(57)【要約】【課題】保磁力Ｈｃと逆磁区核形成磁界Ｈｎ、およびＳＮＲを総合的に向上させることにより、更なる高記録密度化を達成することが可能な垂直磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明にかかる垂直磁気記録媒体の製造方法の構成は、基板１１０上に、軟磁性層１３０を成膜する軟磁性層成膜工程と、軟磁性層成膜後の基板に加熱処理を施す加熱工程と、加熱処理によって温度が上昇した状態で、軟磁性層上に、Ｎｉを主成分とし、少なくともＢを１〜５ａｔ％含有する前下地層１４０を成膜する前下地層成膜工程と、前下地層の上方に、Ｒｕを主成分とする下地層１５０を成膜する下地層成膜工程と、下地層の上方に、ＣｏＣｒＰｔ合金を主成分とする磁性粒子と酸化物を主成分とする非磁性の粒界部とからなる主記録層１６０を成膜する主記録層成膜工程と、を含むことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、軟磁性層を成膜する軟磁性層成膜工程と、
前記軟磁性層成膜後の基板に加熱処理を施す加熱工程と、
加熱処理によって温度が上昇した状態で、前記軟磁性層上に、Ｎｉを主成分とし、少なくともＢを１〜５ａｔ％含有する前下地層を成膜する前下地層成膜工程と、
前記前下地層の上方に、Ｒｕを主成分とする下地層を成膜する下地層成膜工程と、
前記下地層の上方に、ＣｏＣｒＰｔ合金を主成分とする磁性粒子と酸化物を主成分とする非磁性の粒界部とからなる主記録層を成膜する主記録層成膜工程と、
を含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記軟磁性層と前記前下地層の間に、非晶質の金属層を成膜する非晶質金属層成膜工程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
前記主記録層成膜工程より後にＣｏＣｒＰｔを主成分とする材料からなる補助記録層を成膜する補助記録層成膜工程と、
前記補助記録層成膜工程の後に前記基板に加熱処理を施す第２加熱工程と、
前記第２加熱工程の後にＣＶＤ法によりカーボンを主成分とする保護層を成膜する保護層成膜工程と、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記加熱工程後の基板温度は、７０〜１２０℃であることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
前記下地層は、さらに酸化物を含有することを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
前記主記録層は、２種類以上の酸化物を含むことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録方式のＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などに搭載される垂直磁気記録媒体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報処理の大容量化に伴い、各種の情報記録技術が開発されている。特に磁気記録技術を用いたＨＤＤの面記録密度は年率１００％程度の割合で増加し続けている。最近では、ＨＤＤ等に用いられる２．５インチ径の垂直磁気記録媒体にして、３２０ＧＢｙｔｅ／プラッタ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５００ＧＢｉｔ／Ｉｎｃｈ２を超える情報記録密度を実現することが求められる。
【０００３】
垂直磁気記録媒体の高記録密度化のために重要な要素としては、トラック幅の狭小化によるＴＰＩ(Tracks per Inch)の向上、及び、ＢＰＩ(Bits per Inch)向上時のシグナルノイズ比（ＳＮＲ：Signal to Noise Ratio）やオーバーライト特性（ＯＷ特性）などの電磁変換特性の確保、さらには、前記により記録ビットが小さくなった状態での熱揺らぎ耐性の確保、などが上げられる。中でも、高記録密度条件でのＳＮＲの向上は重要である。
【０００４】
ＳＮＲの向上は、主に記録ビットの境界の磁化遷移領域ノイズの低減により行われる。ノイズ低減のために有効な要素としては、磁気記録層の結晶配向性の向上、磁性粒子の粒径の微細化が挙げられる。中でも粒径の微細化はＳＮＲ改善に効果的であるが、他方、結晶配向性が低下しやすい傾向がある。
