磁気記録媒体の製造方法
【課題】薄膜化してもコロージョン耐性、機械的耐久性、潤滑層との密着性、ヘッドの浮上安定性に優れた保護層を備えた磁気記録媒体の製造方法を提供する。
【解決手段】基板上に少なくとも磁性層と炭素系保護層と潤滑層が順次設けられた磁気記録媒体の製造方法であって、前記炭素系保護層は、前記磁性層側に形成される下層と、前記潤滑層側に形成される上層とを備え、炭化水素系ガスを用いて化学気相成長（ＣＶＤ）法で前記下層を形成し、次いで、炭化水素系ガスと窒素ガスの混合ガスを用いて前記上層を形成した後、該上層の表面を窒素化する処理を施す。
【解決手段】基板上に少なくとも磁性層と炭素系保護層と潤滑層が順次設けられた磁気記録媒体の製造方法であって、前記炭素系保護層は、前記磁性層側に形成される下層と、前記潤滑層側に形成される上層とを備え、炭化水素系ガスを用いて化学気相成長（ＣＶＤ）法で前記下層を形成し、次いで、炭化水素系ガスと窒素ガスの混合ガスを用いて前記上層を形成した後、該上層の表面を窒素化する処理を施す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと略記する）などの磁気ディスク装置に搭載される磁気記録媒体（磁気ディスク）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枚当り２５０Ｇバイト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、このような所要に応えるためには１平方インチ当り４００Ｇビットを超える情報記録密度を実現することが求められる。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、従来の面内磁気記録方式（長手磁気記録方式、水平磁気記録方式とも呼ばれている）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、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。
【０００３】
この阻害要因を解決するために、近年では、垂直磁気記録方式用の磁気記録媒体が主流となってきている。垂直磁気記録方式の場合では、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。このような垂直磁気記録媒体としては、例えば特開2002-74648号公報に開示されているような、基板上に軟磁性体からなる軟磁性下地層と、硬磁性体からなる垂直磁気記録層を備える、いわゆる二層型垂直磁気記録ディスクが知られている。
【０００４】
ところで、従来の磁気ディスクは、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、磁気ヘッドが磁気記録媒体に衝突した際、磁気ディスクの耐久性を確保するために、基板上に形成された磁気記録層の上に、保護層を設けている。保護層は薄膜においても優れた耐磨耗性と耐腐食性を維持するための強度と化学的耐性が必要とされるため、低摩擦・高強度・高化学安定性を有するダイヤモンドライクカーボンが好ましく使用されている。従来の保護層は、磁気記録媒体上に、炭化水素ガスによるＣＶＤ法、またはスパッタリング法などを用いてダイヤモンドライクカーボン保護層を形成していた。従来、保護層の膜厚は５〜１０ｎｍ程度必要としていた。
【０００５】
さらに保護層の上には、磁気ヘッドが衝突した際に保護層及び磁気ヘッドを保護するため、潤滑層が設けられる。潤滑層としては一般的にパーフルオロポリエーテル系潤滑剤が使用されている。
【０００６】
また、保護層と潤滑層との密着性を向上させるため、たとえば特許文献１には、たとえば保護層表面に窒素プラズマを曝露することにより水素を含有するカーボン保護層の表面層が窒素を含有する層とした磁気記録媒体が開示され、また特許文献２には、炭素系保護層を、磁性層側に形成され水素を含む炭素水素系保護層と、潤滑層側に形成され窒素を含み水素を含まない炭素窒素系保護層とにより構成した磁気記録媒体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１２８７３２号公報
【特許文献２】特開２００３−２４８９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、最近のＨＤＤでは４００Gbit／inch２以上の情報記録密度が要求されるようになってきたが、限られたディスク面積を有効に利用するために、ＨＤＤの起動停止機構が従来のＣＳＳ（ContactStart and Stop）方式に代えてＬＵＬ（Load Unload：ロードアンロード）方式のＨＤＤが用いられるようになってきた。ＬＵＬ方式では、ＨＤＤの停止時には、磁気ヘッドを磁気ディスクの外に位置するランプと呼ばれる傾斜台に退避させておき、起動動作時には磁気ディスクが回転開始した後に、磁気ヘッドをランプから磁気ディスク上に滑動させ、浮上飛行させて記録再生を行なう。停止動作時には磁気ヘッドを磁気ディスク外のランプに退避させたのち、磁気ディスクの回転を停止する。この一連の動作はＬＵＬ動作と呼ばれる。ＬＵＬ方式のＨＤＤに搭載される磁気ディスクでは、ＣＳＳ方式のような磁気ヘッドとの接触摺動用領域（ＣＳＳ領域）を設ける必要がなく、記録再生領域を拡大させることができ、高情報容量化にとって好ましいからである。
【０００９】
このような状況の下で情報記録密度を向上させるためには、磁気ヘッドの浮上量を低減させることにより、スペーシングロスを限りなく低減する必要がある。１平方インチ当り４００Ｇビット以上の情報記録密度を達成するためには、磁気ヘッドの浮上量は少なくとも５ｎｍ以下にする必要がある。ＬＵＬ方式ではＣＳＳ方式と異なり、磁気ディスク面上にＣＳＳ用の凸凹形状を設ける必要が無く、磁気ディスク面上を極めて平滑化することが可能となる。よってＬＵＬ方式のＨＤＤに搭載される磁気ディスクでは、ＣＳＳ方式に比べて磁気ヘッド浮上量を一段と低下させることができるので、記録信号の高Ｓ／Ｎ比化を図ることができ、磁気ディスク装置の高記録容量化に資することができるという利点もある。
【００１０】
最近のＬＵＬ方式の導入に伴う、磁気ヘッド浮上量の一段の低下により、５ｎｍ以下の超低浮上量においても、磁気ディスクが安定して動作することが求められるようになってきた。とりわけ上述したように、近年、磁気ディスクは面内磁気記録方式から垂直磁気記録方式に移行しており、磁気ディスクの大容量化、それに伴うフライングハイトの低下が強く要求されている。また、記録密度のさらなる向上のため磁気スペーシングを限りなく低減するためには、磁気ヘッド浮上量の低下に加えて、磁性層と磁気ヘッドの間に存在する保護層等の膜厚の低減が必要不可欠な課題である。
【００１１】
また最近では、磁気ディスク装置は、従来のパーソナルコンピュータの記憶装置としてだけでなく、携帯電話、カーナビゲーションシステムなどのモバイル用途にも多用されるようになってきており、使用される用途の多様化により、磁気ディスクに求められる環境耐性は非常に厳しいものになってきている。したがって、これらの状況に鑑みると、従来にもまして、磁気ディスクの安定性、信頼性などの更なる向上が急務となっている。
【００１２】
ところで、従来のＣＶＤ法又はスパッタリング法を用いて、単に保護層を薄膜化すると、保護層自体の摺動耐性（機械的強度）や腐食耐性等の耐久性が劣化することになる。たとえばプラズマＣＶＤ法で成膜した炭素系保護層は、ガス圧力、ガス流量、印加バイアス、投入パワーといったプロセスパラメータによって容易に膜質を変化させることができるが、コロージョン耐性と機械的強度との関係はトレードオフの関係があり、これらを同時に成立させることは従来困難な課題であった。そのため、保護層としての機能を持たせるためには、一番弱い特性が要求品質を満たすように保護層の膜厚を厚くする必要があった。しかし、保護層の膜厚を厚くすると、磁気スペーシングの低減が実現できず、よりいっそうの高記録密度化の達成が困難になる。
【００１３】
特に保護層と潤滑層の密着性を高めるために保護層に対して窒素等のプラズマによる表面処理を行うと、プラズマによってイオン化した高エネルギー原子を保護層に対して撃ち込むことになるため、その撃ち込みによる保護層の強度、密度、緻密性の低下、それに伴う耐磨耗性や、コロ−ジョン耐性の劣化が問題視されていた。上記のとおり、近年、保護層の膜厚をよりいっそう薄膜化することが要求されてきており、そうなると保護層の厚みが上記表面処理による原子の撃ち込み深さ（侵入深さ）に近づいてくるため、それに伴う耐磨耗性や、コロージョン耐性はさらに悪化することになる。さらに本発明者らの検討によると、かかる保護層の膜厚が例えば４ｎｍよりも薄膜になると、ヘッドの浮上安定性が急激に劣化してしまうことも判明した。ここで、プラズマ発生パワーを下げると原子の撃ち込み深さを小さくすることはできるが、保護層表面の窒化量が減るため、潤滑層との密着性が低下してしまう。従って、従来では、保護層と潤滑層との密着性を十分確保するためには、窒素等のプラズマによる表面処理をプラズマ発生パワーをある程度上げて実施することは必要不可欠であった。
【００１４】
また、保護層と潤滑層との密着性を向上させるため、上記特許文献２などに開示されているような、従来のＣＶＤ法又はスパッタリング法を用いて、窒素を含む炭素窒素系保護層を潤滑層側に形成する方法では、上記の窒素プラズマによる表面処理のような保護層の強度、密度、緻密性の低下は回避できるものの、特に保護層の膜厚を薄膜化した場合、その保護層の表面側に窒素を含む薄膜層を形成しても、保護層表面の窒化量を十分に高めることは困難であり、そのため潤滑層との密着性が不足し、潤滑剤のピックアップ（潤滑剤がヘッド側に移着する現象）が起こり易くなってしまう。
【００１５】
とくに近年、磁気ヘッドにおいては、素子内部に備えた薄膜抵抗体に通電して発熱させることで磁極先端部を熱膨張させるDynamic Flying Height(DFH)技術の導入でスペーシングの低減が急速に進んでおり、DFH素子のバックオフマージン２ｎｍ以下を満足させる媒体開発が必要となっている。このように、近年の高記録密度化に伴う磁気ヘッドの低浮上量化、磁気スペーシングの低減のもとでの高耐久性、高信頼性を有する磁気記録媒体の実現が求められている。
【００１６】
またさらには、面記録密度が１平方インチ当り５００Ｇビットを超える次世代磁気記録媒体においては、データトラックやビッド間を磁気的に分離することで、隣接トラックビッド間のサイドフリンジなどの影響を低減したディスクリートトラックメディア（以下、ＤＴＲメディアと呼ぶ。）やビッドパターンドメディア（以下、ＢＰＭと呼ぶ。）が有望視されており、かかる次世代メディア用媒体として、高耐久性、高信頼性を有する磁気記録媒体の実現が求められている。
【００１７】
本発明は、以上説明したような従来の種々の問題点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、薄膜化しても、コロージョン耐性、機械的耐久性、潤滑層との密着性、ヘッドの浮上安定性に優れた保護層を備えた磁気記録媒体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】
【００１８】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、まず炭化水素系ガスを用いてＣＶＤ法で炭素系下層を形成し、次いで、炭化水素系ガスと窒素ガスの混合ガスを用いて炭素系上層を形成した後、該上層の表面に窒素プラズマ等による窒素化処理を施すことにより、プラズマ照射による原子の撃ち込み深さを小さく（浅く）でき、保護層全体の膜厚を薄膜化しても、その最表面層だけを窒素化して、しかも最表面層の窒素化量を高めることが可能となり、上記課題が解決できることを見い出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は以下の構成を有する。
【００１９】
（構成１）
基板上に少なくとも磁性層と炭素系保護層と潤滑層が順次設けられた磁気記録媒体の製造方法であって、前記炭素系保護層は、前記磁性層側に形成される下層と、前記潤滑層側に形成される上層とを備え、前記炭素系保護層は、炭化水素系ガスを用いて化学気相成長（ＣＶＤ）法で前記下層を形成し、次いで、炭化水素系ガスと窒素ガスの混合ガスを用いて前記上層を形成した後、該上層の表面を窒素化する処理を施すことにより形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【００２０】
（構成２）
前記上層の表面を窒素化する処理は、窒素プラズマを曝露することにより行うことを特徴とする構成１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（構成３）
前記炭素系保護層の膜厚が４ｎｍ以下であることを特徴とする構成１又は２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００２１】
（構成４）
前記下層と前記上層の膜厚比が、９：１〜４：１の範囲であることを特徴とする構成１乃至３のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（構成５）
