(57)【要約】【課題】保護層の厚さを２ｎｍ以下としつつも、優れた耐食性を有する磁気記録媒体を提供すること。【解決手段】基板上に磁性層と、炭素系保護層とを含み、上記炭素系保護層の厚さが２ｎｍ以下であり、かつ、上記炭素系保護層表面の水滴に対する接触角が２５度以上６０度未満である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に磁性層と、炭素系保護層とを含む磁気記録媒体であって、
前記炭素系保護層の厚さが２ｎｍ以下であり、かつ、前記炭素系保護層表面の水滴に対する接触角が２５度以上６０度未満であることを特徴とする、磁気記録媒体。
【請求項２】
前記炭素系保護層が、ダイヤモンドライクカーボンを含むことを特徴とする、請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記炭素系保護層が、プラズマＣＶＤ法によって形成されてい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。
【請求項４】
前記プラズマＣＶＤ法において、プラズマ密度が１０10ｃｍ-3以上であることを特徴とする、請求項３に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
前記磁気記録媒体が、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【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。特に、ハードディスクドライブなどに用いられる磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブの記録容量は増大の一途を辿っており、搭載される磁気記録媒体の記録密度も高くなるばかりである。高記録密度化にあたり、従来、水平磁気記録方式が採用されていたが、熱揺らぎの問題が大きな足かせとなっていた。このため、近年、熱揺らぎの問題を解消する新しい記録方式、すなわち垂直磁気記録方式が採用され、当該方式を用いた媒体が製品化されている。
【０００３】
それでも磁気記録媒体の高記録密度化の勢いは留まることはなく、年率５０％程度の勢いで記録密度の伸びが続いている。この伸びは上記のような記録方式の転換だけでなく、あらゆる技術分野の弛まぬ進展によって成立している。例えばＨＤＩ（Ｈｅａｄ  Ｄｉｓｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）技術について言えば、ヘッドの浮上量は年々小さくなり、ヘッドと磁気記録媒体磁性層の間の距離（磁気スペーシング）が、益々小さくなっている。磁気スペーシングを低減するために、磁性層の上に形成される保護層を薄膜化する取り組みが絶えずなされている。
【０００４】
現在、保護層の厚さは既に２〜３ｎｍまで減少しているが、保護層の厚さをより薄膜化することが求められている。例えば非特許文献１では、次期製品となるハードディスクドライブの設計指針が示されており、記録密度が１Ｔｂ／ｉｎ2で、磁気スペーシングが６．５ｎｍと提案されている。磁気スペーシングの内訳を考えれば、磁気ヘッドの保護層厚さがおよそ２ｎｍ、磁気ヘッド最表面と磁気記録媒体最表面の間隔（ヘッド浮上高さ）がおよそ２ｎｍ、磁気記録媒体の潤滑層がおよそ０．５ｎｍ〜１ｎｍとなり、磁気記録媒体の保護層厚さは２ｎｍ以下でなければならない。
【０００５】
一方、保護層とはその言葉通り、金属材料からなる磁性層が大気中の水分および腐食性ガスと反応して腐食することのないように、磁性層を保護する役割を担っている。耐食性などの特性を備えた保護層を有する磁気記録媒体については、例えば、特許文献１〜３に開示がされている。
【０００６】
特許文献１〜３では、保護層の表面に滴下した水の接触角に注目し、その接触角を所定の範囲に設定することにより、磁気記録媒体の品質改善を試みている。接触角について、特許文献１では７５度以上とすること、特許文献２では６０度以上とすること、特許文献３では８０度以上とすることがそれぞれ提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６１−２２２０２４号公報
【特許文献２】特開平８−１６７１３８号公報
【特許文献３】特開平９−２３７４１５号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】第２５回ＳＲＣ技術報告会  ２００８年５月２７日  発表資料
【非特許文献２】Ｊ．  Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎ  Ｄｉａｍｏｎｄ  ａｎｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，  ３  （１９９４）  ３６１−３６８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１〜３では、いずれも保護層の厚さが１０ｎｍ以上であり、保護層の薄膜化に対する要請に充分に応えるものではない。
【００１０】
