(57)【要約】【課題】  本発明は、同一の組成で形成される連続した２層間におけるパーティクルの付着を防止することにより、垂直磁気記録媒体の歩留まりの向上および記録再生特性の改善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】  ディスク基体１１０上に複数の層をスパッタリングによって成膜する垂直磁気記録媒体の製造方法において、複数の層のうち、少なくとも２つの連続する層を、同一チャンバーにおいて同一のターゲットを用いて１つのプロセスタイム内でスパッタ条件を異ならせて成膜することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク基体上に複数の層をスパッタリングによって成膜する垂直磁気記録媒体の製造方法において、
前記複数の層のうち、少なくとも２つの連続する層を、同一チャンバーにおいて同一のターゲットを用いて１つのプロセスタイム内でスパッタ条件を異ならせて成膜する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】
前記少なくとも２つの連続する層は、磁気記録層よりも前記ディスク基体側に成膜される複数の下地層であって、
前記複数の下地層を、キャリアガスの流量をそれぞれ異ならせて成膜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３】
前記複数の下地層のうち、前記ディスク基体側の第１下地層を成膜するときの前記キャリアガスの流量をＡｍ３／ｍｉｎ、前記第１下地層の次に第２下地層を成膜するときの前記キャリアガスの流量をＢｍ３／ｍｉｎとしたとき、
Ｂ／Ａが１．５以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記キャリアガスは、Ａｒガスであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項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インチ径垂直磁気記録媒体にして、１枚あたり１６０ＧＢ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２５０Ｇ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記録媒体において高記録密度を達成するために、近年、垂直磁気記録方式の垂直磁気記録媒体が提案されている。垂直磁気記録方式は、磁気記録層の磁化容易軸が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従来の面内記録方式に比べて、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。
【０００４】
垂直磁気記録方式に用いる磁気記録媒体としては、高い熱安定性と良好な記録特性を示すことから、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２垂直磁気記録媒体（例えば、非特許文献１）が提案されている。これは磁気記録層において、柱状に連続して成長し、ｈｃｐ構造（六方最密結晶格子）の結晶を形成した磁性粒子（Ｃｏ粒子）の間に、非磁性のＣｒおよびＳｉＯ２が偏析して粒界部を形成し、グラニュラー構造を構成する。これにより、磁性粒子の微細化と保磁力Ｈｃの向上をあわせて図るものである。
【０００５】
磁気記録層の結晶配向性を向上させるために、一般的に、下地層が設けられている。下地層にはＴｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｈｆなどが知られているが、現在ではＲｕ（ルテニウム）が主流となっている（例えば、特許文献１）。Ｒｕはｈｃｐ構造をとり、Ｃｏ（コバルト）を主成分とする磁気記録層の磁化容易軸の垂直配向性を効果的に向上させ、保磁力Ｈｃを高め、所定のＳ／Ｎ比及び分解能を確保した高記録密度化が図られることが知られているからである。
【０００６】