前記下層は、少なくとも２段階成膜により形成することを特徴とする構成１乃至４のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００２２】
（構成６）
前記下層は、途中でチャンバー内のガス圧を変更することによる少なくとも２段階成膜により形成することを特徴とする構成５に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（構成７）
前記下層は、途中で印加バイアスを変更することによる少なくとも２段階成膜により形成することを特徴とする構成５又は６に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００２３】
（構成８）
前記上層は、ＣＶＤ法により形成されることを特徴とする構成１乃至７のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（構成９）
前記潤滑層は、１分子当たり少なくとも３個以上のヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を含有することを特徴とする構成１乃至８のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００２４】
（構成１０）
前記磁気記録媒体は、起動停止機構がロードアンロード方式の磁気ディスク装置に搭載され、５ｎｍ以下のヘッド浮上量の下で使用される磁気記録媒体であることを特徴とする構成１乃至９のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（構成１１）
記録再生素子の磁極先端部を熱膨張させるＤＦＨヘッドを用いることを特徴とする構成１０に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００２５】
（構成１２）
前記磁気記録媒体は、ディスクリートトラックメディア用媒体又はビッドパターンドメディア用媒体であることを特徴とする構成１乃至１１のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、薄膜化しても、コロージョン耐性、機械的耐久性、潤滑層との密着性、ヘッドの浮上安定性に優れた保護層を備えた磁気ディスク等の磁気記録媒体の製造方法を提供することができる。これによって、磁気スペーシングのより一層の低減を実現でき、しかも近年の急速な高記録密度化に伴う磁気ヘッドの低浮上量のもとでも、また用途の多様化に伴う非常に厳しい環境耐性のもとでも高耐久性、高信頼性を有する磁気記録媒体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係わる垂直磁気記録媒体の層構成の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明と従来の磁気記録媒体における、窒素プラズマ発生パワーと保護層中の炭素原子（Ｃ）に対する窒素原子（Ｎ）の存在比（Ｎ／Ｃ）との関係の対比を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施の形態により詳細に説明する。
まず、本発明により製造される磁気記録媒体、とりわけ高記録密度化に好適な垂直磁気記録媒体の概略を説明する。
図１は、本発明に係わる垂直磁気記録媒体の層構成の一実施の形態を示す断面図である。図１に示すように、本発明に係わる上記垂直磁気記録媒体の層構成の一実施の形態１００としては、具体的には、ディスク基板１上に、基板に近い側から、例えば付着層２、軟磁性層３、シード層４、下地層５、磁気記録層（垂直磁気記録層）６、交換結合制御層７、補助記録層８、保護層９、潤滑層１０などを積層したものである。
【００２９】
上記ディスク基板１用ガラスとしては、アルミノシリケートガラス、アルミノボロシリケートガラス、ソーダタイムガラス等が挙げられるが、中でもアルミノシリケートガラスが好適である。また、アモルファスガラス、結晶化ガラスを用いることができる。なお、化学強化したガラスを用いると、剛性が高く好ましい。本発明において、基板主表面の表面粗さはRmaxで３ｎｍ以下、Raで０．３ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３０】
基板１上には、垂直磁気記録層の磁気回路を好適に調整するための軟磁性層３を設けることが好適である。かかる軟磁性層は、第一軟磁性層と第二軟磁性層の間に非磁性のスペーサ層を介在させることによって、ＡＦＣ（Antiferro-magneticexchange coupling：反強磁性交換結合）を備えるように構成することが好適である。これにより第一軟磁性層と第二軟磁性層の磁化方向を高い精度で反並行に整列させることができ、軟磁性層から生じるノイズを低減することができる。具体的には、第一軟磁性層、第二軟磁性層の組成としては、例えばＣｏＴａＺｒ（コバルト−タンタル−ジルコニウム）またはＣｏＦｅＴａＺｒ（コバルト−鉄−タンタル−ジルコニウム）またはＣｏＦｅＴａＺｒＡｌＣｒ（コバルト−鉄−タンタル−ジルコニウム−アルミニウム−クロム）またはＣｏＦｅＮｉＴａＺｒ（コバルト−鉄−ニッケル−タンタル−ジルコニウム）とすることができる。上記スペーサ層の組成は例えばＲｕ（ルテニウム）とすることができる。
軟磁性層の膜厚は、構造及び磁気ヘッドの構造や特性によっても異なるが、全体で１５ｎｍ〜１００ｎｍであることが望ましい。なお、上下各層の膜厚については、記録再生の最適化のために多少差をつけることもあるが、概ね同じ膜厚とするのが望ましい。
【００３１】
また、基板１と軟磁性層３との間には、付着層２を形成することが好ましい。付着層を形成することにより、基板と軟磁性層との間の付着性を向上させることができるので、軟磁性層の剥離を防止することができる。付着層の材料としては、例えばＴｉ含有材料を用いることができる。
【００３２】
また、シード層４は、下地層５の配向ならびに結晶性を制御するために用いられる。媒体の全層を連続成膜する場合には特に必要のない場合もあるが、軟磁性層と下地層の相性如何によっては結晶成長性が劣化することがあるため、シード層を用いることにより、下地層の結晶成長性の劣化を防止することができる。シード層の膜厚は、下地層の結晶成長の制御を行うのに必要最小限の膜厚とすることが望ましい。厚すぎる場合には、信号の書き込み能力を低下させてしまう原因となる。
【００３３】
上記下地層５は、垂直磁気記録層６の結晶配向性（結晶配向を基板面に対して垂直方向に配向させる）、結晶粒径、及び粒界偏析を好適に制御するために用いられる。下地層の材料としては、面心立方（ｆｃｃ）構造あるいは六方最密充填（ｈｃｐ）構造を有する単体あるいは合金が好ましく、例えばＲｕ、Ｐｄ，Ｐｔ，Ｔｉやそれらを含む合金が挙げられるが、これらに限定はされない。本発明においては、特にＲｕまたはその合金が好ましく用いられる。Ｒｕの場合、hcp結晶構造を備えるＣｏＰｔ系垂直磁気記録層の結晶軸（c軸）を垂直方向に配向するよう制御する作用が高く好適である。なお、低ガス圧プロセスと高ガス圧プロセスによる積層構造の場合、同じ材料の組合わせはもちろん、異種材料を組合わせることもできる。
【００３４】
また、上記垂直磁気記録層６は、コバルト（Ｃｏ）を主体とする結晶粒子と、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｃｏ、またはこれらＳｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｃｏの酸化物を主体とする粒界部を有するグラニュラー構造の強磁性層を含むことが好適である。
具体的に上記強磁性層を構成するＣｏ系磁性材料としては、非磁性物質である酸化ケイ素（ＳｉＯ２）又は酸化チタン（ＴｉＯ２）の少なくとも一方を含有するＣｏＣｒＰｔ（コバルト−クロム−白金）からなる硬磁性体のターゲットを用いて、ｈｃｐ結晶構造を成型する材料が望ましい。また、この強磁性層の膜厚は、例えば２０ｎｍ以下であることが好ましい。また、この強磁性層は、単層であっても良く、複数層で構成されても良い。
【００３５】
また、補助記録層８を、交換結合制御層７を介して垂直磁気記録層６の上部に設けることによって、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といった特性を付け加えることができる。補助記録層の組成は、例えばＣｏＣｒＰｔＢとすることができる。
【００３６】
また、前記垂直磁気記録層６と前記補助記録層８との間に、交換結合制御層７を有することが好適である。交換結合制御層を設けることにより、前記垂直磁気記録層と前記補助記録層との間の交換結合の強さを好適に制御して記録再生特性を最適化することができる。交換結合制御層としては、例えば、Ｒｕなどが好適に用いられる。
【００３７】
上記強磁性層を含む垂直磁気記録層の形成方法としては、スパッタリング法で成膜することが好ましい。特にＤＣマグネトロンスパッタリング法で形成すると均一な成膜が可能となるので好ましい。
【００３８】
また、上記垂直磁気記録層の上（本実施の形態では補助記録層の上）に、保護層９を設ける。保護層を設けることにより、磁気記録媒体上を浮上飛行する磁気ヘッドから磁気ディスク表面を保護することができる。保護層の材料としては、炭素系保護層が好適である。
【００３９】
また、上記保護層９上に、更に潤滑層１０を設けることが好ましい。潤滑層を設けることにより、磁気ヘッドと磁気ディスク間の磨耗を抑止でき、磁気ディスクの耐久性を向上させることができる。潤滑層の材料としては、たとえばＰＦＰＥ（パーフルオロポリエーテル）系化合物が好ましい。潤滑層は、例えばディップコート法で形成することができる。
【００４０】
本発明は、上記構成１の発明にあるように、基板上に少なくとも磁性層と炭素系保護層と潤滑層が順次設けられた磁気記録媒体の製造方法であって、前記炭素系保護層は、前記磁性層側に形成される下層と、前記潤滑層側に形成される上層とを備え、前記炭素系保護層は、炭化水素系ガスを用いて化学気相成長（ＣＶＤ）法で前記下層を形成し、次いで、炭化水素系ガスと窒素ガスの混合ガスを用いて前記上層を形成した後、該上層の表面を窒素化する処理を施すことにより形成することを特徴とするものである。
【００４１】
本発明において、炭素系保護層は、前記磁性層側に形成される下層と、前記潤滑層側に形成される上層とを備える。上記炭素系保護層のうち、磁性層側に形成される下層は、炭化水素系ガスを用いてＣＶＤ法で形成される。ＣＶＤ法による成膜に使用する炭化水素系ガスとしては、例えばエチレンガスに代表される低級炭化水素系ガス（炭素数が１〜５程度）が好適に用いられる。成膜時のチャンバー内のガス圧、ガス流量、印加バイアス、投入パワー等のプロセスパラメータについては適宜設定する。これによって、下層にはＣＨ層が形成される。
【００４２】
また、上記炭素系保護層のうち、潤滑層側に形成される上層は、炭化水素系ガスと窒素ガスの混合ガスを用いて例えばＣＶＤ法で形成される。成膜時のチャンバー内のガス圧、ガス流量、印加バイアス、投入パワー等のプロセスパラメータについては適宜設定する。これによって、上層にはＣＨＮ層が形成される。この場合の炭化水素系ガスと窒素ガスの混合割合は、本発明において特に制約はないが、窒素ガスの導入量が少な過ぎると、形成されるＣＨＮ層における窒素含有量が相対的に少なくなるため、この後に行う例えば窒素プラズマによる窒素化処理において、窒素プラズマ発生パワーをある程度上げないと、潤滑層との十分な密着性が得られる程度に上層表面の窒化量を高めることが困難になる。窒素プラズマ発生パワーを上げると窒素原子の撃ち込みによる損傷深さが大きくなるという問題がある。一方、炭化水素系ガスに対する窒素ガスの導入量をあまり多くしても、形成されるＣＨＮ層における窒素含有量の増加には限界がある。したがって、上層のＣＨＮ層の成膜において、炭化水素系ガスに対する窒素ガスの混合比は、流量（sccm単位）比で、１：４〜４：１程度の範囲内とすることが好適である。
【００４３】
なお、上記上層の成膜方法は、ＣＶＤ法には限定されないが、下層をＣＶＤ法で形成した後、上層を同じチャンバー内で連続的に形成することができるという観点からすれば、上層についてもＣＶＤ法により形成することが好適である。
【００４４】
また、本発明の炭素系保護層における上記下層と上記上層の膜厚比は、９：１〜４：１の範囲であることが好ましい。例えば上層の膜厚が上記範囲よりも相対的に薄くなると、例えば窒素プラズマによる窒素化処理において、撃ち込まれた窒素原子の多くが下層のＣＨ層まで到達してしまい、潤滑層との密着性に寄与する保護層の上層表面の窒素量を高められないおそれがある。後述のように、本発明者らの考察によれば、上層のＣＨＮ層は、イオン化した高エネルギーの窒素原子が撃ち込まれた際の衝撃を緩和し、その結果窒素原子の撃ち込み深さが抑制されるという作用を奏するものと考えられ、上層の膜厚が薄いとこのような作用が得られ難くなる。一方、上層の膜厚が上記範囲よりも厚いと、下層のＣＨ層の膜厚が相対的に薄くなるため、保護層としての機械的耐久性やコロージョン耐性が低下する。
【００４５】