一方、保護層を薄膜化すれば磁性層の被覆性が低下するために、磁気記録媒体の耐食性は劣る傾向にある。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、保護層の厚さを２ｎｍ以下としつつも、高い耐食性を有する磁気記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、基板上に磁性層と、炭素系保護層とを含む磁気記録媒体であって、上記炭素系保護層の厚さが２ｎｍ以下であり、かつ、上記炭素系保護層表面の水滴に対する接触角が２５度以上６０度未満であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の磁気記録媒体は、上記炭素系保護層がダイヤモンドライクカーボンを含むことが好ましい。
【００１４】
本発明の磁気記録媒体は、上記炭素系保護層がプラズマＣＶＤ法によって形成されていることが好ましい。また、上記プラズマＣＶＤ法において、プラズマ密度が１０10ｃｍ-3以上であることが好ましい。
【００１５】
本発明の磁気記録媒体は、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の磁気記録媒体は、保護層の厚さを２ｎｍ以下としつつも、優れた耐食性を有する。このため、記録密度１Ｔｂ／ｉｎ2以上の高密度記録に対応できる磁気記録媒体を提供することが可能となる。したがって、高い記録密度、特に１Ｔｂ／ｉｎ2以上の高密度記録を必要とする各種デバイスに適用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の磁気記録媒体の２つの例を示す概略図である。
【図２】本発明の磁気記録媒体の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図３】磁気記録媒体の磁性層または炭素系保護層の表面に水を滴下した場合の、層表面の水滴に対する接触角の変化を示した概略図である。
【図４】実施例１で作製した各磁気記録媒体における炭素系保護層の厚さと単位面積当たりのＣｏ溶出量との関係を示した図である。
【図５】実施例１および比較例１で作製した磁気記録媒体についての耐食性試験の結果を纏めた図である。
【図６】実施例１および比較例２で作製した磁気記録媒体についての耐食性試験の結果を纏めた図である。
【図７】実施例２で作製した各磁気記録媒体における炭素系保護層の厚さと単位面積当たりのＣｏ溶出量との関係を示した図である。
【図８】実施例２および比較例３で作製した磁気記録媒体についての耐食性試験の結果を纏めた図である。
【図９】実施例３で作製した各磁気記録媒体における炭素系保護層の厚さと単位面積当たりのＣｏ溶出量との関係を示した図である。
【図１０】実施例３および比較例４で作製した磁気記録媒体についての耐食性試験の結果を纏めた図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の磁気記録媒体は、基板上に磁性層と、炭素系保護層とを含み、当該炭素系保護層の厚さが２ｎｍ以下であり、かつ、当該炭素系保護層表面の水滴に対する接触角が２５度以上６０度未満であることを特徴とする。
【００１９】
以下に、本発明の磁気記録媒体を、図面に従い詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明の一例であって、当業者であれば、適宜設計変更が可能である。
【００２０】
図１は、本発明の磁気記録媒体の２つの例を示す概略図であり、（ａ）は、基板１０２上に、任意選択的要素の軟磁性層１０４と、任意選択的要素の中間層（図示せず）と、磁性層１０６と、炭素系保護層１０８が順次形成された磁気記録媒体１００ａを示し、（ｂ）は、（ａ）に示す例において、炭素系保護層１０８上にさらに潤滑層１１０が形成された磁気記録媒体１００ｂを示す。
【００２１】
基板１０２は、磁気記録媒体に従来から用いられているものであれば特に限定されない。例えば、ガラス、アルミニウム、セラミック、プラスチックなどの材料から構成されていてもよい。
【００２２】
本発明の磁気記録媒体１００では、必要に応じて、基板１０２と磁性層１０６との間に、従来の磁気記録媒体において用いられている層をさらに設けることができる。例えば、磁性層の性能を向上させるために軟磁性層１０４および中間層（図示せず）を設けることができる。
【００２３】
任意選択的に設けてもよい軟磁性層１０４は、ＦｅＴａＣ、センダスト（ＦｅＳｉＡｌ）合金などの結晶性材料；ＦｅＴａＣ、ＣｏＦｅＮｉ、ＣｏＮｉＰなどの微結晶性材料；またはＣｏＺｒＮｄ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＴａＺｒなどのＣｏ合金を含む非晶質材料を用いて形成することができる。
【００２４】
軟磁性層１０４の厚さは、記録に使用する磁気ヘッドの構造や特性によって最適値が変化するが、おおむね２０ｎｍ〜３００ｎｍであることが、生産性との兼ね合いから好ましい。
【００２５】
任意選択的に設けてもよい中間層は、非磁性材料、例えばＲｕおよびＲｕを含むＣｏＣｒ合金を用いて形成することができる。
【００２６】
中間層の厚さは、記録に使用する磁気ヘッドの構造や特性によって最適値が変化するが、おおむね１ｎｍ〜５０ｎｍであることが、生産性から好ましい。
【００２７】
