JP4368700B2

JP4368700B2 - 磁気ディスクの製造方法及び磁気ディスク

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Publication number: JP4368700B2
Application number: JP2004063402A
Authority: JP
Inventors: 圭二諸石
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2004-03-08
Filing date: 2004-03-08
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2024-03-08
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Description

本発明は、HDD（ハードディスクドライブ）等の情報を記録するための磁気ディスク装置に搭載する磁気ディスクに関する。

今日、情報記録技術、特に磁気記録技術はＩＴ産業の発達に伴い飛躍的な技術革新が要請されている。たとえば、HDD等の磁気ディスク装置に搭載する磁気ディスクでは、40Gbit/inch^２以上の情報記録密度を達成できる技術が求められている。
このような磁気ディスクでは、特に出力と媒体ノイズの比、即ちＳ／Ｎ比が優れていることが求められる。このため、従来ではグレインサイズの微細化や結晶配向の制御等によって媒体ノイズを低下させることによって、磁気特性の向上が図られてきた。

しかし、このような高記録密度においては、磁気ディスク上に記録した信号が時間の経過と共に減衰する、所謂熱揺らぎ現象と呼ばれる障害が発生する場合があることが知られている。この熱揺らぎ障害の原因は、このような高記録密度を達成できるように磁性層の磁性グレインを微細化した結果として、記録信号の磁化が熱磁気余効（熱揺らぎ磁気余効）を起こし易くなったためであると考えられている。この熱揺らぎ障害を解決するために、例えば特開2001-56924号公報には、磁気記録媒体に交換層構造を導入することで、書き込まれたビットの熱安定性を向上させようとする技術が開示されている。即ち、基板上に、Ｒｕ等からなる非磁性分断層により上下に分断された多層構造を有する磁気記録層を形成したものであるが、特に非磁性分断層の下層の磁性層は非常に膜厚が薄いものとなっている。また、磁気ディスクでは、高記録密度化に伴い、磁化遷移幅（ＰＷ）を小さくするために磁性層の膜厚が薄くなる傾向にある。

しかしながら、磁性層の膜厚を薄くしていくと、それに伴って保磁力の低下が見られる。これは、磁性層の膜成長の初期段階において十分な結晶組織を形成していない為と考えられる。従って、この磁性層の結晶成長を助長し、面内配向性を向上させる必要性が出てきた。従来では、例えばＣｒＷ合金膜を下地層として磁性層の直下に成膜し、結晶配向等の制御が行なわれていた。

特開２００１−５６９２４号公報

従来は、磁性層の膜厚が厚く、グレインや配向性が不揃いな初期成長膜の磁性層全体の膜厚に対する比率が小さかったため、上述のＣｒＷ合金膜を下地層として成膜することで、磁性層の配向性を十分に制御することが出来たが、本発明者の研究によると、交換結合構造における下層（基板に近い側に位置する）の磁性層のように非常に膜厚の薄い場合は殆ど初期成長膜で形成されているため、上述のＣｒＷ合金膜を下地層として設けても磁性層の配向性を十分に制御することが出来ないことが判明した。
ところで、上記磁性層材料としては、ＣｏＣｒ合金が主として用いられている。また、上述の交換結合構造を有する磁気ディスクでは、非磁性分断層によって分断された第１の磁性層と第２の磁性層の結晶磁気異方性の差が大きいことが望まれる為に、特に下地層側の第１の磁性層は白金族を含まないＣｏＣｒ合金が主として用いられている。しかし、このＣｏＣｒ合金は材料自体のノイズが大きいために媒体ノイズを十分に下げることが出来ないという問題点も有していた。

そこで、上記ＣｏＣｒ合金に例えばＴａ等の元素を添加することにより、磁性層のグレインサイズを微細化して媒体ノイズを改善することも可能であるが、本発明者の研究によると、媒体ノイズを低減させる為にＣｏＣｒ磁性層中にＴａ等の元素を添加した場合、前述のＣｒＷ合金膜の下地層を設けていても磁性層の配向制御層として十分に機能しないことが判明した。また、このことによって、交換結合構造を有する磁性層の場合には、交換結合を示さなくなり、結果として磁気特性が向上しないことも判明した。

即ち、従来の改善技術では、高記録密度化に伴って磁性層の膜厚を薄くした場合、媒体ノイズを低減させて、磁気特性を向上することが困難であった。従って、従来の改善技術では、40Gbit/inch^２以上の高記録密度を達成することは事実上困難となっていた。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、40Gbit/inch^２以上の高記録密度を達成でき、かつ、高S/N比の磁気ディスクを提供することにある。

