垂直磁気記録媒体の製造方法および垂直磁気記録媒体
【課題】本発明は、媒体保護層の成膜時に加熱しても、保磁力Ｈｃと信頼性の両方を、より高いレベルで両立させることが可能な垂直磁気記録媒体の製造方法および垂直磁気記録媒体を提供することを目的としている。
【解決手段】ディスク基体１１０上に少なくとも、柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層である磁気記録層１２２ｂと、水素化カーボンを主成分とする媒体保護層１２６とを、この順に備える垂直磁気記録媒体１００の製造方法において、磁気記録層１２２ｂを、粒界部が複数の種類の酸化物を含有するように成膜する磁気記録層成膜工程（ステップＳ３１０）と、磁気記録層１２２ｂが成膜されたディスク基体１１０を１６０〜２００℃に加熱した状態で媒体保護層１２６を成膜する媒体保護層成膜工程（ステップＳ３３０）とを含むことを特徴とする。
【解決手段】ディスク基体１１０上に少なくとも、柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層である磁気記録層１２２ｂと、水素化カーボンを主成分とする媒体保護層１２６とを、この順に備える垂直磁気記録媒体１００の製造方法において、磁気記録層１２２ｂを、粒界部が複数の種類の酸化物を含有するように成膜する磁気記録層成膜工程（ステップＳ３１０）と、磁気記録層１２２ｂが成膜されたディスク基体１１０を１６０〜２００℃に加熱した状態で媒体保護層１２６を成膜する媒体保護層成膜工程（ステップＳ３３０）とを含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録方式の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の製造方法および垂直磁気記録媒体に関する。
【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１６０ＧＢ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２５０ＧＢｉｔ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、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。従来の面内磁気記録方式は磁気記録層の磁化容易軸が基体面の面内方向に配向されていたが、垂直磁気記録方式は磁化容易軸が基体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、高密度記録時に、より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。
【０００４】
従来、磁気記録層としては、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２やＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２が広く用いられている。Ｃｏはｈｃｐ構造（六方最密結晶格子）の結晶が柱状に成長し、ＣｒおよびＳｉＯ２（またはＴｉＯ２）が偏析して非磁性の粒界を形成する。かかるグラニュラー構造を用いることにより、物理的に独立した微細な磁性粒子を形成しやすく、高記録密度を達成しやすい。
【０００５】
記録密度をより高める従来技術として、例えば特許文献１に記載の垂直磁気記録媒体は、磁気記録層を２層備え、これによって保磁力Ｈｃを向上させて記録密度を高めている。ただし、各層とも、含有する酸化物は１種類（ＳｉＯ２）であり、組成比が各層で異なる。
【０００６】
垂直磁気記録媒体では、磁気ヘッドが垂直磁気記録媒体に衝突した際、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、カーボン被膜によって高硬度な被膜を形成する。媒体保護層には、当該カーボン被膜は、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いるものもある（例えば、特許文献２）。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３）。
【０００７】
一方、垂直磁気記録媒体の耐衝撃性や耐摩耗性、耐食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媒体保護層の、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４）。
【特許文献１】特開２００６−１５５８６１号公報
【特許文献２】特開平１０−１１７３４号公報
【特許文献３】特開２００６−１１４１８２号公報
【特許文献４】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】
【０００８】
しかし、媒体保護層の成膜時の加熱温度が高くなり過ぎると、たとえ媒体保護層の耐久性が向上しても、保磁力Ｈｃは低下してしまう。これは、磁気記録層のグラニュラー構造が過度な加熱によって破壊されてしまうからだと考えられている。このように、保磁力Ｈｃと信頼性とはトレードオフの関係にある。
【０００９】
本発明は、垂直磁気記録媒体の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、加熱しても、保磁力を高く維持しておくことが可能で、保磁力Ｈｃと信頼性の両方を、より高いレベルで両立させることが可能な垂直磁気記録媒体の製造方法および垂直磁気記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の発明者らが鋭意検討したところ、磁気記録層の粒界部に複数の酸化物（以下「複合酸化物」と呼ぶ）を含有させることにより、単一の種類の酸化物を含有する磁気記録層と比較して、保磁力Ｈｃを高くすることができ、加熱しても、保磁力をより高く維持しておくことが可能であることを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１１】
すなわち上記課題を解決するために、本発明の代表的な構成は、基体上に少なくとも、柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層である磁気記録層と、水素化カーボンを主成分とする媒体保護層とを、この順に備える垂直磁気記録媒体の製造方法において、磁気記録層を、粒界部が複数の種類の酸化物を含有するように成膜する磁気記録層成膜工程と、磁気記録層が成膜された基体を１６０〜２００℃に加熱した状態で媒体保護層を成膜する媒体保護層成膜工程とを含むことを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、保磁力Ｈｃと信頼性とはトレードオフの関係にあるところ、複数の種類の酸化物を含有する磁気記録層は、単一の種類の酸化物を含有する磁気記録層と比較すると、もともと保磁力Ｈｃが高く、同一の温度まで加熱しても、保磁力Ｈｃを高く維持しておくことが可能である。したがって、上記の温度で加熱すれば、保磁力Ｈｃと信頼性の両方を、より高いレベルで両立させることが可能である。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の他の代表的な構成は、基体上に少なくとも、柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層である磁気記録層と、水素化カーボンを主成分とする媒体保護層とをこの順に備える垂直磁気記録媒体において、粒界部は、複数の種類の酸化物を含有し、媒体保護層は、磁気記録層が成膜された基体を１６０〜２００℃に加熱した状態で成膜されていることを特徴とする。
【００１４】
磁気記録層の保磁力Ｈｃは５０００（Ｏｅ）以上であり、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は０．７５〜０．９５としてよい。垂直磁気記録層の信頼性を高く保つためである。