磁性層１０６は、磁気記録媒体に従来から用いられている、金属材料を含むものであれば特に限定されない。例えば、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＴａなどのＣｏＣｒ合金またはＣｏＰｔ合金を用いて形成することができる。
【００２８】
また、非磁性酸化物または非磁性窒化物のマトリクス中に磁性結晶粒子が分散されているグラニュラー構造を有する材料を用いて磁性層１０６を形成してもよい。用いることができるグラニュラー構造を有する材料は、ＣｏＰｔ−ＳｉＯ2、ＣｏＣｒＰｔＯ、ＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ2、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2、ＣｏＣｒＰｔ−Ａｌ2Ｏ3、ＣｏＰｔ−ＡｌＮ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｓｉ3Ｎ4などがあるがこれらに限定されるものではない。グラニュラー構造を有する材料を用いた場合、磁性層１０６内で近接する磁性結晶粒間の磁気的分離を促進し、ノイズの低減、ＳＮＲの向上および記録分解能の向上といった磁気記録特性の改善を図ることができる。このため、磁性層１０６内で近接する磁性結晶粒間の磁気的分離を必要とする垂直磁気記録方式の磁気記録媒体を製造する場合には、グラニュラー構造を有する材料を用いて磁性層１０６を形成することができる。
【００２９】
磁性層１０６の厚さは、特に限定されるものではない。例えば、生産性および記録密度向上の観点から、磁性層１０６の厚さは、５ｎｍ〜５０ｎｍとすることができる。
【００３０】
炭素系保護層１０８は、カーボン材料を用いて形成する。形成されたカーボンの形態として、特に、緻密性の高い炭素系保護層１０８を形成するためには、ダイヤモンドライクカーボン（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）であることが好ましい。
【００３１】
ここで、緻密性の高い炭素系保護層１０８とは、層を構成する炭素のｓｐ3結合比率が高い保護層を意味する。また、ｓｐ3結合比率とは、炭素原子同士の結合が単結合でなされている割合を意味する。
【００３２】
また、炭素系保護層１０８には、カーボン材料以外にも磁気記録媒体の保護層用の材料として知られている種々の材料も用いることができる。
【００３３】
炭素系保護層１０８の厚さは、高記録密度化に伴う磁気スペーシング低減の要請から２ｎｍ以下である。ここで、炭素系保護層１０８の厚さは、透過型電子顕微鏡（日立ハイテクノロジーズ社製）を用いて測定することができる。
【００３４】
炭素系保護層１０８表面の水滴に対する接触角は、磁気記録媒体の高い耐食性を達成するために、２５度以上６０度未満である。
【００３５】
本発明の磁気記録媒体１００では、必要に応じて、従来の磁気記録媒体において用いられている層を炭素系保護層１０８上にさらに設けることができる。例えば、図１（ｂ）に示すように、炭素系保護層１０８上に、炭素系保護層１０８とヘッド（図示せず）との間に生ずる摩擦力を低減するために潤滑層１１０を設けることができる。
【００３６】
潤滑層１１０の材料は、磁気記録媒体に通常使用されているものを用いることができる。例えば、パーフルオロポリエーテルなどのフッ素系潤滑剤を挙げることができる。フッ素系潤滑剤から形成した潤滑層１１０は、撥水性が高いことから磁気記録媒体の耐食性をより高めることができる。
【００３７】
潤滑層１１０の厚さは、高記録密度化に伴う磁気スペーシング低減の要請から０．５ｎｍ〜１ｎｍとすることが好ましい。ここで、潤滑層１１０の厚さは、フーリエ変換型赤外分光光度計（サーモフィッシャーサイエンティフィック社製）を用いて測定することができる。
【００３８】
以上、図１を参照して、本発明の磁気記録媒体１００を説明したが、本発明の磁気記録媒体１００は、基板１０２を挟んでその両側に各層を積層して、媒体の両面が同等の磁気記録性能の磁気記録面を有するように形成されていてもよい。
【００３９】
本発明の磁気記録媒体は、保護層の厚さを２ｎｍ以下としつつも、高い耐食性を有する。これは、１Ｔｂ／ｉｎ2の高記録密度を必要とする次世代製品に対応するものである。例えば、垂直磁気記録方式の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として幅広く利用可能である。
【００４０】
次に、本発明の磁気記録媒体の製造方法を、図面に従い詳細に説明する。
【００４１】
図２は、本発明の磁気記録媒体の製造方法の一例を示すフローチャートである。同図によれば、本発明の磁気記録媒体は、基板研磨・洗浄工程（ステップＳ２０２）および成膜工程（ステップＳ２０４）により作製することができる。その後、必要に応じて、潤滑層形成工程（ステップＳ２０８）、試験工程（ステップＳ２１０）を実施してもよい。また、所望により抜取り検査工程（ステップＳ２０６）を実施してもよい。
【００４２】