【０００５】
また高記録密度化するためには、トラック幅を狭くする必要がある。トラック幅を狭くする方法の一つとして、保磁力Ｈｃを高くする方法がある。保磁力Ｈｃを高めるためには、まず単純に磁気記録層の膜厚を厚くすることが考えられるが、この場合は一般的にＳＮＲが低下するというトレードオフがある。保磁力Ｈｃを向上させるための他の手段としては、磁性粒子の結晶配向性を向上させることが考えられる。
【０００６】
従来からも磁気記録層の結晶配向性を向上させるために、Ｒｕ等からなる下地層（中間層と言われる場合もある）を設けたり（例えば特許文献１）、さらにその下にｆｃｃ構造の前下地層（シード層と言われる場合もある）を設けたりした構成が知られている（例えば特許文献２）。特許文献２では、軟磁性膜が非晶質構造、下地膜（前下地層に相当する）をＮｉＷ合金、中間膜（下地層に相当する）をＲｕ合金とすることにより、生産性に優れ、かつ高密度の情報の記録再生が可能な磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置を提供できると記載されている。更に、ＮｉＷ合金からなる前下地層にＢを添加することにより、前下地層の結晶粒子、ひいては記録層（磁気記録層とも称される）の磁性粒子の微細化を促進できることが知られている（例えば特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−３３４８３２号公報
【特許文献２】特開２００７−１７９５９８号公報
【特許文献３】特開２００９−１１０６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年求められている３２０ＧＢｙｔｅ／プラッタを超える磁気記録媒体では、従来の２５０ＧＢｙｔｅ／プラッタの磁気記録媒体よりもいっそうの狭トラック幅を実現した上で、高いＳＮＲを達成し、さらには熱揺らぎ耐性を確保する必要がある。熱揺らぎ耐性を確保するための目安としては、Ｈｃを少なくとも５０００［Ｏｅ］以上に保てばよい。
【０００９】
さらに、近年の超高記録密度化に伴い、６０℃程度の昇温条件下において、あるトラックに信号を書き込む際に隣接するトラックの信号も書き換わってしまう、いわゆる高温フリンジ（書きにじみ）といわれる現象が発生するようになった。この現象が発生すると、トラック幅を広げざるを得なくなるため、結局ＴＰＩを高めることができなくなってしまう。高温フリンジ耐性を高めるためには、一定値以上の逆磁区核形成磁界Ｈｎを確保しておく必要がある。目安としては、Ｈｎを−２４００［Ｏｅ］以下とすればよい。
【００１０】
しかし、３２０ＧＢ／Ｐレベルの高記録密度を目標とした場合、特許文献３のように前下地層にＢを添加して磁性粒子の微細化を推進すると、ＳＮＲは向上するもののＨｃとＨｎなどの静磁気特性の低下量が大きいために、狭トラック幅化、熱揺らぎ耐性、高温フリンジ耐性の確保が困難であることが判明した。
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決することを目的とし、熱揺らぎ耐性及び高温フリンジ耐性を維持しつつ、狭トラック幅において高いＳＮＲを確保して更なる高記録密度化を達成することが可能な垂直磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために発明者らが鋭意検討したところ、前下地層にＢを添加したときに静磁気特性が劣化してしまうのは、前下地層の結晶粒の微細化の進行とともに結晶配向性が劣化してしまうためであろうと考えた。また、この結晶配向性の劣化には、粒内に存在するＢによる影響も大きいと考えた。そこで、Ｂを添加して微細化すると共に結晶配向性を向上させることができれば、静磁気特性を劣化させることなくＳＮＲの向上を図れるであろうと考えた。そして成膜前に加熱することによって結晶配向性を向上させられることを想起し、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。