【００１５】
上記の複数の種類の酸化物は、ＳｉＯ２とＴｉＯ２としてよい。これらの酸化物によって保磁力Ｈｃが向上するからである。
【００１６】
上記の垂直磁気記録媒体は、磁気記録層の下に下方磁気記録層をさらに備え、下方磁気記録層は柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層であり、下方磁気記録層の粒界部は、１つ以上の種類の酸化物を含有してよい。
【００１７】
このように磁気記録層を２層にすることによって、保磁力Ｈｃをより高く保つことが可能だからである。
【００１８】
上述した、垂直磁気記録媒体の製造方法の技術的思想に基づく構成要素やその説明は、当該垂直磁気記録媒体にも適用可能である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明にかかる垂直磁気記録媒体の製造方法および垂直磁気記録媒体によれば、保磁力Ｈｃと信頼性の両方を、より高いレベルで両立させることが可能な垂直磁気記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる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すぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２１】
（実施形態）
本発明にかかる垂直磁気記録媒体の実施形態について説明する。図１は本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体１００の構成を説明する図である。図１に示す垂直磁気記録媒体１００は、基体としてのディスク基体１１０、付着層１１２、第１軟磁性層１１４ａ、スペーサ層１１４ｂ、第２軟磁性層１１４ｃ、前下地層１１６、第１下地層１１８ａ、第２下地層１１８ｂ、非磁性グラニュラー層１２０、磁気記録層１２２ｂ、連続層１２４、媒体保護層１２６、潤滑層１２８で構成されている。なお第１軟磁性層１１４ａ、スペーサ層１１４ｂ、第２軟磁性層１１４ｃは、あわせて軟磁性層１１４を構成する。第１下地層１１８ａと第２下地層１１８ｂはあわせて下地層１１８を構成する。
【００２２】
以下に説明するように、本実施形態に示す垂直磁気記録媒体１００は、磁気記録層１２２ｂに複数の種類の酸化物（複合酸化物）を含有させることにより、非磁性の粒界に複合酸化物を偏析させている。
【００２３】
ディスク基体１１０は、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板状に成型したガラスディスクを用いることができる。なおガラスディスクの種類、サイズ、厚さ等は特に制限されない。ガラスディスクの材質としては、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、又は、結晶化ガラス等のガラスセラミックなどが挙げられる。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１１０を得ることができる。
【００２４】
ディスク基体１１０上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて付着層１１２から連続層１２４まで順次成膜を行い、媒体保護層１２６はＣＶＤ法により成膜することができる。この後、潤滑層１２８をディップコート法により形成することができる。なお、生産性が高いという点で、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説明する。
【００２５】
付着層１１２は非晶質の下地層であって、ディスク基体１１０に接して形成され、この上に成膜される軟磁性層１１４とディスク基体１１０との剥離強度を高める機能と、この上に成膜される各層の結晶グレインを微細化及び均一化させる機能を備えている。付着層１１２は、ディスク基体１１０がアモルファスガラスからなる場合、そのアモルファスガラス表面に対応させる為にアモルファスの合金膜とすることが好ましい。
【００２６】
付着層１１２としては、例えばＣｒＴｉ系非晶質層、ＣｏＷ系非晶質層、ＣｒＷ系非晶質層、ＣｒＴａ系非晶質層、ＣｒＮｂ系非晶質層から選択することができる。中でもＣｏＷ系合金膜は、微結晶を含むアモルファス金属膜を形成するので特に好ましい。付着層１１２は単一材料からなる単層でも良いが、複数層を積層して形成してもよい。例えばＣｒＴｉ層の上にＣｏＷ層またはＣｒＷ層を形成してもよい。またこれらの付着層１１２は、二酸化炭素、一酸化炭素、窒素、又は酸素を含む材料によってスパッタを行うか、もしくは表面層をこれらのガスで暴露したものであることが好ましい。
【００２７】
軟磁性層１１４は、垂直磁気記録方式において記録層に垂直方向に磁束を通過させるために、記録時に一時的に磁路を形成する層である。軟磁性層１１４は第１軟磁性層１１４ａと第２軟磁性層１１４ｃの間に非磁性のスペーサ層１１４ｂ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することができる。これにより軟磁性層１１４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、磁化方向の垂直成分が極めて少なくなるため、軟磁性層１１４から生じるノイズを低減することができる。第１軟磁性層１１４ａ、第２軟磁性層１１４ｃの組成としては、ＣｏＴａＺｒなどのコバルト系合金、ＣｏＣｒＦｅＢ、ＦｅＣｏＴａＺｒなどのＣｏ−Ｆｅ系合金、［Ｎｉ−Ｆｅ／Ｓｎ］ｎ多層構造のようなＮｉ−Ｆｅ系合金などを用いることができる。
【００２８】
前下地層１１６は非磁性の合金層であり、軟磁性層１１４を防護する作用と、この上に成膜される下地層１１８に含まれる六方細密充填構造（ｈｃｐ構造）の磁化容易軸をディスク垂直方向に配向させる機能を備える。前下地層１１６は面心立方構造（ｆｃｃ構造）の（１１１）面がディスク基体１１０の主表面と平行となっていることが好ましい。また前下地層１１６は、これらの結晶構造とアモルファスとが混在した構成としてもよい。前下地層の材質としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａから選択することができる。さらにこれらの金属を主成分とし、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗのいずれか１つ以上の添加元素を含む合金としてもよい。例えばＮｉＷ、ＣｕＷ、ＣｕＣｒ、Ｔａを好適に選択することができる。
【００２９】
下地層１１８はｈｃｐ構造であって、磁気記録層１２２ｂのＣｏのｈｃｐ構造の結晶をグラニュラー構造として成長させる作用を有している。したがって、下地層１１８の結晶配向性が高いほど、すなわち下地層１１８の結晶の（０００１）面がディスク基体１１０の主表面と平行になっているほど、磁気記録層１２２ｂの配向性を向上させることができる。下地層の材質としてはＲｕが代表的であるが、その他に、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏから選択することができる。Ｒｕはｈｃｐ構造をとり、また結晶の格子間隔がＣｏと近いため、Ｃｏを主成分とする磁気記録層を良好に配向させることができる。
【００３０】
下地層１１８をＲｕとした場合において、スパッタ時のガス圧を変更することによりＲｕからなる２層構造とすることができる。具体的には、上層側の第２下地層１１８ｂを形成する際に、下層側の第１下地層１１８ａを形成するときよりもＡｒのガス圧を高くする。ガス圧を高くするとスパッタリングされるプラズマイオンの自由移動距離が短くなるため、成膜速度が遅くなり、結晶配向性を改善することができる。また高圧にすることにより、結晶格子の大きさが小さくなる。Ｒｕの結晶格子の大きさはＣｏの結晶格子よりも大きいため、Ｒｕの結晶格子を小さくすればＣｏのそれに近づき、Ｃｏのグラニュラー層の結晶配向性をさらに向上させることができる。