下地層は、材質が同じであっても、成膜プロセスにおける雰囲気ガスの圧力によって、膜の機能が変動することが知られており、垂直磁性層の下地膜として、高圧アルゴン雰囲気で成膜されたルテニウムを含む層と、低圧アルゴン雰囲気で成膜されたルテニウムを含む層を有する構成が開示されている（例えば、特許文献２）。特許文献２においては、低圧アルゴン雰囲気（１Ｐａ前後）で成膜されたルテニウムを含む層は磁性層が高配向となる効果を奏し、また高圧アルゴン雰囲気（６Ｐａ〜１０Ｐａ程度）で成膜されたルテニウムを含む層は磁性層が微粒子となる効果を奏すると述べている。
【非特許文献１】T. Oikawa et. al., IEEE Trans. Magn, vol.38, 1976-1978(2002)
【特許文献１】特開平７−３３４８３２号公報
【特許文献２】特開２００２−１９７６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した磁気記録媒体を構成する膜の大部分はスパッタリングによって成膜される。スパッタリングに用いられるスパッタ成膜装置は、複数のチャンバーが連結されており、各チャンバーには成膜させる膜の種類に応じた金属のターゲットが設置されている。磁気記録媒体の製造では、スパッタ成膜装置にガラス基板を導入し、複数のチャンバー内を移動させながら、ガラス基板上に複数の膜を成膜させている。
【０００８】
ルテニウムを含む下地層（下地膜）もスパッタリングによって成膜されるが、当該下地層が連続的な２層で構成される場合、一方の下地層（先に成膜される下地層）を低圧アルゴン雰囲気下のチャンバーで成膜させた後に、他方の下地層を高圧アルゴン雰囲気下のチャンバーで成膜させるというように、２つのチャンバーを用いて成膜している。
【０００９】
スパッタ成膜装置によるスパッタリングは、チャンバー内にターゲットを設置、およびガラス基板を導入し、真空状態としたチャンバー内に高電圧をかけ、プラズマ化させたＡｒ（アルゴン）等の希ガス元素をターゲットに衝突させる。これにより、ターゲット表面の原子がチャンバー内に放出され、かかる原子がガラス基板に付着（到達）し、ガラス基板上に膜が成膜される。
【００１０】
しかしながら、チャンバー内に放出されたターゲット表面の原子は、ガラス基板だけでなく、チャンバー内部およびチャンバー内部のターゲットやシールド等のガラス基板以外の箇所にも付着してしまう。上記のガラス基板以外の箇所に付着した原子は、堆積し続けると被膜となってしまう。かかる被膜は剥がれやすく、剥がれてしまうとパーティクルとなり、ガラス基板およびガラス基板上に成膜された膜に付着してしまう。これにより、磁気記録媒体の歩留まりの低下を引き起こす。このような現象は、上記の２層で構成される当該下地層のうち、高圧アルゴン雰囲気下で下地層を成膜するチャンバーにおいて特に多く発生する。
【００１１】
また、上述した複数のチャンバーを備えるスパッタ成膜装置では、チャンバー間にパーティクルが存在する。このため、ガラス基板がチャンバー間を移動する際に、かかるパーティクルがガラス基板およびガラス基板上に成膜された膜に付着するおそれがある。このことも、磁気記録媒体の歩留まりの低下の原因となる。
【００１２】
特に、下地層が連続的な２層で構成される場合、かかる下地層間にパーティクルが混入すると、下地層の２層間のエピタキシャル成長が阻害されてしまう。すると上層側の下地層の結晶配向性が低下するため、磁気記録層の結晶配向性および微細化に悪影響を及ぼし、記録再生特性の低下が低下してしまう。
【００１３】
本発明は、このような課題に鑑み、同一の組成で形成される連続した２層間におけるパーティクルの付着を防止することにより、垂直磁気記録媒体の歩留まりの向上および記録再生特性の改善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している。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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、ディスク基体上に複数の層をスパッタリングによって成膜する垂直磁気記録媒体の製造方法において、複数の層のうち、少なくとも２つの連続する層を、同一チャンバーにおいて同一のターゲットを用いて１つのプロセスタイム内でスパッタ条件を異ならせて成膜することを特徴とする。
【００１５】
上記の構成により、同一のターゲットを用いて複数の膜を成膜させる場合にはチャンバー間を移動せず、同一チャンバーにおいて成膜させることができる。したがって、チャンバー間の移動に伴う、ガラス基板およびガラス基板上に成膜された膜へのパーティクルの付着を低減し、磁気記録媒体の歩留まりを向上することが可能となる。
