磁気記録媒体
【課題】 プロセスダメージを除去して磁気特性の劣化を防止できる磁気記録媒体（パターンド媒体）を提供する。
【解決手段】 磁気記録層の凸パターンと、前記磁気記録層の凸パターン間に前記磁気記録層の凸パターンの高さより低く形成された、前記磁気記録層が磁性失活されてなる非磁性層のパターンと、前記磁気記録層の凸パターンおよび前記非磁性層のパターンの上に形成されたカーボン保護膜とを有し、前記非磁性層のパターンは表面が多孔形状になっていることを特徴とする磁気記録媒体。
【解決手段】 磁気記録層の凸パターンと、前記磁気記録層の凸パターン間に前記磁気記録層の凸パターンの高さより低く形成された、前記磁気記録層が磁性失活されてなる非磁性層のパターンと、前記磁気記録層の凸パターンおよび前記非磁性層のパターンの上に形成されたカーボン保護膜とを有し、前記非磁性層のパターンは表面が多孔形状になっていることを特徴とする磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に組み込まれる磁気記録媒体において、隣接トラック間の干渉によりトラック密度の向上が妨げられるという問題が顕在化している。特に記録ヘッド磁界のフリンジ効果による書きにじみの低減は重要な技術課題である。
【０００３】
このような問題に対して、記録トラック間を物理的に分離するディスクリートトラック媒体（ＤＴＲ媒体）が提案されている。ＤＴＲ媒体では、記録時に隣接トラックの情報を消去するサイドイレース現象、再生時に隣接トラックの情報を読み出すサイドリード現象などを低減できるため、トラック密度を高めることができる。したがって、ＤＴＲ媒体は高記録密度を提供しうる磁気記録媒体として期待されている。また、単一の磁性ドットを単一の記録ビットとして記録再生を行うビットパターンド媒体（ＢＰＭ）は、さらなる高密度を実現しうる次世代技術として期待されている。以下、ＤＴＲ媒体およびＢＰＭを総称してパターンド媒体と表記する。
【０００４】
パターンド媒体の製造方法には、たとえばカーボンからなるマスク層をマスクとして磁気記録層をエッチングした後、マスク層を剥離する工程が含まれる。磁気記録層をエッチングするには、真空中でＡｒなどのガスをプラズマ化して生じたイオンを電界加速してイオンビームエッチングを行ったり、反応性ガスをプラズマ化して反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を行ったりする。カーボンからなるマスク層を剥離するには酸素ガスをプラズマ化してＲＩＥを行う。
【０００５】
パターンド媒体の製造方法は多くの工程を含むので、各工程でプロセスダメージをできる限り抑えることによって磁気特性の劣化を防止することが好ましい。イオンビームエッチングのプロセスダメージを抑えるにはイオンの電界加速を小さくすることが考えられる。しかし、電界加速が小さいとエッチングレートが遅くなるため、量産性の観点から好ましくない。ＲＩＥでは、加工される試料表面がプラズマに直接曝されるため、本質的にプロセスダメージを抑えることが困難である。
【０００６】
従来、磁気記録層を加工した後に、酸化性ガスを除去する工程を追加して磁気特性の劣化を防止するパターンド媒体の製造方法が提案されている（特許文献１）。この方法では、水素を含む洗浄用ガスをプラズマ化してドライ洗浄を行い、酸化性ガスを除去するようにしている。
【０００７】
しかし、この方法には２つの問題がある。第１の問題は、水素ガスをプラズマ化してドライ洗浄する工程自体が試料にダメージを与えるということである。ガスをプラズマ化するためには、一般的に数百〜数千ワットという高エネルギーを印加する必要があるため、熱によるダメージが危惧されることに加え、イオン化したガスが試料表面に衝突してダメージを与える。第２の問題は、水素のような軽いガスが極めてプラズマ化しにくいことである。プラズマが不安定だとドライ洗浄の効果も不安定になり、プロセストレーランスが極めて悪くなる。水素ガスを安定にプラズマ化するためには、印加電力を大きくことが考えられるが、熱や水素イオンの衝突ダメージがさらに大きくなる。プラズマを安定化させるためには水素ガスに窒素ガスやアルゴンガスを混合することも行われるが、窒素ガスやアルゴンガスもプラズマ化するため、これらのイオンによるダメージが避けられない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４１９１０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、プロセスダメージを除去して磁気特性の劣化を防止できる磁気記録媒体（パターンド媒体）を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
実施形態によれば、磁気記録層の凸パターンと、前記磁気記録層の凸パターン間に前記磁気記録層の凸パターンの高さより低く形成された、前記磁気記録層が磁性失活されてなる非磁性層のパターンと、前記磁気記録層の凸パターンおよび前記非磁性層のパターンの上に形成されたカーボン保護膜とを有し、前記非磁性層のパターンは表面が多孔形状になっていることを特徴とする磁気記録媒体が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の磁気記録媒体では、プラズマ化していない（非イオン化）還元性ガスを用いて磁気記録層の凹凸パターンを処理するので、この工程ではプロセスダメージを導入することなく、それ以前に受けたプロセスダメージを除去して磁気特性の劣化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るＤＴＲ媒体の周方向に沿う平面図。
【図２】本発明の他の実施形態に係るディスクリートビット型パターンド媒体の周方向に沿う平面図。
【図３】本発明の実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法を示す断面図。
【図４】本発明の方法を実施するための製造装置を示す構成図。
【図５】磁気記録層と非磁性層との境界領域の平面ＴＥＭ像の模式図、および非磁性層に含まれる結晶粒の斜視図。
【図６】実施例１における磁気記録層の表面状態を示す断面図。
【図７】実施例２におけるプロセス圧力とプロセス時間との関係を示すグラフ。
【図８】実施例６において製造されたＢＰＭについてＭＦＭで観察された記録ビットの形状を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
上述したように、従来は、磁気記録層を加工した後に酸化性ガスを除去して磁気特性の劣化を防止するためには、水素ガスをプラズマ化して利用することが必要であると考えられていた。これに対して、本発明者らは、プラズマ化していない非イオン化還元性ガスを用いても、磁気記録層の凹凸パターンがそれ以前に受けたプロセスダメージを除去できることを見出した。そして、非イオン化還元性ガスを用いる工程では、プラズマプロセスを用いた場合のように熱やイオン化したガスの試料表面への衝突による試料へのダメージを招くこともない。このため、磁気記録媒体の磁気特性の劣化を防止することができる。
【００１４】
本発明において、還元性ガスとして、たとえば水素（Ｈ2）、フォーミングガス（Ｎ2とＨ2の混合ガス：爆発限界以下になるようにＨ2をＮ2で希釈したガスであり、一般的にはＨ2濃度５％以下）、アンモニア（ＮＨ3）、一酸化炭素（ＣＯ）が挙げられる。
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
図１に、ディスクリートトラック媒体（ＤＴＲ媒体）１の周方向に沿う平面図を示す。図１に示すように、媒体１の周方向に沿って、サーボ領域１０と、データ領域２０が交互に形成されている。サーボ領域１０には、プリアンブル部１１、アドレス部１２、バースト部１３が含まれる。データ領域２０には互いに分断されたディスクリートトラック２１が含まれる。
【００１６】
図２に、ビットパターンド媒体（ＢＰＭ）２の周方向に沿う平面図を示す。図２に示すように、サーボ領域１０は図１と同様な構成を有する。データ領域２０には互いに分断された記録ビット２２が含まれる。
【００１７】
本発明においては、図１に示されるＤＴＲ媒体または図２に示されるＢＰＭのデータ領域の記録トラックまたは記録ビットに対応するパターンおよびサーボ領域の情報に対応するパターンが凹凸で形成されたマスター原盤、Ｎｉスタンパ、およびＵＶインプリント用モールド（樹脂スタンパ）を作製する。
【００１８】
まず、以下のようにしてＵＶインプリント用モールド（樹脂スタンパ）を作製する。６インチＳｉ基板上に電子ビーム（ＥＢ）レジスト（日本ゼオン社製ＺＥＰ−５２０Ａ）をスピンコートした後、２００℃で３分間プリベークして、厚さ約５０ｎｍのレジスト層を形成する。ＥＢ描画装置を用いＳｉ基板上のレジストに図１に示すパターンを直接描画する。現像液（日本ゼオン社製、ＺＥＤ−５０Ｎ）に９０秒間浸漬してレジストを現像し、マスター原盤を作製する。このマスター原盤に、スパッタリングによりＮｉ導電膜を成膜する。このマスター原盤をスルファミン酸ニッケルめっき液（昭和化学（株）製、ＮＳ−１６０）に浸漬し、９０分間電鋳してＮｉ層を堆積する。電鋳後、Ｎｉ層を剥離し、表面に付着したＥＢレジストを酸素ＲＩＥで除去し、Ｎｉスタンパを得る。このＮｉスタンパを射出成形機にセットし、射出成形により樹脂スタンパを作製する。成形材料としては、日本ゼオン製の環状オレフィンポリマーＺＥＯＮＯＲ １０６０Ｒや、帝人化成製のポリカーボネートＡＤ５５０３などを用いることができる。
【００１９】
次に、図３（ａ）〜（ｊ）を参照しながら本発明に係る磁気記録媒体（パターンド媒体）の製造方法を説明する。
【００２０】
図３（ａ）に示すように、ガラス基板５１上に、厚さ１２０ｎｍのＣｏＺｒＮｂからなる軟磁性下地層、厚さ２０ｎｍのＲｕからなる配向制御用下地層、厚さ１５ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2からなる強磁性層５２、厚さ１５ｎｍのカーボン（Ｃ）からなるエッチング保護層５３、厚さ３〜５ｎｍのＣｕからなる密着層５４を順次成膜する。ここでは、簡略化のために、軟磁性下地層および配向制御層は図示していない。密着層５４はその上に塗布されるＵＶ硬化樹脂を密着させる作用を有する。密着層の材料としては、Ｃｕ、ＣｏＰｔ、Ａｌ、ＮｉＴａ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、ＮｉＮｂＺｒＴｉなどが挙げられる。
【００２１】
密着層５４上に、ＵＶ硬化樹脂からなるレジスト５５を厚さ５０ｎｍになるようにスピンコートする。ＵＶ硬化樹脂は、モノマー、オリゴマー、重合開始剤を含む。ＵＶ硬化樹脂の例として、モノマーとしてイソボルニルアクリレート（ＩＢＯＡ）８５％、オリゴマーとしてポリウレタンジアクリレート（ＰＵＤＡ）１０％、重合開始剤（ダロキュア１１７３）５％を含むものが挙げられる。
【００２２】
図３（ｂ）に示すように、レジスト５５に樹脂スタンパ６１を押し付けた後、樹脂スタンパ６１を通して紫外線を照射しレジスト５５を硬化させることによりＵＶインプリントを行い、樹脂スタンパ６１の凹凸パターンをレジスト５５に転写する。その後、樹脂スタンパ６１を取り除く。
【００２３】
図３（ｃ）に示すように、酸素プラズマまたはＡｒイオンビームにより、レジスト５５の凹部に残っているインプリント残渣を除去して、密着層５４の一部表面を露出させる。たとえば、ＲＩＥ装置を用い、酸素を導入してチャンバー圧力を２ｍＴｏｒｒとし、投入電力１００Ｗで酸素プラズマを発生させ、１５秒間エッチングする。
【００２４】
図３（ｄ）に示すように、レジスト５５のパターンをマスクとして密着層５４をエッチングして密着層５４のパターンを形成し、エッチング保護膜５３の一部表面を露出させる。密着層にＣｕを用いた場合、Ａｒガスを用いたイオンビームエッチングを行う。密着層にＳｉを用いた場合、ＣＦ4、ＣＨＦ3などのフッ素系ガスを用いたＲＩＥを行う。ＵＶ硬化樹脂はフッ素系ガスによるＲＩＥを用いることができるので、密着層がＳｉである場合にはインプリント残渣の除去と密着層のエッチングをフッ素系ガスによるＲＩＥで一括して行うこともできる。
【００２５】
図３（ｅ）に示すように、レジスト５５および密着層５４のパターンをマスクとして、酸素プラズマによりエッチング保護膜５３をエッチングしてエッチング保護膜５３のパターンを形成し、磁気記録層５２の一部表面を露出させる。また、エッチング保護膜５３のエッチングと同時にレジスト５５のパターンを除去する。たとえば、ＲＩＥ装置を用い、酸素を導入してチャンバー圧力を２ｍＴｏｒｒとし、投入電力１００Ｗで酸素プラズマを発生させ、３０秒間エッチングする。
【００２６】
