磁気記録媒体の製造方法および磁気記録媒体
【課題】 真空成膜装置に含まれる基体を保持するキャリアを工夫することで、磁気記録媒体の成膜工程において基体の温度をそれぞれの成膜工程に適した温度に近づけることが可能となるため、磁気記録媒体の品質の向上を図ることができる。
【解決手段】 本発明による磁気記録媒体としての垂直磁気記録媒体１００の製造方法は、真空成膜装置としてのＤＣマグネトロンスパッタリング装置２００を用いて、ディスク基体１１０上に少なくとも磁気記録層１２２を成膜する成膜工程を含む垂直磁気記録媒体の製造方法であって、成膜工程では、キャリア２０８に取り付けられたグリッパ２１６をディスク基体に接触させてディスク基体を保持し、グリッパは複数の金属からなる積層構造であって、グリッパの表層２１６ａを構成する金属はグリッパの下層２１６ｂを構成する金属より熱伝導率が高いことを特徴としている。
【解決手段】 本発明による磁気記録媒体としての垂直磁気記録媒体１００の製造方法は、真空成膜装置としてのＤＣマグネトロンスパッタリング装置２００を用いて、ディスク基体１１０上に少なくとも磁気記録層１２２を成膜する成膜工程を含む垂直磁気記録媒体の製造方法であって、成膜工程では、キャリア２０８に取り付けられたグリッパ２１６をディスク基体に接触させてディスク基体を保持し、グリッパは複数の金属からなる積層構造であって、グリッパの表層２１６ａを構成する金属はグリッパの下層２１６ｂを構成する金属より熱伝導率が高い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）などに搭載される磁気記録媒体の製造方法および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インチ径磁気記録媒体にして、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、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体（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板面の平面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磁性粒が微細化するほど反磁界（Ｈｄ）が大きくなって保磁力Ｈｃが向上し、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】
上記垂直磁気記録方式においては、単磁極型垂直ヘッドが用いられ磁気記録層に対して垂直方向の磁界を生じさせている。しかし、単に単磁極型垂直ヘッドを用いるのみでは、単磁極端部を出た磁束が直ぐに反対側のリターン磁極に戻ろうとするため十分な強度の磁界を磁気記録層に印加することができない。そこで、垂直磁気記録ディスクの磁気記録層の下に軟磁性層を設け、軟磁性層に磁路を形成することで磁気記録層に垂直方向の強い磁界を印加している。すなわち軟磁性層は、書き込むときの磁場によって磁化方向が整列し、動的に磁路を形成する層である。
【０００５】
軟磁性層は書き込む時に利用される層であり、書き込むときの磁場に沿って磁化方向が整列する。しかし読み出す際には軟磁性層に磁化方向を整列させる磁場はかからないので、原則として磁化方向は不規則な方向に散乱している。この不規則な方向は３次元方向であり、軟磁性層の磁化方向に垂直成分が含まれていると、磁気ヘッドで読み出す際に磁気記録層の信号と共にノイズとして拾ってしまうおそれがある。
【０００６】
そこで軟磁性層については、２層に分割し、間に非磁性のスペーサ層を介在させたＡＦＣ（Antiferro-magnetic exchange coupling：反強磁性交換結合）構造が提案され（例えば特許文献１）、実施されている。ＡＦＣ構造においては、下層と上層で磁化方向が逆転し、相互に引き合うことで結合して固定される（ＲＫＫＹ的交換結合）。したがって磁場がかかっていないときの各軟磁性層の磁化方向は互いに反平行（平行かつ互いに逆向き）となり、すなわち基板主表面と平行になる。これにより、磁化の垂直成分が極めて少なくなることで軟磁性層からから生じるノイズを低減することができる。
【０００７】
また、上述した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）を狭くしてシグナルノイズ比（Signal-Noise Ratio：ＳＮＲ）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。
【０００８】
上記のように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ディスク表面に接触する可能性が高まっている。このため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）。
【特許文献１】特開２００３−４５０１５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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した特許文献１に記載されたＡＦＣ構造を有する軟磁性層を成膜する際にはＤＣマグネトロンスパッタリング装置（以下、スパッタ装置と称する。）が用いられ、非磁性のスペーサ層の膜厚は、上層と下層の膜厚よりも薄く成膜される。したがって、上層および下層を成膜する場合、スペーサ層を成膜する場合と比較してスパッタ装置に入力する電力を高くして成膜を行う。
