(57)【要約】【課題】カーボン保護層に対する潤滑剤の付着率を向上させ、マイクロスクラッチや磁気ヘッドへの潤滑剤の移着が生じない、磁気記録媒体の製造方法を提供する。【解決手段】基体上に、カーボン保護層２６、潤滑層２８をこの順序で備える磁気記録媒体１００の製造方法において、カーボン保護層２６の表層に、ＲＦ（Radio Frequency）プラズマ法によって、水酸基（ＯＨ−）と結合可能な窒素を添加する添加工程と、潤滑層２８を、水酸基を含むパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）で成膜する潤滑層成膜工程とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に、カーボン保護層、潤滑層をこの順序で備える磁気記録媒体の製造方法において、
前記カーボン保護層の表層に、ＲＦ（Radio Frequency）プラズマ法によって、水酸基（ＯＨ−）と結合可能な窒素を添加する添加工程と、
前記潤滑層を、水酸基を含むパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）で成膜する潤滑層成膜工程とを含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記添加工程の前に、前記カーボン保護層の表層に、ＤＣ（Direct Current）バイアスを印加することによって、希ガスを衝突させる希ガス衝突工程をさらに含む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】
前記希ガスはアルゴン、クリプトンまたはキセノンであることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記カーボン保護層の窒素／カーボンの比は、０．０４〜０．１２であることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の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）などに搭載される磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報処理の大容量化に伴い、各種の情報記録技術が開発されている。特に磁気記録技術を用いたＨＤＤ（ハードディスクドライブ）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枚あたり１００ＧＢを超える情報記録容量が求められるようになってきており、このような要請にこたえるためには１平方インチあたり１５０Ｇ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。
【０００３】
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、従来から商業化されている面内磁気記録方式（長手磁気記録方式、水平磁気記録方式とも呼称される）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、いわゆる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。この阻害要因を解決するために、近年、垂直磁気記録方式の磁気ディスクが提案されている。
【０００４】
垂直磁気記録方式は、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。
【０００５】
垂直磁気記録媒体は、磁気記録層のほか、様々な層で構成されていて、例えば磁気記録層を保護するカーボン保護層や、さらにその上に積層される潤滑層などがある。
【０００６】
特許文献１には、潤滑層の潤滑剤の分解生成物が、磁気ヘッドに付着するヘッドスメア現象（ヘッド汚れ）を防止するため、カーボン保護層の表面層に窒素を含有させることで、ヘッドスメア現象を防止する技術が開示されている。
【０００７】
特許文献１によれば、窒素を表面層に含有するカーボン保護層は、不活性ガスと窒素ガスと炭化水素または水素ガスの混合雰囲気下でスパッタリング法により成膜する。
【０００８】
また、特許文献２には、潤滑層の潤滑剤としてとしてパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）を用いることが記載されている。
【特許文献１】特開平９−１２８７３２号公報
