專利名稱：信息記錄媒體和信息存儲裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及信息記錄媒體，特別涉及具有垂直磁化膜的垂直磁記錄媒體。
背景技術(shù)：
近年來，隨著磁盤裝置的小型大容量化，要求媒體內(nèi)的磁性粒子微細(xì)化，但是，在稱為面內(nèi)(縱向)記錄方式的現(xiàn)有記錄方式中，由于成為熱不穩(wěn)定性的主要原因，所以磁性粒子的顯著微細(xì)化是困難的。因此，正在研究在熱磁緩和等方面具有優(yōu)越性的垂直磁記錄方式。在一般的垂直磁記錄方式中，使用在基板上層疊軟磁性襯底層(基底層)、在該軟磁性襯底層上夾著非磁性層層疊了垂直磁化膜的兩層膜媒體。
對于硬盤用垂直磁記錄媒體，正在研究在垂直磁化膜中使用Co/Pd或Co/Pt多層膜的方法。這些多層膜是交互層疊了0.05nm～2nm的極薄磁性膜和0.1nm～5nm的極薄非磁性膜的膜，與現(xiàn)有的使用Co-Cr系合金的記錄媒體相比，顯示出非常強(qiáng)的垂直磁各向異性，成為有力的垂直磁性膜候補(bǔ)。但是，由于上述多層膜是連續(xù)膜，所以存在著媒體噪聲大的問題。該媒體噪聲的主要原因是，伴隨著磁化翻轉(zhuǎn)的遷移噪聲或反磁疇噪聲。
在此，遷移噪聲來源于磁性晶粒引起的晶界噪聲和記錄磁疇邊界附近磁化翻轉(zhuǎn)的不均勻性。反磁疇噪聲起因于磁粒不均勻性、記錄膜的反磁場和記錄磁疇周邊磁化的漏磁場等。作為一般對策使用的是，形成在相鄰磁?；ハ嚅g進(jìn)行磁性孤立化的膜組織。通過謀求磁性的孤立化，可以降低來源于媒體的噪聲(媒體噪聲)、改善S/N、進(jìn)而提高線記錄密度。
通過相鄰磁粒互相間的孤立化，磁特性顯著變化。即，矯頑力增大，M-H環(huán)在矯頑力附近的斜率α(＝4πdM/dH)降低(在理想條件下，α＝1)。對于CO/Pd或CO/Pt多層磁性膜，作為謀求相鄰磁?；ハ嚅g的磁性孤立化的手段，已知有利用高氣壓下的濺射進(jìn)行形成的方法，或使用粒狀基底層的方法等。但是，即使使用這些方法，也不容易形成短磁疇。而且，只由記錄層一層來控制磁特性是困難的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供能夠增大磁記錄層的矯頑力，降低媒體噪聲和改善S/N的垂直磁記錄媒體。
按照本發(fā)明，提供一種信息記錄媒體，其特征在于包括基板；在該基板上設(shè)置的、表面上具有粒徑為5～20nm、平均粗糙度Ra為0.2～2.0nm的凹凸的凹凸控制層；在該凹凸控制層上設(shè)置的、包含大于等于30at％的、單質(zhì)形式具有fcc結(jié)構(gòu)的金屬的取向控制層；以及與該取向控制層接觸設(shè)置的、由交互層疊了鐵磁性薄膜和非磁性薄膜的多層膜構(gòu)成的、具有垂直磁各向異性的磁記錄層。
優(yōu)選地，作為取向控制層主成分的單質(zhì)形式具有fcc結(jié)構(gòu)的金屬，從由Pd、Pt、Au、Ag構(gòu)成的組中選擇。優(yōu)選地，凹凸控制層由硅的氧化物或氮化物中的某一種構(gòu)成。
構(gòu)成凹凸控制層的硅的氧化物在包含氧和不活潑氣體的工藝氣體氣氛中通過濺射來形成。硅的氮化物在包含氮和不活潑氣體的工藝氣體氣氛中通過濺射來形成。
優(yōu)選地，磁記錄層，由從由Co/Pd、Co/Pt、CoB/PdB構(gòu)成的組中選擇的多層膜構(gòu)成。鐵磁性薄膜具有0.05nm～2nm的厚度，非磁性薄膜具有0.1nm～5nm的厚度。


圖1示出本發(fā)明第一實(shí)施方式的媒體結(jié)構(gòu)。
圖2示出耦合環(huán)(カ-ル-プ)與Pd取向控制層厚度的依存性。
圖3示出Hc與Pd取向控制層厚度的依存性。
圖4示出本發(fā)明第2實(shí)施方式的媒體結(jié)構(gòu)。
圖5示出S/Nm與Pd取向控制層厚度的依存性。
具體實(shí)施例方式
