(57)【要約】本発明の目的は、保護膜の劣化を防止すると同時に、耐食性を維持することができる、より小さな膜厚の保護膜の製造方法を提供することである。本発明のカーボン系保護膜の製造方法は、（ａ）基板上に、炭化水素ガスを含む原料ガスを用いたプラズマＣＶＤ法により、カーボン材料膜を形成する工程と、（ｂ）アノードおよびカソードを有するプラズマ発生装置中で、窒素含有原料ガスから発生させたプラズマを用いて前記カーボン材料膜を窒化処理し、カーボン系保護膜を形成する工程とを含み、工程（ｂ）において、アノード電位を２０Ｖ以上とし、イオン加速電位差を２０Ｖ〜１２０Ｖの範囲内とし、基板電流密度を４×１０-6Ａ／ｍｍ2〜８×１０-6Ａ／ｍｍ2の範囲内とすることを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）  基板上に、炭化水素ガスを含む原料ガスを用いたプラズマＣＶＤ法により、カーボン材料膜を形成する工程と、
（ｂ）  アノードおよびカソードを有するプラズマ発生装置中で、窒素含有原料ガスから発生させたプラズマを用いて前記カーボン材料膜を窒化処理し、カーボン系保護膜を形成する工程と
を含み、工程（ｂ）において、アノード電位を２０Ｖ以上とし、イオン加速電位差を２０Ｖ〜１２０Ｖの範囲内とし、基板電流密度を４×１０-6Ａ／ｍｍ2〜８×１０-6Ａ／ｍｍ2の範囲内とすることを特徴とするカーボン系保護膜の製造方法。
【請求項２】
前記カーボン材料膜の膜厚が２．５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のカーボン系保護膜の製造方法。
【請求項３】
工程（ｂ）における窒化量が６〜２０ａｔ％の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載のカーボン系保護膜の製造方法。
【請求項４】
（１）  非磁性基板上に磁気記録媒体構成層を形成する工程であって、前記磁気記録媒体構成層は少なくとも磁気記録層を含む工程と、
（２）  請求項１から３のいずれかに記載の製造方法によって、前記磁気記録媒体構成層上に、カーボン系保護膜を形成する工程と、
（３）  前記カーボン系保護膜上に、潤滑層を形成する工程と
を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物質を被覆して保護するためのカーボン系保護膜の製造方法に関する。特に、本発明は、磁気記録媒体における使用に適したカーボン系保護膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、物質を被覆して保護するために、カーボン系材料からなる保護膜が用いられている。特に、硬度、耐久性などの諸性能が優れていることから、プラズマＣＶＤ法を用いて形成されたカーボン系材料からなる保護膜は、各種の用途に適用されるようになってきた。
【０００３】
たとえば、磁気記録媒体の分野においてもこの種の保護膜がよく利用されている。ハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）の記録密度を向上させるためには、磁気記録層の改良と同時に、情報の読み書きをする磁気ヘッドと磁気記録層との間の距離（磁気スペーシング）をできるだけ小さくする必要がある。このため、磁気記録層の上に形成されている保護膜の膜厚の減少、および保護膜の上に形成されている潤滑膜の膜厚の減少、磁気ヘッドの浮上高さの低減などの対策が用いられてきている。さらに、磁気ヘッドの素子部を突き出させて実効的な浮上高さを小さくするフライング・オン・デマンド（ＦＯＤ）技術が用いられてきている。
【０００４】
磁気記録媒体においては、良好な耐久性を有する保護膜として、ダイアモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）膜が用いられている。磁気記録媒体における保護膜の目的は、磁気ヘッドの接触または摺動による損傷ならびに腐食から磁気記録層を保護することである。また、特開２０１０−５５６８０号公報は、保護膜表面を窒化処理して、保護膜と潤滑膜との結合の促進およびコンタミネーションガスの吸着の抑制などを実現する技術を提案している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−５５６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述の窒化処理は、保護膜を劣化させ、保護膜の耐食性を低下させる恐れがある。このような保護膜の耐食性の低下は、結果として保護膜の信頼性を低下させる。