【００１６】
また、従来は同一のターゲットであっても異なるチャンバーを用いていたが、同一のチャンバーで複数の膜を成膜させることにより、使用するチャンバーを削減することができる。したがって、設備やそのメンテナンスにかかるコストを低減することができる。また、残余したチャンバーで他の工程を導入することも可能である。
【００１７】
上記の少なくとも２つの連続する層は、磁気記録層よりもディスク基体側に成膜される複数の下地層であって、複数の下地層を、キャリアガスの流量をそれぞれ異ならせて成膜するとよい。また、かかる複数の下地層のうち、ディスク基体側の第１下地層を成膜するときのキャリアガスの流量をＡｍ３／ｍｉｎ、第１下地層の次に第２下地層を成膜するときのキャリアガスの流量をＢｍ３／ｍｉｎとしたとき、Ｂ／Ａが１．５以上であるとよい。
【００１８】
スパッタ装置においては一定の速度でガスを引くことによって内部の真空を保っており、キャリアガスの流量を異ならせることで雰囲気ガスのガス圧を調節している。そこでプロセスタイム中にキャリアガスの流量を変更することにより、スパッタ条件の異なる複数の下地層を同一チャンバーにおいて成膜することが可能となる。なお、ガス流量（ガス圧）を変更するタイミングで一時的に成膜を停止することにより、ガス圧が安定した状態で成膜することができる。これにより、下地層が複数の下地層、すなわち連続的な２層で構成される場合の、下地層間へのパーティクルの混入を低減し、下地層のエピタキシャル成長を促進することができる。したがって、磁気記録層の結晶配向性の向上および微細化を促進し、記録再生特性を向上することが可能となる。
【００１９】
また、上記の構成により、同一のターゲットを用いて成膜した複数の膜、すなわち第１下地層と第２下地層とを、それぞれ異なる性質を備える膜とすることができる。従来の製造方法においては、第１下地層を低圧アルゴン雰囲気（例えば１Ｐａ前後）で成膜し、第１下地層に磁性層を高配向とさせる効果を備えさせ、次に異なるチャンバーを用いて第２下地層を高圧アルゴン雰囲気（６Ｐａ〜１０Ｐａ程度）で成膜し、第２下地層に磁性層を微細化させる効果を備えさせていた。本発明によれば、従来の製造方法における複数のチャンバーを使用した２つの工程によることなく、第１下地層と第２下地層に同様の効果を備えさせることが可能となる。
【００２０】
更に、従来は第２下地層を成膜するチャンバーは、高圧アルゴン雰囲気で稼動し続けていたため、チャンバー内に放出されたターゲット表面の原子がチャンバー内部およびそのターゲットやシールド等のガラス基板以外の箇所に大量に付着し、堆積し続けた結果、剥がれやすい被膜となっていた。しかしながら、本発明によれば、同一のチャンバーで第１下地層と第２下地層を成膜するため、当該チャンバーが高圧アルゴン雰囲気で稼動し続けることはない。したがって、かかる被膜の発生を抑制し、剥がれた被膜によるパーティクルの発生を低減できるため、磁気記録媒体の歩留まりを向上することが可能となる。
【００２１】
上記のキャリアガスは、Ａｒガスであるとよい。
【００２２】
スパッタリングにおいては、キャリアガスの原子をイオン化し、ターゲット表面に衝突させることにより、ターゲット表面の原子をチャンバー内に放出させている。したがって、キャリアガスは原子量が大きい原子が好ましく、一般的には希ガス元素が用いられている。その中でも、Ａｒ（アルゴン）ガスは原子量も比較的大きく、安価であることから、好適に用いることができる。Ａｒ以外のキャリアガスとしては、Ｋｒ（クリプトン）、Ｘｅ（キセノン）、Ｒｎ（ラドン）を用いることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、同一の組成で形成される連続した２層間におけるパーティクルの付着を防止することにより、垂直磁気記録媒体の歩留まりの向上および記録再生特性の改善が可能な垂直磁気記録媒体の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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すぎず、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。
【００２５】
（実施形態）
