磁気記録媒体および磁気記録媒体の製造方法
【課題】本発明は、摺動耐性や腐食耐性等の耐久性を向上させつつ、薄膜化を図ることのできる保護層を備える磁気記録媒体および磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 基体上１１０に少なくとも、磁気記録層１２２と、保護層１２６とを、この順に備える垂直磁気記録媒体１００において、保護層１２６は表層側に希ガスの原子を含有し、かつ、保護層のラマン分光法におけるＧピークの高さをＧｈとし、Ｄピークの高さをＤｈとし、Ｇピークの蛍光を含んだバックグラウンド強度をＢとし、Ｇピークの蛍光を除いたピーク強度をＡとした場合、保護層１２６のラマン分光法による測定結果は、Ｄｈ／Ｇｈが０．７８〜０．９６であり、Ｂ／Ａが１．３１〜１．３４であることにより、保護層を薄膜化可能であることを特徴とする。
【解決手段】 基体上１１０に少なくとも、磁気記録層１２２と、保護層１２６とを、この順に備える垂直磁気記録媒体１００において、保護層１２６は表層側に希ガスの原子を含有し、かつ、保護層のラマン分光法におけるＧピークの高さをＧｈとし、Ｄピークの高さをＤｈとし、Ｇピークの蛍光を含んだバックグラウンド強度をＢとし、Ｇピークの蛍光を除いたピーク強度をＡとした場合、保護層１２６のラマン分光法による測定結果は、Ｄｈ／Ｇｈが０．７８〜０．９６であり、Ｂ／Ａが１．３１〜１．３４であることにより、保護層を薄膜化可能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、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などに搭載される磁気記録媒体および磁気記録媒体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インチ径の磁気記録媒体にして、１枚あたり２００ＧＢｙｔｅ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４００ＧＢｉｔ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記録媒体において高記録密度を達成するために、近年、垂直磁気記録方式が提案されている。垂直磁気記録方式に用いられる垂直磁気記録媒体は、磁気記録層の磁化容易軸が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従来の面内記録方式に比べて、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】
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、磁気記録媒体の磁気記録層と、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ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）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６ｎｍ以下である。
【０００５】
上述した磁気的スペーシングを狭くするための技術として、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（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、磁気ヘッドと磁気記録媒体との間隙を調節し、狭い磁気的スペーシングで磁気ヘッドを常に安定して飛行させることができる。
【０００６】
また、磁気ヘッドが低浮上量化してきたことに伴い、外部衝撃や飛行の乱れによって磁気ヘッドが磁気記録媒体表面に接触する可能性が高まっている。このため磁気記録媒体では、磁気ヘッドが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保護層が設けられる。保護層は、カーボンオーバーコート（ＣＯＣ）、すなわち、カーボン（炭素）皮膜によって高硬度な皮膜を形成する。保護層は、カーボンの硬いダイヤモンドライクカーボンと、柔らかいグラファイトカーボンとが混在している（例えば、特許文献１）。また、ダイヤモンドライクカーボン保護膜を、ＣＶＤ法（Chemical Vapor Deposition）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）。
【０００７】
また保護層の上には、磁気ヘッドが衝突した際に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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように磁気記録層の上には保護層や潤滑層が必要であるが、高記録密度化に伴い磁気ヘッドと磁気記録層との間隔（ギャップ）をさらに狭くする要請がある。特に垂直磁気記録媒体では磁気記録層に垂直方向の強い磁界を印加するために軟磁性層を形成する場合が多いが、磁気ヘッドと軟磁性層との間隔はさらに大きくなっている。このため、軟磁性層より基体表面側の層、特に磁気記録層より基体表面側の層は、できるだけ薄くすることが好ましい。
【００１０】
しかし、特許文献１および２に記載の従来のＣＶＤ法を用いて、単に保護層を薄膜化しても、保護層自体の摺動耐性や腐食耐性等の耐久性が劣化することとなる。すなわち保護層は、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）の硬さと、グラファイトカーボンの粘りと弾性が必要であり、硬すぎると割れてしまい、やわらかすぎると削れてしまう。特に保護層の薄膜化を図る場合、薄くするほど組織が緻密であることを要するため、保護層の薄膜化は困難である。従来の保護層は、必要な機能を満たすために、４．５ｎｍ以上の膜厚が必要とされていた。
【００１１】
本発明は、摺動耐性や腐食耐性等の耐久性を向上させつつ、薄膜化を図ることのできる保護層を備える磁気記録媒体および磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、従来の方法で成膜した保護層よりも硬い保護層を成膜できれば、保護層自体を薄膜化しても、耐久性を維持できると考えた。従来の保護層よりも硬い保護層を成膜する方法としては、ＣＶＤ法におけるバイアス電圧を上げる方法もしくは雰囲気圧力を下げる方法が考えられる。
【００１３】
しかし、ＣＶＤ法において、バイアス電圧を上げると、磁気記録媒体の基体が溶解して割れてしまうという問題があった。垂直磁気記録媒体において保護層は、磁気記録層の上に書き込み特性を上げるために設けられた補助記録層の上に成膜される。このときＣＶＤ法によって保護層を成膜する際に高いバイアス電圧を印加すると、電気抵抗が高い基体に熱が生じ、その熱により基体が溶解してしまうためであると考えられる。
【００１４】
また、ＣＶＤ法において成膜する際の雰囲気圧力を下げるとプラズマが安定して生成できず、保護膜が成膜できたりできなかったりするという問題がある。
【００１５】
また、他の問題としては、雰囲気圧力を下げると、従来の媒体保護層よりも硬い摺動耐性の高い保護層を成膜できる反面、膜中の応力の向上に伴い、膜にピンホール、クラック等が形成されやすくなり、耐腐食性が悪化するという問題もある。
【００１６】
そこで発明者は、材料ガスの圧力を低下させつつも、プラズマの生成を安定化する手段があれば、硬くて薄い保護層を成膜できるのではないかと考えた。そして、ＣＶＤ法における雰囲気に希ガス（不活性ガス）を添加することにより、雰囲気ガスの圧力を下げた場合と同等の効果が得られることを見出した。
【００１７】
ただし、結果として保護層を単に硬くしたのでは、やはり脆くなって割れやすくなってしまう。そこで発明者らはさらに検討し、硬さと柔らかさを兼ね備えた保護層とすることにより、全体として保護層の薄膜化を図ることを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１８】
すなわち上記課題を解決するために、本発明にかかる磁気記録媒体の代表的な構成は、基体上に少なくとも、磁気記録層と、保護層とを、この順に備える垂直磁気記録媒体において、保護層は表層側に希ガスの原子を含有し、かつ、保護層のラマン分光法におけるＧピークの高さをＧｈとし、Ｄピークの高さをＤｈとし、Ｇピークの蛍光を含んだバックグラウンド強度をＢとし、Ｇピークの蛍光を除いたピーク強度をＡとした場合、保護層のラマン分光法による測定結果は、Ｄｈ／Ｇｈが０．７８〜０．９６であり、Ｂ／Ａが１．３１〜１．３４であることにより、保護層を薄膜化可能であることを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、Ｄｈ／Ｇｈが０．９６以下（Ｄｈの上限を規定している）であって、Ｂ／Ａが１．３４以下（Ｇｈの上限を規定している）の保護層を実現することができる。したがって、硬さとやわらかさを兼ね備えた保護層を得ることができ、保護層の薄膜化を図ると共に、十分な耐腐食性および摺動耐性を有する保護層を構成することが可能である。
【００２０】