保護膜の耐食性の低下は、保護膜の膜厚が小さい場合、特に保護膜の膜厚が２．５ｎｍ以下の場合に、特に顕著になる。保護膜の膜厚が大きい場合、窒化処理の影響は保護膜の表層に留まり、保護膜全体としては耐食性などの機能を維持する。しかしながら、保護膜の膜厚が小さい場合には、窒化処理の影響が保護膜全体に及ぶため、耐食性が低下する恐れがある。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、保護膜の劣化を防止すると同時に、耐食性を維持することができる、より小さな膜厚の保護膜の製造方法を提供することである。より詳細には、本発明の目的は、表面の窒化処理による望ましい特性の付与を行うと同時に、保護膜の劣化防止および耐食性維持を可能とする、より小さな膜厚の保護膜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】
【０００８】
本発明の第１の実施形態であるカーボン系保護膜の製造方法は、
（ａ）  基板上に、炭化水素ガスを含む原料ガスを用いたプラズマＣＶＤ法により、カーボン材料膜を形成する工程と、
（ｂ）  アノードおよびカソードを有するプラズマＣＶＤ装置中で、窒素含有原料ガスから発生させたプラズマを用いて前記カーボン材料膜を窒化処理し、カーボン系保護膜を形成する工程と
を含み、工程（ｂ）において、アノード電位を２０Ｖ以上とし、イオン加速電位差を２０Ｖ〜１２０Ｖの範囲内とし、基板電流密度を４×１０-6Ａ／ｍｍ2〜８×１０-6Ａ／ｍｍ2の範囲内とすることを特徴とする。ここで、形成されるカーボン材料膜の膜厚が２．５ｎｍ以下であることが好ましい。また、工程（ｂ）における窒化量が６〜２０ａｔ％の範囲内であることが好ましい。
【０００９】
本発明の第２の実施形態である磁気記録媒体の製造方法は、第１の実施形態のカーボン系保護膜の製造方法を利用するものである。より具体的には、本発明の第２の実施形態である磁気記録媒体の製造方法は、
（１）  非磁性基板上に磁気記録媒体構成層を形成する工程であって、前記磁気記録媒体構成層は少なくとも磁気記録層を含む工程と、
（２）  第１の実施形態の製造方法によって、前記磁気記録媒体構成層上に、カーボン系保護膜を形成する工程と、
（３）  前記カーボン系保護膜上に、潤滑層を形成する工程と
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
前述の構成を採用することによって、耐食性に悪影響を及ぼすことなしに、２．５ｎｍ以下という小さな膜厚を有するカーボン材料膜の窒化処理が可能となる。得られたカーボン系保護膜は、特に磁気記録媒体の保護膜として有用である。なぜなら、得られたカーボン系保護膜は、その上に形成される潤滑層との良好な結合性を有すると同時に、磁気スペーシングによる損失を防止することができる小さな膜厚を有するからである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第２の実施形態で製造される磁気記録媒体の構成例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の第１の実施形態であるカーボン系保護膜の製造方法は、
（ａ）  基板上に、炭化水素ガスを含む原料ガスを用いたプラズマＣＶＤ法により、カーボン材料膜を形成する工程と、
（ｂ）  アノードおよびカソードを有するプラズマ発生装置中で、窒素含有原料ガスから発生させたプラズマを用いて前記カーボン材料膜を窒化処理し、カーボン系保護膜を形成する工程と
を含む。
【００１３】
工程（ａ）において用いられる基板は、磁気記録媒体半製品、磁気テープ駆動機構の部品、治工具、金型などを含む。ここで、「磁気記録媒体半製品」は、非磁性基板と、非磁性基板上に形成された磁気記録層とを少なくとも含み、最上層が磁気記録層である構造を有する。
【００１４】
カーボン材料膜の形成は、炭化水素ガスを原料ガスとするプラズマ化学蒸着法（ＣＶＤを用いて行う。プラズマＣＶＤ法は、原料ガスからプラズマを発生させ、プラズマ中の活性ラジカルまたは活性イオンを基板表面に堆積させることによって、基板表面に材料膜を形成する方法である。本願発明において形成する望ましいカーボン材料膜は、非晶質炭素膜である。表面平滑性および硬さの観点から、非晶質炭素膜の中でも、ＤＬＣ膜を形成することが望ましい。
【００１５】
原料ガスからプラズマを発生させるための電力供給は、容量結合式で実施してもよく、誘導結合式で実施してもよい。供給される電力は、直流電力、ＨＦ電力（周波数：数十〜数百ｋＨｚ）、ＲＦ電力（周波数：１３．５６ＭＨｚ、２７．１２ＭＨｚ、４０．６８ＭＨｚなど）、マイクロ波（周波数：２．４５ＧＨｚ）などを含む。