【特許文献２】特開２００６−１１４１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
現在、マイクロスクラッチと呼ばれる、目には見えないがオプティカルサーフェスアナライザ（ＯＳＡ）によって観察できるほど微細なキズが媒体表面に発生していることが、磁気記録媒体の製造工程から報告されている。これは、磁気記録層その他の様々な層で構成される垂直磁気記録媒体の成膜が完了した後に、媒体表面の微細な粉塵等を除去するために行う、テープバニッシュ工程によって生じると考えられている。
【００１０】
カーボンオーバーコート（ＣＯＣ）、すなわちカーボン皮膜によって高硬度な皮膜を形成しているカーボン保護層は、その硬度を高めることによって、ロードアンロードテスト、コンスタントフライングテスト、コロージョンテスト、ピンオンテスト、ナノインデンテーションテストなど、各種試験によって測定される、保護層としての特性が向上する。
【００１１】
しかし、カーボン保護層の硬度を高くしすぎると、却ってマイクロスクラッチが多くなってしまう。
【００１２】
そこで、潤滑層における潤滑剤の付着率（Bonding Ratio; 以下「ＢＲ」と表記することもある）を向上させて、媒体をマイクロスクラッチから防護する方法がある。
【００１３】
付着率は、潤滑層を有する記録媒体を、潤滑剤を分解可能な溶媒に３０秒程度浸漬し、浸漬後に残存している潤滑剤のパーセンテージによって表される。潤滑層（パーフルオロポリエーテル）の末端に存在する水酸基がカーボン保護層に正常に付着していればＢＲは高いが、パーフルオロポリエーテルの水酸基が正常に付着していず、分子が潤滑層に単に絡んでいるだけの場合には、溶媒に容易に分解されてしまい、除去されてしまうため、ＢＲは低くなる。
【００１４】
また、ＢＲは、潤滑層を単に厚くしただけでは向上しない。潤滑層を厚くすると、むしろ、ディスク状の記録媒体が回転するときに、遠心力によって潤滑剤が移動してしまうマイグレーションが生じたり、磁気ヘッドに潤滑剤が移着（ピックアップ）されて磁気ヘッドが汚れてしまったりする。
【００１５】
本発明はこのような課題に鑑み、カーボン保護層に対する潤滑剤の付着率を向上させ、マイクロスクラッチや磁気ヘッドへの潤滑剤の移着が生じない、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】
【００１６】
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、磁気記録媒体のカーボン保護層の表層における窒素の量を増加させれば、窒素と、潤滑剤であるパーフルオロポリエーテルの水酸基とが結合し、潤滑剤の付着率が向上することを見出した。本発明はかかる知見に基づき、さらに研究を重ねた結果、得られたものである。
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明は、基体上に、カーボン保護層、潤滑層をこの順序で備える磁気記録媒体の製造方法において、カーボン保護層の表層に、ＲＦ（Radio Frequency）プラズマ法によって、水酸基（ＯＨ−）と結合可能な窒素を添加する添加工程と、潤滑層を、水酸基を含むパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）で成膜する潤滑層成膜工程とを含むことを特徴とする。
【００１８】
ＰＦＰＥは、直鎖構造を備え、磁気記録媒体用に適度な潤滑性能を発揮するとともに、末端基に水酸基（ＯＨ−）を備えることで、カーボン保護層に対して高い付着率を有することとなる。特に、ディスク保護層の表層から、予めＨを除去し、さらにＮを添加する工程を有する本発明では、（Ｎ＋）と（ＯＨ−）とが高い親和性を奏するので、高い潤滑層付着率を得ることができる。
【００１９】
また、上述の添加工程の前に、カーボン保護層の表層に、ＤＣ（Direct Current）バイアスを印加することによって、希ガスを衝突させる希ガス衝突工程をさらに行うとよい。
【００２０】
希ガスをターゲットである磁気記録媒体のカーボン保護層に衝突させることにより、ＣＨの組成を有するカーボン保護層からHを除去し、その後の添加工程によってＮが添加され、ＣＮの組成が増加する。これにより、潤滑層の付着率がより向上するからである。
【００２１】
上述の希ガスはアルゴン、クリプトンまたはキセノンとしてよい。いずれもカーボン保護層に衝突することによって、質量の小さい水素をカーボン保護層から除去する目的を達することができるからである。