【００３１】
非磁性グラニュラー層１２０は非磁性のグラニュラー層である。下地層１１８のｈｃｐ結晶構造の上に非磁性のグラニュラー層を形成し、この上に磁気記録層１２２ｂ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成長の段階（立ち上がり）から分離させる作用を有している。非磁性グラニュラー層１２０の組成は、Ｃｏ系合金からなる非磁性の結晶粒子の間に、非磁性物質を偏析させて粒界を形成することにより、グラニュラー構造とすることができる。特にＣｏＣｒ−ＳｉＯ２、ＣｏＣｒＲｕ−ＳｉＯ２を好適に用いることができ、さらにＲｕに代えてＲｈ（ロジウム）、Ｐｄ（パラジウム）、Ａｇ（銀）、Ｏｓ（オスミウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ａｕ（金）も利用することができる。また非磁性物質とは、磁性粒（磁性グレイン）間の交換相互作用が抑制、または、遮断されるように、磁性粒の周囲に粒界部を形成しうる物質であって、コバルト（Ｃｏ）と固溶しない非磁性物質であればよい。例えば酸化珪素（ＳｉＯｘ）、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコン（ＺｒＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）を例示できる。
【００３２】
磁気記録層１２２ｂは、Ｃｏ系合金、Ｆｅ系合金、Ｎｉ系合金から選択される硬磁性体の磁性粒の周囲に非磁性物質を偏析させて粒界を形成した柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造を有した強磁性層である。この磁性粒は、非磁性グラニュラー層１２０を設けることにより、そのグラニュラー構造から継続してエピタキシャル成長することができる。
【００３３】
さらに本実施形態では、磁気記録層１２２ｂの粒界部は、非磁性物質として、複数の種類の酸化物を含有するように成膜する磁気記録層成膜工程を有する。このとき含有する非磁性物質の種類には限定がなく、例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＣｏＯ、Ｙ２Ｏ３から自由に選択してよい。とりわけ、ＳｉＯ２とＴｉＯ２としてよい。これらの酸化物によって保磁力が向上するからである。磁気記録層１２２ｂは、粒界部に複合酸化物（複数の種類の酸化物）の例としてＣｒ２Ｏ３とＴｉＯ２を含有し、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３−ＴｉＯ２のｈｃｐ結晶構造を形成することができる。
【００３４】
連続層１２４はグラニュラー構造を有する磁気記録層１２２ｂの上に、ディスク基体１１０主表面の面内方向に磁気的に連続した薄膜からなる。連続層１２４を設けることにより磁気記録層１２２ｂの高密度記録性と低ノイズ性に加えて、逆磁区核形成磁界Ｈｎの向上、耐熱揺らぎ特性の改善、オーバーライト特性の改善を図ることができる。
【００３５】
連続層１２４の組成は、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＢＣｕのいずれかとしてよい。いずれの組成の連続層を用いても、Ｓ／Ｎ比とオーバーライト特性の両方が向上するからである。
【００３６】
なお連続層１２４として、単一の層ではなく、高い垂直磁気異方性かつ高い飽和磁化Ｍｓを示す薄膜（連続層）を形成するＣＧＣ構造（Coupled Granular Continuous）としてもよい。なおＣＧＣ構造は、グラニュラー構造を有する磁気記録層と、ＰｄやＰｔなどの非磁性物質からなる薄膜のカップリング制御層と、ＣｏＢとＰｄとの薄膜を積層した交互積層膜からなる交換エネルギー制御層とから構成することができる。
【００３７】
媒体保護層１２６は、水素化カーボンを主成分とする。本実施形態では、ＣＶＤ法によって、磁気記録層１２２ｂが成膜されたディスク基体を１６０〜２００℃に加熱した状態で媒体保護層１２６を成膜する媒体保護層成膜工程を行う。
【００３８】
なお媒体保護層１２６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することもできる。媒体保護層１２６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。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。
【００３９】
図２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。
【００４０】
図３は後述の図６の垂直磁気記録媒体の保磁力Ｈｃと信頼性とのトレードオフ関係を示すグラフである（ただし実施例４、実施例５は除く）。保磁力Ｈｃは曲線「◆」（単一の種類の酸化物を含有する磁気記録層）、曲線「■」（複合酸化物を含有する磁気記録層）で示し、信頼性を示すＤｈ／Ｇｈは曲線「▲」（単一の種類の酸化物を含有する磁気記録層）、曲線「▼」（複合酸化物を含有する磁気記録層）で示す。図３に示すように、保磁力Ｈｃと信頼性（Ｄｈ／Ｇｈ）とはトレードオフの関係にある。複合酸化物を含有する磁気記録層（曲線「■」）は、単一の種類の酸化物を含有する磁気記録層（曲線「◆」）と比較すると、もともと保磁力Ｈｃが高く、同一の温度まで加熱しても、保磁力Ｈｃをより高く維持しておくことが可能である。しかも、信頼性を示すＤｈ／Ｇｈ（曲線「▲」、「▼」）は、ほとんど一致している。したがって、単一の種類の酸化物を含有する磁気記録層を有する垂直磁気記録媒体について、トレードオフの関係にある保磁力ＨｃとＤｈ／Ｇｈとを両立させるには、それらを示す曲線の交点に対応する、温度Ｔ１で加熱することが考えられる。しかし、複合酸化物を含有する磁気記録層を有する垂直記録媒体を、その保磁力ＨｃとＤｈ／Ｇｈとを両立させる温度Ｔ２で加熱すれば、保磁力Ｈｃと信頼性の両方を、より高いレベルで両立させることが可能である。
【００４１】
上述の方法では、媒体保護層１２６の表面には、窒化処理をさらに施す。具体的には、媒体保護層１２６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１２６の表面処理を行ってよい。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）が高まり、媒体保護層１２６と潤滑層１２８との密着性と硬度が好適になる。
【００４２】
潤滑層１２８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することができる。ＰＦＰＥは長い鎖状の分子構造を有し、媒体保護層１２６表面のＮ原子と高い親和性をもって結合する。この潤滑層１２８の作用により、垂直磁気記録媒体１００の表面に磁気ヘッドが接触しても、媒体保護層１２６の損傷や欠損を防止することができる。
【００４３】
図４は本実施形態にかかる他の垂直磁気記録媒体２００の構成を説明する図である。図１と異なる点は、磁気記録層１２２ｂの下に、下方磁気記録層１２２ａをさらに備えることである。下方磁気記録層１２２ａは柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層であり、下方磁気記録層１２２ａの粒界部は、１つ以上の種類の酸化物を含有することである。
【００４４】
下方磁気記録層１２２ａをさらに備えることによって、保磁力Ｈｃがより向上する。
【００４５】
上述の下方磁気記録層１２２ａが含有する１つ以上の種類の酸化物は、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコン（ＺｒＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化コバルト（ＣｏＯ）から選択された酸化物としてよい。
【００４６】