【００１６】
工程（ａ）において用いることができる原料ガスは、メタン（ＣＨ4）、エタン（Ｃ2Ｈ6）、エチレン（Ｃ2Ｈ4）、アセチレン（Ｃ2Ｈ2）、プロパン（Ｃ3Ｈ8）などの炭化水素ガスを含む。２種以上の炭化水素ガスの混合ガスを用いてもよい。あるいはまた、１種または複数種の炭化水素ガスと、１種または複数種のフルオロカーボンガスおよび／またはヒドロフルオロカーボンガスとの混合ガスを用いてもよい。用いることができるフルオロカーボンは、テトラフルオロメタン（ＣＦ4）などを含む。原料ガスは、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスをさらに含んでもよい。
【００１７】
工程（ａ）において用いることができるプラズマＣＶＤ装置は、平行平板型プラズマＣＶＤ装置、フィラメント型プラズマＣＶＤ装置、ＥＣＲ型プラズマＣＶＤ装置、ヘリコン波プラズマＣＶＤ装置等を含む。本発明においては、フィラメントカソードに電流を流して発生させた熱電子をアノードに向けて加速し、加速した熱電子と原料ガス分子との衝突によりプラズマを発生させる、フィラメント型プラズマＣＶＤ装置を用いることが好ましい。
【００１８】
工程（ａ）において形成するカーボン材料膜は、１．２〜２．５ｎｍ、好ましくは１．２〜２．０ｎｍの膜厚を有することが望ましい。１．２ｎｍ以上の膜厚を有することによって、工程（ｂ）を経て形成される保護膜に良好な耐食性を付与することが可能となる。また、２．５ｎｍ以下の膜厚を有することによって、最終的に得られるカーボン保護膜を磁気記録媒体の保護膜として用いる場合に、磁気スペーシングを小さくして、良好な電磁変換特性を有する磁気記録媒体を得ることができる。
【００１９】
工程（ｂ）において、工程（ａ）で形成したカーボン材料膜の窒化処理を行い、カーボン系保護膜を形成する。工程（ｂ）による窒化処理にて得られたカーボン系保護膜は、優れた表面平滑性などの特性を有する。特に、磁気記録媒体の保護膜として用いる場合、窒化処理によって、カーボン系保護膜とその上に形成される潤滑層との充分な結合性を得ることができ、それによって優れたＦＯＤ特性を得ることができる。
【００２０】
工程（ｂ）において用いることができる、アノードおよびカソードを有するプラズマ発生装置は、基板に対するバイアス電位を独立的に設定することができる、フィラメント型プラズマＣＶＤ装置を含む。
【００２１】
工程（ｂ）において用いることができる窒素含有原料ガスは、窒素（Ｎ2）、亜酸化窒素（Ｎ2Ｏ）等を含む。窒素含有原料ガスは、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスをさらに含んでもよい。
【００２２】
アノード電位ＥAは、フィラメントカソードから放出される電子を十分に加速するため、フィラメントカソードよりも正の電位である。本発明において、アノード電位ＥAを＋２０Ｖ以上とすることが好ましい。＋２０Ｖ以上のアノード電位ＥAを用いることによって、安定したプラズマ放電を実現することができる。本発明における電位は、接地状態に対する電位として定義される。
【００２３】
基板およびカーボン材料膜の積層体に印加されるバイアス電位ＥVは、窒素系イオンを加速するため、アノード電位ＥAより低い電位である。本発明において、ＥA−ＥVで定義されるイオン加速電位差を、２０〜１２０Ｖの範囲内とすることが望ましい。イオン加速電位差を２０Ｖ以上とすることによって、安定なプラズマ放電を実現することが可能となる。また、イオン加速電位差を１２０Ｖ以下とすることによって、カーボン系保護膜の劣化を防止することができる。より具体的には、イオン加速電位差を過度に大きくしないことによって、ＤＬＣ中に存在するＣ−Ｈ結合からの水素原子（Ｈ）の脱離を抑制し、ＤＬＣのテトラヘドラル構造からグラファイト構造のカーボン系保護膜へ変化させることを防止することができる。
【００２４】
さらに、工程（ｂ）において、基板電流密度ｉsを４×１０-6Ａ／ｍｍ2〜８×１０-6Ａ／ｍｍ2の範囲内とすることが好ましい。本発明において、基板電流密度ｉsは、プラズマ中の窒素系イオンがカーボン材料層に到達することによって流れる電流を被成膜基板の面積で除した値を意味する。基板電流密度ｉsを４×１０-6Ａ／ｍｍ2以上とすることによって、安定なプラズマ放電を実現することが可能となる。また、基板電流密度ｉsを８×１０-6Ａ／ｍｍ2以下とすることによって、カーボン系保護膜の劣化を防止することができる。より具体的には、基板電流密度ｉsを過度に大きくしないことによって、ＤＬＣ中に存在するＣ−Ｈ結合からの水素原子（Ｈ）の脱離を抑制し、ＤＬＣを構成するカーボンの結合状態をテトラヘドラル構造からグラファイト構造へ変化させることを防止することができる。