図２の基板研磨・洗浄工程（ステップＳ２０２）は、図１に示す基板１０２を研磨および洗浄する工程であり、従来の磁気記録媒体の製造に用いられている方法を適用することができる。例えば、基板１０２を適切な表面粗さになるまで研磨剤を用いて平坦に研磨した後、研磨した基板１０２から研磨剤および研磨滓を完全に洗浄してもよい。洗浄は、超音波方式、ブラシを用いたスクラブ方式、高圧水噴射方式、アルカリ洗剤への浸漬方式などにより行うことができる。これらの方式による洗浄を行った後にさらに紫外線照射を行うこともできる。
【００４３】
図２のステップＳ２０４は、成膜工程であり、具体的には、図１に示すように基板１０２上に、磁性層１０６および炭素系保護層１０８を順次形成する工程を含む。また、磁性層１０６を形成する前に、基板１０２上に、従来の磁気記録媒体において用いられている層、例えば、軟磁性層１０４、中間層（図示せず）をさらに形成してもよい。
【００４４】
任意要素の軟磁性層１０４の形成は、スパッタ法（ＤＣマグネトロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ法などを含む）、真空蒸着法など当該技術において知られている任意の方法を用いて実施することができる。
【００４５】
任意要素の中間層（図示せず）の形成は、スパッタ法（ＤＣマグネトロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ法などを含む）、真空蒸着法など当該技術において知られている任意の方法を用いて実施することができる。
【００４６】
磁性層１０６の形成は、スパッタ法（ＤＣマグネトロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ法などを含む）、真空蒸着法など当該技術において知られている任意の方法を用いて実施することができる。
【００４７】
軟磁性層１０４、中間層（図示せず）および磁性層１０６の形成条件は、使用する材料により異なるが、従来の磁気記録媒体の製造方法に対して開示されている条件を適用すればよい。
【００４８】
炭素系保護層１０８は、炭化水素ガスなどの材料から、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によりダイヤモンドライクカーボンなどを形成して得ることができる。特に、より硬質で緻密な薄膜を形成することができるプラズマＣＶＤ法を用いることが好ましい。プラズマＣＶＤ法とは、原料ガスにエネルギーを与えてプラズマ状態にし、活性なイオンおよび／またはラジカルを発生させて化学反応を起こし、層を形成する方法である。
【００４９】
原料ガスとして炭化水素ガスを用いる場合、発生した炭素イオンのエネルギーを最適化することで、層中の炭素のｓｐ3結合比率を高めることはできる（例えば、非特許文献２）。
【００５０】
炭化水素ガスは、例えば、メタン、エチレン、アセチレン，トルエンなどを用いることができる。
【００５１】
炭素系保護層１０８は、プラズマＣＶＤ装置において、炭化水素ガスの流量、基板に印加するバイアス電圧、ＲＦ放電出力などを適宜調整することにより形成することができる。
【００５２】
ガス流量は、１０ｓｃｃｍ〜４０ｓｃｃｍであることが好ましい。４０ｓｃｃｍよりも多い場合には、プロセス中の圧力が高くなり、炭素イオンの平均自由工程が小さくなる。このため、イオンエネルギーは低下し、炭素系保護層１０８はｓｐ3結合比率の低い、緻密性に劣る膜となる。１０ｓｃｃｍよりも少ない場合には、炭素イオンのエネルギーが高くなりすぎ、最適なｓｐ3結合比率が得られず、緻密性に劣る膜となる。
【００５３】
炭素イオンのエネルギーは、層中の所望とする炭素のｓｐ3結合比率を得るために、１５ｅＶ〜１５０ｅＶであることが好ましい。
【００５４】
炭素イオンのエネルギーが所望の値になるように、基板に印加するバイアス電圧およびＲＦ放電出力を適宜調整することができる。例えば、炭素イオンのエネルギーが低い場合には、バイアス電圧を上げて炭素イオンのエネルギーを高めることができる。
【００５５】
炭素系保護層１０８の厚さは、ガス流量および成膜時間などを適宜調整して、所望とする２ｎｍ以下に設定することができる。
【００５６】
プラズマＣＶＤ法は、プラズマの発生方法および発生し得るプラズマ密度に基づいて、ＣＣＰ（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）方式、熱フィラメント方式、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）方式、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）方式、ＩＣＰ法に直流磁場を追加したＭＥＩＣＰ（Ｍａｇｎｅｔｔｉｃａｌｌｙ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）方式などに分類される。
【００５７】
各方式におけるプラズマ密度は、ＣＣＰ方式ではおよそ１０11ｃｍ-3、熱フィラメント方式ではおよそ１０10ｃｍ-3〜１０11ｃｍ-3、ＥＣＲ方式およびＩＣＰ方式ではおよそ１０11ｃｍ-3〜１０12ｃｍ-3、ＭＥＩＣＰ方式では１０12ｃｍ-3以上になることが知られている。
【００５８】
本発明では、プラズマ密度を１０10ｃｍ-3以上とすることが好ましい。プラズマ密度を１０10ｃｍ-3以上にすることで、炭素のｓｐ3結合比率を高め、緻密性の高い炭素系保護層１０８を形成することができる。
【００５９】
