垂直磁気記録媒体およびその製造方法
【課題】 耐摩耗性や耐衝撃性等の耐久性を向上し、媒体保護層の膜厚が３ｎｍ以下に制限されたとしてもハイフライライト等の諸問題を回避可能な垂直磁気記録媒体を提供する。
【解決手段】 基体１０、磁気記録層２２、媒体保護層２６を備える、本発明の垂直磁気記録ディスク１００において、媒体保護層２６は、含有する窒素（Ｎ）と炭素（Ｃ）の原子量比（Ｎ／Ｃ）が０．０５０〜０．１５０であり、かつ、波長５１４．５ｎｍのアルゴンイオンレーザ光により媒体保護層２６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が０．７０〜０．９５であることを特徴としている。
【解決手段】 基体１０、磁気記録層２２、媒体保護層２６を備える、本発明の垂直磁気記録ディスク１００において、媒体保護層２６は、含有する窒素（Ｎ）と炭素（Ｃ）の原子量比（Ｎ／Ｃ）が０．０５０〜０．１５０であり、かつ、波長５１４．５ｎｍのアルゴンイオンレーザ光により媒体保護層２６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が０．７０〜０．９５であることを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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およびその製造方法に関する。
【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１５０ＧＢｉｔ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（垂直磁気記録ディスク）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、このような情報記録密度の増加に伴い、円周方向の線記録密度（ＢＰＩ:Bit Per Inch）、半径方向のトラック記録密度（ＴＰＩ:Track Per Inch）のいずれも増加の一途を辿っている。さらに、磁気ディスクの磁性層と、磁気ヘッドの記録再生素子との間隙（磁気的スペーシング）を狭くしてＳ／Ｎ比を向上させる技術も検討されている。近年望まれる磁気ヘッドの浮上量は１０ｎｍ以下である。
【０００６】
このような、磁気的スペーシングを小さくするための１つの技術として、磁気ヘッド素子の動作時に、ヘッド素子を発熱させ、その熱によって磁気ヘッドを熱膨張させ、ＡＢＳ（The air bearing surface）方向にわずかに突出させるＤＦＨ(Dynamic Flying Height)ヘッドが提案されている。これにより、磁気ヘッドと磁気ディスクとの間隙を調節し、常に安定して狭い磁気的スペーシングで磁気ヘッドを飛行させることができる。
【０００７】
垂直磁気記録ディスクでは、磁気ヘッドが垂直磁気記録ディスクに衝突した際、磁気記録層の表面が傷つかないように保護する媒体保護層が設けられる。媒体保護層は、カーボンオーバーコート（ＣＯＣ）、即ち、カーボン皮膜によって高硬度な皮膜を形成する。媒体保護層には、カーボンの硬いダイヤモンドライク結合（アモルファス結合）と、柔らかいグラファイト結合とが混在しているものもある（例えば、特許文献１）。また、ダイヤモンドライク結合保護膜を、ＣＶＤ(Chemical Vapour Deposition)法によって製造する技術も開示されている（例えば、特許文献２）。さらに、媒体保護層の耐久性を向上させる技術も開示されている（例えば、特許文献３）。
【０００８】
また媒体保護層の上には、磁気ヘッドが衝突した際に媒体保護層および磁気ヘッドを保護するために、潤滑層が形成される。潤滑層は、例えばパーフルオロポリエーテルを塗布して焼結することにより形成される。
【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】
【０００９】
上述したような例えば１０ｎｍ以下の磁気的スペーシングを達成するために、垂直磁気記録ディスクの媒体保護層に対して３ｎｍ以下の薄膜化が求められている。しかし、単に媒体保護層を薄膜化すると、媒体保護層自体の耐摩耗性や耐衝撃性等の耐久性が劣化することとなる。
【００１０】
従来から媒体保護層の様々な形成方法が知られているが、従来の媒体保護層は十分な耐久性を有していないため、ＬＵＬ(Load Unload)方式の垂直磁気記録ディスク装置において、磁気記録ヘッドが垂直磁気記録ディスク上にロードされた時の衝撃で、垂直磁気記録ディスク上に微少なスクラッチ等が発生し、再生信号が低下する問題が起こっている。
【００１１】
また、上述したＤＦＨヘッドを用いた場合においても、磁気ヘッドが磁気ディスクに接触したとき、潤滑層の固着力が弱い場合には、潤滑層が磁気ヘッドに移着してしまう場合がある。すると磁気ヘッドが覆われることによってリードライトに不良を生じたり、磁気ヘッドの浮上が不安定となってハイフライライト現象を生じるおそれがある。ハイフライライト現象とは、磁気ヘッドが磁気ディスクから離れてしまったことにより書き込んだはずのデータが書き込まれていない現象であり、必ずしもハードウェアは故障していなくても読み出しエラーを生じてしまう。
【００１２】
上記特許文献３においても、このような媒体保護層の耐久性を向上する技術が記載されているが、上記ハイフライライトの問題や、媒体保護層膜厚を３ｎｍ以下とするための具体的な手段については言及されていない。
【００１３】
本発明は、従来の媒体保護層の構成が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、耐摩耗性や耐衝撃性等の耐久性を向上し、また、潤滑層の磁気ヘッドへの移着を防止することにより、媒体保護層の膜厚が３ｎｍ以下に制限されたとしてもハイフライライト等の諸問題を回避可能な、垂直磁気記録媒体およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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、媒体保護層成膜直前に磁性層を加熱処理することで、直後の媒体保護層の性質が変化すること、および、その加熱処理温度を調整することで、媒体保護層のラマンスペクトルが変化すること、ならびに、潤滑層の固着力は媒体保護層の最表面の窒素量に影響されること、および、媒体保護層の最表面の窒素と炭素の原子量比（Ｎ／Ｃ）が、表面処理層の窒素流量の変化に依存することを見出し、さらに研究を重ねることにより、本発明を完成するに到った。
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、基体上に磁気記録層を備え、磁気記録層上に媒体保護層を備える垂直磁気記録媒体であって、媒体保護層は、炭素を主成分とする皮膜の表層に窒素を含浸してなり、含有する窒素（Ｎ）と炭素（Ｃ）の原子量比（Ｎ／Ｃ）が０．０５０〜０．１５０であり、かつ、波長５１４．５ｎｍのアルゴンイオンレーザ光により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（Disordered-peaks-height）と、１５２０ｃｍ−１付近に現れるＧピークＧｈ（Graphite-peaks-height）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が０．７０〜０．９５であることを特徴とする、垂直磁気記録媒体が提供される。
【００１６】
上記媒体保護層成膜直前に磁性層を加熱する構成により、ラマンスペクトルによるピーク比Ｄｈ／Ｇｈを０．７０〜０．９５とすることができ、耐衝撃性や耐摩耗性、耐食性等の耐久性を向上することができる。また、原子量比（Ｎ／Ｃ）を０．０５０〜０．１５０とすることで、ハイフライライトの問題や磁気ヘッドとのクラッシュを回避することが可能となる。
【００１７】
垂直磁気記録媒体は、鉄（Ｆｅ）を３０〜７０ａｔ％含有する反強磁性交換結合（ＡＦＣ）構造で形成され、飽和磁化Ｍｓが１．２Ｔ以上である軟磁性層を磁気記録層の下に備えてもよい。軟磁性層は、スペーサ層を隔てて２層に分離され、その磁化の方向を垂直磁気記録媒体のディスク面に平行かつ互いに逆向きに構成する。このように構成された反強磁性交換結合（ＡＦＣ：Antiferro-magnetic exchange coupling：以下単にＡＦＣという。）構造は、所定温度以上の熱によって反平行に配された上下２層の反強磁性結合力が低下してしまう。本発明では、軟磁性層の成膜時に鉄を混合することで、熱に強いＡＦＣ構造を形成し、媒体保護層成膜直前の加熱を可能にした。また、飽和磁化Ｍｓは、記録媒体への書き込みやすさ、すなわちオーバーライト特性に影響を及ぼし、飽和磁化Ｍｓが大きいほどオーバーライト特性は向上する。したがって、かかる飽和磁化Ｍｓが１．２Ｔ以上となる構成により、求められるオーバーライト特性を維持することができる。
【００１８】
また、軟磁性層は、交換結合磁界Ｈｅｘが４０Ｏｅ以上であってもよい。上記ＡＦＣ構造の結合の強さは交換結合磁界Ｈｅｘに基づいて決まる。したがって、Ｈｅｘが大きいほどＡＦＣのカップリングが強いこととなり、Ｈｅｘが４０Ｏｅ未満であると、ＡＦＣ構造としての機能を維持できなくなってしまう。
【００１９】
磁気記録層はグラニュラー構造で形成され、磁気記録層の上に補助記録層を備えてもよい。かかる構成により、磁気記録層の磁性粒子の微細化と保磁力Ｈｃの向上を図ることができる。したがって、磁気記録層の高密度記録性と低ノイズ性を向上することが可能である。また、磁気記録層の上に補助記録層を備えることにより、垂直磁気記録媒体に更に高熱ゆらぎ耐性を付加することができる。
【００２０】
補助記録層の組成は、ＣｏＣｒＰｔＢであってもよい。これにより、垂直磁気異方性を示す薄膜を形成し、垂直磁気記録媒体の高熱ゆらぎ耐性を向上することが可能である。
【００２１】
上記課題を解決するために、本発明の他の観点によれば、基体上に磁気記録層を備え、磁気記録層上に炭素を主成分とする皮膜からなる媒体保護層を備える垂直磁気記録媒体の製造方法であって、磁気記録層を形成し、後に形成される媒体保護層の、波長５１４．５ｎｍのアルゴンイオンレーザ光により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が、０．７０〜０．９５となるように当該垂直磁気記録媒体を加熱し、媒体保護層をＣＶＤ法により成膜し、さらに、窒素（Ｎ）と炭素（Ｃ）の原子量比（Ｎ／Ｃ）が０．０５０〜０．１５０となるように窒素に曝露することを特徴とする、垂直磁気記録媒体の製造方法が提供される。
【００２２】
ラマンスペクトルによるピーク比Ｄｈ／Ｇｈが０．７０〜０．９５、原子量比（Ｎ／Ｃ）が０．０５０〜０．１５０となるように垂直磁気記録媒体を形成することで、耐摩耗性や耐衝撃性等の耐久性を向上し、媒体保護層の膜厚が３ｎｍ以下に制限されたとしてもハイフライライト等の諸問題を回避することができる。