【００２５】
工程（ｂ）においては、イオン加速電位差、基板電流密度ｉs、および窒化処理の時間を制御することによって、形成されるカーボン系保護膜の窒化量を制御することができる。本発明において、カーボン系保護膜の「窒化量」とは、カーボン系保護膜中の炭素および窒素の原子数ならびにカーボン系保護膜の表面に吸着している酸素原子数の合計に対する窒素原子数の比（Ｎ／（Ｃ＋Ｎ＋Ｏ））を意味する。カーボン系保護膜の「窒化量」は、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）のような分析方法で測定することができる。
【００２６】
工程（ｂ）において、窒化量を６〜２０ａｔ％とすることが望ましい。窒化量を２０ａｔ％以下とすることによって、保護膜の劣化を防止することができる。より具体的には、過度の窒化を行わないことによって、テトラヘドラル構造からグラファイト構造への変化を防止することができる。また、特に磁気記録媒体の保護膜として用いる場合、窒化量を６ａｔ％以上とすることによって、カーボン系保護膜とその上に形成される潤滑層との充分な結合性を得ることができる。
【００２７】
イオン加速電位差、基板電流密度ｉs、および窒化量を前述のように制御することによって、窒化処理によるカーボン材料膜の劣化を防止して、２．５ｎｍ以下の小さい膜厚と優れた耐食性とを有するカーボン系保護膜を提供することができる。また、工程（ｂ）の窒化処理によって得られるカーボン系保護膜は、処理前のカーボン材料膜と同等の膜厚を有する。よって、工程（ｂ）によって得られるカーボン系保護膜は、１．２〜２．５ｎｍ、好ましくは１．２〜２．０ｎｍの膜厚を有することが望ましい。上記の工程（ａ）および（ｂ）によって得られるカーボン系保護膜を磁気記録媒体の保護膜として用いる場合に、磁気スペーシングを小さくして、良好な電磁変換特性を有する磁気記録媒体を得ることができる。
【００２８】
本発明の第２の実施形態の磁気記録媒体の製造方法は、第１の実施形態のカーボン系保護膜の製造方法を利用するものである。より具体的には、本発明の第２の実施形態である磁気記録媒体の製造方法は、
（１）  非磁性基板上に磁気記録媒体構成層を形成する工程であって、前記磁気記録媒体構成層は少なくとも磁気記録層を含む工程と、
（２）  第１の実施の形態の製造方法により、カーボン系保護膜を形成する工程と、
（３）  前記カーボン系保護膜上に、潤滑層を形成する工程と
を含むことを特徴とする。
【００２９】
本発明の第２の実施形態により製造される磁気記録媒体の構成例を図１に示す。図１の磁気記録媒体は、非磁性基板１１０、非磁性下地層１２０、軟磁性層１３０、シード層１４０、中間層１５０、磁気記録層１６０、カーボン系保護膜１７０、および潤滑層１８０を含む。これらの層のうち、非磁性基板１１０、磁気記録層１６０、カーボン系保護膜１７０、および潤滑層１８０が必須であり、その他の層は任意選択的に設けてもよい構成層である。
【００３０】
本実施形態の工程（１）は、非磁性基板１１０上に、少なくとも磁気記録層を含む磁気記録媒体構成層を形成する工程である。
【００３１】
非磁性基板１１０は、磁気記録媒体の製造に従来から用いられている任意の材料で作製されたものであることができる。たとえば、Ｎｉ−Ｐメッキを施したアルミニウム合金、ガラス、セラミック、プラスチック、シリコンなどの材料を用いて、非磁性基板１１０を作製することができる。
【００３２】
磁気記録層１６０は、単一層であってもよく、複数の層の積層構造を有してもよい。磁気記録層１６０は、少なくとも１つの磁性層を含む。図１に示す磁気記録媒体においては、磁気記録層１６０は、第１磁性層１６１、結合制御層１６２、第２磁性層１６３、および第３磁性層１６４を含む。
【００３３】
