磁記錄介質(zhì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及搭載于各種磁記錄裝置的磁記錄介質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為實(shí)現(xiàn)高密度的磁記錄的技術(shù)，采用垂直磁記錄介質(zhì)。垂直磁記錄介質(zhì)至少包 含非磁性基體、由硬質(zhì)磁性材料形成的磁記錄層。垂直磁記錄介質(zhì)也可以任意選擇性地包 括：用于使磁頭產(chǎn)生的磁通集中于磁記錄層的軟磁性襯底層、用于使磁記錄層的硬質(zhì)磁性 材料向目的方向取向的基底層、保護(hù)磁記錄層的表面的保護(hù)層等。
[0003] 作為上述的硬質(zhì)磁性材料，提案有向CoCrPt、CoCrTa等磁性合金材料中添加 SiO2、 TiO2等非磁性體的粒狀磁性材料。例如，CoCrPt - SiO2粒狀磁性材料的膜為了包圍CoCrPt 的磁性晶粒的周圍而具有作為非磁性體的SiO2偏析的結(jié)構(gòu)。在此，各個(gè)CoCrPt磁性晶粒 被非磁性體的Sioji分離。
[0004] 近年來(lái)，需要進(jìn)一步提高垂直磁記錄介質(zhì)的記錄密度。具體而言，要求可以進(jìn)行 1500kFCI (每英寸磁化顛倒）以上的線記錄密度的記錄的垂直磁記錄介質(zhì)。作為用于可以 進(jìn)行上述線記錄密度的裝置，正在研宄粒狀磁性材料中的磁性晶粒的粒徑的縮小。但是，磁 性晶粒的粒徑的縮小使記錄的磁化（記錄信號(hào)）的熱穩(wěn)定性降低。為了補(bǔ)償該熱穩(wěn)定性的 降低，要求提高粒狀磁性材料中的磁性合金材料的結(jié)晶磁各向異性。
[0005] 要求的具有較高的結(jié)晶磁各向異性的材料之一，有Lltl型有序合金。另一方面，磁 記錄介質(zhì)的非磁性基體為了滿足要求的強(qiáng)度、耐沖擊性等特性，而使用鋁或玻璃形成。在 這種非磁性基體的表面上成膜Ll tl型有序合金的膜的情況下，基底層是非常重要的。這是 由于，為了實(shí)現(xiàn)較高的結(jié)晶磁各向異性，需要（001)取向Ll tl型有序合金的結(jié)晶（將結(jié)晶的 [001]軸設(shè)為與非磁性基體的主平面垂直）。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)!^、型有序合金的結(jié)晶希望的取向，通?？蓪⑾鄬?duì)于LI ^型有序合金具 有適當(dāng)?shù)木Ц袷洌╩isfit)的MgO或SrTiO3用作基底層。例如，日本特開2001 - 101645 號(hào)公報(bào)公開了，在依次形成有由軟磁性材料構(gòu)成的層、由非磁性材料構(gòu)成的層、由Lltl型有 序合金構(gòu)成的信息記錄層的層結(jié)構(gòu)中，使用MgO作為非磁性材料，由此提高由Ll tl型有序 合金構(gòu)成的信息記錄層的結(jié)晶性、結(jié)晶取向性和磁特性（參照專利文獻(xiàn)1)。國(guó)際公開第 2004/075178號(hào)公報(bào)還公開了一種磁記錄介質(zhì)，其具有軟磁性襯底層、由磁性材料構(gòu)成的第 一取向控制層、非磁性的第二取向控制層和包含具有Ll tl結(jié)構(gòu)的晶粒的記錄磁性層的疊層 結(jié)構(gòu)（參照專利文獻(xiàn)2)。但是，這些公報(bào)中的Lltl型有序合金的薄膜（信息記錄層、記錄磁 性層）不具有粒狀結(jié)構(gòu)。因此，磁記錄信號(hào)的記錄密度（分辨率）只不過(guò)為220kFRPI (每 英寸磁通顛倒，參照專利文獻(xiàn)1)和400kFCI (參照專利文獻(xiàn)2)左右。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提高記錄密度（分辨率），研宄一種!^、型有序合金薄膜，其具有 確保Ll tl型有序合金薄膜的結(jié)晶性和結(jié)晶取向性，同時(shí)能夠縮小磁性晶粒的粒徑和提高磁 性晶粒間的磁分離的粒狀結(jié)構(gòu)。例如，日本特開2004 - 152471號(hào)公報(bào)公開了一種Lltl形有 序合金薄膜（FePt - C)，其具有使用濺射法在氧化鎂（MgO)基板上形成的、由FePt磁性晶 粒和C非磁性晶界構(gòu)成的粒狀結(jié)構(gòu)（參照專利文獻(xiàn)3)。