図２の抜取り検査工程（ステップＳ２０６）は、ステップＳ２０２およびＳ２０４により作製された図１（ａ）に示す磁気記録媒体１００ａを所望に応じて抜き取りにより検査する工程である。検査工程（ステップＳ２０６）には、炭素系保護層１０８表面の水滴に対する接触角が２５度以上６０度未満の値を有するか確認することと、磁気記録媒体１００ａの耐食性が基準値を満たしているかを検査することが含まれる。
【００６０】
接触角の測定は、接触角計を用いた液滴法（θ／２法）により行うことができる。先ず、接触角計内に、炭素系保護層１０８が最上部になるように磁気記録媒体１００ａを水平に設置し、炭素系保護層１０８の表面に水を滴下する。次いで、水滴を顕微鏡で観察し、水滴の左右端部の一方と頂点を結ぶ直線の、炭素系保護層１０８表面に対する角度θ1を読取り、θ1を２倍した値を接触角とする。続いて、測定した接触角が２５度以上６０度未満であるかを確認する。
【００６１】
磁気記録媒体１００ａの耐食性検査は、以下のように行うことができる。
【００６２】
先ず、水平に置かれた磁気記録媒体１００ａの炭素系保護層１０８の表面に、所定量の酸溶液を滴下して、所定時間放置した後、酸溶液を全量回収する。なお、酸溶液を滴下する箇所は、接触角の測定で水を滴下した箇所ではないこととする。次いで、回収した酸溶液をＩＣＰ−ＭＳ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ  Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）を用いて、炭素系保護層１０８を通じて磁性層１０６から溶出した金属の量を測定する。続いて、この金属の量を、上記滴下により酸溶液に覆われた炭素系保護層１０８の面積で割って、単位面積当たりの金属の量を算出する。この算出値が所定の基準値よりも小さい場合に磁気記録媒体１００ａの耐食性は合格しているものとする。
【００６３】
試験に用いる酸としては、磁性層１０６に含まれる金属を溶出する酸を用いることができる。例えば、金属がＣｏの場合には、硝酸を用いることができる。
【００６４】
図２の潤滑層形成工程（ステップＳ２０８）は、図１（ｂ）に示すように炭素系保護層１０８上に潤滑層１１０を形成する工程である。
【００６５】
潤滑層１１０の形成は、ディッピング法、またはスピンコート法などの当該技術において知られている任意の塗布方法を用いて行うことができる。塗布後、加熱処理により行ってもよい。加熱処理は、潤滑層１１０と炭素系保護層１０８との結合力を強め、潤滑層１１０の層間剥離を防止する効果がある。
【００６６】
潤滑層１１０の形成条件は、使用する材料により異なるが、従来の磁気記録媒体の製造方法に対して開示されている条件を適用すればよい。
【００６７】
図２の試験工程（ステップＳ２１０）は、図１（ｂ）に示す磁気記録媒体１００ｂに対して主に２種類の試験、グライド試験およびリードライト試験を行う工程である。
【００６８】
ここで、グライド試験とは、磁気記録媒体１００ｂの磁気記録面上の平滑性を検査する試験である。リードライト試験とは、磁気記録媒体１００ｂの磁気記録面に対して特定パターンが書き込まれた後に、読み出し試験によりパルスの抜けおよび出力レベルに異常がないか等を検査する試験である。
【００６９】
グライド試験およびリードライト試験の方法は、従来の磁気記録媒体に対して開示されている方法を適用すればよい。
【００７０】
以上に示す工程により本発明の磁気記録媒体を作製することができる。
【００７１】
本発明の磁気記録媒体は、炭素系保護層の厚さを２ｎｍ以下としつつも、炭素系保護層表面の水滴に対する接触角を２５度以上６０度未満とすることで、優れた耐食性を有する。このように、本発明者が接触角に着目したのは、接触角が、磁気記録媒体の耐食性を決定する要素である、炭素系保護層の被覆性および緻密性を総合的に評価する指標として好適であると考えたからである。以下に、炭素系保護層の被覆性に強い影響を及ぼす炭素系保護層の厚さ、および緻密性と、炭素系保護層表面の水滴に対する接触角との関係について、図３を参照して説明する。
【００７２】
図３は、磁気記録媒体の磁性層または炭素系保護層の表面に水を滴下した場合の、層表面の水滴に対する接触角の変化を示した概略図であり、（ａ）は、磁性層３０６の表面に水を滴下した場合を示し、（ｂ）は、厚膜の炭素系保護層３０８表面に水を滴下した場合を示し、（ｃ）は、薄膜の炭素系保護層３０８表面に水を滴下した場合を示し、（ｄ）は、薄膜であるが緻密性は高い炭素系保護層３０８表面に水を滴下した場合を示し、（ｅ）は、薄膜であり、かつ緻密性が低い炭素系保護層３０８表面に水を滴下した場合を示す。
【００７３】
図３（ａ）に示すとおり、炭素系保護層で覆われていない磁性層３０６は、大気中の酸素、水分、腐食性ガスなどが磁性層３０６表面に付着し、腐食する。この腐食した磁性層３０６に水を滴下すると、磁性層３０６表面は腐食により酸化しているため、水との親和性が高く、磁性層３０６表面の水滴に対する接触角は非常に小さくなる。
【００７４】
次に、磁性層が炭素系保護層で覆われている磁気記録媒体について説明する。先ず、図３（ｂ）および（ｃ）を参照して、炭素系保護層の厚さと接触角の関係について説明する。
【００７５】