媒体ノイズを低減させる為にＣｏＣｒ磁性層中にＴａ等の元素を添加した場合、前述の磁性層膜厚を薄くしたときの配向制御層としてＣｒＷ合金膜の下地層を設けていても磁性層の配向性を制御できず、また、このことによって、交換結合構造を有する磁性層の場合には、交換結合を示さなくなる理由について、本発明者は様々な角度から研究を行なった。その結果、媒体ノイズを低減させるために磁性層中にＴａ等の元素を添加すると、該磁性層の磁化容易軸がディスク面と垂直な方向に向きやすくなるとの知見を得た。
本発明者は、この知見に基づき更なる研究を行なったところ、磁性層直下の下地層を、希ガス元素と、酸素元素及び／又は炭化水素とを含む雰囲気において、クロムとモリブデンを含む合金ターゲットを用いて成膜することにより、その上に成膜される磁性層の磁化容易軸がディスクの面内に向きやすくなることを突き止めた。つまり、媒体ノイズを低減させるために磁性層中にＴａ等の元素を添加した場合でも、磁性層の配向性を好適に制御することができ、結果、ディスク面内配向性を向上させることができることを見い出し、以下の構成を有する本発明を完成するに至った。

（構成１）ディスク状ガラス基板上に、体心立方構造を含む第１の合金層と六方細密充填構造を含む第２の合金層とをこの順で成膜する工程を含む磁気ディスクの製造方法であって、前記第１の合金層は、希ガス元素と、酸素元素及び／又は炭化水素とを含む雰囲気において、クロムとモリブデンを含む合金ターゲットを用いて成膜し、前記第２の合金層は、希ガス元素を含む雰囲気において、コバルトとVIａ族金属元素と、Vａ族金属元素及び／又はホウ素とを含む合金ターゲットを用いて成膜することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
（構成２）前記ガラス基板として、ガラス基板と研磨部材とを相対的に移動させることにより該ガラス基板の主表面上にライン状をなすテクスチャを形成したガラス基板を使用することを特徴とする構成１記載の磁気ディスクの製造方法。
（構成３）前記ガラス基板上に前記第１の合金層を成膜する前に、Ｂ２結晶構造のシード層を成膜することを特徴とする構成１又は２記載の磁気ディスクの製造方法。
（構成４）前記第２の合金層上に交換結合構造を備える磁性層を成膜することを特徴とする構成１乃至３の何れかに記載の磁気ディスクの製造方法。
（構成５）構成１乃至４の何れかに記載の製造方法により得られた磁気ディスクであって、前記第２の合金層のＣ軸は、ディスク面に対して略平行であって、ディスクの円周方向に優先配向していることを特徴とする磁気ディスク。

本発明によれば、磁性層直下の第１の合金層によって磁性層の配向性を好適に制御することができ、また媒体ノイズの低減を図ることができる。従って、例えば40Gbit/inch^２以上の高記録密度を達成でき、かつ、高いＳ／Ｎ比を有する磁気ディスクが得られる。

以下、本発明の実施の形態を詳述する。
図１は、本発明に係る磁気ディスクの一実施の形態を示したもので、図１の磁気ディスク１０は、アモルファスガラスからなる非金属ガラス基板１上に、シード層２、第１の合金層３、第２の合金層４、非磁性結合層５、磁気記録層６、保護層８、及び潤滑層９が順次接して成膜された磁気ディスクである。
非金属ガラス基板１は、アモルファスガラス１ａの主表面上にテクスチャー１ｂが形成されており、順次成膜される六方細密充填構造（ｈｃｐ構造）を含む第２の合金層のＣ軸（磁化容易軸）をディスクの円周方向に優先配向させる機能を備える。このような優先配向を付与することにより、磁気ディスクのディスク円周方向の保磁力がディスク半径方向の保磁力よりも大きい、磁気特性の異方性を備えた磁気ディスクが得られる。
なお、ガラスとしては、アモルファスガラスの他、結晶化ガラス等があるが、特にアモルファスガラスは非晶質で表面平滑性が高いので本発明には好適である。ガラス基板１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、ソーダアルミノシリケートガラス、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等が挙げられる。中でも、アルミノシリケートガラスは、高精度に平滑な表面を得ることが出来、また化学強化により高い剛性を得ることが出来るので、本発明に好適である。ガラス基板１の厚さは、特に制約は無いが、0.1mm〜1.5mm程度が好ましい。