図３（ｆ）に示すように、エッチング保護膜５３のパターンをマスクとして、磁気記録層５２をＨｅ＋Ｎ2（混合比１：１）によりイオンビームエッチングする。たとえば、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）を用い、マイクロ波パワー８００Ｗ、加速電圧１０００Ｖで２０秒間エッチングして、厚さ１５ｎｍの磁気記録層５２に深さ１０ｎｍの凹部を形成する。このとき、磁気記録層５２の凹部の底に、Ｈｅ＋Ｎ2混合ガスプラズマへの曝露により磁気記録層を磁性失活させたものからなる厚さ５ｎｍの非磁性層５２ａを形成する。また、磁気記録層５２のエッチングと同時に、密着層（たとえばＣｕ）のパターンを除去する。これは、密着層のパターンが残っていると、次の工程でエッチング保護膜を剥離できなくなるからである。
【００２７】
図３（ｇ）に示すように、酸素プラズマにより、エッチング保護膜５３のパターンを剥離する。たとえば、ＲＩＥ装置を用い、酸素を導入してチャンバー圧力を１００ｍＴｏｒｒとし、投入電力１００Ｗで酸素プラズマを発生させ、３０秒間エッチングする。
【００２８】
図３（ｈ）に示すように、磁気記録層５２の凹凸パターンを非イオン化還元性ガスに曝す。たとえば、１．０×１０-4Ｐａ以下に保持した真空チャンバー内に試料を搬送し、１００ｓｃｃｍの流量で水素ガスをフローさせてチャンバー圧力を１Ｐａとし、３０秒間保持する。このとき、水素ガスをプラズマ化することなく流す。
【００２９】
試料は、図３（ｈ）までに、（ｃ）工程で酸素プラズマ、（ｄ）工程でＡｒイオンビーム、（ｅ）工程で酸素プラズマ、（ｆ）工程でＨｅ＋Ｎ2混合ガスプラズマ、（ｇ）工程で酸素プラズマにそれぞれ曝される。図３（ｈ）の工程で、非イオン化還元性ガスに曝すことにより、これら工程で蓄積されたプロセスダメージを除去することができる。特に、（ｇ）工程で酸素プラズマに曝されて形成された試料表面の酸化膜を還元して除去することができる。
【００３０】
図３（ｉ）に示すように、ＣＶＤ（化学気相堆積法）により、全面に厚さ４ｎｍのカーボンからなる表面保護膜５６を形成する。この表面保護膜５６上に潤滑剤（図示せず）を塗布することにより、本発明の一実施形態に係るパターンド媒体を製造する。
【００３１】
図４に、本発明に係るパターンド媒体の製造に用いられる製造装置の一例を示す。図３（ｂ）のＵＶインプリント工程まで経た試料はロードチャンバー１０１からロードされる。試料はキャリアに載せられて真空一貫で各チャンバーに移動して所定のプロセスが行われる。ＲＩＥチャンバー１０２では（ｃ）工程の酸素プラズマによるレジスト残渣除去が行われる。ＩＢＥチャンバー１０３では（ｄ）工程のＡｒイオンビームによる密着層のエッチングが行われる。ＲＩＥチャンバー１０４では（ｅ）工程の酸素プラズマによるエッチング保護膜のエッチングが行われる。ＩＢＥチャンバー１０５では（ｆ）工程のＨｅ＋Ｎ2混合ガスプラズマによる磁気記録層のエッチングおよび磁性失活が行われる。ＲＩＥチャンバー１０６では（ｇ）工程の酸素プラズマによるエッチング保護膜パターンの除去が行われる。ガスフローチャンバー１０７では、（ｈ）工程の非イオン化還元性ガスによるプロセスダメージ除去が行われる。ガスフローチャンバー１０７は、プラズマを発生させる必要がないので、ガス導入のためのマスフローコントローラーと真空引きを行うターボポンプのみを備えている。ヒートチャンバー１０８は、次のＣＶＤチャンバーへの搬送の前に試料の予熱が行われる。ＣＶＤチャンバー１０９では、表面保護膜の成膜が行われる。こうして各工程を完了した試料はアンロードチャンバー１１０からアンロードされる。上記の各チャンバーの間にブランクチャンバーを設けているのは、１つのチャンバーから隣接するチャンバーへプロセスガスが流入しないようにするためである。
【００３２】
ところで、パターンド媒体と記録再生ヘッドとを組み込んだＨＤＤ装置において、記録再生ヘッドは約１０ｎｍの浮上量で動作する。記録再生ヘッドを安定に浮上させるためには、パターンド媒体の表面の凹凸が１０ｎｍ以下であることが望ましい。そこで、物理的に分離された記録トラックまたは記録ビット間の凹部に非磁性体を埋め込み、エッチバックして表面を平坦化することが実施されている。非磁性体の埋め込みは、たとえばバイアススパッタリングにより行われる。バイアススパッタリングは、パターンド媒体に直接バイアスパワーを印加するため、試料に熱によるダメージを与えるおそれがある。エッチバックによる平坦化は、たとえばイオンビームエッチングより行われる。このため、非磁性体埋め込みおよび平坦化という工程が加わると、さらにプロセスダメージが蓄積される。
【００３３】
これに対して、上記実施形態のように、Ｈｅ＋Ｎ2混合ガスを用いたイオンビームエッチングにより、たとえば厚さ１５ｎｍの磁気記録層の厚みの一部が残るようにエッチングしてたとえば深さ１０ｎｍの凹部を形成するとともに凹部に残る一部の磁気記録層を磁性失活させて厚さ５ｎｍの非磁性層を形成すると、物理的な凹部の深さは１０ｎｍであるが、磁気的な凹部の深さは１５ｎｍである。したがって、非磁性体の埋め込みおよび平坦化を行うことなく、記録再生ヘッドの浮上性を確保しつつ、サイドイレース現象、サイドリード現象を抑制できるパターンド媒体を製造できる。
【００３４】
ところが、Ｈｅ＋Ｎ2混合ガスのイオンビームに曝していない磁気記録層と、磁気記録層をＨｅ＋Ｎ2混合ガスのイオンビームに曝して磁性失活させて形成された非磁性層とでは表面性が異なり、それぞれの層の上に成膜されるカーボン膜の膜質も異なることがわかってきた。
【００３５】
磁気記録層上にＣＶＤにより成膜されたカーボン膜と、磁気記録層をＨｅ＋Ｎ2混合ガスのイオンビームに曝して磁性失活させて形成された非磁性層上にＣＶＤにより成膜されたカーボン膜とをそれぞれラマン分光法で比べた。ラマンスペクトルから、１３９０ｃｍ-1付近のＤ−ｂａｎｄのピーク強度Ｉｄと、１５５５ｃｍ-1付近のＧ−ｂａｎｄのピーク強度Ｉｇとの比Ｉｄ／Ｉｇを求めた。Ｄ−ｂａｎｄは構造の乱れに起因するピークなので、Ｉｄ／Ｉｇが大きいほどカーボン膜の構造が乱れ、密度が小さいことを示す。
【００３６】
その結果、非磁性層上に成膜されたカーボン膜のほうが、磁気記録層上に成膜されたカーボン膜よりも、Ｉｄ／Ｉｇが若干大きかった。これは、Ｈｅ＋Ｎ2混合ガスのイオンビームに曝して磁性失活させて形成された非磁性層上のカーボン膜の密度が小さく、耐久性が劣ることを意味している。なお、磁気記録層の凹部に形成された非磁性層上に成膜されたカーボン膜は、記録再生ヘッドに直接接触しないので、通常使用には問題がない。ただし、高温多湿環境下での長期信頼性を確保する観点からは、非磁性層上に成膜されるカーボン膜も密度が大きく強固であることが望ましい。
【００３７】
上記実施形態のように、磁気記録層をＨｅ＋Ｎ2混合ガスによりイオンビームエッチングおよび磁性失活して非磁性層を形成した後、非イオン化水素ガスに曝し、その後にカーボン膜を成膜すると、良好なカーボン膜が得られることがわかった。これは、以下のような理由によると考えられる。
【００３８】
図５（ａ）にＨｅ＋Ｎ2混合ガスのイオンビームに曝されていない磁気記録層とＨｅ＋Ｎ2混合ガスのイオンビームに曝された非磁性層との境界領域の平面ＴＥＭ像の模式図を示す。図５（ｂ）に非磁性層に含まれる結晶粒の斜視図を示す。図５（ａ）および（ｂ）に示したように、Ｈｅ＋Ｎ2混合ガスのイオンビームに曝された非磁性層の表面は、カラム状の粒子７１に孔部７２が形成された多孔形状になっていることがわかった。多孔形状で表面積の大きくなった非磁性層は、非イオン化水素ガスに曝されたときに、水素を吸着しやすいと考えられる。このように水素を吸着した非磁性層上にＣＶＤによりカーボン膜を成膜すると、いわゆる水素化カーボン膜が形成される。水素化カーボン膜は高硬度を有することが知られている。したがって、上記実施形態では、非磁性層上に成膜されたカーボン膜も強固で長期信頼性に優れている。
【００３９】
次に、本発明の実施形態において用いられる好適な材料および個々の工程の詳細について説明する。
【００４０】
［基板］
基板としては、たとえばガラス基板、Ａｌ系合金基板、セラミック基板、カーボン基板、酸化表面を有するＳｉ単結晶基板などを用いることができる。ガラス基板としては、アモルファスガラスおよび結晶化ガラスが用いられる。アモルファスガラスとしては、汎用のソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスが挙げられる。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスが挙げられる。セラミック基板としては、汎用の酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、これらの繊維強化物などが挙げられる。基板としては、上述した金属基板や非金属基板の表面にメッキ法やスパッタ法を用いてＮｉＰ層が形成されたものを用いることもできる。
【００４１】
［軟磁性下地層］
軟磁性下地層（ＳＵＬ）は、垂直磁磁気記録層を磁化するための単磁極ヘッドからの記録磁界を水平方向に通して、ヘッド側へ還流させるというヘッドの機能の一部を担っており、磁界の記録層に急峻で充分な垂直磁界を印加させ、記録再生効率を向上させる作用を有する。軟磁性下地層には、Ｆｅ、ＮｉまたはＣｏを含む材料を用いることができる。このような材料として、ＦｅＣｏ系合金たとえばＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど、ＦｅＮｉ系合金たとえばＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど、ＦｅＡｌ系合金、ＦｅＳｉ系合金たとえばＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど、ＦｅＴａ系合金たとえばＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど、ＦｅＺｒ系合金たとえばＦｅＺｒＮなどを挙げることができる。Ｆｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮなどの微結晶構造または微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を有する材料を用いることもできる。軟磁性下地層の他の材料として、Ｃｏと、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、ＴｉおよびＹのうち少なくとも１種とを含有するＣｏ合金を用いることもできる。Ｃｏ合金には８０ａｔ％以上のＣｏが含まれることが好ましい。このようなＣｏ合金は、スパッタ法により製膜した場合にアモルファス層が形成されやすい。アモルファス軟磁性材料は、結晶磁気異方性、結晶欠陥および粒界がないため、非常に優れた軟磁性を示すとともに、媒体の低ノイズ化を図ることができる。好適なアモルファス軟磁性材料としては、たとえばＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂおよびＣｏＺｒＴａ系合金などを挙げることができる。
【００４２】
軟磁性下地層の下に、軟磁性下地層の結晶性の向上または基板との密着性の向上のために、さらに下地層を設けてもよい。こうした下地層の材料としては、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｔ、これらを含む合金、またはこれらの酸化物もしくは窒化物を用いることができる。軟磁性下地層と記録層との間に、非磁性体からなる中間層を設けてもよい。中間層は、軟磁性下地層と記録層との交換結合相互作用を遮断し、記録層の結晶性を制御する、という２つの作用を有する。中間層の材料としては、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｓｉ、これらを含む合金、またはこれらの酸化物もしくは窒化物を用いることができる。
【００４３】
スパイクノイズ防止のために軟磁性下地層を複数の層に分け、０．５〜１．５ｎｍのＲｕを挿入することで反強磁性結合させてもよい。また、ＣｏＣｒＰｔ、ＳｍＣｏ、ＦｅＰｔなどの面内異方性を持つ硬磁性膜またはＩｒＭｎ、ＰｔＭｎなどの反強磁性体からなるピン層と軟磁性層とを交換結合させてもよい。交換結合力を制御するために、Ｒｕ層の上下に磁性膜（たとえばＣｏ）または非磁性膜（たとえばＰｔ）を積層してもよい。
【００４４】
［磁気記録層］
垂直磁気記録層としては、Ｃｏを主成分とし、少なくともＰｔを含み、さらに酸化物を含む材料を用いることが好ましい。垂直磁気記録層は、必要に応じて、Ｃｒを含んでいてもよい。酸化物としては、特に酸化シリコン、酸化チタンが好適である。垂直磁気記録層は、層中に磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）が分散していることが好ましい。この磁性粒子は、垂直磁気記録層を上下に貫いた柱状構造であることが好ましい。このような構造を形成することにより、垂直磁気記録層の磁性粒子の配向および結晶性を良好なものとし、結果として高密度記録に適した信号ノイズ比（ＳＮ比）を得ることができる。このような構造を得るためには、含有させる酸化物の量が重要となる。
【００４５】
