垂直磁気記録媒体、垂直磁気記録媒体の製造方法、カーボン保護層の密度測定方法、およびカーボン保護層の耐食性評価方法
【課題】垂直磁気記録媒体の加熱温度Ｔと、その結果得られるカーボン保護層の密度ｄとの関係を明らかにすることにより、所望の密度のカーボン保護層が得られる加熱温度の範囲を求める。
【解決手段】垂直磁気記録媒体の磁気記録層を形成する工程と、垂直磁気記録媒体を加熱する工程と、カーボン保護層を形成する工程とを含み、加熱する工程では１９５≦Ｔ≦３７０℃に加熱し、ＸＲＲ法によって測定したカーボン保護層の膜厚をｔとし、ＸＲＦ法によって測定するカーボン保護層の範囲の面積をｗとし、ＸＲＦ法によって測定したカーボン保護層に含まれるカーボン原子の数をｎとし、カーボン保護層の密度をｄとしたとき、ｄ＝ｎ×１２×１０−６／（ｗ×ｔ×６．０２×１０２３）（ｇ／ｃｍ３）で表される密度が、ｄ≧１．６５であることを特徴とする。
【解決手段】垂直磁気記録媒体の磁気記録層を形成する工程と、垂直磁気記録媒体を加熱する工程と、カーボン保護層を形成する工程とを含み、加熱する工程では１９５≦Ｔ≦３７０℃に加熱し、ＸＲＲ法によって測定したカーボン保護層の膜厚をｔとし、ＸＲＦ法によって測定するカーボン保護層の範囲の面積をｗとし、ＸＲＦ法によって測定したカーボン保護層に含まれるカーボン原子の数をｎとし、カーボン保護層の密度をｄとしたとき、ｄ＝ｎ×１２×１０−６／（ｗ×ｔ×６．０２×１０２３）（ｇ／ｃｍ３）で表される密度が、ｄ≧１．６５であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録方式のＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などに搭載される垂直磁気記録媒体、垂直磁気記録媒体の製造方法、カーボン保護層の密度測定方法、およびカーボン保護層の耐食性評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報処理の大容量化に伴い、各種の情報記録技術が開発されている。特に磁気記録技術を用いたＨＤＤ（ハードディスクドライブ）の面記録密度は年率１００％程度の割合で増加し続けている。最近では、ＨＤＤ等に用いられる２．５インチ径磁気ディスクにして、１枚あたり１００ＧＢを超える情報記録容量が求められるようになってきており、このような要請にこたえるためには１平方インチあたり１５０Ｇビットを超える情報記録密度を実現することが求められる。
【０００３】
ＨＤＤ等に用いられる磁気ディスクにおいて高記録密度を達成するためには、情報信号の記録を担う磁気記録層を構成する磁性結晶粒子を微細化すると共に、その層厚を低減していく必要があった。ところが、従来から商業化されている面内磁気記録方式（長手磁気記録方式、水平磁気記録方式とも呼称される）の磁気ディスクの場合、磁性結晶粒子の微細化が進展した結果、超常磁性現象により記録信号の熱的安定性が損なわれ、記録信号が消失してしまう、いわゆる熱揺らぎ現象が発生するようになり、磁気ディスクの高記録密度化への阻害要因となっていた。この阻害要因を解決するために、近年、垂直磁気記録方式の磁気ディスクが提案されている。
【０００４】
垂直磁気記録方式は、面内磁気記録方式の場合とは異なり、磁気記録層の磁化容易軸は基板面に対して垂直方向に配向するよう調整されている。垂直磁気記録方式は面内記録方式に比べて、熱揺らぎ現象を抑制することができるので、高記録密度化に対して好適である。
【０００５】
また垂直磁気記録方式では、磁気ヘッドがヒットした際に磁気記録層を保護し、表面にキズが残ることを防止するために、カーボン保護層（ＣＯＣ：カーボンオーバーコート）が設けられる。カーボン保護層には、特許文献１に記載のように、硬いダイヤモンドライク結合と、柔らかいグラファイト結合とが混在しており、ダイヤモンドライク結合が多いほどに高硬度な被膜が形成される。
【０００６】
特許文献２には、かかるダイヤモンドライクカーボン保護膜を、ＣＶＤ法によって製造する技術が開示されている。
【０００７】
ところで、磁気メディアに従来から存在していた問題の１つにコロージョンがある。コロージョンは、典型的にはコバルト（Ｃｏ）などの金属が下層から析出し、垂直磁気記録媒体の表面に酸化物を形成する現象である。
【０００８】
コロージョンが発生すると、その位置に記録されたデータが消失してしまうほか、磁気ヘッドの低浮上量化もあいまってクラッシュ障害が発生し、ディスクドライブの故障に発展するおそれがある。
【０００９】
一方、垂直磁気記録媒体の耐食性（コロージョンに対する耐性）等の信頼性を高めるには、磁気記録層の上に成膜される水素化カーボンを主成分とするカーボン保護層の、ラマンスペクトルによる分光比Ｄｈ／Ｇｈを高めることが有効であることが知られている。媒体保護層のＤｈ／Ｇｈを高めるには、磁気記録層が成膜されたディスク基体を、媒体保護層成膜時に加熱することが有効であることが知られている（例えば、特許文献３）。
【特許文献１】特開平１０−１１７３４号公報
【特許文献２】特開２００６−１１４１８２号公報
【特許文献３】特開２００５−１４９５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、カーナビゲーション用の記録装置として、容量が大きいHDDの搭載が要求されている。このような車載用のHDDには、車自体に求められる過酷な環境と同様に、過酷な温度条件、湿度条件が求められている。それの条件は以前の条件以上の温度条件、湿度条件となっている。これにより、従来の温湿度範囲では発生していなかったコロージョンが発生するようになり、かかる温湿度範囲でもコロージョンが発生しない磁気メディアを開発する必要に迫られている。
【００１１】
しかし、特許文献１には、コロージョンを防止する技術については特に言及されていない。特許文献２には、保護層をＣＶＤ法で製造することによって耐食性を向上させることが記載されているものの、これは保護層の成膜方法そのものであり、さらに保護層に何らかの処理を施して耐食性を向上させるものではない。
【００１２】
また、特許文献３に記載のラマンスペクトルによって得られたカーボン保護層のＤｈ／Ｇｈが所定の閾値より高く、合格品と判定された垂直磁気記録媒体であっても、良品とは限らない。合格品と判定されたものに、例えばロードアンロード試験などのドライブ試験をすると、クラッシュ障害を生じるからである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために発明者らが鋭意検討したところ、コロージョンを防止する、すなわち耐食性を向上させる１つの手段として、カーボン保護層の皮膜を緻密にすることにより、ＣｏやＦｅの析出を阻止できることがわかった。一方、カーボン保護層を形成する前に基板を高温に加熱することによって、耐食性や耐摩耗性が向上することが知られている。
【００１４】
そこで発明者らは、基板の加熱温度と、カーボン保護層の緻密度との間には相関があり、その相関を明らかにし、加熱温度を調節することによって、所望の緻密度、すなわち所望の耐食性が得られることを突き止めた。本発明はこの知見を基礎としてさらに研究を重ねることにより、完成するに到ったものである。
【００１５】
上述の課題を解決するため、本発明の代表的な構成では、基板上に磁気記録層とカーボン保護層とを備える垂直磁気記録媒体において、ＸＲＲ（X-Ray Reflectivity）法によって測定したカーボン保護層の膜厚をｔとし、ＸＲＦ（X-Ray Fluorescence）法によって測定するカーボン保護層の範囲の面積をｗとし、ＸＲＦ法によって測定したカーボン保護層に含まれるカーボン原子の数をｎとし、カーボン保護層の密度をｄとしたとき、ｄ＝ｎ×１２×１０−６／（ｗ×ｔ×６．０２×１０２３）（ｇ／ｃｍ３）で表される密度が、ｄ≧１．６５であることを特徴とする。