本発明により形成される炭素系保護層の膜厚（総膜厚）は、薄膜化の要請の観点から、４ｎｍ以下であることが好ましい。特に、２〜４ｎｍの範囲であることが好ましい。保護層の膜厚が２ｎｍ未満では、保護層としての性能が低下する場合がある。
【００４６】
また、保護層のうち、上記上層の膜厚は、0.2〜0.8ｎｍの範囲であることが好ましい。上層の膜厚が上記範囲より薄いと、イオン化した高エネルギーの窒素原子が撃ち込まれた際の衝撃を緩和し、窒素原子の撃ち込み深さが抑制される作用が得られ難い。一方、上層の膜厚が上記範囲よりも厚いと、保護層全体の薄膜化の観点から相対的に下層の膜厚が薄くなるため、機械的耐久性やコロージョン耐性が低下する。
【００４７】
また、保護層のうち、上記下層の膜厚は、1.6〜3.6ｎｍの範囲であることが好ましい。下層の膜厚が上記範囲より薄いと、保護層の機械的耐久性やコロージョン耐性が低下する。一方、下層の膜厚が上記範囲より厚くなると、保護層の薄膜化の観点から好ましくない。
なお、本発明においては、保護層の膜厚（総膜厚、上層と下層の各膜厚を意味する。）は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により測定される膜厚とする。
【００４８】
上記上層の表面を窒素化する処理としては、窒素プラズマを曝露（又は照射）することにより行うことが好適である。上層に対して、窒素プラズマを曝露することにより、上層の表面層を窒素化して、潤滑層との十分な密着性が得られる程度に上層表面の窒化量を高めることができる。本発明においては、プラズマ発生パワーを２５〜７５Ｗの範囲とすることが好適である。従来は、潤滑層との十分な密着性が得られる程度に保護層表面の窒化量を高めるためには、プラズマ発生パワーを最低でも１００Ｗ程度に設定する必要があったが、本発明においては、従来よりも低いパワーで潤滑層との十分な密着性が得られる程度に保護層表面の窒化量を高めることが可能である。
【００４９】
また、本発明において、上記下層のＣＨ層は、少なくとも２段階成膜により形成することがよりいっそう好ましい。この場合、途中でチャンバー内のガス圧を変更することによる少なくとも２段階成膜により形成することが好ましい。また、途中で成膜時の基板印加バイアスを変更することによる少なくとも２段階成膜により形成してもよい。また、途中でチャンバー内のガス圧とともに印加バイアスを変更することによる少なくとも２段階成膜により形成してもよい。
【００５０】
本発明においては、特に、下層のＣＨ層を、最初は高ガス圧で成膜し、途中で低ガス圧に変更する２段成膜により形成することが好ましい。このような２段成膜により、下層の磁気記録層へのダメージが少なくなるため、途中でガス圧等を変更することなく連続成膜した場合と比べると、特に良好な磁気特性、記録再生特性が得られる。この場合の高ガス圧は、4.0〜2.0Ｐａの範囲、低ガス圧は、1.5〜0.5Ｐａの範囲に設定することが好適である。なお、チャンバー内のガス圧を変更する際、圧力変動が収まりチャンバー内が安定するまで、基板の印加バイアスを０（零）Ｖにして成膜を行わない待機時間を設けるようにしてもよい。最初の高ガス圧で成膜される層（高ガス圧層）と、途中からの低ガス圧で成膜される層（低ガス圧層）との膜厚比は、概ね1：3〜1：5とすることが好適である。高ガス圧で成膜される層の膜厚が上記範囲を下回ると磁気記録層へのダメージが多大となり、また上記範囲を上回ると緻密性に優れた低ガス圧で成膜される層の膜厚が相対的に薄くなり、保護膜としての十分な機械的耐久性を確保できなくなる。
【００５１】
また、上述のガス圧の変更に代えて、あるいはガス圧の変更とともに、印加バイアスを変更する場合、最初は低バイアスで成膜し、途中で高バイアスに変更する２段成膜とすることが好ましい。この場合の低バイアスは、50〜300Ｖの範囲、高バイアスは、300〜400Ｖの範囲に設定することが好適である。
【００５２】
本発明における炭素系保護層の上に形成する前記潤滑層は、１分子当たり少なくとも３個以上のヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を含有することが好ましい。本発明によれば、炭素系保護層の最表面（表層）だけを窒素化して、潤滑層との密着性に寄与する保護層の潤滑層側の表層中に潤滑層との密着点（活性点）を十分に形成できる。潤滑剤の分子中にヒドロキシル基などの極性基が存在することにより、炭素系保護層と潤滑剤分子中のヒドロキシル基との相互作用により、潤滑剤の保護層への良好な密着性が得られるため、取り分け１分子当たり少なくとも３個以上のヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤が好ましく用いられる。
【００５３】
以上説明したように、本発明によれば、薄膜化しても、コロージョン耐性、機械的耐久性、潤滑層との密着性、ヘッドの浮上安定性を兼ね備えた炭素系保護層を形成することができるので、磁気スペーシングのより一層の低減を実現でき、しかも近年の急速な高記録密度化に伴う磁気ヘッドの超低浮上量（５ｎｍあるいはそれ以下）のもとで、また用途の多様化に伴う非常に厳しい環境耐性のもとでも高耐久性、高信頼性を有する磁気記録媒体を得ることができる。
【００５４】
本発明者らは、保護層を薄膜化しても、良好なコロージョン耐性、機械的耐久性、潤滑層との密着性、およびヘッドの浮上安定性が得られる理由についても検討した結果、以下のように推察した。
図２は、本発明と従来の磁気記録媒体における、窒素プラズマ発生パワーと保護層中の炭素原子（Ｃ）に対する窒素原子（Ｎ）の存在比（Ｎ／Ｃ）との関係の対比を示す図である。なお、図２の縦軸は、Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ）法によって測定した保護層中の炭素原子（Ｃ）に対する窒素原子（Ｎ）の存在比（Ｎ／Ｃ）を原子比で示している。
【００５５】
図２によると、ＣＶＤ法で形成したＣＨ層の表面に窒素プラズマを曝露して窒化処理する従来例の場合よりも、本発明では、窒素プラズマ発生パワーに対するＮ／Ｃ比の増加割合（傾き）が小さくなっている。また、本発明では、プラズマ発生パワーが０（零）ＷのときのＮ／Ｃは、上層のＣＨＮ層中のＮ含有量を反映している。
【００５６】
本発明者らの考察によれば、保護層に対し窒素プラズマが曝露され、イオン化した高エネルギーの窒素原子が撃ち込まれるとＣＨＮ層のＮ原子（ＣＨＮとして）が一部放出される。つまり、窒素プラズマが曝露されると、上層のＣＨＮ層において、ＣＨＮ層中のＮ原子を若干エッチングしながら窒素化が進行していく。そのため上層のＣＨＮ層は、イオン化した高エネルギーの窒素原子が撃ち込まれた際の衝撃を緩和し、その結果窒素原子の撃ち込み深さ（侵入深さ）が抑制されるという作用を奏するものと考えられる。また、本発明においては、従来よりも低いプラズマ発生パワーで潤滑層との十分な密着性が得られる程度に保護層表面の窒化量を高めることが可能である。要するに、潤滑層との密着性に寄与する炭素系保護層の最表面（表層）だけを十分に窒素化することが可能であり、プラズマによる高エネルギーの窒素原子が撃ち込まれることによる損傷があっても保護層のごく表層部分（上層のＣＨＮ層）だけであるため、コロージョン耐性や機械的耐久性の劣化は起こらない。
以上のことから、本発明によれば、保護層を従来よりも薄膜化でき、しかも良好なコロージョン耐性、機械的耐久性、潤滑層との密着性、およびヘッドの浮上安定性が得られるものと考えられる。
【００５７】
また、本発明の磁気記録媒体は、特にＬＵＬ方式の磁気ディスク装置に搭載される磁気記録媒体として好適である。ＬＵＬ方式の導入に伴う磁気ヘッド浮上量の一段の低下により、例えば５ｎｍ以下の超低浮上量においても磁気記録媒体が安定して動作することが求められるようになってきており、低浮上量のもとで高い耐久性及び信頼性を有する本発明の磁気記録媒体は好適である。
【００５８】
また、近年、磁気ヘッドにおいては、素子内部に備えた薄膜抵抗体に通電して発熱させることで磁極先端部を熱膨張させるDynamic Flying Height(DFH)技術の導入でスペーシングの低減が急速に進んでおり、DFH素子のバックオフマージン２ｎｍ以下を満足させる媒体開発が必要となっている。このように、近年の高記録密度化に伴う磁気ヘッドの低浮上量化、磁気スペーシングの低減のもとでの高耐久性、高信頼性を有する本発明の磁気記録媒体は好適である。
【００５９】
またさらには、面記録密度が１平方インチ当り５００Ｇビットを超える次世代磁気記録媒体においては、データトラックやビッド間を磁気的に分離することで、隣接トラックビッド間のサイドフリンジなどの影響を低減したＤＴＲメディアやＢＰＭが有望視されており、かかる次世代メディア用媒体として、高耐久性、高信頼性を有する本発明の磁気記録媒体は好適である。
【実施例】
【００６０】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。
（実施例１）
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製した。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ガラス基板を得た。ディスク直径は６５ｍｍである。このガラス基板の主表面の表面粗さをAFM（原子間力顕微鏡）で測定したところ、Rmaxが２．１８ｎｍ、Raが０．１８ｎｍという平滑な表面形状であった。なお、Rmax及びRaは、日本工業規格（JIS）に従う。
【００６１】
次に、枚葉式静止対向スパッタ装置を用いて、上記ガラス基板上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて、順次、付着層、軟磁性層、シード層、下地第一層、下地第二層、垂直磁気記録層、交換結合制御層、補助記録層の各成膜を行った。
【００６２】
以下の各材料の記述における数値は組成を示すものとする。
まず、付着層として、１０ｎｍのCr-45Ti層を成膜した。
次に、軟磁性層として、非磁性層を挟んで反強磁性交換結合する２層の軟磁性層の積層膜を成膜した。すなわち、最初に１層目の軟磁性層として、２５ｎｍの92(60Co40Fe)-3Ta-5Zr層を成膜し、次に非磁性層として、０．５ｎｍのRu層を成膜し、さらに２層目の軟磁性層として、１層目の軟磁性層と同じ、92(60Co40Fe)-3Ta-5Zr 層を２５ｎｍに成膜した。
【００６３】
次に、上記軟磁性層上に、シード層として、５ｎｍのNi5W層を成膜した。
【００６４】
次に，下地層として２層のRu層を成膜した。すなわち、下地第一層として、Arガス圧０．７ＰａにてＲｕを１２ｎｍ成膜し、下地第二層として、Arガス圧４．５ＰａにてＲｕを１２ｎｍ成膜した。
【００６５】
次に、下地層の上に、磁気記録層を成膜した。まず、垂直磁気記録層として、厚さが２ｎｍである93(Co-20Cr-18Pt)-7Cr2O3およびその上に、厚さが９nmの87(Co-10Cr-18Pt)-5SiO2-5TiO2-3CoOを成膜した。次に、交換結合制御層として、０．３ｎｍのRu層を成膜し、更にその上に補助記録層として、７ｎｍのCo-18Cr-13Pt-5Bを成膜した。
【００６６】
そして次に、上記補助記録層の上に、エチレンガスを用いてＣＶＤ法により、保護層を形成した。まず、エチレンガスをチャンバー内に５００ｓｃｃｍ流した状態でガス圧を３．５Ｐａとし、基板には−４００Ｖのバイアスを印加した状態で、ＣＨ層を０．９ｎｍ成膜し、この時点で、エチレンガス流量を１５０ｓｃｃｍに変更してチャンバー内のガス圧を０．９Ｐａに下げ、この状態で引き続きＣＨ層を２．３ｎｍ成膜した。
その後、さらに同じチャンバー内に窒素ガスを導入し、エチレンガスと窒素ガスの混合ガス（流量比 Ｃ２Ｈ４：Ｎ２＝２５０ｓｃｃｍ：３００ｓｃｃｍ）雰囲気下でガス圧を１．５Ｐａとし、基板には−４００Ｖのバイアスを印加した状態で、ＣＨＮ層を０．３ｎｍ成膜した。
【００６７】
続いて、形成した保護層の上層側のＣＨＮ層に対して窒素プラズマを曝露する窒化処理を行った。このとき窒素ガスをチャンバー内が６Ｐａとなるように導入し、２５Ｗの電力でプラズマを発生させ、２．５秒間窒素プラズマを曝露させた。
なお、上記保護層の各層の膜厚は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて測定した。
【００６８】
このようにして保護層（総膜厚３．５ｎｍ）までを形成した磁気記録媒体を洗浄した後、次に、上記保護層の上に、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）系潤滑剤であるソルベイソレクシス社製のフォンブリンゼットテトラオール（商品名）をＧＰＣ法で分子量分画し、分子量分散度が１．０８としたものをディップ法で塗布することにより潤滑層を１．８ｎｍ成膜した。なお、上記潤滑剤は、１分子当たり４個のヒドロキシル基を有している。
成膜後に、磁気ディスクを焼成炉内で１１０℃、６０分間で加熱処理した。
以上のようにして、実施例１の磁気ディスクを得た。
【００６９】
（実施例２）
実施例１における保護層の成膜工程において、ガス圧３．５ＰａにてＣＨ層を０．９ｎｍ成膜し、引き続いてガス圧０．９ＰａにてＣＨ層を１．８ｎｍ成膜した後、ＣＨＮ層を０．３ｎｍ成膜して、保護層の総膜厚を３ｎｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして保護層を形成した。