本発明にかかる垂直磁気記録媒体の製造方法の実施形態について説明する。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、基体としてのディスク基体１１０、付着層１１２、第１軟磁性層１１４ａ、スペーサ層１１４ｂ、第２軟磁性層１１４ｃ、前下地層１１６、第１下地層１１８ａ、第２下地層１１８ｂ、非磁性グラニュラー層１２０、第１磁気記録層１２２ａ、第２磁気記録層１２２ｂ、連続層１２４、媒体保護層１２６、潤滑層１２８で構成されている。なお第１軟磁性層１１４ａ、スペーサ層１１４ｂ、第２軟磁性層１１４ｃは、あわせて軟磁性層１１４を構成する。第１下地層１１８ａと第２下地層１１８ｂはあわせて下地層１１８を構成する。第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂとはあわせて磁気記録層１２２を構成する。
【００２６】
以下に説明するように、本実施形態に示す垂直磁気記録媒体１００は、磁気記録層１２２の第１磁気記録層１２２ａおよび第２磁気記録層１２２ｂのいずれかまたは両方に複数の種類の酸化物（以下、「複合酸化物」という。）を含有させることにより、非磁性の粒界に複合酸化物を偏析させている。
【００２７】
ディスク基体１１０は、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ディスク基体１１０を得ることができる。
【００２８】
ディスク基体１１０上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて付着層１１２から連続層１２４まで順次成膜を行い、媒体保護層１２６はＣＶＤ法により成膜することができる。この後、潤滑層１２８をディップコート法により形成することができる。なお、生産性が高いという点で、インライン型成膜方法を用いることも好ましい。以下、各層の構成および製造方法について説明する。
【００２９】
付着層１１２は非晶質の下地層であって、ディスク基体１１０に接して形成され、この上に成膜される軟磁性層１１４とディスク基体１１０との剥離強度を高める機能と、この上に成膜される各層の結晶グレインを微細化及び均一化させる機能を備えている。付着層１１２は、ディスク基体１１０がアモルファスガラスからなる場合、そのアモルファスガラス表面に対応させる為にアモルファスの合金膜とすることが好ましい。
【００３０】
付着層１１２としては、例えばＣｒＴｉ系非晶質層、ＣｏＷ系非晶質層、ＣｒＷ系非晶質層、ＣｒＴａ系非晶質層、ＣｒＮｂ系非晶質層から選択することができる。中でもＣｏＷ系合金膜は、微結晶を含むアモルファス金属膜を形成するので特に好ましい。付着層１１２は単一材料からなる単層でも良いが、複数層を積層して形成してもよい。例えばＣｒＴｉ層の上にＣｏＷ層またはＣｒＷ層を形成してもよい。またこれらの付着層１１２は、二酸化炭素、一酸化炭素、窒素、又は酸素を含む材料によってスパッタを行うか、もしくは表面層をこれらのガスで暴露したものであることが好ましい。
【００３１】
軟磁性層１１４は、垂直磁気記録方式において記録層に垂直方向に磁束を通過させるために、記録時に一時的に磁路を形成する層である。軟磁性層１１４は第１軟磁性層１１４ａと第２軟磁性層１１４ｃの間に非磁性のスペーサ層１１４ｂ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。これにより軟磁性層１１４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、磁化方向の垂直成分が極めて少なくなるため、軟磁性層１１４から生じるノイズを低減することができる。第１軟磁性層１１４ａ、第２軟磁性層１１４ｃの組成としては、ＣｏＴａＺｒなどのコバルト系合金、ＣｏＣｒＦｅＢなどのＣｏ−Ｆｅ系合金、［Ｎｉ−Ｆｅ／Ｓｎ］ｎ多層構造のようなＮｉ−Ｆｅ系合金などを用いることができる。
【００３２】