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明にかかる垂直磁気記録媒体の製造方法の代表的な構成は、基板上に、軟磁性層を成膜する軟磁性層成膜工程と、軟磁性層成膜後の基板に加熱処理を施す加熱工程と、加熱処理によって温度が上昇した状態で、軟磁性層上に、Ｎｉを主成分とし、少なくともＢを１〜５ａｔ％含有する前下地層を成膜する前下地層成膜工程と、前下地層の上方に、Ｒｕを主成分とする下地層を成膜する下地層成膜工程と、下地層の上方に、ＣｏＣｒＰｔ合金を主成分とする磁性粒子と酸化物を主成分とする非磁性の粒界部とからなる主記録層を成膜する主記録層成膜工程と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、Ｎｉ合金を主成分とする前下地層にＢを含有させることによって結晶粒子の微細化を促進し、ＳＮＲの向上を図ることができる。そして、軟磁性層成膜工程の後すなわち前下地層成膜工程の前に、基板に加熱処理を行う加熱工程を設けることにより、前下地層の結晶配向性を向上することが可能となる。これらにより、前下地層にＢを添加した場合に生じる結晶配向性の低下を、前下地層成膜工程前の加熱工程により抑制することができ、前下地層より上に成膜される下地層、ひいては主記録層においても高い結晶配向性が確保される。したがって、保磁力Ｈｃと逆磁区核形成磁界Ｈｎの劣化による熱揺らぎ耐性と高温フリンジ耐性の悪化を防ぎつつ、ＳＮＲを向上させることができ、垂直磁気記録媒体の更なる高記録密度化の達成が可能となる。
【００１５】
なおここで、加熱による結晶配向性の向上は、加熱による結晶性向上効果のみならず、前下地層の結晶粒内から粒界へのＢの排出を促進する効果による影響も大きいと推察される。また、このＢの粒界への排出効果によって前下地層の粒径がより精密に制御された結果、磁性粒の粒径も制御され、ＳＮＲがさらに高まったと考えられる。
【００１６】
なお、前下地層のＢの含有率が上記の下限値未満であると、結晶粒子の微細化が十分に促進されない可能性がある。一方、Ｂの含有率が上記の上限値を超えると、加熱処理の存在下でも結晶配向性及びＳＮＲの著しい低下を招いてしまうため好ましくない。
【００１７】
また、本願で言うところの「主成分」とは、全体組成をａｔ％（もしくはｍｏｌ％）としたときに、最も多く含まれる成分を指す。例えば、９０（７０Ｃｏ−１０Ｃｒ−２０Ｐｔ）−１０（ＳｉＯ２）という組成を考えた場合、ＣｏＣｒＰｔ合金は全体の９０％を占めるため主成分であるとする。また、ＣｏＣｒＰｔ合金中においてＣｏは７０％を占めるため、ＣｏはＣｏＣｒＰｔ合金の主成分であるとする。
【００１８】
上記の軟磁性層と前下地層の間に、非晶質の金属層を成膜する非晶質金属層成膜工程を更に含むとよい。これにより前下地層成膜前の基板表面粗さを低減することができるため、前下地層の結晶配向性をさらに高めて高いＳＮＲを達成することができる。
【００１９】
また、上記の主記録層成膜工程より後にＣｏＣｒＰｔを主成分とする材料からなる補助記録層を成膜する補助記録層成膜工程と、補助記録層成膜工程の後に基板に加熱処理を施す第２加熱工程と、第２加熱工程の後にＣＶＤ法によりカーボンを主成分とする保護層を成膜する保護層成膜工程と、を更に含むとよい。
【００２０】
上記構成によれば、基板の加熱処理は、軟磁性層成膜工程後に行われる加熱工程と、補助記録層成膜工程より後に行われる第２加熱工程との２回において行われる。これにより、第２加熱工程時の加熱処理による主記録層の磁気特性への悪影響を最小限に抑えて高ＳＮＲを確保しつつ、カーボン保護膜の膜質を改善することにより高信頼性（機械的耐久性、腐食耐久性など）を得ることが可能となる。
【００２１】
上記の加熱工程後の基板温度は、７０〜１２０℃であるとよい。これにより、上述した効果を最も好適に得ることができる。なお、加熱処理温度が上記の下限値未満であると、加熱処理による効果を十分に得ることができず好ましくない。また加熱処理温度が上記の上限値を超えると、基板温度の過度な上昇により主記録層のグラニュラ構造が乱れてしまう可能性がある。
【００２２】
下地層は、さらに酸化物を含有していてもよい。これによりＲｕの結晶粒子の分離微細化を促進することができ、主記録層のさらなる孤立化と微細化を図ることができる。
【００２３】