また、上記テクスチャー１ｂは、磁性層に磁気異方性を誘導する形状であれば特に限定されない。例えば、円周状テクスチャー、らせん状テクスチャー、クロステクスチャーなどを挙げることが出来る。特に円周状テクスチャーであれば、テクスチャーの方向が磁気ディスク上を浮上飛行する磁気ヘッドの走行方向に類似するので、本発明の作用を好ましく得ることができる。テクスチャーの表面粗さに関しては、Rmaxで６ｎｍ以下、Raで０．６ｎｍ以下であることが好ましい。このような平滑な表面粗さの場合、磁気ディスクの高記録密度化に資することができる。なお、ここで表面粗さRmaxとは、日本工業規格（JIS）B0601に定める最大高さ、Raとは、同じく日本工業規格（JIS）B0601に定める算術平均粗さのことである。
また、このようなテクスチャー１ｂを形成する方法としては、ガラス基板主表面に樹脂テープを押し付けた状態でガラス基板とテープとを相対的に移動させることにより該ガラス基板の主表面上にライン状をなすテクスチャーを形成するテープ式テクスチャー研磨方法が好ましく挙げられる。

上記シード層２は、ガラス基板１主表面上のテクスチャー１ｂに接して形成される第１のシード層２ａと、この上に接して形成される第２のシード層２ｂからなる。シード層２は、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、特に第１のシード層２ａは上層のグレインを微細化させる機能を有し、第２のシード層２ｂは上層のグレインを均一に微細化させる機能を有する。第１のシード層２ａは、ガラス基板１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。例えばCrTi系合金膜、CrTa系合金膜等が挙げられる。中でも、CrTi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。また、第２のシード層２ｂは、上層のグレインを均一に微細化するように、B2結晶構造の合金膜を用いることが好ましい。例えば、AlRu系合金、AlRuB系合金、AlCo系合金等が挙げられる。特に、AlRu系合金膜は微細化作用に優れているので好ましい。

上記第１の合金層３は、体心立方構造（ｂｃｃ構造）の合金層であり、この上に成膜される第２の合金層４に含まれる六方細密充填構造の磁化容易軸（Ｃ軸）をディスクの面内に略平行に配向させる機能を備える。本実施の形態では、第１の合金層は非磁性層であり、この上の第２の合金層４に対する下地層（配向制御層）となる。
本発明では、第１の合金層３は、希ガス元素と、酸素元素及び／又は炭化水素とを含む雰囲気において、クロムとモリブデンを含む合金ターゲットを用いて成膜することを特徴とする。このように成膜した第１の合金層を用いることにより、この上に成膜される第２の合金層４の配向性を好適に制御することができる。第１の合金層３の成膜方法としては、スパッタリング成膜が好適である。スパッタリング成膜を希ガス元素と、酸素元素及び／又は炭化水素とを含む雰囲気において行なう場合、添加ガスとしては、Ａｒ（アルゴン）等の希ガスと、例えばＣＯ_２、ＮＯ_２、Ｏ_２、又はＣＨ_４等の少なくとも１種類の酸素元素を含むガス及び／又は炭化水素ガスとの混合ガスを用いることができる。希ガスと混合するガスとしては特にＣＯ_２、ＮＯ_２が好ましい。

このようなスパッタリング成膜に用いる混合ガス中の希ガスと、酸素元素を含むガス及び／又は炭化水素ガスとの混合比は特に制約されないが、通常は希ガスに対する酸素元素を含むガス及び／又は炭化水素ガスの混合比を０．３％〜３．０体積％の範囲内とするのが適当である。
第１の合金層３の成膜に用いるクロムとモリブデンを含む合金ターゲットは、クロム（Ｃｒ）とモリブデン（Ｍｏ）の組成がｂｃｃ結晶構造となるような組成であればよい。上述の混合ガス雰囲気において、このような組成を有する合金ターゲットを用いて第１の合金層３を成膜することにより、この上に成膜される第２の合金層４の磁化容易軸をディスク面内に配向させるように好適に制御することができる。
また、第１の合金層３の成膜時の温度、成膜速度、及び成膜時の真空度については、本発明では特に制約される必要はないが、第１の合金層３の成膜時の温度領域は、例えば２００℃〜３５０℃の範囲が好適である。また、第１の合金層３の成膜速度としては、例えば４０Å／秒〜１００Å／秒の範囲が好適である。さらに、第１の合金層３の成膜時の真空度は、例えば４μバール〜１２μバールの範囲内に調整することが好適である。