垂直磁気記録層の酸化物含有量は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔの総量に対して、３ｍｏｌ％以上１２ｍｏｌ％以下であることが好ましく、５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。垂直磁気記録層の酸化物含有量として上記範囲が好ましいのは、垂直磁気記録層を形成した際、磁性粒子の周りに酸化物が析出し、磁性粒子を分離させ、微細化させることができるためである。酸化物の含有量が上記範囲を超えた場合、酸化物が磁性粒子中に残留し、磁性粒子の配向性、結晶性を損ね、さらには、磁性粒子の上下に酸化物が析出し、結果として磁性粒子が垂直磁気記録層を上下に貫いた柱状構造が形成されなくなるため好ましくない。酸化物の含有量が上記範囲未満である場合、磁性粒子の分離、微細化が不十分となり、結果として記録再生時におけるノイズが増大し、高密度記録に適した信号ノイズ比（ＳＮ比）が得られなくなるため好ましくない。
【００４６】
垂直磁気記録層のＣｒ含有量は、０ａｔ％以上１６ａｔ％以下であることが好ましく、１０ａｔ％以上１４ａｔ％以下であることがより好ましい。Ｃｒ含有量として上記範囲が好ましいのは、磁性粒子の一軸結晶磁気異方性定数Ｋｕを下げすぎず、また、高い磁化を維持し、結果として高密度記録に適した記録再生特性と十分な熱揺らぎ特性が得られるためである。Ｃｒ含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子のＫｕが小さくなるため熱揺らぎ特性が悪化し、また、磁性粒子の結晶性、配向性が悪化することで、結果として記録再生特性が悪くなるため好ましくない。
【００４７】
垂直磁気記録層のＰｔ含有量は、１０ａｔ％以上２５ａｔ％以下であることが好ましい。Ｐｔ含有量として上記範囲が好ましいのは、垂直磁性層に必要なＫｕが得られ、さらに磁性粒子の結晶性、配向性が良好であり、結果として高密度記録に適した熱揺らぎ特性、記録再生特性が得られるためである。Ｐｔ含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子中にｆｃｃ構造の層が形成され、結晶性、配向性が損なわれるおそれがあるため好ましくない。Ｐｔ含有量が上記範囲未満である場合、高密度記録に適した熱揺らぎ特性に十分なＫｕが得られないため好ましくない。
【００４８】
垂直磁気記録層は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、酸化物のほかに、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅから選ばれる１種類以上の元素を含むことができる。上記元素を含むことにより、磁性粒子の微細化を促進し、または結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性を得ることができる。上記元素の合計の含有量は、８ａｔ％以下であることが好ましい。８ａｔ％を超えた場合、磁性粒子中にｈｃｐ相以外の相が形成されるため、磁性粒子の結晶性、配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性が得られないため好ましくない。
【００４９】
垂直磁気記録層としては、ＣｏＰｔ系合金、ＣｏＣｒ系合金、ＣｏＰｔＣｒ系合金、ＣｏＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＣｏＰｔＳｉ、ＣｏＰｔＣｒＳｉ、ならびにＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、およびＲｕからなる群より選択された少なくとも一種を主成分とする合金とＣｏとの多層構造、さらに、これらにＣｒ、ＢおよびＯを添加したＣｏＣｒ／ＰｔＣｒ、ＣｏＢ／ＰｄＢ、ＣｏＯ／ＲｈＯなどを使用することもできる。
【００５０】
垂直磁気記録層の厚さは、好ましくは５ないし６０ｎｍ、より好ましくは１０ないし４０ｎｍである。この範囲であると、より高記録密度に適した磁気記録再生装置を作製することができる。垂直磁気記録層の厚さが５ｎｍ未満であると、再生出力が低過ぎてノイズ成分の方が高くなる傾向がある。垂直磁気記録層の厚さが４０ｎｍを超えると、再生出力が高過ぎて波形を歪ませる傾向がある。垂直磁気記録層の保磁力は、２３７０００Ａ／ｍ（３０００Ｏｅ）以上とすることが好ましい。保磁力が２３７０００Ａ／ｍ（３０００Ｏｅ）未満であると、熱揺らぎ耐性が劣る傾向がある。垂直磁気記録層の垂直角型比は、０．８以上であることが好ましい。垂直角型比が０．８未満であると、熱揺らぎ耐性に劣る傾向がある。
【００５１】
［密着層］
密着層はＵＶ硬化樹脂を密着させるための層である。密着層は、Ｏ2またはＯ3ガスに耐性がある、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉなどを主成分とする金属が好ましく、厚さは１〜１５ｎｍが好ましい。
【００５２】
［ＵＶ硬化樹脂］
ＵＶ硬化樹脂（２Ｐ剤）は、モノマー、オリゴマー、重合開始剤を含む組成物であり、溶媒は含まない。
【００５３】
モノマーとしては下記のようなものが用いられる。
【００５４】
・アクリレート類
ビスフェノールＡ・エチレンオキサイド変性ジアクリレート（ＢＰＥＤＡ）
ジペンタエリスリトールヘキサ（ペンタ）アクリレート（ＤＰＥＨＡ）
ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート（ＤＰＥＨＰＡ）
ジプロピレングリコールジアクリレート（ＤＰＧＤＡ）
エトキシレイテッドトリメチロールプロパントリアクリレート（ＥＴＭＰＴＡ）
グリセリンプロポキシトリアクリレート（ＧＰＴＡ）
４−ヒドロキシブチルアクリレート（ＨＢＡ）
１，６−ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）
２−ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）
２−ヒドロキシプロピルアクリレート（ＨＰＡ）
イソボルニルアクリレート（ＩＢＯＡ）
ポリエチレングリコールジアクリレート（ＰＥＤＡ）
ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）
テトラヒドロフルフリルアクリレート（ＴＨＦＡ）
トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）
トリプロピレングリコールジアクリレート（ＴＰＧＤＡ）
・メタクリレート類
テトラエチレングリコールジメタクリルレート（４ＥＤＭＡ）
アルキルメタクリレート（ＡＫＭＡ）
アリルメタクリレート（ＡＭＡ）
１，３−ブチレングリコールジメタクリレート（ＢＤＭＡ）
ｎ−ブチルメタクリレート（ＢＭＡ）
ベンジルメタクリレート（ＢＺＭＡ）
シクロヘキシルメタクリレート（ＣＨＭＡ）
ジエチレングリコールジメタクリレート（ＤＥＧＤＭＡ）
２−エチルヘキシルメタクリレート（ＥＨＭＡ）
グリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）
１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（ＨＤＤＭＡ）
２−ヒドロキシエチルメタクリレート（２−ＨＥＭＡ）
イソボルニルメタクリレート（ＩＢＭＡ）
ラウリルメタクリレート（ＬＭＡ）
フェノキシエチルメタクリレート（ＰＥＭＡ）
ｔ−ブチルメタクリレート（ＴＢＭＡ）
テトラヒドロフルフリルメタクリレート（ＴＨＦＭＡ）
トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＭＡ）
特に、イソボルニルアクリレート（ＩＢＯＡ）、トリプロピレングリコールジアクリレート（ＴＰＧＤＡ）、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）、ジプロピレングリコールジアクリレート（ＤＰＧＤＡ）、ネオペンチルグリコールジアクリレート（ＮＰＤＡ）、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート（ＴＩＴＡ）などは粘度を１０ｃＰ以下にすることができるため良好である。
【００５５】
オリゴマーとしては、たとえばウレタンアクリレート系材料、たとえばポリウレタンジアクリレート（ＰＵＤＡ）やポリウレタンヘキサアクリレート（ＰＵＨＡ）、その他、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、フッ化ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ−Ｆ）、ポリカーボネートジアクリエート、フッ化ポリカーボネートメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ−ＰＣ−Ｆ）などが用いられる。
【００５６】
重合開始剤としては、チバガイギー社製イルガキュア１８４およびチバガイギー社製ダロキュア１１７３などが用いられる。
【００５７】
［残渣除去］
ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）により、レジストの凹部の底に残存している残渣を除去する。プラズマソースは、低圧で高密度プラズマを生成可能なＩＣＰ（inductively coupled plasma）が好適であるが、ＥＣＲ（electron cyclotron resonance）プラズマや、一般的な並行平板型ＲＩＥ装置を用いてもよい。ＵＶ硬化樹脂（２Ｐ剤）からなるレジストの残渣除去には酸素ガスを用いるのが好ましい。
【００５８】
［磁性失活エッチング］
記録再生ヘッドの浮上性を考慮すると凹凸の深さを１０ｎｍ以下にすることが好ましいが、信号出力を確保するために磁気記録層の厚さが１５ｎｍ程度必要となる。そこで、磁気記録層の厚さ１５ｎｍのうち、１０ｎｍを物理的に除去し残りの５ｎｍを磁気的に失活させるようにすれば、記録ヘッドの浮上性を確保しつつサイドイレースおよびサイドリードを抑制できるので、ＤＴＲ媒体およびＢＰＭを製造できる。厚さ５ｎｍの磁気記録層を磁気的に失活させる方法として、ＨｅやＮ2イオンを曝露する方法が用いられる。Ｈｅイオンを曝露した場合、曝露時間に従ってヒステリシスループの角形を維持したままＨｃ（保磁力）が減少し、やがてヒステリシスがなくなる（磁性失活）。この場合、Ｈｅガスの曝露時間が不十分であると、角形のよい（Ｈｎ（反転核形成磁界）がある）ヒステリシスが保持される。しかし、このことは、凹部底部の磁性層に記録能力があることを意味し、ＤＴＲ媒体またはＢＰＭの利点が失われる。一方、Ｎ2イオンを曝露した場合、曝露時間に従ってヒステリシスループの角形が劣化して、やがてヒステリシスがなくなる。この場合、Ｈｎは急激に劣化するが、Ｈｃが減少しにくい。しかし、Ｎ2ガス曝露時間が不十分であると、凹部底部にＨｃの大きい磁性層が残ることになり、ＤＴＲ媒体またはＢＰＭの利点が失われる。そこで、Ｈｅガスによる磁性失活とＮ2ガスによる磁性失活の挙動が異なることに着目し、Ｈｅ＋Ｎ2混合ガスを用いることにより、磁気記録層をエッチングしながら効率的に凹部底部の磁気記録層の磁性を失活することができる。
【００５９】
［エッチング保護膜剥離］
磁気記録層の磁性を失活させた後、カーボンからなるエッチング保護膜を剥離する。エッチング保護膜は、酸素プラズマ処理を行うことで容易に剥離できる。
【００６０】
［表面保護膜形成および後処理］
カーボンからなる表面保護膜は、凹凸へのカバレッジをよくするためにＣＶＤで成膜することが望ましいが、スパッタ法または真空蒸着法で成膜してもよい。ＣＶＤ法によれば、ｓｐ3結合炭素を多く含むＤＬＣ膜が形成される。表面保護膜の厚さが２ｎｍ未満だとカバレッジが悪くなり、１０ｎｍを超えるとヘッドと媒体との磁気スペーシングが大きくなってＳＮＲが低下するので好ましくない。
【００６１】
表面保護膜上に塗布される潤滑剤としては、たとえばパーフルオロポリエーテル、フッ化アルコール、フッ素化カルボン酸などを用いることができる。
【実施例】
【００６２】
［実施例１］
図３（ａ）〜（ｉ）に示した方法によりＤＴＲ媒体を作製した。非イオン化水素ガスに曝す工程は、試料を搬送して１．０×１０-4Ｐａ以下の高真空に保持した真空チャンバー内に水素ガスを１００ｓｃｃｍで流入してチャンバー圧力を１Ｐａに設定して３０秒間行った。
【００６３】
製造されたＤＴＲ媒体をドライブに組み込み、オントラックのＢＥＲ（ビットエラーレート）を評価したところ−７乗であった。これは、１０００００００回に１回エラーが発生することを意味する。一方、非イオン化水素ガスに曝す工程を行わない通常の方法で製造されたＤＴＲ媒体のＢＥＲは−６乗であった。このように、非イオン化水素ガスに曝す工程を行うことによって、ＢＥＲが約１桁向上することがわかった。高温多湿（６５℃、湿度８０％）の環境下で７２０時間ドライブを動作させたが、ＢＥＲの劣化は見られなかった。
【００６４】
次に、ドライブ評価に用いたＤＴＲ媒体について、ＥＥＬＳ（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｌｏｓｓ ｓｐｅｃｔｒｕｍ）により酸素の存在を確認した。
【００６５】