主記録層は、２種類以上の酸化物を含んでいることが好ましい。このように酸化物を混合することにより、第一加熱工程によって基板が加熱された状態であっても磁気記録層の磁性粒子のさらなる微細化と孤立化を図ることによりＳＮＲを向上させて高記録密度化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、保磁力Ｈｃと逆磁区核形成磁界Ｈｎを維持することによって熱揺らぎ耐性及び高温フリンジ耐性を維持しつつ、狭トラック幅において高いＳＮＲを確保することにより、更なる高記録密度化を達成することが可能な垂直磁気記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。
【図２】垂直磁気記録媒体の他の構成を説明する図である。
【図３】実施例と比較例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２７】
（垂直磁気記録媒体の製造方法）
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、基板１１０、付着層１２０、軟磁性層１３０、前下地層１４０、下地層１５０、主記録層１６０、分断層１７０、補助記録層１８０、保護層１９０、潤滑層２００で構成されている。
【００２８】
基板１１０は、例えば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基板１１０を得ることができる。
【００２９】
基板１１０上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて付着層１２０から補助記録層１８０まで順次成膜を行い、保護層１９０はＣＶＤ法により成膜することができる。この後、潤滑層２００をディップコート法により形成することができる。以下、各層の構成について説明する。
【００３０】
付着層１２０は基板１１０に接して形成され、この上に成膜される軟磁性層１３０と基板１１０との密着強度を高める機能を備えている。付着層１２０は、例えばＣｒＴｉ系非晶質合金、ＣｏＷ系非晶質合金、ＣｒＷ系非晶質合金、ＣｒＴａ系非晶質合金、ＣｒＮｂ系非晶質合金等のアモルファス（非晶質）の合金膜とすることが好ましい。付着層１２０の膜厚は、例えば２〜２０ｎｍ程度とすることができる。付着層１２０は単層でも良いが、複数層を積層して形成してもよい。
【００３１】
軟磁性層１３０は、付着層１２０を介して基板１１０上に成膜する（軟磁性層成膜工程）。軟磁性層１３０は、垂直磁気記録方式において信号を記録する際、ヘッドからの書き込み磁界を収束することによって、磁気記録層への信号の書き易さと高密度化を助ける働きをする。軟磁性材料としては、ＣｏＴａＺｒなどのコバルト系合金の他、ＦｅＣｏＣｒＢ、ＦｅＣｏＴａＺｒ、ＦｅＣｏＮｉＴａＺｒなどのＦｅＣｏ系合金、や、ＮｉＦｅ系合金などの軟磁気特性を示す材料を用いることができる。また、軟磁性層１３０のほぼ中間にＲｕからなるスペーサ層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。こうすることで磁化の垂直成分を極めて少なくすることができるため、軟磁性層１３０から生じるノイズを低減することができる。スペーサ層を介在させた構成の場合、軟磁性層１３０の膜厚は、スペーサ層が０．３〜０．９ｎｍ程度、その上下の軟磁性材料の層をそれぞれ１０〜５０ｎｍ程度とすることができる。
【００３２】
そして、本実施形態では、上記のように軟磁性層１３０成膜後、すなわち前下地層成膜工程前に、基板１１０に加熱処理を施す（加熱工程。以下、第１加熱工程と称する）。成膜時のチャンバー間の搬送時間は１〜２秒であるため、ほぼ加熱処理後の基板温度で前下地層１４０が成膜される（なお、基板温度は、チャンバー間の搬送中に測定することができる。）。このように、加熱処理によって温度が上昇した状態で前下地層１４０を成膜することにより、前下地層１４０の結晶配向性を向上させることが可能となる。したがって、前下地層１４０にＢを添加した場合に生じる結晶配向性の低下を抑制することができ、前下地層１４０より上に成膜される下地層１５０、ひいては主記録層１６０においても高い結晶配向性が確保される。その結果、保磁力Ｈｃと逆磁区核形成磁界Ｈｎの劣化による熱揺らぎ耐性と高温フリンジ耐性の悪化を防ぎつつ、ＳＮＲを向上させることができ、垂直磁気記録媒体１００の更なる高記録密度化の達成が可能となる。
【００３３】
上記の第１加熱工程では、加熱処理温度を７０〜１２０℃となるように調節する。これにより、基板温度の過度な上昇により生じる主記録層１６０のグラニュラ構造の乱れを抑制しつつ、前下地層１４０の結晶配向性を十分に向上することができ、上述した効果を最も好適に得ることが可能となる。
