垂直磁记录介质和使用其的磁存储器制造技术

本发明专利技术提供一种垂直磁记录介质和使用其的磁存储器。所述垂直磁记录介质包括基板，该基板上至少顺序具有软磁层、非磁中间层、垂直记录层和保护层，其中所述垂直记录层从靠近所述基板一侧起包括第一记录层、第二记录层和第三记录层三层或更多层，所述第一记录层和所述第二记录层具有颗粒结构，包括围绕包含Ｃｏ和Ｐｔ的铁磁晶粒的氧化物晶粒边界，所述第三记录层具有非颗粒结构，主要包括Ｃｏ且不包含氧化物，所述第一记录层的晶粒边界含有Ｓｉ，Ｃｒ和氧，以及选自Ｔｉ、Ｔａ和Ｎｂ中的至少一种元素，所述第二记录层的晶粒边界包含Ｃｒ和氧，或者包含Ｃｒ和氧，以及选自Ｓｉ、Ｗ和Ｖ中的至少一种元素。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能实现大容量数据记录的磁记录介质和使用该磁记录介质 的磁存储器。
技术介绍
近年来，越来越需要增大硬盘驱动器的容量。此外，随着将硬盘驱动器 安装于日常电器方面的进展，越来越强烈地需求硬盘驱动器的小型化和容量的增大。使用纵向记录系统的硬盘驱动器已实现了超过20Gb/cn^的记录面 密度。然而，已难以使用该系统进一步增大记录密度。因此，现在使用垂直 记录系统代替纵向记录系统。与纵向记录系统相比，在垂直记录系统中，高 密度记录区域中反磁场(diamagnetic field)的影响很小，且认为垂直记录系 统在增大记录密度方面有优势。关于垂直记录系统中使用的垂直磁记录介质，已经检验了纵向记录介质 中常规使用的包括CoCrPt合金的记录层。然而，为了进一步减小噪声，提 出了包括添加氧或氧化物的CoCrPt合金的颗粒型记录层且吸引了公众的注 意。颗粒型记录层公开于JP-A-2001-222809和JP-A-2003-178413中(这里 使用的术语JP-A表示未审的已公开日本专利申请)。在包括CoCrPt合金的 常规记录层的情况下，利用Co和Cr的相分离，通过晶粒边界中的主要包括 Cr的非磁材料的偏析(segregation)来实现磁晶粒的磁隔离，且减小噪声。 为了提高减小噪声的效果，需要大量添加Cr,但是在该情况下Cr也大量存 在于磁晶粒中，从而存在磁各向异性能下降和记录信号稳定性变差的问题。 而在添加氧或氧化物的CoCrPt合金颗粒型记录层的情况下，由于氧化物容 易从磁晶粒分离，所以如果作为形成氧化物晶粒边界的引发物(cue)的模 板形成为下层，则可以形成氧化物围绕磁晶粒的结构而没有添加大量Cr。由 于磁晶粒中包含的Cr的量能被减小，所以可以减小噪声而不降低磁各向异 性能。在垂直记录系统中，沿垂直方向的记录和再现效率可通过具有设置于记录层与基板之间的软磁层的磁记录介质与单磁极头的组合而得到提高。作为单磁极头，存在具有在主》兹极的拖尾侧设置屏蔽件这种结构的,兹头(TS头) 和具有屏蔽件设置得围绕主磁极这种结构的磁头(WAS头)，以用于改善记 录磁场梯度。尽管设置有这样的屏蔽件的磁头改善了记录磁场梯度，但是同 时记录时的磁场强度降低，因此为了减小噪声而充分减小颗粒记录层中颗粒 间相互作用的介质不能获得充分的覆写特性。因此，通过在颗粒记录层上形 成厚的非颗粒结构铁i兹层来实现覆写特性的改善(JP-A-2004-310910和 JP-A-2006-351055 )。此外，还广泛检验了通过颗粒记录层的改善来降低噪声。作为这样的检 验的示例，提出了用两种或更多氧化物来形成颗粒记录层的晶粒边界 (JP-A-2005-100537和JP-A-2006-164440 )。专利文献1 JP-A-2001-222809专利文献2 JP-A-2003-178413专利文献3 JP-A-2004-310910专利文献4 JP-A-2006-351055专利文献5 JP-A-2005-100537专利文献6 JP-A-2006-164440
技术实现思路