酸化物としては、磁性粒（磁性グレイン）間の交換相互作用が抑制、または、遮断されるように、磁性粒の周囲に粒界部を形成しうる物質であればよい。特に、ＳｉＯ２およびＴｉＯ２のいずれをも含んでいることが好ましい。ＳｉＯ２は磁性粒子の微細化および孤立化を促進し、ＴｉＯ２は電磁変換特性（特にＳＮＲ）を向上させる特性がある。そしてこれらの酸化物を複合させて磁気記録層の粒界に偏析させることにより、双方の利益を享受することができる。
【００４７】
以上の製造工程により、垂直磁気記録媒体２００を得ることができる。以下に、実施例と比較例を用いて本発明の有効性について説明する。
【００４８】
（実施例と評価）
以下、図１の垂直磁気記録媒体１００の製造工程を、図５（ａ）を用いて説明する。ディスク基体１１０上に、真空引きを行った成膜装置を用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にてＡｒ雰囲気中で、付着層１１２から非磁性グラニュラー層１２０まで順次成膜を行った（ステップＳ３００）。付着層１１２は、ＣｒＴｉとした。軟磁性層１１４は、第１軟磁性層１１４ａ、第２軟磁性層１１４ｃの組成はＣｏＣｒＦｅＢとし、スペーサ層１１４ｂの組成はＲｕとした。前下地層１１６の組成はｆｃｃ構造のＮｉＷ合金とした。下地層１１８は、第１下地層１１８ａは低圧Ａｒ下でＲｕを成膜し、第２下地層１１８ｂは高圧Ａｒ下でＲｕを成膜した。非磁性グラニュラー層１２０の組成は非磁性のＣｏＣｒ−ＳｉＯ２とした。
【００４９】
磁気記録層１２２ｂは下記の実施例の構成で形成した（ステップＳ３１０）。連続層１２４の組成はＣｏＣｒＰｔＢとした（ステップＳ３２０）。媒体保護層１２６は、ＣＶＤ法を用い、気記録層１２２ｂが成膜されたディスク基体を１６０〜２００℃に加熱した加熱プロセスの後に、水素化カーボンＣ２Ｈ４を用いて成膜した（ステップＳ３３０）。成膜した媒体保護層１２６の表面には、窒化処理ＣＮを用いて窒化処理を施した（ステップＳ３３２）。これによって窒素（Ｎ）と炭素（Ｃ）の原子量比（Ｎ／Ｃ）が高まり、媒体保護層と潤滑層との密着性と硬度が好適になる。その後、潤滑層１２８はディップコート法によりＰＦＰＥを用いて形成した（ステップＳ３４０）。本実施例でポイントとなる工程はステップＳ３１０およびＳ３３０である。
【００５０】
図６（ａ）は磁気記録層（磁性層）が単一の酸化物（ＴｉＯ２）しか含有しない比較例１〜７について、媒体保護層の成膜時に様々な温度でディスク基体を加熱した場合の保磁力ＨｃおよびＤｈ／Ｇｈの値を示す表である。図６（ｂ）は、磁気記録層（磁性層）１２２ｂが複合酸化物（ＳｉＯ２およびＴｉＯ２）を含有する、図５（ａ）の製造工程で製造した垂直磁気記録媒体１００の実施例１〜３と、媒体保護層１２６の成膜時の温度を様々に変化させた比較例８〜１１とについて、媒体保護層の成膜時に様々な温度でディスク基体を加熱した場合の保磁力ＨｃおよびＤｈ／Ｇｈの値を示す表である。
【００５１】
媒体保護層１２６の成膜時の温度を１６０〜２００℃の範囲とした実施例１〜３の磁気記録層１２２ｂの保磁力Ｈｃは５０００（Ｏｅ）以上であり、媒体保護層１２６のＤｈ／Ｇｈは０．７５〜０．９５の範囲にある。これらの値は、両者とも、単一の酸化物（ＴｉＯ２）しか含有しない比較例１〜７の値と比較すると、高いレベルで維持されていることが分かる。また、複合酸化物を含有するが、媒体保護層成膜時の温度が１６０〜２００℃の範囲外である比較例８〜１１と比較しても、高いレベルで維持されていることが分かる。
【００５２】
図５（ｂ）は図４の垂直磁気記録媒体の製造工程を示すフローチャートである。図５（ａ）と異なる点のみ説明すると、磁気記録層１２２ｂの成膜の前に、下記の実施例の構成で、下方磁気記録層１２２ａを成膜した（ステップＳ３０２）。
【００５３】
図６（ｂ）の実施例４、５は、図５（ｂ）の製造工程で製造された垂直磁気記録媒体２００の保磁力Ｈｃおよび媒体保護層１２６のＤｈ／Ｇｈの値を示す。実施例４、５では、下方磁気記録層１２２ａは、それぞれ、単一の酸化物ＣｒＯ２、複合酸化物ＣｒＯ２、ＳｉＯ２を含有する。実施例５では、下方磁気記録層として、ステップＳ３０２、Ｓ３３２の追加により、実施例４、５の保磁力ＨｃおよびＤｈ／Ｇｈは、実施例１〜３で既に高いレベルに維持されている値より、さらに高くなることが分かる。
【００５４】
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。
【００５５】
例えば、上記実施形態および実施例においては、磁気記録層を下方磁気記録層と磁気記録層の２層からなると説明した（図４）。しかし磁気記録層がさらに３以上の層からなる場合であっても、上記と同様に本発明の利益を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、垂直磁気記録方式のＨＤＤなどに搭載される垂直磁気記録媒体の製造方法および垂直磁気記録媒体として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】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】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３】図６の垂直磁気記録媒体の保磁力Ｈｃと信頼性とのトレードオフ関係を示すグラフである。
【図４】実施形態にかかる他の垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図１、図４の垂直磁気記録媒体の製造工程を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施例と比較例との特性を比較する図である。
【符号の説明】
【００５８】
１００、２００ …垂直磁気記録媒体
１１０ …ディスク基体
１１２ …付着層
１１４ …軟磁性層
１１４ａ …第１軟磁性層
１１４ｂ …スペーサ層
１１４ｃ …第２軟磁性層
１１６ …前下地層
１１８ …下地層
１１８ａ …第１下地層
１１８ｂ …第２下地層
１２０ …非磁性グラニュラー層
１２２ａ …下方磁気記録層
１２２ｂ …磁気記録層
１２４ …連続層
１２６ …媒体保護層
１２８ …潤滑層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録方式の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の製造方法および垂直磁気記録媒体に関する。
【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１６０ＧＢ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２５０ＧＢｉｔ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、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。従来の面内磁気記録方式は磁気記録層の磁化容易軸が基体面の面内方向に配向されていたが、垂直磁気記録方式は磁化容易軸が基体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、高密度記録時に、より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。
【０００４】
従来、磁気記録層としては、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２やＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２が広く用いられている。Ｃｏはｈｃｐ構造（六方最密結晶格子）の結晶が柱状に成長し、ＣｒおよびＳｉＯ２（またはＴｉＯ２）が偏析して非磁性の粒界を形成する。かかるグラニュラー構造を用いることにより、物理的に独立した微細な磁性粒子を形成しやすく、高記録密度を達成しやすい。