図３（ｂ）に示すとおり、炭素系保護層３０８には、層形成時により生じた欠陥３０５が点在している。磁性層３０６が厚膜（例えば１０ｎｍ）の炭素系保護層３０８で覆われている場合には、この欠陥３０５が原因で磁性層３０６が大気に露出する可能性は低い。このため、腐食が炭素系保護層３０８表面に現れることはない。一方、炭素系保護層３０８は撥水性の高い炭素を含んでいる。したがって、炭素系保護層３０８に水を滴下すると、その接触角は非常に大きくなる。
【００７６】
一方、図３（ｃ）に示すとおり、炭素系保護層３０８が薄膜（２ｎｍ以下）の場合には、欠陥３０５が原因で磁性層３０６が大気に曝され、大気中の水分などが磁性層３０８表面に付着し、腐食が欠陥部分を介して磁性層３０６から炭素系保護層３０８へと進行する。腐食が現れた炭素系保護層３０８表面に水を滴下すると、腐食部分の高い親水性により、腐食を伴わない炭素系保護層３０８の場合（図３（ｂ））と比較し、その接触角は小さくなる。
【００７７】
以上のように、炭素系保護層３０８の厚さを薄くすれば被覆性が低下するので、炭素系保護層３０８表面の水滴に対する接触角は小さくなる。このように、磁気記録媒体の耐食性を決定する要素として被覆性のみを考えれば、接触角が小さい程、耐食性は低下することとなる。
【００７８】
次に、炭素系保護層３０８の緻密性を変化させて場合に接触角がどのような挙動を示すかについて説明する。図３（ｄ）および（ｅ）は、炭素系保護層３０８が薄膜（２ｎｍ以下）である場合の、炭素系保護層３０８の緻密性と接触角の関係について示した図である。
【００７９】
図３（ｄ）に示すように、炭素系保護層３０８が高い緻密性を有する場合には、炭素系保護層３０８が、欠陥３０５により極めて薄い膜３０７となっていても、炭素系保護層３０８の緻密性により磁性層３０６は保護される。この結果、磁性層３０６が大気に露出する可能性は低くなる。このため、より緻密性の低い（中程度の緻密性）炭素系保護層３０８で被覆した場合（図３（ｃ））と比べて、水滴に対する接触角は大きくなる。
【００８０】
一方、図３（ｅ）に示すように、炭素系保護層３０８の緻密性が低い場合には、磁性層３０６の腐食が炭素系保護層３０８表面に出現する。腐食部分は水に対する親和性が高いことから、通常、炭素系保護層３０８表面の水滴に対する接触角は小さくなる傾向にある。しかしながら、実際には、炭素系保護層３０８表面の水滴に対する接触角は非常に大きくなる。これは、炭素系保護層３０８の緻密性が低い場合には、炭素系保護層３０８の撥水性が非常に強く、この撥水性が腐食部分の親水性に勝るためであると考えている。
【００８１】
以上のように、炭素系保護層３０８が２ｎｍ以下の薄層である場合には、炭素系保護層３０８の緻密性と接触角との間に正の相関はない。したがって、炭素系保護層３０８が２ｎｍ以下の薄層であって高い緻密性を有する結果、磁気記録媒体の優れた耐食性が発揮される場合に、炭素系保護層３０８表面の水滴に対する接触角は特定の範囲を有することとなる。本発明者は、当該接触角の範囲が２５度から６０度未満であることを、以下に示す実施例に基づき見出すに至った。
【実施例】
【００８２】
以下に、本発明の磁気記録媒体を実施例によりさらに詳細に説明する。下記実施例は、例示であり本発明を制限することを意図するものではない。
【００８３】
＜磁気記録媒体の作製＞
（実施例１）
図１（ａ）に示すような磁気記録媒体を作製した。直径６５ｍｍ、板厚０．６３５ｍｍのドーナツ状ガラス基板１０２を、表面粗さが０．１ｎｍ程度になるよう研磨した後、超音波洗浄およびスクラブ洗浄によって、研磨剤および研磨滓を十分に除去した。これをスパッタリング装置内に導入後、軟磁性層１０４、中間層を厚さ６０ｎｍで成膜した。
【００８４】
次いで、磁性層１０６を、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2ターゲットを用いて、厚さ２０ｎｍで成膜した。
【００８５】
続いて、ＩＣＰ方式のプラズマＣＶＤ法により、炭素系保護層１０８を成膜した。ここで、成膜時間を調整して、２ｎｍ以下の、厚さが相違する炭素系保護層１０８を磁性層１０６上にそれぞれ成膜して、１４種類の磁気記録媒体１００ａを得た。炭素系保護層１０８の成膜は、原料ガスとしてＣ2Ｈ4を用い、ガス流量を１０ｓｃｃｍ〜４０ｓｃｃｍ、ＲＦ放電出力を１０００Ｗ〜２５００Ｗ、基板に印加するバイアス電圧を０Ｖ〜２００Ｖの各範囲で種々に変化させて実施した。また、成膜装置にプラズマモニターを取り付け、上記の各条件で発生するプラズマ密度を測定した結果、プラズマ密度は、約１×１０11ｃｍ-3〜８×１０11ｃｍ-3であった。
【００８６】
次いで、得られた１４種類の磁気記録媒体１００ａについて、炭素系保護層１０８の厚さおよび炭素系保護層１０８表面の水滴に対する接触角をそれぞれ測定した。炭素系保護層１０８の厚さについては、透過型電子顕微鏡装置（日立ハイテクノロジーズ社製）を用いて測定した。接触角については、接触角計（協和界面科学社製）を用いて測定した。これらの測定結果を表１に示す。
【００８７】
【表１】
2013037745.tif 000003
【００８８】
（比較例１）
実施例１の磁気記録媒体１００ａの作製において、炭素系保護層１０８の成膜条件のみを変更して、接触角が６０度より大きい磁気記録媒体を７種類、２５度より小さいものを５種類作製した。