非イオン化水素ガスに曝す工程を行わない通常の方法で製造されたＤＴＲ媒体では、磁気記録層５２の表面および側壁で酸素が検出されたことから、図６（ａ）に示すように、磁気記録層５２の表面に酸化膜８１が形成されていることがわかった。
【００６６】
非イオン化水素ガスに曝す工程を含む本発明の方法で製造されたＤＴＲ媒体では酸素が検出されず、図６（ｂ）に示すように磁気記録層５２の表面に酸化膜が形成されていないことがわかった。上記のように、非イオン化水素ガスに曝す工程を含む本発明の方法で製造されたＤＴＲ媒体が良好なＢＥＲを示す理由は、磁気記録層５２の表面の酸化ダメージが除去されたことにより、磁気特性の劣化が防止されたことによると考えられる。
【００６７】
［実施例２］
非イオン化水素ガスに曝す工程での条件として、チャンバー圧力（プロセス圧力）およびプロセス時間について検討した。
【００６８】
図７に、所定のチャンバー圧力の非イオン化水素ガス雰囲気で処理を行い、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）で磁気記録層表面の酸素ピークがなくなる時間、すなわち酸化ダメージを除去できるプロセス時間を調べた結果を示す。
【００６９】
酸化ダメージを除去するのに必要なプロセス時間は、チャンバー圧力０．０２Ｐａの場合に６００秒であり、チャンバー圧力１Ｐａ以上の場合に３０秒以下であることがわかった。これは、チャンバー圧力が高いほど水素原子濃度が高いため、酸素ダメージの除去効果が高いことを示している。
【００７０】
チャンバー圧力０．０２Ｐａおよびプロセス時間６００秒で製造されたＤＴＲ媒体をドライブに組み込み、ＢＥＲを評価したところ−６．５乗であった。非イオン化水素ガスに曝す工程を行わない通常の方法で製造されたＤＴＲ媒体のＢＥＲが−６乗であるので、ＢＥＲは約０．５桁向上することがわかった。チャンバー圧力０．０５Ｐａ以上および図７に示されるプロセス時間で製造されたＤＴＲ媒体のＢＥＲは−７乗であった。チャンバー圧力が０．０２Ｐａでは、チャンバー内の水素原子の絶対数が少ないため磁気記録層の内部への水素の侵入が制限され、磁気記録層内部での還元が進まないと考えられる。また、量産性を考慮した場合、一工程は５分（３００秒）以下が好ましいので、非イオン化水素ガスに曝す工程は０．０５Ｐａ以上のチャンバー圧力で実施するのが好適である。
【００７１】
一方、１０Ｐａを超えるチャンバー圧力で非イオン化水素ガスに曝す工程を行った場合、磁気記録層の表面に水素原子が過剰に付着し、次の工程で成膜される表面保護膜は塗布される潤滑剤のボンド率が高いものになることがわかった。
【００７２】
ここで、表面保護膜に塗布された潤滑剤は、表面保護膜に付着したボンディング層と、表面保護膜に付着していないフリー層に分けられる。潤滑剤全量のうちボンディング層の割合をボンド率という。ボンド率が高いほど、潤滑剤全量に対するフリー層の割合が小さいことを意味する。ボンド率は、塗布したままの初期状態の潤滑剤の膜厚と、溶剤でフリー層を洗い流した後の潤滑剤の膜厚との比で表される。
【００７３】
一般的なＤＴＲ媒体では、ボンド率が７０〜８０％の範囲、たとえば約７５％が信頼性の観点から好ましいとされている。ボンド率が７０％未満の場合、フリー層の割合は多いが、ボンディング層の割合が小さいため、媒体表面の潤滑剤によるカバレッジが不十分になり、ドライブの信頼性が低下する。ポンド率が８０％を超えると、潤滑剤全量に対するフリー層の割合が小さくなり、ヘッドが媒体と接触して媒体表面から潤滑剤が失われたときに、他の領域から補給される潤滑剤の量が少なくなるため、ドライブの信頼性が低下する。
【００７４】
磁気記録層を非イオン化水素ガスに曝す工程でのチャンバー圧力と、磁気記録層上に成膜された表面保護膜上に塗布された潤滑剤のボンド率との関係は、チャンバー圧力が１０Ｐａ以下の場合には約７５％であり、チャンバー圧力が１０Ｐａを超える場合はボンド率が約８５％であった。このように、チャンバー圧力が１０Ｐａを超えると、表面保護膜上に塗布された潤滑剤のボンド率が高くなりすぎてドライブの信頼性が低下する。
【００７５】
以上の結果を考慮すると、非イオン化水素ガスに曝す工程でのチャンバー圧力は０．０５Ｐａ以上１０Ｐａ以下が好適である。
【００７６】
［実施例３］
非イオン化水素ガスに曝す工程での条件として、水素ガス流量について検討した。
【００７７】
水素ガス流量１ｓｃｃｍでチャンバー圧力を０．０５Ｐａに設定し、実施例２と同様にして２５枚のＤＴＲ媒体を製造した。ＸＰＳによりＤＴＲ媒体表面の酸素ピークを観測した結果、２５枚全ての媒体で酸素ピークは観測されなかった。
【００７８】
水素ガス流量０．５ｓｃｃｍでチャンバー圧力を０．０５Ｐａに調整し、実施例２と同様にして２５枚のＤＴＲ媒体を製造した。ＸＰＳによりＤＴＲ媒体表面の酸素ピークを観測した結果、３枚の媒体で酸素ピークが観測された。これは、プロセスの不安定さに起因するものと考えられる。チャンバー圧力（プロセス圧力）は、水素ガス流量と真空ポンプの排気能力を調整して制御する。水素ガス流量１ｓｃｃｍ未満でチャンバー圧力０．０５Ｐａに設定するには、コンダクタンスバルブを閉める方向に微調整して真空ポンプの排気能力を下げるため、雰囲気が安定しなくなる。よって、水素ガス流量が１ｓｃｃｍ未満と低い場合にはプロセスが不安定になり不良品が発生する。
【００７９】
水素ガス流量２００ｓｃｃｍ超でチャンバー圧力０．０５Ｐａに調整し、実施例２と同様にして２５枚のＤＴＲ媒体を製造した。ＸＰＳによりＤＴＲ媒体表面の酸素ピークを観測した結果、２５枚全ての媒体で酸素ピークは観測されなかった。表面保護膜上に塗布された潤滑剤のボンド率を測定したところ８５％であった。実施例２で述べたように、ボンド率が高すぎると信頼性の低下に繋がるため好ましくない。
【００８０】
水素ガス流量２００ｓｃｃｍ以下でチャンバー圧力０．０５Ｐａに調整して製造されたＤＴＲ媒では、表面保護膜上に塗布された潤滑剤のボンド率が７５％であり、信頼性の点で望ましい。
【００８１】
以上の結果を考慮すると、非イオン化水素ガスに曝す工程での水素ガス流量は１ｓｃｃｍ以上２００ｓｃｃｍ以下が好適である。
【００８２】
［実施例４］
非イオン化還元性ガスに曝す工程で、水素ガスの代わりに、フォーミングガス、一酸化炭素（ＣＯ）、またはアンモニア（ＮＨ3）を用いてＤＴＲ媒体を作製した。
【００８３】
製造されたＤＴＲ媒体をドライブに組み込み、オントラックのＢＥＲを評価したところ、−７乗であった。高温多湿（６５℃、湿度８０％）の環境下で７２０時間ドライブを動作させたが、ＢＥＲの劣化は見られなかった。ドライブ評価に用いたＤＴＲ媒体についてＥＥＬＳにより酸素の存在を確認したが、酸素は検出されなかった。このように、還元性ガスとしてフォーミングガス、ＣＯ、またはＮＨ3を用いても、水素ガスを用いた場合と同様の効果が得られることがわかった。
【００８４】
フォーミングガスは爆発限界以下になるようにＨ2をＮ2で希釈したガス（Ｈ2濃度５％以下）であり、安全性が高いので水素ガスの代替に使われることが多い。しかし、たとえば特許第４１９１０９６号に記載されているプラズマプロセスで水素ガスの代わりに用いると、Ｎ2ガスもプラズマでイオン化するので、活性なＮ2イオンが媒体表面と反応してダメージを与える。
【００８５】
本発明では還元性ガスとしてフォーミングガスを用いる場合でもプラズマ化しないので、Ｎ2ガスは不活性なままプロセスチャンバーに滞留し、媒体表面にダメージを与えない。このように、本発明で非イオン化還元性ガスを用いる工程は、従来の方法では問題が生じるフォーミングガスを用いることができるため、安全性の面で利点がある。
【００８６】
なお、ＣＯ、ＮＨ3は有毒なので、これらの還元性ガスを用いる場合には、製造装置に除害装置を設ける。また、媒体表面に残留ガスがあると危険なため、水洗工程を行って、残留ガスを完全に除去する。
【００８７】
［実施例５］
非磁性層上の表面保護膜の耐久性を調べるため、基板上に成膜した磁気記録層のパターニングを行うことなく、以下のようにして基板全面に磁気記録層を磁性失活させたものからなる非磁性層を有する試料を作製し、記録再生ヘッドによる摺動試験を行った。摺動試験は試料表面にヘッドを擦り付けて実施するので、表面保護膜の硬度と耐摩耗性を評価する指標となる。
【００８８】
基板上に磁気記録層を成膜し、Ｈｅ＋Ｎ2混合ガスのイオンビームを照射し、エッチング保護膜の剥離工程と同様に酸素プラズマに曝した。１．０×１０-4Ｐａ以下に保持した真空チャンバー内に試料を搬送し、１００ｓｃｃｍの流量で水素ガスをフローさせてチャンバー圧力を１Ｐａとし、３０秒間保持した。その後、表面保護膜を形成した。作製した試料について摺動試験を行ったところ、７２０時間経過後も試料表面に傷が生じることはなかった。
【００８９】
比較のために、非イオン化水素ガスに曝す工程を行わない以外は、上記と同様にして比較例の試料を作製した。作製した比較例の試料について摺動試験を行ったところ、６００時間経過後に試料表面に傷が生じた。
【００９０】
一般的な垂直磁気記録媒体は、７２０時間の摺動試験で傷が生じることはない。Ｈｅ＋Ｎ2混合ガスによるイオンビームに曝した後、非イオン化水素ガスに曝す工程を行わなかった比較例の試料は、６００時間で傷が生じているので、表面保護膜の硬度と耐摩耗性が若干劣っていることがわかる。これに対して、Ｈｅ＋Ｎ2混合ガスによるイオンビームに曝した後、非イオン化水素ガスに曝す工程を行った試料は、７２０時間の摺動試験に耐えることができたので、表面保護膜の硬度と耐摩耗性の劣化が抑制されていることがわかる。
【００９１】
なお、パターンド媒体の場合、Ｈｅ＋Ｎ2混合ガスのイオンビームに曝されて非磁性層が形成される領域は磁気記録層の凹部の底なので、非磁性層上に成膜される表面保護膜に記録再生ヘッドが衝突することはない。このため、非磁性層上に成膜される表面保護膜の膜質が若干劣化していても問題ないといえる。ただし、高温多湿という過酷な環境での信頼性を確保するには、非イオン化水素ガスに曝す工程は有用である。
【００９２】
［実施例６］
実施例１と同様の方法でＢＰＭを製造した。製造したＢＰＭのビットサイズは６０ｎｍ×２０ｎｍであった。ＢＰＭはＢＥＲの定義ができないため、信号振幅強度を調べた。磁気記録層を一方向に着磁した媒体をドライブへ組み込み再生波形を観察したところ、信号振幅強度２００ｍＶが得られた。記録再生ヘッドの位置決め精度は６ｎｍであった。このように本発明の製造方法によりＢＰＭも製造できることがわかった。製造されたＢＰＭをＭＦＭ（磁気力顕微鏡）で観察したところ、図８（ａ）に示すように、長方形状の記録ビットが見られた。
【００９３】
比較のために、非イオン化水素ガスに曝す工程を行わずにＢＰＭを製造した。製造された比較例のＢＰＭをＭＦＭ（磁気力顕微鏡）で観察したところ、図８（ｂ）に示すように、楕円形状の記録ビットが見られた。これは、物理的には記録ビットの形状は長方形であるが、酸化ダメージのために記録ビットのコーナー部の磁性が失われ、磁気的な記録ビットの形状は楕円形に見えるためであると考えられる。
【００９４】
非イオン化水素ガスに曝す工程を行うことによって記録ビットの酸化ダメージが還元され、図８（ａ）のように物理形状と磁気形状が一致するようになる。すなわち、非イオン化水素ガスに曝す工程を行うことにより、記録ビットの酸化ダメージをキャンセルできる。
【符号の説明】
【００９５】
１…ＤＴＲ媒体、２…ＢＰＭ、１０…サーボ領域、１１…プリアンブル部、１２…アドレス部、１３…バースト部、２０…データ領域、２１…ディスクリートトラック、２２…記録ビット、５１…ガラス基板、５２…磁気記録層、５２ａ…非記録層、５３…エッチング保護層、５４…密着層、５５…レジスト、５６…表面保護膜、６１…樹脂モールド、７１…粒子、７２…孔部、８１…酸化膜、９１…記録ビット、１０１…ロードチャンバー、１０２…ＲＩＥチャンバー、１０３…ＩＢＥチャンバー、１０４…ＲＩＥチャンバー、１０５…ＩＢＥチャンバー、１０６…ＲＩＥチャンバー、１０７…ガスフローチャンバー、１０８…ヒートチャンバー、１０９…ＣＶＤチャンバー、１１０…アンロードチャンバー。
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に組み込まれる磁気記録媒体において、隣接トラック間の干渉によりトラック密度の向上が妨げられるという問題が顕在化している。特に記録ヘッド磁界のフリンジ効果による書きにじみの低減は重要な技術課題である。
【０００３】
このような問題に対して、記録トラック間を物理的に分離するディスクリートトラック媒体（ＤＴＲ媒体）が提案されている。ＤＴＲ媒体では、記録時に隣接トラックの情報を消去するサイドイレース現象、再生時に隣接トラックの情報を読み出すサイドリード現象などを低減できるため、トラック密度を高めることができる。したがって、ＤＴＲ媒体は高記録密度を提供しうる磁気記録媒体として期待されている。また、単一の磁性ドットを単一の記録ビットとして記録再生を行うビットパターンド媒体（ＢＰＭ）は、さらなる高密度を実現しうる次世代技術として期待されている。以下、ＤＴＲ媒体およびＢＰＭを総称してパターンド媒体と表記する。
【０００４】