【００２３】
加熱は、１１０〜２１０℃の温度で為されてもよい。媒体保護層成膜直前に加熱処理した場合、プラズマで分解された炭素原子が高エネルギーを維持したまま基板まで到達できる。この高エネルギーを維持した炭素原子が磁性膜上の基板に成膜されることから、緻密で耐久性のある媒体保護層が成膜できる。また、磁性層を高温で加熱することにより、磁性層と媒体保護層との密着性も向上する。
【００２４】
媒体保護層を成膜した後、さらに、流量が１００〜３５０ｓｃｃｍの窒素雰囲気下に曝し、媒体保護層の表面処理を行うとしてもよい。流量が１００〜３５０ｓｃｃｍの窒素雰囲気下に曝すことで窒素（Ｎ）と炭素（Ｃ）の原子量比（Ｎ／Ｃ）が０．０５０〜０．１５０となり、ＣＶＤで形成する媒体保護層と潤滑層との密着性と硬度が好適になる。
【００２５】
さらに、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含有する潤滑層を形成してもよい。
【００２６】
パーフルオロポリエーテルは、直鎖構造を備え、垂直磁気記録媒体用に適度な潤滑性能を発揮するとともに、末端基に水酸基（ＯＨ）を備えることで、媒体保護層に対して高い密着性能を発揮することができる。特に、媒体保護層の表面に窒素を含有する表面処理層を備える本発明の構成では、（Ｎ＋）と（ＯＨ−）とが高い親和性を奏するので、高い潤滑層密着率を得ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上、説明したように、本発明の垂直磁気記録媒体によれば、耐摩耗性や耐衝撃性等の耐久性を向上し、また潤滑層の磁気ヘッドへの移着を防止することにより、媒体保護層の膜厚が３ｎｍ以下に制限されたとしてもハイフライライト等の諸問題を回避することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。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。
【００２９】
図１は、本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体としての垂直磁気記録ディスク１００の構成を説明する図である。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、媒体保護層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】
アルミノシリケートガラスは、平滑かつ高剛性が得られるので、磁気的スペーシング、特に、磁気ヘッドの浮上量をより安定して低減できる。また、アルミノシリケートガラスは化学強化により、高い剛性強度を得ることができる。
【００３２】
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、媒体保護層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。以下、各層の構成および製造方法について詳述する。
【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、磁化の垂直成分が極めて少なくなることで軟磁性層１４から生じるノイズを低減することができる。
【００３５】
図２は、ＡＦＣ構造による磁化特性を説明するための説明図である。かかる磁化特性を参照すると、ＡＦＣ構造をとらない軟磁性層が磁界Ｈを印加していないとき正負いずれかの磁化状態を維持するのに対して、ＡＦＣ構造を有する軟磁性層は、磁界Ｈを印加していないときには、第一軟磁性層１４ａと第二軟磁性層１４ｃの間で磁束が（ｂ）に示すように閉路を構成し、磁化Ｍが０になる。そして、いずれかの方向に磁界Ｈを印加すると、両軟磁性層１４ａ、１４ｃの磁束が（ａ）、（ｃ）のように同一方向に配向する。
【００３６】
上記ＡＦＣ構造の結合の強さは、図２に示した交換結合磁界Ｈｅｘに基づいて決まり、Ｈｅｘが大きいほどＡＦＣのカップリングが強いこととなる。かかるＨｅｘは、対応する磁気記録層２２の書き込みに対する磁界に対しては磁化され、隣接する磁気記録層２２の書き込みに対する磁界に対しては反応しないように設定される。Ｈｅｘは、膜厚を薄くすれば大きくすることができるが、単に膜厚を薄くすると磁気ヘッドからの磁束を全て吸収できなくなってしまうので、磁気ヘッドからの磁束に応じて薄膜化する必要がある。
【００３７】
また、磁界Ｈを印加していくにつれ、ＡＦＣ構造を有する軟磁性層の磁化Ｍは一定の値まで増大し、飽和状態となる。このように磁化Ｍが飽和状態となった値を飽和磁化Ｍｓと呼ぶ。飽和磁化Ｍｓが向上することにより、記録媒体への書き込みやすさ、すなわちオーバーライト特性が向上する。かかる飽和磁化Ｍｓは、１．２Ｔ以上であることが好ましい。これにより、求められるオーバーライト特性を維持することができるからである。
【００３８】
なお磁性膜の磁石の強さを表す磁気モーメントは、飽和磁化Ｍｓと膜厚ｔの積であるＭｓ・ｔで表される。従って所望の強さの磁気モーメントＭｓ・ｔを得たいときに、飽和磁化Ｍｓが弱い場合には、膜厚を厚くする必要がある。しかし膜厚が厚くなると磁力線を到達させるために磁気ヘッドの磁場を強くする必要がある。このため同じ磁気モーメントＭｓ・ｔを得るとしても、できるだけ高い飽和磁化Ｍｓと薄い膜厚ｔにすることが好ましい。
【００３９】
このように構成されたＡＦＣ構造は、通常、所定温度以上の熱によって反平行に配された上下２層の磁化容易軸がくずれ、Ｓ／Ｎ比が低下してしまう。本実施形態では、軟磁性層の成膜時に鉄を混合することで、熱に強いＡＦＣ構造を形成し、後述する媒体保護層成膜直前の加熱を可能にする。従って、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。
【００４０】
配向制御層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。配向制御層１６としては、ｆｃｃ構造を有するＮｉＷもしくはＮｉＣｒの層とした。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
媒体保護層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媒体保護層である。かかる媒体保護層２６の形成は、補助記録層２４を形成した後、当該垂直磁気記録ディスク１００を予熱した直後に行われる。
【００４８】
このように媒体保護層２６成膜直前に磁性層を加熱処理すると直後の媒体保護層２６の性質が変化する。本実施形態においては、特に、ラマンスペクトル（ダイヤモンドライク結合とグラファイトライク結合との比）が変化し、ダイヤモンドライク結合の増加に伴い媒体保護層２６の耐性が向上する。かかる加熱処理は、後に形成される媒体保護層２６のピーク比Ｄｈ／Ｇｈが、０．７０〜０．９５となる範囲で為される。
【００４９】
ここで、ピーク比Ｄｈ／Ｇｈは、波長５１４．５ｎｍのアルゴンイオンレーザ光により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を測定し、蛍光によるバックグランドを直線近似で補正し、スペクトルの低波数側（１３５０ｃｍ−１）付近に現れるＤピークＤｈと高波数側（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ＤｈとＧｈとの比である。
【００５０】
かかるＤｈ／Ｇｈを０．７０〜０．９５としたのは、Ｄｈ／Ｇｈが０．７０未満の場合、潤滑層との密着性が損なわれるおそれがあり、また、Ｄｈ／Ｇｈが０．９５以上の場合、媒体保護層の硬度が低下する場合があるからである。Ｄｈ／Ｇｈを０．７０〜０．９５の範囲内とすることで、ＣＶＤを通して形成される媒体保護層と潤滑層との密着性および硬度が好適になり、十分な耐久性を得ることが可能となる。
【００５１】
ピーク比Ｄｈ／Ｇｈが、０．７０〜０．９５とするための具体的な加熱温度は、例えば、１１０〜２１０℃の温度範囲である。媒体保護層２６成膜直前の磁性層成膜後の垂直磁気記録ディスク１００の温度を１１０〜２１０℃としたのは、成膜温度が１１０℃未満の場合、炭素原子の運動エネルギーが低いため媒体保護層の緻密性が失われ、また、２１０℃を超える温度では、磁性層自身が拡散してしまい、磁気特性が劣化するからである。従って、１１０〜２１０℃で磁性層を加熱処理することで、緻密かつ、高硬度の媒体保護層を形成することができる。
【００５２】
上記のように媒体保護層２６を成膜する直前に加熱処理を施した場合、媒体保護層２６成膜の際に、プラズマによって分解された炭素原子が高エネルギーを維持したまま垂直磁気記録ディスク１００まで到達、成膜されるので、緻密で耐久性のある媒体保護層２６を成膜することが可能となる。また、磁性層を高温で加熱することにより、磁性層と媒体保護層との密着性も併せて向上する。
【００５３】
このような加熱処理が為された後、カーボンをプラズマＣＶＤ法により成膜し、媒体保護層２６が形成される。プラズマＣＶＤで炭化水素の媒体保護層を形成する場合、反応性ガスとして炭化水素ガスのみを用いてダイヤモンドライク結合を形成するのが望ましい。これは、他の不活性ガス（例えばＡｒ等）や水素ガス等のキャリアガスを炭化水素ガスと混合させて用いた場合、媒体保護層中にこれらの不純ガスが取り込まれ、膜密度を低下させてしまうからである。
【００５４】
そして、反応性ガスとしては、炭化水素（水素化炭素）、特に低級炭化水素を用いることが好ましく、さらに、直鎖低級飽和炭化水素、または直鎖低級不飽和炭化水素を用いることがより好ましい。直鎖低級飽和炭化水素としては、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等を用いてもよい。また、直鎖低級不飽和炭化水素としては、エチレン、プロピレン、ブチレン、アセチレン等を用いてもよい。なお、ここで言う低級とは、１分子当たりの炭素数が１〜１０の炭化水素のことである。
【００５５】
上記直鎖低級炭化水素を用いることが好ましいとしたのは、炭素数が増大するに従って、炭化水素をガスとして気化させ、成膜装置に供給することが困難となるうえ、プラズマ放電時の分解が困難となるからである。
【００５６】
また、炭素数が増大すると、形成した媒体保護層の成分に高分子の炭化水素が多く含有されやすくなり、媒体保護層の緻密性および硬度の低下を招くこととなる。さらに、環式炭化水素の場合、プラズマ放電時の分解が直鎖炭化水素に比べて困難となることも挙げられる。従って、炭化水素として、直鎖低級炭化水素を用いることが好適であり、特に、エチレンを用いることで、緻密かつ、高硬度の媒体保護層を形成することが可能となる。
【００５７】
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。