【００１０】
スパッタ装置に入力する電力が高くなると基板の温度が高くなり、近接する層に影響を与えることとなる。特に軟磁性層の間に形成されるスペーサ層等の薄膜においては、次に成膜される上層の膜厚を厚く成膜する場合に発生する熱が、上層の直下に成膜された層（スペーサ層）に拡散し影響を受けやすいという問題があった。
【００１１】
一方、スパッタ装置を用いて磁気記録層を成膜する際には、成膜材料の基板表面への拡散を促進するため基板表面の温度を成膜材料（ターゲット）の融点まで上昇させる必要がある。
【００１２】
さらに、媒体保護層を成膜する際には、高硬度の膜を得るために反応ガスの反応性を高める必要があるため、あらかじめ基板の温度を上昇させたいという要望がある。
【００１３】
本発明は、磁気記録媒体の成膜工程が有する問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、スパッタ装置やＣＶＤ装置といった真空成膜装置に含まれる基体を保持するキャリアを工夫することで、磁気記録媒体の成膜工程において基体の温度をそれぞれの成膜工程に適した温度に近づけることが可能な磁気記録媒体の製造方法および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】
【００１４】
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、真空成膜装置に含まれ基体を保持するキャリアの熱容量（熱伝導率）に着目し、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】
すなわち、上記課題を解決するために、本発明の磁気記録媒体の製造方法の代表的な構成は、真空成膜装置を用いて、基体上に少なくとも磁気記録層を成膜する成膜工程を含む磁気記録媒体の製造方法であって、成膜工程では、真空成膜装置が有する基体を保持するためのキャリアに取り付けられたグリッパを基体に接触させて当該基体を保持し、グリッパは複数の金属からなる積層構造であって、当該グリッパの表層を構成する金属は当該グリッパの下層を構成する金属より熱伝導率が高いことを特徴とする。
【００１６】
上記構成により、グリッパを構成する下層はばね性（弾性）を有し、基体に接触する表層は熱伝導率を高くすることが可能となる。したがって、基体を保持するために必要なばね性を確保しつつ熱伝導率を向上させたグリッパを提供することができる。これにより、スパッタ装置に入力する電力の上昇に伴い基体に発生する熱をグリッパを介してキャリアへ放出させることができ、基体に与える熱の影響（熱応力）を最小限に抑えることが可能となる。
【００１７】
上記グリッパの表層を構成する金属は、アルミニウム、銅、銀、金から選択される元素の単体、もしくは当該元素を含む合金で構成されてもよい。
【００１８】
特にアルミニウムは熱伝導率が高く安価であるため基体に発生した熱を効率よくキャリアに伝達することができる。
【００１９】
上記グリッパの下層を構成する金属は、主成分をニッケルとし、鉄、クロム、ニオブ、モリブデンから選択される元素を含む合金で構成されるとよい。
【００２０】
主成分をニッケルとし、鉄、クロム、ニオブ、モリブデンから選択される元素を含む合金は、融点高く、高温になってもばね性（弾性）を維持することができるため高温になったとしても基体を確実に安定して保持することが可能となる。
【００２１】
上記真空成膜装置は、スパッタリング装置、ＣＶＤ装置、エッチング装置、イオン注入装置、の群のいずれかであってもよい。
【００２２】
スパッタリング装置、ＣＶＤ装置、エッチング装置及びイオン注入装置を用いて基体を成膜する際には、成膜工程ごとに基体の最適温度が異なるため、本発明を好適に用いることができる。
【００２３】
また本発明に係る磁気記録媒体の代表的な構成は、上記磁気記録媒体の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
【００２４】
磁気記録媒体は複数の層を成膜によって積層するため、それぞれの成膜工程ごとに基体の最適温度も異なる。したがって本発明を好適に用いることができる。
【００２５】
上述した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、当該磁気記録媒体にも適用可能である。
【発明の効果】
【００２６】
以上、説明したように、本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、真空成膜装置に含まれる基体を保持するキャリアを工夫することで、磁気記録媒体の成膜工程において基体の温度をそれぞれの成膜工程に適した温度に近づけることが可能となるため、磁気記録媒体の品質の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【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。
【００２８】
（実施形態）
本発明にかかる磁気ディスクとしての垂直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、第１磁気記録層１２２ａ、第２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。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】
（基体製造工程）
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）