また上記構成によれば、保護層の膜厚は３．０ｎｍ程度に薄膜化することが可能である。このように保護層の膜厚が薄くなることで、スペーシングロスを改善してＳＮ比（シグナルノイズ比）を向上させることができ、更なる高記録密度化を達成することが可能となる。
【００２１】
希ガスは、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘeから選択される１以上の分子からなることを特徴とする。中でも工業用として安価に入手可能なＡｒを用いることが好適である。
【００２２】
本発明にかかる磁気記録媒体の製造方法の代表的な構成は、磁気記録層を成膜する磁気記録層成膜工程と、ＣＶＤ法により水素化炭素を用いて第１保護層を成膜する第１保護層成膜工程と、ＣＶＤ法により水素化炭素に希ガスを添加して第２保護層を成膜する第２保護層成膜工程とを含むことを特徴とする。
【００２３】
第２保護層成膜工程において材料ガスである水素化炭素に希ガスを添加して成膜することにより、第２保護層の硬度を上昇させることができる。また第１保護層は希ガスを添加せずに成膜することにより、従来通りのやわらかい保護層を成膜することができる。これにより、薄くても、Ｄｈ／Ｇｈが０．７８〜０．９６であり、Ｂ／Ａが１．３１〜１．３４である保護層を実現することができる。
【００２４】
上述した磁気記録媒体の技術的思想に基づく構成要素やその説明は、当該磁気記録媒体の製造方法にも適用可能である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、摺動耐性や腐食耐性等の耐久性を向上させつつ、薄膜化を図ることのできる保護層を備える磁気記録媒体および磁気記録媒体の製造方法を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態にかかる磁気記録媒体としての垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。
【図２】実施例と比較例の膜厚、Ｂ／Ａ、Ｄｈ／Ｇｈ、スクラッチテスト（摺動耐性試験）、コロージョンテスト（腐食耐性試験）の結果を示す図である。
【図３】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４】実施例と比較例のＤｈ／ＧｈとＢ／Ａを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。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。
【００２８】
（実施形態）
本発明にかかる磁気記録媒体および磁気記録媒体の製造方法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磁気記録媒体としての垂直磁気記録媒体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、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、第１磁気記録層１２２ａ、第２磁気記録層１２２ｂ、補助記録層１２４、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。第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂとはあわせて磁気記録層１２２を構成する。
【００２９】
[基体成型工程]
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。
【００３０】
[成膜工程]
上述した基体成型工程で得られたディスク基体１１０上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて付着層１１２、軟磁性層１１４、前下地層１１６、下地層１１８、非磁性グラニュラー層１２０、磁気記録層１２２（磁気記録層成膜工程）、補助記録層１２４（補助記録層成膜工程）を順次成膜を行い、保護層１２６はＣＶＤ法により成膜する（保護層成膜工程）。この後、潤滑層１２８をディップコート法により成膜する（潤滑層成膜工程）。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。
【００３１】
付着層１１２はディスク基体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（非晶質）の合金膜とすることが好ましい。
【００３２】
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。
【００３３】
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、ＣｏＦｅＴａＺｒ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。
【００３４】
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に含まれる六方最密充填構造（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１１６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、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ｆｃｃ構造を採る元素としてはＮｉＷ、ＣｕＷ、ＣｕＣｒを好適に選択することができる。
【００３５】
下地層１１８はｈｃｐ構造であって、磁気記録層１２２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１２２の配向性を向上させることができる。下地層１１８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１２２を良好に配向させることができる。
【００３６】
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、下層側の第１下地層１１８ａを形成する際にはＡｒのガス圧を所定圧力、すなわち低圧にし、上層側の第２下地層１１８ｂを形成する際には、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、すなわち高圧にする。これにより、第１下地層１１８ａによる磁気記録層１２２の結晶配向性の向上、および第２下地層１１８ｂによる磁気記録層１２２の磁性粒子の粒径の微細化が可能となる。
【００３７】
また、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平均自由行程が短くなるため、成膜速度が遅くなり、皮膜が粗になるため、Ｒｕの結晶粒子の分離微細化を促進することができ、Ｃｏの微細化も可能となる。
【００３８】
非磁性グラニュラー層１２０はグラニュラー構造を有する非磁性の層である。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、この上に第１磁気記録層１２２ａ（または磁気記録層１２２）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。これにより、磁気記録層１２２の磁性粒子の孤立化を促進することができる。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。
【００３９】
本実施形態においては、かかる非磁性グラニュラー層１２０にＣｏＣｒ−ＳｉＯ２を用いる。これにより、Ｃｏ系合金（非磁性の結晶粒子）の間にＳｉＯ２（非磁性物質）が偏析して粒界を形成し、非磁性グラニュラー層１２０がグラニュラー構造となる。なお、ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２は一例であり、これに限定されるものではない。他には、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（Ｃｒ２Ｏ３）、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。
【００４０】
なお本実施形態では、下地層１８８（第２下地層１８８ｂ）の上に非磁性グラニュラー層１２０を設けているが、これに限定されるものではなく、非磁性グラニュラー層１２０を設けずに垂直磁気記録媒体１００を構成することも可能である。
【００４１】
磁気記録層１２２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の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。本実施形態では組成および膜厚の異なる第１磁気記録層１２２ａと、第２磁気記録層１２２ｂとから構成されている。第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂは、いずれも非磁性物質としてはＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３等の酸化物や、ＢＮ等の窒化物、Ｂ４Ｃ３等の炭化物を好適に用いることができる。本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体１００は、ディスクリート型であるため、磁気記録層１２２がグラニュラー構造をとる構成により、ＳＮＲを向上させることが可能となる。