【００１６】
上記の構成によれば、試料である垂直磁気記録媒体のうち、カーボン保護層の測定範囲には、ｎ／６．０２×１０２３（ｍｏｌ）のカーボンが含まれ、これに１２を乗じた値が測定範囲を構成するカーボンの質量であり、これを測定範囲の体積ｗ×ｔ×１０−６（ｃｍ３）で除算することにより、密度が求められる。
【００１７】
カーボン保護層の膜厚ｔは、ＸＲＲ法によって求める。ＸＲＲ法によれば、カーボン保護層の表面で反射したＸ線と、その下の磁気記録層との界面で反射したＸ線との間の行路差から生じるＸ線反射率の干渉振動の周期により、カーボン保護層の膜厚ｔを計算可能である。Ｘ線を利用することにより、多層膜で形成される、垂直磁気記録媒体の各層の膜厚を、膜質に左右されずに測定可能であるし、非破壊で測定ができる。
【００１８】
カーボン保護層に含まれるカーボン原子の数ｎは、ＸＲＦ法によって求める。ＸＲＦ法によれば、Ｘ線管より発生したＸ線を試料である垂直磁気記録媒体に照射し、そこから発生した蛍光Ｘ線（固有Ｘ線）を分光結晶により分光する。回折角度は各元素特有のもので、回折角度より定性、強度より定量分析を行う。ＸＲＦ法を用いれば、分析が迅速であり、ＸＲＲ法と同様に、非破壊分析が可能である。
【００１９】
本発明の他の構成では、垂直磁気記録媒体の製造方法において、磁気記録層を形成する工程と、垂直磁気記録媒体を加熱する工程と、カーボン保護層を形成する工程とを含み、加熱する工程では１９５≦Ｔ≦３７０℃に加熱し、ＸＲＲ法によって測定したカーボン保護層の膜厚をｔとし、ＸＲＦ法によって測定するカーボン保護層の範囲の面積をｗとし、ＸＲＦ法によって測定したカーボン保護層に含まれるカーボン原子の数をｎとし、カーボン保護層の密度をｄとしたとき、ｄ＝ｎ×１２×１０−６／（ｗ×ｔ×６．０２×１０２３）（ｇ／ｃｍ３）で表される密度が、ｄ≧１．６５であることを特徴とする。
【００２０】
上述の構成によれば、垂直磁気記録媒体の加熱温度と、カーボン保護層の密度ｄとの関係が明らかになり、所望の密度のカーボン保護層が得られる加熱温度の範囲を求めることができる。
【００２１】
本発明の他の構成では、基板上に形成されたカーボン保護層の密度測定方法において、ＸＲＲ法によってカーボン保護層の膜厚ｔを測定する工程と、ＸＲＦ法によって面積ｗの範囲に含まれるカーボン原子の数ｎを測定する工程と、カーボン保護層の密度ｄ＝ｎ×１２×１０−６／（ｗ×ｔ×６．０２×１０２３）（ｇ／ｃｍ３）を算出する工程とを含むことを特徴とする。
【００２２】
本発明の他の構成では、基板上に磁気記録層とカーボン保護層とを備える垂直磁気記録媒体において、透過型電子顕微鏡（Transmission Electron Microscope; ＴＥＭ）によって測定したカーボン保護層の膜厚をＴとし、ＸＲＦ法によって測定されるカーボン保護層の範囲の面積をｗとし、上記の範囲に含まれるカーボン元素の数に対応する、ＸＲＦ法によって得られるＸ線ピーク強度をＮとし、カーボン保護層の緻密度を表す指標Ｄ＝Ｎ／（ｗ×Ｔ）が８．９Ｅ−５以上であることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の他の構成では、垂直磁気記録媒体の製造方法において、磁気記録層を形成する工程と、垂直磁気記録媒体を加熱する工程と、カーボン保護層を形成する工程とを含み、加熱する工程では１９５≦Ｔ≦３７０℃に加熱し、透過型電子顕微鏡によって測定したカーボン保護層の膜厚をＴとし、ＸＲＦ法によって測定されるカーボン保護層の範囲の面積をｗとし、上記の範囲に含まれるカーボン元素の数に対応する、ＸＲＦ法によって得られるＸ線ピーク強度をＮとしたとき、カーボン保護層の緻密度を表す指標Ｄ＝Ｎ／（ｗ×Ｔ）が８．９Ｅ−５以上であることを特徴とする。
【００２４】
さらに本発明の他の構成では、基板上に形成されたカーボン保護層の耐食性評価方法において、透過型電子顕微鏡によって測定したカーボン保護層の膜厚をＴとし、ＸＲＦ法によって測定されるカーボン保護層の範囲の面積をｗとし、上記の範囲に含まれるカーボン元素の数に対応する、ＸＲＦ法によって得られるＸ線ピーク強度をＮとし、カーボン保護層の緻密度を表す指標Ｄ＝Ｎ／（ｗ×Ｔ）を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、カーボン保護層の密度ｄによって、垂直磁気記録媒体の耐食性を評価可能である。また、垂直磁気記録媒体の加熱温度と、その結果得られるカーボン保護層の密度ｄとの関係を明らかにすることにより、所望の密度を有するカーボン保護層を得るための加熱温度の範囲を求めることが可能である。
【００２６】
また、ラマンスペクトルによる分光比Ｄｈ／Ｇｈとは異なる方法でカーボン保護層の緻密度を評価することが可能となり、耐食性をより信頼性の高い方法で評価できるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に添付図面を参照して本発明による垂直磁気記録媒体、垂直磁気記録媒体の製造方法、およびカーボン保護層の密度測定方法の実施形態を詳細に説明する。図中、本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。また、同様の要素は同一の参照符号によって表示する。なお、以下の実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。
【００２８】
図１は、本実施形態にかかる垂直磁気記録ディスクの構成を説明する図である。
【００２９】
図１に示す垂直磁気記録ディスク１００は、ディスク基体１０、付着層１２、第一軟磁性層１４ａ、スペーサ層１４ｂ、第二軟磁性層１４ｃ、配向制御層１６、第一下地層１８ａ、第二下地層１８ｂ、オンセット層２０、第一磁気記録層２２ａ、第二磁気記録層２２ｂ、補助記録層２４、カーボン保護層２６、潤滑層２８で構成されている。なお第一軟磁性層１４ａ、スペーサ層１４ｂ、第二軟磁性層１４ｃは、あわせて軟磁性層１４を構成する。第一下地層１８ａと第二下地層１８ｂはあわせて下地層１８を構成する。第一磁気記録層２２ａと第二磁気記録層２２ｂとはあわせて磁気記録層２２を構成する。
【００３０】
まず、アモルファスのアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスで円盤状に成型し、ガラスディスクを作成した。このガラスディスクに研削、研磨、化学強化を順次施し、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性のディスク基体１０を得た。
【００３１】
得られたディスク基体１０上に、真空引きを行った成膜装置を用いて、Ａｒ雰囲気中でＤＣマグネトロンスパッタリング法にて、付着層１２から補助記録層２４まで順次成膜を行い、カーボン保護層２６はＣＶＤ法により成膜した。この後、潤滑層２８をディップコート法により形成した。なお、均一な成膜が可能であるという点で、インライン型成膜方法を用いることも好ましい。
【００３２】
本実施形態の主たる特徴は、カーボン保護層２６の密度を測定することにあるが、それについては後述することとし、まず、各層の構成および製造方法について、以下に説明する。
【００３３】
付着層１２は１０ｎｍのＴｉ合金層となるように、Ｔｉ合金ターゲットを用いて成膜した。付着層１２を形成することにより、ディスク基体１０と軟磁性層１４との間の付着性を向上させることができるので、軟磁性層１４の剥離を防止することができる。付着層１２の材料としては、例えばＣｒＴｉ合金を用いることができる。実用上の観点からは付着層の膜厚は、１ｎｍ〜５０ｎｍとすることが好ましい。
【００３４】