得られたディスク基体１１０上に、真空成膜装置としてのスパッタリング装置であるＤＣマグネトロンスパッタリング装置を用いて、Ａｒ雰囲気中で付着層１１２から連続層１２４まで順次成膜を行い、媒体保護層１２６は真空成膜装置としてのＣＶＤ装置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。
【００３１】
なお、本実施形態において、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、ＤＣマグネトロンスパッタリング装置の構成と、各層の構成および製造方法について説明する。
【００３２】
図２は、本実施形態にかかるＤＣマグネトロンスパッタリング装置を説明するための説明図である。図２に示すようにＤＣマグネトロンスパッタリング装置２００は、真空室を形成するチャンバ２０２と、チャンバ２０２に設けられ外部からガスとしてのＡｒを導入するガス導入口２０４と、チャンバ２０２から真空排気を行うための排気口２０６と、ディスク基体１１０を保持するキャリア２０８と、ディスク基体１１０を成膜する成膜材料であるターゲット２１０と、ターゲット２１０から放出される成膜材料をディスク基体１１０にフォーカスしディスク基体１１０以外への飛散を防止するシールド２１２と、成膜速度を上げ、低温成膜を行うためのマグネット２１４と、を含んで構成される。
【００３３】
ＤＣマグネトロンスパッタリング装置２００を用いた付着層１１２から連続層１２４までの成膜では、まず、ガス導入口２０４からガスが導入され、流路２１８を通ってシールド２１２に設けられた複数のガス噴出口２１４からガスが噴出し、チャンバ２０２内を所定の圧力に保つ。次に、チャンバ２０２内で、ターゲット２１０とシールド２１２の間にプラズマを発生させる。そして、プラズマにより発生したＡｒイオンを電界で加速し、成膜材料からなるターゲット２１０に照射する。Ａｒイオンはターゲット２１０表面の原子または分子を表面から弾きだす。弾き出された成膜材料の原子および／または分子は、ディスク基体１１０に堆積し、薄膜（層）を形成する。各層におけるターゲット２１０は、以下に詳述する。
【００３４】
図３は、本実施形態にかかるキャリアおよびグリッパを説明するための説明図であり、特に図３（ａ）はキャリアの斜視図を、図３（ｂ）はグリッパの拡大図を示す。図３（ａ）に示すようにキャリア２０８は、当該キャリア２０８に取り付けられディスク基体１１０に接触するグリッパ２１６を有している。本実施形態では、２つのグリッパ２１６で１のディスク基体１１０を支持している。
【００３５】
本実施形態においてキャリア２０８は熱容量の大きい材質で構成される。これにより、新たに真空成膜装置内に室温（低温）のディスク基体１１０が導入されたとしても、キャリア２０８の熱容量が大きいためチャンバ２０２内が室温程度まで冷却されることがなく、成膜の温度と室温の差が小さくなり、成膜された層とディスク基体１１０の熱膨張率の違いから生じる熱応力を最小限に抑えることが可能となる。
【００３６】
図３（ｂ）に示すように、本実施形態において、グリッパ２１６は２種類の金属からなる３層積層構造であり、グリッパ２１６の表層２１６ａを構成する金属はグリッパ２１６の下層２１６ｂを構成する金属より熱伝導率および熱膨張係数が高い。
【００３７】
本実施形態において、グリッパ２１６の表層２１６ａ（ディスク基体１１０と接触する層）を構成する金属は、アルミニウムであり、グリッパ２１６の下層２１６ｂを構成する金属は、主成分をニッケルとし、鉄、クロム、ニオブ、モリブデンを含む合金（例えばインコネル（登録商標））である。
【００３８】
これにより、グリッパ２１６を構成する下層２１６ｂはばね性（弾性）を有し、ディスク基体１１０に接触する表層２１６ａは熱伝導率を高くすることが可能となる。したがって、ディスク基体１１０を保持するために必要なばね性を確保しつつ熱伝導率を向上させたグリッパ２１６を提供することができる。
【００３９】
すなわち、スペーサ層１１４ｂ等の薄膜を成膜する際には、ＤＣマグネトロンスパッタリング装置２００に入力する電力の上昇に伴い基体に発生する熱をグリッパ２１６を介してキャリア２０８へ放出させることができ、ディスク基体１１０に与える熱の影響（熱応力）を最小限に抑えることが可能となる。
【００４０】
また、磁気記録層１２２等のある程度厚みのある層を成膜する際には、ディスク基体１１０表面の温度を成膜材料（ターゲット）の融点まで容易かつ安定して上昇させることができるため、成膜材料（ターゲット）のディスク基体１１０表面への拡散を促進することができる。
【００４１】
さらに表層２１６ａの金属は下層２１６ｂの金属より熱膨張係数を高くし、下層２１６ｂの両側を表層２１６ａで挟み込む構造とする構成により、グリッパ２１６が高温になったとしても変形するおそれがなくなる。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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、または体心立方構造（ｂｃｃ構造）の（１１０）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ｆｃｃ構造としてはＮｉＷ、ＣｕＷ、ＣｕＣｒ、ｂｃｃ構造としてはＴａを好適に選択することができる。
【００４６】
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２２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。