【００３４】
なお、本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体１００は次に述べる非晶質金属層１３８を備えていてもよい。図２は本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体の他の構成を説明する図である。なお、非晶質金属層１３８の成膜前に実施した第１加熱工程の熱は次の前下地層１４０の成膜時まで残留し、十分にその影響を与える（効果を得る）ことができる。なお、非晶質金属層１３８の成膜後に第１加熱工程を行ってもよい。
【００３５】
非晶質金属層１３８は、軟磁性層１３０と前下地層１４０の間に成膜される（非晶質金属層成膜工程）。非晶質金属層１３８は非晶質（アモルファス）の金属層であって、前下地層１４０を成膜する前の基板表面粗さを低減する役割を有している。これにより、さらに前下地層１４０の結晶配向性を向上させることができる。非晶質金属層１３８は、Ｃｒ化合物もしくはＮｉ化合物からなり、例えばＣｒＴａ、ＮｉＴａまたはＮｉＴｉから構成されるとよい。また非晶質金属層１３８の膜厚は、１ｎｍ〜１０ｎｍであることが好ましい。非晶質金属層１３８の厚みが１ｎｍよりも薄い場合、表面粗さを低減できないおそれがある。また非晶質金属層１３８の厚みが１０ｎｍよりも厚い場合、不必要に磁気ヘッドから軟磁性層までの距離（磁気的スペーシング）が増大してオーバーライト特性を低下させてしまうおそれがある。
【００３６】
前下地層１４０は、軟磁性層１３０と下地層１５０との間に成膜する（前下地層成膜工程）。前下地層１４０は、この上方に形成される下地層１５０の結晶配向性を促進する機能と、粒径等の微細構造を制御する機能とを備える。前下地層１４０は、ｈｃｐ構造であってもよいが、（１１１）面が基板１１０の主表面と平行となるよう配向した面心立方構造（ｆｃｃ構造）であることが好ましい。前下地層１４０の膜厚は１〜２０ｎｍ程度とすることができる。また前下地層１４０を複数層構造としてもよい。
【００３７】
本実施形態において前下地層１４０は、Ｎｉを主成分とし、Ｂを１〜５ａｔ％含有する。例えば、前下地層１４０はＮｉＷＢから構成される。またＮｉＷＢに加えて、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ａｌ等を添加してもよい。
【００３８】
上記構成によれば、Ｎｉ合金にＢを含有させることによって結晶粒子の微細化を図り、ＳＮＲの向上を図ることができる。このとき、結晶粒子の微細化によって結晶配向性の低下が生じる傾向があるものの、本実施形態では前下地層成膜工程の前に第１加熱工程を設けているため、かかる加熱工程により結晶配向性の低下が抑制される。したがって、前下地層１４０、ひいては下地層１５０および主記録層１６０においても高い結晶配向性が確保されるため、保磁力Ｈｃと逆磁区核形成磁界Ｈｎを維持しつつＳＮＲを向上させることができ、垂直磁気記録媒体の更なる高記録密度化の達成が可能となる。
【００３９】
なお、上述したように、前下地層１４０において、Ｂの含有量は１〜５ａｔ％であることが好ましい。これらの範囲において、好適に本発明の効果を得ることができる。なお、Ｂの含有率が上記の下限値未満であると、結晶粒子の微細化が十分に促進されないおそれがある。またＢの含有率が上記の上限値を超えると、加熱処理の存在下でも結晶配向性及びＳＮＲの著しい低下を招いてしまうため好ましくない。
【００４０】
下地層１５０は、前下地層の上に成膜される（下地層成膜工程）。下地層１５０はｈｃｐ構造であって、この上方に形成される主記録層１６０のｈｃｐ構造の磁性結晶粒の結晶配向性を促進する機能と、粒径等の微細構造を制御する機能とを備え、主記録層のグラニュラ構造のいわば土台となる層である。ＲｕはＣｏと同じｈｃｐ構造をとり、また結晶の格子間隔がＣｏと近いため、Ｃｏを主成分とする磁性粒を良好に配向させることができる。したがって、下地層１５０の結晶配向性が高いほど、主記録層１６０の結晶配向性を向上させることができ、また、下地層１５０の粒径を微細化することによって、主記録層の粒径を微細化することができる。下地層１５０の材料としてはＲｕが代表的であるが、さらにＣｒ、Ｃｏなどの金属や、酸化物を添加することもできる。下地層１５０の膜厚は、例えば５〜４０ｎｍ程度とすることができる。