磁気記録層１６０中の磁性層は、たとえばＣｏとＰｔとを含む合金の強磁性材料を用いて形成することができる。そして、強磁性材料の磁化容易軸は、磁気記録を行う方向に向かって配向していることが望ましい。たとえば、垂直磁気記録を行う場合には、磁性層の強磁性材料の磁化容易軸が、記録媒体表面（すなわち基板の主平面）に垂直方向に配向していることが必要になる。強磁性材料が六方最密充填（ｈｃｐ）構造の場合は、磁化容易軸はｃ軸である。あるいはまた、磁性層を、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が分散されているグラニュラー構造を有する強磁性材料を用いて形成される。用いることができるグラニュラー構造を有する強磁性材料は、ＣｏＰｔ−ＳｉＯ2、ＣｏＣｒＰｔＯ、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2、ＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ2、ＣｏＣｒＰｔ−Ａｌ2Ｏ3、ＣｏＰｔ−ＡｌＮ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｓｉ3Ｎ4などを含むが、これらに限定されるものではない。図１に示す磁気記録媒体においては、第１磁性層１６１および第２磁性層１６３を、グラニュラー構造を有する強磁性材料を用いて形成することが望ましい。本発明においては、グラニュラー構造を有する強磁性材料の使用が、磁気記録層内の近接する磁性結晶粒間の磁気的分離を促進すること、ならびに、ノイズの低減、ＳＮＲの向上および記録分解能の向上などの媒体特性を改善することにおいて好ましい。
【００３４】
また、複数層の積層構造を有する磁気記録層１６０において、各磁性層を同一の強磁性材料で形成してもよいし、異なる強磁性材料で形成してもよい。複数の磁性層の積層構造を採用することによって、記録／再生に用いる磁気ヘッドの特性に応じて磁気記録層１６０の磁気特性を柔軟に制御すること、および磁気記録層１６０に起因するノイズを抑制することが可能となる。
【００３５】
また、図１の磁気記録媒体に示したように、グラニュラー構造を有する材料から形成される第１磁性層１６１および第２磁性層１６３の間に、結合制御層１６２を形成してもよい。結合制御層１６２は、たとえば、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｉｒ、またはこれら金属を主成分とする合金で形成することができる。結合制御層は、第１磁性層１６１および第２磁性層１６３の間の交換結合を制御する機能を有する。それらの磁性層間の交換結合を適当な値に制御することによって、磁気記録層１６０全体の磁化反転磁界を調整することが可能となる。
【００３６】
さらに、図１の磁気記録媒体に示したように、第２磁性層１６３の上に、非グラニュラー構造の第３磁性層１６４を形成してもよい。非グラニュラー構造の第３磁性層は、グラニュラー構造の非磁性マトリクスを通して溶出するＣｏ原子をブロックして、磁気記録媒体の高い耐久性を担保することに有効である。非グラニュラー構造を有する材料は、たとえばＣｏとＰｔとを含む合金からなる金属結晶粒と、金属の非磁性結晶粒界とを含み、金属の酸化物および窒化物を含有しないことが望ましい。非磁性結晶粒界を構成する金属は、Ｔａ、Ｐｔ、Ｂ、Ｓｉ、Ｎｂ、ＣｕおよびＴｉからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含む。中でも、Ｃｏ基合金からなる磁性結晶粒を磁気的に分離する性能が優れていることから、非磁性結晶粒界の材料としてＢを用いることが望ましい。
【００３７】
任意選択的に設けてもよい非磁性下地層１２０は、ＣｒＴｉ合金のようなＣｒを含む非磁性材料、またはＴｉを含む非磁性材料を用いて形成することができる。
【００３８】
任意選択的に設けてもよい軟磁性層１３０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；又は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。軟磁性層１３０は、垂直磁気記録媒体において、磁気ヘッドの発生する垂直方向磁界を磁気記録層１６０に集中させる機能を有する。軟磁性層１３０の膜厚は、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。生産性を考慮すると、軟磁性層１３０は、概ね１０〜５００ｎｍの範囲内の膜厚を有することが望ましい。
【００３９】
任意選択的に設けてもよいシード層１４０は、ＮｉＦｅＡｌ、ＮｉＦｅＳｉ、ＮｉＦｅＮｂ、ＮｉＦｅＢ、ＮｉＦｅＮｂＢ、ＮｉＦｅＭｏ、ＮｉＦｅＣｒなどのようなパーマロイ系材料；ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅＳｉ、ＣｏＮｉＦｅＢ、ＣｏＮｉＦｅＮｂなどのようなパーマロイ系材料にＣｏをさらに添加した材料；Ｃｏ；あるいはＣｏＢ，ＣｏＳｉ，ＣｏＮｉ，ＣｏＦｅなどのＣｏ基合金を用いて形成することができる。シード層１４０は、磁気記録層１６０の結晶構造を制御するのに充分な膜厚を有することが好ましい。通常の場合、シード層１４０は、３〜５０ｎｍの範囲内の膜厚を有することが好ましい。