【００４７】
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（平均自由工程）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。
【００４８】
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、この上に第１磁気記録層１２２ａ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。
【００４９】
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。
【００５０】
連続層１２４はグラニュラー構造を有する磁気記録層１２２の上に、面内方向に磁気的に連続した層（連続層とも呼ばれる）である。連続層１２４は必ずしも必要ではないが、これを設けることにより磁気記録層１２２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。
【００５１】
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。
【００５２】
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ができる。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磁気記録層１２２を防護することができる。
【００５３】
本実施形態において、ＣＶＤ装置を構成するキャリアに含まれるグリッパは、上述したＤＣマグネトロンスパッタリング装置２００と同様に、複数の金属からなる積層構造であって、グリッパの表層を構成する金属は当該グリッパの下層を構成する金属より熱伝導率が高い構成を採用することができる。
【００５４】
これにより、グリッパを構成する下層はばね性（弾性）を有し、ディスク基体１１０に接触する表層は熱伝導率を高くすることが可能となる。したがって、ディスク基体１１０を保持するために必要なばね性を確保しつつ熱伝導率を向上させたグリッパを提供することができる。これにより、あらかじめディスク基体１１０の温度を容易に上昇させることができ、反応ガスの反応性を高めることが可能となり、高硬度の媒体保護層１２６を得ることができる。
【００５５】
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。
【００５６】
以上の製造工程により、垂直磁気記録媒体１００の成膜工程においてディスク基体１１０の温度をそれぞれの成膜工程に適した温度に近づけることが可能となり、高品質の垂直磁気記録媒体１００を得ることができる。
【００５７】
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。
【００５８】
例えば、上記実施形態においては、磁気ディスクとして垂直磁気記録媒体１００を用いているが、面内磁気ディスクを用いてもよい。
【００５９】
また、上記実施形態において、真空成膜装置として、スパッタリング装置２００およびＣＶＤ装置を用いているがこれに限定されず、エッチング装置、イオン注入装置を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、ＨＤＤなどに搭載される磁気記録媒体の製造方法および磁気記録媒体として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。
【図２】本実施形態にかかるＤＣマグネトロンスパッタリング装置を説明するための説明図である。
【図３】本実施形態にかかるキャリアおよびグリッパを説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１００ …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
１２２ …磁気記録層
１２２ａ …第１磁気記録層
１２２ｂ …第２磁気記録層
１２４ …連続層
１２６ …媒体保護層
１２８ …潤滑層
２００ …ＤＣマグネトロンスパッタリング装置
２０２ …チャンバ
２０４ …ガス導入口
２０６ …排気口
２０８ …キャリア
２１０ …ターゲット
２１２ …シールド
２１４ …マグネット
２１６ …グリッパ
２１６ａ …グリッパの表層
２１６ｂ …グリッパの下層
【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の製造方法および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インチ径磁気記録媒体にして、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、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体（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板面の平面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磁性粒が微細化するほど反磁界（Ｈｄ）が大きくなって保磁力Ｈｃが向上し、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】