【００４２】
本実施形態では、第１磁気記録層１２２ａにＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３を用いる。ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３は、ＣｏＣｒＰｔからなる磁性粒（グレイン）の周囲に、非磁性物質であるＣｒおよびＣｒ２Ｏ３（酸化物）が偏析して粒界を形成し、磁性粒が柱状に成長したグラニュラー構造を形成した。この磁性粒は、非磁性グラニュラー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。
【００４３】
また第２磁気記録層１２２ｂには、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２を用いる。第２磁気記録層１２２ｂにおいても、ＣｏＣｒＰｔからなる磁性粒（グレイン）の周囲に非磁性物質であるＣｒおよびＳｉＯ２、ＴｉＯ２（複合酸化物）が偏析して粒界を形成し、磁性粒が柱状に成長したグラニュラー構造を形成した。
【００４４】
なお、上記に示した第１磁気記録層１２２ａおよび第２磁気記録層１２２ｂに用いた物質は一例であり、これに限定されるものではない。また、本実施形態では、第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂで異なる材料（ターゲット）であるが、これに限定されず組成や種類が同じ材料であってもよい。非磁性領域を形成するための非磁性物質としては、例えば酸化珪素（ＳｉＯｘ）、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＸＯＹ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコン（ＺｒＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化ボロン（Ｂ２Ｏ３）等の酸化物を例示できる。また、ＢＮ等の窒化物、Ｂ４Ｃ３等の炭化物も好適に用いることができる。
【００４５】
さらに本実施形態では、第１磁気記録層１２２ａにおいて１種類の、第２磁気記録層１２２ｂにおいて２種類の非磁性物質（酸化物）を用いているが、これに限定されるものではなく、第１磁気記録層１２２ａまたは第２磁気記録層１２２ｂのいずれかまたは両方において２種類以上の非磁性物質を複合して用いることも可能である。このとき含有する非磁性物質の種類には限定がないが、本実施形態の如く特にＳｉＯ２およびＴｉＯ２を含むことが好ましい。したがって、本実施形態とは異なり、磁気記録層１２２が１層のみで構成される場合、かかる磁気記録層１２２はＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２からなることが好ましい。
【００４６】
補助記録層１２４は基体主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した磁性層である。補助記録層１２４は磁気記録層１２２に対して磁気的相互作用を有するように、隣接または近接している必要がある。補助記録層１２４の材質としては、例えばＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、またはこれらに微少量の酸化物を含有させて構成することができる。補助記録層１２４は逆磁区核形成磁界Ｈｎの調整、保磁力Ｈｃの調整を行い、これにより耐熱揺らぎ特性、ＯＷ特性、およびＳＮＲの改善を図ることを目的としている。この目的を達成するために、補助記録層１２４は垂直磁気異方性Ｋｕおよび飽和磁化Ｍｓが高いことが望ましい。なお本実施形態において補助記録層１２４は磁気記録層１２２の上方に設けているが、下方に設けてもよい。
【００４７】
なお、「磁気的に連続している」とは磁性が連続していることを意味している。「ほぼ連続している」とは、補助記録層１２４全体で観察すれば一つの磁石ではなく、結晶粒子の粒界などによって磁性が不連続となっていてもよいことを意味している。粒界は結晶の不連続のみではなく、Ｃｒが偏析していてもよく、さらに微少量の酸化物を含有させて偏析させても良い。ただし補助記録層１２４に酸化物を含有する粒界を形成した場合であっても、磁気記録層１２２の粒界よりも面積が小さい（酸化物の含有量が少ない）ことが好ましい。補助記録層１２４の機能と作用については必ずしも明確ではないが、磁気記録層１２２のグラニュラー磁性粒と磁気的相互作用を有する（交換結合を行う）ことによってＨｎおよびＨｃを調整することができ、耐熱揺らぎ特性およびＳＮＲを向上させていると考えられる。またグラニュラー磁性粒と接続する結晶粒子（磁気的相互作用を有する結晶粒子）がグラニュラー磁性粒の断面よりも広面積となるため磁気ヘッドから多くの磁束を受けて磁化反転しやすくなり、全体のＯＷ特性を向上させるものと考えられる。
【００４８】
なお補助記録層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。
【００４９】
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。本実施形態において保護層１２６は、ＣＶＤ法により水素化炭素を用いて成膜される第１保護層１２６ａと、ＣＶＤ法により水素化炭素に希ガスを添加して成膜される第２保護層１２６ｂとから構成される。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媒体１００を防護することができる。
【００５０】
上記の保護層１２６は、ＣＶＤ法により水素化炭素を用いて第１保護層１２６ａを成膜する第１保護層成膜工程と、ＣＶＤ法により水素化炭素に希ガスを添加して第２保護層１２６ｂを成膜する第２保護層成膜工程とから成膜される。材料ガスに希ガスを添加するのは、材料ガスの分圧を下げるためである。ここで、混入するガスと材料ガスである水素化炭素とが反応することを防止するために希ガスを用いており、例えばＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘeから選択される１以上の分子から構成することができる。
【００５１】
第１保護層成膜工程と、第２保護層成膜工程とは、同じチャンバ内で１つのタクト時間内に行ってもよいし、異なるチャンバを用いて異なるタクト時間に行ってもよい。いずれの場合においても、同様に上記の保護層１２６（第１保護層１２６ａ、第２保護層１２６ｂ）を成膜することができる。
【００５２】
上記のように構成すると、まず第１保護層１２６ａは、グラファイトカーボンの多いやわらかいカーボン層として成膜することができる。次に、特に第２保護層１２６ｂは、希ガスを添加して水素化炭素の分圧を下げていることから、ダイヤモンドライクカーボンの多い硬いカーボン層を成膜することができる。
【００５３】
これにより、第１保護層１２６ａがやわらかく緻密な膜であるため、腐食耐性を向上させることができる。また、第２保護層１２６ｂが硬いことから、保護層１２６の摺動耐性を向上させることができる。これらのことから、保護層１２６が薄くとも所望の摺動耐性と腐食耐性を得ることができ、保護層１２６全体の薄膜化を図ることができる。
【００５４】
なお、希ガスを添加したガスを用いてＣＶＤ成膜を行うと、第２保護層１２６ｂには希ガスの原子（分子が分解したもの）が混入する。しかしこの場合においても、希ガスであればＣやＨと化学変化が生じないため、保護層の特性に影響を与えることがなく、支障が生じない。
【００５５】
水素化炭素と希ガスの流量比（成分比）は適宜定めることができるが、一例として５０％：５０％とすることができる。
【００５６】
なお、雰囲気ガスの圧力を低下させることによっても、保護層を硬くできることが知られている。しかしこの場合は、プラズマ生成が不安定になるために保護層の成膜が不確実になってしまう。これに対し上記のように希ガスを添加することにより、圧力が低い状態と同様に硬い膜を成膜することができると共に、雰囲気ガス全体の圧力は低下していないことからプラズマの安定性を維持し、均一な膜を形成することができる。
【００５７】
保護層１２６を成膜した後は、さらに窒化処理工程を行う。窒化処理工程は、チャンバ内に窒素ガスを導入して、磁気記録媒体に高周波バイアスを印加し、表面エッチングにより行う（窒素を保護層にドープする方法）。なお窒化炭素を用いたＣＶＤ法やスパッタリング法によって窒化炭素膜を形成してもよい。
【００５８】
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。ＰＦＰＥは長い鎖状の分子構造を有し、末端に水酸基（ＯＨ−）を配している。ＰＦＰＥの末端に配される水酸基は保護層１２６の表面に存在する窒素と高い親和性がある。したがって、本実施形態にかかる保護層成膜工程および窒化処理工程を含むことにより保護層１２６の表面に窒素を含有させることが可能となり、潤滑層１２８の保護層１２６に対する付着率（ボンデッドレシオ）を向上させることができる。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、保護層１２６の損傷や欠損を防止することができる。