另外，日本特開2008 - 091009號(hào) 公報(bào)公開了，通過(guò)使用加熱至650°C以上的基板的濺射法可得到Lltl形有序合金（FePt等） 的包含磁性晶粒的粒狀結(jié)構(gòu)的薄膜（參照專利文獻(xiàn)4)。另外，日本特表2010 - 503139號(hào) 公報(bào)公開了，在具有基板、底層、緩沖層和磁記錄層的結(jié)構(gòu)的磁記錄介質(zhì)中，底層相對(duì)于磁 記錄層具有3~10 %的晶格失配，且緩沖層具有（002)取向，由此，可以以低于400°C的溫 度形成具有由LltlB有序合金構(gòu)成的磁性晶粒和由添加劑構(gòu)成的非磁性晶界的粒狀結(jié)構(gòu)的 磁記錄層（參照專利文獻(xiàn)5)。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2001 - 101645號(hào)公報(bào)
[0011] 專利文獻(xiàn)2 :國(guó)際公開第2004/075178號(hào)公報(bào)
[0012] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2004 - 152471號(hào)公報(bào)
[0013] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開2008 - 091009號(hào)公報(bào)
[0014] 專利文獻(xiàn)5 :日本特表2010 - 503139號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 發(fā)明所要解決的課題
[0016] 在伴隨底層的晶格失配和緩沖層的取向性進(jìn)行的輔助的Lltl型有序合金薄膜的形 成報(bào)告中，在使包含15體積％的C的FePt材料堆積在加熱成350°C的基板上的情況下，可 得到具有FePt粒子和C非磁性晶界的粒狀結(jié)構(gòu)，F(xiàn)ePt粒子具有7nm的平均尺寸，C非磁性 晶界具有Inm的寬度（鄰接的FePt粒子的間隔）（參照專利文獻(xiàn)5)。但是，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)， 在使用具有5~60nm范圍內(nèi)的厚度的Cr基體的底層和由具有2~8nm范圍內(nèi)的厚度的 MgO或Pt構(gòu)成的緩沖層的情況下，粒狀結(jié)構(gòu)中的FePt磁性晶粒和C非磁性晶界的寬度依 賴于添加至FePt材料中的C的量、基板溫度和形成的合金薄膜的膜厚而變化。為了提高粒 狀結(jié)構(gòu)中的FePt磁性晶粒的磁分離，基板溫度的上升和C的添加量的增加是有效的。但是 了解到，基板溫度的上升促進(jìn)鄰接的FePt磁性晶粒的結(jié)合而使粒子尺寸增大。還了解到，C 的添加量的增加引起合金薄膜（磁記錄層）的磁化強(qiáng)度（Ms)的降低即再現(xiàn)時(shí)的磁信號(hào)的 強(qiáng)度降低。另一方面，為了提高合金薄膜（磁記錄層）的磁化強(qiáng)度（Ms)，合金薄膜（磁記錄 層）的膜厚的增大是有效的。但是了解到，合金薄膜（磁記錄層）的膜厚的增大引起粒狀 結(jié)構(gòu)中的FePt磁性晶粒的粒子尺寸增大。如上所述，在該報(bào)告的結(jié)構(gòu)中，難以同時(shí)達(dá)成比 磁性晶粒更小的粒子尺寸、磁性晶粒間的更良好的磁分離和較高的磁化強(qiáng)度（Ms)的特性， 且難以得到高密度的磁記錄所需要的良好的信號(hào)特性。
[0017] 鑒于上述問(wèn)題點(diǎn)，本發(fā)明所要解決的課題在于，提供一種能夠在高密度的磁記錄 中達(dá)成良好的信號(hào)特性的、具有粒狀結(jié)構(gòu)的磁記錄層的磁記錄介質(zhì)。
[0018] 用于解決課題的技術(shù)方案