【００４１】
さらに、下地層１５０のＲｕに酸素または酸化物を含有させてもよい。これによりＲｕの結晶粒子の分離微細化を促進することができ、主記録層１６０のさらなる孤立化と微細化を図ることができる。なお酸素はリアクティブスパッタによって含有させてもよいが、スパッタリング成膜する際に酸素または酸化物を含有するターゲットを用いることが好ましい。
【００４２】
また、スパッタ時のガス圧を変更することにより下地層１５０を２層構造としてもよい。具体的には、下地層１５０の上層側を形成する際に下層側を形成するときよりもＡｒのガス圧を高圧にすると、上方の主記録層１６０の結晶配向性を良好に維持したまま、磁性粒子の粒径の微細化が可能となる。
【００４３】
主記録層１６０は下地層１５０より上に成膜する（主記録層成膜工程）。主記録層１６０は、Ｃｏ−Ｐｔ系合金を主成分とする強磁性体の磁性粒子の周囲に、酸化物を主成分とする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構造を有している。例えば、ＣｏＣｒＰｔ系合金にＳｉＯ２や、ＴｉＯ２などを混合したターゲットを用いて成膜することにより、ＣｏＣｒＰｔ系合金からなる磁性粒子（グレイン）の周囲に非磁性物質であるＳｉＯ２や、ＴｉＯ２が偏析して粒界を形成し、磁性粒子が柱状に成長したグラニュラ構造を形成することができる。
【００４４】
なお、上記に示した主記録層１６０に用いた物質は一例であり、これに限定されるものではない。粒界を形成するための非磁性物質としては、例えば酸化珪素（ＳｉＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化ジルコン（ＺｒＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化コバルト（ＣｏＯまたはＣｏ３Ｏ４）、等の酸化物を例示できる。また、１種類の酸化物のみならず、２種類以上の酸化物を複合させて使用することも可能である。
【００４５】
分断層１７０は、主記録層１６０と補助記録層１８０の間に設けられ、これらの層の間の交換結合の強さを調整する作用を持つ。これにより主記録層１６０と補助記録層１８０の間、および主記録層１６０内の隣接する磁性粒子の間に働く磁気的な結合の強さを調節することができるため、ＨｃやＨｎといった熱揺らぎ耐性に関係する静磁気的な値は維持しつつ、オーバーライト特性、ＳＮＲ特性などの記録再生特性を向上させることができる。
【００４６】
分断層１７０は、結晶配向性の継承を低下させないために、ｈｃｐ結晶構造を持つＲｕやＣｏを主成分とする層であることが好ましい。Ｒｕ系材料としては、Ｒｕの他に、Ｒｕに他の金属元素や酸素または酸化物を添加したものが使用できる。また、Ｃｏ系材料としては、ＣｏＣｒ合金などが使用できる。具体例としては、Ｒｕ、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏ、Ｒｕ−ＳｉＯ２、Ｒｕ−ＷＯ３、Ｒｕ−ＴｉＯ２、ＣｏＣｒ、ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２、ＣｏＣｒ−ＴｉＯ２などが使用できる。なお分断層１７０には通常非磁性材料が用いられるが、弱い磁性を有していてもよい。また、良好な交換結合強度を得るために、分断層１７０の膜厚は、０．２〜１．０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００４７】
補助記録層１８０は基板主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した磁性層である。補助記録層１８０は、主記録層１６０に対して磁気的相互作用（交換結合）を有するため、保磁力Ｈｃや逆磁区核形成磁界Ｈｎ等の静磁気特性を調整することが可能であり、これにより熱揺らぎ耐性、ＯＷ特性、およびＳＮＲの改善を図ることを目的としている。補助記録層１８０の材料としては、ＣｏＣｒＰｔ系合金を用いることができ、さらに、Ｂ、Ｔａ、Ｃｕ等の添加物を加えてもよい。具体的には、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＣｕ、ＣｏＣｒＰｔＣｕＢなどとすることができる。また、補助記録層１８０の膜厚は、例えば３〜１０ｎｍとすることができる。