【０００５】
記録密度をより高める従来技術として、例えば特許文献１に記載の垂直磁気記録媒体は、磁気記録層を２層備え、これによって保磁力Ｈｃを向上させて記録密度を高めている。ただし、各層とも、含有する酸化物は１種類（ＳｉＯ２）であり、組成比が各層で異なる。
【０００６】
垂直磁気記録媒体では、磁気ヘッドが垂直磁気記録媒体に衝突した際、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、カーボン被膜によって高硬度な被膜を形成する。媒体保護層には、当該カーボン被膜は、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いるものもある（例えば、特許文献２）。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３）。
【０００７】
一方、垂直磁気記録媒体の耐衝撃性や耐摩耗性、耐食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媒体保護層の、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４）。
【特許文献１】特開２００６−１５５８６１号公報
【特許文献２】特開平１０−１１７３４号公報
【特許文献３】特開２００６−１１４１８２号公報
【特許文献４】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】
【０００８】
しかし、媒体保護層の成膜時の加熱温度が高くなり過ぎると、たとえ媒体保護層の耐久性が向上しても、保磁力Ｈｃは低下してしまう。これは、磁気記録層のグラニュラー構造が過度な加熱によって破壊されてしまうからだと考えられている。このように、保磁力Ｈｃと信頼性とはトレードオフの関係にある。
【０００９】
本発明は、垂直磁気記録媒体の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、加熱しても、保磁力を高く維持しておくことが可能で、保磁力Ｈｃと信頼性の両方を、より高いレベルで両立させることが可能な垂直磁気記録媒体の製造方法および垂直磁気記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の発明者らが鋭意検討したところ、磁気記録層の粒界部に複数の酸化物（以下「複合酸化物」と呼ぶ）を含有させることにより、単一の種類の酸化物を含有する磁気記録層と比較して、保磁力Ｈｃを高くすることができ、加熱しても、保磁力をより高く維持しておくことが可能であることを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１１】
すなわち上記課題を解決するために、本発明の代表的な構成は、基体上に少なくとも、柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層である磁気記録層と、水素化カーボンを主成分とする媒体保護層とを、この順に備える垂直磁気記録媒体の製造方法において、磁気記録層を、粒界部が複数の種類の酸化物を含有するように成膜する磁気記録層成膜工程と、磁気記録層が成膜された基体を１６０〜２００℃に加熱した状態で媒体保護層を成膜する媒体保護層成膜工程とを含むことを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、保磁力Ｈｃと信頼性とはトレードオフの関係にあるところ、複数の種類の酸化物を含有する磁気記録層は、単一の種類の酸化物を含有する磁気記録層と比較すると、もともと保磁力Ｈｃが高く、同一の温度まで加熱しても、保磁力Ｈｃを高く維持しておくことが可能である。したがって、上記の温度で加熱すれば、保磁力Ｈｃと信頼性の両方を、より高いレベルで両立させることが可能である。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の他の代表的な構成は、基体上に少なくとも、柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層である磁気記録層と、水素化カーボンを主成分とする媒体保護層とをこの順に備える垂直磁気記録媒体において、粒界部は、複数の種類の酸化物を含有し、媒体保護層は、磁気記録層が成膜された基体を１６０〜２００℃に加熱した状態で成膜されていることを特徴とする。
【００１４】
磁気記録層の保磁力Ｈｃは５０００（Ｏｅ）以上であり、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は０．７５〜０．９５としてよい。垂直磁気記録層の信頼性を高く保つためである。
【００１５】
上記の複数の種類の酸化物は、ＳｉＯ２とＴｉＯ２としてよい。これらの酸化物によって保磁力Ｈｃが向上するからである。
【００１６】
上記の垂直磁気記録媒体は、磁気記録層の下に下方磁気記録層をさらに備え、下方磁気記録層は柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層であり、下方磁気記録層の粒界部は、１つ以上の種類の酸化物を含有してよい。
【００１７】
このように磁気記録層を２層にすることによって、保磁力Ｈｃをより高く保つことが可能だからである。
【００１８】
上述した、垂直磁気記録媒体の製造方法の技術的思想に基づく構成要素やその説明は、当該垂直磁気記録媒体にも適用可能である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明にかかる垂直磁気記録媒体の製造方法および垂直磁気記録媒体によれば、保磁力Ｈｃと信頼性の両方を、より高いレベルで両立させることが可能な垂直磁気記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる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すぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２１】
（実施形態）
本発明にかかる垂直磁気記録媒体の実施形態について説明する。図１は本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体１００の構成を説明する図である。図１に示す垂直磁気記録媒体１００は、基体としてのディスク基体１１０、付着層１１２、第１軟磁性層１１４ａ、スペーサ層１１４ｂ、第２軟磁性層１１４ｃ、前下地層１１６、第１下地層１１８ａ、第２下地層１１８ｂ、非磁性グラニュラー層１２０、磁気記録層１２２ｂ、連続層１２４、媒体保護層１２６、潤滑層１２８で構成されている。なお第１軟磁性層１１４ａ、スペーサ層１１４ｂ、第２軟磁性層１１４ｃは、あわせて軟磁性層１１４を構成する。第１下地層１１８ａと第２下地層１１８ｂはあわせて下地層１１８を構成する。
【００２２】
以下に説明するように、本実施形態に示す垂直磁気記録媒体１００は、磁気記録層１２２ｂに複数の種類の酸化物（複合酸化物）を含有させることにより、非磁性の粒界に複合酸化物を偏析させている。
【００２３】
ディスク基体１１０は、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板状に成型したガラスディスクを用いることができる。なおガラスディスクの種類、サイズ、厚さ等は特に制限されない。ガラスディスクの材質としては、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、又は、結晶化ガラス等のガラスセラミックなどが挙げられる。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１１０を得ることができる。
【００２４】