軟磁性層１４は、第一軟磁性層１４ａと第二軟磁性層１４ｃの間に非磁性のスペーサ層１４ｂを介在させることによって、ＡＦＣ（Antiferro-magnetic exchange coupling：反強磁性交換結合）を備えるように構成した。これにより軟磁性層１４の磁化方向を高い精度で磁路（磁気回路）に沿って整列させることができ、軟磁性層１４から生じるノイズを低減することができる。具体的には、第一軟磁性層１４ａ、第二軟磁性層１４ｃの組成はＣｏＣｒＦｅＢとし、スペーサ層１４ｂの組成はＲｕ（ルテニウム）とした。
【００３５】
制御層１６は、軟磁性層１４を防護する作用と、下地層１８の結晶粒の配向の整列を促進する作用を備える。
【００３６】
下地層１８は、Ｒｕからなる２層構造となっている。上層側の第二下地層１８ｂを形成する際に、下層側の第一下地層１８ａを形成するときよりもＡｒのガス圧を高くすることにより、結晶配向性を改善することができる。
【００３７】
オンセット層２０は非磁性のグラニュラー層である。下地層１８のｈｃｐ結晶構造の上に非磁性のグラニュラー層を形成し、この上に第一磁気記録層２２ａのグラニュラー層を成長させることにより、磁性のグラニュラー層を初期段階（立ち上がり）から分離させる作用を有している。オンセット層２０の組成は非磁性のＣｏＣｒ−ＳｉＯ２とした。
【００３８】
磁気記録層２２は、膜厚の薄い第一磁気記録層２２ａと、膜厚の厚い第二磁気記録層２２ｂとから構成されている。
【００３９】
第一磁気記録層２２ａは、非磁性物質の例としての酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）を含有するＣｏＣｒＰｔからなる硬磁性体のターゲットを用いて、２ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３のｈｃｐ結晶構造を形成した。非磁性物質は磁性物質の周囲に偏析して粒界を形成し、磁性粒（磁性グレイン）は柱状のグラニュラー構造を形成した。この磁性粒は、オンセット層のグラニュラー構造から継続してエピタキシャル成長した。
【００４０】
第二磁気記録層２２ｂは、非磁性物質の例としての酸化チタン（ＴｉＯ２）を含有するＣｏＣｒＰｔからなる硬磁性体のターゲットを用いて、１０ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２のｈｃｐ結晶構造を形成した。第二磁気記録層２２ｂにおいても磁性粒はグラニュラー構造を形成した。
【００４１】
補助記録層２４はグラニュラー磁性層の上に高い垂直磁気異方性を示す薄膜（連続層）を形成し、ＣＧＣ構造（Coupled Granular Continuous）を構成するものである。これによりグラニュラー層の高密度記録性と低ノイズ性に加えて、連続膜の高熱ゆらぎ耐性を付け加えることができる。補助記録層２４の組成は、ＣｏＣｒＰｔＢとした。
【００４２】
カーボン保護層２６は、真空を保ったままカーボンをＣＶＤ法により成膜して形成した。カーボン保護層２６は、磁気ヘッドの衝撃から垂直磁気記録層を防護するための保護層である。一般にＣＶＤ法によって成膜されたカーボンはスパッタ法によって成膜したものと比べて膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対してより有効に垂直磁気記録層を防護することができる。
【００４３】
本実施形態では、ＸＲＲ法によってカーボン保護層２６の膜厚ｔを測定する。図２は本実施形態で用いるＸＲＲ法の原理を示す模式図である。図２では、図解の簡略化のため、測定対象であるカーボン保護層と、その下にある補助記録層以外の層は、図示を省略している。ＸＲＲ法によれば、X線管２００から照射され、カーボン保護層２６の表面で反射したＸ線２１０と、その下の補助記録層２４との界面で反射したＸ線２２０とを検出器２３０で受け、それらＸ線２１０、２２０の間の行路差から生じるＸ線反射率の干渉振動の周期により、カーボン保護層２６の膜厚ｔを計算可能である。Ｘ線を利用することにより、多層膜で形成される、垂直磁気記録ディスク１００の各層の膜厚を、膜質に左右されずに測定可能であるし、非破壊で測定ができる。
【００４４】
一方、カーボン保護層における一定の面積ｗを有する測定範囲に含まれるカーボン原子の数ｎは、ＸＲＦ法によって測定する。図３は本実施形態で用いるＸＲＦ法の原理を示す模式図である。ＸＲＦ法によれば、Ｘ線管３００より発生したＸ線３１０を試料である垂直磁気記録ディスク１００に照射し、そこから発生した蛍光Ｘ線（固有Ｘ線）から、ソーラースリット３３０（薄板を０．１ｍｍ程度の間隔で平行に並べたもの）を通すことで、ほぼ平行な成分のみを取り出し、分光結晶３４０により分光する。回折角度は各元素に特有のものであり、検出器３５０において、回折角度よりカーボン元素の存在が確認でき、強度より定量分析、すなわち元素数が測定可能である。ＸＲＦ法を用いれば、分析が迅速であり、ＸＲＲ法と同様に、非破壊分析が可能である。
【００４５】
本実施形態では、ＸＲＦ法による測定範囲の面積をｗとし、カーボン保護層に含まれるカーボン原子の数をｎとし、カーボン保護層の密度をｄとしたとき、ｄ＝ｎ×１２×１０−６／（ｗ×ｔ×６．０２×１０２３）（ｇ／ｃｍ３）で表される密度が、ｄ≧１．６５であることを特徴とする。
【００４６】
上記の構成によれば、試料である垂直磁気記録ディスク１００のうち、カーボン保護層２６の測定範囲には、ｎ／６．０２×１０２３（ｍｏｌ）のカーボンが含まれ、これに１２を乗じた値が測定範囲を構成するカーボンの質量であり、これを測定範囲の体積ｗ×ｔ×１０−６（ｃｍ３）で除算することにより、密度ｄが求められる。
【００４７】
また、本実施形態による垂直磁気記録ディスク１００の製造方法は、磁気記録層２２を形成する工程と、垂直磁気記録ディスク１００を加熱する工程と、カーボン保護層２６を形成する工程とを含み、加熱する工程では１９５≦Ｔ≦３７０℃に加熱し、上述のようにＸＲＲ法およびＸＲＦ法によって測定したカーボン保護層の密度ｄとの関係を求める。
【００４８】
上述の構成によれば、垂直磁気記録ディスク１００の加熱温度と、カーボン保護層の密度ｄとの関係により、所望の密度を有するカーボン保護層２６を得るための加熱温度の範囲を求めることができる。
【００４９】
潤滑層２８は、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）をディップコート法により成膜した。潤滑層２８の膜厚は約１ｎｍである。
【００５０】
以上の製造工程により、垂直磁気記録ディスク１００が得られた。以下に実施例を用いて、本発明の有効性について説明する。
【００５１】
（実施例）
図４は本実施例の測定結果を示す図である。垂直磁気記録ディスクの加熱温度Ｔと、ＸＲＲ法およびＸＲＦ法によって測定したカーボン保護層の密度（膜密度）ｄとの関係を示すデータ（図４（ａ））および当該データをプロットしたグラフ（図４（ｂ））である。
【００５２】
図４に示すように、加熱温度Ｔが高くなると、カーボン保護層の密度ｄは高くなり、ピークを迎え、下がる。
【００５３】
そして、図４に示すカーボン保護層の密度ｄがｄ≧１．６５の範囲である垂直記録ディスクを４日間、９０％９５℃の温湿度環境下に置いたのち、ロードアンロード試験を行った結果、コロージョンを原因とするヘッドクラッシュは認められなかった。
【００５４】
そして、加熱温度を予め１９５≦Ｔ≦３７０℃に設定すれば、上述の密度ｄ≧１．６５を有する、従来より高い温湿度環境下でもコロージョンを生じない、耐食性に優れた垂直磁気記録ディスクが得られる。
【００５５】
図５はＸＲＦ法によって得られる、カーボン保護層の測定範囲に含まれるカーボン元素の数に対応した、Ｘ線ピーク強度Ｎを概念的に示すグラフである。図３に示した波長分散型のＸＲＦ法を用いる場合、ピークの出現する回折角度を読みとり、ブラッグの法則よりその波長を決める。各元素の蛍光Ｘ線の波長は既知であるため、どのピークがいずれの元素に帰属するかが分かる。本実施例の場合、カーボンの元素のピーク強度（図５のＣ Ｐｅａｋ）を用いる。