【００４８】
なお、「磁気的に連続している」とは、磁性が途切れずにつながっていることを意味している。「ほぼ連続している」とは、補助記録層１８０全体で観察すれば必ずしも単一の磁石ではなく、部分的に磁性が不連続となっていてもよいことを意味している。すなわち補助記録層１８０は、複数の磁性粒子の集合体にまたがって（かぶさるように）磁性が連続していればよい。この条件を満たす限り、補助記録層１８０において例えばＣｒが偏析した構造であっても良い。
【００４９】
そして、主記録層成膜工程より後、本実施形態では上記のように補助記録層成膜工程の後、保護層成膜工程を実施する直前に、基板１１０に加熱処理を施す（第２加熱工程）。したがって、本実施形態では第１加熱工程および第２加熱工程の２回行うこととなる。ここで、第２加熱工程を補助記録層成膜後に行っているため、主記録層のグラニュラ構造の乱れを低減することができ、高ＳＮＲを確保することが可能となる。
【００５０】
保護層１９０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（保護層成膜工程）。保護層１９０は、磁気ヘッドの衝撃や腐蝕から垂直磁気記録媒体１００を防護するための層である。保護層１９０は、カーボンを含む膜をＣＶＤ法により成膜して形成することができる。一般にＣＶＤ法によって成膜されたカーボンはスパッタ法によって成膜したものと比べて膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対してより有効に垂直磁気記録媒体１００を防護することができるため好適である。保護層１９０の膜厚は、例えば２〜６ｎｍとすることができる。
【００５１】
潤滑層２００は、垂直磁気記録媒体１００の表面に磁気ヘッドが接触した際に、保護層１９０の損傷を防止するために形成される。例えば、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）をディップコート法により塗布して成膜することができる。潤滑層２００の膜厚は、例えば０．５〜２．０ｎｍとすることができる。
【００５２】
（実施例）
上記構成の垂直磁気記録媒体１００の製造方法の有効性を確かめるために、以下の実施例と比較例を用いて説明する。
【００５３】
実施例１として、基板１１０上に、真空引きを行った成膜装置を用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にてＡｒ雰囲気中で、付着層１２０から補助記録層１３２まで順次成膜を行った。なお、断らない限り成膜時のＡｒガス圧は０．６Ｐａである。付着層１２０はＣｒ−５０Ｔｉを１０ｎｍ成膜した。軟磁性層１３０は、０．７ｎｍのＲｕ層を挟んで、９２（４０Ｆｅ−６０Ｃｏ）−３Ｔａ−５Ｚｒをそれぞれ２０ｎｍ成膜した。軟磁性層１３０成膜後、基板温度が７５℃となるように第１加熱工程を実施した。前下地層１４０は、Ｎｉ−５Ｗ−１Ｂを８ｎｍ成膜した。下地層１５０は０．６ＰａでＲｕを１０ｎｍ成膜した上に５ＰａでＲｕを１０ｎｍ成膜した。主記録層１６０は、９０（７０Ｃｏ−１０Ｃｒ−２０Ｐｔ）−１０（Ｃｒ２Ｏ３）を２ｎｍ成膜した上に３Ｐａで９０（７２Ｃｏ−１０Ｃｒ−１８Ｐｔ）−５（ＳｉＯ２）−５（ＴｉＯ２）を１２ｎｍ成膜した。分断層１７０は０．３ｎｍのＲｕを成膜した。補助記録層１８０は６ｎｍの６２Ｃｏ−１８Ｃｒ−１５Ｐｔ−５Ｂを成膜した。補助記録層１８０成膜後、保護層１９０を成膜する前に、基板温度が２００℃となるように第２加熱工程を実施した。保護層１９０はＣＶＤ法によりＣ２Ｈ４を用いて成膜し、表層を窒化処理した。潤滑層２００はディップコート法によりＰＦＰＥを用いて形成した。なお、第１加熱工程および第２加熱工程における諸条件は後に詳述する。
【００５４】
図３は実施例と比較例を説明する図である。図３では、トラック幅（ＭＷＷ：Magnetic Write Width）がほぼ一定の値となるように主記録層１６０の膜厚を調整して、ＳＮＲを比較している。なおＭＷＷの値は、３２０ＧＢｙｔｅ／プラッタの磁気記録媒体に適用可能な範囲とした。
【００５５】