包括添加氧或氧化物的CoCrPt合金的颗粒型记录层在晶粒边界形成方 面是良好的，可以说这样的记录层适于减小噪声。此外，通过在颗粒结构记 录层上形成非颗粒结构记录层，即使在使用设置有屏蔽件的磁头时也能获得 足够的覆写特性。然而，需要进一步改善以实现更高密度的记录。而且，由 于担心磁头的道的窄化降低记录时的磁场强度，所以磁头与软磁层之间的距 离需要缩短。在该情况下，如果不必要地过于薄化中间层，则记录层的结晶 取向恶化且变得难以形成作为形成氧化物的晶粒边界的《I发物的模板结构， 从而增大噪声。因此，记录层和保护层的薄化也是重要的。本专利技术的第一 目的在于提供一种使用颗粒型记录层的垂直磁记录介质， 其减小了噪声的产生且通过薄化记录层而能实现高密度记录。本专利技术的第二目的在于提供一种最佳地利用该垂直磁记录介质的性能 的磁存储器。为了实现本专利技术的上述目的，层叠材料不同的三层或更多记录层，与中 间层毗邻的颗粒记录层的氧化物是复合氧化物。根据本专利技术的垂直磁记录介质包括基板，基板上至少顺序具有软磁层、 非磁中间层、垂直记录层和保护层，其中该垂直记录层包括三层或更多层的 从靠近基板侧起的第一记录层、第二记录层和第三记录层，第一记录层和第 二记录层具有颗粒结构，包括围绕包含CO和Pt的铁万兹晶粒的氧化物晶粒边界，第三记录层具有非颗粒结构，主要包括Co且不包含氧化物，第一记录 层的晶粒边界包含Si， Cr和氧，以及选自Ti、 Ta和Nb中的至少一种元素， 第二记录层的晶粒边界包含Cr和氧，或者包含Cr和氧以及选自Si、 W、和 V中的至少一种元素。形成晶粒边界以减小颗粒记录层的噪声是重要的，从目前的检验已知 Si、 Cr、 Ti和Ta的氧化物适于晶粒边界的材料。然而，需要使用大量氧化 物来通过使晶粒边界厚从而减小噪声，结果在任何氧化物的情况下当添加大 量氧化物时，晶粒的生长被妨碍从而形成亚晶粒，特性恶化。此外，即使当 晶粒没有形成亚晶粒，如果晶粒边界的厚度厚，那么如果不加厚形成于其上 的非颗粒结构记录层的话则不能确保足够的覆写特性。当非颗粒结构的记录 层形成得厚时，磁团簇(magneticcluster)尺寸变大，这导致噪声增大。关于该 问题，本专利技术人已发现当形成于中间层上的第一记录层的晶粒边界包含Si， Cr和氧，以及选自Ti、 Ta和Nb的至少一种元素时，可以减小颗粒间相互 作用而不使用大量氧化物。然而，如果非颗粒结构记录层直接形成于使用复 合氧化物的颗粒记录层上时，需要形成较厚的非颗粒结构记录层以获得足够 的覆写特性。因此，本专利技术人已发现即使当非颗粒结构的记录层形成得薄时， 通过在第一记录层和非颗粒结构记录层之间形成第二记录层能充分获得覆 写特性，第二记录层的晶粒边界(grain boundary)包含Cr和氧，或者包含 Cr和氧以及选自Si、 W和V中的至少一种元素，因此获得了本专利技术。第二记录层的厚度优选0.2nm或更大且5nm或更小。当第二记录层的 厚度薄于0.2nm时，非颗粒结构记录层应形成得厚，而当第二记录层形成得 厚于5nm时，记录层中第二记录层所占的比例大地增加从而增大噪声，因此 不是优选的。第一记录层中包含的Cr的浓度优选高于4 at。/。且低于14 at.%。当Cr 的浓度低于4 a"/。时，晶粒边界中存在的Cr氧化物的比例下降且制造氧化物的复合物的效果变小，这不是优选的。而当Cr的浓度高于14at,。/。时，大 量Cr存在于晶粒中，结果晶粒的磁各向异性系数大大降低且热衰退(thermal decay)特性恶化，这不是优选的。第二记录层中包含的氧化物的浓度优选为10 vol.。/。或更大且30 vol.。/o或 更小。当添加浓度小于10vol.。/。时，第二记录层的颗粒间相互作用变强且噪 声不利地增大。而当氧化物的浓度超过30vol.。/。时，第三记录层的效果变得 不足，覆写特性恶化，因此不优选。此外， 一种》兹存储器形成为包括根据本专利技术的该垂直磁记录介质，沿记 录方向驱动该磁记录介质的装置，包4封己录部件和再现部件的磁头，关于该磁 记录介质驱动该磁头的装置，以及进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直磁记录介质，包括基板，该基板上至少顺序具有软磁层、非磁中间层、垂直记录层和保护层，其中所述垂直记录层从靠近所述基板一侧起包括三层或更多层的第一记录层、第二记录层和第三记录层，所述第一记录层和所述第二记录层具有颗粒结构，其包括围绕包含Ｃｏ和Ｐｔ的铁磁晶粒的氧化物晶粒边界，所述第三记录层具有非颗粒结构，主要包括Ｃｏ且不包含氧化物，所述第一记录层的晶粒边界含有Ｓｉ，Ｃｒ和氧以及选自Ｔｉ、Ｔａ和Ｎｂ中的至少一种元素，所述第二记录层的晶粒边界包含Ｃｒ和氧，或者包含Ｃｒ和氧以及选自Ｓｉ、Ｗ和Ｖ中的至少一种元素。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：玉井一郎，棚桥究，
申请(专利权)人：日立环球储存科技荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]