ディスク基体１１０上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて付着層１１２から連続層１２４まで順次成膜を行い、媒体保護層１２６はＣＶＤ法により成膜することができる。この後、潤滑層１２８をディップコート法により形成することができる。なお、生産性が高いという点で、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説明する。
【００２５】
付着層１１２は非晶質の下地層であって、ディスク基体１１０に接して形成され、この上に成膜される軟磁性層１１４とディスク基体１１０との剥離強度を高める機能と、この上に成膜される各層の結晶グレインを微細化及び均一化させる機能を備えている。付着層１１２は、ディスク基体１１０がアモルファスガラスからなる場合、そのアモルファスガラス表面に対応させる為にアモルファスの合金膜とすることが好ましい。
【００２６】
付着層１１２としては、例えばＣｒＴｉ系非晶質層、ＣｏＷ系非晶質層、ＣｒＷ系非晶質層、ＣｒＴａ系非晶質層、ＣｒＮｂ系非晶質層から選択することができる。中でもＣｏＷ系合金膜は、微結晶を含むアモルファス金属膜を形成するので特に好ましい。付着層１１２は単一材料からなる単層でも良いが、複数層を積層して形成してもよい。例えばＣｒＴｉ層の上にＣｏＷ層またはＣｒＷ層を形成してもよい。またこれらの付着層１１２は、二酸化炭素、一酸化炭素、窒素、又は酸素を含む材料によってスパッタを行うか、もしくは表面層をこれらのガスで暴露したものであることが好ましい。
【００２７】
軟磁性層１１４は、垂直磁気記録方式において記録層に垂直方向に磁束を通過させるために、記録時に一時的に磁路を形成する層である。軟磁性層１１４は第１軟磁性層１１４ａと第２軟磁性層１１４ｃの間に非磁性のスペーサ層１１４ｂ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することができる。これにより軟磁性層１１４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、磁化方向の垂直成分が極めて少なくなるため、軟磁性層１１４から生じるノイズを低減することができる。第１軟磁性層１１４ａ、第２軟磁性層１１４ｃの組成としては、ＣｏＴａＺｒなどのコバルト系合金、ＣｏＣｒＦｅＢ、ＦｅＣｏＴａＺｒなどのＣｏ−Ｆｅ系合金、［Ｎｉ−Ｆｅ／Ｓｎ］ｎ多層構造のようなＮｉ−Ｆｅ系合金などを用いることができる。
【００２８】
前下地層１１６は非磁性の合金層であり、軟磁性層１１４を防護する作用と、この上に成膜される下地層１１８に含まれる六方細密充填構造（ｈｃｐ構造）の磁化容易軸をディスク垂直方向に配向させる機能を備える。前下地層１１６は面心立方構造（ｆｃｃ構造）の（１１１）面がディスク基体１１０の主表面と平行となっていることが好ましい。また前下地層１１６は、これらの結晶構造とアモルファスとが混在した構成としてもよい。前下地層の材質としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａから選択することができる。さらにこれらの金属を主成分とし、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗのいずれか１つ以上の添加元素を含む合金としてもよい。例えばＮｉＷ、ＣｕＷ、ＣｕＣｒ、Ｔａを好適に選択することができる。
【００２９】
下地層１１８はｈｃｐ構造であって、磁気記録層１２２ｂのＣｏのｈｃｐ構造の結晶をグラニュラー構造として成長させる作用を有している。したがって、下地層１１８の結晶配向性が高いほど、すなわち下地層１１８の結晶の（０００１）面がディスク基体１１０の主表面と平行になっているほど、磁気記録層１２２ｂの配向性を向上させることができる。下地層の材質としてはＲｕが代表的であるが、その他に、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏから選択することができる。Ｒｕはｈｃｐ構造をとり、また結晶の格子間隔がＣｏと近いため、Ｃｏを主成分とする磁気記録層を良好に配向させることができる。
【００３０】
下地層１１８をＲｕとした場合において、スパッタ時のガス圧を変更することによりＲｕからなる２層構造とすることができる。具体的には、上層側の第２下地層１１８ｂを形成する際に、下層側の第１下地層１１８ａを形成するときよりもＡｒのガス圧を高くする。ガス圧を高くするとスパッタリングされるプラズマイオンの自由移動距離が短くなるため、成膜速度が遅くなり、結晶配向性を改善することができる。また高圧にすることにより、結晶格子の大きさが小さくなる。Ｒｕの結晶格子の大きさはＣｏの結晶格子よりも大きいため、Ｒｕの結晶格子を小さくすればＣｏのそれに近づき、Ｃｏのグラニュラー層の結晶配向性をさらに向上させることができる。
【００３１】
非磁性グラニュラー層１２０は非磁性のグラニュラー層である。下地層１１８のｈｃｐ結晶構造の上に非磁性のグラニュラー層を形成し、この上に磁気記録層１２２ｂ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成長の段階（立ち上がり）から分離させる作用を有している。非磁性グラニュラー層１２０の組成は、Ｃｏ系合金からなる非磁性の結晶粒子の間に、非磁性物質を偏析させて粒界を形成することにより、グラニュラー構造とすることができる。特にＣｏＣｒ−ＳｉＯ２、ＣｏＣｒＲｕ−ＳｉＯ２を好適に用いることができ、さらにＲｕに代えてＲｈ（ロジウム）、Ｐｄ（パラジウム）、Ａｇ（銀）、Ｏｓ（オスミウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ａｕ（金）も利用することができる。また非磁性物質とは、磁性粒（磁性グレイン）間の交換相互作用が抑制、または、遮断されるように、磁性粒の周囲に粒界部を形成しうる物質であって、コバルト（Ｃｏ）と固溶しない非磁性物質であればよい。例えば酸化珪素（ＳｉＯｘ）、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコン（ＺｒＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）を例示できる。
【００３２】
磁気記録層１２２ｂは、Ｃｏ系合金、Ｆｅ系合金、Ｎｉ系合金から選択される硬磁性体の磁性粒の周囲に非磁性物質を偏析させて粒界を形成した柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造を有した強磁性層である。この磁性粒は、非磁性グラニュラー層１２０を設けることにより、そのグラニュラー構造から継続してエピタキシャル成長することができる。
【００３３】
さらに本実施形態では、磁気記録層１２２ｂの粒界部は、非磁性物質として、複数の種類の酸化物を含有するように成膜する磁気記録層成膜工程を有する。このとき含有する非磁性物質の種類には限定がなく、例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＣｏＯ、Ｙ２Ｏ３から自由に選択してよい。とりわけ、ＳｉＯ２とＴｉＯ２としてよい。これらの酸化物によって保磁力が向上するからである。磁気記録層１２２ｂは、粒界部に複合酸化物（複数の種類の酸化物）の例としてＣｒ２Ｏ３とＴｉＯ２を含有し、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３−ＴｉＯ２のｈｃｐ結晶構造を形成することができる。
【００３４】
連続層１２４はグラニュラー構造を有する磁気記録層１２２ｂの上に、ディスク基体１１０主表面の面内方向に磁気的に連続した薄膜からなる。連続層１２４を設けることにより磁気記録層１２２ｂの高密度記録性と低ノイズ性に加えて、逆磁区核形成磁界Ｈｎの向上、耐熱揺らぎ特性の改善、オーバーライト特性の改善を図ることができる。
【００３５】
連続層１２４の組成は、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＢＣｕのいずれかとしてよい。いずれの組成の連続層を用いても、Ｓ／Ｎ比とオーバーライト特性の両方が向上するからである。