パターンド媒体の製造方法には、たとえばカーボンからなるマスク層をマスクとして磁気記録層をエッチングした後、マスク層を剥離する工程が含まれる。磁気記録層をエッチングするには、真空中でＡｒなどのガスをプラズマ化して生じたイオンを電界加速してイオンビームエッチングを行ったり、反応性ガスをプラズマ化して反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を行ったりする。カーボンからなるマスク層を剥離するには酸素ガスをプラズマ化してＲＩＥを行う。
【０００５】
パターンド媒体の製造方法は多くの工程を含むので、各工程でプロセスダメージをできる限り抑えることによって磁気特性の劣化を防止することが好ましい。イオンビームエッチングのプロセスダメージを抑えるにはイオンの電界加速を小さくすることが考えられる。しかし、電界加速が小さいとエッチングレートが遅くなるため、量産性の観点から好ましくない。ＲＩＥでは、加工される試料表面がプラズマに直接曝されるため、本質的にプロセスダメージを抑えることが困難である。
【０００６】
従来、磁気記録層を加工した後に、酸化性ガスを除去する工程を追加して磁気特性の劣化を防止するパターンド媒体の製造方法が提案されている（特許文献１）。この方法では、水素を含む洗浄用ガスをプラズマ化してドライ洗浄を行い、酸化性ガスを除去するようにしている。
【０００７】
しかし、この方法には２つの問題がある。第１の問題は、水素ガスをプラズマ化してドライ洗浄する工程自体が試料にダメージを与えるということである。ガスをプラズマ化するためには、一般的に数百〜数千ワットという高エネルギーを印加する必要があるため、熱によるダメージが危惧されることに加え、イオン化したガスが試料表面に衝突してダメージを与える。第２の問題は、水素のような軽いガスが極めてプラズマ化しにくいことである。プラズマが不安定だとドライ洗浄の効果も不安定になり、プロセストレーランスが極めて悪くなる。水素ガスを安定にプラズマ化するためには、印加電力を大きくことが考えられるが、熱や水素イオンの衝突ダメージがさらに大きくなる。プラズマを安定化させるためには水素ガスに窒素ガスやアルゴンガスを混合することも行われるが、窒素ガスやアルゴンガスもプラズマ化するため、これらのイオンによるダメージが避けられない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４１９１０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、プロセスダメージを除去して磁気特性の劣化を防止できる磁気記録媒体（パターンド媒体）を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
実施形態によれば、磁気記録層の凸パターンと、前記磁気記録層の凸パターン間に前記磁気記録層の凸パターンの高さより低く形成された、前記磁気記録層が磁性失活されてなる非磁性層のパターンと、前記磁気記録層の凸パターンおよび前記非磁性層のパターンの上に形成されたカーボン保護膜とを有し、前記非磁性層のパターンは表面が多孔形状になっていることを特徴とする磁気記録媒体が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の磁気記録媒体では、プラズマ化していない（非イオン化）還元性ガスを用いて磁気記録層の凹凸パターンを処理するので、この工程ではプロセスダメージを導入することなく、それ以前に受けたプロセスダメージを除去して磁気特性の劣化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るＤＴＲ媒体の周方向に沿う平面図。
【図２】本発明の他の実施形態に係るディスクリートビット型パターンド媒体の周方向に沿う平面図。
【図３】本発明の実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法を示す断面図。
【図４】本発明の方法を実施するための製造装置を示す構成図。
【図５】磁気記録層と非磁性層との境界領域の平面ＴＥＭ像の模式図、および非磁性層に含まれる結晶粒の斜視図。
【図６】実施例１における磁気記録層の表面状態を示す断面図。
【図７】実施例２におけるプロセス圧力とプロセス時間との関係を示すグラフ。
【図８】実施例６において製造されたＢＰＭについてＭＦＭで観察された記録ビットの形状を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
上述したように、従来は、磁気記録層を加工した後に酸化性ガスを除去して磁気特性の劣化を防止するためには、水素ガスをプラズマ化して利用することが必要であると考えられていた。これに対して、本発明者らは、プラズマ化していない非イオン化還元性ガスを用いても、磁気記録層の凹凸パターンがそれ以前に受けたプロセスダメージを除去できることを見出した。そして、非イオン化還元性ガスを用いる工程では、プラズマプロセスを用いた場合のように熱やイオン化したガスの試料表面への衝突による試料へのダメージを招くこともない。このため、磁気記録媒体の磁気特性の劣化を防止することができる。
【００１４】
本発明において、還元性ガスとして、たとえば水素（Ｈ2）、フォーミングガス（Ｎ2とＨ2の混合ガス：爆発限界以下になるようにＨ2をＮ2で希釈したガスであり、一般的にはＨ2濃度５％以下）、アンモニア（ＮＨ3）、一酸化炭素（ＣＯ）が挙げられる。
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
図１に、ディスクリートトラック媒体（ＤＴＲ媒体）１の周方向に沿う平面図を示す。図１に示すように、媒体１の周方向に沿って、サーボ領域１０と、データ領域２０が交互に形成されている。サーボ領域１０には、プリアンブル部１１、アドレス部１２、バースト部１３が含まれる。データ領域２０には互いに分断されたディスクリートトラック２１が含まれる。
【００１６】
図２に、ビットパターンド媒体（ＢＰＭ）２の周方向に沿う平面図を示す。図２に示すように、サーボ領域１０は図１と同様な構成を有する。データ領域２０には互いに分断された記録ビット２２が含まれる。
【００１７】
本発明においては、図１に示されるＤＴＲ媒体または図２に示されるＢＰＭのデータ領域の記録トラックまたは記録ビットに対応するパターンおよびサーボ領域の情報に対応するパターンが凹凸で形成されたマスター原盤、Ｎｉスタンパ、およびＵＶインプリント用モールド（樹脂スタンパ）を作製する。
【００１８】
まず、以下のようにしてＵＶインプリント用モールド（樹脂スタンパ）を作製する。６インチＳｉ基板上に電子ビーム（ＥＢ）レジスト（日本ゼオン社製ＺＥＰ−５２０Ａ）をスピンコートした後、２００℃で３分間プリベークして、厚さ約５０ｎｍのレジスト層を形成する。ＥＢ描画装置を用いＳｉ基板上のレジストに図１に示すパターンを直接描画する。現像液（日本ゼオン社製、ＺＥＤ−５０Ｎ）に９０秒間浸漬してレジストを現像し、マスター原盤を作製する。このマスター原盤に、スパッタリングによりＮｉ導電膜を成膜する。このマスター原盤をスルファミン酸ニッケルめっき液（昭和化学（株）製、ＮＳ−１６０）に浸漬し、９０分間電鋳してＮｉ層を堆積する。電鋳後、Ｎｉ層を剥離し、表面に付着したＥＢレジストを酸素ＲＩＥで除去し、Ｎｉスタンパを得る。このＮｉスタンパを射出成形機にセットし、射出成形により樹脂スタンパを作製する。成形材料としては、日本ゼオン製の環状オレフィンポリマーＺＥＯＮＯＲ １０６０Ｒや、帝人化成製のポリカーボネートＡＤ５５０３などを用いることができる。
【００１９】
次に、図３（ａ）〜（ｊ）を参照しながら本発明に係る磁気記録媒体（パターンド媒体）の製造方法を説明する。
【００２０】
図３（ａ）に示すように、ガラス基板５１上に、厚さ１２０ｎｍのＣｏＺｒＮｂからなる軟磁性下地層、厚さ２０ｎｍのＲｕからなる配向制御用下地層、厚さ１５ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2からなる強磁性層５２、厚さ１５ｎｍのカーボン（Ｃ）からなるエッチング保護層５３、厚さ３〜５ｎｍのＣｕからなる密着層５４を順次成膜する。ここでは、簡略化のために、軟磁性下地層および配向制御層は図示していない。密着層５４はその上に塗布されるＵＶ硬化樹脂を密着させる作用を有する。密着層の材料としては、Ｃｕ、ＣｏＰｔ、Ａｌ、ＮｉＴａ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、ＮｉＮｂＺｒＴｉなどが挙げられる。
【００２１】
密着層５４上に、ＵＶ硬化樹脂からなるレジスト５５を厚さ５０ｎｍになるようにスピンコートする。ＵＶ硬化樹脂は、モノマー、オリゴマー、重合開始剤を含む。ＵＶ硬化樹脂の例として、モノマーとしてイソボルニルアクリレート（ＩＢＯＡ）８５％、オリゴマーとしてポリウレタンジアクリレート（ＰＵＤＡ）１０％、重合開始剤（ダロキュア１１７３）５％を含むものが挙げられる。
【００２２】
図３（ｂ）に示すように、レジスト５５に樹脂スタンパ６１を押し付けた後、樹脂スタンパ６１を通して紫外線を照射しレジスト５５を硬化させることによりＵＶインプリントを行い、樹脂スタンパ６１の凹凸パターンをレジスト５５に転写する。その後、樹脂スタンパ６１を取り除く。
【００２３】
図３（ｃ）に示すように、酸素プラズマまたはＡｒイオンビームにより、レジスト５５の凹部に残っているインプリント残渣を除去して、密着層５４の一部表面を露出させる。たとえば、ＲＩＥ装置を用い、酸素を導入してチャンバー圧力を２ｍＴｏｒｒとし、投入電力１００Ｗで酸素プラズマを発生させ、１５秒間エッチングする。
【００２４】
図３（ｄ）に示すように、レジスト５５のパターンをマスクとして密着層５４をエッチングして密着層５４のパターンを形成し、エッチング保護膜５３の一部表面を露出させる。密着層にＣｕを用いた場合、Ａｒガスを用いたイオンビームエッチングを行う。密着層にＳｉを用いた場合、ＣＦ4、ＣＨＦ3などのフッ素系ガスを用いたＲＩＥを行う。ＵＶ硬化樹脂はフッ素系ガスによるＲＩＥを用いることができるので、密着層がＳｉである場合にはインプリント残渣の除去と密着層のエッチングをフッ素系ガスによるＲＩＥで一括して行うこともできる。
【００２５】
図３（ｅ）に示すように、レジスト５５および密着層５４のパターンをマスクとして、酸素プラズマによりエッチング保護膜５３をエッチングしてエッチング保護膜５３のパターンを形成し、磁気記録層５２の一部表面を露出させる。また、エッチング保護膜５３のエッチングと同時にレジスト５５のパターンを除去する。たとえば、ＲＩＥ装置を用い、酸素を導入してチャンバー圧力を２ｍＴｏｒｒとし、投入電力１００Ｗで酸素プラズマを発生させ、３０秒間エッチングする。
【００２６】
図３（ｆ）に示すように、エッチング保護膜５３のパターンをマスクとして、磁気記録層５２をＨｅ＋Ｎ2（混合比１：１）によりイオンビームエッチングする。たとえば、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）を用い、マイクロ波パワー８００Ｗ、加速電圧１０００Ｖで２０秒間エッチングして、厚さ１５ｎｍの磁気記録層５２に深さ１０ｎｍの凹部を形成する。このとき、磁気記録層５２の凹部の底に、Ｈｅ＋Ｎ2混合ガスプラズマへの曝露により磁気記録層を磁性失活させたものからなる厚さ５ｎｍの非磁性層５２ａを形成する。また、磁気記録層５２のエッチングと同時に、密着層（たとえばＣｕ）のパターンを除去する。これは、密着層のパターンが残っていると、次の工程でエッチング保護膜を剥離できなくなるからである。
【００２７】
図３（ｇ）に示すように、酸素プラズマにより、エッチング保護膜５３のパターンを剥離する。たとえば、ＲＩＥ装置を用い、酸素を導入してチャンバー圧力を１００ｍＴｏｒｒとし、投入電力１００Ｗで酸素プラズマを発生させ、３０秒間エッチングする。
【００２８】
図３（ｈ）に示すように、磁気記録層５２の凹凸パターンを非イオン化還元性ガスに曝す。たとえば、１．０×１０-4Ｐａ以下に保持した真空チャンバー内に試料を搬送し、１００ｓｃｃｍの流量で水素ガスをフローさせてチャンバー圧力を１Ｐａとし、３０秒間保持する。このとき、水素ガスをプラズマ化することなく流す。
【００２９】
試料は、図３（ｈ）までに、（ｃ）工程で酸素プラズマ、（ｄ）工程でＡｒイオンビーム、（ｅ）工程で酸素プラズマ、（ｆ）工程でＨｅ＋Ｎ2混合ガスプラズマ、（ｇ）工程で酸素プラズマにそれぞれ曝される。図３（ｈ）の工程で、非イオン化還元性ガスに曝すことにより、これら工程で蓄積されたプロセスダメージを除去することができる。特に、（ｇ）工程で酸素プラズマに曝されて形成された試料表面の酸化膜を還元して除去することができる。
【００３０】
図３（ｉ）に示すように、ＣＶＤ（化学気相堆積法）により、全面に厚さ４ｎｍのカーボンからなる表面保護膜５６を形成する。この表面保護膜５６上に潤滑剤（図示せず）を塗布することにより、本発明の一実施形態に係るパターンド媒体を製造する。
【００３１】