【００５９】
（実施例と評価）
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から補助記録層１２４まで順次成膜を行った。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ＣｏＦｅＴａＺｒ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。第１磁気記録層１２２ａの組成は、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３とし、第２磁気記録層１２２ｂの組成は、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２とした。補助記録層１２４の組成はＣｏＣｒＰｔＢとした。保護層１２６は下記のように実施例と比較例で異なる構成とした。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。
【００６０】
ここで実施例として、保護層１２６を成膜する保護層成膜工程において、ＣＶＤ法により、第１保護層１２６ａをＣ２Ｈ４を用いて成膜し、第２保護層１２６ｂをＣ２Ｈ４にＡｒ（５０：５０）を添加した雰囲気ガスで成膜した。比較例１として、単層の保護層をＣ２Ｈ４にて成膜した。比較例２として、単層の保護層をＣ２Ｈ４にＡｒ（５０：５０）を添加した雰囲気ガスで成膜した。
【００６１】
図２は実施例と比較例の膜厚、Ｂ／Ａ、Ｄｈ／Ｇｈ、スクラッチテスト（摺動耐性試験）、コロージョンテスト（腐食耐性試験）の結果を示す図である。図３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。図４は実施例と比較例のＤｈ／ＧｈとＢ／Ａを示す図である。
【００６２】
図２に示すように、スクラッチテストを行った結果、比較例１の保護層は、少なくとも膜厚が４．０ｎｍ、比較例２の保護層は３．５ｎｍ程度ないとスクラッチを生じてしまう（図２中×で示す）ことがわかった。一方実施例の保護層１２６は、３．０ｎｍ以上あればスクラッチが発生しなかった（図２中○で示す）。
【００６３】
さらに図２に示すように、コロージョンテストを行った結果、比較例１、比較例２、実施例は共に、膜厚が３．０ｎｍ以上あればよいことが分かった。ここでコロージョンテストは室温８５℃、湿度８０％の環境下に垂直磁気記録媒体１００を約１週間放置した時に直磁気記録媒体１００表面上に析出したＣｏのスポット数を検出し、所定数以上のものを不良品（図２中×で示す）とし、所定数以下のものを良品（図２中○で示す）と判定した。
【００６４】
図３は、上述のように、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、媒体保護層１２６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ストークス成分を観察し、ストークス散乱の振動数と入射レーザーの振動数の差であるラマンシフトをスペクトルとして測定している。ラマンスペクトル分析は通常、潤滑層１２８塗布（成膜）前に行うが、潤滑層１２８塗布後に測定してもよい。
【００６５】
ラマンスペクトルの波数９００ｃｍ−１から１８００ｃｍ−１の範囲の内、蛍光によるバックグランドを直線近似で補正し、低波数側（１３５０ｃｍ−１付近をピークとする。以下Ｄピークと略す）と高波数側（１５２０ｃｍ−１付近をピークとする。以下Ｇピークと略す）とをガウス関数により波形分離したときの、ＤピークとＧピークのピーク高さ（それぞれＤｈ、Ｇｈと略す）の比をＤｈ／Ｇｈとする。Ｄｈは炭素の未結合手であるダングリングボンドによって周波数がシフトしたストークス成分であり、近距離秩序の高さを反映している。ＧｈはＧＬＣ（Graphite like Carbon）によって周波数がシフトしたストークス成分である。Ｄｈ／Ｇｈが高いほど近距離秩序が高くアモルファス・グラファイト成分が少なく、ダイヤモンドライク成分が多い、硬い被膜であるということができる。
【００６６】
また図３において、Ｇピークの蛍光を含んだバックグラウンド強度（Ｂ）と蛍光を除いたピーク強度（Ａ）との比Ｂ／Ａによって膜質を評価することができる。Ｂ／Ａは、媒体保護層１２６の炭素と水素とのポリマー性結合の割合を示しており、Ｂ／Ａが大きいほど水素含有量が多いということができる。換言すれば、Ｂ／Ａが低いほど膜の密度が高くなり、緻密な膜が形成されているということができる。
【００６７】
Ｄｈ／Ｇｈは、耐摺動性の観点から、０．７８以上であることが望ましい。ただし、Ｄｈ／Ｇｈが０．９６より大きくなると媒体保護層１２６が脆くなってしまうため、０．９６以下であることが望ましい。図４（ａ）に示すように、比較例１および比較例２を比べると、同じ膜厚でも、雰囲気ガスのうち材料ガスであるＣ２Ｈ４が薄い比較例２のほうが、よりＤｈ／Ｇｈが高いことがわかる。また、実施例は、比較例１および比較例２と比べてさらにＤｈ／Ｇｈが高くなっている。このことから、雰囲気ガスに希ガスを添加し、さらに２層構成とすることにより、媒体保護層１２６の膜厚を薄膜化しても所定の硬度を得られることがわかる。
【００６８】
一方、図４（ｂ）を参照すれば、Ｂ／Ａは膜厚が厚いほどに小さくなる（密度が高くなる）ことがわかる。比較例１と比較例２を比較すると、希ガスの添加がある比較例２のほうがＢ／Ａが低下していることがわかる。このことから、希ガスを添加することで緻密な膜が形成されたということができる。さらに実施例は、比較例２よりもＢ／Ａが低下していることがわかる。このことから、希ガスを添加し、２層構成とすることで、さらに緻密な膜が形成されたということができる。ここでＢ／Ａは腐食耐性の観点から１．３１〜１．３４であることが望ましい。媒体保護層１２６のＢ／Ａが１．３４以下となるのは、実施例では膜厚３．０ｎｍ以上、比較例２では膜厚４．０ｎｍ以上、比較例１では存在しない。すなわち実施例では所定の条件を膜厚３．０ｎｍで満たし、より薄膜化が可能となった。
【００６９】
図２に戻って、膜厚の評価を行えば、上記説明したように、膜厚は薄いほど好ましい。そして従来は４．５ｎｍ以上の膜厚が必要であったが、高記録密度化のためにスペーシングロス（磁気ヘッドと磁気記録層とのギャップ）の低減を図ろうと考えた場合、３ｎｍ以下とすることが好ましい。その観点から判断して、膜厚が３ｎｍ以下を図中○で示し、３．５ｎｍ以上を図中△で示している。
【００７０】
総合評価は、スクラッチテスト、コロージョンテスト、膜厚評価のうち、最も低い評価を拾い出したものである。総合評価において○となっているものは、全ての項目において○になっているパターンである。そして総合評価が○となっている構成を含むのは、実施例のみであった。他の実施例および比較例でも膜厚が厚くなれば摺動耐性や腐食耐性は要件を満たすようになるが、３．０ｎｍまで薄膜化を達成できるのは実施例の場合のみであった。このことから、保護層を２層とし、第１保護層１２６ａをＣ２Ｈ４を用いて成膜し、第２保護層１２６ｂをＣ２Ｈ４にＡｒを添加した雰囲気ガスで成膜することにより、保護層を薄膜化可能であることが確認された。
【００７１】
以上を総合すると、実施例では、膜厚３．０ｎｍでも規定の条件を満たすことができ、薄膜化を果たしながら高い耐摺動性や腐食耐性等の耐久性を得ることができた。膜厚が薄くなることで、スペーシングロスを改善してＳＮ比（シグナルノイズ比）を向上させることができ、更なる高記録密度化を達成することが可能となる。
【００７２】
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】
【００７３】
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）などに搭載される磁気記録媒体および磁気記録媒体の製造方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１００ …垂直磁気記録媒体
１１０ …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
１２２ …磁気記録層
１２２ａ …第１磁気記録層
１２２ｂ …第２磁気記録層
１２４ …補助記録層
１２６ …保護層
１２６ａ …第１保護層
１２６ｂ …第２保護層
１２８ …潤滑層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などに搭載される磁気記録媒体および磁気記録媒体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インチ径の磁気記録媒体にして、１枚あたり２００ＧＢｙｔｅ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４００ＧＢｉｔ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記録媒体において高記録密度を達成するために、近年、垂直磁気記録方式が提案されている。垂直磁気記録方式に用いられる垂直磁気記録媒体は、磁気記録層の磁化容易軸が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従来の面内記録方式に比べて、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】