前下地層１１６は非磁性の合金層であり、軟磁性層１１４を防護する作用と、この上に成膜される下地層１１８に含まれる六方細密充填構造（ｈｃｐ構造）の磁化容易軸をディスク垂直方向に配向させる機能を備える。前下地層１１６は面心立方構造（ｆｃｃ構造）の（１１１）面、または体心立方構造（ｂｃｃ構造）の（１１０）面がディスク基体１１０の主表面と平行となっていることが好ましい。また前下地層１１６は、これらの結晶構造とアモルファスとが混在した構成としてもよい。前下地層の材質としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａから選択することができる。さらにこれらの金属を主成分とし、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗのいずれか１つ以上の添加元素を含む合金としてもよい。例えばｆｃｃ構造としてはＮｉＷ、ＣｕＷ、ＣｕＣｒ、ｂｃｃ構造としてはＴａを好適に選択することができる。
【００３３】
下地層１１８はｈｃｐ構造であって、磁気記録層１２２のＣｏのｈｃｐ構造の結晶をグラニュラー構造として成長させる作用を有している。したがって、下地層１１８の結晶配向性が高いほど、すなわち下地層１１８の結晶の（０００１）面がディスク基体１１０の主表面と平行になっているほど、磁気記録層２２の配向性を向上させることができる。下地層の材質としてはＲｕが代表的であるが、その他に、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏから選択することができる。Ｒｕはｈｃｐ構造をとり、また結晶の格子間隔がＣｏと近いため、Ｃｏを主成分とする磁気記録層を良好に配向させることができる。
【００３４】
下地層１１８をＲｕとした場合において、スパッタ条件を異ならせることにより、同一チャンバーにおいて同一のターゲットを用いて１つのプロセスタイム内で複数成膜することが可能であり、かかる下地層１１８をＲｕからなる、第１下地層１１８ａと第２下地層１１８ｂとの２層構造とすることができる。これにより、同一のターゲットを用いる場合には、チャンバー間を移動せず、同一チャンバーにおいて成膜させることができる。したがって、チャンバー間の移動に伴うパーティクルの付着を低減し、磁気記録媒体の歩留まりを向上することが可能となる。また、同一のチャンバーで複数の膜を成膜させるため、使用するチャンバーを削減でき、設備やそのメンテナンスにかかるコストを低減することができる。
【００３５】
更に、第１下地層１１８ａと第２下地層１１８ｂの成膜時にチャンバー間を移動しないため、第１下地層１１８ａおよび第２下地層１１８ｂ間へのチャンバー移動時のパーティクルの混入を低減することができる。したがって、第１下地層１１８ａおよび第２下地層１１８ｂの連続性が失われず、下地層同士のエピタキシャル成長を促進することができる。その結果、第２下地層１１８ｂの結晶配向性が向上し、磁気記録層１２２の結晶配向性の向上および微細化も促進するため、記録再生特性を向上することが可能となる。
【００３６】
具体的には、ディスク基体側の第１下地層１１８ａを成膜するときのキャリアガス（Ａｒガス）の流量をＡｍ３／ｍｉｎ、第１下地層１１８ａの次に第２下地層１１８ｂを成膜するときのキャリアガス（Ａｒガス）の流量をＢｍ３／ｍｉｎとしたとき、Ｂ／Ａが１．５以上となるようにキャリアガス（Ａｒガス）の流量を調節する。ここで、ＡとＢの関係は「Ａ＜Ｂ」である。
【００３７】
例えば、ガス流量を増量するとガス圧が増大する。その結果、スパッタリングされるプラズマイオンの平均自由工程が短くなるため、成膜速度が遅くなり、結晶配向性を改善することができる。また高圧にすることにより、結晶格子の大きさが小さくなる。Ｒｕの結晶格子の大きさはＣｏの結晶格子よりも大きいため、Ｒｕの結晶格子を小さくすればＣｏのそれに近づき、Ｃｏのグラニュラー層の結晶配向性をさらに向上させることができる。
【００３８】
したがって、キャリアガス（Ａｒガス）の流量を上記のように設定することにより、第１下地層１１８ａは磁性層を高配向とさせる効果を備え、第２下地層１１８ｂは磁性層を微細化させる効果を備えるというように、それぞれ異なる性質を備える膜とすることができる。
【００３９】
また、同一のチャンバーで第１下地層１１８ａと第２下地層１１８ｂを成膜するため、当該チャンバーが高圧アルゴン雰囲気で稼動し続けることはない。したがって、チャンバー内に放出されたターゲット表面の原子の付着および堆積による被膜の発生を抑制し、剥がれた被膜によるパーティクルの発生を低減できる。その結果、磁気記録媒体の歩留まりを向上することが可能となる。
【００４０】