上述の非金属ガラス基板の主表面上にテクスチャーを形成しても、所望の配向性（即ち、基板上に順次成膜される六方細密充填構造（ｈｃｐ構造）を含む第２の合金層のＣ軸（磁化容易軸）がディスク面に対して略平行となる配向性、及び／又は、ディスクの円周方向にＣ軸が優先配向する配向性）や、所望の磁気異方性が得られない場合があるが、本発明では上記第１の合金層を選択することにより、ガラス基板の場合にあっても、配向性に優れ、さらに磁気異方性の卓越した磁気ディスクが得られるようになる。
なお、第１の合金層３は、その上に成膜される第２の合金層４との間でヘテロエピタキシャルな関係となるように成膜されていることが好ましい。また、第１の合金層３の膜厚は適宜設定することができ特に制約はないが、通常は５０Å〜２００Å程度の範囲内とするのが適当である。

上記第２の合金層４は、六方細密充填構造（ｈｃｐ構造）の合金層からなる。本実施の形態では、第２の合金層４は強磁性層である。本発明では、第２の合金層４は、希ガス元素を含む雰囲気において、コバルトとVIａ族金属元素と、Vａ族金属元素及び／又はホウ素とを含む合金ターゲットを用いて成膜することを特徴とする。ガラス基板上に、上述の第１の合金層３と第２の合金層４とがこの順で成膜されることにより、第２の合金層４に含まれる六方細密充填構造の磁化容易軸（Ｃ軸）がディスクの面内に略平行となる配向性が好適に得られる。
第２の合金層４は、Ａｒ（アルゴン）等の希ガスを添加ガスとして用いた例えばスパッタリング成膜により好適に形成することができる。上記VIａ族金属元素として、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）が挙げられる。また、上記Vａ族金属元素としては、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）等が挙げられる。

第２の合金層４の材料としては、具体的には例えばＣｏＣｒ合金が好ましく挙げられ、更にグレインサイズの微細化を図る観点から、ＣｏＣｒ合金に、Ｔａ，Ｎｂ等のVａ族金属元素又はＢから選ばれる元素を含むことが好ましい。これにより、グレインサイズを微細化することができ、低い媒体ノイズを得ることができる。前述のように、ＣｏＣｒ合金に媒体ノイズを改善するためにＴａ等の元素を加えた場合、該磁性層の磁化容易軸がディスク面と垂直な方向に向きやすくなることが本発明者の研究によりわかっているが、本発明では、かかる第２の合金層４の直下に上述の第１の合金層３を成膜することにより、第２の合金層４中に媒体ノイズを改善する目的でＴａ等の元素を加えた場合にも、第２の合金層４の磁化容易軸がディスク面に対して略平行となる好適な配向性を得ることができる。

第２の合金層４中に含まれる上記Ｔａ，Ｎｂ等のVａ族金属元素又はＢから選ばれる元素の含有量は、該合金層のグレインサイズを微細化して媒体ノイズの低減を図る観点から、３原子％〜１０原子％の範囲が適当である。
なお、第２の合金層４は、第１の合金層３とヘテロエピタキシャルな関係となるように成膜されていることが好ましい。また、第２の合金層４の膜厚は適宜設定することができるが、通常は１０Å〜５０Å程度の範囲内とするのが好ましい。

また、上記非磁性結合層５は、六方細密充填構造（ｈｃｐ構造）の金属層からなり、上記第２の合金層４、磁気記録層６と協働して、交換結合層７を構成している。この非磁性結合層５により、上記第２の合金層４の磁化と磁気記録層６の磁化とが、互いに反平行となる結合（交換結合）が誘導される。
また、上記磁気記録層６は、六方細密充填構造（ｈｃｐ構造）の合金層からなる強磁性層である。本実施の形態の磁気ディスクでは、情報記録は主としてこの磁気記録層６の磁化反転パターンとして記録される。
本発明では、本実施の形態のように、交換結合構造を備える磁性層とすることが好ましい。磁性層が交換結合構造を備えることで、熱磁気余効による熱揺らぎ障害を抑制することが出来るので、高記録密度化に好適である。本発明では、上記交換結合層７を構成している第２の合金層４の磁化容易軸がディスク面に対して略平行となるように第２の合金層４の配向性を好適に制御することが出来るため、結果として上記第２の合金層４の磁化と磁気記録層６の磁化とが互いに反平行となる好ましい交換結合を誘導することができ、磁気特性も向上できる。

本実施の形態では、上記第２の合金層４及び磁気記録層６の材料は共に強磁性材料であり、また上記結合層５の材料は非磁性材料である。このような材料を用いることで、第２の合金層４と磁気記録層６間の交換結合を好適に制御することが出来る。この観点からは、第２の合金層４の材料は前述のようにＣｏＣｒ系合金強磁性材料であり、磁気記録層６の材料が例えばCo系合金強磁性材料の場合は、結合層５の材料は例えばRu又はRu系合金非磁性材料とするのが好適である。
Co系合金強磁性材料として具体的には、CoPt系合金、CoCr系合金、CoCrPt系合金等が挙げられる。これらの材料は高い磁気異方性定数が得られるので磁気異方性の観点から好ましい。また、必要に応じてこれらのＣｏ系合金にＢを含有させることでS/N比を更に向上させることが出来、高記録密度化に特に好適である。