圖1示出本發(fā)明第1實(shí)施方式的媒體結(jié)構(gòu)。垂直磁記錄媒體2利用DC磁控管濺射法來進(jìn)行膜形成。在玻璃基板4上，依次形成SiOx凹凸控制層6、Pd取向控制層8、Co/Pd多層膜記錄層10、C保護(hù)層12。為了評價記錄頭產(chǎn)生的記錄和再生特性，還在保護(hù)層12上涂敷了潤滑層14。
作為工藝氣體使用Ar和O2這兩個系統(tǒng)的氣體，通過反應(yīng)性濺射法以10nm的厚度來形成SiOx凹凸控制層6。作為工藝氣體，也可以采用Kr、Xe等不活潑氣體來代替Ar。凹凸控制層6在表面上具有粒徑為5～20nm、平均粗糙度(Ra)為0.2～2.0nm的凹凸。在陰極旋轉(zhuǎn)式室中，通過DC磁控管濺射法形成了Pd取向控制層8的厚度為2nm、5nm、10nm的三種試樣。
在基板旋式濺射室中，通過DC磁控管濺射法使Co和Pd交互放電，形成了Co/Pd多層膜記錄層10。把厚度為0.2nm的Co和厚度為1nm的Pd作為整體交互層疊16層，得到厚度為19.2nm的Co/Pd多層膜記錄層10。作為比較試樣，還作成直接在SiOx凹凸控制層6上形成Co/Pd多層膜記錄層10的試樣。
在上述實(shí)施方式中，由Co/Pd多層膜構(gòu)成磁記錄層10，但是，也可以由Co/Pt或CoB/PtB多層膜構(gòu)成磁記錄層10。此外，優(yōu)選地，多層膜記錄層10的、由Co或CoB構(gòu)成的鐵磁性薄膜層的厚度在0.05nm～2nm的范圍內(nèi)，優(yōu)選地，由Pd、Pt或PdB構(gòu)成的非磁性薄膜具有在0.1nm～5nm范圍內(nèi)的厚度。
此外，作為取向控制層8可采用單質(zhì)形式的具有fcc結(jié)構(gòu)的Pd、Pt、Au、Ag等金屬，或包含大于等于30at％的這些金屬的合金。作為合金元素可采用Ti、Cr、Ru等。此外，在上述實(shí)施方式中，由SiOx形成凹凸控制層6，但是，也可以由SiNx形成。此時，作為工藝氣體使用Ar和N2這兩個系統(tǒng)的氣體，通過反應(yīng)性濺射進(jìn)行膜的形成。
圖2示出Pd取向控制層8的厚度變化成2nm、5nm、10nm時，試樣的耦合環(huán)，作為比較例，還示出省略Pd取向控制層8而直接在SiOx凹凸控制層6上形成Co/Pd多層膜記錄層10的試樣的耦合環(huán)。圖3示出從耦合環(huán)求出的矯頑力(Hc)與Pd取向控制層8厚度的依存性。Hc相當(dāng)于圖2中耦合旋轉(zhuǎn)角為0°處的外部磁場。如從圖3可看到，伴隨著Pd取向控制層8膜厚的增大，矯頑力(Hc)增大。與省略了Pd取向控制層8的比較試樣相比較，通過把Pd取向控制層8的膜厚作成10nm，能夠得到大于等于2倍的矯頑力(Hc)。
如果在玻璃基板4上形成SiOx凹凸控制層6，則對媒體的低噪聲化是有效的，但是，由于插入凹凸控制層6，所以晶格匹配離散，有使Co/Pd或Co/Pt多層膜取向性惡化的可能。Co/Pd或Co/Pt多層膜的垂直磁各向異性，在(111)取向時為最大，在攙雜了其它取向的晶粒時各向異性發(fā)生了離散，成為媒體噪聲的原因。
本發(fā)明為了解決該問題，在多層膜記錄層10的正下方插入取向控制層8。通過在多層膜記錄層10的正下方插入取向控制層8，Co/Pd或Co/Pt多層膜的(111)取向性提高，其它取向性的強(qiáng)度降低。由此，垂直磁各向異性提高，矯頑力(Hc)增大。
圖4示出本發(fā)明第2實(shí)施方式的媒體結(jié)構(gòu)圖。對于與第1實(shí)施方式的垂直磁記錄媒體2相同的結(jié)構(gòu)部分賦予相同的符號，為了避免重復(fù)，省略其說明。本實(shí)施方式的垂直磁記錄媒體2’具有在玻璃基板4上形成的、厚度為400nm的Fe-C襯底層16。Fe-C襯底層16在基板旋轉(zhuǎn)式室內(nèi)、通過Fe和碳的共同濺射來形成。C保護(hù)層12’具有2nm的厚度。