【００８９】
炭素系保護層１０８の成膜条件として、ガス流量とバイアス電圧の組み合わせを５ｓｃｃｍと０Ｖ、８０ｓｃｃｍと３００Ｖの２種類、そしてＲＦ放電出力を５００Ｗと３０００Ｗの２種類に設定した。またプラズマモニターでプラズマ密度を測定したところ、プラズマ密度は約２×１０11ｃｍ-3〜６×１０11ｃｍ-3であった。
【００９０】
得られた１２種類の磁気記録媒体について、炭素系保護層１０８の厚さおよび水滴に対する接触角を実施例１と同様に測定した。その測定結果を表２に示す。
【００９１】
【表２】
2013037745.tif 000004
【００９２】
（比較例２）
実施例１の磁気記録媒体１００ａの作製において、炭素系保護層１０８の成膜時間のみを変更して、炭素系保護層１０８の厚さが２ｎｍを超えるように調製した。
【００９３】
次いで、得られた磁気記録媒体について、炭素系保護層１０８の厚さおよび水滴に対する接触角を実施例１と同様に測定した。その測定結果を表３に示す。
【００９４】
【表３】
2013037745.tif 000005
【００９５】
（実施例２）
実施例１の磁気記録媒体１００ａの作製において、ＩＣＰ方式のプラズマＣＶＤ法の代わりに熱フィラメント方式のプラズマＣＶＤ法により炭素系保護層１０８を成膜した。ここで、成膜時間を調整して、厚さが相違する炭素系保護層１０８を磁性層１０６上にそれぞれ成膜して、３種類の磁気記録媒体１００ａを得た。炭素系保護層１０８の成膜は、原料ガスとしてＣ2Ｈ4を用い、ガス流量を２０ｓｃｃｍ、基板に印加するバイアス電圧を１００Ｖとして実施した。また、成膜装置にプラズマモニターを取り付け、上記の各条件で発生するプラズマ密度を測定した結果、プラズマ密度は、約３×１０10ｃｍ-3〜８×１０10ｃｍ-3であった。
【００９６】
次いで、得られた３種類の磁気記録媒体について、炭素系保護層１０８の厚さおよび水滴に対する接触角を実施例１と同様に測定した。その測定結果を表４に示す。
【００９７】
【表４】
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【００９８】
（比較例３）
実施例２の磁気記録媒体１００ａの作製において、成膜条件のみを変更して、炭素系保護層の厚さが２ｎｍを超えるもの、炭素系保護層の水滴に対する接触角が６０度より大きいもの、２５度より小さいものをそれぞれ作製した。この際、原料ガスとしてＣ2Ｈ4を用い、ガス流量を５ｓｃｃｍ〜８０ｓｃｃｍ、基板に印加するバイアス電圧を０Ｖ〜３００Ｖの各範囲で種々に変化させた。
【００９９】
次いで、得られた磁気記録媒体について、炭素系保護層１０８の厚さおよび水滴に対する接触角を実施例１と同様に測定した。その測定結果を表５に示す。
【０１００】
【表５】
2013037745.tif 000007
【０１０１】
（実施例３）
実施例１で使用した成膜装置のＩＣＰプラズマソースを改造し、当該ソースの垂直方向に磁界を印加できるＭＥ（Ｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ）機能を追加した。この装置を用いて炭素系保護層１０８を成膜し、実施例１と同様にして磁気記録媒体１００ａを作製した。なお、炭素系保護層１０８の成膜は、原料ガスとしてＣ2Ｈ4を用い、ガス流量を１０ｓｃｃｍ〜４０ｓｃｃｍ、ＲＦ放電出力を１０００Ｗ〜２５００Ｗ、基板に印加するバイアス電圧を０Ｖ〜２００Ｖの各範囲で種々変化させて実施した。また、成膜装置にプラズマモニターを取り付け、上記の各条件で発生するプラズマ密度を測定した結果、プラズマ密度は、約４×１０12ｃｍ-3〜６×１０12ｃｍ-3であった。
【０１０２】
次いで、得られた磁気記録媒体１００ａについて、炭素系保護層１０８の厚さおよび水滴に対する接触角を実施例１と同様に測定した。その測定結果を表６に示す。
【０１０３】
【表６】
2013037745.tif 000008
【０１０４】
（比較例４）
実施例３の磁気記録媒体１００ａの作製において、成膜条件のみを変更して、炭素系保護層の厚さが２ｎｍを超えるもの、炭素系保護層の水滴に対する接触角が６０度より大きいもの、２５度より小さいものをそれぞれ作製した。この際、原料ガスとしてＣ2Ｈ4を用い、ガス流量を５ｓｃｃｍ〜８０ｓｃｃｍ、ＲＦ放電出力を５００Ｗ〜３０００Ｗ、基板に印加するバイアス電圧を０Ｖ〜３００Ｖの各範囲で種々に変化させた。
【０１０５】
次いで、得られた磁気記録媒体について、炭素系保護層１０８の厚さおよび水滴に対する接触角を実施例１と同様に測定した。その測定結果を表７に示す。
【０１０６】
【表７】
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【０１０７】
＜評価項目＞
実施例１〜３および比較例１〜４の各磁気記録媒体について、耐食性を評価した。
【０１０８】
先ず、磁気記録媒体の炭素系保護層の表面に、重量濃度３％の硝酸水溶液を０．８ｍｌ滴下して、１時間放置した後、硝酸溶液を回収した。次いで、この溶液をＩＣＰ−ＭＳ（アジレント・テクノロジー社製）を用いて単位面積当たりのＣｏ量を算出し、各磁気記録媒体の耐食性を評価した。
【０１０９】
耐食性の合格基準を、これまでの経験上、磁気記録媒体をハードディスクドライブに用いた場合に問題を生じないレベルである単位面積当たりのＣｏ量が５ｎｇ／ｃｍ2以下とした。