【００３６】
なお連続層１２４として、単一の層ではなく、高い垂直磁気異方性かつ高い飽和磁化Ｍｓを示す薄膜（連続層）を形成するＣＧＣ構造（Coupled Granular Continuous）としてもよい。なおＣＧＣ構造は、グラニュラー構造を有する磁気記録層と、ＰｄやＰｔなどの非磁性物質からなる薄膜のカップリング制御層と、ＣｏＢとＰｄとの薄膜を積層した交互積層膜からなる交換エネルギー制御層とから構成することができる。
【００３７】
媒体保護層１２６は、水素化カーボンを主成分とする。本実施形態では、ＣＶＤ法によって、磁気記録層１２２ｂが成膜されたディスク基体を１６０〜２００℃に加熱した状態で媒体保護層１２６を成膜する媒体保護層成膜工程を行う。
【００３８】
なお媒体保護層１２６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することもできる。媒体保護層１２６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。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。
【００３９】
図２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。
【００４０】
図３は後述の図６の垂直磁気記録媒体の保磁力Ｈｃと信頼性とのトレードオフ関係を示すグラフである（ただし実施例４、実施例５は除く）。保磁力Ｈｃは曲線「◆」（単一の種類の酸化物を含有する磁気記録層）、曲線「■」（複合酸化物を含有する磁気記録層）で示し、信頼性を示すＤｈ／Ｇｈは曲線「▲」（単一の種類の酸化物を含有する磁気記録層）、曲線「▼」（複合酸化物を含有する磁気記録層）で示す。図３に示すように、保磁力Ｈｃと信頼性（Ｄｈ／Ｇｈ）とはトレードオフの関係にある。複合酸化物を含有する磁気記録層（曲線「■」）は、単一の種類の酸化物を含有する磁気記録層（曲線「◆」）と比較すると、もともと保磁力Ｈｃが高く、同一の温度まで加熱しても、保磁力Ｈｃをより高く維持しておくことが可能である。しかも、信頼性を示すＤｈ／Ｇｈ（曲線「▲」、「▼」）は、ほとんど一致している。したがって、単一の種類の酸化物を含有する磁気記録層を有する垂直磁気記録媒体について、トレードオフの関係にある保磁力ＨｃとＤｈ／Ｇｈとを両立させるには、それらを示す曲線の交点に対応する、温度Ｔ１で加熱することが考えられる。しかし、複合酸化物を含有する磁気記録層を有する垂直記録媒体を、その保磁力ＨｃとＤｈ／Ｇｈとを両立させる温度Ｔ２で加熱すれば、保磁力Ｈｃと信頼性の両方を、より高いレベルで両立させることが可能である。
【００４１】
上述の方法では、媒体保護層１２６の表面には、窒化処理をさらに施す。具体的には、媒体保護層１２６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１２６の表面処理を行ってよい。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）が高まり、媒体保護層１２６と潤滑層１２８との密着性と硬度が好適になる。
【００４２】
潤滑層１２８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することができる。ＰＦＰＥは長い鎖状の分子構造を有し、媒体保護層１２６表面のＮ原子と高い親和性をもって結合する。この潤滑層１２８の作用により、垂直磁気記録媒体１００の表面に磁気ヘッドが接触しても、媒体保護層１２６の損傷や欠損を防止することができる。
【００４３】
図４は本実施形態にかかる他の垂直磁気記録媒体２００の構成を説明する図である。図１と異なる点は、磁気記録層１２２ｂの下に、下方磁気記録層１２２ａをさらに備えることである。下方磁気記録層１２２ａは柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層であり、下方磁気記録層１２２ａの粒界部は、１つ以上の種類の酸化物を含有することである。
【００４４】
下方磁気記録層１２２ａをさらに備えることによって、保磁力Ｈｃがより向上する。
【００４５】
上述の下方磁気記録層１２２ａが含有する１つ以上の種類の酸化物は、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコン（ＺｒＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化コバルト（ＣｏＯ）から選択された酸化物としてよい。
【００４６】
酸化物としては、磁性粒（磁性グレイン）間の交換相互作用が抑制、または、遮断されるように、磁性粒の周囲に粒界部を形成しうる物質であればよい。特に、ＳｉＯ２およびＴｉＯ２のいずれをも含んでいることが好ましい。ＳｉＯ２は磁性粒子の微細化および孤立化を促進し、ＴｉＯ２は電磁変換特性（特にＳＮＲ）を向上させる特性がある。そしてこれらの酸化物を複合させて磁気記録層の粒界に偏析させることにより、双方の利益を享受することができる。
【００４７】
以上の製造工程により、垂直磁気記録媒体２００を得ることができる。以下に、実施例と比較例を用いて本発明の有効性について説明する。
【００４８】
（実施例と評価）
以下、図１の垂直磁気記録媒体１００の製造工程を、図５（ａ）を用いて説明する。ディスク基体１１０上に、真空引きを行った成膜装置を用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にてＡｒ雰囲気中で、付着層１１２から非磁性グラニュラー層１２０まで順次成膜を行った（ステップＳ３００）。付着層１１２は、ＣｒＴｉとした。軟磁性層１１４は、第１軟磁性層１１４ａ、第２軟磁性層１１４ｃの組成はＣｏＣｒＦｅＢとし、スペーサ層１１４ｂの組成はＲｕとした。前下地層１１６の組成はｆｃｃ構造のＮｉＷ合金とした。下地層１１８は、第１下地層１１８ａは低圧Ａｒ下でＲｕを成膜し、第２下地層１１８ｂは高圧Ａｒ下でＲｕを成膜した。非磁性グラニュラー層１２０の組成は非磁性のＣｏＣｒ−ＳｉＯ２とした。
【００４９】
磁気記録層１２２ｂは下記の実施例の構成で形成した（ステップＳ３１０）。連続層１２４の組成はＣｏＣｒＰｔＢとした（ステップＳ３２０）。媒体保護層１２６は、ＣＶＤ法を用い、気記録層１２２ｂが成膜されたディスク基体を１６０〜２００℃に加熱した加熱プロセスの後に、水素化カーボンＣ２Ｈ４を用いて成膜した（ステップＳ３３０）。成膜した媒体保護層１２６の表面には、窒化処理ＣＮを用いて窒化処理を施した（ステップＳ３３２）。これによって窒素（Ｎ）と炭素（Ｃ）の原子量比（Ｎ／Ｃ）が高まり、媒体保護層と潤滑層との密着性と硬度が好適になる。その後、潤滑層１２８はディップコート法によりＰＦＰＥを用いて形成した（ステップＳ３４０）。本実施例でポイントとなる工程はステップＳ３１０およびＳ３３０である。
【００５０】
図６（ａ）は磁気記録層（磁性層）が単一の酸化物（ＴｉＯ２）しか含有しない比較例１〜７について、媒体保護層の成膜時に様々な温度でディスク基体を加熱した場合の保磁力ＨｃおよびＤｈ／Ｇｈの値を示す表である。図６（ｂ）は、磁気記録層（磁性層）１２２ｂが複合酸化物（ＳｉＯ２およびＴｉＯ２）を含有する、図５（ａ）の製造工程で製造した垂直磁気記録媒体１００の実施例１〜３と、媒体保護層１２６の成膜時の温度を様々に変化させた比較例８〜１１とについて、媒体保護層の成膜時に様々な温度でディスク基体を加熱した場合の保磁力ＨｃおよびＤｈ／Ｇｈの値を示す表である。
【００５１】
媒体保護層１２６の成膜時の温度を１６０〜２００℃の範囲とした実施例１〜３の磁気記録層１２２ｂの保磁力Ｈｃは５０００（Ｏｅ）以上であり、媒体保護層１２６のＤｈ／Ｇｈは０．７５〜０．９５の範囲にある。これらの値は、両者とも、単一の酸化物（ＴｉＯ２）しか含有しない比較例１〜７の値と比較すると、高いレベルで維持されていることが分かる。また、複合酸化物を含有するが、媒体保護層成膜時の温度が１６０〜２００℃の範囲外である比較例８〜１１と比較しても、高いレベルで維持されていることが分かる。