図３において、実施例１〜３、および比較例１と比較例２は、第１加熱工程後の基板温度を７５℃とし、前下地層１４０に含有されるＢの量を変化させたものである。上記実施例１の構成および製造方法を基礎として、実施例２、３はそれぞれＢを２、４ａｔ％含むもの、比較例１はＢを含まないもの、比較例２はＢを６ａｔ％含むものである。なおいずれもＷは５ａｔ％含有させており、Ｂが増加した分はＮｉを減少させた。
【００５６】
図３からわかるように、Ｂの含有量が１ａｔ％、２ａｔ％と増加するとＳＮＲが向上する。これは、Ｂを含有させることによって前下地層１４０の結晶粒子が微細化されたためと考えられる。しかし、Ｂの含有量が４ａｔ％となるとＳＮＲが低下しはじめ、６ａｔ％では含有しないときよりも低くなってしまっている。ここでΔθ５０の値を参照すると、Ｂの含有量が増加するにしたがって値が増加する（結晶配向性が悪くなる）傾向にあることがわかる。このことから、Ｂの含有率が多くなりすぎると、前下地層１４０の結晶粒子が加熱処理の存在下でも結晶配向性及びＳＮＲの著しい低下を招いてしまうと考えられる。このことから、Ｂの含有量は、１〜５ａｔ％が好ましいことがわかる。
【００５７】
次に、実施例４〜８と比較例３は、実施例１の構成を基礎として、前下地層１４０のＢの含有量を２ａｔ％とし、第１加熱工程後の基板の温度を変化させたものである。特に実施例４〜８は温度を７０〜１２０℃まで変化させたもの、比較例３は第１加熱を行っていないもの（基板温度は５０℃以下と推定される）である。第１加熱工程後の温度を変化させた場合も、第２加熱工程後の温度は２００℃となるように、第２加熱工程における投入電力量を調整した。
【００５８】
図３からわかるように、第１加熱工程後の温度が７０℃から１２０℃の範囲内にあるときＳＮＲは増加する。このことから、第１加熱工程後の基板温度は、７０〜１２０℃であるとよいことがわかる。
【００５９】
また第１加熱後の温度を７０℃〜１２０℃まで増加させるにつれて、逆磁区核形成磁界Ｈｎが増加する（絶対値が増加する）傾向にあることがわかる。Ｈｎが増加するということは、高温フリンジ耐性が向上することを意味している。
【００６０】
次に、実施例９は、実施例１の構成に加えて、前下地層１４０の下に非晶質金属層１３８を成膜した構成である（図２参照）。非晶質金属層１３８としては、Ｎｉ−５０Ｔａを５ｎｍ成膜した。
【００６１】
実施例９と実施例１とを比較すると、Δθ５０が大幅に小さくなり、結晶配向性が向上していることがわかる。またこれに伴い、ＳＮＲも飛躍的に向上していることがわかる。これは、非晶質金属層１３８を備えていることにより、前下地層成膜前の基板表面粗さが低減し、前下地層１４０の結晶配向性がさらに改善したためと考えられる。
【００６２】
ここで３２０ＧＢ／プラッタの磁気記録媒体に適用可能な所定の熱揺らぎ耐性を満たすために要求される保磁力Ｈｃは５０００［Ｏｅ］以上であるところ、全ての実施例および比較例はこれを満たしていた。また所定の高温フリンジ耐性を満たすために要求される逆磁区核形成磁界Ｈｎは−２４００［Ｏｅ］以下であるところ、実施例は全てこれを満たしているが、比較例２、比較例３は満たしていなかった。したがって、比較例よりも実施例の方が、高温フリンジ耐性が優れていることがわかる。そして全ての比較例に対して、全ての実施例ではＳＮＲの向上が見られた。これらのことから、本発明を適用することによって熱揺らぎ耐性と高温フリンジ耐性を維持しながら、狭トラック幅において高いＳＮＲを得られることが確認された。
【００６３】
以上、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説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、垂直磁気記録方式のＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などに搭載される垂直磁気記録媒体の製造方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１００…垂直磁気記録媒体、１１０…基板、１２０…付着層、１３０…軟磁性層、１３８…非晶質金属層、１４０…前下地層、１５０…下地層、１６０…主記録層、１７０…分断層、１８０…補助記録層、１９０…保護層、２００…潤滑層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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