非磁性グラニュラー層１２０は非磁性のグラニュラー層である。下地層１１８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１磁気記録層１２２ａ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成長の段階（立ち上がり）から分離させる作用を有している。非磁性グラニュラー層１２０の組成は、Ｃｏ系合金からなる非磁性の結晶粒子の間に、非磁性物質を偏析させて粒界を形成することにより、グラニュラー構造とすることができる。特にＣｏＣｒ−ＳｉＯ２、ＣｏＣｒＲｕ−ＳｉＯ２を好適に用いることができ、さらにＲｕに代えてＲｈ（ロジウム）、Ｐｄ（パラジウム）、Ａｇ（銀）、Ｏｓ（オスミウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ａｕ（金）も利用することができる。
【００４１】
また非磁性物質とは、磁性粒（磁性グレイン）間の交換相互作用が抑制、または、遮断されるように、磁性粒の周囲に粒界部を形成しうる物質であって、コバルト（Ｃｏ）と固溶しない非磁性物質であればよい。例えば酸化珪素（ＳｉＯｘ）、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコン（ＺｒＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）を例示できる。
【００４２】
磁気記録層１２２は、Ｃｏ系合金、Ｆｅ系合金、Ｎｉ系合金から選択される硬磁性体の磁性粒の周囲に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ー構造を有している。この磁性粒は、非磁性グラニュラー層１２０を設けることにより、そのグラニュラー構造から継続してエピタキシャル成長することができる。磁気記録層１２２は単層でもよいが、本実施形態では組成および膜厚の異なる第１磁気記録層１２２ａと、第２磁気記録層１２２ｂとから構成されている。第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂは、いずれも非磁性物質としてはＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３等の酸化物や、ＢＮ等の窒化物、Ｂ４Ｃ３等の炭化物を好適に用いることができる。
【００４３】
さらに本実施形態では、第１磁気記録層１２２ａまたは第２磁気記録層１２２ｂのいずれかまたは両方において２以上の非磁性物質を複合して用いる。このとき含有する非磁性物質の種類には限定がないが、特にＳｉＯ２およびＴｉＯ２を含むことが好ましく、次にいずれかに代えて／加えてＣｒ２Ｏ３を好適に用いることができる。例えば第１磁気記録層１２２ａは、粒界部に複合酸化物（複数の種類の酸化物）の例としてＣｒ２Ｏ３とＳｉＯ２を含有し、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３−ＳｉＯ２のｈｃｐ結晶構造を形成することができる。また例えば第２磁気記録層１２２ｂは、粒界部に複合酸化物の例としてＳｉＯ２とＴｉＯ２を含有し、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２のｈｃｐ結晶構造を形成することができる。
【００４４】
連続層１２４はグラニュラー構造を有する磁気記録層１２２の上に、面内方向に磁気的に連続した層（連続層とも呼ばれる）である。連続層１２４は必ずしも必要ではないが、これを設けることにより磁気記録層１２２の高密度記録性と低ノイズ性に加えて、逆磁区核形成磁界Ｈｎの向上、耐熱揺らぎ特性の改善、オーバーライト特性（ＯＷ特性）の改善を図ることができる。
【００４５】
なお連続層１２４として、単一の層ではなく、高い垂直磁気異方性かつ高い飽和磁化ＭＳを示す薄膜（連続層）を形成するＣＧＣ構造（Coupled Granular Continuous）としてもよい。なおＣＧＣ構造は、グラニュラー構造を有する磁気記録層と、ＰｄやＰｔなどの非磁性物質からなる薄膜のカップリング制御層と、ＣｏＢとＰｄとの薄膜を積層した交互積層膜からなる交換エネルギー制御層とから構成することができる。
【００４６】
媒体保護層１２６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。媒体保護層１２６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。