本實(shí)施方式的其它結(jié)構(gòu)與圖1示出的第1實(shí)施方式一樣。作為比較試樣，還作成省略Pd取向控制層8、直接在SiOx凹凸控制層6上形成Co/Pd多層膜記錄層10的試樣。
圖5示出Pd取向控制層8的厚度變化成0.2nm、5nm、10nm時，對于線記錄密度為200KFCL的S/Nm(媒體(S/N)。正如以圖5可看到的那樣，與省略Pd取向控制層8的比較試樣相比較，通過把Pd取向控制層8的膜厚作成10nm，S/Nm提高3dB。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性正如上面所詳述的那樣，按照本發(fā)明，除了凹凸控制以外，還在多層膜記錄層的正下方插入取向控制層，由此，多層膜記錄層的(111)取向性提高，其它取向性的強(qiáng)度降低。其結(jié)果，垂直磁各向異性提高，能夠使矯頑力增大。在基板上形成了軟磁性襯底層的媒體中，通過在多層膜記錄層的正下方插入取向控制層，還能夠提高S/Nm。
權(quán)利要求
1.一種信息記錄媒體，其特征在于包括基板；在該基板上設(shè)置的、表面上具有粒徑為5～20nm、平均粗糙度Ra為0.2～2.0nm的凹凸的凹凸控制層；在該凹凸控制層上設(shè)置的、包含大于等于30at％的、單質(zhì)形式具有fcc結(jié)構(gòu)的金屬的取向控制層；以及與該取向控制層接觸設(shè)置的、由交互層疊了鐵磁性薄膜和非磁性薄膜的多層膜構(gòu)成的、具有垂直磁各向異性的磁記錄層。
2.如權(quán)利要求1所述的信息記錄媒體，其中作為上述取向控制層主成分的單質(zhì)形式具有fcc結(jié)構(gòu)的金屬，從由Pd、Pt、Au、Ag構(gòu)成的組中來選擇。
3.如權(quán)利要求1所述的信息記錄媒體，其中上述凹凸控制層由硅的氧化物或氮化物中的某一種構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的信息記錄媒體，其中還包括夾在上述基板與上述凹凸控制層之間的軟磁性襯底層。
5.如權(quán)利要求3所述的信息記錄媒體，其中構(gòu)成上述凹凸控制層的硅的氧化物是在包含氧和不活潑氣體的工藝氣體氣氛中通過濺射來形成的。
6.如權(quán)利要求3所述的信息記錄媒體，其中構(gòu)成上述凹凸控制層的硅的氮化物是在包含氮和不活潑氣體的工藝氣體氣氛中通過濺射來形成。
7.如權(quán)利要求1所述的信息記錄媒體，其中上述磁記錄層由從由Co/Pd、Co/Pt、CoB/PdB構(gòu)成的組中選擇的多層膜構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1所述的信息記錄媒體，其中上述鐵磁性薄膜具有0.05nm～2nm的厚度，上述非磁性薄膜具有0.1nm～5nm的厚度。
9.一種信息存儲裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求1～權(quán)利要求8中的任一項(xiàng)所述的信息記錄媒體。
全文摘要
提供一種信息記錄媒體和信息存儲裝置，該信息記錄媒體是垂直磁記錄媒體，包括基板；在該基板上設(shè)置的、表面上具有粒徑為5～20nm、平均粗糙度Ra為0.2～2.0nm的凹凸的凹凸控制層；在該凹凸控制層上設(shè)置的、包含大于等于30at％的、單質(zhì)形式具有fcc結(jié)構(gòu)的金屬的取向控制層；以及與該取向控制層接觸設(shè)置的、由交互層疊了鐵磁性薄膜和非磁性薄膜的多層膜構(gòu)成的、具有垂直磁各向異性的磁記錄層。
文檔編號G11B5/84GK1625769SQ02828768
公開日2005年6月8日 申請日期2002年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月24日
發(fā)明者下田一正, 渦卷拓也 申請人:富士通株式會社