【００５６】
なお、図示しないが、エネルギー分散型のＸＲＦ法を用いてもよい。この場合、図５の横軸はエネルギー軸となる。
【００５７】
図６は、ラマンスペクトルのイメージを説明するための説明図である。ここでは、波長５１４．５ｎｍのアルゴンイオンレーザ光により前記媒体保護層を励起して得られる波数９００ｃｍ−１〜波数１８００ｃｍ−１におけるラマンスペクトルから蛍光を除いたスペクトルの１３５０ｃｍ−１付近に現れるＤピークＤｈと１５２０ｃｍ−１付近に現れるＧピークＧｈとをガウス関数により波形分離したときのピーク比Ｄｈ／Ｇｈを求めた。
【００５８】
図７は、本実施例の他の評価結果を示す表であり、垂直磁気記録ディスクについて、ラマンスペクトルのピーク比Ｄｈ／Ｇｈとその良否判定結果、カーボン保護層の緻密度を表す指標Ｄとその良否判定結果、および、ロードアンロード試験の結果を示す。
【００５９】
カーボン保護層の緻密度を表す指標Ｄは、透過型電子顕微鏡によって測定したカーボン保護層の膜厚をＴとし、ＸＲＦ法によって測定されるカーボン保護層の範囲の面積をｗとし、範囲に含まれるカーボン元素の数に対応する、ＸＲＦ法によって得られるＸ線ピーク強度をＮとしたとき、Ｄ＝Ｎ／（ｗ×Ｔ）で算出される。
【００６０】
図７に示すように、カーボン保護層の緻密度を表す指標Ｄが８．９Ｅ−５以上であるとき、良品と判定する。指標Ｄによって良品と判定された垂直磁気記録ディスクを４日間、９０％９５℃の温湿度環境化に置いたのち、ロードアンロード試験を行った結果、コロージョンを原因とするヘッドクラッシュは認められなかった。
【００６１】
一方、ラマンスペクトルの分光比Ｄｈ／Ｇｈだけで良品と判定して場合には、分光比が０．５８〜０．９５のものを良品と判定していたが、良品と判定されても、ディスクＮｏ．２のように、上記と同様のロードアンロード試験を行った結果、ヘッドクラッシュが生じる場合があった。その反面、ディスクＮｏ．７のように、Ｄｈ／Ｇｈを用いた結果、不良品と判定されたものであっても、ロードアンロード試験を行った結果、ヘッドクラッシュが生じないものもあった。このように、分光比Ｄｈ／Ｇｈを用いた場合、必ずしも、耐食性の評価は正確ではなかったが、指標Ｄを用いた評価はドライブ試験の結果とも一致している。
【００６２】
以上のように、本実施例では、ラマンスペクトルの分光比Ｄｈ／Ｇｈとは異なる、カーボン保護層の緻密度を表す指標Ｄを用いて垂直磁気記録ディスクの耐食性を評価することにより、耐食性をより信頼性の高い方法で評価できることとなった。
【００６３】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態および実施例について、垂直磁気記録ディスクを用いて説明したが、本発明は係る例に限定されず、広く垂直磁気記録媒体に使用可能であることは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、磁気記録方式のＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などに搭載される垂直磁気記録媒体として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。
【図２】本実施形態で用いるＸＲＲ法の原理を示す模式図である。
【図３】本実施形態で用いるＸＲＦ法の原理を示す模式図である。
【図４】本実施例の測定結果を示す図である。
【図５】ＸＲＦ法を適用して得られる、カーボン保護層の測定範囲に含まれるカーボン元素の数に対応した、Ｘ線ピーク強度を概念的に示すグラフである。
【図６】ラマンスペクトルのイメージを説明するための説明図である。
【図７】本実施例の他の評価結果を示す表である。
【符号の説明】
【００６６】
１０ …ディスク基体
１２ …付着層
１４ …軟磁性層
１４ａ …第一軟磁性層
１４ｂ …スペーサ層
１４ｃ …第二軟磁性層
１６ …配向制御層
１８ …下地層
１８ａ …第一下地層
１８ｂ …第二下地層
２０ …オンセット層
２２ …磁気記録層
２２ａ …第一磁気記録層
２２ｂ …第二磁気記録層
２４ …補助記録層
２６ …カーボン保護層
２８ …潤滑層
１００ …垂直磁気記録ディスク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録方式のＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などに搭載される垂直磁気記録媒体、垂直磁気記録媒体の製造方法、カーボン保護層の密度測定方法、およびカーボン保護層の耐食性評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報処理の大容量化に伴い、各種の情報記録技術が開発されている。特に磁気記録技術を用いたＨＤＤ（ハードディスクドライブ）の面記録密度は年率１００％程度の割合で増加し続けている。最近では、ＨＤＤ等に用いられる２．５インチ径磁気ディスクにして、１枚あたり１００ＧＢを超える情報記録容量が求められるようになってきており、このような要請にこたえるためには１平方インチあたり１５０Ｇビットを超える情報記録密度を実現することが求められる。
【０００３】
ＨＤＤ等に用いられる磁気ディスクにおいて高記録密度を達成するためには、情報信号の記録を担う磁気記録層を構成する磁性結晶粒子を微細化すると共に、その層厚を低減していく必要があった。ところが、従来から商業化されている面内磁気記録方式（長手磁気記録方式、水平磁気記録方式とも呼称される）の磁気ディスクの場合、磁性結晶粒子の微細化が進展した結果、超常磁性現象により記録信号の熱的安定性が損なわれ、記録信号が消失してしまう、いわゆる熱揺らぎ現象が発生するようになり、磁気ディスクの高記録密度化への阻害要因となっていた。この阻害要因を解決するために、近年、垂直磁気記録方式の磁気ディスクが提案されている。
【０００４】
垂直磁気記録方式は、面内磁気記録方式の場合とは異なり、磁気記録層の磁化容易軸は基板面に対して垂直方向に配向するよう調整されている。垂直磁気記録方式は面内記録方式に比べて、熱揺らぎ現象を抑制することができるので、高記録密度化に対して好適である。
【０００５】
また垂直磁気記録方式では、磁気ヘッドがヒットした際に磁気記録層を保護し、表面にキズが残ることを防止するために、カーボン保護層（ＣＯＣ：カーボンオーバーコート）が設けられる。カーボン保護層には、特許文献１に記載のように、硬いダイヤモンドライク結合と、柔らかいグラファイト結合とが混在しており、ダイヤモンドライク結合が多いほどに高硬度な被膜が形成される。
【０００６】
特許文献２には、かかるダイヤモンドライクカーボン保護膜を、ＣＶＤ法によって製造する技術が開示されている。
【０００７】
ところで、磁気メディアに従来から存在していた問題の１つにコロージョンがある。コロージョンは、典型的にはコバルト（Ｃｏ）などの金属が下層から析出し、垂直磁気記録媒体の表面に酸化物を形成する現象である。
【０００８】
コロージョンが発生すると、その位置に記録されたデータが消失してしまうほか、磁気ヘッドの低浮上量化もあいまってクラッシュ障害が発生し、ディスクドライブの故障に発展するおそれがある。
【０００９】
一方、垂直磁気記録媒体の耐食性（コロージョンに対する耐性）等の信頼性を高めるには、磁気記録層の上に成膜される水素化カーボンを主成分とするカーボン保護層の、ラマンスペクトルによる分光比Ｄｈ／Ｇｈを高めることが有効であることが知られている。媒体保護層のＤｈ／Ｇｈを高めるには、磁気記録層が成膜されたディスク基体を、媒体保護層成膜時に加熱することが有効であることが知られている（例えば、特許文献３）。
【特許文献１】特開平１０−１１７３４号公報