この点以外は実施例１と同様にして磁気ディスクを作製し、実施例２の磁気ディスクを得た。
【００７０】
（実施例３）
実施例１における保護層の成膜工程において、ガス圧３．５ＰａにてＣＨ層を０．９ｎｍ成膜し、引き続いてガス圧０．９ＰａにてＣＨ層を１．９ｎｍ成膜した後、ＣＨＮ層を０．７ｎｍ成膜して、保護層の総膜厚を３．５ｎｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして保護層を形成した。
この点以外は実施例１と同様にして磁気ディスクを作製し、実施例３の磁気ディスクを得た。
【００７１】
（実施例４）
保護層の成膜を次のように行った。まず、エチレンガスをチャンバー内に５００ｓｃｃｍ流した状態でガス圧を３．５Ｐａとし、基板には−３００Ｖのバイアスを印加した状態で、ＣＨ層を０．９ｎｍ成膜した時点で、エチレンガス流量を１５０ｓｃｃｍに変更してチャンバー内のガス圧を０．９Ｐａに下げ、バイアスを−４００Ｖに変更して、引き続きＣＨ層を２．８ｎｍ成膜した。
その後、実施例１と同様、同じチャンバー内に窒素ガスを導入し、エチレンガスと窒素ガスの混合ガス（流量比 Ｃ２Ｈ４：Ｎ２＝２５０ｓｃｃｍ：３００ｓｃｃｍ）雰囲気下でガス圧を１．５Ｐａとし、基板には−４００Ｖのバイアスを印加した状態で、ＣＨＮ層を０．３ｎｍ成膜した。
【００７２】
続いて、実施例１と同様、形成した保護層の上層側のＣＨＮ層に対して窒素プラズマを曝露する窒化処理を行った。このとき窒素ガスをチャンバー内が６Ｐａとなるように導入し、２５Ｗの電力でプラズマを発生させ、２．５秒間窒素プラズマを曝露させた。
以上のようにして保護層を形成したこと以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを作製し、実施例４の磁気ディスクを得た。
【００７３】
（実施例５）
実施例１における潤滑層の成膜工程において、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）系潤滑剤としてソルベイソレクシス社製のフォンブリンゼットドール（商品名）をＧＰＣ法で分子量分画し、分子量分散度が１．０８としたものをディップ法で塗布することにより潤滑層を１．８ｎｍ成膜したこと以外は、実施例１と同様にして潤滑層を形成した。なお、上記潤滑剤は、１分子当たり２個のヒドロキシル基を有している。
この点以外は実施例１と同様にして磁気ディスクを作製し、実施例５の磁気ディスクを得た。
【００７４】
（実施例６）
実施例１と同様にして、枚葉式静止対向スパッタ装置を用いて、前記ガラス基板上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて、順次、付着層、軟磁性層、シード層、下地第一層、下地第二層、垂直磁気記録層、交換結合制御層、補助記録層の各成膜を行った。そして次に、上記補助記録層の上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて、水素化ダイヤモンドライクカーボンからなる保護層を形成した。保護層の膜厚は４ｎｍとした。
【００７５】
次に、このようにして作製した垂直磁気記録媒体を用いて、１２０ｎｍトラックピッチのＤＴＲメディアを製造した。
まず、上記垂直磁気記録媒体上に石英モールドを用いたＵＶナノインプリント法によりＤＴＲのパターニングを行った。次に誘導結合型プラズマ反応性エッチング法（ICP-RIE）によるレジスト残膜と保護層（DLC）の除去を行った。更にイオンビームエッチング法（IBE）を用いて磁気記録層（垂直磁気記録層、交換結合制御層、補助記録層）のエッチングを行った。その後、SiO2やNiAlなどの非磁性材料ターゲットを用いたRF-スパッタリング法を用いて、磁気記録層のエッチング後に生じた溝を埋め込んだ。そして再度IBEを用いて平坦化をした後、その表面に、実施例１と同じ炭素系保護層と潤滑層を形成して、１２０ｎｍトラックピッチのＤＴＲメディア（実施例６の磁気ディスク）を製造した。
【００７６】
（比較例１）
エチレンガスを用いてＣＶＤ法により、保護層を形成した。すなわち、エチレンガスをチャンバー内に導入してガス圧を２Ｐａとし、基板には−４００Ｖのバイアスを印加した状態で、ＣＨ層を３．５ｎｍ成膜した。
続いて、形成した保護層（ＣＨ層）に対して窒素プラズマを曝露する窒化処理を行った。このとき窒素ガスをチャンバー内が６Ｐａとなるように導入し、１００Ｗの電力でプラズマを発生させ、２．５秒間窒素プラズマを曝露させた。
以上のようにして保護層を形成したこと以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを作製し、比較例１の磁気ディスクを得た。
【００７７】
（比較例２）
エチレンガスを用いてＣＶＤ法により、保護層を形成した。まず、エチレンガスをチャンバー内に導入してガス圧を３．５Ｐａとし、基板には−４００Ｖのバイアスを印加した状態で、ＣＨ層を０．９ｎｍ成膜した後、エチレンガス流量を変更してチャンバー内のガス圧を０．９Ｐａに下げ、この状態で引き続きＣＨ層を２．６ｎｍ成膜した。
続いて、形成した保護層（ＣＨ層）に対して窒素プラズマを曝露する窒化処理を行った。このとき窒素ガスをチャンバー内が６Ｐａとなるように導入し、７５Ｗの電力でプラズマを発生させ、２．５秒間窒素プラズマを曝露させた。
以上のようにして保護層を形成したこと以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを作製し、比較例２の磁気ディスクを得た。
【００７８】
（比較例３）
エチレンガスを用いてＣＶＤ法により、保護層を形成した。まず、エチレンガスをチャンバー内に導入しガス圧を２Ｐａとし、基板には−４００Ｖのバイアスを印加した状態で、ＣＨ層を３．２ｎｍ成膜した時点で、チャンバー内に窒素ガスを導入し、エチレンガスと窒素ガスの混合ガス（流量比 Ｃ２Ｈ４：Ｎ２＝４２０ｓｃｃｍ：３５０ｓｃｃｍ）雰囲気下でガス圧を３．０Ｐａとし、基板には−４００Ｖのバイアスを印加した状態で、ＣＨＮ層を０．３ｎｍ成膜した。
以上のようにして保護層を形成したこと以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを作製し、比較例３の磁気ディスクを得た。
【００７９】
次に、以下の試験方法により、実施例および比較例の各磁気ディスクの評価を行った。
［コロージョン耐性（金属イオン耐溶出性）評価］
保護層のコロージョン耐性を評価するため、磁気ディスクの表面に３％の硝酸１００μＬを各８点滴下し、約１時間室温で放置した後、当該８点を回収し、これら液滴の半径を測定して、これを１ｍＬに定容する。これらの液滴をＩＣＰ（誘導結合プラズマ：Inductively Coupled Plasma）質量分析装置で金属成分を定量し、溶液濃度と滴下面積から磁気ディスク表面１ｍ２当たりのＣｏ溶出量を算出した。溶出したＣｏ量が少ないほど、保護層のコロージョン耐性が優れていると言える。
【００８０】
［機械的耐久性評価］
保護層の機械的耐久性を評価するためにピンオンテストを行った。ピンオンテストは、９１．８ｒｐｍで回転させた磁気ディスク上の半径２６ｍｍの位置に３０ｇの荷重で棒の先に固定させた直径２ｍｍのAl2O3-TiC製ボールを押し付けることで摺動させ、保護層が破断するまでのパスカウントを測定することにより行った。パスカウントが高いほど保護層の機械的耐久性が優れていると言える。この試験では、400カウント以上の耐久性があれば合格と言える。
【００８１】
［潤滑層密着性評価］
保護層と潤滑層の密着性評価は以下の試験により行った。
予め、磁気ディスクの潤滑層膜厚をＦＴＩＲ（フーリエ変換型赤外分光光度計）法で測定する。次に、磁気ディスクを溶媒（ディップ法に用いた溶媒）に１分間浸漬させる。溶媒に浸漬させることで、付着力の弱い潤滑層部分は溶媒に分散溶解してしまうが、付着力の強い部分は保護層上に残留することができる。磁気ディスクを溶媒から引き上げ、再び、ＦＴＩＲ法で潤滑層膜厚を測定する。溶媒浸漬前の潤滑層膜厚に対する、溶媒浸漬後の潤滑層膜厚の比率を潤滑層密着率（ボンデッド率）と呼ぶ。ボンデッド率が高ければ高いほど、保護層に対する潤滑層の付着性能（密着性）が高いと言える。
【００８２】
［ヘッド浮上安定性評価］
ヘッド浮上安定性を評価するために、磁気ディスクと、ＤＦＨ素子を備えた磁気記録ヘッドとを磁気ディスク装置に搭載し、磁気記録ヘッドの浮上時の浮上量を５ｎｍとし、磁気ディスク装置内の環境を温度７０℃、相対湿度８０％の高温高湿環境下として、磁気記録ヘッドを磁気ディスク面上の特定半径位置での連続１４日間浮上走行させる定位置浮上試験を行った。この試験では、７日以上の連続走行に耐久すればヘッド浮上安定性は合格と言える。
以上の評価結果を纏めて下記表１に示した。
【００８３】
【表１】
【００８４】
表１の結果から明らかなように、本発明実施例による磁気ディスクでは、保護層の膜厚を４ｎｍ以下に薄膜化しても、コロージョン耐性、機械的耐久性、潤滑層との密着性、ヘッドの浮上安定性を兼ね備えた炭素系保護層を形成できることが確認できた。
【００８５】
一方、ＣＶＤ法で形成したＣＨ保護層表面に窒素プラズマを曝露することにより窒素を含有させた比較例１、２の磁気ディスクでは、窒素原子撃ち込みによる損傷深さが深く、保護層の膜厚を４ｎｍ以下に薄膜化すると、とくにコロージョン耐性、機械的耐久性、ヘッドの浮上安定性が劣化してしまう。また、保護層を、ＣＶＤ法で形成した、磁性層側のＣＨ層と、潤滑層側のＣＨＮ層の積層構造とした比較例３の磁気ディスクでは、コロージョン耐性や機械的耐久性の劣化は殆ど起こらないものの、保護層の膜厚を薄膜化した場合、その保護層の潤滑層側に窒素を含む薄膜層を形成しても、保護層表面の窒化量を十分に高めることができず、そのため潤滑層との密着性が不足し、潤滑剤のピックアップなどが原因でヘッドの浮上安定性が劣化してしまう。これら比較例の磁気ディスクではいずれも、これらの劣化分を補うためには保護層膜厚をより厚くしなければならず、保護層の薄膜化を実現できない。
【符号の説明】
【００８６】
１ ディスク基板
２ 付着層
３ 軟磁性層
４ シード層
５ 下地層
６ 垂直磁気記録層
７ 交換結合制御層
８ 補助記録層
９ 保護層
１０ 潤滑層
１００ 垂直磁気記録媒体
【技術分野】
【０００１】
本発明はハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと略記する）などの磁気ディスク装置に搭載される磁気記録媒体（磁気ディスク）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枚当り２５０Ｇバイト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、このような所要に応えるためには１平方インチ当り４００Ｇビットを超える情報記録密度を実現することが求められる。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、従来の面内磁気記録方式（長手磁気記録方式、水平磁気記録方式とも呼ばれている）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、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。
【０００３】
この阻害要因を解決するために、近年では、垂直磁気記録方式用の磁気記録媒体が主流となってきている。垂直磁気記録方式の場合では、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。このような垂直磁気記録媒体としては、例えば特開2002-74648号公報に開示されているような、基板上に軟磁性体からなる軟磁性下地層と、硬磁性体からなる垂直磁気記録層を備える、いわゆる二層型垂直磁気記録ディスクが知られている。
【０００４】
ところで、従来の磁気ディスクは、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、磁気ヘッドが磁気記録媒体に衝突した際、磁気ディスクの耐久性を確保するために、基板上に形成された磁気記録層の上に、保護層を設けている。保護層は薄膜においても優れた耐磨耗性と耐腐食性を維持するための強度と化学的耐性が必要とされるため、低摩擦・高強度・高化学安定性を有するダイヤモンドライクカーボンが好ましく使用されている。従来の保護層は、磁気記録媒体上に、炭化水素ガスによるＣＶＤ法、またはスパッタリング法などを用いてダイヤモンドライクカーボン保護層を形成していた。従来、保護層の膜厚は５〜１０ｎｍ程度必要としていた。
【０００５】
さらに保護層の上には、磁気ヘッドが衝突した際に保護層及び磁気ヘッドを保護するため、潤滑層が設けられる。潤滑層としては一般的にパーフルオロポリエーテル系潤滑剤が使用されている。
【０００６】