【００５８】
さらに、上記ＣＶＤ法により成膜した後、媒体保護層２６を、流量が１００〜３５０ｓｃｃｍの窒素雰囲気下に曝し、窒素（Ｎ）と炭素（Ｃ）の原子量比（Ｎ／Ｃ）が０．０５０〜０．１５０となるように表面処理が行われる。ここで、Ｎ／Ｃが０．０５〜０．１５としたのは、Ｎ／Ｃが０．０５未満の場合、ハイフライライトが頻発し記録再生課程でエラーが発生するからであり、また、０．１５０を超えると、クラッシュする可能性が高くなるからである。従って、Ｎ／Ｃを０．０５〜０．１５の範囲内とすることで、ＣＶＤで形成する媒体保護層と潤滑層との密着性と硬度が好適になる。
【００５９】
ここで、窒素／炭素の原子量比（Ｎ／Ｃ）はＸ線光電子分光法（以下、ＥＳＣＡ（Electron Spectroscopy for Chemical Analysis）と称す。）を用いて測定することができる。詳細には、ＥＳＣＡで測定したＮ１ｓスペクトルとＣ１ｓスペクトルの強度から窒素／炭素の原子量比を求める。
【００６０】
本実施形態において、媒体保護層２６の膜厚は、１ｎｍ以上であることが好ましい。１ｎｍ未満では、媒体保護層２６の被覆率が低減してしまうため磁性層の金属イオンのマイグレートを防止するのに十分でない場合があり、さらに耐摩耗性に問題が生じるおそれがある。また、ＣＶＤで形成する媒体保護層の膜厚に特に上限を設ける必要はないが、磁気的スペーシング改善を阻害しないよう、実用上３ｎｍ以下とするのが好ましい。
【００６１】
さらに媒体保護層２６を形成するときに−３００〜−５０Ｖのバイアス電圧を印加することが好ましい。印可電圧を−３００〜−５０Ｖとしたのは、−３００Ｖ未満では、基板に過度なエネルギーが加えられアーキングが発生し、パーティクル、コンタミネーションの原因となり、また、−５０Ｖを超える場合、バイアス印可の効果が無くなるからである。
【００６２】
そして、媒体保護層２６を形成した後、超純水とイソプロアルコールで洗浄することで、垂直磁気記録ディスク１００の表面品位を向上できる。
【００６３】
上述した媒体保護層２６により、従来製法では、媒体保護層を３ｎｍ以下に形成することでスクラッチ等の耐久性異常が発生し、ハイフライライトで再生信号等の劣化が生じていたものが、３ｎｍ以下であってもロードアンロード（以下、単にＬＵＬという。）耐久性等に問題が生じなくなった。
【００６４】
潤滑層２８は、ＰＦＰＥ（パーフルオロポリエーテル）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。この潤滑層２８の作用により、垂直磁気記録ディスク１００の表面に磁気ヘッドが接触しても、媒体保護層２６の損傷や欠損を防止することができる。このパーフルオロポリエーテルは、直鎖構造を備え、垂直磁気記録ディスク用に適度な潤滑性能を発揮するとともに、末端基に水酸基（ＯＨ）を備えることで、媒体保護層２６に対して高い密着性能を発揮することができる。特に、媒体保護層の表面に窒素を含有する表面処理層を備える本実施形態の構成では、（Ｎ＋）と（ＯＨ−）とが高い親和性を奏するので、高い潤滑層密着率を得ることができ、好適である。
【００６５】
なお、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物としては、１分子の水酸基の数が２〜４個とするとよい。これは、２個未満では、潤滑層の密着率が低下する場合があり、また、４個を超えると、密着率が向上し過ぎる結果、潤滑性能を低下させる場合があるからである。潤滑層の膜厚は、０．５〜１．５ｎｍの範囲内で適宜調節するとよい。これは、０．５ｎｍ未満では潤滑性能が低下する場合があり、また、１．５ｎｍを超えると、潤滑層密着率が低下する場合があるからである。
【００６６】
以上のように生成された垂直磁気記録ディスク１００表面の粗さは、Ｒｍａｘで２．５ｎｍ以下であることが好ましい。これは、２．５ｎｍを超えると、磁気的スペーシング低減を阻害する場合があるからである。上記表面粗さは、日本工業規格(JIS)BO601に定められている。
【００６７】
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、上述したパラメータの根拠を示す。
【００６８】
上述したように軟磁性層１４におけるＡＦＣ構造は、通常、所定温度以上の熱によって反平行に配された上下２層の磁化容易軸がくずれ、Ｓ／Ｎ比が低下してしまう。しかし、軟磁性層の成膜時にＦｅを混合することで、熱に強いＡＦＣ構造を形成し、後述する媒体保護層成膜直前の加熱を可能にする。
【００６９】
図３は、Ｆｅの濃度を変化させた場合の垂直磁気記録ディスク１００の基板温度と、ＡＦＣによる交換結合磁界Ｈｅｘの強さとの関係を示した説明図である。かかる図３を参照すると、基板温度が所定温度を超えるとＨｅｘの強さが急峻に低下し、ＡＦＣ構造としての機能を果たさなくなることがわかる。このような境界点の温度（後述するブロッキング温度）は、Ｆｅの濃度に応じて変化し、Ｆｅの濃度が高ければ高いほどその境界温度も高くなる。
【００７０】
例えば、その境界温度は、Ｆｅを含有しないＣｏＴａＺｒの場合約１７７℃となり、Ｆｅを４０ａｔ％含有するＦｅＣｏＴａＺｒの場合約１９７℃となり、Ｆｅを６５ａｔ％含有するＦｅＣｏＢＣｒの場合約２１０℃となる。この境界温度は、Ｆｅと結合する材料の組成に拘わらずある程度の規則性を有する。
【００７１】
図４は、Ｆｅの濃度とブロッキング温度（境界温度）との関係を示した説明図である。図４を参照すると上述したＣｏＴａＺｒ、ＦｅＣｏＴａＺｒ、ＦｅＣｏＢＣｒのブロッキング温度は、線形近似でき、Ｆｅの濃度を高くすると、それにほぼ比例した温度まで、当該垂直磁気記録ディスク１００を加熱できることが理解できる。ここで、ブロッキング温度(Blocking Temperature)は、Ｈｅｘが低下し始める温度である。
【００７２】
本実施形態では、軟磁性層１４に３０〜７０ａｔ％のＦｅを含有することで、ブロッキング温度を約１９０〜２１５℃まで上昇させることができる。
【００７３】
図５は、Ｆｅの濃度と飽和磁化Ｍｓとの関係を示した説明図である。かかる図５を参照すると、軟磁性層１４にＦｅを３０〜７０ａｔ％含有した場合においても、軟磁性層１４は１．２Ｔ以上の飽和磁化Ｍｓを有している。また、かかる軟磁性層１４にＦｅを６５％含有したとき、飽和磁化Ｍｓのピークは最大値となる。このことから、３０〜７０ａｔ％のＦｅを含有した軟磁性層１４は、十分なオーバーライト特性を備えていることがわかる。
【００７４】
以下に実施例と比較例を用いて、本実施形態の有効性について説明する。
【００７５】
図６は、実施例と比較例のパラメータおよび有効性を示した説明図である。ここでは、１３の実施例と８の比較例を挙げ、それぞれに対してＬＵＬ耐久性試験、ピンオンディスク試験、ハイフライライト試験を実行し、その有効性を評価している。
【００７６】
ここでは、基体１０としてアモルファスガラス基板を用いた。その組成はアルミノシリケートである。ガラス基板の直径は、６５ｍｍ、内径は２０ｍｍ、ディスク厚は０．６３５ｍｍの２．５インチ型垂直磁気記録ディスク用基板であった。ここで、得られたガラス基板の表面粗さをＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で観察したところ、Ｒｍａｘが２．１８ｎｍ、Ｒａが０．１８ｎｍの平滑な表面であることを確認した。
【００７７】
次に、キャノンアネルバ社製Ｃ３０４０スパッタ成膜装置を用いて、基体１０上に、ＤＣマグネトロンスパッタリングで順次、付着層１２、軟磁性層１４、配向制御層１６、下地層１８、オンセット層２０、磁気記録層２２、補助記録層２４を成膜した。成膜時の真空度は０．６Ｐａであった。成膜に関する詳細な説明は以下の通りである。
【００７８】
スパッタリングターゲットとしてＰｄを用い、配向制御層１６上に、膜厚７ｎｍとなるＰｄ下地層１８をスパッタリングで成膜した。成膜時の真空度は１．０Ｐａであった。
【００７９】
次に、スパッタリングターゲットとしてＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２（Ｃｒ：１２ａｔ％、Ｐｔ：１０ａｔ％、ＴｉＯ２：９ａｔ％、残部Ｃｏ）合金からなるスパッタリングターゲットを用い、オンセット層２０上に、ＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２合金からなる１５ｎｍの磁気記録層２２をスパッタリングで形成した。成膜時の真空度は３．５Ｐａであった。
【００８０】
そして、補助記録層２４形成後の垂直磁気記録ディスク１００表面を予熱した。例えば、実施例１では、垂直磁気記録ディスク１００表面の温度が１６０℃になるように、ヒ−タ加熱方式を用いて垂直磁気記録ディスク１００を加熟した。加熱時間は約５秒である。なお、垂直磁気記録ディスク１００の基板温度は磁性層成膜直後にチャンバーの窓より放射温度計を用いて確認した。
【００８１】
また、磁気記録層２２まで形成したディスク上に、エチレンガス２５０ｓｃｃｍを導入し、真空度を１Ｐａの圧力下で、バイアスを−３００Ｖ印加させながらプラズマＣＶＤ法で媒体保護層２６を形成した。媒体保護層２６形成時の成膜速度は１ｎｍ／ｓｅｃであった。
【００８２】
さらに、媒体保護層２６を形成後、プラズマ中に窒素ガスのみを２５０ｓｃｃｍ導入して３Ｐａの真空度に調整した圧力下で媒体保護層２６を窒素雰囲気下に曝した。こうして、媒体保護層２６の表面に窒素を含浸させる処理が行われた。
【００８３】
媒体保護層２６まで成膜した後、当該媒体保護層２６の膜厚を、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による断面観察により測定した。すると、媒体保護層２６の膜厚は３．０ｎｍであった。
【００８４】
また、媒体保護層２６を形成後、ＥＳＣＡにて媒体保護層２６の窒素／炭素の原子量比（Ｎ／Ｃ）を確認したところ、その値は０．１０７であった。かかるＥＳＣＡ分析の測定条件は以下の通りである。
装置： アルバックファイ社製 Ｑｕａｎｔｕｍ２０００
Ｘ線励起源： Ａｌ−Ｋα線（１４８６．６ｅＶ）
Ｘ線源 ２０Ｗ
分析室真空度 ＜２×１０−７ Ｐａ
パスエネルギー １１７．５ｅＶ
光電子検出角 ４５°
測定対象ピーク Ｃ１ｓ、Ｎ１ｓ
分析領域１００ｕｍφ
積算回数１０回
また、媒体保護層２６を形成後、ラマン分光分析を行なったところ、Ｄｈ／Ｇｈは０．８０であった。
【００８５】
なお、ラマン分光分析は、媒体保護層２６の表面に、波長が５１４．５ｎｍのＡｒイオンレーザーを照射し、９００ｃｍ−１〜１８００ｃｍ−１の波数帯に表れるラマン散乱によるラマンスペクトルを観察することで為された。
【００８６】
図７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、ラマンスペクトルの波数９００ｃｍ−１から１８００ｃｍ−１の範囲内において、蛍光によるバックグランドを直線近似で補正し、ＤピークとＧピークのピーク高さの比をＤｈ／Ｇｈとして求めた。