【特許文献２】特開２００６−１１４１８２号公報
【特許文献３】特開２００５−１４９５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、カーナビゲーション用の記録装置として、容量が大きいHDDの搭載が要求されている。このような車載用のHDDには、車自体に求められる過酷な環境と同様に、過酷な温度条件、湿度条件が求められている。それの条件は以前の条件以上の温度条件、湿度条件となっている。これにより、従来の温湿度範囲では発生していなかったコロージョンが発生するようになり、かかる温湿度範囲でもコロージョンが発生しない磁気メディアを開発する必要に迫られている。
【００１１】
しかし、特許文献１には、コロージョンを防止する技術については特に言及されていない。特許文献２には、保護層をＣＶＤ法で製造することによって耐食性を向上させることが記載されているものの、これは保護層の成膜方法そのものであり、さらに保護層に何らかの処理を施して耐食性を向上させるものではない。
【００１２】
また、特許文献３に記載のラマンスペクトルによって得られたカーボン保護層のＤｈ／Ｇｈが所定の閾値より高く、合格品と判定された垂直磁気記録媒体であっても、良品とは限らない。合格品と判定されたものに、例えばロードアンロード試験などのドライブ試験をすると、クラッシュ障害を生じるからである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために発明者らが鋭意検討したところ、コロージョンを防止する、すなわち耐食性を向上させる１つの手段として、カーボン保護層の皮膜を緻密にすることにより、ＣｏやＦｅの析出を阻止できることがわかった。一方、カーボン保護層を形成する前に基板を高温に加熱することによって、耐食性や耐摩耗性が向上することが知られている。
【００１４】
そこで発明者らは、基板の加熱温度と、カーボン保護層の緻密度との間には相関があり、その相関を明らかにし、加熱温度を調節することによって、所望の緻密度、すなわち所望の耐食性が得られることを突き止めた。本発明はこの知見を基礎としてさらに研究を重ねることにより、完成するに到ったものである。
【００１５】
上述の課題を解決するため、本発明の代表的な構成では、基板上に磁気記録層とカーボン保護層とを備える垂直磁気記録媒体において、ＸＲＲ（X-Ray Reflectivity）法によって測定したカーボン保護層の膜厚をｔとし、ＸＲＦ（X-Ray Fluorescence）法によって測定するカーボン保護層の範囲の面積をｗとし、ＸＲＦ法によって測定したカーボン保護層に含まれるカーボン原子の数をｎとし、カーボン保護層の密度をｄとしたとき、ｄ＝ｎ×１２×１０−６／（ｗ×ｔ×６．０２×１０２３）（ｇ／ｃｍ３）で表される密度が、ｄ≧１．６５であることを特徴とする。
【００１６】
上記の構成によれば、試料である垂直磁気記録媒体のうち、カーボン保護層の測定範囲には、ｎ／６．０２×１０２３（ｍｏｌ）のカーボンが含まれ、これに１２を乗じた値が測定範囲を構成するカーボンの質量であり、これを測定範囲の体積ｗ×ｔ×１０−６（ｃｍ３）で除算することにより、密度が求められる。
【００１７】
カーボン保護層の膜厚ｔは、ＸＲＲ法によって求める。ＸＲＲ法によれば、カーボン保護層の表面で反射したＸ線と、その下の磁気記録層との界面で反射したＸ線との間の行路差から生じるＸ線反射率の干渉振動の周期により、カーボン保護層の膜厚ｔを計算可能である。Ｘ線を利用することにより、多層膜で形成される、垂直磁気記録媒体の各層の膜厚を、膜質に左右されずに測定可能であるし、非破壊で測定ができる。
【００１８】
カーボン保護層に含まれるカーボン原子の数ｎは、ＸＲＦ法によって求める。ＸＲＦ法によれば、Ｘ線管より発生したＸ線を試料である垂直磁気記録媒体に照射し、そこから発生した蛍光Ｘ線（固有Ｘ線）を分光結晶により分光する。回折角度は各元素特有のもので、回折角度より定性、強度より定量分析を行う。ＸＲＦ法を用いれば、分析が迅速であり、ＸＲＲ法と同様に、非破壊分析が可能である。
【００１９】
本発明の他の構成では、垂直磁気記録媒体の製造方法において、磁気記録層を形成する工程と、垂直磁気記録媒体を加熱する工程と、カーボン保護層を形成する工程とを含み、加熱する工程では１９５≦Ｔ≦３７０℃に加熱し、ＸＲＲ法によって測定したカーボン保護層の膜厚をｔとし、ＸＲＦ法によって測定するカーボン保護層の範囲の面積をｗとし、ＸＲＦ法によって測定したカーボン保護層に含まれるカーボン原子の数をｎとし、カーボン保護層の密度をｄとしたとき、ｄ＝ｎ×１２×１０−６／（ｗ×ｔ×６．０２×１０２３）（ｇ／ｃｍ３）で表される密度が、ｄ≧１．６５であることを特徴とする。
【００２０】
上述の構成によれば、垂直磁気記録媒体の加熱温度と、カーボン保護層の密度ｄとの関係が明らかになり、所望の密度のカーボン保護層が得られる加熱温度の範囲を求めることができる。
【００２１】
本発明の他の構成では、基板上に形成されたカーボン保護層の密度測定方法において、ＸＲＲ法によってカーボン保護層の膜厚ｔを測定する工程と、ＸＲＦ法によって面積ｗの範囲に含まれるカーボン原子の数ｎを測定する工程と、カーボン保護層の密度ｄ＝ｎ×１２×１０−６／（ｗ×ｔ×６．０２×１０２３）（ｇ／ｃｍ３）を算出する工程とを含むことを特徴とする。
【００２２】
本発明の他の構成では、基板上に磁気記録層とカーボン保護層とを備える垂直磁気記録媒体において、透過型電子顕微鏡（Transmission Electron Microscope; ＴＥＭ）によって測定したカーボン保護層の膜厚をＴとし、ＸＲＦ法によって測定されるカーボン保護層の範囲の面積をｗとし、上記の範囲に含まれるカーボン元素の数に対応する、ＸＲＦ法によって得られるＸ線ピーク強度をＮとし、カーボン保護層の緻密度を表す指標Ｄ＝Ｎ／（ｗ×Ｔ）が８．９Ｅ−５以上であることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の他の構成では、垂直磁気記録媒体の製造方法において、磁気記録層を形成する工程と、垂直磁気記録媒体を加熱する工程と、カーボン保護層を形成する工程とを含み、加熱する工程では１９５≦Ｔ≦３７０℃に加熱し、透過型電子顕微鏡によって測定したカーボン保護層の膜厚をＴとし、ＸＲＦ法によって測定されるカーボン保護層の範囲の面積をｗとし、上記の範囲に含まれるカーボン元素の数に対応する、ＸＲＦ法によって得られるＸ線ピーク強度をＮとしたとき、カーボン保護層の緻密度を表す指標Ｄ＝Ｎ／（ｗ×Ｔ）が８．９Ｅ−５以上であることを特徴とする。
【００２４】
さらに本発明の他の構成では、基板上に形成されたカーボン保護層の耐食性評価方法において、透過型電子顕微鏡によって測定したカーボン保護層の膜厚をＴとし、ＸＲＦ法によって測定されるカーボン保護層の範囲の面積をｗとし、上記の範囲に含まれるカーボン元素の数に対応する、ＸＲＦ法によって得られるＸ線ピーク強度をＮとし、カーボン保護層の緻密度を表す指標Ｄ＝Ｎ／（ｗ×Ｔ）を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、カーボン保護層の密度ｄによって、垂直磁気記録媒体の耐食性を評価可能である。また、垂直磁気記録媒体の加熱温度と、その結果得られるカーボン保護層の密度ｄとの関係を明らかにすることにより、所望の密度を有するカーボン保護層を得るための加熱温度の範囲を求めることが可能である。
【００２６】