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、磁気記録媒体の磁気記録層と、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ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）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６ｎｍ以下である。
【０００５】
上述した磁気的スペーシングを狭くするための技術として、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（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、磁気ヘッドと磁気記録媒体との間隙を調節し、狭い磁気的スペーシングで磁気ヘッドを常に安定して飛行させることができる。
【０００６】
また、磁気ヘッドが低浮上量化してきたことに伴い、外部衝撃や飛行の乱れによって磁気ヘッドが磁気記録媒体表面に接触する可能性が高まっている。このため磁気記録媒体では、磁気ヘッドが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保護層が設けられる。保護層は、カーボンオーバーコート（ＣＯＣ）、すなわち、カーボン（炭素）皮膜によって高硬度な皮膜を形成する。保護層は、カーボンの硬いダイヤモンドライクカーボンと、柔らかいグラファイトカーボンとが混在している（例えば、特許文献１）。また、ダイヤモンドライクカーボン保護膜を、ＣＶＤ法（Chemical Vapor Deposition）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）。
【０００７】
また保護層の上には、磁気ヘッドが衝突した際に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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように磁気記録層の上には保護層や潤滑層が必要であるが、高記録密度化に伴い磁気ヘッドと磁気記録層との間隔（ギャップ）をさらに狭くする要請がある。特に垂直磁気記録媒体では磁気記録層に垂直方向の強い磁界を印加するために軟磁性層を形成する場合が多いが、磁気ヘッドと軟磁性層との間隔はさらに大きくなっている。このため、軟磁性層より基体表面側の層、特に磁気記録層より基体表面側の層は、できるだけ薄くすることが好ましい。
【００１０】
しかし、特許文献１および２に記載の従来のＣＶＤ法を用いて、単に保護層を薄膜化しても、保護層自体の摺動耐性や腐食耐性等の耐久性が劣化することとなる。すなわち保護層は、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）の硬さと、グラファイトカーボンの粘りと弾性が必要であり、硬すぎると割れてしまい、やわらかすぎると削れてしまう。特に保護層の薄膜化を図る場合、薄くするほど組織が緻密であることを要するため、保護層の薄膜化は困難である。従来の保護層は、必要な機能を満たすために、４．５ｎｍ以上の膜厚が必要とされていた。
【００１１】
本発明は、摺動耐性や腐食耐性等の耐久性を向上させつつ、薄膜化を図ることのできる保護層を備える磁気記録媒体および磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、従来の方法で成膜した保護層よりも硬い保護層を成膜できれば、保護層自体を薄膜化しても、耐久性を維持できると考えた。従来の保護層よりも硬い保護層を成膜する方法としては、ＣＶＤ法におけるバイアス電圧を上げる方法もしくは雰囲気圧力を下げる方法が考えられる。
【００１３】
しかし、ＣＶＤ法において、バイアス電圧を上げると、磁気記録媒体の基体が溶解して割れてしまうという問題があった。垂直磁気記録媒体において保護層は、磁気記録層の上に書き込み特性を上げるために設けられた補助記録層の上に成膜される。このときＣＶＤ法によって保護層を成膜する際に高いバイアス電圧を印加すると、電気抵抗が高い基体に熱が生じ、その熱により基体が溶解してしまうためであると考えられる。
【００１４】
また、ＣＶＤ法において成膜する際の雰囲気圧力を下げるとプラズマが安定して生成できず、保護膜が成膜できたりできなかったりするという問題がある。
【００１５】
また、他の問題としては、雰囲気圧力を下げると、従来の媒体保護層よりも硬い摺動耐性の高い保護層を成膜できる反面、膜中の応力の向上に伴い、膜にピンホール、クラック等が形成されやすくなり、耐腐食性が悪化するという問題もある。
【００１６】
そこで発明者は、材料ガスの圧力を低下させつつも、プラズマの生成を安定化する手段があれば、硬くて薄い保護層を成膜できるのではないかと考えた。そして、ＣＶＤ法における雰囲気に希ガス（不活性ガス）を添加することにより、雰囲気ガスの圧力を下げた場合と同等の効果が得られることを見出した。
【００１７】
ただし、結果として保護層を単に硬くしたのでは、やはり脆くなって割れやすくなってしまう。そこで発明者らはさらに検討し、硬さと柔らかさを兼ね備えた保護層とすることにより、全体として保護層の薄膜化を図ることを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１８】
すなわち上記課題を解決するために、本発明にかかる磁気記録媒体の代表的な構成は、基体上に少なくとも、磁気記録層と、保護層とを、この順に備える垂直磁気記録媒体において、保護層は表層側に希ガスの原子を含有し、かつ、保護層のラマン分光法におけるＧピークの高さをＧｈとし、Ｄピークの高さをＤｈとし、Ｇピークの蛍光を含んだバックグラウンド強度をＢとし、Ｇピークの蛍光を除いたピーク強度をＡとした場合、保護層のラマン分光法による測定結果は、Ｄｈ／Ｇｈが０．７８〜０．９６であり、Ｂ／Ａが１．３１〜１．３４であることにより、保護層を薄膜化可能であることを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、Ｄｈ／Ｇｈが０．９６以下（Ｄｈの上限を規定している）であって、Ｂ／Ａが１．３４以下（Ｇｈの上限を規定している）の保護層を実現することができる。したがって、硬さとやわらかさを兼ね備えた保護層を得ることができ、保護層の薄膜化を図ると共に、十分な耐腐食性および摺動耐性を有する保護層を構成することが可能である。
【００２０】
また上記構成によれば、保護層の膜厚は３．０ｎｍ程度に薄膜化することが可能である。このように保護層の膜厚が薄くなることで、スペーシングロスを改善してＳＮ比（シグナルノイズ比）を向上させることができ、更なる高記録密度化を達成することが可能となる。
【００２１】
希ガスは、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘeから選択される１以上の分子からなることを特徴とする。中でも工業用として安価に入手可能なＡｒを用いることが好適である。
【００２２】
本発明にかかる磁気記録媒体の製造方法の代表的な構成は、磁気記録層を成膜する磁気記録層成膜工程と、ＣＶＤ法により水素化炭素を用いて第１保護層を成膜する第１保護層成膜工程と、ＣＶＤ法により水素化炭素に希ガスを添加して第２保護層を成膜する第２保護層成膜工程とを含むことを特徴とする。
【００２３】
第２保護層成膜工程において材料ガスである水素化炭素に希ガスを添加して成膜することにより、第２保護層の硬度を上昇させることができる。また第１保護層は希ガスを添加せずに成膜することにより、従来通りのやわらかい保護層を成膜することができる。これにより、薄くても、Ｄｈ／Ｇｈが０．７８〜０．９６であり、Ｂ／Ａが１．３１〜１．３４である保護層を実現することができる。
【００２４】
上述した磁気記録媒体の技術的思想に基づく構成要素やその説明は、当該磁気記録媒体の製造方法にも適用可能である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、摺動耐性や腐食耐性等の耐久性を向上させつつ、薄膜化を図ることのできる保護層を備える磁気記録媒体および磁気記録媒体の製造方法を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態にかかる磁気記録媒体としての垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。
【図２】実施例と比較例の膜厚、Ｂ／Ａ、Ｄｈ／Ｇｈ、スクラッチテスト（摺動耐性試験）、コロージョンテスト（腐食耐性試験）の結果を示す図である。
【図３】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４】実施例と比較例のＤｈ／ＧｈとＢ／Ａを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。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。
【００２８】
（実施形態）