【００８７】
ラマン分光分析は通常、潤滑層２８塗布前に行うが、潤滑剤塗布後に測定しても構わない。潤滑剤塗布前後でラマン分光分析を行ったところ、Ｄｈ／Ｇｈ値は前後どちらにおいても全く同じ値を示しており、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑層のラマン分光分析への影響はないことが明らかとなった。
【００８８】
媒体保護層２６を形成後、７０℃の純水中で４００秒間浸漬洗浄を行い、その後、更にＩＰＡにて４００秒洗浄し、仕上げ乾燥としてＩＰＡベーパーにて乾燥を行った。
【００８９】
次に、超純水及びＩＰＡ洗浄後の媒体保護層２６の上に、デップ法を用いてＰＦＰＥ（パーフルオロポリエーテル）化合物からなる潤滑層２８を形成した。具体的には、アウジモント社製のアルコール変性フォンプリンゼット誘導体を用いた。この化合物はＰＦＰＥの主鎖の両末端にそれぞれ１個〜２個、即ち、１分子当たり２個〜４個の水酸基を末端基に備えている。潤滑層２８の膜厚は１．４ｎｍであった。
【００９０】
以上のように、生成された垂直磁気記録ディスク１００について、表面粗さをＡＦＭで観察したところ、Ｒｍａｘが２．３０ｎｍ、Ｒａが０．２２ｎｍの平滑な表面であることを確認した。また、グライドハイトを測定したところ３．２ｎｍであった。磁気ヘッドの浮上量を安定的に１０ｎｍ以下とする場合、垂直磁気記録ディスク１００のグライドハイトは４．０ｎｍ以下とすることが望ましい。
【００９１】
このようにして得られた垂直磁気記録ディスク１００の各種性能を以下のようにして評価分析した。
【００９２】
（ＬＵＬ耐久性試験）
ＬＵＬ耐久性試験は、５４００ｒｐｍで回転する２．５インチ型ＨＤＤと、浮上量が１０ｎｍの磁気ヘッドを用いて行なった。なお、磁気ヘッドのスライダはＮＰＡＢ（負圧型）スライダを用い、再生素子はＤＦＨ機構を搭載したＴＭＲ型素子を用いた。垂直磁気記録ディスク１００をこのＨＤＤに搭載し、上述の磁気ヘッドによりＬＵＬ動作を連続して行なった。
【００９３】
そして、ＨＤＤが故障することなく耐久したＬＵＬ回数を測定することにより、垂直磁気記録ディスク１００のＬＵＬ耐久性を評価した。また、試験環境は７０Ｃ／８０％ＲＨの環境下で行った。これは通常のＨＤＤ運転環境よりも、過酷な条件であり、カーナビゲーション等の用途に使用されるＨＤＤを想定した環境下で行うことにより、垂直磁気記録ディスク１００の耐久信頼性をより的確に判断するためである。
【００９４】
かかるＬＵＬ耐久性試験において、実施例１〜１３の垂直磁気記録ディスク１００は、その故障を生じることなくＬＵＬ回数が１００万回を超えた。通常、ＬＵＬ耐久性試験では、故障無くＬＵＬ回数が連続して４０万回を超えることが必要とされている。かかるＬＵＬ回数４０万回は、通常のＨＤＤの使用環境における１０年程度の利用に匹敵する。
【００９５】
（ピンオンディスク試験）
ピンオンディスク試験は次のようにして行った。即ち、媒体保護層２６の耐久性及び耐磨耗性を評価するために、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣからなる直径２ｍｍの球を１５ｇ荷重で垂直磁気記録媒体の半径２２ｍｍ位置の当該媒体保護層２６上に押し付けながら、この垂直磁気記録ディスク１００を回転させることにより、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ球と媒体保護層２６とを２ｍ／ｓｅｃの速度で相対的に回転摺動させ、この摺動により媒体保護層２６が破壊に至るまでの摺動回数を測定した。
【００９６】
このピンオンディスク試験では、媒体保護層２６が破壊に至るまでの摺動回数が３００回以上であれば合格とする。なお、通常磁気記録ヘッドは垂直磁気記録ディスク１００に接触しないので、このピンオン試験は、実際の使用環境に比べて過酷な環境での耐久試験である。例えば、実施例１の垂直磁気記録ディスク１００は、摺動回数が５０１回となり、他の実施例においても軒並み、３００回を超える値となった。
【００９７】
（ハイフライライト試験）
ハイフライライト試験は次のようにして行った。５４００ｒｐｍで回転する２．５インチ型ＨＤＤと、浮上量が１０ｎｍの磁気ヘッドを用いる。また、磁気ヘッドのスライダはＮＰＡＢ（負圧型）スライダを用い、再生素子はＤＦＨ機構を搭載したＴＭＲ型素子を用いた。垂直磁気記録ディスク１００をこのＨＤＤに搭載し、ＤＦＨ機構を動作させ、ヘッド素子を発熱させた。その熱によって磁気ヘッドが熱膨張し、ＡＢＳ方向に２ｎｍ突出させた状態にして、その状態で記録再生を１０００時間行い、エラー障害発生の有無を調べた。その結果、実施例１〜１３における１０００時間の記録再生において、エラーは発生しなかった。
【００９８】
上述した実施例と同様に比較例にも、それぞれ、ＬＵＬ耐久性試験、ピンオンディスク試験、ハイフライライト試験を実行した。
【００９９】
例えば、比較例１では、媒体保護層２６に曝す窒素ガスを９０ｓｃｃｍとしたこと以外は、実施例１と同様に垂直磁気記録ディスクを形成した。しかし、窒素導入量が少なすぎたため、ハイフライライト試験において１２時間後に記録再生できない障害が発生した。
【０１００】
また、比較例２では、３６０ｓｃｃｍの窒素ガスに曝しているので、窒素導入量が多すぎ、ピンオン試験ディスク試験にて規格の３００回に到達せず、さらにＬＵＬ試験にて垂直磁気記録ディスクにスクラッチが生じ３０万回でクラッシュした。その他の比較例においても実施例と１または複数のパラメータを相違させ、所定範囲外とすることで、上記ＬＵＬ耐久性試験、ピンオンディスク試験、ハイフライライト試験の１または複数の合格値を満たさないことが理解できる。
【０１０１】
図８は、実施例と比較例とのＮ／ＣおよびＤｈ／Ｇｈをプロットしたプロット図である。図中実線の四角で示された、Ｎ／Ｃ＝０．０５０〜０．１５０およびＤｈ／Ｇｈ＝０．７０〜０．９５の範囲内における実施例と、範囲外の比較例とを参照して分かるように、本実施形態における垂直磁気記録ディスク１００は、ＤＦＨヘッドにも適用可能であり、かつ、３ｎｍ以下の媒体保護層膜厚であっても、ハイフライライト障害を回避でき、さらに耐摩耗性、摺動特性に好適である。また、本実施形態の垂直磁気記録ディスク１００は、ＬＵＬ方式のＨＤＤにも適用できることは言うまでもない。
【０１０２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は係る例に限定されない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】
【０１０３】
本発明は、ＨＤＤなどに搭載される垂直磁気記録媒体およびその製造方法に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】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。
【図２】ＡＦＣ構造による磁化特性を説明するための説明図である。
【図３】Ｆｅの濃度を変化させた場合の垂直磁気記録媒体の基板温度と、ＡＦＣによる交換結合磁界Ｈｅｘの強さとの関係を示した説明図である。
【図４】Ｆｅの濃度とブロッキング温度との関係を示した説明図である。
【図５】Ｆｅの濃度と飽和磁化Ｍｓとの関係を示した説明図である。
【図６】実施例と比較例のパラメータおよび有効性を示した説明図である。
【図７】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８】実施例と比較例とのＮ／ＣおよびＤｈ／Ｇｈをプロットしたプロット図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１０ 基体
１２ 付着層
１４ 軟磁性層
１６ 配向制御層
１８ 下地層
２０ オンセット層
２２ 磁気記録層
２４ 補助記録層
２６ 媒体保護層
２８ 潤滑層
１００ 垂直磁気記録ディスク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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およびその製造方法に関する。
【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１５０ＧＢｉｔ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（垂直磁気記録ディスク）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、このような情報記録密度の増加に伴い、円周方向の線記録密度（ＢＰＩ:Bit Per Inch）、半径方向のトラック記録密度（ＴＰＩ:Track Per Inch）のいずれも増加の一途を辿っている。さらに、磁気ディスクの磁性層と、磁気ヘッドの記録再生素子との間隙（磁気的スペーシング）を狭くしてＳ／Ｎ比を向上させる技術も検討されている。近年望まれる磁気ヘッドの浮上量は１０ｎｍ以下である。
【０００６】
このような、磁気的スペーシングを小さくするための１つの技術として、磁気ヘッド素子の動作時に、ヘッド素子を発熱させ、その熱によって磁気ヘッドを熱膨張させ、ＡＢＳ（The air bearing surface）方向にわずかに突出させるＤＦＨ(Dynamic Flying Height)ヘッドが提案されている。これにより、磁気ヘッドと磁気ディスクとの間隙を調節し、常に安定して狭い磁気的スペーシングで磁気ヘッドを飛行させることができる。
【０００７】
垂直磁気記録ディスクでは、磁気ヘッドが垂直磁気記録ディスクに衝突した際、磁気記録層の表面が傷つかないように保護する媒体保護層が設けられる。媒体保護層は、カーボンオーバーコート（ＣＯＣ）、即ち、カーボン皮膜によって高硬度な皮膜を形成する。媒体保護層には、カーボンの硬いダイヤモンドライク結合（アモルファス結合）と、柔らかいグラファイト結合とが混在しているものもある（例えば、特許文献１）。また、ダイヤモンドライク結合保護膜を、ＣＶＤ(Chemical Vapour Deposition)法によって製造する技術も開示されている（例えば、特許文献２）。さらに、媒体保護層の耐久性を向上させる技術も開示されている（例えば、特許文献３）。
【０００８】
また媒体保護層の上には、磁気ヘッドが衝突した際に媒体保護層および磁気ヘッドを保護するために、潤滑層が形成される。潤滑層は、例えばパーフルオロポリエーテルを塗布して焼結することにより形成される。
【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】
【０００９】