図４に、本発明に係るパターンド媒体の製造に用いられる製造装置の一例を示す。図３（ｂ）のＵＶインプリント工程まで経た試料はロードチャンバー１０１からロードされる。試料はキャリアに載せられて真空一貫で各チャンバーに移動して所定のプロセスが行われる。ＲＩＥチャンバー１０２では（ｃ）工程の酸素プラズマによるレジスト残渣除去が行われる。ＩＢＥチャンバー１０３では（ｄ）工程のＡｒイオンビームによる密着層のエッチングが行われる。ＲＩＥチャンバー１０４では（ｅ）工程の酸素プラズマによるエッチング保護膜のエッチングが行われる。ＩＢＥチャンバー１０５では（ｆ）工程のＨｅ＋Ｎ2混合ガスプラズマによる磁気記録層のエッチングおよび磁性失活が行われる。ＲＩＥチャンバー１０６では（ｇ）工程の酸素プラズマによるエッチング保護膜パターンの除去が行われる。ガスフローチャンバー１０７では、（ｈ）工程の非イオン化還元性ガスによるプロセスダメージ除去が行われる。ガスフローチャンバー１０７は、プラズマを発生させる必要がないので、ガス導入のためのマスフローコントローラーと真空引きを行うターボポンプのみを備えている。ヒートチャンバー１０８は、次のＣＶＤチャンバーへの搬送の前に試料の予熱が行われる。ＣＶＤチャンバー１０９では、表面保護膜の成膜が行われる。こうして各工程を完了した試料はアンロードチャンバー１１０からアンロードされる。上記の各チャンバーの間にブランクチャンバーを設けているのは、１つのチャンバーから隣接するチャンバーへプロセスガスが流入しないようにするためである。
【００３２】
ところで、パターンド媒体と記録再生ヘッドとを組み込んだＨＤＤ装置において、記録再生ヘッドは約１０ｎｍの浮上量で動作する。記録再生ヘッドを安定に浮上させるためには、パターンド媒体の表面の凹凸が１０ｎｍ以下であることが望ましい。そこで、物理的に分離された記録トラックまたは記録ビット間の凹部に非磁性体を埋め込み、エッチバックして表面を平坦化することが実施されている。非磁性体の埋め込みは、たとえばバイアススパッタリングにより行われる。バイアススパッタリングは、パターンド媒体に直接バイアスパワーを印加するため、試料に熱によるダメージを与えるおそれがある。エッチバックによる平坦化は、たとえばイオンビームエッチングより行われる。このため、非磁性体埋め込みおよび平坦化という工程が加わると、さらにプロセスダメージが蓄積される。
【００３３】
これに対して、上記実施形態のように、Ｈｅ＋Ｎ2混合ガスを用いたイオンビームエッチングにより、たとえば厚さ１５ｎｍの磁気記録層の厚みの一部が残るようにエッチングしてたとえば深さ１０ｎｍの凹部を形成するとともに凹部に残る一部の磁気記録層を磁性失活させて厚さ５ｎｍの非磁性層を形成すると、物理的な凹部の深さは１０ｎｍであるが、磁気的な凹部の深さは１５ｎｍである。したがって、非磁性体の埋め込みおよび平坦化を行うことなく、記録再生ヘッドの浮上性を確保しつつ、サイドイレース現象、サイドリード現象を抑制できるパターンド媒体を製造できる。
【００３４】
ところが、Ｈｅ＋Ｎ2混合ガスのイオンビームに曝していない磁気記録層と、磁気記録層をＨｅ＋Ｎ2混合ガスのイオンビームに曝して磁性失活させて形成された非磁性層とでは表面性が異なり、それぞれの層の上に成膜されるカーボン膜の膜質も異なることがわかってきた。
【００３５】
磁気記録層上にＣＶＤにより成膜されたカーボン膜と、磁気記録層をＨｅ＋Ｎ2混合ガスのイオンビームに曝して磁性失活させて形成された非磁性層上にＣＶＤにより成膜されたカーボン膜とをそれぞれラマン分光法で比べた。ラマンスペクトルから、１３９０ｃｍ-1付近のＤ−ｂａｎｄのピーク強度Ｉｄと、１５５５ｃｍ-1付近のＧ−ｂａｎｄのピーク強度Ｉｇとの比Ｉｄ／Ｉｇを求めた。Ｄ−ｂａｎｄは構造の乱れに起因するピークなので、Ｉｄ／Ｉｇが大きいほどカーボン膜の構造が乱れ、密度が小さいことを示す。
【００３６】
その結果、非磁性層上に成膜されたカーボン膜のほうが、磁気記録層上に成膜されたカーボン膜よりも、Ｉｄ／Ｉｇが若干大きかった。これは、Ｈｅ＋Ｎ2混合ガスのイオンビームに曝して磁性失活させて形成された非磁性層上のカーボン膜の密度が小さく、耐久性が劣ることを意味している。なお、磁気記録層の凹部に形成された非磁性層上に成膜されたカーボン膜は、記録再生ヘッドに直接接触しないので、通常使用には問題がない。ただし、高温多湿環境下での長期信頼性を確保する観点からは、非磁性層上に成膜されるカーボン膜も密度が大きく強固であることが望ましい。
【００３７】
上記実施形態のように、磁気記録層をＨｅ＋Ｎ2混合ガスによりイオンビームエッチングおよび磁性失活して非磁性層を形成した後、非イオン化水素ガスに曝し、その後にカーボン膜を成膜すると、良好なカーボン膜が得られることがわかった。これは、以下のような理由によると考えられる。
【００３８】
図５（ａ）にＨｅ＋Ｎ2混合ガスのイオンビームに曝されていない磁気記録層とＨｅ＋Ｎ2混合ガスのイオンビームに曝された非磁性層との境界領域の平面ＴＥＭ像の模式図を示す。図５（ｂ）に非磁性層に含まれる結晶粒の斜視図を示す。図５（ａ）および（ｂ）に示したように、Ｈｅ＋Ｎ2混合ガスのイオンビームに曝された非磁性層の表面は、カラム状の粒子７１に孔部７２が形成された多孔形状になっていることがわかった。多孔形状で表面積の大きくなった非磁性層は、非イオン化水素ガスに曝されたときに、水素を吸着しやすいと考えられる。このように水素を吸着した非磁性層上にＣＶＤによりカーボン膜を成膜すると、いわゆる水素化カーボン膜が形成される。水素化カーボン膜は高硬度を有することが知られている。したがって、上記実施形態では、非磁性層上に成膜されたカーボン膜も強固で長期信頼性に優れている。
【００３９】
次に、本発明の実施形態において用いられる好適な材料および個々の工程の詳細について説明する。
【００４０】
［基板］
基板としては、たとえばガラス基板、Ａｌ系合金基板、セラミック基板、カーボン基板、酸化表面を有するＳｉ単結晶基板などを用いることができる。ガラス基板としては、アモルファスガラスおよび結晶化ガラスが用いられる。アモルファスガラスとしては、汎用のソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスが挙げられる。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスが挙げられる。セラミック基板としては、汎用の酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、これらの繊維強化物などが挙げられる。基板としては、上述した金属基板や非金属基板の表面にメッキ法やスパッタ法を用いてＮｉＰ層が形成されたものを用いることもできる。
【００４１】
［軟磁性下地層］
軟磁性下地層（ＳＵＬ）は、垂直磁磁気記録層を磁化するための単磁極ヘッドからの記録磁界を水平方向に通して、ヘッド側へ還流させるというヘッドの機能の一部を担っており、磁界の記録層に急峻で充分な垂直磁界を印加させ、記録再生効率を向上させる作用を有する。軟磁性下地層には、Ｆｅ、ＮｉまたはＣｏを含む材料を用いることができる。このような材料として、ＦｅＣｏ系合金たとえばＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど、ＦｅＮｉ系合金たとえばＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど、ＦｅＡｌ系合金、ＦｅＳｉ系合金たとえばＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど、ＦｅＴａ系合金たとえばＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど、ＦｅＺｒ系合金たとえばＦｅＺｒＮなどを挙げることができる。Ｆｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮなどの微結晶構造または微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を有する材料を用いることもできる。軟磁性下地層の他の材料として、Ｃｏと、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、ＴｉおよびＹのうち少なくとも１種とを含有するＣｏ合金を用いることもできる。Ｃｏ合金には８０ａｔ％以上のＣｏが含まれることが好ましい。このようなＣｏ合金は、スパッタ法により製膜した場合にアモルファス層が形成されやすい。アモルファス軟磁性材料は、結晶磁気異方性、結晶欠陥および粒界がないため、非常に優れた軟磁性を示すとともに、媒体の低ノイズ化を図ることができる。好適なアモルファス軟磁性材料としては、たとえばＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂおよびＣｏＺｒＴａ系合金などを挙げることができる。
【００４２】
軟磁性下地層の下に、軟磁性下地層の結晶性の向上または基板との密着性の向上のために、さらに下地層を設けてもよい。こうした下地層の材料としては、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｔ、これらを含む合金、またはこれらの酸化物もしくは窒化物を用いることができる。軟磁性下地層と記録層との間に、非磁性体からなる中間層を設けてもよい。中間層は、軟磁性下地層と記録層との交換結合相互作用を遮断し、記録層の結晶性を制御する、という２つの作用を有する。中間層の材料としては、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｓｉ、これらを含む合金、またはこれらの酸化物もしくは窒化物を用いることができる。
【００４３】
スパイクノイズ防止のために軟磁性下地層を複数の層に分け、０．５〜１．５ｎｍのＲｕを挿入することで反強磁性結合させてもよい。また、ＣｏＣｒＰｔ、ＳｍＣｏ、ＦｅＰｔなどの面内異方性を持つ硬磁性膜またはＩｒＭｎ、ＰｔＭｎなどの反強磁性体からなるピン層と軟磁性層とを交換結合させてもよい。交換結合力を制御するために、Ｒｕ層の上下に磁性膜（たとえばＣｏ）または非磁性膜（たとえばＰｔ）を積層してもよい。
【００４４】
［磁気記録層］
垂直磁気記録層としては、Ｃｏを主成分とし、少なくともＰｔを含み、さらに酸化物を含む材料を用いることが好ましい。垂直磁気記録層は、必要に応じて、Ｃｒを含んでいてもよい。酸化物としては、特に酸化シリコン、酸化チタンが好適である。垂直磁気記録層は、層中に磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）が分散していることが好ましい。この磁性粒子は、垂直磁気記録層を上下に貫いた柱状構造であることが好ましい。このような構造を形成することにより、垂直磁気記録層の磁性粒子の配向および結晶性を良好なものとし、結果として高密度記録に適した信号ノイズ比（ＳＮ比）を得ることができる。このような構造を得るためには、含有させる酸化物の量が重要となる。
【００４５】
垂直磁気記録層の酸化物含有量は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔの総量に対して、３ｍｏｌ％以上１２ｍｏｌ％以下であることが好ましく、５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。垂直磁気記録層の酸化物含有量として上記範囲が好ましいのは、垂直磁気記録層を形成した際、磁性粒子の周りに酸化物が析出し、磁性粒子を分離させ、微細化させることができるためである。酸化物の含有量が上記範囲を超えた場合、酸化物が磁性粒子中に残留し、磁性粒子の配向性、結晶性を損ね、さらには、磁性粒子の上下に酸化物が析出し、結果として磁性粒子が垂直磁気記録層を上下に貫いた柱状構造が形成されなくなるため好ましくない。酸化物の含有量が上記範囲未満である場合、磁性粒子の分離、微細化が不十分となり、結果として記録再生時におけるノイズが増大し、高密度記録に適した信号ノイズ比（ＳＮ比）が得られなくなるため好ましくない。
【００４６】
垂直磁気記録層のＣｒ含有量は、０ａｔ％以上１６ａｔ％以下であることが好ましく、１０ａｔ％以上１４ａｔ％以下であることがより好ましい。Ｃｒ含有量として上記範囲が好ましいのは、磁性粒子の一軸結晶磁気異方性定数Ｋｕを下げすぎず、また、高い磁化を維持し、結果として高密度記録に適した記録再生特性と十分な熱揺らぎ特性が得られるためである。Ｃｒ含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子のＫｕが小さくなるため熱揺らぎ特性が悪化し、また、磁性粒子の結晶性、配向性が悪化することで、結果として記録再生特性が悪くなるため好ましくない。
【００４７】
垂直磁気記録層のＰｔ含有量は、１０ａｔ％以上２５ａｔ％以下であることが好ましい。Ｐｔ含有量として上記範囲が好ましいのは、垂直磁性層に必要なＫｕが得られ、さらに磁性粒子の結晶性、配向性が良好であり、結果として高密度記録に適した熱揺らぎ特性、記録再生特性が得られるためである。Ｐｔ含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子中にｆｃｃ構造の層が形成され、結晶性、配向性が損なわれるおそれがあるため好ましくない。Ｐｔ含有量が上記範囲未満である場合、高密度記録に適した熱揺らぎ特性に十分なＫｕが得られないため好ましくない。