上記非磁性結合層５の膜厚は適宜設定することができるが、好ましい交換結合を誘導する観点から、例えば５Å〜１０Åの範囲とするのが好ましい。また、上記磁気記録層６の膜厚についても適宜設定することができるが、例えば５０Å〜３００Åの範囲とするのが好ましい。
また、前記第２の合金層４と磁気記録層６は、非磁性結合層５とエピタキシャルな関係で形成されることが好ましい。よって、磁性層材料の結晶構造と非磁性結合層の結晶構造とは、同一であることが好ましい。この場合、第２の合金層４と磁気記録層６は、非磁性結合層５とエピタキシャルな関係で形成され易くなり、本発明には好適である。この観点から、磁気記録層及び非磁性結合層は共に第２の合金層と同じhcp結晶構造からなる材料を用いることが好ましい。

本発明において、交換結合層７は、反強磁性型の結合をしていることが好ましい。ここでいう反強磁性型の結合とは、前記第２の合金層４の磁化方向と磁気記録層６の磁化方向とが互いに反平行となる結合のことである。このように反強磁性型の結合をした交換結合層を用いると、実効的に磁気記録を担う層の膜厚を低減することが出来るので、媒体ノイズNを抑制することが出来、高いS/N比を得ることが出来るため、本発明には好ましい。
また、前記第２の合金層４と非磁性結合層５と磁気記録層６とをこの順で互いに接して形成することが好ましい。このように構成することで、非磁性結合層５を介して前記第２の合金層４と磁気記録層６とが好適に交換結合できる。勿論、非磁性結合層５と第２の合金層４との間、非磁性結合層５と磁気記録層６との間に、それぞれ他の層を含めてもよい。また、前記第２の合金層４と磁気記録層６をそれぞれ複数の磁性層で構成してもよい。

本実施の形態においては、前記磁気記録層６を情報記録層として用いることが出来るが、この磁気記録層６の上に、更に第３の磁性層を形成することもできる。この場合、第２の合金層４と非磁性結合層５と磁気記録層６とを含む交換結合層７の上に、第３の磁性層が形成されることになる。このように構成すると、第２の合金層４は交換結合を制御する層、磁気記録層６は交換結合を制御するとともに、第３の磁性層の結晶配向性を制御する層、第３の磁性層は磁気記録層として用いることが出来る。これにより、第３の磁性層の結晶配向性が向上するので、高記録密度化に資することが出来る。なお、必要に応じて、磁気記録層６と第３の磁性層との間に、結晶配向性を更に促進する層を設けてもよい。

本発明の磁気ディスクは、本実施の形態に示すように、前記磁気記録層６上に、保護層８及び潤滑層９を設けることが好ましい。保護層８としては、炭素系保護層が好適であり、特にアモルファス炭素からなるダイヤモンドライク保護層が好ましい。また、潤滑層９としては、例えばパーフルオロポリエーテル化合物が好適である。
本発明において、上記各層を成膜する方法については、公知の技術を用いることができ、シード層２から磁気記録層６までは、たとえばスパッタリング法（DCマグネトロンスパッタ、RFスパッタ等）、プラズマCVD法等を採用できる。保護層８は、特にプラズマＣＶＤ法により成膜するのが好ましい。また、潤滑層９の形成は、ディップ法、スプレイ法、スピンコート法等、公知の方法を用いることが出来る。
以下に実施例を挙げて、本発明の実施の形態についてさらに具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

本実施例の磁気ディスクは、化学強化されたアモルファスのアルミノシリケートガラスからなるガラス基板の主表面に、テープ研磨によりテクスチャーを形成し、その上に磁性層等を成膜することにより得られる磁気ディスクである。具体的には、以下の（１）ガラス基板製造工程、（２）テクスチャー加工工程、及び（３）成膜工程を経て本実施例の磁気ディスク１０（図１）を製造した。
（１）ガラス基板製造工程
アモルファスのアルミノシリケートガラスからなるガラスディスクの表面を鏡面研磨加工し、Rmaxで4.5nm、Raで0.44nmの鏡面状態のガラスディスクを得た。このガラスディスクに化学強化を施して、磁気ディスク用ガラス基板１を得た。得られたガラス基板１は、外径は65ｍｍ、内径は20mm、板厚は0.635mmの2.5インチ型磁気ディスク用基板である。