上述したような例えば１０ｎｍ以下の磁気的スペーシングを達成するために、垂直磁気記録ディスクの媒体保護層に対して３ｎｍ以下の薄膜化が求められている。しかし、単に媒体保護層を薄膜化すると、媒体保護層自体の耐摩耗性や耐衝撃性等の耐久性が劣化することとなる。
【００１０】
従来から媒体保護層の様々な形成方法が知られているが、従来の媒体保護層は十分な耐久性を有していないため、ＬＵＬ(Load Unload)方式の垂直磁気記録ディスク装置において、磁気記録ヘッドが垂直磁気記録ディスク上にロードされた時の衝撃で、垂直磁気記録ディスク上に微少なスクラッチ等が発生し、再生信号が低下する問題が起こっている。
【００１１】
また、上述したＤＦＨヘッドを用いた場合においても、磁気ヘッドが磁気ディスクに接触したとき、潤滑層の固着力が弱い場合には、潤滑層が磁気ヘッドに移着してしまう場合がある。すると磁気ヘッドが覆われることによってリードライトに不良を生じたり、磁気ヘッドの浮上が不安定となってハイフライライト現象を生じるおそれがある。ハイフライライト現象とは、磁気ヘッドが磁気ディスクから離れてしまったことにより書き込んだはずのデータが書き込まれていない現象であり、必ずしもハードウェアは故障していなくても読み出しエラーを生じてしまう。
【００１２】
上記特許文献３においても、このような媒体保護層の耐久性を向上する技術が記載されているが、上記ハイフライライトの問題や、媒体保護層膜厚を３ｎｍ以下とするための具体的な手段については言及されていない。
【００１３】
本発明は、従来の媒体保護層の構成が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、耐摩耗性や耐衝撃性等の耐久性を向上し、また、潤滑層の磁気ヘッドへの移着を防止することにより、媒体保護層の膜厚が３ｎｍ以下に制限されたとしてもハイフライライト等の諸問題を回避可能な、垂直磁気記録媒体およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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、媒体保護層成膜直前に磁性層を加熱処理することで、直後の媒体保護層の性質が変化すること、および、その加熱処理温度を調整することで、媒体保護層のラマンスペクトルが変化すること、ならびに、潤滑層の固着力は媒体保護層の最表面の窒素量に影響されること、および、媒体保護層の最表面の窒素と炭素の原子量比（Ｎ／Ｃ）が、表面処理層の窒素流量の変化に依存することを見出し、さらに研究を重ねることにより、本発明を完成するに到った。
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、基体上に磁気記録層を備え、磁気記録層上に媒体保護層を備える垂直磁気記録媒体であって、媒体保護層は、炭素を主成分とする皮膜の表層に窒素を含浸してなり、含有する窒素（Ｎ）と炭素（Ｃ）の原子量比（Ｎ／Ｃ）が０．０５０〜０．１５０であり、かつ、波長５１４．５ｎｍのアルゴンイオンレーザ光により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（Disordered-peaks-height）と、１５２０ｃｍ−１付近に現れるＧピークＧｈ（Graphite-peaks-height）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が０．７０〜０．９５であることを特徴とする、垂直磁気記録媒体が提供される。
【００１６】
上記媒体保護層成膜直前に磁性層を加熱する構成により、ラマンスペクトルによるピーク比Ｄｈ／Ｇｈを０．７０〜０．９５とすることができ、耐衝撃性や耐摩耗性、耐食性等の耐久性を向上することができる。また、原子量比（Ｎ／Ｃ）を０．０５０〜０．１５０とすることで、ハイフライライトの問題や磁気ヘッドとのクラッシュを回避することが可能となる。
【００１７】
垂直磁気記録媒体は、鉄（Ｆｅ）を３０〜７０ａｔ％含有する反強磁性交換結合（ＡＦＣ）構造で形成され、飽和磁化Ｍｓが１．２Ｔ以上である軟磁性層を磁気記録層の下に備えてもよい。軟磁性層は、スペーサ層を隔てて２層に分離され、その磁化の方向を垂直磁気記録媒体のディスク面に平行かつ互いに逆向きに構成する。このように構成された反強磁性交換結合（ＡＦＣ：Antiferro-magnetic exchange coupling：以下単にＡＦＣという。）構造は、所定温度以上の熱によって反平行に配された上下２層の反強磁性結合力が低下してしまう。本発明では、軟磁性層の成膜時に鉄を混合することで、熱に強いＡＦＣ構造を形成し、媒体保護層成膜直前の加熱を可能にした。また、飽和磁化Ｍｓは、記録媒体への書き込みやすさ、すなわちオーバーライト特性に影響を及ぼし、飽和磁化Ｍｓが大きいほどオーバーライト特性は向上する。したがって、かかる飽和磁化Ｍｓが１．２Ｔ以上となる構成により、求められるオーバーライト特性を維持することができる。
【００１８】
また、軟磁性層は、交換結合磁界Ｈｅｘが４０Ｏｅ以上であってもよい。上記ＡＦＣ構造の結合の強さは交換結合磁界Ｈｅｘに基づいて決まる。したがって、Ｈｅｘが大きいほどＡＦＣのカップリングが強いこととなり、Ｈｅｘが４０Ｏｅ未満であると、ＡＦＣ構造としての機能を維持できなくなってしまう。
【００１９】
磁気記録層はグラニュラー構造で形成され、磁気記録層の上に補助記録層を備えてもよい。かかる構成により、磁気記録層の磁性粒子の微細化と保磁力Ｈｃの向上を図ることができる。したがって、磁気記録層の高密度記録性と低ノイズ性を向上することが可能である。また、磁気記録層の上に補助記録層を備えることにより、垂直磁気記録媒体に更に高熱ゆらぎ耐性を付加することができる。
【００２０】
補助記録層の組成は、ＣｏＣｒＰｔＢであってもよい。これにより、垂直磁気異方性を示す薄膜を形成し、垂直磁気記録媒体の高熱ゆらぎ耐性を向上することが可能である。
【００２１】
上記課題を解決するために、本発明の他の観点によれば、基体上に磁気記録層を備え、磁気記録層上に炭素を主成分とする皮膜からなる媒体保護層を備える垂直磁気記録媒体の製造方法であって、磁気記録層を形成し、後に形成される媒体保護層の、波長５１４．５ｎｍのアルゴンイオンレーザ光により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が、０．７０〜０．９５となるように当該垂直磁気記録媒体を加熱し、媒体保護層をＣＶＤ法により成膜し、さらに、窒素（Ｎ）と炭素（Ｃ）の原子量比（Ｎ／Ｃ）が０．０５０〜０．１５０となるように窒素に曝露することを特徴とする、垂直磁気記録媒体の製造方法が提供される。
【００２２】
ラマンスペクトルによるピーク比Ｄｈ／Ｇｈが０．７０〜０．９５、原子量比（Ｎ／Ｃ）が０．０５０〜０．１５０となるように垂直磁気記録媒体を形成することで、耐摩耗性や耐衝撃性等の耐久性を向上し、媒体保護層の膜厚が３ｎｍ以下に制限されたとしてもハイフライライト等の諸問題を回避することができる。
【００２３】
加熱は、１１０〜２１０℃の温度で為されてもよい。媒体保護層成膜直前に加熱処理した場合、プラズマで分解された炭素原子が高エネルギーを維持したまま基板まで到達できる。この高エネルギーを維持した炭素原子が磁性膜上の基板に成膜されることから、緻密で耐久性のある媒体保護層が成膜できる。また、磁性層を高温で加熱することにより、磁性層と媒体保護層との密着性も向上する。
【００２４】
媒体保護層を成膜した後、さらに、流量が１００〜３５０ｓｃｃｍの窒素雰囲気下に曝し、媒体保護層の表面処理を行うとしてもよい。流量が１００〜３５０ｓｃｃｍの窒素雰囲気下に曝すことで窒素（Ｎ）と炭素（Ｃ）の原子量比（Ｎ／Ｃ）が０．０５０〜０．１５０となり、ＣＶＤで形成する媒体保護層と潤滑層との密着性と硬度が好適になる。
【００２５】
さらに、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含有する潤滑層を形成してもよい。
【００２６】
パーフルオロポリエーテルは、直鎖構造を備え、垂直磁気記録媒体用に適度な潤滑性能を発揮するとともに、末端基に水酸基（ＯＨ）を備えることで、媒体保護層に対して高い密着性能を発揮することができる。特に、媒体保護層の表面に窒素を含有する表面処理層を備える本発明の構成では、（Ｎ＋）と（ＯＨ−）とが高い親和性を奏するので、高い潤滑層密着率を得ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
以上、説明したように、本発明の垂直磁気記録媒体によれば、耐摩耗性や耐衝撃性等の耐久性を向上し、また潤滑層の磁気ヘッドへの移着を防止することにより、媒体保護層の膜厚が３ｎｍ以下に制限されたとしてもハイフライライト等の諸問題を回避することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。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。
【００２９】
図１は、本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体としての垂直磁気記録ディスク１００の構成を説明する図である。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、媒体保護層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】
アルミノシリケートガラスは、平滑かつ高剛性が得られるので、磁気的スペーシング、特に、磁気ヘッドの浮上量をより安定して低減できる。また、アルミノシリケートガラスは化学強化により、高い剛性強度を得ることができる。
【００３２】
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、媒体保護層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。以下、各層の構成および製造方法について詳述する。
【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、磁化の垂直成分が極めて少なくなることで軟磁性層１４から生じるノイズを低減することができる。
【００３５】
図２は、ＡＦＣ構造による磁化特性を説明するための説明図である。かかる磁化特性を参照すると、ＡＦＣ構造をとらない軟磁性層が磁界Ｈを印加していないとき正負いずれかの磁化状態を維持するのに対して、ＡＦＣ構造を有する軟磁性層は、磁界Ｈを印加していないときには、第一軟磁性層１４ａと第二軟磁性層１４ｃの間で磁束が（ｂ）に示すように閉路を構成し、磁化Ｍが０になる。そして、いずれかの方向に磁界Ｈを印加すると、両軟磁性層１４ａ、１４ｃの磁束が（ａ）、（ｃ）のように同一方向に配向する。
【００３６】