【００４０】
任意選択的に設けてもよい中間層１５０は、Ｒｕ、またはＲｕを主成分とする合金を用いて形成することができる。中間層１５０は、０．１〜２０ｎｍの範囲内の膜厚を有することが好ましい。中間層１５０が前述の範囲内の膜厚を有することによって、磁気記録層１６０の磁気特性および電磁変換特性を劣化させることなしに、磁気記録層１６０に対して高密度記録に必要な特性を付与することができる。
【００４１】
非磁性下地層１２０から磁気記録層１６０に至る構成層は、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。
【００４２】
本実施形態の工程（２）は、磁気記録媒体構成層の上に、炭化水素ガスを含む原料ガスを用いたプラズマＣＶＤ法により、カーボン材料膜を形成する副工程と、アノードおよびカソードを有するプラズマＣＶＤ装置中で、窒素ガスを原料ガスとするプラズマＣＶＤ法によって、カーボン材料膜を窒化処理してカーボン系保護膜１７０を形成する副工程からなる。本工程は、第１の実施形態の工程（ｂ）と同様に実施することができる。
【００４３】
本実施形態の工程（３）はカーボン系保護膜１７０上に、潤滑層１８０を形成する工程である。
【００４４】
潤滑層１８０は、磁気ヘッドが磁気記録媒体に接触している際の潤滑性を付与するための層である。潤滑層１８０は、当該技術分野においてよく知られている液体潤滑剤材料をもちいて基板上に形成できる。具体的には、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）系液体潤滑剤を用いるのが好ましい。ディップコート法あるいはスピンコート法などにより、カーボン系保護膜１７０の上に液体潤滑剤を塗布して、潤滑層を形成することできる。より具体的な液体潤滑剤は、フォンブリン（登録商標）Ｚ−テトラオール（Ｆｏｍｂｌｉｎ−Ｚ−ｔｅｔｒａｏｌ、Ｓｏｌｖａｙ  Ｓｏｌｅｘｉｓ社製）、モレスコホスファロールＡ２０Ｈ（ＭＯＲＥＳＣＯ社製）などを含む。
【００４５】
潤滑層１８０は、０．７〜１．８ｎｍの範囲内の膜厚を有することが望ましい。０．７ｎｍ以上の膜厚を有することによって、潤滑層に良好な耐久性を付与することができる。一方、１．８ｎｍ以下の膜厚を有することによって、磁気スペーシングに起因する損失を低減し、良好な電磁変換特性を有する磁気記録媒体を提供することが可能となる。
【実施例】
【００４６】
(実施例１）
（１）  磁気記録媒体構成層の形成
外径９５ｍｍ、内径２５ｍｍ、厚さ１．２７ｍｍの円環状アルミニウム製ディスクの表面に、１２μｍの膜厚を有するＮｉ−Ｐメッキを施し、非磁性基板を調製した。得られた非磁性基板に対して、平滑化加工および洗浄を施した。
【００４７】
次いで、ＤＣマグネトロンスパッタ法を用いて、洗浄済みの非磁性基板上に、以下の磁気記録媒体構成層をこの順に形成した：
・  ６．０ｎｍの膜厚を有する、Ｃｒ50Ｔｉ50からなる非磁性下地層；
・  ２０ｎｍの膜厚を有する、ＣｏＺｒＮｂからなる軟磁性層；
・  ８．０ｎｍの膜厚を有する、ＣｏＮｉＦｅからなるシード層；
・  １０ｎｍの膜厚を有する、Ｒｕからなる中間層；
・  １０ｎｍの膜厚を有する、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2からなるグラニュラー構造の第１磁性層；
・  ０．２ｎｍの膜厚を有する、Ｒｕからなる結合制御層；
・  ３．０ｎｍの膜厚を有する、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2からなるグラニュラー構造の第２磁性層；および
・  ６．０ｎｍの膜厚を有する、ＣｏＣｒＰｔ−Ｂ膜からなる非グラニュラー構造の第３磁性層。
【００４８】
ここで、磁気記録層は、図１に示したように、第１磁性層、結合制御層、第２磁性層、および第３磁性層の４層からなる。
【００４９】
（２）カーボン材料膜の形成
次いで、得られた磁気記録層上にプラズマＣＶＤ法を用いてカーボン材料膜を形成した。フィラメント型のプラズマＣＶＤ装置を用いて、カソードフィラメントに所定の電流を供給して熱電子を放出させながら、装置内に原料ガスとしてエチレン（Ｃ2Ｈ4）ガスを導入して、プラズマを生成させた。ここで、５０ｓｃｃｍのエチレン（Ｃ2Ｈ4）ガス流量、＋６０Ｖのアノード電位ＥA、−１２０Ｖのバイアス電位ＥV、および約１８０℃の基板温度の反応条件を用いた。成膜時間を調整して、２．０ｎｍの膜厚を有する、ＤＬＣからなるカーボン材料膜を形成した。
【００５０】