【０１１０】
図４は、実施例１で作製した各磁気記録媒体における炭素系保護層の厚さと単位面積当たりのＣｏ溶出量との関係を示した図である。いずれの場合にも合格基準のＣｏ量５ｎｇ／ｃｍ2以下を満たしていた。
【０１１１】
一方、水滴に対する接触角が６０度より大きい、または２５度より小さい炭素系保護層を有する比較例１の磁気記録媒体においては、いずれも合格基準を満たさないものであった。
【０１１２】
また、炭素系保護層の厚さを２ｎｍ超に形成した比較例２の磁気記録媒体においては、水滴に対する接触角が６０度を超えるものでは、合格基準を満たしていたが、接触角が６０度以下のものではいずれも満たさないものであった。
【０１１３】
図５は、実施例１および比較例１で作製した磁気記録媒体についての耐食性試験の結果を纏めた図である。図５中、●は、実施例１で作製した磁気記録媒体のうちＣｏ量が２ｎｇ／ｃｍ2以下であるものを示し、○は、実施例１で作製した磁気記録媒体のうちＣｏ量が５ｎｇ／ｃｍ2以下であり、かつ２ｎｇ／ｃｍ2超であるものを示し、×は、比較例１で作製した磁気記録媒体を示す。
【０１１４】
図６は、実施例１および比較例２で作製した磁気記録媒体についての耐食性試験の結果を纏めた図である。図６中、●は、実施例１で作製した磁気記録媒体のうちＣｏ量が２ｎｇ／ｃｍ2以下であるものを示し、○は、実施例１で作製した磁気記録媒体のうちＣｏ量が５ｎｇ／ｃｍ2以下であり、かつ２ｎｇ／ｃｍ2超であるものを示し、□および×は、比較例２で作製した磁気記録媒体を示す。なお、□の磁気記録媒体は、合格基準を満たしていたが、炭素系保護層の厚さが２ｎｍ超であり、かつ水滴に対する接触角が６０度を超えるものである。
【０１１５】
図７は、実施例２で作製した各磁気記録媒体における炭素系保護層の厚さと単位面積当たりのＣｏ溶出量との関係を示した図である。いずれの場合にも合格基準のＣｏ量５ｎｇ／ｃｍ2以下を満たしていた。
【０１１６】
一方、比較例３の磁気記録媒体においては、炭素系保護層の厚さが２ｎｍ超であり、水滴に対する接触角が６０度を超えるもののいくつかについては、合格基準を満たしていたが、それ以外のものについてはいずれも満たしていなかった。
【０１１７】
図８は、実施例２および比較例３で作製した磁気記録媒体についての耐食性試験の結果を纏めた図である。図８中、◆は、実施例２で作製した磁気記録媒体のうちＣｏ量が５ｎｇ／ｃｍ2以下であるものを示し、△および×は、比較例３で作製された磁気記録媒体を示す。なお、△の磁気記録媒体は、合格基準を満たしていたが、炭素系保護層の厚さは２ｎｍ超であり、水滴に対する接触角は６０度を超えるものである。
【０１１８】
図９は、実施例３で作製した各磁気記録媒体における炭素系保護層の厚さと単位面積当たりのＣｏ溶出量との関係を示した図である。いずれの場合にも合格基準のＣｏ量５ｎｇ／ｃｍ2以下を満たしていた。
【０１１９】
一方、比較例４の磁気記録媒体においては、炭素系保護層の厚さが２ｎｍ超であり、水滴に対する接触角が６０度を超えるもののいくつかについては、合格基準を満たしていたが、それ以外のものについてはいずれも満たしていなかった。
【０１２０】
図１０は、実施例３および比較例４で作製した磁気記録媒体についての耐食性試験の結果を纏めた図である。図１０中、●は、実施例３で作製された磁気記録媒体のうちＣｏ量が２ｎｇ／ｃｍ2以下であるものを示し、○は、実施例３で作製された磁気記録媒体のうちＣｏ量が５ｎｇ／ｃｍ2以下であり、かつ２ｎｇ／ｃｍ2超であるものを示し、□および×は、比較例４で作製した磁気記録媒体を示す。なお、□の磁気記録媒体は、合格基準を満たしていたが、炭素系保護層の厚さは２ｎｍ超であり、水滴に対する接触角は６０度を超えるものである。
【０１２１】
以上のように、炭素系保護層の厚さが２ｎｍ以下であり、かつ、炭素系保護層表面の水滴に対する接触角が２５度以上６０度未満である磁気記録媒体は、いずれも耐食性の合格基準を満足していた。
【０１２２】
また、ＩＣＰ方式のプラズマＣＶＤ法により炭素系保護層を形成した磁気記録媒体（実施例１）は、熱フィラメント方式のプラズマＣＶＤ法により形成した磁気記録媒体（実施例２）よりも耐食性の結果が良好であった。これは、ＩＣＰ方式で用いたプラズマ密度が、熱フィラメント方式よりも１桁大きく、炭素系保護層の緻密性が増大したことが原因であると考えられる。
【符号の説明】
【０１２３】
１００、１００ａ、１００ｂ  磁気記録媒体
１０２  基板
１０６  ３０６  磁性層
１０８  ３０８  炭素系保護層
【図１】
2013037745.tif 000010
【図２】
2013037745.tif 000011
【図３】
2013037745.tif 000012
【図４】
2013037745.tif 000013
【図５】
2013037745.tif 000014
【図６】
2013037745.tif 000015
【図７】
2013037745.tif 000016
【図８】
2013037745.tif 000017
【図９】
2013037745.tif 000018
【図１０】
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