【００４８】
垂直磁気記録層は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、酸化物のほかに、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅから選ばれる１種類以上の元素を含むことができる。上記元素を含むことにより、磁性粒子の微細化を促進し、または結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性を得ることができる。上記元素の合計の含有量は、８ａｔ％以下であることが好ましい。８ａｔ％を超えた場合、磁性粒子中にｈｃｐ相以外の相が形成されるため、磁性粒子の結晶性、配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性が得られないため好ましくない。
【００４９】
垂直磁気記録層としては、ＣｏＰｔ系合金、ＣｏＣｒ系合金、ＣｏＰｔＣｒ系合金、ＣｏＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＣｏＰｔＳｉ、ＣｏＰｔＣｒＳｉ、ならびにＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、およびＲｕからなる群より選択された少なくとも一種を主成分とする合金とＣｏとの多層構造、さらに、これらにＣｒ、ＢおよびＯを添加したＣｏＣｒ／ＰｔＣｒ、ＣｏＢ／ＰｄＢ、ＣｏＯ／ＲｈＯなどを使用することもできる。
【００５０】
垂直磁気記録層の厚さは、好ましくは５ないし６０ｎｍ、より好ましくは１０ないし４０ｎｍである。この範囲であると、より高記録密度に適した磁気記録再生装置を作製することができる。垂直磁気記録層の厚さが５ｎｍ未満であると、再生出力が低過ぎてノイズ成分の方が高くなる傾向がある。垂直磁気記録層の厚さが４０ｎｍを超えると、再生出力が高過ぎて波形を歪ませる傾向がある。垂直磁気記録層の保磁力は、２３７０００Ａ／ｍ（３０００Ｏｅ）以上とすることが好ましい。保磁力が２３７０００Ａ／ｍ（３０００Ｏｅ）未満であると、熱揺らぎ耐性が劣る傾向がある。垂直磁気記録層の垂直角型比は、０．８以上であることが好ましい。垂直角型比が０．８未満であると、熱揺らぎ耐性に劣る傾向がある。
【００５１】
［密着層］
密着層はＵＶ硬化樹脂を密着させるための層である。密着層は、Ｏ2またはＯ3ガスに耐性がある、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉなどを主成分とする金属が好ましく、厚さは１〜１５ｎｍが好ましい。
【００５２】
［ＵＶ硬化樹脂］
ＵＶ硬化樹脂（２Ｐ剤）は、モノマー、オリゴマー、重合開始剤を含む組成物であり、溶媒は含まない。
【００５３】
モノマーとしては下記のようなものが用いられる。
【００５４】
・アクリレート類
ビスフェノールＡ・エチレンオキサイド変性ジアクリレート（ＢＰＥＤＡ）
ジペンタエリスリトールヘキサ（ペンタ）アクリレート（ＤＰＥＨＡ）
ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート（ＤＰＥＨＰＡ）
ジプロピレングリコールジアクリレート（ＤＰＧＤＡ）
エトキシレイテッドトリメチロールプロパントリアクリレート（ＥＴＭＰＴＡ）
グリセリンプロポキシトリアクリレート（ＧＰＴＡ）
４−ヒドロキシブチルアクリレート（ＨＢＡ）
１，６−ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）
２−ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）
２−ヒドロキシプロピルアクリレート（ＨＰＡ）
イソボルニルアクリレート（ＩＢＯＡ）
ポリエチレングリコールジアクリレート（ＰＥＤＡ）
ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）
テトラヒドロフルフリルアクリレート（ＴＨＦＡ）
トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）
トリプロピレングリコールジアクリレート（ＴＰＧＤＡ）
・メタクリレート類
テトラエチレングリコールジメタクリルレート（４ＥＤＭＡ）
アルキルメタクリレート（ＡＫＭＡ）
アリルメタクリレート（ＡＭＡ）
１，３−ブチレングリコールジメタクリレート（ＢＤＭＡ）
ｎ−ブチルメタクリレート（ＢＭＡ）
ベンジルメタクリレート（ＢＺＭＡ）
シクロヘキシルメタクリレート（ＣＨＭＡ）
ジエチレングリコールジメタクリレート（ＤＥＧＤＭＡ）
２−エチルヘキシルメタクリレート（ＥＨＭＡ）
グリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）
１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（ＨＤＤＭＡ）
２−ヒドロキシエチルメタクリレート（２−ＨＥＭＡ）
イソボルニルメタクリレート（ＩＢＭＡ）
ラウリルメタクリレート（ＬＭＡ）
フェノキシエチルメタクリレート（ＰＥＭＡ）
ｔ−ブチルメタクリレート（ＴＢＭＡ）
テトラヒドロフルフリルメタクリレート（ＴＨＦＭＡ）
トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＭＡ）
特に、イソボルニルアクリレート（ＩＢＯＡ）、トリプロピレングリコールジアクリレート（ＴＰＧＤＡ）、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）、ジプロピレングリコールジアクリレート（ＤＰＧＤＡ）、ネオペンチルグリコールジアクリレート（ＮＰＤＡ）、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート（ＴＩＴＡ）などは粘度を１０ｃＰ以下にすることができるため良好である。
【００５５】
オリゴマーとしては、たとえばウレタンアクリレート系材料、たとえばポリウレタンジアクリレート（ＰＵＤＡ）やポリウレタンヘキサアクリレート（ＰＵＨＡ）、その他、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、フッ化ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ−Ｆ）、ポリカーボネートジアクリエート、フッ化ポリカーボネートメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ−ＰＣ−Ｆ）などが用いられる。
【００５６】
重合開始剤としては、チバガイギー社製イルガキュア１８４およびチバガイギー社製ダロキュア１１７３などが用いられる。
【００５７】
［残渣除去］
ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）により、レジストの凹部の底に残存している残渣を除去する。プラズマソースは、低圧で高密度プラズマを生成可能なＩＣＰ（inductively coupled plasma）が好適であるが、ＥＣＲ（electron cyclotron resonance）プラズマや、一般的な並行平板型ＲＩＥ装置を用いてもよい。ＵＶ硬化樹脂（２Ｐ剤）からなるレジストの残渣除去には酸素ガスを用いるのが好ましい。
【００５８】
［磁性失活エッチング］
記録再生ヘッドの浮上性を考慮すると凹凸の深さを１０ｎｍ以下にすることが好ましいが、信号出力を確保するために磁気記録層の厚さが１５ｎｍ程度必要となる。そこで、磁気記録層の厚さ１５ｎｍのうち、１０ｎｍを物理的に除去し残りの５ｎｍを磁気的に失活させるようにすれば、記録ヘッドの浮上性を確保しつつサイドイレースおよびサイドリードを抑制できるので、ＤＴＲ媒体およびＢＰＭを製造できる。厚さ５ｎｍの磁気記録層を磁気的に失活させる方法として、ＨｅやＮ2イオンを曝露する方法が用いられる。Ｈｅイオンを曝露した場合、曝露時間に従ってヒステリシスループの角形を維持したままＨｃ（保磁力）が減少し、やがてヒステリシスがなくなる（磁性失活）。この場合、Ｈｅガスの曝露時間が不十分であると、角形のよい（Ｈｎ（反転核形成磁界）がある）ヒステリシスが保持される。しかし、このことは、凹部底部の磁性層に記録能力があることを意味し、ＤＴＲ媒体またはＢＰＭの利点が失われる。一方、Ｎ2イオンを曝露した場合、曝露時間に従ってヒステリシスループの角形が劣化して、やがてヒステリシスがなくなる。この場合、Ｈｎは急激に劣化するが、Ｈｃが減少しにくい。しかし、Ｎ2ガス曝露時間が不十分であると、凹部底部にＨｃの大きい磁性層が残ることになり、ＤＴＲ媒体またはＢＰＭの利点が失われる。そこで、Ｈｅガスによる磁性失活とＮ2ガスによる磁性失活の挙動が異なることに着目し、Ｈｅ＋Ｎ2混合ガスを用いることにより、磁気記録層をエッチングしながら効率的に凹部底部の磁気記録層の磁性を失活することができる。
【００５９】
［エッチング保護膜剥離］
磁気記録層の磁性を失活させた後、カーボンからなるエッチング保護膜を剥離する。エッチング保護膜は、酸素プラズマ処理を行うことで容易に剥離できる。
【００６０】
［表面保護膜形成および後処理］
カーボンからなる表面保護膜は、凹凸へのカバレッジをよくするためにＣＶＤで成膜することが望ましいが、スパッタ法または真空蒸着法で成膜してもよい。ＣＶＤ法によれば、ｓｐ3結合炭素を多く含むＤＬＣ膜が形成される。表面保護膜の厚さが２ｎｍ未満だとカバレッジが悪くなり、１０ｎｍを超えるとヘッドと媒体との磁気スペーシングが大きくなってＳＮＲが低下するので好ましくない。
【００６１】
表面保護膜上に塗布される潤滑剤としては、たとえばパーフルオロポリエーテル、フッ化アルコール、フッ素化カルボン酸などを用いることができる。
【実施例】
【００６２】
［実施例１］
図３（ａ）〜（ｉ）に示した方法によりＤＴＲ媒体を作製した。非イオン化水素ガスに曝す工程は、試料を搬送して１．０×１０-4Ｐａ以下の高真空に保持した真空チャンバー内に水素ガスを１００ｓｃｃｍで流入してチャンバー圧力を１Ｐａに設定して３０秒間行った。
【００６３】
製造されたＤＴＲ媒体をドライブに組み込み、オントラックのＢＥＲ（ビットエラーレート）を評価したところ−７乗であった。これは、１０００００００回に１回エラーが発生することを意味する。一方、非イオン化水素ガスに曝す工程を行わない通常の方法で製造されたＤＴＲ媒体のＢＥＲは−６乗であった。このように、非イオン化水素ガスに曝す工程を行うことによって、ＢＥＲが約１桁向上することがわかった。高温多湿（６５℃、湿度８０％）の環境下で７２０時間ドライブを動作させたが、ＢＥＲの劣化は見られなかった。
【００６４】
次に、ドライブ評価に用いたＤＴＲ媒体について、ＥＥＬＳ（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｌｏｓｓ ｓｐｅｃｔｒｕｍ）により酸素の存在を確認した。
【００６５】
非イオン化水素ガスに曝す工程を行わない通常の方法で製造されたＤＴＲ媒体では、磁気記録層５２の表面および側壁で酸素が検出されたことから、図６（ａ）に示すように、磁気記録層５２の表面に酸化膜８１が形成されていることがわかった。
【００６６】
非イオン化水素ガスに曝す工程を含む本発明の方法で製造されたＤＴＲ媒体では酸素が検出されず、図６（ｂ）に示すように磁気記録層５２の表面に酸化膜が形成されていないことがわかった。上記のように、非イオン化水素ガスに曝す工程を含む本発明の方法で製造されたＤＴＲ媒体が良好なＢＥＲを示す理由は、磁気記録層５２の表面の酸化ダメージが除去されたことにより、磁気特性の劣化が防止されたことによると考えられる。
【００６７】
［実施例２］
非イオン化水素ガスに曝す工程での条件として、チャンバー圧力（プロセス圧力）およびプロセス時間について検討した。
【００６８】
図７に、所定のチャンバー圧力の非イオン化水素ガス雰囲気で処理を行い、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）で磁気記録層表面の酸素ピークがなくなる時間、すなわち酸化ダメージを除去できるプロセス時間を調べた結果を示す。
【００６９】
酸化ダメージを除去するのに必要なプロセス時間は、チャンバー圧力０．０２Ｐａの場合に６００秒であり、チャンバー圧力１Ｐａ以上の場合に３０秒以下であることがわかった。これは、チャンバー圧力が高いほど水素原子濃度が高いため、酸素ダメージの除去効果が高いことを示している。
【００７０】
チャンバー圧力０．０２Ｐａおよびプロセス時間６００秒で製造されたＤＴＲ媒体をドライブに組み込み、ＢＥＲを評価したところ−６．５乗であった。非イオン化水素ガスに曝す工程を行わない通常の方法で製造されたＤＴＲ媒体のＢＥＲが−６乗であるので、ＢＥＲは約０．５桁向上することがわかった。チャンバー圧力０．０５Ｐａ以上および図７に示されるプロセス時間で製造されたＤＴＲ媒体のＢＥＲは−７乗であった。チャンバー圧力が０．０２Ｐａでは、チャンバー内の水素原子の絶対数が少ないため磁気記録層の内部への水素の侵入が制限され、磁気記録層内部での還元が進まないと考えられる。また、量産性を考慮した場合、一工程は５分（３００秒）以下が好ましいので、非イオン化水素ガスに曝す工程は０．０５Ｐａ以上のチャンバー圧力で実施するのが好適である。