なお、用語「ｓｃｃｍ」は、標準状態（１ａｔｍ（０．１０１３ＭＰａ）／０℃）での１分間当たりの流量（単位ｃｍ3）を意味する。
【００５１】
（３）  カーボン系保護膜の形成
次いで、得られたカーボン材料膜の窒化処理を行った。フィラメント型のプラズマＣＶＤ装置を用いて、カソードフィラメントに所定の電流を供給して熱電子を放出させながら、装置内に窒素含有原料ガスとして窒素ガスを導入して、プラズマを生成させた。ここで、４０ｓｃｃｍの窒素ガス流量、＋４０Ｖのアノード電位ＥA、−４０Ｖのバイアス電位ＥV、６×１０-6Ａ／ｍｍ2の基板電流密度、および約１８０℃の基板温度の反応条件を用いた。すなわち、イオン加速電位差は８０Ｖである。処理時間を調整して、窒化量が１３ａｔ％のカーボン系保護膜を得た。
【００５２】
（４）  潤滑層の形成
最後に、得られたカーボン系保護膜の上に潤滑層を形成して、磁気記録媒体を得た。ディップコート法を用いて、フォンブリン（登録商標）Ｚ−テトラオール（ＨＯＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−ＯＣＨ2ＣＦ2Ｏ−（ＣＦ2ＣＦ2Ｏ）n−（ＣＦ2Ｏ）m−ＣＦ2ＣＨ2Ｏ−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2ＯＨ、分子量＝２０００〜４０００）を主成分とする液体潤滑剤を塗布して、１．０ｎｍの膜厚を有する潤滑層を形成した。
【００５３】
（５）  耐食性の評価
得られた円環状の磁気記録媒体上の９０°間隔で離間した４点のそれぞれに、所定濃度（３．０％）の硝酸水溶液０．５ｍＬを滴下し、６０分間にわたって放置し、磁気記録層中のＣｏを溶出させた。ここで、硝酸水溶液の接触面積を測定した。次いで磁気記録媒体上の溶液を回収し、溶出したＣｏを誘導結合プラズマ質量分析（ＩＣＰ−ＭＳ）法で分析した。溶液に含まれるＣｏの濃度を、標準試料による検量線を用いて決定した。さらに、得られたＣｏの濃度を、前述の硝酸水溶液の体積および接触面積を用いて、硝酸水溶液の接触面積（単位ｃｍ2）あたりのＣｏの量（単位：ナノグラム（ｎｇ））に換算し、「Ｃｏ溶出量」として評価した。本実施例のＣｏ溶出量は０．０２１ｎｇ／ｃｍ2であり、良好であった。
【００５４】
なお、本発明においては、０．０４０ｎｇ／ｃｍ2のＣｏ溶出量を「良好」と判定する基準値とした。この数値以下のＣｏ溶出量を有する磁気記録媒体であれば、ハードディスクドライブなどの記録装置の信頼性評価に悪影響を及ぼさない。
【００５５】
（実施例２〜４）
工程（３）において、イオン加速電位差を８０Ｖに固定し、アノード電位ＥAおよびバイアス電位ＥVを変化させたことを除いて、実施例１と同様の手順により、磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体の耐食性を、実施例１と同様の手順によって評価した。結果を第１表に示す。
【００５６】
（実施例５）
工程（３）において、＋２０Ｖのアノード電位ＥAおよび±０Ｖのバイアス電位ＥVを用いて、イオン加速電位差を２０Ｖに変更したことを除いて、実施例１と同様の手順により、磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体の耐食性を、実施例１と同様の手順によって評価した。結果を第１表に示す。
【００５７】
（実施例６〜７）
工程（３）において、アノード電位ＥAおよびバイアス電位ＥVを変化させて、イオン加速電位差を４０Ｖに変更したことを除いて、実施例１と同様の手順により、磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体の耐食性を、実施例１と同様の手順によって評価した。結果を第１表に示す。
【００５８】
（実施例８〜１０）
工程（３）において、アノード電位ＥAおよびバイアス電位ＥVを変化させて、イオン加速電位差を６０Ｖに変更したことを除いて、実施例１と同様の手順により、磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体の耐食性を、実施例１と同様の手順によって評価した。結果を第１表に示す。
【００５９】
（実施例１１〜１５）
工程（３）において、アノード電位ＥAおよびバイアス電位ＥVを変化させて、イオン加速電位差を１００Ｖに変更したことを除いて、実施例１と同様の手順により、磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体の耐食性を、実施例１と同様の手順によって評価した。結果を第１表に示す。
【００６０】
（実施例１６〜２１）