本発明にかかる磁気記録媒体および磁気記録媒体の製造方法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磁気記録媒体としての垂直磁気記録媒体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、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、第１磁気記録層１２２ａ、第２磁気記録層１２２ｂ、補助記録層１２４、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。第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂとはあわせて磁気記録層１２２を構成する。
【００２９】
[基体成型工程]
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。
【００３０】
[成膜工程]
上述した基体成型工程で得られたディスク基体１１０上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて付着層１１２、軟磁性層１１４、前下地層１１６、下地層１１８、非磁性グラニュラー層１２０、磁気記録層１２２（磁気記録層成膜工程）、補助記録層１２４（補助記録層成膜工程）を順次成膜を行い、保護層１２６はＣＶＤ法により成膜する（保護層成膜工程）。この後、潤滑層１２８をディップコート法により成膜する（潤滑層成膜工程）。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。
【００３１】
付着層１１２はディスク基体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（非晶質）の合金膜とすることが好ましい。
【００３２】
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。
【００３３】
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、ＣｏＦｅＴａＺｒ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。
【００３４】
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に含まれる六方最密充填構造（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１１６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、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ｆｃｃ構造を採る元素としてはＮｉＷ、ＣｕＷ、ＣｕＣｒを好適に選択することができる。
【００３５】
下地層１１８はｈｃｐ構造であって、磁気記録層１２２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１２２の配向性を向上させることができる。下地層１１８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１２２を良好に配向させることができる。
【００３６】
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、下層側の第１下地層１１８ａを形成する際にはＡｒのガス圧を所定圧力、すなわち低圧にし、上層側の第２下地層１１８ｂを形成する際には、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、すなわち高圧にする。これにより、第１下地層１１８ａによる磁気記録層１２２の結晶配向性の向上、および第２下地層１１８ｂによる磁気記録層１２２の磁性粒子の粒径の微細化が可能となる。
【００３７】
また、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平均自由行程が短くなるため、成膜速度が遅くなり、皮膜が粗になるため、Ｒｕの結晶粒子の分離微細化を促進することができ、Ｃｏの微細化も可能となる。
【００３８】
非磁性グラニュラー層１２０はグラニュラー構造を有する非磁性の層である。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、この上に第１磁気記録層１２２ａ（または磁気記録層１２２）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。これにより、磁気記録層１２２の磁性粒子の孤立化を促進することができる。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。
【００３９】
本実施形態においては、かかる非磁性グラニュラー層１２０にＣｏＣｒ−ＳｉＯ２を用いる。これにより、Ｃｏ系合金（非磁性の結晶粒子）の間にＳｉＯ２（非磁性物質）が偏析して粒界を形成し、非磁性グラニュラー層１２０がグラニュラー構造となる。なお、ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２は一例であり、これに限定されるものではない。他には、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（Ｃｒ２Ｏ３）、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。
【００４０】
なお本実施形態では、下地層１８８（第２下地層１８８ｂ）の上に非磁性グラニュラー層１２０を設けているが、これに限定されるものではなく、非磁性グラニュラー層１２０を設けずに垂直磁気記録媒体１００を構成することも可能である。
【００４１】
磁気記録層１２２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の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。本実施形態では組成および膜厚の異なる第１磁気記録層１２２ａと、第２磁気記録層１２２ｂとから構成されている。第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂは、いずれも非磁性物質としてはＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３等の酸化物や、ＢＮ等の窒化物、Ｂ４Ｃ３等の炭化物を好適に用いることができる。本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体１００は、ディスクリート型であるため、磁気記録層１２２がグラニュラー構造をとる構成により、ＳＮＲを向上させることが可能となる。
【００４２】
本実施形態では、第１磁気記録層１２２ａにＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３を用いる。ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３は、ＣｏＣｒＰｔからなる磁性粒（グレイン）の周囲に、非磁性物質であるＣｒおよびＣｒ２Ｏ３（酸化物）が偏析して粒界を形成し、磁性粒が柱状に成長したグラニュラー構造を形成した。この磁性粒は、非磁性グラニュラー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。
【００４３】
また第２磁気記録層１２２ｂには、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２を用いる。第２磁気記録層１２２ｂにおいても、ＣｏＣｒＰｔからなる磁性粒（グレイン）の周囲に非磁性物質であるＣｒおよびＳｉＯ２、ＴｉＯ２（複合酸化物）が偏析して粒界を形成し、磁性粒が柱状に成長したグラニュラー構造を形成した。
【００４４】
なお、上記に示した第１磁気記録層１２２ａおよび第２磁気記録層１２２ｂに用いた物質は一例であり、これに限定されるものではない。また、本実施形態では、第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂで異なる材料（ターゲット）であるが、これに限定されず組成や種類が同じ材料であってもよい。非磁性領域を形成するための非磁性物質としては、例えば酸化珪素（ＳｉＯｘ）、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＸＯＹ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコン（ＺｒＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化ボロン（Ｂ２Ｏ３）等の酸化物を例示できる。また、ＢＮ等の窒化物、Ｂ４Ｃ３等の炭化物も好適に用いることができる。
【００４５】