（２）テクスチャー加工工程
（１）で得られたガラス基板１主表面に樹脂テープを押し付けた状態でガラス基板とテープとを相対的に移動させることにより該ガラス基板１の主表面上にテクスチャーを形成するテープ式テクスチャー研磨方法を用いて、テクスチャー加工を行なった。具体的には、枚葉の回転式テープテクスチャー装置を用いて、テープにはポリエステル繊維布のテープを使用し、多結晶ダイヤモンドが分散剤に溶かしてあるダイヤモンドスラリーを供給しながら行なった。
このときのテクスチャー加工条件は以下のとおりである。
加工圧力：１０ｇ／ｍｍ^２
基板回転速度：１５０ｒｐｍ
テープの送り速度：３ｍｍ／秒
テクスチャー加工時間：５０秒
以上のようにして、ディスクの略円周方向に沿って配列した複数のライン状をなすテクスチャー１ｂを形成した。

得られたガラス基板１の主表面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）にて観察したところ、所定の微細なテクスチャーが形成されていることが確認された。またこのとき原子間力顕微鏡で表面粗さを精密に計測したところ、Rmaxで4.8nm、Raで0.42nmの鏡面状態であることを確認した。Ra及びRmaxは、JISのB0601の規定に従って求めた。
以上のようにして、非磁性非金属の磁気ディスク用ガラス基板１を製造した。

（３）成膜工程
次に、静止対向型成膜装置を用いて、DCマグネトロンスパッタリング方式により、上記ガラス基板１上に、順次、シード層２から磁気記録層６までの成膜を行った。
即ち、まず非磁性のCrTi合金からなるスパッタリングターゲット（以下、単にターゲットと呼ぶ）を用いて、アルゴンガス雰囲気中で、ガラス基板１上にCrTi合金の第１シード層２ａを100Åの厚さに成膜した。
次に、ターゲットとして非磁性のAlRu合金を用いて、アルゴンガス雰囲気中で、第１シード層２ａ上に膜厚300ÅのAlRu合金からなる第２シード層２ｂを成膜した。この第２シード層２ｂは、Ｂ２結晶構造を形成していた。
次に、第１の合金層３の成膜を行なった。ターゲットとして非磁性のCrMo（Ｃｒ：80ａｔ％、Ｍｏ：20ａｔ％）合金を用いた。スパッタリング雰囲気は、アルゴンガスに二酸化炭素（ＣＯ_２）ガスを混合した雰囲気とし、アルゴンガスに対する二酸化炭素ガスの混合比は１．０体積％とした。このとき、成膜されるディスクの温度は２７５℃とし、成膜速度は７０Å／秒、成膜時の真空度は８μバール〜１０μバールとなるように調整した。こうして、第２シード層２ｂ上に、膜厚100ÅのCrMo合金からなる第１の合金層３を成膜した。この第１の合金層３はbcc結晶構造を備えていた。

次に、hcp結晶構造の強磁性CoCrTa（Co：85at%、Cr：10at%、Ta：5at％）合金からなるターゲットを用いて、アルゴンガス雰囲気中で、第１の合金層３上にCoCrTa合金からなるhcp結晶構造の第２の合金層４を30Åの厚さに成膜した。次いで、hcp結晶構造の非磁性Ru金属からなるターゲットを用いて、アルゴンガス雰囲気中で、第２の合金層４上にRu金属からなるhcp結晶構造の非磁性結合層５を７Åの厚さに成膜した。
次に、hcp結晶構造の強磁性CoCrPtB（Ｃｏ：61at%、Ｃｒ：16at%、Ｐｔ：13at%、Ｂ：10at%）合金からなるターゲットを用いて、アルゴンガス雰囲気中で、非磁性結合層５上に、CoCrPtB合金からなるhcp結晶構造の磁気記録層６を200Åの厚さに成膜した。

次に、プラズマCVD法で上記磁気記録層６上に保護層８の成膜を行なった。低級直鎖飽和炭化水素ガスのプラズマを利用して、水素化アモルファスカーボンからなる保護層を45Åの厚さに成膜した。この保護層８は、浮上飛行する磁気ヘッドの撃力から磁性層を防護するためのものである。次に、ディップ法でPFPE（パーフルオロポリエーテル）化合物を含む潤滑層９を10Åの厚さで成膜した。この潤滑層９は、浮上飛行する磁気ヘッドとの接触を緩和するためのものである。
以上のようにして本実施例の磁気ディスク１０を製造した。