また、保護層と潤滑層との密着性を向上させるため、たとえば特許文献１には、たとえば保護層表面に窒素プラズマを曝露することにより水素を含有するカーボン保護層の表面層が窒素を含有する層とした磁気記録媒体が開示され、また特許文献２には、炭素系保護層を、磁性層側に形成され水素を含む炭素水素系保護層と、潤滑層側に形成され窒素を含み水素を含まない炭素窒素系保護層とにより構成した磁気記録媒体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１２８７３２号公報
【特許文献２】特開２００３−２４８９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、最近のＨＤＤでは４００Gbit／inch２以上の情報記録密度が要求されるようになってきたが、限られたディスク面積を有効に利用するために、ＨＤＤの起動停止機構が従来のＣＳＳ（ContactStart and Stop）方式に代えてＬＵＬ（Load Unload：ロードアンロード）方式のＨＤＤが用いられるようになってきた。ＬＵＬ方式では、ＨＤＤの停止時には、磁気ヘッドを磁気ディスクの外に位置するランプと呼ばれる傾斜台に退避させておき、起動動作時には磁気ディスクが回転開始した後に、磁気ヘッドをランプから磁気ディスク上に滑動させ、浮上飛行させて記録再生を行なう。停止動作時には磁気ヘッドを磁気ディスク外のランプに退避させたのち、磁気ディスクの回転を停止する。この一連の動作はＬＵＬ動作と呼ばれる。ＬＵＬ方式のＨＤＤに搭載される磁気ディスクでは、ＣＳＳ方式のような磁気ヘッドとの接触摺動用領域（ＣＳＳ領域）を設ける必要がなく、記録再生領域を拡大させることができ、高情報容量化にとって好ましいからである。
【０００９】
このような状況の下で情報記録密度を向上させるためには、磁気ヘッドの浮上量を低減させることにより、スペーシングロスを限りなく低減する必要がある。１平方インチ当り４００Ｇビット以上の情報記録密度を達成するためには、磁気ヘッドの浮上量は少なくとも５ｎｍ以下にする必要がある。ＬＵＬ方式ではＣＳＳ方式と異なり、磁気ディスク面上にＣＳＳ用の凸凹形状を設ける必要が無く、磁気ディスク面上を極めて平滑化することが可能となる。よってＬＵＬ方式のＨＤＤに搭載される磁気ディスクでは、ＣＳＳ方式に比べて磁気ヘッド浮上量を一段と低下させることができるので、記録信号の高Ｓ／Ｎ比化を図ることができ、磁気ディスク装置の高記録容量化に資することができるという利点もある。
【００１０】
最近のＬＵＬ方式の導入に伴う、磁気ヘッド浮上量の一段の低下により、５ｎｍ以下の超低浮上量においても、磁気ディスクが安定して動作することが求められるようになってきた。とりわけ上述したように、近年、磁気ディスクは面内磁気記録方式から垂直磁気記録方式に移行しており、磁気ディスクの大容量化、それに伴うフライングハイトの低下が強く要求されている。また、記録密度のさらなる向上のため磁気スペーシングを限りなく低減するためには、磁気ヘッド浮上量の低下に加えて、磁性層と磁気ヘッドの間に存在する保護層等の膜厚の低減が必要不可欠な課題である。
【００１１】
また最近では、磁気ディスク装置は、従来のパーソナルコンピュータの記憶装置としてだけでなく、携帯電話、カーナビゲーションシステムなどのモバイル用途にも多用されるようになってきており、使用される用途の多様化により、磁気ディスクに求められる環境耐性は非常に厳しいものになってきている。したがって、これらの状況に鑑みると、従来にもまして、磁気ディスクの安定性、信頼性などの更なる向上が急務となっている。
【００１２】
ところで、従来のＣＶＤ法又はスパッタリング法を用いて、単に保護層を薄膜化すると、保護層自体の摺動耐性（機械的強度）や腐食耐性等の耐久性が劣化することになる。たとえばプラズマＣＶＤ法で成膜した炭素系保護層は、ガス圧力、ガス流量、印加バイアス、投入パワーといったプロセスパラメータによって容易に膜質を変化させることができるが、コロージョン耐性と機械的強度との関係はトレードオフの関係があり、これらを同時に成立させることは従来困難な課題であった。そのため、保護層としての機能を持たせるためには、一番弱い特性が要求品質を満たすように保護層の膜厚を厚くする必要があった。しかし、保護層の膜厚を厚くすると、磁気スペーシングの低減が実現できず、よりいっそうの高記録密度化の達成が困難になる。
【００１３】
特に保護層と潤滑層の密着性を高めるために保護層に対して窒素等のプラズマによる表面処理を行うと、プラズマによってイオン化した高エネルギー原子を保護層に対して撃ち込むことになるため、その撃ち込みによる保護層の強度、密度、緻密性の低下、それに伴う耐磨耗性や、コロ−ジョン耐性の劣化が問題視されていた。上記のとおり、近年、保護層の膜厚をよりいっそう薄膜化することが要求されてきており、そうなると保護層の厚みが上記表面処理による原子の撃ち込み深さ（侵入深さ）に近づいてくるため、それに伴う耐磨耗性や、コロージョン耐性はさらに悪化することになる。さらに本発明者らの検討によると、かかる保護層の膜厚が例えば４ｎｍよりも薄膜になると、ヘッドの浮上安定性が急激に劣化してしまうことも判明した。ここで、プラズマ発生パワーを下げると原子の撃ち込み深さを小さくすることはできるが、保護層表面の窒化量が減るため、潤滑層との密着性が低下してしまう。従って、従来では、保護層と潤滑層との密着性を十分確保するためには、窒素等のプラズマによる表面処理をプラズマ発生パワーをある程度上げて実施することは必要不可欠であった。
【００１４】
また、保護層と潤滑層との密着性を向上させるため、上記特許文献２などに開示されているような、従来のＣＶＤ法又はスパッタリング法を用いて、窒素を含む炭素窒素系保護層を潤滑層側に形成する方法では、上記の窒素プラズマによる表面処理のような保護層の強度、密度、緻密性の低下は回避できるものの、特に保護層の膜厚を薄膜化した場合、その保護層の表面側に窒素を含む薄膜層を形成しても、保護層表面の窒化量を十分に高めることは困難であり、そのため潤滑層との密着性が不足し、潤滑剤のピックアップ（潤滑剤がヘッド側に移着する現象）が起こり易くなってしまう。
【００１５】
とくに近年、磁気ヘッドにおいては、素子内部に備えた薄膜抵抗体に通電して発熱させることで磁極先端部を熱膨張させるDynamic Flying Height(DFH)技術の導入でスペーシングの低減が急速に進んでおり、DFH素子のバックオフマージン２ｎｍ以下を満足させる媒体開発が必要となっている。このように、近年の高記録密度化に伴う磁気ヘッドの低浮上量化、磁気スペーシングの低減のもとでの高耐久性、高信頼性を有する磁気記録媒体の実現が求められている。
【００１６】
またさらには、面記録密度が１平方インチ当り５００Ｇビットを超える次世代磁気記録媒体においては、データトラックやビッド間を磁気的に分離することで、隣接トラックビッド間のサイドフリンジなどの影響を低減したディスクリートトラックメディア（以下、ＤＴＲメディアと呼ぶ。）やビッドパターンドメディア（以下、ＢＰＭと呼ぶ。）が有望視されており、かかる次世代メディア用媒体として、高耐久性、高信頼性を有する磁気記録媒体の実現が求められている。
【００１７】
本発明は、以上説明したような従来の種々の問題点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、薄膜化しても、コロージョン耐性、機械的耐久性、潤滑層との密着性、ヘッドの浮上安定性に優れた保護層を備えた磁気記録媒体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】
【００１８】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、まず炭化水素系ガスを用いてＣＶＤ法で炭素系下層を形成し、次いで、炭化水素系ガスと窒素ガスの混合ガスを用いて炭素系上層を形成した後、該上層の表面に窒素プラズマ等による窒素化処理を施すことにより、プラズマ照射による原子の撃ち込み深さを小さく（浅く）でき、保護層全体の膜厚を薄膜化しても、その最表面層だけを窒素化して、しかも最表面層の窒素化量を高めることが可能となり、上記課題が解決できることを見い出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は以下の構成を有する。
【００１９】
（構成１）
基板上に少なくとも磁性層と炭素系保護層と潤滑層が順次設けられた磁気記録媒体の製造方法であって、前記炭素系保護層は、前記磁性層側に形成される下層と、前記潤滑層側に形成される上層とを備え、前記炭素系保護層は、炭化水素系ガスを用いて化学気相成長（ＣＶＤ）法で前記下層を形成し、次いで、炭化水素系ガスと窒素ガスの混合ガスを用いて前記上層を形成した後、該上層の表面を窒素化する処理を施すことにより形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【００２０】
（構成２）
前記上層の表面を窒素化する処理は、窒素プラズマを曝露することにより行うことを特徴とする構成１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（構成３）
前記炭素系保護層の膜厚が４ｎｍ以下であることを特徴とする構成１又は２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００２１】
（構成４）
前記下層と前記上層の膜厚比が、９：１〜４：１の範囲であることを特徴とする構成１乃至３のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（構成５）
前記下層は、少なくとも２段階成膜により形成することを特徴とする構成１乃至４のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００２２】
（構成６）
前記下層は、途中でチャンバー内のガス圧を変更することによる少なくとも２段階成膜により形成することを特徴とする構成５に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（構成７）
前記下層は、途中で印加バイアスを変更することによる少なくとも２段階成膜により形成することを特徴とする構成５又は６に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００２３】
（構成８）
前記上層は、ＣＶＤ法により形成されることを特徴とする構成１乃至７のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（構成９）
前記潤滑層は、１分子当たり少なくとも３個以上のヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を含有することを特徴とする構成１乃至８のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００２４】
（構成１０）
前記磁気記録媒体は、起動停止機構がロードアンロード方式の磁気ディスク装置に搭載され、５ｎｍ以下のヘッド浮上量の下で使用される磁気記録媒体であることを特徴とする構成１乃至９のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（構成１１）
記録再生素子の磁極先端部を熱膨張させるＤＦＨヘッドを用いることを特徴とする構成１０に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００２５】
（構成１２）
前記磁気記録媒体は、ディスクリートトラックメディア用媒体又はビッドパターンドメディア用媒体であることを特徴とする構成１乃至１１のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、薄膜化しても、コロージョン耐性、機械的耐久性、潤滑層との密着性、ヘッドの浮上安定性に優れた保護層を備えた磁気ディスク等の磁気記録媒体の製造方法を提供することができる。これによって、磁気スペーシングのより一層の低減を実現でき、しかも近年の急速な高記録密度化に伴う磁気ヘッドの低浮上量のもとでも、また用途の多様化に伴う非常に厳しい環境耐性のもとでも高耐久性、高信頼性を有する磁気記録媒体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係わる垂直磁気記録媒体の層構成の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明と従来の磁気記録媒体における、窒素プラズマ発生パワーと保護層中の炭素原子（Ｃ）に対する窒素原子（Ｎ）の存在比（Ｎ／Ｃ）との関係の対比を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施の形態により詳細に説明する。
まず、本発明により製造される磁気記録媒体、とりわけ高記録密度化に好適な垂直磁気記録媒体の概略を説明する。
図１は、本発明に係わる垂直磁気記録媒体の層構成の一実施の形態を示す断面図である。図１に示すように、本発明に係わる上記垂直磁気記録媒体の層構成の一実施の形態１００としては、具体的には、ディスク基板１上に、基板に近い側から、例えば付着層２、軟磁性層３、シード層４、下地層５、磁気記録層（垂直磁気記録層）６、交換結合制御層７、補助記録層８、保護層９、潤滑層１０などを積層したものである。
【００２９】