また、ラマンスペクトルによる分光比Ｄｈ／Ｇｈとは異なる方法でカーボン保護層の緻密度を評価することが可能となり、耐食性をより信頼性の高い方法で評価できるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に添付図面を参照して本発明による垂直磁気記録媒体、垂直磁気記録媒体の製造方法、およびカーボン保護層の密度測定方法の実施形態を詳細に説明する。図中、本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。また、同様の要素は同一の参照符号によって表示する。なお、以下の実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。
【００２８】
図１は、本実施形態にかかる垂直磁気記録ディスクの構成を説明する図である。
【００２９】
図１に示す垂直磁気記録ディスク１００は、ディスク基体１０、付着層１２、第一軟磁性層１４ａ、スペーサ層１４ｂ、第二軟磁性層１４ｃ、配向制御層１６、第一下地層１８ａ、第二下地層１８ｂ、オンセット層２０、第一磁気記録層２２ａ、第二磁気記録層２２ｂ、補助記録層２４、カーボン保護層２６、潤滑層２８で構成されている。なお第一軟磁性層１４ａ、スペーサ層１４ｂ、第二軟磁性層１４ｃは、あわせて軟磁性層１４を構成する。第一下地層１８ａと第二下地層１８ｂはあわせて下地層１８を構成する。第一磁気記録層２２ａと第二磁気記録層２２ｂとはあわせて磁気記録層２２を構成する。
【００３０】
まず、アモルファスのアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスで円盤状に成型し、ガラスディスクを作成した。このガラスディスクに研削、研磨、化学強化を順次施し、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性のディスク基体１０を得た。
【００３１】
得られたディスク基体１０上に、真空引きを行った成膜装置を用いて、Ａｒ雰囲気中でＤＣマグネトロンスパッタリング法にて、付着層１２から補助記録層２４まで順次成膜を行い、カーボン保護層２６はＣＶＤ法により成膜した。この後、潤滑層２８をディップコート法により形成した。なお、均一な成膜が可能であるという点で、インライン型成膜方法を用いることも好ましい。
【００３２】
本実施形態の主たる特徴は、カーボン保護層２６の密度を測定することにあるが、それについては後述することとし、まず、各層の構成および製造方法について、以下に説明する。
【００３３】
付着層１２は１０ｎｍのＴｉ合金層となるように、Ｔｉ合金ターゲットを用いて成膜した。付着層１２を形成することにより、ディスク基体１０と軟磁性層１４との間の付着性を向上させることができるので、軟磁性層１４の剥離を防止することができる。付着層１２の材料としては、例えばＣｒＴｉ合金を用いることができる。実用上の観点からは付着層の膜厚は、１ｎｍ〜５０ｎｍとすることが好ましい。
【００３４】
軟磁性層１４は、第一軟磁性層１４ａと第二軟磁性層１４ｃの間に非磁性のスペーサ層１４ｂを介在させることによって、ＡＦＣ（Antiferro-magnetic exchange coupling：反強磁性交換結合）を備えるように構成した。これにより軟磁性層１４の磁化方向を高い精度で磁路（磁気回路）に沿って整列させることができ、軟磁性層１４から生じるノイズを低減することができる。具体的には、第一軟磁性層１４ａ、第二軟磁性層１４ｃの組成はＣｏＣｒＦｅＢとし、スペーサ層１４ｂの組成はＲｕ（ルテニウム）とした。
【００３５】
制御層１６は、軟磁性層１４を防護する作用と、下地層１８の結晶粒の配向の整列を促進する作用を備える。
【００３６】
下地層１８は、Ｒｕからなる２層構造となっている。上層側の第二下地層１８ｂを形成する際に、下層側の第一下地層１８ａを形成するときよりもＡｒのガス圧を高くすることにより、結晶配向性を改善することができる。
【００３７】
オンセット層２０は非磁性のグラニュラー層である。下地層１８のｈｃｐ結晶構造の上に非磁性のグラニュラー層を形成し、この上に第一磁気記録層２２ａのグラニュラー層を成長させることにより、磁性のグラニュラー層を初期段階（立ち上がり）から分離させる作用を有している。オンセット層２０の組成は非磁性のＣｏＣｒ−ＳｉＯ２とした。
【００３８】
磁気記録層２２は、膜厚の薄い第一磁気記録層２２ａと、膜厚の厚い第二磁気記録層２２ｂとから構成されている。
【００３９】
第一磁気記録層２２ａは、非磁性物質の例としての酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）を含有するＣｏＣｒＰｔからなる硬磁性体のターゲットを用いて、２ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３のｈｃｐ結晶構造を形成した。非磁性物質は磁性物質の周囲に偏析して粒界を形成し、磁性粒（磁性グレイン）は柱状のグラニュラー構造を形成した。この磁性粒は、オンセット層のグラニュラー構造から継続してエピタキシャル成長した。
【００４０】
第二磁気記録層２２ｂは、非磁性物質の例としての酸化チタン（ＴｉＯ２）を含有するＣｏＣｒＰｔからなる硬磁性体のターゲットを用いて、１０ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２のｈｃｐ結晶構造を形成した。第二磁気記録層２２ｂにおいても磁性粒はグラニュラー構造を形成した。
【００４１】
補助記録層２４はグラニュラー磁性層の上に高い垂直磁気異方性を示す薄膜（連続層）を形成し、ＣＧＣ構造（Coupled Granular Continuous）を構成するものである。これによりグラニュラー層の高密度記録性と低ノイズ性に加えて、連続膜の高熱ゆらぎ耐性を付け加えることができる。補助記録層２４の組成は、ＣｏＣｒＰｔＢとした。
【００４２】
カーボン保護層２６は、真空を保ったままカーボンをＣＶＤ法により成膜して形成した。カーボン保護層２６は、磁気ヘッドの衝撃から垂直磁気記録層を防護するための保護層である。一般にＣＶＤ法によって成膜されたカーボンはスパッタ法によって成膜したものと比べて膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対してより有効に垂直磁気記録層を防護することができる。
【００４３】
本実施形態では、ＸＲＲ法によってカーボン保護層２６の膜厚ｔを測定する。図２は本実施形態で用いるＸＲＲ法の原理を示す模式図である。図２では、図解の簡略化のため、測定対象であるカーボン保護層と、その下にある補助記録層以外の層は、図示を省略している。ＸＲＲ法によれば、X線管２００から照射され、カーボン保護層２６の表面で反射したＸ線２１０と、その下の補助記録層２４との界面で反射したＸ線２２０とを検出器２３０で受け、それらＸ線２１０、２２０の間の行路差から生じるＸ線反射率の干渉振動の周期により、カーボン保護層２６の膜厚ｔを計算可能である。Ｘ線を利用することにより、多層膜で形成される、垂直磁気記録ディスク１００の各層の膜厚を、膜質に左右されずに測定可能であるし、非破壊で測定ができる。
【００４４】
一方、カーボン保護層における一定の面積ｗを有する測定範囲に含まれるカーボン原子の数ｎは、ＸＲＦ法によって測定する。図３は本実施形態で用いるＸＲＦ法の原理を示す模式図である。ＸＲＦ法によれば、Ｘ線管３００より発生したＸ線３１０を試料である垂直磁気記録ディスク１００に照射し、そこから発生した蛍光Ｘ線（固有Ｘ線）から、ソーラースリット３３０（薄板を０．１ｍｍ程度の間隔で平行に並べたもの）を通すことで、ほぼ平行な成分のみを取り出し、分光結晶３４０により分光する。回折角度は各元素に特有のものであり、検出器３５０において、回折角度よりカーボン元素の存在が確認でき、強度より定量分析、すなわち元素数が測定可能である。ＸＲＦ法を用いれば、分析が迅速であり、ＸＲＲ法と同様に、非破壊分析が可能である。
【００４５】
本実施形態では、ＸＲＦ法による測定範囲の面積をｗとし、カーボン保護層に含まれるカーボン原子の数をｎとし、カーボン保護層の密度をｄとしたとき、ｄ＝ｎ×１２×１０−６／（ｗ×ｔ×６．０２×１０２３）（ｇ／ｃｍ３）で表される密度が、ｄ≧１．６５であることを特徴とする。