得られた本実施例の磁気ディスク１０の第２の合金層４と磁気記録層６の結晶配向性をＸＲＤ（Ｘ線回折法）を用いて調べたところ、Ｃ軸がディスク面に略平行に配向していることを確認した。六方細密充填構造の（１１０）面がディスク面に略平行に配向していた。六方細密充填構造のコバルト合金強磁性体の磁化容易軸はＣ軸に平行であるので、磁気ディスク全体としての磁化容易軸はディスク面に略平行となっている。
また、磁気ディスク１０の磁気特性をVSM（振動試料型磁化測定装置）を用いて評価したところ、磁化曲線は反強磁性型の交換結合を示しており、第２の合金層４の磁化と磁気記録層６の磁化とが反平行に結合する交換磁場が磁気ディスク内部に生起していることが判った。
次に、磁気ディスク１０の電磁変換特性(R/W特性)評価を行った。即ち、磁気ディスクの媒体ノイズNは、記録密度（１Ｆ）700kFciでキャリア信号を記録した後、ＤＣ〜１Ｆの1.2倍周波数までの媒体積分ノイズとして求めた。再生出力Ｓは12F記録密度の信号の再生出力を用いた。記録再生に用いた磁気ヘッドの浮上量は12nm、再生素子はGMR型素子である。本実施例の磁気ディスク１０の評価を行ったところ、そのS/N比は、23.5dBであった。このS/N比は、40Gbit/inch^２以上の高記録密度を得る磁気ディスクの所要値として十分満足する結果であった。

実施例１の（３）成膜工程における第１の合金層３の成膜時のスパッタリング雰囲気を、アルゴンガスに対する二酸化炭素ガスの混合比を０．５体積％、２．０体積％、３．０体積％、４．０体積％とそれぞれ変更したこと以外は、実施例１と同様にして４種類の磁気ディスクを製造した。
得られた各磁気ディスクについて、第２の合金層４と磁気記録層６の結晶配向性をＸＲＤを用いて調べたところ、何れの磁気ディスクにおいてもＣ軸がディスク面に略平行に配向していることを確認した。
また、本実施例の各磁気ディスクについて、VSM評価結果は実施例１と同様の結果が得られた。さらに、本実施例の各磁気ディスクのS/N比は、23.5dB（0.5体積％）、23.4dB（2.0体積％）、23.0dB（3.0体積％）、22.1dB（4.0体積％）（カッコ内はアルゴンガスに対する二酸化炭素ガスの混合比）であった。アルゴンガスに対する二酸化炭素ガスの混合比を４．０体積％とした磁気ディスクではS/N比が若干低下したものの、本実施例の磁気ディスクはいずれも高記録密度を得るための所要値として十分満足する結果であった。

実施例１の（３）成膜工程における第２の合金層４の成膜に用いるターゲットを、hcp結晶構造の強磁性CoCrNb（Co：85at%、Cr：9at%、Nb：6at％）合金からなるターゲットに変更したこと以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを製造した。
得られた磁気ディスクについて、第２の合金層４と磁気記録層６の結晶配向性をＸＲＤを用いて調べたところ、Ｃ軸がディスク面に略平行に配向していることを確認した。また、本実施例の磁気ディスクについて、VSM評価結果は実施例１と同様の結果が得られた。さらに、本実施例の磁気ディスクのS/N比は23.3dBと良好な結果が得られた。

実施例１の（３）成膜工程における第２の合金層４の成膜に用いるターゲットを、hcp結晶構造の強磁性CoCrB（Co：87at%、Cr：10at%、B：3at％）合金からなるターゲットに変更したこと以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを製造した。
得られた磁気ディスクについて、第２の合金層４と磁気記録層６の結晶配向性をＸＲＤを用いて調べたところ、Ｃ軸がディスク面に略平行に配向していることを確認した。また、本実施例の磁気ディスクについて、VSM評価結果は実施例１と同様の結果が得られた。さらに、本実施例の磁気ディスクのS/N比は23.4dBと良好な結果が得られた。

実施例１の（３）成膜工程における第２の合金層４の成膜に用いるターゲットを、hcp結晶構造の強磁性CoCrTaNb（Co：84at%、Cr：10at%、Ta：3at％、Nb：3at％）合金からなるターゲットに変更したこと以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを製造した。
得られた磁気ディスクについて、第２の合金層４と磁気記録層６の結晶配向性をＸＲＤを用いて調べたところ、Ｃ軸がディスク面に略平行に配向していることを確認した。また、本実施例の磁気ディスクについて、VSM評価結果は実施例１と同様の結果が得られた。さらに、本実施例の磁気ディスクのS/N比は23.5dBと良好な結果が得られた。