上記ディスク基板１用ガラスとしては、アルミノシリケートガラス、アルミノボロシリケートガラス、ソーダタイムガラス等が挙げられるが、中でもアルミノシリケートガラスが好適である。また、アモルファスガラス、結晶化ガラスを用いることができる。なお、化学強化したガラスを用いると、剛性が高く好ましい。本発明において、基板主表面の表面粗さはRmaxで３ｎｍ以下、Raで０．３ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３０】
基板１上には、垂直磁気記録層の磁気回路を好適に調整するための軟磁性層３を設けることが好適である。かかる軟磁性層は、第一軟磁性層と第二軟磁性層の間に非磁性のスペーサ層を介在させることによって、ＡＦＣ（Antiferro-magneticexchange coupling：反強磁性交換結合）を備えるように構成することが好適である。これにより第一軟磁性層と第二軟磁性層の磁化方向を高い精度で反並行に整列させることができ、軟磁性層から生じるノイズを低減することができる。具体的には、第一軟磁性層、第二軟磁性層の組成としては、例えばＣｏＴａＺｒ（コバルト−タンタル−ジルコニウム）またはＣｏＦｅＴａＺｒ（コバルト−鉄−タンタル−ジルコニウム）またはＣｏＦｅＴａＺｒＡｌＣｒ（コバルト−鉄−タンタル−ジルコニウム−アルミニウム−クロム）またはＣｏＦｅＮｉＴａＺｒ（コバルト−鉄−ニッケル−タンタル−ジルコニウム）とすることができる。上記スペーサ層の組成は例えばＲｕ（ルテニウム）とすることができる。
軟磁性層の膜厚は、構造及び磁気ヘッドの構造や特性によっても異なるが、全体で１５ｎｍ〜１００ｎｍであることが望ましい。なお、上下各層の膜厚については、記録再生の最適化のために多少差をつけることもあるが、概ね同じ膜厚とするのが望ましい。
【００３１】
また、基板１と軟磁性層３との間には、付着層２を形成することが好ましい。付着層を形成することにより、基板と軟磁性層との間の付着性を向上させることができるので、軟磁性層の剥離を防止することができる。付着層の材料としては、例えばＴｉ含有材料を用いることができる。
【００３２】
また、シード層４は、下地層５の配向ならびに結晶性を制御するために用いられる。媒体の全層を連続成膜する場合には特に必要のない場合もあるが、軟磁性層と下地層の相性如何によっては結晶成長性が劣化することがあるため、シード層を用いることにより、下地層の結晶成長性の劣化を防止することができる。シード層の膜厚は、下地層の結晶成長の制御を行うのに必要最小限の膜厚とすることが望ましい。厚すぎる場合には、信号の書き込み能力を低下させてしまう原因となる。
【００３３】
上記下地層５は、垂直磁気記録層６の結晶配向性（結晶配向を基板面に対して垂直方向に配向させる）、結晶粒径、及び粒界偏析を好適に制御するために用いられる。下地層の材料としては、面心立方（ｆｃｃ）構造あるいは六方最密充填（ｈｃｐ）構造を有する単体あるいは合金が好ましく、例えばＲｕ、Ｐｄ，Ｐｔ，Ｔｉやそれらを含む合金が挙げられるが、これらに限定はされない。本発明においては、特にＲｕまたはその合金が好ましく用いられる。Ｒｕの場合、hcp結晶構造を備えるＣｏＰｔ系垂直磁気記録層の結晶軸（c軸）を垂直方向に配向するよう制御する作用が高く好適である。なお、低ガス圧プロセスと高ガス圧プロセスによる積層構造の場合、同じ材料の組合わせはもちろん、異種材料を組合わせることもできる。
【００３４】
また、上記垂直磁気記録層６は、コバルト（Ｃｏ）を主体とする結晶粒子と、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｃｏ、またはこれらＳｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｃｏの酸化物を主体とする粒界部を有するグラニュラー構造の強磁性層を含むことが好適である。
具体的に上記強磁性層を構成するＣｏ系磁性材料としては、非磁性物質である酸化ケイ素（ＳｉＯ２）又は酸化チタン（ＴｉＯ２）の少なくとも一方を含有するＣｏＣｒＰｔ（コバルト−クロム−白金）からなる硬磁性体のターゲットを用いて、ｈｃｐ結晶構造を成型する材料が望ましい。また、この強磁性層の膜厚は、例えば２０ｎｍ以下であることが好ましい。また、この強磁性層は、単層であっても良く、複数層で構成されても良い。
【００３５】
また、補助記録層８を、交換結合制御層７を介して垂直磁気記録層６の上部に設けることによって、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といった特性を付け加えることができる。補助記録層の組成は、例えばＣｏＣｒＰｔＢとすることができる。
【００３６】
また、前記垂直磁気記録層６と前記補助記録層８との間に、交換結合制御層７を有することが好適である。交換結合制御層を設けることにより、前記垂直磁気記録層と前記補助記録層との間の交換結合の強さを好適に制御して記録再生特性を最適化することができる。交換結合制御層としては、例えば、Ｒｕなどが好適に用いられる。
【００３７】
上記強磁性層を含む垂直磁気記録層の形成方法としては、スパッタリング法で成膜することが好ましい。特にＤＣマグネトロンスパッタリング法で形成すると均一な成膜が可能となるので好ましい。
【００３８】
また、上記垂直磁気記録層の上（本実施の形態では補助記録層の上）に、保護層９を設ける。保護層を設けることにより、磁気記録媒体上を浮上飛行する磁気ヘッドから磁気ディスク表面を保護することができる。保護層の材料としては、炭素系保護層が好適である。
【００３９】
また、上記保護層９上に、更に潤滑層１０を設けることが好ましい。潤滑層を設けることにより、磁気ヘッドと磁気ディスク間の磨耗を抑止でき、磁気ディスクの耐久性を向上させることができる。潤滑層の材料としては、たとえばＰＦＰＥ（パーフルオロポリエーテル）系化合物が好ましい。潤滑層は、例えばディップコート法で形成することができる。
【００４０】
本発明は、上記構成１の発明にあるように、基板上に少なくとも磁性層と炭素系保護層と潤滑層が順次設けられた磁気記録媒体の製造方法であって、前記炭素系保護層は、前記磁性層側に形成される下層と、前記潤滑層側に形成される上層とを備え、前記炭素系保護層は、炭化水素系ガスを用いて化学気相成長（ＣＶＤ）法で前記下層を形成し、次いで、炭化水素系ガスと窒素ガスの混合ガスを用いて前記上層を形成した後、該上層の表面を窒素化する処理を施すことにより形成することを特徴とするものである。
【００４１】
本発明において、炭素系保護層は、前記磁性層側に形成される下層と、前記潤滑層側に形成される上層とを備える。上記炭素系保護層のうち、磁性層側に形成される下層は、炭化水素系ガスを用いてＣＶＤ法で形成される。ＣＶＤ法による成膜に使用する炭化水素系ガスとしては、例えばエチレンガスに代表される低級炭化水素系ガス（炭素数が１〜５程度）が好適に用いられる。成膜時のチャンバー内のガス圧、ガス流量、印加バイアス、投入パワー等のプロセスパラメータについては適宜設定する。これによって、下層にはＣＨ層が形成される。
【００４２】
また、上記炭素系保護層のうち、潤滑層側に形成される上層は、炭化水素系ガスと窒素ガスの混合ガスを用いて例えばＣＶＤ法で形成される。成膜時のチャンバー内のガス圧、ガス流量、印加バイアス、投入パワー等のプロセスパラメータについては適宜設定する。これによって、上層にはＣＨＮ層が形成される。この場合の炭化水素系ガスと窒素ガスの混合割合は、本発明において特に制約はないが、窒素ガスの導入量が少な過ぎると、形成されるＣＨＮ層における窒素含有量が相対的に少なくなるため、この後に行う例えば窒素プラズマによる窒素化処理において、窒素プラズマ発生パワーをある程度上げないと、潤滑層との十分な密着性が得られる程度に上層表面の窒化量を高めることが困難になる。窒素プラズマ発生パワーを上げると窒素原子の撃ち込みによる損傷深さが大きくなるという問題がある。一方、炭化水素系ガスに対する窒素ガスの導入量をあまり多くしても、形成されるＣＨＮ層における窒素含有量の増加には限界がある。したがって、上層のＣＨＮ層の成膜において、炭化水素系ガスに対する窒素ガスの混合比は、流量（sccm単位）比で、１：４〜４：１程度の範囲内とすることが好適である。
【００４３】
なお、上記上層の成膜方法は、ＣＶＤ法には限定されないが、下層をＣＶＤ法で形成した後、上層を同じチャンバー内で連続的に形成することができるという観点からすれば、上層についてもＣＶＤ法により形成することが好適である。
【００４４】
また、本発明の炭素系保護層における上記下層と上記上層の膜厚比は、９：１〜４：１の範囲であることが好ましい。例えば上層の膜厚が上記範囲よりも相対的に薄くなると、例えば窒素プラズマによる窒素化処理において、撃ち込まれた窒素原子の多くが下層のＣＨ層まで到達してしまい、潤滑層との密着性に寄与する保護層の上層表面の窒素量を高められないおそれがある。後述のように、本発明者らの考察によれば、上層のＣＨＮ層は、イオン化した高エネルギーの窒素原子が撃ち込まれた際の衝撃を緩和し、その結果窒素原子の撃ち込み深さが抑制されるという作用を奏するものと考えられ、上層の膜厚が薄いとこのような作用が得られ難くなる。一方、上層の膜厚が上記範囲よりも厚いと、下層のＣＨ層の膜厚が相対的に薄くなるため、保護層としての機械的耐久性やコロージョン耐性が低下する。
【００４５】
本発明により形成される炭素系保護層の膜厚（総膜厚）は、薄膜化の要請の観点から、４ｎｍ以下であることが好ましい。特に、２〜４ｎｍの範囲であることが好ましい。保護層の膜厚が２ｎｍ未満では、保護層としての性能が低下する場合がある。
【００４６】
また、保護層のうち、上記上層の膜厚は、0.2〜0.8ｎｍの範囲であることが好ましい。上層の膜厚が上記範囲より薄いと、イオン化した高エネルギーの窒素原子が撃ち込まれた際の衝撃を緩和し、窒素原子の撃ち込み深さが抑制される作用が得られ難い。一方、上層の膜厚が上記範囲よりも厚いと、保護層全体の薄膜化の観点から相対的に下層の膜厚が薄くなるため、機械的耐久性やコロージョン耐性が低下する。
【００４７】
また、保護層のうち、上記下層の膜厚は、1.6〜3.6ｎｍの範囲であることが好ましい。下層の膜厚が上記範囲より薄いと、保護層の機械的耐久性やコロージョン耐性が低下する。一方、下層の膜厚が上記範囲より厚くなると、保護層の薄膜化の観点から好ましくない。
なお、本発明においては、保護層の膜厚（総膜厚、上層と下層の各膜厚を意味する。）は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により測定される膜厚とする。
【００４８】
上記上層の表面を窒素化する処理としては、窒素プラズマを曝露（又は照射）することにより行うことが好適である。上層に対して、窒素プラズマを曝露することにより、上層の表面層を窒素化して、潤滑層との十分な密着性が得られる程度に上層表面の窒化量を高めることができる。本発明においては、プラズマ発生パワーを２５〜７５Ｗの範囲とすることが好適である。従来は、潤滑層との十分な密着性が得られる程度に保護層表面の窒化量を高めるためには、プラズマ発生パワーを最低でも１００Ｗ程度に設定する必要があったが、本発明においては、従来よりも低いパワーで潤滑層との十分な密着性が得られる程度に保護層表面の窒化量を高めることが可能である。
【００４９】
また、本発明において、上記下層のＣＨ層は、少なくとも２段階成膜により形成することがよりいっそう好ましい。この場合、途中でチャンバー内のガス圧を変更することによる少なくとも２段階成膜により形成することが好ましい。また、途中で成膜時の基板印加バイアスを変更することによる少なくとも２段階成膜により形成してもよい。また、途中でチャンバー内のガス圧とともに印加バイアスを変更することによる少なくとも２段階成膜により形成してもよい。
【００５０】
本発明においては、特に、下層のＣＨ層を、最初は高ガス圧で成膜し、途中で低ガス圧に変更する２段成膜により形成することが好ましい。このような２段成膜により、下層の磁気記録層へのダメージが少なくなるため、途中でガス圧等を変更することなく連続成膜した場合と比べると、特に良好な磁気特性、記録再生特性が得られる。この場合の高ガス圧は、4.0〜2.0Ｐａの範囲、低ガス圧は、1.5〜0.5Ｐａの範囲に設定することが好適である。なお、チャンバー内のガス圧を変更する際、圧力変動が収まりチャンバー内が安定するまで、基板の印加バイアスを０（零）Ｖにして成膜を行わない待機時間を設けるようにしてもよい。最初の高ガス圧で成膜される層（高ガス圧層）と、途中からの低ガス圧で成膜される層（低ガス圧層）との膜厚比は、概ね1：3〜1：5とすることが好適である。高ガス圧で成膜される層の膜厚が上記範囲を下回ると磁気記録層へのダメージが多大となり、また上記範囲を上回ると緻密性に優れた低ガス圧で成膜される層の膜厚が相対的に薄くなり、保護膜としての十分な機械的耐久性を確保できなくなる。
【００５１】
また、上述のガス圧の変更に代えて、あるいはガス圧の変更とともに、印加バイアスを変更する場合、最初は低バイアスで成膜し、途中で高バイアスに変更する２段成膜とすることが好ましい。この場合の低バイアスは、50〜300Ｖの範囲、高バイアスは、300〜400Ｖの範囲に設定することが好適である。
【００５２】