上記ＡＦＣ構造の結合の強さは、図２に示した交換結合磁界Ｈｅｘに基づいて決まり、Ｈｅｘが大きいほどＡＦＣのカップリングが強いこととなる。かかるＨｅｘは、対応する磁気記録層２２の書き込みに対する磁界に対しては磁化され、隣接する磁気記録層２２の書き込みに対する磁界に対しては反応しないように設定される。Ｈｅｘは、膜厚を薄くすれば大きくすることができるが、単に膜厚を薄くすると磁気ヘッドからの磁束を全て吸収できなくなってしまうので、磁気ヘッドからの磁束に応じて薄膜化する必要がある。
【００３７】
また、磁界Ｈを印加していくにつれ、ＡＦＣ構造を有する軟磁性層の磁化Ｍは一定の値まで増大し、飽和状態となる。このように磁化Ｍが飽和状態となった値を飽和磁化Ｍｓと呼ぶ。飽和磁化Ｍｓが向上することにより、記録媒体への書き込みやすさ、すなわちオーバーライト特性が向上する。かかる飽和磁化Ｍｓは、１．２Ｔ以上であることが好ましい。これにより、求められるオーバーライト特性を維持することができるからである。
【００３８】
なお磁性膜の磁石の強さを表す磁気モーメントは、飽和磁化Ｍｓと膜厚ｔの積であるＭｓ・ｔで表される。従って所望の強さの磁気モーメントＭｓ・ｔを得たいときに、飽和磁化Ｍｓが弱い場合には、膜厚を厚くする必要がある。しかし膜厚が厚くなると磁力線を到達させるために磁気ヘッドの磁場を強くする必要がある。このため同じ磁気モーメントＭｓ・ｔを得るとしても、できるだけ高い飽和磁化Ｍｓと薄い膜厚ｔにすることが好ましい。
【００３９】
このように構成されたＡＦＣ構造は、通常、所定温度以上の熱によって反平行に配された上下２層の磁化容易軸がくずれ、Ｓ／Ｎ比が低下してしまう。本実施形態では、軟磁性層の成膜時に鉄を混合することで、熱に強いＡＦＣ構造を形成し、後述する媒体保護層成膜直前の加熱を可能にする。従って、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。
【００４０】
配向制御層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。配向制御層１６としては、ｆｃｃ構造を有するＮｉＷもしくはＮｉＣｒの層とした。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
媒体保護層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媒体保護層である。かかる媒体保護層２６の形成は、補助記録層２４を形成した後、当該垂直磁気記録ディスク１００を予熱した直後に行われる。
【００４８】
このように媒体保護層２６成膜直前に磁性層を加熱処理すると直後の媒体保護層２６の性質が変化する。本実施形態においては、特に、ラマンスペクトル（ダイヤモンドライク結合とグラファイトライク結合との比）が変化し、ダイヤモンドライク結合の増加に伴い媒体保護層２６の耐性が向上する。かかる加熱処理は、後に形成される媒体保護層２６のピーク比Ｄｈ／Ｇｈが、０．７０〜０．９５となる範囲で為される。
【００４９】
ここで、ピーク比Ｄｈ／Ｇｈは、波長５１４．５ｎｍのアルゴンイオンレーザ光により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を測定し、蛍光によるバックグランドを直線近似で補正し、スペクトルの低波数側（１３５０ｃｍ−１）付近に現れるＤピークＤｈと高波数側（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ＤｈとＧｈとの比である。
【００５０】
かかるＤｈ／Ｇｈを０．７０〜０．９５としたのは、Ｄｈ／Ｇｈが０．７０未満の場合、潤滑層との密着性が損なわれるおそれがあり、また、Ｄｈ／Ｇｈが０．９５以上の場合、媒体保護層の硬度が低下する場合があるからである。Ｄｈ／Ｇｈを０．７０〜０．９５の範囲内とすることで、ＣＶＤを通して形成される媒体保護層と潤滑層との密着性および硬度が好適になり、十分な耐久性を得ることが可能となる。
【００５１】
ピーク比Ｄｈ／Ｇｈが、０．７０〜０．９５とするための具体的な加熱温度は、例えば、１１０〜２１０℃の温度範囲である。媒体保護層２６成膜直前の磁性層成膜後の垂直磁気記録ディスク１００の温度を１１０〜２１０℃としたのは、成膜温度が１１０℃未満の場合、炭素原子の運動エネルギーが低いため媒体保護層の緻密性が失われ、また、２１０℃を超える温度では、磁性層自身が拡散してしまい、磁気特性が劣化するからである。従って、１１０〜２１０℃で磁性層を加熱処理することで、緻密かつ、高硬度の媒体保護層を形成することができる。
【００５２】
上記のように媒体保護層２６を成膜する直前に加熱処理を施した場合、媒体保護層２６成膜の際に、プラズマによって分解された炭素原子が高エネルギーを維持したまま垂直磁気記録ディスク１００まで到達、成膜されるので、緻密で耐久性のある媒体保護層２６を成膜することが可能となる。また、磁性層を高温で加熱することにより、磁性層と媒体保護層との密着性も併せて向上する。
【００５３】
このような加熱処理が為された後、カーボンをプラズマＣＶＤ法により成膜し、媒体保護層２６が形成される。プラズマＣＶＤで炭化水素の媒体保護層を形成する場合、反応性ガスとして炭化水素ガスのみを用いてダイヤモンドライク結合を形成するのが望ましい。これは、他の不活性ガス（例えばＡｒ等）や水素ガス等のキャリアガスを炭化水素ガスと混合させて用いた場合、媒体保護層中にこれらの不純ガスが取り込まれ、膜密度を低下させてしまうからである。
【００５４】
そして、反応性ガスとしては、炭化水素（水素化炭素）、特に低級炭化水素を用いることが好ましく、さらに、直鎖低級飽和炭化水素、または直鎖低級不飽和炭化水素を用いることがより好ましい。直鎖低級飽和炭化水素としては、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等を用いてもよい。また、直鎖低級不飽和炭化水素としては、エチレン、プロピレン、ブチレン、アセチレン等を用いてもよい。なお、ここで言う低級とは、１分子当たりの炭素数が１〜１０の炭化水素のことである。
【００５５】
上記直鎖低級炭化水素を用いることが好ましいとしたのは、炭素数が増大するに従って、炭化水素をガスとして気化させ、成膜装置に供給することが困難となるうえ、プラズマ放電時の分解が困難となるからである。
【００５６】
また、炭素数が増大すると、形成した媒体保護層の成分に高分子の炭化水素が多く含有されやすくなり、媒体保護層の緻密性および硬度の低下を招くこととなる。さらに、環式炭化水素の場合、プラズマ放電時の分解が直鎖炭化水素に比べて困難となることも挙げられる。従って、炭化水素として、直鎖低級炭化水素を用いることが好適であり、特に、エチレンを用いることで、緻密かつ、高硬度の媒体保護層を形成することが可能となる。
【００５７】
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。
【００５８】
さらに、上記ＣＶＤ法により成膜した後、媒体保護層２６を、流量が１００〜３５０ｓｃｃｍの窒素雰囲気下に曝し、窒素（Ｎ）と炭素（Ｃ）の原子量比（Ｎ／Ｃ）が０．０５０〜０．１５０となるように表面処理が行われる。ここで、Ｎ／Ｃが０．０５〜０．１５としたのは、Ｎ／Ｃが０．０５未満の場合、ハイフライライトが頻発し記録再生課程でエラーが発生するからであり、また、０．１５０を超えると、クラッシュする可能性が高くなるからである。従って、Ｎ／Ｃを０．０５〜０．１５の範囲内とすることで、ＣＶＤで形成する媒体保護層と潤滑層との密着性と硬度が好適になる。
【００５９】
ここで、窒素／炭素の原子量比（Ｎ／Ｃ）はＸ線光電子分光法（以下、ＥＳＣＡ（Electron Spectroscopy for Chemical Analysis）と称す。）を用いて測定することができる。詳細には、ＥＳＣＡで測定したＮ１ｓスペクトルとＣ１ｓスペクトルの強度から窒素／炭素の原子量比を求める。
【００６０】
本実施形態において、媒体保護層２６の膜厚は、１ｎｍ以上であることが好ましい。１ｎｍ未満では、媒体保護層２６の被覆率が低減してしまうため磁性層の金属イオンのマイグレートを防止するのに十分でない場合があり、さらに耐摩耗性に問題が生じるおそれがある。また、ＣＶＤで形成する媒体保護層の膜厚に特に上限を設ける必要はないが、磁気的スペーシング改善を阻害しないよう、実用上３ｎｍ以下とするのが好ましい。
【００６１】
さらに媒体保護層２６を形成するときに−３００〜−５０Ｖのバイアス電圧を印加することが好ましい。印可電圧を−３００〜−５０Ｖとしたのは、−３００Ｖ未満では、基板に過度なエネルギーが加えられアーキングが発生し、パーティクル、コンタミネーションの原因となり、また、−５０Ｖを超える場合、バイアス印可の効果が無くなるからである。
【００６２】
そして、媒体保護層２６を形成した後、超純水とイソプロアルコールで洗浄することで、垂直磁気記録ディスク１００の表面品位を向上できる。
【００６３】
上述した媒体保護層２６により、従来製法では、媒体保護層を３ｎｍ以下に形成することでスクラッチ等の耐久性異常が発生し、ハイフライライトで再生信号等の劣化が生じていたものが、３ｎｍ以下であってもロードアンロード（以下、単にＬＵＬという。）耐久性等に問題が生じなくなった。
【００６４】
潤滑層２８は、ＰＦＰＥ（パーフルオロポリエーテル）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。この潤滑層２８の作用により、垂直磁気記録ディスク１００の表面に磁気ヘッドが接触しても、媒体保護層２６の損傷や欠損を防止することができる。このパーフルオロポリエーテルは、直鎖構造を備え、垂直磁気記録ディスク用に適度な潤滑性能を発揮するとともに、末端基に水酸基（ＯＨ）を備えることで、媒体保護層２６に対して高い密着性能を発揮することができる。特に、媒体保護層の表面に窒素を含有する表面処理層を備える本実施形態の構成では、（Ｎ＋）と（ＯＨ−）とが高い親和性を奏するので、高い潤滑層密着率を得ることができ、好適である。
【００６５】
なお、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物としては、１分子の水酸基の数が２〜４個とするとよい。これは、２個未満では、潤滑層の密着率が低下する場合があり、また、４個を超えると、密着率が向上し過ぎる結果、潤滑性能を低下させる場合があるからである。潤滑層の膜厚は、０．５〜１．５ｎｍの範囲内で適宜調節するとよい。これは、０．５ｎｍ未満では潤滑性能が低下する場合があり、また、１．５ｎｍを超えると、潤滑層密着率が低下する場合があるからである。
【００６６】
以上のように生成された垂直磁気記録ディスク１００表面の粗さは、Ｒｍａｘで２．５ｎｍ以下であることが好ましい。これは、２．５ｎｍを超えると、磁気的スペーシング低減を阻害する場合があるからである。上記表面粗さは、日本工業規格(JIS)BO601に定められている。