上記垂直磁気記録方式においては、単磁極型垂直ヘッドが用いられ磁気記録層に対して垂直方向の磁界を生じさせている。しかし、単に単磁極型垂直ヘッドを用いるのみでは、単磁極端部を出た磁束が直ぐに反対側のリターン磁極に戻ろうとするため十分な強度の磁界を磁気記録層に印加することができない。そこで、垂直磁気記録ディスクの磁気記録層の下に軟磁性層を設け、軟磁性層に磁路を形成することで磁気記録層に垂直方向の強い磁界を印加している。すなわち軟磁性層は、書き込むときの磁場によって磁化方向が整列し、動的に磁路を形成する層である。
【０００５】
軟磁性層は書き込む時に利用される層であり、書き込むときの磁場に沿って磁化方向が整列する。しかし読み出す際には軟磁性層に磁化方向を整列させる磁場はかからないので、原則として磁化方向は不規則な方向に散乱している。この不規則な方向は３次元方向であり、軟磁性層の磁化方向に垂直成分が含まれていると、磁気ヘッドで読み出す際に磁気記録層の信号と共にノイズとして拾ってしまうおそれがある。
【０００６】
そこで軟磁性層については、２層に分割し、間に非磁性のスペーサ層を介在させたＡＦＣ（Antiferro-magnetic exchange coupling：反強磁性交換結合）構造が提案され（例えば特許文献１）、実施されている。ＡＦＣ構造においては、下層と上層で磁化方向が逆転し、相互に引き合うことで結合して固定される（ＲＫＫＹ的交換結合）。したがって磁場がかかっていないときの各軟磁性層の磁化方向は互いに反平行（平行かつ互いに逆向き）となり、すなわち基板主表面と平行になる。これにより、磁化の垂直成分が極めて少なくなることで軟磁性層からから生じるノイズを低減することができる。
【０００７】
また、上述した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）を狭くしてシグナルノイズ比（Signal-Noise Ratio：ＳＮＲ）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。
【０００８】
上記のように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ディスク表面に接触する可能性が高まっている。このため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）。
【特許文献１】特開２００３−４５０１５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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した特許文献１に記載されたＡＦＣ構造を有する軟磁性層を成膜する際にはＤＣマグネトロンスパッタリング装置（以下、スパッタ装置と称する。）が用いられ、非磁性のスペーサ層の膜厚は、上層と下層の膜厚よりも薄く成膜される。したがって、上層および下層を成膜する場合、スペーサ層を成膜する場合と比較してスパッタ装置に入力する電力を高くして成膜を行う。
【００１０】
スパッタ装置に入力する電力が高くなると基板の温度が高くなり、近接する層に影響を与えることとなる。特に軟磁性層の間に形成されるスペーサ層等の薄膜においては、次に成膜される上層の膜厚を厚く成膜する場合に発生する熱が、上層の直下に成膜された層（スペーサ層）に拡散し影響を受けやすいという問題があった。
【００１１】
一方、スパッタ装置を用いて磁気記録層を成膜する際には、成膜材料の基板表面への拡散を促進するため基板表面の温度を成膜材料（ターゲット）の融点まで上昇させる必要がある。
【００１２】
さらに、媒体保護層を成膜する際には、高硬度の膜を得るために反応ガスの反応性を高める必要があるため、あらかじめ基板の温度を上昇させたいという要望がある。
【００１３】
本発明は、磁気記録媒体の成膜工程が有する問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、スパッタ装置やＣＶＤ装置といった真空成膜装置に含まれる基体を保持するキャリアを工夫することで、磁気記録媒体の成膜工程において基体の温度をそれぞれの成膜工程に適した温度に近づけることが可能な磁気記録媒体の製造方法および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】
【００１４】
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、真空成膜装置に含まれ基体を保持するキャリアの熱容量（熱伝導率）に着目し、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】
すなわち、上記課題を解決するために、本発明の磁気記録媒体の製造方法の代表的な構成は、真空成膜装置を用いて、基体上に少なくとも磁気記録層を成膜する成膜工程を含む磁気記録媒体の製造方法であって、成膜工程では、真空成膜装置が有する基体を保持するためのキャリアに取り付けられたグリッパを基体に接触させて当該基体を保持し、グリッパは複数の金属からなる積層構造であって、当該グリッパの表層を構成する金属は当該グリッパの下層を構成する金属より熱伝導率が高いことを特徴とする。
【００１６】
上記構成により、グリッパを構成する下層はばね性（弾性）を有し、基体に接触する表層は熱伝導率を高くすることが可能となる。したがって、基体を保持するために必要なばね性を確保しつつ熱伝導率を向上させたグリッパを提供することができる。これにより、スパッタ装置に入力する電力の上昇に伴い基体に発生する熱をグリッパを介してキャリアへ放出させることができ、基体に与える熱の影響（熱応力）を最小限に抑えることが可能となる。