本発明における炭素系保護層の上に形成する前記潤滑層は、１分子当たり少なくとも３個以上のヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を含有することが好ましい。本発明によれば、炭素系保護層の最表面（表層）だけを窒素化して、潤滑層との密着性に寄与する保護層の潤滑層側の表層中に潤滑層との密着点（活性点）を十分に形成できる。潤滑剤の分子中にヒドロキシル基などの極性基が存在することにより、炭素系保護層と潤滑剤分子中のヒドロキシル基との相互作用により、潤滑剤の保護層への良好な密着性が得られるため、取り分け１分子当たり少なくとも３個以上のヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤が好ましく用いられる。
【００５３】
以上説明したように、本発明によれば、薄膜化しても、コロージョン耐性、機械的耐久性、潤滑層との密着性、ヘッドの浮上安定性を兼ね備えた炭素系保護層を形成することができるので、磁気スペーシングのより一層の低減を実現でき、しかも近年の急速な高記録密度化に伴う磁気ヘッドの超低浮上量（５ｎｍあるいはそれ以下）のもとで、また用途の多様化に伴う非常に厳しい環境耐性のもとでも高耐久性、高信頼性を有する磁気記録媒体を得ることができる。
【００５４】
本発明者らは、保護層を薄膜化しても、良好なコロージョン耐性、機械的耐久性、潤滑層との密着性、およびヘッドの浮上安定性が得られる理由についても検討した結果、以下のように推察した。
図２は、本発明と従来の磁気記録媒体における、窒素プラズマ発生パワーと保護層中の炭素原子（Ｃ）に対する窒素原子（Ｎ）の存在比（Ｎ／Ｃ）との関係の対比を示す図である。なお、図２の縦軸は、Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ）法によって測定した保護層中の炭素原子（Ｃ）に対する窒素原子（Ｎ）の存在比（Ｎ／Ｃ）を原子比で示している。
【００５５】
図２によると、ＣＶＤ法で形成したＣＨ層の表面に窒素プラズマを曝露して窒化処理する従来例の場合よりも、本発明では、窒素プラズマ発生パワーに対するＮ／Ｃ比の増加割合（傾き）が小さくなっている。また、本発明では、プラズマ発生パワーが０（零）ＷのときのＮ／Ｃは、上層のＣＨＮ層中のＮ含有量を反映している。
【００５６】
本発明者らの考察によれば、保護層に対し窒素プラズマが曝露され、イオン化した高エネルギーの窒素原子が撃ち込まれるとＣＨＮ層のＮ原子（ＣＨＮとして）が一部放出される。つまり、窒素プラズマが曝露されると、上層のＣＨＮ層において、ＣＨＮ層中のＮ原子を若干エッチングしながら窒素化が進行していく。そのため上層のＣＨＮ層は、イオン化した高エネルギーの窒素原子が撃ち込まれた際の衝撃を緩和し、その結果窒素原子の撃ち込み深さ（侵入深さ）が抑制されるという作用を奏するものと考えられる。また、本発明においては、従来よりも低いプラズマ発生パワーで潤滑層との十分な密着性が得られる程度に保護層表面の窒化量を高めることが可能である。要するに、潤滑層との密着性に寄与する炭素系保護層の最表面（表層）だけを十分に窒素化することが可能であり、プラズマによる高エネルギーの窒素原子が撃ち込まれることによる損傷があっても保護層のごく表層部分（上層のＣＨＮ層）だけであるため、コロージョン耐性や機械的耐久性の劣化は起こらない。
以上のことから、本発明によれば、保護層を従来よりも薄膜化でき、しかも良好なコロージョン耐性、機械的耐久性、潤滑層との密着性、およびヘッドの浮上安定性が得られるものと考えられる。
【００５７】
また、本発明の磁気記録媒体は、特にＬＵＬ方式の磁気ディスク装置に搭載される磁気記録媒体として好適である。ＬＵＬ方式の導入に伴う磁気ヘッド浮上量の一段の低下により、例えば５ｎｍ以下の超低浮上量においても磁気記録媒体が安定して動作することが求められるようになってきており、低浮上量のもとで高い耐久性及び信頼性を有する本発明の磁気記録媒体は好適である。
【００５８】
また、近年、磁気ヘッドにおいては、素子内部に備えた薄膜抵抗体に通電して発熱させることで磁極先端部を熱膨張させるDynamic Flying Height(DFH)技術の導入でスペーシングの低減が急速に進んでおり、DFH素子のバックオフマージン２ｎｍ以下を満足させる媒体開発が必要となっている。このように、近年の高記録密度化に伴う磁気ヘッドの低浮上量化、磁気スペーシングの低減のもとでの高耐久性、高信頼性を有する本発明の磁気記録媒体は好適である。
【００５９】
またさらには、面記録密度が１平方インチ当り５００Ｇビットを超える次世代磁気記録媒体においては、データトラックやビッド間を磁気的に分離することで、隣接トラックビッド間のサイドフリンジなどの影響を低減したＤＴＲメディアやＢＰＭが有望視されており、かかる次世代メディア用媒体として、高耐久性、高信頼性を有する本発明の磁気記録媒体は好適である。
【実施例】
【００６０】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。
（実施例１）
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製した。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ガラス基板を得た。ディスク直径は６５ｍｍである。このガラス基板の主表面の表面粗さをAFM（原子間力顕微鏡）で測定したところ、Rmaxが２．１８ｎｍ、Raが０．１８ｎｍという平滑な表面形状であった。なお、Rmax及びRaは、日本工業規格（JIS）に従う。
【００６１】
次に、枚葉式静止対向スパッタ装置を用いて、上記ガラス基板上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて、順次、付着層、軟磁性層、シード層、下地第一層、下地第二層、垂直磁気記録層、交換結合制御層、補助記録層の各成膜を行った。
【００６２】
以下の各材料の記述における数値は組成を示すものとする。
まず、付着層として、１０ｎｍのCr-45Ti層を成膜した。
次に、軟磁性層として、非磁性層を挟んで反強磁性交換結合する２層の軟磁性層の積層膜を成膜した。すなわち、最初に１層目の軟磁性層として、２５ｎｍの92(60Co40Fe)-3Ta-5Zr層を成膜し、次に非磁性層として、０．５ｎｍのRu層を成膜し、さらに２層目の軟磁性層として、１層目の軟磁性層と同じ、92(60Co40Fe)-3Ta-5Zr 層を２５ｎｍに成膜した。
【００６３】
次に、上記軟磁性層上に、シード層として、５ｎｍのNi5W層を成膜した。
【００６４】
次に，下地層として２層のRu層を成膜した。すなわち、下地第一層として、Arガス圧０．７ＰａにてＲｕを１２ｎｍ成膜し、下地第二層として、Arガス圧４．５ＰａにてＲｕを１２ｎｍ成膜した。
【００６５】
次に、下地層の上に、磁気記録層を成膜した。まず、垂直磁気記録層として、厚さが２ｎｍである93(Co-20Cr-18Pt)-7Cr2O3およびその上に、厚さが９nmの87(Co-10Cr-18Pt)-5SiO2-5TiO2-3CoOを成膜した。次に、交換結合制御層として、０．３ｎｍのRu層を成膜し、更にその上に補助記録層として、７ｎｍのCo-18Cr-13Pt-5Bを成膜した。
【００６６】
そして次に、上記補助記録層の上に、エチレンガスを用いてＣＶＤ法により、保護層を形成した。まず、エチレンガスをチャンバー内に５００ｓｃｃｍ流した状態でガス圧を３．５Ｐａとし、基板には−４００Ｖのバイアスを印加した状態で、ＣＨ層を０．９ｎｍ成膜し、この時点で、エチレンガス流量を１５０ｓｃｃｍに変更してチャンバー内のガス圧を０．９Ｐａに下げ、この状態で引き続きＣＨ層を２．３ｎｍ成膜した。
その後、さらに同じチャンバー内に窒素ガスを導入し、エチレンガスと窒素ガスの混合ガス（流量比 Ｃ２Ｈ４：Ｎ２＝２５０ｓｃｃｍ：３００ｓｃｃｍ）雰囲気下でガス圧を１．５Ｐａとし、基板には−４００Ｖのバイアスを印加した状態で、ＣＨＮ層を０．３ｎｍ成膜した。
【００６７】
続いて、形成した保護層の上層側のＣＨＮ層に対して窒素プラズマを曝露する窒化処理を行った。このとき窒素ガスをチャンバー内が６Ｐａとなるように導入し、２５Ｗの電力でプラズマを発生させ、２．５秒間窒素プラズマを曝露させた。
なお、上記保護層の各層の膜厚は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて測定した。
【００６８】
このようにして保護層（総膜厚３．５ｎｍ）までを形成した磁気記録媒体を洗浄した後、次に、上記保護層の上に、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）系潤滑剤であるソルベイソレクシス社製のフォンブリンゼットテトラオール（商品名）をＧＰＣ法で分子量分画し、分子量分散度が１．０８としたものをディップ法で塗布することにより潤滑層を１．８ｎｍ成膜した。なお、上記潤滑剤は、１分子当たり４個のヒドロキシル基を有している。
成膜後に、磁気ディスクを焼成炉内で１１０℃、６０分間で加熱処理した。
以上のようにして、実施例１の磁気ディスクを得た。
【００６９】
（実施例２）
実施例１における保護層の成膜工程において、ガス圧３．５ＰａにてＣＨ層を０．９ｎｍ成膜し、引き続いてガス圧０．９ＰａにてＣＨ層を１．８ｎｍ成膜した後、ＣＨＮ層を０．３ｎｍ成膜して、保護層の総膜厚を３ｎｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして保護層を形成した。
この点以外は実施例１と同様にして磁気ディスクを作製し、実施例２の磁気ディスクを得た。
【００７０】
（実施例３）
実施例１における保護層の成膜工程において、ガス圧３．５ＰａにてＣＨ層を０．９ｎｍ成膜し、引き続いてガス圧０．９ＰａにてＣＨ層を１．９ｎｍ成膜した後、ＣＨＮ層を０．７ｎｍ成膜して、保護層の総膜厚を３．５ｎｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして保護層を形成した。
この点以外は実施例１と同様にして磁気ディスクを作製し、実施例３の磁気ディスクを得た。
【００７１】
（実施例４）
保護層の成膜を次のように行った。まず、エチレンガスをチャンバー内に５００ｓｃｃｍ流した状態でガス圧を３．５Ｐａとし、基板には−３００Ｖのバイアスを印加した状態で、ＣＨ層を０．９ｎｍ成膜した時点で、エチレンガス流量を１５０ｓｃｃｍに変更してチャンバー内のガス圧を０．９Ｐａに下げ、バイアスを−４００Ｖに変更して、引き続きＣＨ層を２．８ｎｍ成膜した。
その後、実施例１と同様、同じチャンバー内に窒素ガスを導入し、エチレンガスと窒素ガスの混合ガス（流量比 Ｃ２Ｈ４：Ｎ２＝２５０ｓｃｃｍ：３００ｓｃｃｍ）雰囲気下でガス圧を１．５Ｐａとし、基板には−４００Ｖのバイアスを印加した状態で、ＣＨＮ層を０．３ｎｍ成膜した。
【００７２】
続いて、実施例１と同様、形成した保護層の上層側のＣＨＮ層に対して窒素プラズマを曝露する窒化処理を行った。このとき窒素ガスをチャンバー内が６Ｐａとなるように導入し、２５Ｗの電力でプラズマを発生させ、２．５秒間窒素プラズマを曝露させた。
以上のようにして保護層を形成したこと以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを作製し、実施例４の磁気ディスクを得た。
【００７３】
（実施例５）
実施例１における潤滑層の成膜工程において、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）系潤滑剤としてソルベイソレクシス社製のフォンブリンゼットドール（商品名）をＧＰＣ法で分子量分画し、分子量分散度が１．０８としたものをディップ法で塗布することにより潤滑層を１．８ｎｍ成膜したこと以外は、実施例１と同様にして潤滑層を形成した。なお、上記潤滑剤は、１分子当たり２個のヒドロキシル基を有している。
この点以外は実施例１と同様にして磁気ディスクを作製し、実施例５の磁気ディスクを得た。
【００７４】
（実施例６）
実施例１と同様にして、枚葉式静止対向スパッタ装置を用いて、前記ガラス基板上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて、順次、付着層、軟磁性層、シード層、下地第一層、下地第二層、垂直磁気記録層、交換結合制御層、補助記録層の各成膜を行った。そして次に、上記補助記録層の上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて、水素化ダイヤモンドライクカーボンからなる保護層を形成した。保護層の膜厚は４ｎｍとした。
【００７５】
次に、このようにして作製した垂直磁気記録媒体を用いて、１２０ｎｍトラックピッチのＤＴＲメディアを製造した。
まず、上記垂直磁気記録媒体上に石英モールドを用いたＵＶナノインプリント法によりＤＴＲのパターニングを行った。次に誘導結合型プラズマ反応性エッチング法（ICP-RIE）によるレジスト残膜と保護層（DLC）の除去を行った。更にイオンビームエッチング法（IBE）を用いて磁気記録層（垂直磁気記録層、交換結合制御層、補助記録層）のエッチングを行った。その後、SiO2やNiAlなどの非磁性材料ターゲットを用いたRF-スパッタリング法を用いて、磁気記録層のエッチング後に生じた溝を埋め込んだ。そして再度IBEを用いて平坦化をした後、その表面に、実施例１と同じ炭素系保護層と潤滑層を形成して、１２０ｎｍトラックピッチのＤＴＲメディア（実施例６の磁気ディスク）を製造した。