【００７１】
一方、１０Ｐａを超えるチャンバー圧力で非イオン化水素ガスに曝す工程を行った場合、磁気記録層の表面に水素原子が過剰に付着し、次の工程で成膜される表面保護膜は塗布される潤滑剤のボンド率が高いものになることがわかった。
【００７２】
ここで、表面保護膜に塗布された潤滑剤は、表面保護膜に付着したボンディング層と、表面保護膜に付着していないフリー層に分けられる。潤滑剤全量のうちボンディング層の割合をボンド率という。ボンド率が高いほど、潤滑剤全量に対するフリー層の割合が小さいことを意味する。ボンド率は、塗布したままの初期状態の潤滑剤の膜厚と、溶剤でフリー層を洗い流した後の潤滑剤の膜厚との比で表される。
【００７３】
一般的なＤＴＲ媒体では、ボンド率が７０〜８０％の範囲、たとえば約７５％が信頼性の観点から好ましいとされている。ボンド率が７０％未満の場合、フリー層の割合は多いが、ボンディング層の割合が小さいため、媒体表面の潤滑剤によるカバレッジが不十分になり、ドライブの信頼性が低下する。ポンド率が８０％を超えると、潤滑剤全量に対するフリー層の割合が小さくなり、ヘッドが媒体と接触して媒体表面から潤滑剤が失われたときに、他の領域から補給される潤滑剤の量が少なくなるため、ドライブの信頼性が低下する。
【００７４】
磁気記録層を非イオン化水素ガスに曝す工程でのチャンバー圧力と、磁気記録層上に成膜された表面保護膜上に塗布された潤滑剤のボンド率との関係は、チャンバー圧力が１０Ｐａ以下の場合には約７５％であり、チャンバー圧力が１０Ｐａを超える場合はボンド率が約８５％であった。このように、チャンバー圧力が１０Ｐａを超えると、表面保護膜上に塗布された潤滑剤のボンド率が高くなりすぎてドライブの信頼性が低下する。
【００７５】
以上の結果を考慮すると、非イオン化水素ガスに曝す工程でのチャンバー圧力は０．０５Ｐａ以上１０Ｐａ以下が好適である。
【００７６】
［実施例３］
非イオン化水素ガスに曝す工程での条件として、水素ガス流量について検討した。
【００７７】
水素ガス流量１ｓｃｃｍでチャンバー圧力を０．０５Ｐａに設定し、実施例２と同様にして２５枚のＤＴＲ媒体を製造した。ＸＰＳによりＤＴＲ媒体表面の酸素ピークを観測した結果、２５枚全ての媒体で酸素ピークは観測されなかった。
【００７８】
水素ガス流量０．５ｓｃｃｍでチャンバー圧力を０．０５Ｐａに調整し、実施例２と同様にして２５枚のＤＴＲ媒体を製造した。ＸＰＳによりＤＴＲ媒体表面の酸素ピークを観測した結果、３枚の媒体で酸素ピークが観測された。これは、プロセスの不安定さに起因するものと考えられる。チャンバー圧力（プロセス圧力）は、水素ガス流量と真空ポンプの排気能力を調整して制御する。水素ガス流量１ｓｃｃｍ未満でチャンバー圧力０．０５Ｐａに設定するには、コンダクタンスバルブを閉める方向に微調整して真空ポンプの排気能力を下げるため、雰囲気が安定しなくなる。よって、水素ガス流量が１ｓｃｃｍ未満と低い場合にはプロセスが不安定になり不良品が発生する。
【００７９】
水素ガス流量２００ｓｃｃｍ超でチャンバー圧力０．０５Ｐａに調整し、実施例２と同様にして２５枚のＤＴＲ媒体を製造した。ＸＰＳによりＤＴＲ媒体表面の酸素ピークを観測した結果、２５枚全ての媒体で酸素ピークは観測されなかった。表面保護膜上に塗布された潤滑剤のボンド率を測定したところ８５％であった。実施例２で述べたように、ボンド率が高すぎると信頼性の低下に繋がるため好ましくない。
【００８０】
水素ガス流量２００ｓｃｃｍ以下でチャンバー圧力０．０５Ｐａに調整して製造されたＤＴＲ媒では、表面保護膜上に塗布された潤滑剤のボンド率が７５％であり、信頼性の点で望ましい。
【００８１】
以上の結果を考慮すると、非イオン化水素ガスに曝す工程での水素ガス流量は１ｓｃｃｍ以上２００ｓｃｃｍ以下が好適である。
【００８２】
［実施例４］
非イオン化還元性ガスに曝す工程で、水素ガスの代わりに、フォーミングガス、一酸化炭素（ＣＯ）、またはアンモニア（ＮＨ3）を用いてＤＴＲ媒体を作製した。
【００８３】
製造されたＤＴＲ媒体をドライブに組み込み、オントラックのＢＥＲを評価したところ、−７乗であった。高温多湿（６５℃、湿度８０％）の環境下で７２０時間ドライブを動作させたが、ＢＥＲの劣化は見られなかった。ドライブ評価に用いたＤＴＲ媒体についてＥＥＬＳにより酸素の存在を確認したが、酸素は検出されなかった。このように、還元性ガスとしてフォーミングガス、ＣＯ、またはＮＨ3を用いても、水素ガスを用いた場合と同様の効果が得られることがわかった。
【００８４】
フォーミングガスは爆発限界以下になるようにＨ2をＮ2で希釈したガス（Ｈ2濃度５％以下）であり、安全性が高いので水素ガスの代替に使われることが多い。しかし、たとえば特許第４１９１０９６号に記載されているプラズマプロセスで水素ガスの代わりに用いると、Ｎ2ガスもプラズマでイオン化するので、活性なＮ2イオンが媒体表面と反応してダメージを与える。
【００８５】
本発明では還元性ガスとしてフォーミングガスを用いる場合でもプラズマ化しないので、Ｎ2ガスは不活性なままプロセスチャンバーに滞留し、媒体表面にダメージを与えない。このように、本発明で非イオン化還元性ガスを用いる工程は、従来の方法では問題が生じるフォーミングガスを用いることができるため、安全性の面で利点がある。
【００８６】
なお、ＣＯ、ＮＨ3は有毒なので、これらの還元性ガスを用いる場合には、製造装置に除害装置を設ける。また、媒体表面に残留ガスがあると危険なため、水洗工程を行って、残留ガスを完全に除去する。
【００８７】
［実施例５］
非磁性層上の表面保護膜の耐久性を調べるため、基板上に成膜した磁気記録層のパターニングを行うことなく、以下のようにして基板全面に磁気記録層を磁性失活させたものからなる非磁性層を有する試料を作製し、記録再生ヘッドによる摺動試験を行った。摺動試験は試料表面にヘッドを擦り付けて実施するので、表面保護膜の硬度と耐摩耗性を評価する指標となる。
【００８８】
基板上に磁気記録層を成膜し、Ｈｅ＋Ｎ2混合ガスのイオンビームを照射し、エッチング保護膜の剥離工程と同様に酸素プラズマに曝した。１．０×１０-4Ｐａ以下に保持した真空チャンバー内に試料を搬送し、１００ｓｃｃｍの流量で水素ガスをフローさせてチャンバー圧力を１Ｐａとし、３０秒間保持した。その後、表面保護膜を形成した。作製した試料について摺動試験を行ったところ、７２０時間経過後も試料表面に傷が生じることはなかった。
【００８９】
比較のために、非イオン化水素ガスに曝す工程を行わない以外は、上記と同様にして比較例の試料を作製した。作製した比較例の試料について摺動試験を行ったところ、６００時間経過後に試料表面に傷が生じた。
【００９０】
一般的な垂直磁気記録媒体は、７２０時間の摺動試験で傷が生じることはない。Ｈｅ＋Ｎ2混合ガスによるイオンビームに曝した後、非イオン化水素ガスに曝す工程を行わなかった比較例の試料は、６００時間で傷が生じているので、表面保護膜の硬度と耐摩耗性が若干劣っていることがわかる。これに対して、Ｈｅ＋Ｎ2混合ガスによるイオンビームに曝した後、非イオン化水素ガスに曝す工程を行った試料は、７２０時間の摺動試験に耐えることができたので、表面保護膜の硬度と耐摩耗性の劣化が抑制されていることがわかる。
【００９１】
なお、パターンド媒体の場合、Ｈｅ＋Ｎ2混合ガスのイオンビームに曝されて非磁性層が形成される領域は磁気記録層の凹部の底なので、非磁性層上に成膜される表面保護膜に記録再生ヘッドが衝突することはない。このため、非磁性層上に成膜される表面保護膜の膜質が若干劣化していても問題ないといえる。ただし、高温多湿という過酷な環境での信頼性を確保するには、非イオン化水素ガスに曝す工程は有用である。
【００９２】
［実施例６］
実施例１と同様の方法でＢＰＭを製造した。製造したＢＰＭのビットサイズは６０ｎｍ×２０ｎｍであった。ＢＰＭはＢＥＲの定義ができないため、信号振幅強度を調べた。磁気記録層を一方向に着磁した媒体をドライブへ組み込み再生波形を観察したところ、信号振幅強度２００ｍＶが得られた。記録再生ヘッドの位置決め精度は６ｎｍであった。このように本発明の製造方法によりＢＰＭも製造できることがわかった。製造されたＢＰＭをＭＦＭ（磁気力顕微鏡）で観察したところ、図８（ａ）に示すように、長方形状の記録ビットが見られた。
【００９３】
比較のために、非イオン化水素ガスに曝す工程を行わずにＢＰＭを製造した。製造された比較例のＢＰＭをＭＦＭ（磁気力顕微鏡）で観察したところ、図８（ｂ）に示すように、楕円形状の記録ビットが見られた。これは、物理的には記録ビットの形状は長方形であるが、酸化ダメージのために記録ビットのコーナー部の磁性が失われ、磁気的な記録ビットの形状は楕円形に見えるためであると考えられる。
【００９４】
非イオン化水素ガスに曝す工程を行うことによって記録ビットの酸化ダメージが還元され、図８（ａ）のように物理形状と磁気形状が一致するようになる。すなわち、非イオン化水素ガスに曝す工程を行うことにより、記録ビットの酸化ダメージをキャンセルできる。
【符号の説明】
【００９５】
１…ＤＴＲ媒体、２…ＢＰＭ、１０…サーボ領域、１１…プリアンブル部、１２…アドレス部、１３…バースト部、２０…データ領域、２１…ディスクリートトラック、２２…記録ビット、５１…ガラス基板、５２…磁気記録層、５２ａ…非記録層、５３…エッチング保護層、５４…密着層、５５…レジスト、５６…表面保護膜、６１…樹脂モールド、７１…粒子、７２…孔部、８１…酸化膜、９１…記録ビット、１０１…ロードチャンバー、１０２…ＲＩＥチャンバー、１０３…ＩＢＥチャンバー、１０４…ＲＩＥチャンバー、１０５…ＩＢＥチャンバー、１０６…ＲＩＥチャンバー、１０７…ガスフローチャンバー、１０８…ヒートチャンバー、１０９…ＣＶＤチャンバー、１１０…アンロードチャンバー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録層の凸パターンと、
前記磁気記録層の凸パターン間に前記磁気記録層の凸パターンの高さより低く形成された、前記磁気記録層が磁性失活されてなる非磁性層のパターンと、
前記磁気記録層の凸パターンおよび前記非磁性層のパターンの上に形成されたカーボン膜と
を有し、前記非磁性層のパターンは表面が多孔形状になっていることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記カーボン膜のラマンスペクトルにおけるＤ−ｂａｎｄのピーク強度ＩｄとＧ−ｂａｎｄのピーク強度Ｉｇとの比をＩｄ／Ｉｇとしたとき、前記カーボン膜は前記非磁性層のパターン上のほうが前記磁気記録層の凸パターン上よりもＩｄ／Ｉｇが大きい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】
前記磁気記録層の凸パターンと前記カーボン膜との間に酸化膜を含まない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１】
磁気記録層の凸パターンと、
前記磁気記録層の凸パターン間に前記磁気記録層の凸パターンの高さより低く形成された、前記磁気記録層が磁性失活されてなる非磁性層のパターンと、
前記磁気記録層の凸パターンおよび前記非磁性層のパターンの上に形成されたカーボン膜と
を有し、前記非磁性層のパターンは表面が多孔形状になっていることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記カーボン膜のラマンスペクトルにおけるＤ−ｂａｎｄのピーク強度ＩｄとＧ−ｂａｎｄのピーク強度Ｉｇとの比をＩｄ／Ｉｇとしたとき、前記カーボン膜は前記非磁性層のパターン上のほうが前記磁気記録層の凸パターン上よりもＩｄ／Ｉｇが大きい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】
前記磁気記録層の凸パターンと前記カーボン膜との間に酸化膜を含まないことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２１０３６８（Ｐ２０１１−２１０３６８Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４２０３７（Ｐ２０１１−１４２０３７）
【出願日】平成２３年６月２７日（２０１１．６．２７）
【分割の表示】特願２００９−２０１０３７（Ｐ２００９−２０１０３７）の分割
【原出願日】平成２１年８月３１日（２００９．８．３１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２７日（２０１１．６．２７）
【分割の表示】特願２００９−２０１０３７（Ｐ２００９−２０１０３７）の分割
【原出願日】平成２１年８月３１日（２００９．８．３１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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