【００５２】
図５（ｂ）は図４の垂直磁気記録媒体の製造工程を示すフローチャートである。図５（ａ）と異なる点のみ説明すると、磁気記録層１２２ｂの成膜の前に、下記の実施例の構成で、下方磁気記録層１２２ａを成膜した（ステップＳ３０２）。
【００５３】
図６（ｂ）の実施例４、５は、図５（ｂ）の製造工程で製造された垂直磁気記録媒体２００の保磁力Ｈｃおよび媒体保護層１２６のＤｈ／Ｇｈの値を示す。実施例４、５では、下方磁気記録層１２２ａは、それぞれ、単一の酸化物ＣｒＯ２、複合酸化物ＣｒＯ２、ＳｉＯ２を含有する。実施例５では、下方磁気記録層として、ステップＳ３０２、Ｓ３３２の追加により、実施例４、５の保磁力ＨｃおよびＤｈ／Ｇｈは、実施例１〜３で既に高いレベルに維持されている値より、さらに高くなることが分かる。
【００５４】
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。
【００５５】
例えば、上記実施形態および実施例においては、磁気記録層を下方磁気記録層と磁気記録層の２層からなると説明した（図４）。しかし磁気記録層がさらに３以上の層からなる場合であっても、上記と同様に本発明の利益を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、垂直磁気記録方式のＨＤＤなどに搭載される垂直磁気記録媒体の製造方法および垂直磁気記録媒体として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】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】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３】図６の垂直磁気記録媒体の保磁力Ｈｃと信頼性とのトレードオフ関係を示すグラフである。
【図４】実施形態にかかる他の垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図１、図４の垂直磁気記録媒体の製造工程を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施例と比較例との特性を比較する図である。
【符号の説明】
【００５８】
１００、２００ …垂直磁気記録媒体
１１０ …ディスク基体
１１２ …付着層
１１４ …軟磁性層
１１４ａ …第１軟磁性層
１１４ｂ …スペーサ層
１１４ｃ …第２軟磁性層
１１６ …前下地層
１１８ …下地層
１１８ａ …第１下地層
１１８ｂ …第２下地層
１２０ …非磁性グラニュラー層
１２２ａ …下方磁気記録層
１２２ｂ …磁気記録層
１２４ …連続層
１２６ …媒体保護層
１２８ …潤滑層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に少なくとも、柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層である磁気記録層と、水素化カーボンを主成分とする媒体保護層とを、この順に備える垂直磁気記録媒体の製造方法において、
前記磁気記録層を、前記粒界部が複数の種類の酸化物を含有するように成膜する磁気記録層成膜工程と、
前記磁気記録層が成膜された基体を１６０〜２００℃に加熱した状態で前記媒体保護層を成膜する媒体保護層成膜工程とを含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
基体上に少なくとも、柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層である磁気記録層と、水素化カーボンを主成分とする媒体保護層とをこの順に備える垂直磁気記録媒体において、
前記粒界部は、複数の種類の酸化物を含有し、
前記媒体保護層は、前記磁気記録層が成膜された基体を１６０〜２００℃に加熱した状態で成膜されていることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
前記磁気記録層の保磁力Ｈｃは５０００（Ｏｅ）以上であり、
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が０．７５〜０．９５であることを特徴とする請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記複数の種類の酸化物は、ＳｉＯ２とＴｉＯ２であることを特徴とする請求項２または３に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
当該垂直磁気記録媒体は、前記磁気記録層の下に下方磁気記録層をさらに備え、
前記下方磁気記録層は柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層であり、
前記下方磁気記録層の粒界部は、１つ以上の種類の酸化物を含有することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１】
基体上に少なくとも、柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層である磁気記録層と、水素化カーボンを主成分とする媒体保護層とを、この順に備える垂直磁気記録媒体の製造方法において、
前記磁気記録層を、前記粒界部が複数の種類の酸化物を含有するように成膜する磁気記録層成膜工程と、
前記磁気記録層が成膜された基体を１６０〜２００℃に加熱した状態で前記媒体保護層を成膜する媒体保護層成膜工程とを含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
基体上に少なくとも、柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層である磁気記録層と、水素化カーボンを主成分とする媒体保護層とをこの順に備える垂直磁気記録媒体において、
前記粒界部は、複数の種類の酸化物を含有し、
前記媒体保護層は、前記磁気記録層が成膜された基体を１６０〜２００℃に加熱した状態で成膜されていることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
前記磁気記録層の保磁力Ｈｃは５０００（Ｏｅ）以上であり、
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が０．７５〜０．９５であることを特徴とする請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記複数の種類の酸化物は、ＳｉＯ２とＴｉＯ２であることを特徴とする請求項２または３に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
当該垂直磁気記録媒体は、前記磁気記録層の下に下方磁気記録層をさらに備え、
前記下方磁気記録層は柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層であり、
前記下方磁気記録層の粒界部は、１つ以上の種類の酸化物を含有することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２４５４７８（Ｐ２００９−２４５４７８Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８８１２１（Ｐ２００８−８８１２１）
【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２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【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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