【００４７】
潤滑層１２８は、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）をディップコート法により成膜することができる。ＰＦＰＥは長い鎖状の分子構造を有し、媒体保護層１２６表面のＮ原子と高い親和性をもって結合する。この潤滑層１２８の作用により、垂直磁気記録媒体１００の表面に磁気ヘッドが接触しても、媒体保護層１２６の損傷や欠損を防止することができる。
【００４８】
以上の製造工程により、垂直磁気記録媒体１００を得た。以下に、実施例と比較例を用いて本発明の有効性について説明する。
【００４９】
（評価）
図２は、実施例および比較例における下地層の成膜プロセスの詳細を説明する図である。実施例は、本実施形態に基づき、第１下地層１１８ａおよび第２下地層１１８ｂを同一のチャンバー（チャンバー１）にて成膜する際の成膜プロセスである。比較例は、従来の製造方法であり、第１下地層１１８ａをチャンバー１、第２下地層１１８ｂをチャンバー２というように、異なるチャンバーで成膜する際の成膜プロセスである。
【００５０】
なお図２中、ガス流量とは、キャリアガスであるＡｒガスの流量であり、当該ガス流量を調節することにより、チャンバー内のガス圧を制御することができる。プロセスタイムとは１つのチャンバーにディスクが滞留する作業時間であり、各プロセス１〜５は１つのプロセスタイム内の作業（分割された作業時間）である。また電力（Ｆ２）とは、例えばディスクの両主表面の一方を表面、他方を裏面としたとき、表面に対面する位置（Front position）に設置されているターゲットに供給する電力であり、電力（Ｒ２）とは、上記の裏面に対面する位置（Rear position）に設置されているターゲットに供給する電力である。
【００５１】
図２に示すように、実施例においては、まずチャンバー１に前下地層１１６までを成膜したガラス基板を導入する。そして、チャンバー１内にＡｒガスを０．５ｓｅｃ間、７０ｍ３／ｍｉｎの流量で送入する（プロセス１）。次に、ガス流量７０ｍ３／ｍｉｎのまま、１．９ｓｅｃ間、ターゲットに７００Ｗの電力（Ｆ２）および電力（Ｒ２）をかけることにより、第１下地層１１８ａを成膜する（プロセス２）。
【００５２】
その後、ターゲットへの電力供給を停止し、ガス流量を８００ｍ３／ｍｉｎに増量し、０．５ｓｅｃ間運転する（プロセス３）。次に、ガス流量を６００ｍ３／ｍｉｎに変更し、０．１ｓｅｃ間運転することによりガス圧を安定させる（プロセス４）。そして、ガス流量を５００ｍ３／ｍｉｎに変更し、２．０ｓｅｃ間、ターゲットに８００Ｗの電力（Ｆ２）および電力（Ｒ２）をかけることにより、第２下地層１１８ｂを成膜する（プロセス５）。以上のプロセスにより、実施例にかかる垂直磁気記録媒体１００を得た。
【００５３】
また、比較例においては、まずチャンバー１に前下地層１１６までを成膜したガラス基板を導入する。そして、チャンバー１内にＡｒガスを０．５ｓｅｃ間、１００ｍ３／ｍｉｎの流量で送入する（プロセス１）。次に、ガス流量１００ｍ３／ｍｉｎのまま、４．５ｓｅｃ間、ターゲットに５００Ｗの電力（Ｆ２）および電力（Ｒ２）をかけることにより、第１下地層１１８ａを成膜する（プロセス２）。
【００５４】
上記のプロセスにより第１下地層１１８ａを成膜したガラス基板を移動し、チャンバー２に導入する。まず、チャンバー２内にＡｒガスを０．５ｓｅｃ間、４００ｍ３／ｍｉｎの流量で送入する（プロセス１）。次に、ガス流量を２５０ｍ３／ｍｉｎに変更し、０．２ｓｅｃ間運転する（プロセス２）。そして、ガス流量を２００ｍ３／ｍｉｎに変更し、４．３ｓｅｃ間、ターゲットに８００Ｗの電力（Ｆ２）および電力（Ｒ２）をかけることにより、第２下地層１１８ｂを成膜する（プロセス３）。以上のプロセスにより、比較例にかかる垂直磁気記録媒体１００を得た。
【００５５】
図３は、実施例および比較例における下地層の性能評価の詳細を説明する図である。図３中、Δθ５０（Ｒｕ）とは、Ｘ線回折装置を用いたロッキングカーブ法により測定した、Ｒｕ結晶の結晶配向性であり、Δθ５０（Ｃｏ）とは、同様に測定したＣｏ結晶の結晶配向性である。この値は、結晶子の配向のバラつきの大きさを表す配向分散（ｃ軸分散角）であり、小さいほど配向性に優れていることを示す。
【００５６】