【００１７】
上記グリッパの表層を構成する金属は、アルミニウム、銅、銀、金から選択される元素の単体、もしくは当該元素を含む合金で構成されてもよい。
【００１８】
特にアルミニウムは熱伝導率が高く安価であるため基体に発生した熱を効率よくキャリアに伝達することができる。
【００１９】
上記グリッパの下層を構成する金属は、主成分をニッケルとし、鉄、クロム、ニオブ、モリブデンから選択される元素を含む合金で構成されるとよい。
【００２０】
主成分をニッケルとし、鉄、クロム、ニオブ、モリブデンから選択される元素を含む合金は、融点高く、高温になってもばね性（弾性）を維持することができるため高温になったとしても基体を確実に安定して保持することが可能となる。
【００２１】
上記真空成膜装置は、スパッタリング装置、ＣＶＤ装置、エッチング装置、イオン注入装置、の群のいずれかであってもよい。
【００２２】
スパッタリング装置、ＣＶＤ装置、エッチング装置及びイオン注入装置を用いて基体を成膜する際には、成膜工程ごとに基体の最適温度が異なるため、本発明を好適に用いることができる。
【００２３】
また本発明に係る磁気記録媒体の代表的な構成は、上記磁気記録媒体の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
【００２４】
磁気記録媒体は複数の層を成膜によって積層するため、それぞれの成膜工程ごとに基体の最適温度も異なる。したがって本発明を好適に用いることができる。
【００２５】
上述した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、当該磁気記録媒体にも適用可能である。
【発明の効果】
【００２６】
以上、説明したように、本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、真空成膜装置に含まれる基体を保持するキャリアを工夫することで、磁気記録媒体の成膜工程において基体の温度をそれぞれの成膜工程に適した温度に近づけることが可能となるため、磁気記録媒体の品質の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【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。
【００２８】
（実施形態）
本発明にかかる磁気ディスクとしての垂直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、第１磁気記録層１２２ａ、第２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。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】
（基体製造工程）
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）
得られたディスク基体１１０上に、真空成膜装置としてのスパッタリング装置であるＤＣマグネトロンスパッタリング装置を用いて、Ａｒ雰囲気中で付着層１１２から連続層１２４まで順次成膜を行い、媒体保護層１２６は真空成膜装置としてのＣＶＤ装置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。
【００３１】
なお、本実施形態において、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、ＤＣマグネトロンスパッタリング装置の構成と、各層の構成および製造方法について説明する。
【００３２】
図２は、本実施形態にかかるＤＣマグネトロンスパッタリング装置を説明するための説明図である。図２に示すようにＤＣマグネトロンスパッタリング装置２００は、真空室を形成するチャンバ２０２と、チャンバ２０２に設けられ外部からガスとしてのＡｒを導入するガス導入口２０４と、チャンバ２０２から真空排気を行うための排気口２０６と、ディスク基体１１０を保持するキャリア２０８と、ディスク基体１１０を成膜する成膜材料であるターゲット２１０と、ターゲット２１０から放出される成膜材料をディスク基体１１０にフォーカスしディスク基体１１０以外への飛散を防止するシールド２１２と、成膜速度を上げ、低温成膜を行うためのマグネット２１４と、を含んで構成される。
【００３３】
ＤＣマグネトロンスパッタリング装置２００を用いた付着層１１２から連続層１２４までの成膜では、まず、ガス導入口２０４からガスが導入され、流路２１８を通ってシールド２１２に設けられた複数のガス噴出口２１４からガスが噴出し、チャンバ２０２内を所定の圧力に保つ。次に、チャンバ２０２内で、ターゲット２１０とシールド２１２の間にプラズマを発生させる。そして、プラズマにより発生したＡｒイオンを電界で加速し、成膜材料からなるターゲット２１０に照射する。Ａｒイオンはターゲット２１０表面の原子または分子を表面から弾きだす。弾き出された成膜材料の原子および／または分子は、ディスク基体１１０に堆積し、薄膜（層）を形成する。各層におけるターゲット２１０は、以下に詳述する。
【００３４】
図３は、本実施形態にかかるキャリアおよびグリッパを説明するための説明図であり、特に図３（ａ）はキャリアの斜視図を、図３（ｂ）はグリッパの拡大図を示す。図３（ａ）に示すようにキャリア２０８は、当該キャリア２０８に取り付けられディスク基体１１０に接触するグリッパ２１６を有している。本実施形態では、２つのグリッパ２１６で１のディスク基体１１０を支持している。
【００３５】