【００６７】
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、上述したパラメータの根拠を示す。
【００６８】
上述したように軟磁性層１４におけるＡＦＣ構造は、通常、所定温度以上の熱によって反平行に配された上下２層の磁化容易軸がくずれ、Ｓ／Ｎ比が低下してしまう。しかし、軟磁性層の成膜時にＦｅを混合することで、熱に強いＡＦＣ構造を形成し、後述する媒体保護層成膜直前の加熱を可能にする。
【００６９】
図３は、Ｆｅの濃度を変化させた場合の垂直磁気記録ディスク１００の基板温度と、ＡＦＣによる交換結合磁界Ｈｅｘの強さとの関係を示した説明図である。かかる図３を参照すると、基板温度が所定温度を超えるとＨｅｘの強さが急峻に低下し、ＡＦＣ構造としての機能を果たさなくなることがわかる。このような境界点の温度（後述するブロッキング温度）は、Ｆｅの濃度に応じて変化し、Ｆｅの濃度が高ければ高いほどその境界温度も高くなる。
【００７０】
例えば、その境界温度は、Ｆｅを含有しないＣｏＴａＺｒの場合約１７７℃となり、Ｆｅを４０ａｔ％含有するＦｅＣｏＴａＺｒの場合約１９７℃となり、Ｆｅを６５ａｔ％含有するＦｅＣｏＢＣｒの場合約２１０℃となる。この境界温度は、Ｆｅと結合する材料の組成に拘わらずある程度の規則性を有する。
【００７１】
図４は、Ｆｅの濃度とブロッキング温度（境界温度）との関係を示した説明図である。図４を参照すると上述したＣｏＴａＺｒ、ＦｅＣｏＴａＺｒ、ＦｅＣｏＢＣｒのブロッキング温度は、線形近似でき、Ｆｅの濃度を高くすると、それにほぼ比例した温度まで、当該垂直磁気記録ディスク１００を加熱できることが理解できる。ここで、ブロッキング温度(Blocking Temperature)は、Ｈｅｘが低下し始める温度である。
【００７２】
本実施形態では、軟磁性層１４に３０〜７０ａｔ％のＦｅを含有することで、ブロッキング温度を約１９０〜２１５℃まで上昇させることができる。
【００７３】
図５は、Ｆｅの濃度と飽和磁化Ｍｓとの関係を示した説明図である。かかる図５を参照すると、軟磁性層１４にＦｅを３０〜７０ａｔ％含有した場合においても、軟磁性層１４は１．２Ｔ以上の飽和磁化Ｍｓを有している。また、かかる軟磁性層１４にＦｅを６５％含有したとき、飽和磁化Ｍｓのピークは最大値となる。このことから、３０〜７０ａｔ％のＦｅを含有した軟磁性層１４は、十分なオーバーライト特性を備えていることがわかる。
【００７４】
以下に実施例と比較例を用いて、本実施形態の有効性について説明する。
【００７５】
図６は、実施例と比較例のパラメータおよび有効性を示した説明図である。ここでは、１３の実施例と８の比較例を挙げ、それぞれに対してＬＵＬ耐久性試験、ピンオンディスク試験、ハイフライライト試験を実行し、その有効性を評価している。
【００７６】
ここでは、基体１０としてアモルファスガラス基板を用いた。その組成はアルミノシリケートである。ガラス基板の直径は、６５ｍｍ、内径は２０ｍｍ、ディスク厚は０．６３５ｍｍの２．５インチ型垂直磁気記録ディスク用基板であった。ここで、得られたガラス基板の表面粗さをＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で観察したところ、Ｒｍａｘが２．１８ｎｍ、Ｒａが０．１８ｎｍの平滑な表面であることを確認した。
【００７７】
次に、キャノンアネルバ社製Ｃ３０４０スパッタ成膜装置を用いて、基体１０上に、ＤＣマグネトロンスパッタリングで順次、付着層１２、軟磁性層１４、配向制御層１６、下地層１８、オンセット層２０、磁気記録層２２、補助記録層２４を成膜した。成膜時の真空度は０．６Ｐａであった。成膜に関する詳細な説明は以下の通りである。
【００７８】
スパッタリングターゲットとしてＰｄを用い、配向制御層１６上に、膜厚７ｎｍとなるＰｄ下地層１８をスパッタリングで成膜した。成膜時の真空度は１．０Ｐａであった。
【００７９】
次に、スパッタリングターゲットとしてＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２（Ｃｒ：１２ａｔ％、Ｐｔ：１０ａｔ％、ＴｉＯ２：９ａｔ％、残部Ｃｏ）合金からなるスパッタリングターゲットを用い、オンセット層２０上に、ＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２合金からなる１５ｎｍの磁気記録層２２をスパッタリングで形成した。成膜時の真空度は３．５Ｐａであった。
【００８０】
そして、補助記録層２４形成後の垂直磁気記録ディスク１００表面を予熱した。例えば、実施例１では、垂直磁気記録ディスク１００表面の温度が１６０℃になるように、ヒ−タ加熱方式を用いて垂直磁気記録ディスク１００を加熟した。加熱時間は約５秒である。なお、垂直磁気記録ディスク１００の基板温度は磁性層成膜直後にチャンバーの窓より放射温度計を用いて確認した。
【００８１】
また、磁気記録層２２まで形成したディスク上に、エチレンガス２５０ｓｃｃｍを導入し、真空度を１Ｐａの圧力下で、バイアスを−３００Ｖ印加させながらプラズマＣＶＤ法で媒体保護層２６を形成した。媒体保護層２６形成時の成膜速度は１ｎｍ／ｓｅｃであった。
【００８２】
さらに、媒体保護層２６を形成後、プラズマ中に窒素ガスのみを２５０ｓｃｃｍ導入して３Ｐａの真空度に調整した圧力下で媒体保護層２６を窒素雰囲気下に曝した。こうして、媒体保護層２６の表面に窒素を含浸させる処理が行われた。
【００８３】
媒体保護層２６まで成膜した後、当該媒体保護層２６の膜厚を、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による断面観察により測定した。すると、媒体保護層２６の膜厚は３．０ｎｍであった。
【００８４】
また、媒体保護層２６を形成後、ＥＳＣＡにて媒体保護層２６の窒素／炭素の原子量比（Ｎ／Ｃ）を確認したところ、その値は０．１０７であった。かかるＥＳＣＡ分析の測定条件は以下の通りである。
装置： アルバックファイ社製 Ｑｕａｎｔｕｍ２０００
Ｘ線励起源： Ａｌ−Ｋα線（１４８６．６ｅＶ）
Ｘ線源 ２０Ｗ
分析室真空度 ＜２×１０−７ Ｐａ
パスエネルギー １１７．５ｅＶ
光電子検出角 ４５°
測定対象ピーク Ｃ１ｓ、Ｎ１ｓ
分析領域１００ｕｍφ
積算回数１０回
また、媒体保護層２６を形成後、ラマン分光分析を行なったところ、Ｄｈ／Ｇｈは０．８０であった。
【００８５】
なお、ラマン分光分析は、媒体保護層２６の表面に、波長が５１４．５ｎｍのＡｒイオンレーザーを照射し、９００ｃｍ−１〜１８００ｃｍ−１の波数帯に表れるラマン散乱によるラマンスペクトルを観察することで為された。
【００８６】
図７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、ラマンスペクトルの波数９００ｃｍ−１から１８００ｃｍ−１の範囲内において、蛍光によるバックグランドを直線近似で補正し、ＤピークとＧピークのピーク高さの比をＤｈ／Ｇｈとして求めた。
【００８７】
ラマン分光分析は通常、潤滑層２８塗布前に行うが、潤滑剤塗布後に測定しても構わない。潤滑剤塗布前後でラマン分光分析を行ったところ、Ｄｈ／Ｇｈ値は前後どちらにおいても全く同じ値を示しており、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑層のラマン分光分析への影響はないことが明らかとなった。
【００８８】
媒体保護層２６を形成後、７０℃の純水中で４００秒間浸漬洗浄を行い、その後、更にＩＰＡにて４００秒洗浄し、仕上げ乾燥としてＩＰＡベーパーにて乾燥を行った。
【００８９】
次に、超純水及びＩＰＡ洗浄後の媒体保護層２６の上に、デップ法を用いてＰＦＰＥ（パーフルオロポリエーテル）化合物からなる潤滑層２８を形成した。具体的には、アウジモント社製のアルコール変性フォンプリンゼット誘導体を用いた。この化合物はＰＦＰＥの主鎖の両末端にそれぞれ１個〜２個、即ち、１分子当たり２個〜４個の水酸基を末端基に備えている。潤滑層２８の膜厚は１．４ｎｍであった。
【００９０】
以上のように、生成された垂直磁気記録ディスク１００について、表面粗さをＡＦＭで観察したところ、Ｒｍａｘが２．３０ｎｍ、Ｒａが０．２２ｎｍの平滑な表面であることを確認した。また、グライドハイトを測定したところ３．２ｎｍであった。磁気ヘッドの浮上量を安定的に１０ｎｍ以下とする場合、垂直磁気記録ディスク１００のグライドハイトは４．０ｎｍ以下とすることが望ましい。
【００９１】
このようにして得られた垂直磁気記録ディスク１００の各種性能を以下のようにして評価分析した。
【００９２】
（ＬＵＬ耐久性試験）
ＬＵＬ耐久性試験は、５４００ｒｐｍで回転する２．５インチ型ＨＤＤと、浮上量が１０ｎｍの磁気ヘッドを用いて行なった。なお、磁気ヘッドのスライダはＮＰＡＢ（負圧型）スライダを用い、再生素子はＤＦＨ機構を搭載したＴＭＲ型素子を用いた。垂直磁気記録ディスク１００をこのＨＤＤに搭載し、上述の磁気ヘッドによりＬＵＬ動作を連続して行なった。
【００９３】
そして、ＨＤＤが故障することなく耐久したＬＵＬ回数を測定することにより、垂直磁気記録ディスク１００のＬＵＬ耐久性を評価した。また、試験環境は７０Ｃ／８０％ＲＨの環境下で行った。これは通常のＨＤＤ運転環境よりも、過酷な条件であり、カーナビゲーション等の用途に使用されるＨＤＤを想定した環境下で行うことにより、垂直磁気記録ディスク１００の耐久信頼性をより的確に判断するためである。
【００９４】
かかるＬＵＬ耐久性試験において、実施例１〜１３の垂直磁気記録ディスク１００は、その故障を生じることなくＬＵＬ回数が１００万回を超えた。通常、ＬＵＬ耐久性試験では、故障無くＬＵＬ回数が連続して４０万回を超えることが必要とされている。かかるＬＵＬ回数４０万回は、通常のＨＤＤの使用環境における１０年程度の利用に匹敵する。
【００９５】
（ピンオンディスク試験）
ピンオンディスク試験は次のようにして行った。即ち、媒体保護層２６の耐久性及び耐磨耗性を評価するために、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣからなる直径２ｍｍの球を１５ｇ荷重で垂直磁気記録媒体の半径２２ｍｍ位置の当該媒体保護層２６上に押し付けながら、この垂直磁気記録ディスク１００を回転させることにより、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ球と媒体保護層２６とを２ｍ／ｓｅｃの速度で相対的に回転摺動させ、この摺動により媒体保護層２６が破壊に至るまでの摺動回数を測定した。
【００９６】
このピンオンディスク試験では、媒体保護層２６が破壊に至るまでの摺動回数が３００回以上であれば合格とする。なお、通常磁気記録ヘッドは垂直磁気記録ディスク１００に接触しないので、このピンオン試験は、実際の使用環境に比べて過酷な環境での耐久試験である。例えば、実施例１の垂直磁気記録ディスク１００は、摺動回数が５０１回となり、他の実施例においても軒並み、３００回を超える値となった。