Ｈｃとは保磁力であり、静磁気特性の一種である。磁気記録層のＨｃが向上するにつれ、磁気記録層の磁化が反転しにくくなり、垂直磁気記録媒体の信頼性が向上する。また、Ｈｃは、高記録密度化に伴って狭隘化するトラック幅でもデータ保持を可能とするために必要である。Ｈｎとは逆磁区核形成磁界であり、Ｈｎの絶対値が小さいほど、熱揺らぎ現象に対する耐性が高い。
【００５７】
ＭＷＷとは記録トラック幅（Magnetic Write Width）であり、かかる値が小さいほどトラック幅を狭くすることができるため、垂直磁気記録媒体を高記録密度化することが可能である。ＳＮＲとはシグナルノイズ比（Signal Noise Ratio）であり、電磁変換特性の一種である。ＳＮＲは信号とノイズの強度比を表しており、面積の小さな記録ビットにおいても正確に且つ高速に読み書きするために重要である。ｂＥＲとはビットエラーレート（bit Error Rate）であり、単位時間あたりのビットエラーの数と、総ビット数との比率である。図３中では、かかるｂＥＲの常用対数を表記している。
【００５８】
図３に示すように、実施例において、Δθ５０（Ｒｕ）およびΔθ５０（Ｃｏ）の値が比較例よりも低下していることから、下地層１１８のＲｕ（ルテニウム）の結晶配向性が向上し、これに伴い磁気記録層１２２のＣｏ（コバルト）の結晶配向性も向上していることが理解できる。このことから、第１下地層１１８ａおよび第２下地層１１８ｂの２層から構成される下地層１１８を同一のチャンバーで成膜することにより、第１下地層１１８ａおよび第２下地層１１８ｂ間のエピタキシャル成長を促進し、更には磁気記録層１２２のエピタキシャル成長も促進可能であることがわかる。
【００５９】
そして、磁気記録層１２２のＣｏ（コバルト）の結晶配向性、すなわち磁気記録層１２２の磁化容易軸の垂直配向性が向上したことにより、Ｈｃが増大し、垂直磁気記録媒体１００の信頼性が向上している。また、Ｈｎの絶対値が、実施例においての比較例より増大していることから、実施例のほうが熱揺らぎ現象に対する耐性が高いことがわかる。
【００６０】
更に、ＭＷＷにおいても、実施例の値が比較例よりも低いことから、実施例にかかる垂直磁気記録媒体１００はトラック幅の狭小化が可能であり、更なる高記録密度化が測れることがわかる。
【００６１】
また、ＳＮＲおよびｂＥＲにおいても、実施例は比較例よりも優れた結果を示している。ＳＮＲが向上していることから、実施例にかかる垂直磁気記録媒体１００は再生時のノイズが低減され、記録再生特性が向上していることがわかる。また、ｂＥＲが向上していることから、実施例はビットエラーの発生が低減されていることがわかる。
【００６２】
上記説明した如く、本発明によれば、下地層１１８を構成する第１下地層１１８ａおよび第２下地層１１８ｂを同一チャンバーで１つのプロセスタイム内で成膜させることにより、第１下地層１１８ａおよび第２下地層１１８ｂ間へのパーティクルの付着を防止し、下地層１１８および磁気記録層１２２のエピタキシャル成長を促進することができる。これにより、垂直磁気記録媒体の歩留まりの向上および記録再生特性の改善が可能である。
【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として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】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２】実施例および比較例における下地層の成膜プロセスの詳細を説明する図である。
【図３】実施例および比較例における下地層の性能評価の詳細を説明する図である。
【符号の説明】
【００６６】
１００…垂直磁気記録媒体、１１０…ディスク基体、１１２…付着層、１１４…軟磁性層、１１４ａ…第１軟磁性層、１１４ｂ…スペーサ層、１１４ｃ…第２軟磁性層、１１６…前下地層、１１８…下地層、１１８ａ…第１下地層、１１８ｂ…第２下地層、１２０…非磁性グラニュラー層、１２２…磁気記録層、１２２ａ…第１磁気記録層、１２２ｂ…第２磁気記録層、１２４…連続層、１２６…媒体保護層、１２８…潤滑層
【図１】
2009230837.tif 000003
【図２】
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【図３】
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