【００７６】
（比較例１）
エチレンガスを用いてＣＶＤ法により、保護層を形成した。すなわち、エチレンガスをチャンバー内に導入してガス圧を２Ｐａとし、基板には−４００Ｖのバイアスを印加した状態で、ＣＨ層を３．５ｎｍ成膜した。
続いて、形成した保護層（ＣＨ層）に対して窒素プラズマを曝露する窒化処理を行った。このとき窒素ガスをチャンバー内が６Ｐａとなるように導入し、１００Ｗの電力でプラズマを発生させ、２．５秒間窒素プラズマを曝露させた。
以上のようにして保護層を形成したこと以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを作製し、比較例１の磁気ディスクを得た。
【００７７】
（比較例２）
エチレンガスを用いてＣＶＤ法により、保護層を形成した。まず、エチレンガスをチャンバー内に導入してガス圧を３．５Ｐａとし、基板には−４００Ｖのバイアスを印加した状態で、ＣＨ層を０．９ｎｍ成膜した後、エチレンガス流量を変更してチャンバー内のガス圧を０．９Ｐａに下げ、この状態で引き続きＣＨ層を２．６ｎｍ成膜した。
続いて、形成した保護層（ＣＨ層）に対して窒素プラズマを曝露する窒化処理を行った。このとき窒素ガスをチャンバー内が６Ｐａとなるように導入し、７５Ｗの電力でプラズマを発生させ、２．５秒間窒素プラズマを曝露させた。
以上のようにして保護層を形成したこと以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを作製し、比較例２の磁気ディスクを得た。
【００７８】
（比較例３）
エチレンガスを用いてＣＶＤ法により、保護層を形成した。まず、エチレンガスをチャンバー内に導入しガス圧を２Ｐａとし、基板には−４００Ｖのバイアスを印加した状態で、ＣＨ層を３．２ｎｍ成膜した時点で、チャンバー内に窒素ガスを導入し、エチレンガスと窒素ガスの混合ガス（流量比 Ｃ２Ｈ４：Ｎ２＝４２０ｓｃｃｍ：３５０ｓｃｃｍ）雰囲気下でガス圧を３．０Ｐａとし、基板には−４００Ｖのバイアスを印加した状態で、ＣＨＮ層を０．３ｎｍ成膜した。
以上のようにして保護層を形成したこと以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを作製し、比較例３の磁気ディスクを得た。
【００７９】
次に、以下の試験方法により、実施例および比較例の各磁気ディスクの評価を行った。
［コロージョン耐性（金属イオン耐溶出性）評価］
保護層のコロージョン耐性を評価するため、磁気ディスクの表面に３％の硝酸１００μＬを各８点滴下し、約１時間室温で放置した後、当該８点を回収し、これら液滴の半径を測定して、これを１ｍＬに定容する。これらの液滴をＩＣＰ（誘導結合プラズマ：Inductively Coupled Plasma）質量分析装置で金属成分を定量し、溶液濃度と滴下面積から磁気ディスク表面１ｍ２当たりのＣｏ溶出量を算出した。溶出したＣｏ量が少ないほど、保護層のコロージョン耐性が優れていると言える。
【００８０】
［機械的耐久性評価］
保護層の機械的耐久性を評価するためにピンオンテストを行った。ピンオンテストは、９１．８ｒｐｍで回転させた磁気ディスク上の半径２６ｍｍの位置に３０ｇの荷重で棒の先に固定させた直径２ｍｍのAl2O3-TiC製ボールを押し付けることで摺動させ、保護層が破断するまでのパスカウントを測定することにより行った。パスカウントが高いほど保護層の機械的耐久性が優れていると言える。この試験では、400カウント以上の耐久性があれば合格と言える。
【００８１】
［潤滑層密着性評価］
保護層と潤滑層の密着性評価は以下の試験により行った。
予め、磁気ディスクの潤滑層膜厚をＦＴＩＲ（フーリエ変換型赤外分光光度計）法で測定する。次に、磁気ディスクを溶媒（ディップ法に用いた溶媒）に１分間浸漬させる。溶媒に浸漬させることで、付着力の弱い潤滑層部分は溶媒に分散溶解してしまうが、付着力の強い部分は保護層上に残留することができる。磁気ディスクを溶媒から引き上げ、再び、ＦＴＩＲ法で潤滑層膜厚を測定する。溶媒浸漬前の潤滑層膜厚に対する、溶媒浸漬後の潤滑層膜厚の比率を潤滑層密着率（ボンデッド率）と呼ぶ。ボンデッド率が高ければ高いほど、保護層に対する潤滑層の付着性能（密着性）が高いと言える。
【００８２】
［ヘッド浮上安定性評価］
ヘッド浮上安定性を評価するために、磁気ディスクと、ＤＦＨ素子を備えた磁気記録ヘッドとを磁気ディスク装置に搭載し、磁気記録ヘッドの浮上時の浮上量を５ｎｍとし、磁気ディスク装置内の環境を温度７０℃、相対湿度８０％の高温高湿環境下として、磁気記録ヘッドを磁気ディスク面上の特定半径位置での連続１４日間浮上走行させる定位置浮上試験を行った。この試験では、７日以上の連続走行に耐久すればヘッド浮上安定性は合格と言える。
以上の評価結果を纏めて下記表１に示した。
【００８３】
【表１】
【００８４】
表１の結果から明らかなように、本発明実施例による磁気ディスクでは、保護層の膜厚を４ｎｍ以下に薄膜化しても、コロージョン耐性、機械的耐久性、潤滑層との密着性、ヘッドの浮上安定性を兼ね備えた炭素系保護層を形成できることが確認できた。
【００８５】
一方、ＣＶＤ法で形成したＣＨ保護層表面に窒素プラズマを曝露することにより窒素を含有させた比較例１、２の磁気ディスクでは、窒素原子撃ち込みによる損傷深さが深く、保護層の膜厚を４ｎｍ以下に薄膜化すると、とくにコロージョン耐性、機械的耐久性、ヘッドの浮上安定性が劣化してしまう。また、保護層を、ＣＶＤ法で形成した、磁性層側のＣＨ層と、潤滑層側のＣＨＮ層の積層構造とした比較例３の磁気ディスクでは、コロージョン耐性や機械的耐久性の劣化は殆ど起こらないものの、保護層の膜厚を薄膜化した場合、その保護層の潤滑層側に窒素を含む薄膜層を形成しても、保護層表面の窒化量を十分に高めることができず、そのため潤滑層との密着性が不足し、潤滑剤のピックアップなどが原因でヘッドの浮上安定性が劣化してしまう。これら比較例の磁気ディスクではいずれも、これらの劣化分を補うためには保護層膜厚をより厚くしなければならず、保護層の薄膜化を実現できない。
【符号の説明】
【００８６】
１ ディスク基板
２ 付着層
３ 軟磁性層
４ シード層
５ 下地層
６ 垂直磁気記録層
７ 交換結合制御層
８ 補助記録層
９ 保護層
１０ 潤滑層
１００ 垂直磁気記録媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に少なくとも磁性層と炭素系保護層と潤滑層が順次設けられた磁気記録媒体の製造方法であって、
前記炭素系保護層は、前記磁性層側に形成される下層と、前記潤滑層側に形成される上層とを備え、
前記炭素系保護層は、炭化水素系ガスを用いて化学気相成長（ＣＶＤ）法で前記下層を形成し、次いで、炭化水素系ガスと窒素ガスの混合ガスを用いて前記上層を形成した後、該上層の表面を窒素化する処理を施すことにより形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記上層の表面を窒素化する処理は、窒素プラズマを曝露することにより行う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】
前記炭素系保護層の膜厚が４ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記下層と前記上層の膜厚比が、９：１〜４：１の範囲であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
前記下層は、少なくとも２段階成膜により形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
前記下層は、途中でチャンバー内のガス圧を変更することによる少なくとも２段階成膜により形成することを特徴とする請求項５に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
前記下層は、途中で印加バイアスを変更することによる少なくとも２段階成膜により形成することを特徴とする請求項５又は６に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】
前記上層は、ＣＶＤ法により形成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
前記潤滑層は、１分子当たり少なくとも３個以上のヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を含有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
前記磁気記録媒体は、起動停止機構がロードアンロード方式の磁気ディスク装置に搭載され、５ｎｍ以下のヘッド浮上量の下で使用される磁気記録媒体であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
記録再生素子の磁極先端部を熱膨張させるＤＦＨヘッドを用いることを特徴とする請求項１０に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
前記磁気記録媒体は、ディスクリートトラックメディア用媒体又はビッドパターンドメディア用媒体であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１】
基板上に少なくとも磁性層と炭素系保護層と潤滑層が順次設けられた磁気記録媒体の製造方法であって、
前記炭素系保護層は、前記磁性層側に形成される下層と、前記潤滑層側に形成される上層とを備え、
前記炭素系保護層は、炭化水素系ガスを用いて化学気相成長（ＣＶＤ）法で前記下層を形成し、次いで、炭化水素系ガスと窒素ガスの混合ガスを用いて前記上層を形成した後、該上層の表面を窒素化する処理を施すことにより形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記上層の表面を窒素化する処理は、窒素プラズマを曝露することにより行う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】
前記炭素系保護層の膜厚が４ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記下層と前記上層の膜厚比が、９：１〜４：１の範囲であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
前記下層は、少なくとも２段階成膜により形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
前記下層は、途中でチャンバー内のガス圧を変更することによる少なくとも２段階成膜により形成することを特徴とする請求項５に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
前記下層は、途中で印加バイアスを変更することによる少なくとも２段階成膜により形成することを特徴とする請求項５又は６に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】
前記上層は、ＣＶＤ法により形成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
前記潤滑層は、１分子当たり少なくとも３個以上のヒドロキシル基を有するパーフルオロポリエーテル系潤滑剤を含有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
前記磁気記録媒体は、起動停止機構がロードアンロード方式の磁気ディスク装置に搭載され、５ｎｍ以下のヘッド浮上量の下で使用される磁気記録媒体であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
記録再生素子の磁極先端部を熱膨張させるＤＦＨヘッドを用いることを特徴とする請求項１０に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
前記磁気記録媒体は、ディスクリートトラックメディア用媒体又はビッドパターンドメディア用媒体であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１４１７８（Ｐ２０１１−１４１７８Ａ）
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５４７２２（Ｐ２００９−１５４７２２）
【出願日】平成２１年６月３０日（２００９．６．３０）
【出願人】（５１０２１０９１１）ダブリュディ・メディア・シンガポール・プライベートリミテッド (53)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月３０日（２００９．６．３０）
【出願人】（５１０２１０９１１）ダブリュディ・メディア・シンガポール・プライベートリミテッド (53)
【Ｆターム（参考）】
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