【００９７】
（ハイフライライト試験）
ハイフライライト試験は次のようにして行った。５４００ｒｐｍで回転する２．５インチ型ＨＤＤと、浮上量が１０ｎｍの磁気ヘッドを用いる。また、磁気ヘッドのスライダはＮＰＡＢ（負圧型）スライダを用い、再生素子はＤＦＨ機構を搭載したＴＭＲ型素子を用いた。垂直磁気記録ディスク１００をこのＨＤＤに搭載し、ＤＦＨ機構を動作させ、ヘッド素子を発熱させた。その熱によって磁気ヘッドが熱膨張し、ＡＢＳ方向に２ｎｍ突出させた状態にして、その状態で記録再生を１０００時間行い、エラー障害発生の有無を調べた。その結果、実施例１〜１３における１０００時間の記録再生において、エラーは発生しなかった。
【００９８】
上述した実施例と同様に比較例にも、それぞれ、ＬＵＬ耐久性試験、ピンオンディスク試験、ハイフライライト試験を実行した。
【００９９】
例えば、比較例１では、媒体保護層２６に曝す窒素ガスを９０ｓｃｃｍとしたこと以外は、実施例１と同様に垂直磁気記録ディスクを形成した。しかし、窒素導入量が少なすぎたため、ハイフライライト試験において１２時間後に記録再生できない障害が発生した。
【０１００】
また、比較例２では、３６０ｓｃｃｍの窒素ガスに曝しているので、窒素導入量が多すぎ、ピンオン試験ディスク試験にて規格の３００回に到達せず、さらにＬＵＬ試験にて垂直磁気記録ディスクにスクラッチが生じ３０万回でクラッシュした。その他の比較例においても実施例と１または複数のパラメータを相違させ、所定範囲外とすることで、上記ＬＵＬ耐久性試験、ピンオンディスク試験、ハイフライライト試験の１または複数の合格値を満たさないことが理解できる。
【０１０１】
図８は、実施例と比較例とのＮ／ＣおよびＤｈ／Ｇｈをプロットしたプロット図である。図中実線の四角で示された、Ｎ／Ｃ＝０．０５０〜０．１５０およびＤｈ／Ｇｈ＝０．７０〜０．９５の範囲内における実施例と、範囲外の比較例とを参照して分かるように、本実施形態における垂直磁気記録ディスク１００は、ＤＦＨヘッドにも適用可能であり、かつ、３ｎｍ以下の媒体保護層膜厚であっても、ハイフライライト障害を回避でき、さらに耐摩耗性、摺動特性に好適である。また、本実施形態の垂直磁気記録ディスク１００は、ＬＵＬ方式のＨＤＤにも適用できることは言うまでもない。
【０１０２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は係る例に限定されない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】
【０１０３】
本発明は、ＨＤＤなどに搭載される垂直磁気記録媒体およびその製造方法に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】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。
【図２】ＡＦＣ構造による磁化特性を説明するための説明図である。
【図３】Ｆｅの濃度を変化させた場合の垂直磁気記録媒体の基板温度と、ＡＦＣによる交換結合磁界Ｈｅｘの強さとの関係を示した説明図である。
【図４】Ｆｅの濃度とブロッキング温度との関係を示した説明図である。
【図５】Ｆｅの濃度と飽和磁化Ｍｓとの関係を示した説明図である。
【図６】実施例と比較例のパラメータおよび有効性を示した説明図である。
【図７】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８】実施例と比較例とのＮ／ＣおよびＤｈ／Ｇｈをプロットしたプロット図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１０ 基体
１２ 付着層
１４ 軟磁性層
１６ 配向制御層
１８ 下地層
２０ オンセット層
２２ 磁気記録層
２４ 補助記録層
２６ 媒体保護層
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】
基体上に磁気記録層を備え、該磁気記録層上に媒体保護層を備える垂直磁気記録媒体であって、
前記媒体保護層は、炭素を主成分とする皮膜の表層に窒素を含浸してなり、含有する窒素（Ｎ）と炭素（Ｃ）の原子量比（Ｎ／Ｃ）が０．０５０〜０．１５０であり、かつ、波長５１４．５ｎｍのアルゴンイオンレーザ光により該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が０．７０〜０．９５であることを特徴とする、垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
鉄（Ｆｅ）を３０〜７０ａｔ％含有する反強磁性交換結合（ＡＦＣ）構造で形成され、飽和磁化Ｍｓが１．２Ｔ以上である軟磁性層を前記磁気記録層の下に備えることを特徴とする、請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
前記軟磁性層は、交換結合磁界Ｈｅｘが４０Ｏｅ以上であることを特徴とする、請求項２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記磁気記録層はグラニュラー構造で形成され、該磁気記録層の上に補助記録層を備えることを特徴とする、請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記補助記録層の組成は、ＣｏＣｒＰｔＢであることを特徴とする、請求項４に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
基体上に磁気記録層を備え、該磁気記録層上に炭素を主成分とする皮膜からなる媒体保護層を備える垂直磁気記録媒体の製造方法であって、
前記磁気記録層を形成し、
後に形成される媒体保護層の、波長５１４．５ｎｍのアルゴンイオンレーザ光により該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が、０．７０〜０．９５となるように当該垂直磁気記録媒体を加熱し、
前記媒体保護層をＣＶＤ法により成膜し、さらに、窒素（Ｎ）と炭素（Ｃ）の原子量比（Ｎ／Ｃ）が０．０５０〜０．１５０となるように窒素に曝露す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７】
前記加熱は、１１０〜２１０℃の温度で為されることを特徴とする、請求項６に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】
前記媒体保護層を成膜した後、さらに、流量が１００〜３５０ｓｃｃｍの窒素雰囲気下に曝し、該媒体保護層の表面処理を行うことを特徴とする、請求項６または７に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
さらに、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含有する潤滑層を形成することを特徴とする、請求項６から８のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１】
基体上に磁気記録層を備え、該磁気記録層上に媒体保護層を備える垂直磁気記録媒体であって、
前記媒体保護層は、炭素を主成分とする皮膜の表層に窒素を含浸してなり、含有する窒素（Ｎ）と炭素（Ｃ）の原子量比（Ｎ／Ｃ）が０．０５０〜０．１５０であり、かつ、波長５１４．５ｎｍのアルゴンイオンレーザ光により該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が０．７０〜０．９５であることを特徴とする、垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
鉄（Ｆｅ）を３０〜７０ａｔ％含有する反強磁性交換結合（ＡＦＣ）構造で形成され、飽和磁化Ｍｓが１．２Ｔ以上である軟磁性層を前記磁気記録層の下に備えることを特徴とする、請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
前記軟磁性層は、交換結合磁界Ｈｅｘが４０Ｏｅ以上であることを特徴とする、請求項２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記磁気記録層はグラニュラー構造で形成され、該磁気記録層の上に補助記録層を備えることを特徴とする、請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記補助記録層の組成は、ＣｏＣｒＰｔＢであることを特徴とする、請求項４に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
基体上に磁気記録層を備え、該磁気記録層上に炭素を主成分とする皮膜からなる媒体保護層を備える垂直磁気記録媒体の製造方法であって、
前記磁気記録層を形成し、
後に形成される媒体保護層の、波長５１４．５ｎｍのアルゴンイオンレーザ光により該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が、０．７０〜０．９５となるように当該垂直磁気記録媒体を加熱し、
前記媒体保護層をＣＶＤ法により成膜し、さらに、窒素（Ｎ）と炭素（Ｃ）の原子量比（Ｎ／Ｃ）が０．０５０〜０．１５０となるように窒素に曝露す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７】
前記加熱は、１１０〜２１０℃の温度で為されることを特徴とする、請求項６に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】
前記媒体保護層を成膜した後、さらに、流量が１００〜３５０ｓｃｃｍの窒素雰囲気下に曝し、該媒体保護層の表面処理を行うことを特徴とする、請求項６または７に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
さらに、末端基に水酸基を有するパーフルオロポリエーテル化合物を含有する潤滑層を形成することを特徴とする、請求項６から８のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−２７６９１２（Ｐ２００８−２７６９１２Ａ）
【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２００８−８８１２４（Ｐ２００８−８８１２４）
【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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