【００４６】
上記の構成によれば、試料である垂直磁気記録ディスク１００のうち、カーボン保護層２６の測定範囲には、ｎ／６．０２×１０２３（ｍｏｌ）のカーボンが含まれ、これに１２を乗じた値が測定範囲を構成するカーボンの質量であり、これを測定範囲の体積ｗ×ｔ×１０−６（ｃｍ３）で除算することにより、密度ｄが求められる。
【００４７】
また、本実施形態による垂直磁気記録ディスク１００の製造方法は、磁気記録層２２を形成する工程と、垂直磁気記録ディスク１００を加熱する工程と、カーボン保護層２６を形成する工程とを含み、加熱する工程では１９５≦Ｔ≦３７０℃に加熱し、上述のようにＸＲＲ法およびＸＲＦ法によって測定したカーボン保護層の密度ｄとの関係を求める。
【００４８】
上述の構成によれば、垂直磁気記録ディスク１００の加熱温度と、カーボン保護層の密度ｄとの関係により、所望の密度を有するカーボン保護層２６を得るための加熱温度の範囲を求めることができる。
【００４９】
潤滑層２８は、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）をディップコート法により成膜した。潤滑層２８の膜厚は約１ｎｍである。
【００５０】
以上の製造工程により、垂直磁気記録ディスク１００が得られた。以下に実施例を用いて、本発明の有効性について説明する。
【００５１】
（実施例）
図４は本実施例の測定結果を示す図である。垂直磁気記録ディスクの加熱温度Ｔと、ＸＲＲ法およびＸＲＦ法によって測定したカーボン保護層の密度（膜密度）ｄとの関係を示すデータ（図４（ａ））および当該データをプロットしたグラフ（図４（ｂ））である。
【００５２】
図４に示すように、加熱温度Ｔが高くなると、カーボン保護層の密度ｄは高くなり、ピークを迎え、下がる。
【００５３】
そして、図４に示すカーボン保護層の密度ｄがｄ≧１．６５の範囲である垂直記録ディスクを４日間、９０％９５℃の温湿度環境下に置いたのち、ロードアンロード試験を行った結果、コロージョンを原因とするヘッドクラッシュは認められなかった。
【００５４】
そして、加熱温度を予め１９５≦Ｔ≦３７０℃に設定すれば、上述の密度ｄ≧１．６５を有する、従来より高い温湿度環境下でもコロージョンを生じない、耐食性に優れた垂直磁気記録ディスクが得られる。
【００５５】
図５はＸＲＦ法によって得られる、カーボン保護層の測定範囲に含まれるカーボン元素の数に対応した、Ｘ線ピーク強度Ｎを概念的に示すグラフである。図３に示した波長分散型のＸＲＦ法を用いる場合、ピークの出現する回折角度を読みとり、ブラッグの法則よりその波長を決める。各元素の蛍光Ｘ線の波長は既知であるため、どのピークがいずれの元素に帰属するかが分かる。本実施例の場合、カーボンの元素のピーク強度（図５のＣ Ｐｅａｋ）を用いる。
【００５６】
なお、図示しないが、エネルギー分散型のＸＲＦ法を用いてもよい。この場合、図５の横軸はエネルギー軸となる。
【００５７】
図６は、ラマンスペクトルのイメージを説明するための説明図である。ここでは、波長５１４．５ｎｍのアルゴンイオンレーザ光により前記媒体保護層を励起して得られる波数９００ｃｍ−１〜波数１８００ｃｍ−１におけるラマンスペクトルから蛍光を除いたスペクトルの１３５０ｃｍ−１付近に現れるＤピークＤｈと１５２０ｃｍ−１付近に現れるＧピークＧｈとをガウス関数により波形分離したときのピーク比Ｄｈ／Ｇｈを求めた。
【００５８】
図７は、本実施例の他の評価結果を示す表であり、垂直磁気記録ディスクについて、ラマンスペクトルのピーク比Ｄｈ／Ｇｈとその良否判定結果、カーボン保護層の緻密度を表す指標Ｄとその良否判定結果、および、ロードアンロード試験の結果を示す。
【００５９】
カーボン保護層の緻密度を表す指標Ｄは、透過型電子顕微鏡によって測定したカーボン保護層の膜厚をＴとし、ＸＲＦ法によって測定されるカーボン保護層の範囲の面積をｗとし、範囲に含まれるカーボン元素の数に対応する、ＸＲＦ法によって得られるＸ線ピーク強度をＮとしたとき、Ｄ＝Ｎ／（ｗ×Ｔ）で算出される。
【００６０】
図７に示すように、カーボン保護層の緻密度を表す指標Ｄが８．９Ｅ−５以上であるとき、良品と判定する。指標Ｄによって良品と判定された垂直磁気記録ディスクを４日間、９０％９５℃の温湿度環境化に置いたのち、ロードアンロード試験を行った結果、コロージョンを原因とするヘッドクラッシュは認められなかった。
【００６１】
一方、ラマンスペクトルの分光比Ｄｈ／Ｇｈだけで良品と判定して場合には、分光比が０．５８〜０．９５のものを良品と判定していたが、良品と判定されても、ディスクＮｏ．２のように、上記と同様のロードアンロード試験を行った結果、ヘッドクラッシュが生じる場合があった。その反面、ディスクＮｏ．７のように、Ｄｈ／Ｇｈを用いた結果、不良品と判定されたものであっても、ロードアンロード試験を行った結果、ヘッドクラッシュが生じないものもあった。このように、分光比Ｄｈ／Ｇｈを用いた場合、必ずしも、耐食性の評価は正確ではなかったが、指標Ｄを用いた評価はドライブ試験の結果とも一致している。
【００６２】
以上のように、本実施例では、ラマンスペクトルの分光比Ｄｈ／Ｇｈとは異なる、カーボン保護層の緻密度を表す指標Ｄを用いて垂直磁気記録ディスクの耐食性を評価することにより、耐食性をより信頼性の高い方法で評価できることとなった。
【００６３】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態および実施例について、垂直磁気記録ディスクを用いて説明したが、本発明は係る例に限定されず、広く垂直磁気記録媒体に使用可能であることは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、磁気記録方式のＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などに搭載される垂直磁気記録媒体として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。
【図２】本実施形態で用いるＸＲＲ法の原理を示す模式図である。
【図３】本実施形態で用いるＸＲＦ法の原理を示す模式図である。
【図４】本実施例の測定結果を示す図である。
【図５】ＸＲＦ法を適用して得られる、カーボン保護層の測定範囲に含まれるカーボン元素の数に対応した、Ｘ線ピーク強度を概念的に示すグラフである。
【図６】ラマンスペクトルのイメージを説明するための説明図である。
【図７】本実施例の他の評価結果を示す表である。
【符号の説明】
【００６６】
１０ …ディスク基体
１２ …付着層
１４ …軟磁性層
１４ａ …第一軟磁性層
１４ｂ …スペーサ層
１４ｃ …第二軟磁性層
１６ …配向制御層
１８ …下地層
１８ａ …第一下地層
１８ｂ …第二下地層
２０ …オンセット層
２２ …磁気記録層
２２ａ …第一磁気記録層
２２ｂ …第二磁気記録層
２４ …補助記録層
２６ …カーボン保護層
２８ …潤滑層
１００ …垂直磁気記録ディスク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に磁気記録層とカーボン保護層とを備える垂直磁気記録媒体において、
ＸＲＲ（X-Ray Reflectivity; Ｘ線反射率）法によって測定したカーボン保護層の膜厚をｔとし、
ＸＲＦ（X-Ray Fluorescence Analysis; 蛍光Ｘ線分析）法によって測定するカーボン保護層の範囲の面積をｗとし、
前記ＸＲＦ法によって測定した前記カーボン保護層に含まれるカーボン原子の数をｎとし、
前記カーボン保護層の密度をｄとしたとき、
ｄ＝ｎ×１２×１０−６／（ｗ×ｔ×６．０２×１０２３）（ｇ／ｃｍ３）