工程（３）において、アノード電位ＥAおよびバイアス電位ＥVを変化させて、イオン加速電位差を１２０Ｖに変更したことを除いて、実施例１と同様の手順により、磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体の耐食性を、実施例１と同様の手順によって評価した。結果を第１表に示す。
【００６１】
（実施例２２〜２８）
工程（３）において、アノード電位ＥAおよびバイアス電位ＥVを変化させて、イオン加速電位差を１４０Ｖに変更したことを除いて、実施例１と同様の手順により、磁気記録媒体を得た。これらの実施例は、本発明の範囲外の比較例である。得られた磁気記録媒体の耐食性を、実施例１と同様の手順によって評価した。結果を第１表に示す。
【００６２】
【表１】
2016517996.tif 000002
【００６３】
第１表から明らかなように、イオン加速電位差が２０〜１２０Ｖの範囲内である場合、Ｃｏ溶出量が０．０４０ｎｇ／ｃｍ2以下である良好な耐食性評価が得られた（実施例１〜２１）。一方、イオン加速電位差が１４０Ｖである実施例２２〜２８においては、Ｃｏの溶出量が増大し、磁気記録媒体の耐食性が低下していることが分かった。
【００６４】
また、イオン化加速電位差が同一である、実施例１〜４（８０Ｖ）、実施例６〜７（４０Ｖ）、実施例８〜１０（６０Ｖ）、実施例１１〜１５（１００Ｖ）、実施例１６〜２１（１２０Ｖ）、および実施例２２〜２８（１４０Ｖ）の組のそれぞれにおいて、アノード電位ＥAおよびバイアス電位ＥVを変化させたことによる耐食性評価の有意な変化は認められなかった。このことから、磁気記録媒体の耐食性に影響を与える主たる要因がイオン加速電位差であることが分かった。
【００６５】
また、実施例１〜２８において、安定なプラズマ放電が観察された。この安定なプラズマ放電はアノード電位ＥAを＋２０Ｖ以上に設定したことによって実現されたと考えられる。
【００６６】
（実施例２９〜３１）
工程（３）において、フィラメントカソードの温度を調整して放出される熱電子の量を変化させることによって基板電流密度を変化させたことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、磁気記録媒体を得た。実施例３１は、本発明の範囲外の比較例である。なお、実施例２９〜３１のそれぞれにおいて、窒化処理時間を調整して、１３ａｔ％の窒化量を有するカーボン系保護膜を形成した。得られた磁気記録媒体の耐食性を、実施例１と同様の手順によって評価した。結果を第２表に示す。
【００６７】
【表２】
2016517996.tif 000003
【００６８】
第２表から明らかなように、基板電流密度ｉsが４×１０-6〜８×１０-6Ａ／ｍｍ2の範囲内である実施例１、２９および３０においては、Ｃｏ溶出量が０．０４０ｎｇ／ｃｍ2以下である良好な耐食性評価が得られた。一方、基板電流密度ｉsが１０×１０-6Ａ／ｍｍ2である実施例３１においては、Ｃｏの溶出量が増大し、磁気記録媒体の耐食性が低下していることが分かった。
【００６９】
（実施例３２〜３６）
工程（３）において、窒化処理の時間を調整して窒化量を変化させたことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、磁気記録媒体を得た。実施例３６は、本発明の範囲外の比較例である。得られた磁気記録媒体の耐食性を、実施例１と同様の手順によって評価した。結果を第３表に示す。
【００７０】
【表３】
2016517996.tif 000004
【００７１】
第２表から明らかなように、窒化量が６〜２０ａｔ％の範囲内である実施例１、および３２〜３５においては、Ｃｏ溶出量が０．０４０ｎｇ／ｃｍ2以下である良好な耐食性評価が得られた。一方、窒化量が２３ａｔ％である実施例３６においては、Ｃｏの溶出量が増大し、磁気記録媒体の耐食性が低下していることが分かった。
【符号の説明】
【００７２】
１１０  非磁性基板
１２０  非磁性下地層
１３０  軟磁性層
１４０  シード層
１５０  中間層
１６０  磁気記録層
１６１  第１磁気記録層
１６２  結合制御層
１６３  第２磁気記録層
１６４  第３磁気記録層
１７０  カーボン系保護膜
１８０  潤滑層
【図１】
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【国際調査報告】
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2016517996.tif 000007
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