さらに本実施形態では、第１磁気記録層１２２ａにおいて１種類の、第２磁気記録層１２２ｂにおいて２種類の非磁性物質（酸化物）を用いているが、これに限定されるものではなく、第１磁気記録層１２２ａまたは第２磁気記録層１２２ｂのいずれかまたは両方において２種類以上の非磁性物質を複合して用いることも可能である。このとき含有する非磁性物質の種類には限定がないが、本実施形態の如く特にＳｉＯ２およびＴｉＯ２を含むことが好ましい。したがって、本実施形態とは異なり、磁気記録層１２２が１層のみで構成される場合、かかる磁気記録層１２２はＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２からなることが好ましい。
【００４６】
補助記録層１２４は基体主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した磁性層である。補助記録層１２４は磁気記録層１２２に対して磁気的相互作用を有するように、隣接または近接している必要がある。補助記録層１２４の材質としては、例えばＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、またはこれらに微少量の酸化物を含有させて構成することができる。補助記録層１２４は逆磁区核形成磁界Ｈｎの調整、保磁力Ｈｃの調整を行い、これにより耐熱揺らぎ特性、ＯＷ特性、およびＳＮＲの改善を図ることを目的としている。この目的を達成するために、補助記録層１２４は垂直磁気異方性Ｋｕおよび飽和磁化Ｍｓが高いことが望ましい。なお本実施形態において補助記録層１２４は磁気記録層１２２の上方に設けているが、下方に設けてもよい。
【００４７】
なお、「磁気的に連続している」とは磁性が連続していることを意味している。「ほぼ連続している」とは、補助記録層１２４全体で観察すれば一つの磁石ではなく、結晶粒子の粒界などによって磁性が不連続となっていてもよいことを意味している。粒界は結晶の不連続のみではなく、Ｃｒが偏析していてもよく、さらに微少量の酸化物を含有させて偏析させても良い。ただし補助記録層１２４に酸化物を含有する粒界を形成した場合であっても、磁気記録層１２２の粒界よりも面積が小さい（酸化物の含有量が少ない）ことが好ましい。補助記録層１２４の機能と作用については必ずしも明確ではないが、磁気記録層１２２のグラニュラー磁性粒と磁気的相互作用を有する（交換結合を行う）ことによってＨｎおよびＨｃを調整することができ、耐熱揺らぎ特性およびＳＮＲを向上させていると考えられる。またグラニュラー磁性粒と接続する結晶粒子（磁気的相互作用を有する結晶粒子）がグラニュラー磁性粒の断面よりも広面積となるため磁気ヘッドから多くの磁束を受けて磁化反転しやすくなり、全体のＯＷ特性を向上させるものと考えられる。
【００４８】
なお補助記録層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。
【００４９】
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。本実施形態において保護層１２６は、ＣＶＤ法により水素化炭素を用いて成膜される第１保護層１２６ａと、ＣＶＤ法により水素化炭素に希ガスを添加して成膜される第２保護層１２６ｂとから構成される。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媒体１００を防護することができる。
【００５０】
上記の保護層１２６は、ＣＶＤ法により水素化炭素を用いて第１保護層１２６ａを成膜する第１保護層成膜工程と、ＣＶＤ法により水素化炭素に希ガスを添加して第２保護層１２６ｂを成膜する第２保護層成膜工程とから成膜される。材料ガスに希ガスを添加するのは、材料ガスの分圧を下げるためである。ここで、混入するガスと材料ガスである水素化炭素とが反応することを防止するために希ガスを用いており、例えばＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘeから選択される１以上の分子から構成することができる。
【００５１】
第１保護層成膜工程と、第２保護層成膜工程とは、同じチャンバ内で１つのタクト時間内に行ってもよいし、異なるチャンバを用いて異なるタクト時間に行ってもよい。いずれの場合においても、同様に上記の保護層１２６（第１保護層１２６ａ、第２保護層１２６ｂ）を成膜することができる。
【００５２】
上記のように構成すると、まず第１保護層１２６ａは、グラファイトカーボンの多いやわらかいカーボン層として成膜することができる。次に、特に第２保護層１２６ｂは、希ガスを添加して水素化炭素の分圧を下げていることから、ダイヤモンドライクカーボンの多い硬いカーボン層を成膜することができる。
【００５３】
これにより、第１保護層１２６ａがやわらかく緻密な膜であるため、腐食耐性を向上させることができる。また、第２保護層１２６ｂが硬いことから、保護層１２６の摺動耐性を向上させることができる。これらのことから、保護層１２６が薄くとも所望の摺動耐性と腐食耐性を得ることができ、保護層１２６全体の薄膜化を図ることができる。
【００５４】
なお、希ガスを添加したガスを用いてＣＶＤ成膜を行うと、第２保護層１２６ｂには希ガスの原子（分子が分解したもの）が混入する。しかしこの場合においても、希ガスであればＣやＨと化学変化が生じないため、保護層の特性に影響を与えることがなく、支障が生じない。
【００５５】
水素化炭素と希ガスの流量比（成分比）は適宜定めることができるが、一例として５０％：５０％とすることができる。
【００５６】
なお、雰囲気ガスの圧力を低下させることによっても、保護層を硬くできることが知られている。しかしこの場合は、プラズマ生成が不安定になるために保護層の成膜が不確実になってしまう。これに対し上記のように希ガスを添加することにより、圧力が低い状態と同様に硬い膜を成膜することができると共に、雰囲気ガス全体の圧力は低下していないことからプラズマの安定性を維持し、均一な膜を形成することができる。
【００５７】
保護層１２６を成膜した後は、さらに窒化処理工程を行う。窒化処理工程は、チャンバ内に窒素ガスを導入して、磁気記録媒体に高周波バイアスを印加し、表面エッチングにより行う（窒素を保護層にドープする方法）。なお窒化炭素を用いたＣＶＤ法やスパッタリング法によって窒化炭素膜を形成してもよい。
【００５８】
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。ＰＦＰＥは長い鎖状の分子構造を有し、末端に水酸基（ＯＨ−）を配している。ＰＦＰＥの末端に配される水酸基は保護層１２６の表面に存在する窒素と高い親和性がある。したがって、本実施形態にかかる保護層成膜工程および窒化処理工程を含むことにより保護層１２６の表面に窒素を含有させることが可能となり、潤滑層１２８の保護層１２６に対する付着率（ボンデッドレシオ）を向上させることができる。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、保護層１２６の損傷や欠損を防止することができる。
【００５９】
（実施例と評価）
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から補助記録層１２４まで順次成膜を行った。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ＣｏＦｅＴａＺｒ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。第１磁気記録層１２２ａの組成は、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３とし、第２磁気記録層１２２ｂの組成は、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２とした。補助記録層１２４の組成はＣｏＣｒＰｔＢとした。保護層１２６は下記のように実施例と比較例で異なる構成とした。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。
【００６０】
ここで実施例として、保護層１２６を成膜する保護層成膜工程において、ＣＶＤ法により、第１保護層１２６ａをＣ２Ｈ４を用いて成膜し、第２保護層１２６ｂをＣ２Ｈ４にＡｒ（５０：５０）を添加した雰囲気ガスで成膜した。比較例１として、単層の保護層をＣ２Ｈ４にて成膜した。比較例２として、単層の保護層をＣ２Ｈ４にＡｒ（５０：５０）を添加した雰囲気ガスで成膜した。
【００６１】
図２は実施例と比較例の膜厚、Ｂ／Ａ、Ｄｈ／Ｇｈ、スクラッチテスト（摺動耐性試験）、コロージョンテスト（腐食耐性試験）の結果を示す図である。図３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。図４は実施例と比較例のＤｈ／ＧｈとＢ／Ａを示す図である。
【００６２】
図２に示すように、スクラッチテストを行った結果、比較例１の保護層は、少なくとも膜厚が４．０ｎｍ、比較例２の保護層は３．５ｎｍ程度ないとスクラッチを生じてしまう（図２中×で示す）ことがわかった。一方実施例の保護層１２６は、３．０ｎｍ以上あればスクラッチが発生しなかった（図２中○で示す）。
【００６３】
さらに図２に示すように、コロージョンテストを行った結果、比較例１、比較例２、実施例は共に、膜厚が３．０ｎｍ以上あればよいことが分かった。ここでコロージョンテストは室温８５℃、湿度８０％の環境下に垂直磁気記録媒体１００を約１週間放置した時に直磁気記録媒体１００表面上に析出したＣｏのスポット数を検出し、所定数以上のものを不良品（図２中×で示す）とし、所定数以下のものを良品（図２中○で示す）と判定した。