[0019] 本發(fā)明的第一實(shí)施方式的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于，至少包括非磁性基體、基 底層和所述基底層上的磁記錄層，所述基底層包括第一基底層和第二基底層，第一基底層 含有選自由Cr、V、Ti、Sc、Mo、Nb、Zr、Y、Al和B構(gòu)成的組中的至少一種元素的氮化物且具 有在（001)面取向的NaCl結(jié)構(gòu)，第二基底層含有選自由Mg、Ca、Co和Ni構(gòu)成的組中的至少 一種元素且由形成在第一基底層上的多個(gè)島狀區(qū)域構(gòu)成，所述磁記錄層包括由磁性晶粒和 晶界部構(gòu)成的粒狀結(jié)構(gòu)的層。在此，磁性晶粒也可以包括FePt合金或CoPt合金等Lltl型 有序合金。另外，晶界部也可以包含碳或碳化物。進(jìn)一步優(yōu)選磁性晶粒具有與非磁性基體 的主平面垂直的易磁化軸。
[0020] 本發(fā)明的第二實(shí)施方式的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于，至少包括非磁性基體、基 底層和所述基底層上的磁記錄層，所述基底層包括第一基底層和第二基底層，第一基底層 含有選自由Mg、Ca、Co和Ni構(gòu)成的組中的至少一種元素的氧化物并具有在（001)面取向 的似(：1結(jié)構(gòu)，第二基底層含有選自由0、￥、11、5(3、1〇、他、21'、￥、41、8和(：構(gòu)成的組中的 至少一種元素且由形成在第一基底層上的網(wǎng)狀區(qū)域構(gòu)成，所述磁記錄層包括由磁性晶粒和 晶界部構(gòu)成的粒狀結(jié)構(gòu)的層。在此，磁性晶粒也可以包括FePt合金或CoPt合金等Ll tl型 有序合金。另外，晶界部也可以包括碳或碳化物。還優(yōu)選磁性晶粒具有與非磁性基體的主 平面垂直的易磁化軸。
[0021] 發(fā)明效果
[0022] 通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明提供的磁記錄介質(zhì)通過(guò)粒狀結(jié)構(gòu)的磁記錄層中的磁性 晶粒的粒子尺寸的縮小和磁性晶粒間的磁分離，而具有高記錄密度下的良好的信號(hào)特性。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式的磁記錄介質(zhì)的示意剖面圖。
[0024] 圖2是本發(fā)明第二實(shí)施方式的磁記錄介質(zhì)的示意剖面圖。
[0025] 圖3是表示實(shí)施例1中形成的基底層表面的Mg元素映射的圖。
[0026] 圖4是表示實(shí)施例2中形成的基底層表面的Ti元素映射的圖。
[0027] 圖5是實(shí)施例1中以加熱溫度400°C成膜的磁記錄層的TEM照片。
[0028] 圖6是比較例1中以加熱溫度400°C成膜的磁記錄層的TEM照片。
[0029] 圖7是比較例1中以加熱溫度300°C成膜的磁記錄層的TEM照片。
[0030] 圖8是比較例2中以加熱溫度400°C成膜的磁記錄層的TEM照片。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 本發(fā)明第一實(shí)施方式的磁記錄介質(zhì)，其特征在于，至少包括非磁性基體、基底層 和上述基底層上的磁記錄層，上述基底層包括第一基底層和第二基底層，第一基底層具有 (001)取向的NaCl結(jié)構(gòu)且含有選自由Cr、V、Ti、Sc、Mo、Nb、Zr、Y、Al和B構(gòu)成的組中的至 少一種元素的氮化物，第二基底層島狀地形成在第一基底層上且含有選自由Mg、Ca、Co和 Ni構(gòu)成的組中的至少一種元素，上述磁記錄層具有由磁性晶粒和晶界部構(gòu)成的粒狀結(jié)構(gòu)。 圖1所示的例子中，本發(fā)明第一實(shí)施方式的磁記錄介質(zhì)包含：非磁性基體10、軟磁性襯底層 20、包括第一基底層32a和第二基底層34a的基底層30、由磁性晶粒42和晶界部44構(gòu)成的 磁記錄層40、保護(hù)層50和液體潤(rùn)滑劑層60。在此，軟磁性襯底層20、保護(hù)層50和液體潤(rùn)滑 劑層60是也可以任意選擇地設(shè)置的層。
[0032] 非磁性基體10具有平滑的表面（主平面）。例如，非磁性基體10的材料包含實(shí)施 了鍍NiP的Al合金、強(qiáng)化玻璃、結(jié)晶化玻璃等的在該技術(shù)中已知的任意材料。
[0033] 也可以任意選擇性地設(shè)置的軟磁性襯底層20控制來(lái)自磁頭的磁通，并提高垂直 磁記錄介質(zhì)的記錄、再現(xiàn)特性。用于形成軟磁性襯底層20的材料包含：NiFe合金、鋁硅鐵粉 (FeS