JP5452928B2 - 磁気記録媒体の製造方法、及び積層体の製造方法 - Google Patents
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Description
(構成1)基板上に薄膜を形成する磁気記録媒体の製造方法であって、プラズマ化した物質を材料に用いて薄膜を形成する薄膜形成工程を備え、薄膜形成工程は、プラズマ化した物質を基板の周辺に集める材料物質集中手段を用いて、薄膜を形成する。
実施例1に係る磁気記録媒体を以下のように作製した。実施例1に係る磁気記録媒体は、垂直磁気記録媒体であり、基板、付着層、軟磁性層、下地層、磁気記録層(磁性層)、カップリング制御層、交換エネルギー制御層、保護層、及び潤滑層で構成されている。
窒素含有膜形成工程において、アルニコ磁石により磁場を発生する材料物質集中手段を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例2に係る磁気記録媒体を作製した。
炭化水素保護膜形成工程において、窒素含有膜形成前の膜厚が3.0nm、3.5nm、4.0nm、及び5.0nmとなる炭化水素保護膜をそれぞれ形成したこと、窒素含有膜形成工程において、サマリウムコバルト磁石により磁場を発生する材料物質集中手段を用いたこと、及び基板に加えるRFバイアスの電力を、200W、300W、又は400Wとしたこと以外は実施例1と同様にして、実施例3に係る磁気記録媒体を作製した。
炭化水素保護膜形成工程において、窒素含有膜形成前の膜厚が2.5nm、3.0nm、3.5nm、4.0nm、及び5.0nmとなる炭化水素保護膜をそれぞれ形成したこと、窒素含有膜形成工程において、ネオジム磁石により磁場を発生する材料物質集中手段30を用いたこと、及び基板に加えるRFバイアスの電力を、50W、100W、200W、300W、又は400Wとしたこと以外は実施例1と同様にして、実施例5に係る磁気記録媒体を作製した。
窒素含有膜形成工程において、材料物質集中手段を用いなかったこと、及び基板に加えるRFバイアスの電力を、0W、200W、300W、400W、又は500Wとしたこと以外は実施例1と同様にして、比較例1に係る磁気記録媒体を作製した。
各実施例及び比較例について得られた磁気記録媒体の各種性能を、以下のようにして評価分析した。
各実施例及び比較例の作製途中において、保護層を形成後、ESCAにて、窒素含有膜の窒素/炭素の原子量比(N/C)を測定した。ESCA分析の測定条件は以下のとおりに行った。
装置:アルバックファイ社製 Quantum2000
X線励起源:Al−Kα線(1486.6eV)
X線源:20W
分析室真空度:<2×10−7Pa
パスエネルギー:117.5eV
光電子検出角:45°
測定対象ピーク:Cls、Nls
分析領域:100μmφ
積算回数:10回
LUL耐久性試験は、5400rpmで回転する2.5インチ型HDDと、浮上量が10nmの磁気ヘッドを用いて行った。磁気ヘッドのスライダーはNPAB(負圧型)スライダーを用い、再生素子はTMR型素子を用いた。磁気記録媒体をこのHDDに搭載し、前述の磁気ヘッドによりLUL動作を連続して行う。HDDが故障することなく耐久したLUL回数を測定することにより、LUL耐久性を評価した。また、試験環境は70C/80%RHの環境下で行った。これは通常のHDD運転環境よりも、過酷な条件であり、カーナビゲーション等の用途に使用されるHDDを想定した環境下で行うことにより、磁気記録媒体の耐久信頼性をより的確に判断するためである。
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する。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ディスク基板を得る。ガラス基板の直径は、65mm、内径は20mm、ディスク厚は0.635mmの2.5インチ型磁気ディスク用基板にする。得られたガラス基板の表面粗さは、AFM(原子間力顕微鏡)で観察した場合に、Rmaxが2.18nm、Raが0.18nmの平滑な表面形状にする。なお、Rmax及びRaは、日本工業規格(JIS)に従う。
次に、ディスク基板110上に、DCマグネトロンスパッタリングで順次、付着層112、軟磁性層114、配向制御層116、下地層118、第一オンセット層120、第2オンセット層122、主記録層124の成膜を行う(図4参照)。
まず、付着層112が10nmのCrTi層となるように、CrTiターゲットを用いて成膜する。
次に、軟磁性層114a、114cが、15nmのアモルファスFeCoTaZr層となるように成膜する。また、第一非磁性スペーサ層114bとしては2nmのRu層を成膜する。
そして、軟磁性層114の上に10nmのNiWからなる配向制御層116、それぞれの膜厚10nmのRuからなる下地層118aと118b(下地層118aのRu層の成膜ガス圧が下地層118bのRu層の成膜ガス圧よりも小さくなるように成膜)、1.0nmのCoCr−SiO2および3nmのCoCrPt−Cr2O3からなる第一オンセット層120と第二オンセット層122、CoCrPt−TiO2の主記録層124,連続層126、媒体保護層128を順次成膜する。