で表される密度が、ｄ≧１．６５であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
垂直磁気記録媒体の製造方法において、
磁気記録層を形成する工程と、
該垂直磁気記録媒体を加熱する工程と、
カーボン保護層を形成する工程とを含み、
前記加熱する工程では１９５≦Ｔ≦３７０℃に加熱し、
ＸＲＲ法によって測定したカーボン保護層の膜厚をｔとし、ＸＲＦ法によって測定するカーボン保護層の範囲の面積をｗとし、前記ＸＲＦ法によって測定した前記カーボン保護層に含まれるカーボン原子の数をｎとし、前記カーボン保護層の密度をｄとしたとき、
ｄ＝ｎ×１２×１０−６／（ｗ×ｔ×６．０２×１０２３）（ｇ／ｃｍ３）
で表される密度が、ｄ≧１．６５であることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
基板上に形成されたカーボン保護層の密度測定方法において、
ＸＲＲ法によってカーボン保護層の膜厚ｔを測定する工程と、
ＸＲＦ法によって面積ｗの範囲に含まれるカーボン原子の数ｎを測定する工程と、
前記カーボン保護層の密度ｄ＝ｎ×１２×１０−６／（ｗ×ｔ×６．０２×１０２３）（ｇ／ｃｍ３）を算出する工程とを含むことを特徴とするカーボン保護層の密度測定方法。
【請求項４】
基板上に磁気記録層とカーボン保護層とを備える垂直磁気記録媒体において、
透過型電子顕微鏡（Transmission Electron Microscope; ＴＥＭ）によって測定したカーボン保護層の膜厚をＴ（ｃｍ）とし、
ＸＲＦ法によって測定されるカーボン保護層の範囲の面積をｗ（ｃｍ２）とし、
前記範囲に含まれるカーボン元素の数に対応する、ＸＲＦ法によって得られるＸ線ピーク強度をＮ（個）とし、
前記カーボン保護層の緻密度を表す指標Ｄ＝Ｎ／（ｗ×Ｔ）
が８．９Ｅ−５以上であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
垂直磁気記録媒体の製造方法において、
磁気記録層を形成する工程と、
該垂直磁気記録媒体を加熱する工程と、
カーボン保護層を形成する工程とを含み、
前記加熱する工程では１９５≦Ｔ≦３７０℃に加熱し、
透過型電子顕微鏡によって測定したカーボン保護層の膜厚をＴとし、
ＸＲＦ法によって測定されるカーボン保護層の範囲の面積をｗとし、前記範囲に含まれるカーボン元素の数に対応する、ＸＲＦ法によって得られるＸ線ピーク強度をＮとしたとき、前記カーボン保護層の緻密度を表す指標
Ｄ＝Ｎ／（ｗ×Ｔ）
が８．９Ｅ−５以上であることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
基板上に形成されたカーボン保護層の耐食性評価方法において、
透過型電子顕微鏡によって測定したカーボン保護層の膜厚をＴとし、
ＸＲＦ法によって測定されるカーボン保護層の範囲の面積をｗとし、
前記範囲に含まれるカーボン元素の数に対応する、ＸＲＦ法によって得られるＸ線ピーク強度をＮとし、
前記カーボン保護層の緻密度を表す指標Ｄ＝Ｎ／（ｗ×Ｔ）
を算出することを特徴とするカーボン保護層の耐食性評価方法。
【請求項１】
基板上に磁気記録層とカーボン保護層とを備える垂直磁気記録媒体において、
ＸＲＲ（X-Ray Reflectivity; Ｘ線反射率）法によって測定したカーボン保護層の膜厚をｔとし、
ＸＲＦ（X-Ray Fluorescence Analysis; 蛍光Ｘ線分析）法によって測定するカーボン保護層の範囲の面積をｗとし、
前記ＸＲＦ法によって測定した前記カーボン保護層に含まれるカーボン原子の数をｎとし、
前記カーボン保護層の密度をｄとしたとき、
ｄ＝ｎ×１２×１０−６／（ｗ×ｔ×６．０２×１０２３）（ｇ／ｃｍ３）
で表される密度が、ｄ≧１．６５であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
垂直磁気記録媒体の製造方法において、
磁気記録層を形成する工程と、
該垂直磁気記録媒体を加熱する工程と、
カーボン保護層を形成する工程とを含み、
前記加熱する工程では１９５≦Ｔ≦３７０℃に加熱し、
ＸＲＲ法によって測定したカーボン保護層の膜厚をｔとし、ＸＲＦ法によって測定するカーボン保護層の範囲の面積をｗとし、前記ＸＲＦ法によって測定した前記カーボン保護層に含まれるカーボン原子の数をｎとし、前記カーボン保護層の密度をｄとしたとき、
ｄ＝ｎ×１２×１０−６／（ｗ×ｔ×６．０２×１０２３）（ｇ／ｃｍ３）
で表される密度が、ｄ≧１．６５であることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
基板上に形成されたカーボン保護層の密度測定方法において、
ＸＲＲ法によってカーボン保護層の膜厚ｔを測定する工程と、
ＸＲＦ法によって面積ｗの範囲に含まれるカーボン原子の数ｎを測定する工程と、
前記カーボン保護層の密度ｄ＝ｎ×１２×１０−６／（ｗ×ｔ×６．０２×１０２３）（ｇ／ｃｍ３）を算出する工程とを含むことを特徴とするカーボン保護層の密度測定方法。
【請求項４】
基板上に磁気記録層とカーボン保護層とを備える垂直磁気記録媒体において、
透過型電子顕微鏡（Transmission Electron Microscope; ＴＥＭ）によって測定したカーボン保護層の膜厚をＴ（ｃｍ）とし、
ＸＲＦ法によって測定されるカーボン保護層の範囲の面積をｗ（ｃｍ２）とし、
前記範囲に含まれるカーボン元素の数に対応する、ＸＲＦ法によって得られるＸ線ピーク強度をＮ（個）とし、
前記カーボン保護層の緻密度を表す指標Ｄ＝Ｎ／（ｗ×Ｔ）
が８．９Ｅ−５以上であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
垂直磁気記録媒体の製造方法において、
磁気記録層を形成する工程と、
該垂直磁気記録媒体を加熱する工程と、
カーボン保護層を形成する工程とを含み、
前記加熱する工程では１９５≦Ｔ≦３７０℃に加熱し、
透過型電子顕微鏡によって測定したカーボン保護層の膜厚をＴとし、
ＸＲＦ法によって測定されるカーボン保護層の範囲の面積をｗとし、前記範囲に含まれるカーボン元素の数に対応する、ＸＲＦ法によって得られるＸ線ピーク強度をＮとしたとき、前記カーボン保護層の緻密度を表す指標
Ｄ＝Ｎ／（ｗ×Ｔ）
が８．９Ｅ−５以上であることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
基板上に形成されたカーボン保護層の耐食性評価方法において、
透過型電子顕微鏡によって測定したカーボン保護層の膜厚をＴとし、
ＸＲＦ法によって測定されるカーボン保護層の範囲の面積をｗとし、
前記範囲に含まれるカーボン元素の数に対応する、ＸＲＦ法によって得られるＸ線ピーク強度をＮとし、
前記カーボン保護層の緻密度を表す指標Ｄ＝Ｎ／（ｗ×Ｔ）
を算出することを特徴とするカーボン保護層の耐食性評価方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２７６９１７（Ｐ２００８−２７６９１７Ａ）
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８８５２９（Ｐ２００８−８８５２９）
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【出願人】（５０１２５９７３２）ホーヤ マグネティクス シンガポール プライベートリミテッド (124)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【出願人】（５０１２５９７３２）ホーヤ マグネティクス シンガポール プライベートリミテッド (124)
【Ｆターム（参考）】
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