【００２２】
また、上述のカーボン保護層の窒素／カーボンの比は、０．０４〜０．１２とするとよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、カーボン保護層の表層に窒素の含有量を増加させることができ、これと親和性を有する潤滑剤（ＰＦＰＥ）から成る潤滑層の付着率が向上することによって、カーボン保護層は、マイクロスクラッチから好適に防護される。
【００２４】
また、付着率が向上することによって、磁気ヘッドへの潤滑剤の移着も防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に添付図面を参照して本発明による磁気記録媒体の製造方法の実施形態を詳細に説明する。図中、本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。また、同様の要素は同一の参照符号によって表示する。なお、以下の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。
【００２６】
図１は、本実施形態にかかる磁気記録媒体の構成を説明する図である。図１に示す垂直磁気記録媒体１００は、ディスク基体１０、付着層１２、第一軟磁性層１４ａ、スペーサ層１４ｂ、第二軟磁性層１４ｃ、配向制御層１６、第一下地層１８ａ、第二下地層１８ｂ、オンセット層２０、第一磁気記録層２２ａ、第二磁気記録層２２ｂ、補助記録層２４、カーボン保護層２６、潤滑層２８で構成されている。なお第一軟磁性層１４ａ、スペーサ層１４ｂ、第二軟磁性層１４ｃは、あわせて軟磁性層１４を構成する。第一下地層１８ａと第二下地層１８ｂはあわせて下地層１８を構成する。第一磁気記録層２２ａと第二磁気記録層２２ｂとはあわせて磁気記録層２２を構成する。
【００２７】
まず、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成した。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のディスク基体１０を得た。
【００２８】
得られたディスク基体１０上に、真空引きを行った成膜装置を用いて、Ａｒ雰囲気中でＤＣマグネトロンスパッタリング法にて、付着層１２から補助記録層２４まで順次成膜を行い、カーボン保護層２６はＣＶＤ法により成膜した。この後、潤滑層２８をディップコート法により形成した。なお、均一な成膜が可能であるという点で、インライン型成膜方法を用いることも好ましい。
【００２９】
本実施形態の特徴は、カーボン保護層２６の表層の構成にあるが、それについては後述することとし、まず、各層の構成および製造方法について、以下に説明する。
【００３０】
付着層１２は１０ｎｍのＴｉ合金層となるように、Ｔｉ合金ターゲットを用いて成膜した。付着層１２を形成することにより、ディスク基体１０と軟磁性層１４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１４の剥離を防止することができる。付着層１２の材料としては、例えばＣｒＴｉ合金を用いることができる。実用上の観点からは付着層の膜厚は、１ｎｍ〜５０ｎｍとすることが好ましい。
【００３１】
軟磁性層１４は、第一軟磁性層１４ａと第二軟磁性層１４ｃの間に非磁性のスペーサ層１４ｂ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した。これにより軟磁性層１４の磁化方向を高い精度で磁路（磁気回路）に沿って整列させることができ、軟磁性層１４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１４ａ、第二軟磁性層１４ｃの組成はＣｏＣｒＦｅＢとし、スペーサ層１４ｂの組成はＲｕ（ルテニウム）とした。
【００３２】
制御層１６は、軟磁性層１４を防護する作用と、下地層１８の結晶粒の配向の整列を促進する作用を備える。
【００３３】
下地層１８は、Ｒｕからなる２層構造となっている。上層側の第二下地層１８ｂを形成する際に、下層側の第一下地層１８ａを形成するときよりもＡｒのガス圧を高くすることにより、結晶配向性を改善することができる。
【００３４】
オンセット層２０は非磁性のグラニュラー層である。下地層１８のｈｃｐ結晶構造の上に非磁性のグラニュラー層を形成し、この上に第一磁気記録層２２ａのグラニュラー層を成長させることにより、磁性のグラニュラー層を初期段階（立ち上がり）から分離させる作用を有している。オンセット層２０の組成は非磁性のＣｏＣｒ−ＳｉＯ２とした。