本実施形態においてキャリア２０８は熱容量の大きい材質で構成される。これにより、新たに真空成膜装置内に室温（低温）のディスク基体１１０が導入されたとしても、キャリア２０８の熱容量が大きいためチャンバ２０２内が室温程度まで冷却されることがなく、成膜の温度と室温の差が小さくなり、成膜された層とディスク基体１１０の熱膨張率の違いから生じる熱応力を最小限に抑えることが可能となる。
【００３６】
図３（ｂ）に示すように、本実施形態において、グリッパ２１６は２種類の金属からなる３層積層構造であり、グリッパ２１６の表層２１６ａを構成する金属はグリッパ２１６の下層２１６ｂを構成する金属より熱伝導率および熱膨張係数が高い。
【００３７】
本実施形態において、グリッパ２１６の表層２１６ａ（ディスク基体１１０と接触する層）を構成する金属は、アルミニウムであり、グリッパ２１６の下層２１６ｂを構成する金属は、主成分をニッケルとし、鉄、クロム、ニオブ、モリブデンを含む合金（例えばインコネル（登録商標））である。
【００３８】
これにより、グリッパ２１６を構成する下層２１６ｂはばね性（弾性）を有し、ディスク基体１１０に接触する表層２１６ａは熱伝導率を高くすることが可能となる。したがって、ディスク基体１１０を保持するために必要なばね性を確保しつつ熱伝導率を向上させたグリッパ２１６を提供することができる。
【００３９】
すなわち、スペーサ層１１４ｂ等の薄膜を成膜する際には、ＤＣマグネトロンスパッタリング装置２００に入力する電力の上昇に伴い基体に発生する熱をグリッパ２１６を介してキャリア２０８へ放出させることができ、ディスク基体１１０に与える熱の影響（熱応力）を最小限に抑えることが可能となる。
【００４０】
また、磁気記録層１２２等のある程度厚みのある層を成膜する際には、ディスク基体１１０表面の温度を成膜材料（ターゲット）の融点まで容易かつ安定して上昇させることができるため、成膜材料（ターゲット）のディスク基体１１０表面への拡散を促進することができる。
【００４１】
さらに表層２１６ａの金属は下層２１６ｂの金属より熱膨張係数を高くし、下層２１６ｂの両側を表層２１６ａで挟み込む構造とする構成により、グリッパ２１６が高温になったとしても変形するおそれがなくなる。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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、または体心立方構造（ｂｃｃ構造）の（１１０）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ｆｃｃ構造としてはＮｉＷ、ＣｕＷ、ＣｕＣｒ、ｂｃｃ構造としてはＴａを好適に選択することができる。
【００４６】
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２２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。
【００４７】
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（平均自由工程）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。
【００４８】
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、この上に第１磁気記録層１２２ａ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。
【００４９】
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。
【００５０】
連続層１２４はグラニュラー構造を有する磁気記録層１２２の上に、面内方向に磁気的に連続した層（連続層とも呼ばれる）である。連続層１２４は必ずしも必要ではないが、これを設けることにより磁気記録層１２２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。
【００５１】
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。
【００５２】
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ができる。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磁気記録層１２２を防護することができる。
【００５３】
本実施形態において、ＣＶＤ装置を構成するキャリアに含まれるグリッパは、上述したＤＣマグネトロンスパッタリング装置２００と同様に、複数の金属からなる積層構造であって、グリッパの表層を構成する金属は当該グリッパの下層を構成する金属より熱伝導率が高い構成を採用することができる。
【００５４】
これにより、グリッパを構成する下層はばね性（弾性）を有し、ディスク基体１１０に接触する表層は熱伝導率を高くすることが可能となる。したがって、ディスク基体１１０を保持するために必要なばね性を確保しつつ熱伝導率を向上させたグリッパを提供することができる。これにより、あらかじめディスク基体１１０の温度を容易に上昇させることができ、反応ガスの反応性を高めることが可能となり、高硬度の媒体保護層１２６を得ることができる。
【００５５】
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。
【００５６】