実施例１の（３）成膜工程における第１の合金層３の成膜時のスパッタリング雰囲気を、アルゴンガスに二酸化窒素（ＮＯ_２）ガスを混合した雰囲気とし、アルゴンガスに対する二酸化窒素ガスの混合比を１．０体積％としたこと以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを製造した。
得られた磁気ディスクについて、第２の合金層４と磁気記録層６の結晶配向性をＸＲＤを用いて調べたところ、Ｃ軸がディスク面に略平行に配向していることを確認した。また、本実施例の磁気ディスクについて、VSM評価結果は実施例１と同様の結果が得られた。さらに、本実施例の磁気ディスクのS/N比は23.5dBと良好な結果が得られた。

（比較例１）
実施例１の（３）成膜工程における第１の合金層３を、アルゴンガスのみの雰囲気で成膜したこと以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを製造した。
得られた磁気ディスクについて、第２の合金層４と磁気記録層６の結晶配向性をＸＲＤを用いて調べたところ、第２の合金層４については、hcp結晶構造のＣ軸のディスク面内への配向を確認できなかった。また、本比較例の磁気ディスクについて、VSM評価した結果、その磁化曲線からは反平行の交換結合の生起を確認できなかった。さらに、本比較例の磁気ディスクのS/N比は21.2dBと低かった。これらの結果は、本比較例の第１の合金層３を成膜しても、第２の合金層４の配向性を好適に制御することが出来なかったことによるものと考えられる。

（比較例２）
実施例１の（３）成膜工程における第２の合金層４の成膜に用いるターゲットを、hcp結晶構造の強磁性CoCr（Co：90at%、Cr：10at%）合金からなるターゲットに変更したこと以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを製造した。
得られた磁気ディスクについて、第２の合金層４と磁気記録層６の結晶配向性をＸＲＤを用いて調べたところ、Ｃ軸がディスク面に略平行に配向していることを確認した。また、VSM評価結果は実施例１と同様の結果が得られた。しかし、本比較例の磁気ディスクのS/N比は21.3dBと低かった。これは、第２の合金層に用いたCoCr合金の材料自体のノイズが大きいために媒体ノイズを十分に下げることが出来なかったことが原因であると考えられる。

（比較例３）
実施例１の（３）成膜工程における第１の合金層３を、ターゲットとして非磁性のCrW（Ｃｒ：80ａｔ％、Ｗ：20ａｔ％）合金を用いて、アルゴンガス雰囲気中でスパッタリング成膜したこと以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを製造した。
得られた磁気ディスクについて、第２の合金層４と磁気記録層６の結晶配向性をＸＲＤを用いて調べたところ、第２の合金層４については、hcp結晶構造のＣ軸のディスク面内への配向を確認できなかった。また、本比較例の磁気ディスクについて、VSM評価した結果、その磁化曲線からは反平行の交換結合の生起を確認できなかった。さらに、本比較例の磁気ディスクのS/N比は21.2dBと低かった。これらの結果は、本比較例の第１の合金層３を成膜しても、第２の合金層４の配向性を好適に制御することが出来なかったことによるものと考えられる。

本発明の実施の形態による磁気ディスクの層構成を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１ガラス基板
２シード層
３第１の合金層
４第２の合金層
５非磁性結合層
６磁気記録層
７交換結合層
８保護層
９潤滑層
１０磁気ディスク

Claims

ディスク状ガラス基板上に、体心立方構造を含む第１の合金層と六方最密充填構造を含む第２の合金層と、該第２の合金層上に交換結合構造を備える磁性層とをこの順で成膜する工程を含む磁気ディスクの製造方法であって、
前記第１の合金層は、希ガス元素と、二酸化炭素または二酸化窒素の少なくとも１種類とを含む雰囲気において、クロムとモリブデンを含む合金ターゲットを用いて成膜し、前記第２の合金層は、希ガス元素を含む雰囲気において、コバルトとクロムを含み、かつ、タンタル、ニオブ、またはホウ素のうちの少なくとも１種類の元素を含む合金ターゲットを用いて成膜し、成膜された前記第２の合金層のＣ軸はディスク面に対して略平行であることを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
前記ガラス基板として、ガラス基板と研磨部材とを相対的に移動させることにより該ガラス基板の主表面上にライン状をなすテクスチャを形成したガラス基板を使用することを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの製造方法。
前記ガラス基板上に前記第１の合金層を成膜する前に、Ｂ２結晶構造のシード層を成膜することを特徴とする請求項１又は２記載の磁気ディスクの製造方法。