【００３５】
磁気記録層２２は、膜厚の薄い第一磁気記録層２２ａと、膜厚の厚い第二磁気記録層２２ｂとから構成されている。
【００３６】
第一磁気記録層２２ａは、非磁性物質の例としての酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）を含有するＣｏＣｒＰｔからなる硬磁性体のターゲットを用いて、２ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３のｈｃｐ結晶構造を形成した。非磁性物質は磁性物質の周囲に偏析して粒界を形成し、磁性粒（磁性グレイン）は柱状のグラニュラー構造を形成した。この磁性粒は、オンセット層のグラニュラー構造から継続してエピタキシャル成長した。
【００３７】
第二磁気記録層２２ｂは、非磁性物質の例としての酸化チタン（ＴｉＯ２）を含有するＣｏＣｒＰｔからなる硬磁性体のターゲットを用いて、１０ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２のｈｃｐ結晶構造を形成した。第二磁気記録層２２ｂにおいても磁性粒はグラニュラー構造を形成した。
【００３８】
補助記録層２４はグラニュラー磁性層の上に高い垂直磁気異方性を示す薄膜（連続層）を形成し、ＣＧＣ構造（Coupled Granular Continuous）を構成するものである。これによりグラニュラー層の高密度記録性と低ノイズ性に加えて、連続膜の高熱ゆらぎ耐性を付け加えることができる。補助記録層２４の組成は、ＣｏＣｒＰｔＢとした。
【００３９】
カーボン保護層２６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した。カーボン保護層２６は、磁気ヘッドの衝撃から垂直磁気記録層を防護するための保護層である。一般にＣＶＤ法によって成膜されたカーボンはスパッタ法によって成膜したものと比べて膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対してより有効に垂直磁気記録層を防護することができる。
【００４０】
本実施形態では、カーボン保護層の表層に、まず、ＤＣバイアスを印加することによって、希ガスを衝突させる。ＤＣバイアスの印加により、マイナスに帯電したターゲットである記録媒体に対し、希ガスを衝突させる。これによって、ＣＨの組成を有するカーボン保護層２６からHを除去する。
【００４１】
上述の希ガスはアルゴン、クリプトンまたはキセノンとしてよい。いずれもカーボン保護層に衝突することによって、質量の小さい水素をカーボン保護層から除去する目的を達することができるからである。
【００４２】
次に、カーボン保護層２６に、ＲＦプラズマ法によって、水酸基（ＯＨ−）と結合可能な窒素Ｎを添加する。これによって、カーボン保護層２６の表層に好適にＮが添加され、カーボン保護層２６に、ＣＮの組成が増加する。
【００４３】
上述のカーボン保護層の窒素／カーボンの比は、０．０４〜０．１２とするとよい。０．０４を下限とする理由は、カーボン最表面の窒素量を増やすことができれば、潤滑剤の付着率（ＢＲ）を向上させることができるからである。しかしながら、必要以上に窒素量が深さ方向に増えると、カーボン強度が弱くなり、マイクロスクラッチが入りやすくなってしまう。そのため、上限を０．１２とし、窒素／カーボンの比は０．０４〜０．１２の範囲で制御されることが望ましい。
【００４４】
上述のようにして表層にＮの含有量を増加させたカーボン保護層２６に続けて、水酸基（ＯＨ−）を含むＰＦＰＥ（パーフルオロポリエーテル）をディップコート法により成膜して潤滑層２８を形成した。潤滑層２８の膜厚は約１ｎｍである。
【００４５】
ＰＦＰＥは、直鎖構造を備え、垂直磁気記録媒体用に適度な潤滑性能を発揮するとともに、末端基に水酸基（ＯＨ−）を備えることで、カーボン保護層に対して高い付着率を有することとなる。特に、ディスク保護層の表層から、予めＨを除去し、さらにＮを添加する工程を有する本実施形態では、（Ｎ＋）と（ＯＨ−）とが高い親和性を奏するので、高い潤滑層付着率を得ることができる。
【００４６】
以上の製造工程により、垂直磁気記録媒体が得られた。以下に実施例を用いて、本発明の有効性について説明する。
【００４７】