オンセット層120および122は、非磁性のグラニュラ層である。下地層118のhcp結晶構造の上に非磁性のグラニュラ層を形成し、この上に主記録層122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。
主記録層(グラニュラ層)124は、8nmのhcp結晶構造のCoCrPt−TiO2からなる硬磁性体のターゲットを用いて成膜する。さらに、連続層126は7.5nmのCoCrPtBのターゲットを用いて成膜する(図4参照)。
まず、保護層形成工程中の炭化水素保護膜形成工程において、Arに水素を30%含有させた混合ガス中で、真空度をlPaとした圧力下で、バイアスを−300V印加させながらプラズマCVD法で炭化水素保護膜を形成した。また、実施例5においては、窒素含有膜形成前の膜厚が4.0nm、及び5.0nmとなる炭化水素保護膜をそれぞれ形成した。これにより、実施例5において、保護層の膜厚は、4.0nm、又は5.0nmとなる。
次に、フェライト磁石により磁場を発生する材料物質集中手段を用いて、窒素含有膜形成工程を行った。この工程では、窒素ガスのみを導入して3Paの真空度に調整してプラズマを発生させ、この圧力下で炭化水素保護膜を窒素雰囲気下に曝し、表面処理を行うことにより、窒素含有膜を形成した。また、基板に加えるRFバイアスの電力は、300W又は400Wとした。これにより、炭化水素保護膜及び窒素含有膜を有する保護層128を形成した。
以上のようにして、実施例5に係る垂直磁気記録媒体を作製した。
その結果、実施例1と同様の評価結果を得られることを確認した。具体的には、実施例5及び比較例について、保護層の膜厚及びRFバイアスが同じ場合の窒素と炭素との原子量比(N/C)を比較すると、材料物質集中手段を用いた実施例5において、比較例よりも原子量比(N/C)が大きくなっていることを確認した。これにより、材料物質集中手段を用いることにより、保護層の最表面の窒素含有膜へ効率よく窒素を導入できていることを確認した。また、実施例5において、保護層の膜厚及びRFバイアスの条件を選択することにより、100万回以上のLUL回数を実現できた。
Claims (5)
- 基板上に薄膜を形成する磁気記録媒体の製造方法であって、
前記基板上に磁性層を形成する磁性層形成工程と、
前記磁性層上に炭化水素保護膜を形成する保護膜形成工程と、
プラズマ化した物質を材料に用いて前記薄膜を形成する薄膜形成工程とを備え、
前記薄膜形成工程は、最大エネルギー積が1.0〜50MGOeの磁石を用いて、前記 基板の周囲に磁場を発生させることにより、前記プラズマ化した物質を前記基板の周辺に集める材料物質集中手段を用いて、前記薄膜を形成する工程であって、前記磁石は、前記 炭化水素保護膜の最表面と対向する位置に設けられ、前記炭化水素保護膜の最表面は、炭 化水素保護膜の前記磁性層上にある側とは反対側にあり、かつ、
前記薄膜形成工程は、窒素ガスを用いたプラズマCVD法で前記炭化水素保護膜の表面 に窒素を導入することと、前記基板にバイアス電圧を加えることにより、前記炭化水素保 護膜の最表面に窒素を含む膜を形成する工程を有する
ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 - 前記薄膜形成工程は、400W以下の電力で前記基板にRFバイアスを加える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。
- 前記保護膜形成工程は、膜厚が5nm以下の前記炭化水素保護膜を形成し、
前記薄膜形成工程は、最表面における窒素と炭素の原子量比(N/C)が0.05〜0.15である、前記窒素を含む膜を形成する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。 - 前記薄膜形成工程は、炭化水素ガスを用いたプラズマCVD法で、前記磁性層上に炭化水素保護膜を形成する工程を更に有する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。
- 基板上に薄膜を形成する積層体の製造方法であって、
前記基板上に磁性層を形成する磁性層形成工程と、
前記磁性層上に炭化水素保護膜を形成する保護膜形成工程と、
プラズマ化した物質を材料に用いて前記薄膜を形成する薄膜形成工程とを備え、
前記薄膜形成工程は、最大エネルギー積が1.0〜50MGOeの磁石を用いて、前記 基板の周囲に磁場を発生させることにより、前記プラズマ化した物質を前記基板の周辺に集める材料物質集中手段を用いて、前記薄膜を形成する工程であって、前記磁石は、前記 炭化水素保護膜の最表面と対向する位置に設けられ、前記炭化水素保護膜の最表面は、炭 化水素保護膜の前記磁性層上にある側とは反対側にあり、かつ、
前記薄膜形成工程は、窒素ガスを用いたプラズマCVD法で前記炭化水素保護膜の表面 に窒素を導入することと、前記基板にバイアス電圧を加えることにより、前記炭化水素保 護膜の最表面に窒素を含む膜を形成する工程を有する
ことを特徴とする積層体の製造方法。
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