【００６４】
図３は、上述のように、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、媒体保護層１２６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ストークス成分を観察し、ストークス散乱の振動数と入射レーザーの振動数の差であるラマンシフトをスペクトルとして測定している。ラマンスペクトル分析は通常、潤滑層１２８塗布（成膜）前に行うが、潤滑層１２８塗布後に測定してもよい。
【００６５】
ラマンスペクトルの波数９００ｃｍ−１から１８００ｃｍ−１の範囲の内、蛍光によるバックグランドを直線近似で補正し、低波数側（１３５０ｃｍ−１付近をピークとする。以下Ｄピークと略す）と高波数側（１５２０ｃｍ−１付近をピークとする。以下Ｇピークと略す）とをガウス関数により波形分離したときの、ＤピークとＧピークのピーク高さ（それぞれＤｈ、Ｇｈと略す）の比をＤｈ／Ｇｈとする。Ｄｈは炭素の未結合手であるダングリングボンドによって周波数がシフトしたストークス成分であり、近距離秩序の高さを反映している。ＧｈはＧＬＣ（Graphite like Carbon）によって周波数がシフトしたストークス成分である。Ｄｈ／Ｇｈが高いほど近距離秩序が高くアモルファス・グラファイト成分が少なく、ダイヤモンドライク成分が多い、硬い被膜であるということができる。
【００６６】
また図３において、Ｇピークの蛍光を含んだバックグラウンド強度（Ｂ）と蛍光を除いたピーク強度（Ａ）との比Ｂ／Ａによって膜質を評価することができる。Ｂ／Ａは、媒体保護層１２６の炭素と水素とのポリマー性結合の割合を示しており、Ｂ／Ａが大きいほど水素含有量が多いということができる。換言すれば、Ｂ／Ａが低いほど膜の密度が高くなり、緻密な膜が形成されているということができる。
【００６７】
Ｄｈ／Ｇｈは、耐摺動性の観点から、０．７８以上であることが望ましい。ただし、Ｄｈ／Ｇｈが０．９６より大きくなると媒体保護層１２６が脆くなってしまうため、０．９６以下であることが望ましい。図４（ａ）に示すように、比較例１および比較例２を比べると、同じ膜厚でも、雰囲気ガスのうち材料ガスであるＣ２Ｈ４が薄い比較例２のほうが、よりＤｈ／Ｇｈが高いことがわかる。また、実施例は、比較例１および比較例２と比べてさらにＤｈ／Ｇｈが高くなっている。このことから、雰囲気ガスに希ガスを添加し、さらに２層構成とすることにより、媒体保護層１２６の膜厚を薄膜化しても所定の硬度を得られることがわかる。
【００６８】
一方、図４（ｂ）を参照すれば、Ｂ／Ａは膜厚が厚いほどに小さくなる（密度が高くなる）ことがわかる。比較例１と比較例２を比較すると、希ガスの添加がある比較例２のほうがＢ／Ａが低下していることがわかる。このことから、希ガスを添加することで緻密な膜が形成されたということができる。さらに実施例は、比較例２よりもＢ／Ａが低下していることがわかる。このことから、希ガスを添加し、２層構成とすることで、さらに緻密な膜が形成されたということができる。ここでＢ／Ａは腐食耐性の観点から１．３１〜１．３４であることが望ましい。媒体保護層１２６のＢ／Ａが１．３４以下となるのは、実施例では膜厚３．０ｎｍ以上、比較例２では膜厚４．０ｎｍ以上、比較例１では存在しない。すなわち実施例では所定の条件を膜厚３．０ｎｍで満たし、より薄膜化が可能となった。
【００６９】
図２に戻って、膜厚の評価を行えば、上記説明したように、膜厚は薄いほど好ましい。そして従来は４．５ｎｍ以上の膜厚が必要であったが、高記録密度化のためにスペーシングロス（磁気ヘッドと磁気記録層とのギャップ）の低減を図ろうと考えた場合、３ｎｍ以下とすることが好ましい。その観点から判断して、膜厚が３ｎｍ以下を図中○で示し、３．５ｎｍ以上を図中△で示している。
【００７０】
総合評価は、スクラッチテスト、コロージョンテスト、膜厚評価のうち、最も低い評価を拾い出したものである。総合評価において○となっているものは、全ての項目において○になっているパターンである。そして総合評価が○となっている構成を含むのは、実施例のみであった。他の実施例および比較例でも膜厚が厚くなれば摺動耐性や腐食耐性は要件を満たすようになるが、３．０ｎｍまで薄膜化を達成できるのは実施例の場合のみであった。このことから、保護層を２層とし、第１保護層１２６ａをＣ２Ｈ４を用いて成膜し、第２保護層１２６ｂをＣ２Ｈ４にＡｒを添加した雰囲気ガスで成膜することにより、保護層を薄膜化可能であることが確認された。
【００７１】
以上を総合すると、実施例では、膜厚３．０ｎｍでも規定の条件を満たすことができ、薄膜化を果たしながら高い耐摺動性や腐食耐性等の耐久性を得ることができた。膜厚が薄くなることで、スペーシングロスを改善してＳＮ比（シグナルノイズ比）を向上させることができ、更なる高記録密度化を達成することが可能となる。
【００７２】
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】
【００７３】
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）などに搭載される磁気記録媒体および磁気記録媒体の製造方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１００ …垂直磁気記録媒体
１１０ …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
１２２ …磁気記録層
１２２ａ …第１磁気記録層
１２２ｂ …第２磁気記録層
１２４ …補助記録層
１２６ …保護層
１２６ａ …第１保護層
１２６ｂ …第２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、磁気記録層と、保護層とを、この順に備える垂直磁気記録媒体において、
前記保護層は表層側に希ガスの原子を含有し、
かつ、前記保護層のラマン分光法におけるＧピークの高さをＧｈとし、Ｄピークの高さをＤｈとし、前記Ｇピークの蛍光を含んだバックグラウンド強度をＢとし、前記Ｇピークの蛍光を除いたピーク強度をＡとした場合、前記保護層のラマン分光法による測定結果は、Ｄｈ／Ｇｈが０．７８〜０．９６であり、Ｂ／Ａが１．３１〜１．３４であることにより、
前記保護層を薄膜化可能であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記希ガスは、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘeから選択される１以上の分子からなることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
磁気記録層を成膜する磁気記録層成膜工程と、
ＣＶＤ法により水素化炭素を用いて第１保護層を成膜する第１保護層成膜工程と、
ＣＶＤ法により水素化炭素に希ガスを添加して第２保護層を成膜する第２保護層成膜工程とを含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１】
基体上に少なくとも、磁気記録層と、保護層とを、この順に備える垂直磁気記録媒体において、
前記保護層は表層側に希ガスの原子を含有し、
かつ、前記保護層のラマン分光法におけるＧピークの高さをＧｈとし、Ｄピークの高さをＤｈとし、前記Ｇピークの蛍光を含んだバックグラウンド強度をＢとし、前記Ｇピークの蛍光を除いたピーク強度をＡとした場合、前記保護層のラマン分光法による測定結果は、Ｄｈ／Ｇｈが０．７８〜０．９６であり、Ｂ／Ａが１．３１〜１．３４であることにより、
前記保護層を薄膜化可能であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記希ガスは、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘeから選択される１以上の分子からなることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
磁気記録層を成膜する磁気記録層成膜工程と、
ＣＶＤ法により水素化炭素を用いて第１保護層を成膜する第１保護層成膜工程と、
ＣＶＤ法により水素化炭素に希ガスを添加して第２保護層を成膜する第２保護層成膜工程とを含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２４４６６６（Ｐ２０１０−２４４６６６Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９５２５１（Ｐ２００９−９５２５１）
【出願日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【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２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【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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