図２は本実施例であるカーボン保護層に対する、潤滑層の付着率（ＢＲ）を示すデータである。本実施例では３つの実施例ＣＯＣ１、ＣＯＣ２、ＣＯＣ３を用意した。実施例ＣＯＣ１は、ＣＶＤ法によって成膜したカーボン保護層に対し、希ガスであるアルゴンによる衝突工程を行うことなく、ＲＦプラズマ法でＮをカーボン保護層に添加した実施例である。実施例ＣＯＣ２は、Ｎをカーボン保護層に添加する前に、ＤＣバイアスの印加によってアルゴンを衝突させる工程を行った実施例である。実施例ＣＯＣ３は、Ｎをカーボン保護層に添加した後に、ＤＣバイアスの印加によってアルゴンを衝突させる工程を行った実施例である。
【００４８】
図３は、波長５１４．５ｎｍのＡｒイオンレーザーを用いて測定したカーボン保護層のラマンスペクトルにおける、図２のピーク比Ｄｈ／Ｇｈと蛍光強度比Ｂ／Ａとを示す図である。
【００４９】
ラマンスペクトルによるピーク比Ｄｈ／Ｇｈが大きくなると、窒素含有量が多いことを意味する。すなわち、原則としてピーク比Ｄｈ／Ｇｈは図２のＮ／Ｃに対応して増減する。実施例ＣＯＣ１とＣＯＣ２とを比較すると、Ｎを添加する前にアルゴンによるＤＣバイアスの印加を行った実施例ＣＯＣ２の方が、Ｎ／Ｃ＝０．０７８、Ｄｈ／Ｇｈ＝０．７といずれも高く、カーボン保護層におけるＮの含有量が多いことが分かる。
【００５０】
したがって、潤滑層ＢＲも実施例ＣＯＣ２の方が７６．８０と、実施例ＣＯＣ１の６８．００より高く、マイクロスクラッチをより効果的に防止できることを示している。
【００５１】
なお、実施例ＣＯＣ３のみ、Ｎ／Ｃ＝０．０４２と低いのは、アルゴンの衝突を、窒素の添加の後に行っているため、表層に添加されたＮも含めてＣまでも除去されてしまった結果と思われる。
【００５２】
一方、蛍光分として示されるラマンスペクトルのバックグラウンド（領域Ｓ）は、ＤＬＣ保護層の水素を取り込んでポリマー性結合を示すものであり、この蛍光強度比Ｂ／Ａ（≧１）が大きくなると、水素含有量が多いことを意味する。
【００５３】
実施例ＣＯＣ１と実施例ＣＯＣ２とを比較すると、Ｎを添加する前にアルゴンによるＤＣバイアスの印加を行った実施例ＣＯＣ２の方が、蛍光強度比Ｂ／Ａ＝１．３４はＣＯＣ１のＢ／Ａ＝１．４８より低く、水素が少ないことを示している。
【００５４】
一方、実施例ＣＯＣ１とＣＯＣ３とを比較すると、Ｎ／Ｃ＝０．０６１は実施例ＣＯＣ１の方がＣＯＣ３のＮ／Ｃ＝０．０４２より高く、窒素の含有量が多いことを示しているが、Ｄｈ／ＧｈはＣＯＣ１の方が低い（０．５２＜０．６７）。すなわち実施例ＣＯＣ１は、実施例ＣＯＣ３より水素含有量が多い。
【００５５】
その結果、潤滑層ＢＲはＣＯＣ３の方が高く（７１．７０）、水素の含有量が少ないことが、潤滑層ＢＲを向上させる上で重要であることを示している。実施例ＣＯＣ３は、Ｎの添加後ではあるものの、アルゴンを衝突させる工程を行っているため、水素の含有量が少ない。そして、これと同量の水素含有量しか有しない実施例ＣＯＣ２は、さらにＮ／Ｃの値も大きいこととの相乗効果により、最も潤滑層ＢＲを向上させている。
【００５６】
以上、垂直磁気記録媒体を実施形態および実施例として、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は係る例に限定されず、広く磁気記録媒体一般に適用可能である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】
【００５７】
本発明は、垂直磁気記録方式のＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などに搭載される磁気記録媒体の製造方法として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。
【図２】本実施例であるカーボン保護層に対する、潤滑層の付着率を示すデータである。
【図３】図２の実施例における、カーボン保護層のラマンスペクトルを示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０   …ディスク基体
１２   …付着層
１４   …軟磁性層
１４ａ  …第一軟磁性層
１４ｂ  …スペーサ層
１４ｃ  …第二軟磁性層
１６   …配向制御層
１８   …下地層
１８ａ  …第一下地層
１８ｂ  …第二下地層
２０   …オンセット層
２２   …磁気記録層
２２ａ  …第一磁気記録層
２２ｂ  …第二磁気記録層
２４   …補助記録層
２６   …カーボン保護層
２８   …潤滑層
【図１】
2008257756.tif 000003
【図２】
2008257756.tif 000004
【図３】
2008257756.tif 000005