以上の製造工程により、垂直磁気記録媒体１００の成膜工程においてディスク基体１１０の温度をそれぞれの成膜工程に適した温度に近づけることが可能となり、高品質の垂直磁気記録媒体１００を得ることができる。
【００５７】
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。
【００５８】
例えば、上記実施形態においては、磁気ディスクとして垂直磁気記録媒体１００を用いているが、面内磁気ディスクを用いてもよい。
【００５９】
また、上記実施形態において、真空成膜装置として、スパッタリング装置２００およびＣＶＤ装置を用いているがこれに限定されず、エッチング装置、イオン注入装置を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、ＨＤＤなどに搭載される磁気記録媒体の製造方法および磁気記録媒体として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。
【図２】本実施形態にかかるＤＣマグネトロンスパッタリング装置を説明するための説明図である。
【図３】本実施形態にかかるキャリアおよびグリッパを説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１００ …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
１２２ …磁気記録層
１２２ａ …第１磁気記録層
１２２ｂ …第２磁気記録層
１２４ …連続層
１２６ …媒体保護層
１２８ …潤滑層
２００ …ＤＣマグネトロンスパッタリング装置
２０２ …チャンバ
２０４ …ガス導入口
２０６ …排気口
２０８ …キャリア
２１０ …ターゲット
２１２ …シールド
２１４ …マグネット
２１６ …グリッパ
２１６ａ …グリッパの表層
２１６ｂ …グリッパの下層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空成膜装置を用いて、基体上に少なくとも磁気記録層を成膜する成膜工程を含む磁気記録媒体の製造方法であって、
前記成膜工程では、
前記真空成膜装置が有する前記基体を保持するためのキャリアに取り付けられたグリッパを前記基体に接触させて該基体を保持し、
前記グリッパは複数の金属からなる積層構造であって、該グリッパの表層を構成する金属は該グリッパの下層を構成する金属より熱伝導率が高いことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記グリッパの表層を構成する金属は、アルミニウム、銅、銀、金から選択される元素の単体、もしくは前記元素を含む合金で構成されることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
前記グリッパの下層を構成する金属は、主成分をニッケルとし、
鉄、クロム、ニオブ、モリブデンから選択される元素を含む合金で構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記真空成膜装置は、スパッタリング装置、ＣＶＤ装置、エッチング装置、イオン注入装置、の群のいずれかであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４に記載の磁気記録媒体の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１】
真空成膜装置を用いて、基体上に少なくとも磁気記録層を成膜する成膜工程を含む磁気記録媒体の製造方法であって、
前記成膜工程では、
前記真空成膜装置が有する前記基体を保持するためのキャリアに取り付けられたグリッパを前記基体に接触させて該基体を保持し、
前記グリッパは複数の金属からなる積層構造であって、該グリッパの表層を構成する金属は該グリッパの下層を構成する金属より熱伝導率が高いことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記グリッパの表層を構成する金属は、アルミニウム、銅、銀、金から選択される元素の単体、もしくは前記元素を含む合金で構成されることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
前記グリッパの下層を構成する金属は、主成分をニッケルとし、
鉄、クロム、ニオブ、モリブデンから選択される元素を含む合金で構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記真空成膜装置は、スパッタリング装置、ＣＶＤ装置、エッチング装置、イオン注入装置、の群のいずれかであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４に記載の磁気記録媒体の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする磁気記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２８９３８３（Ｐ２００９−２８９３８３Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４４０１６（Ｐ２００８−１４４０１６）
【出願日】平成２０年６月２日（２００８．６．２）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２日（２００８．６．２）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]