JP6118130B2 - 磁気記録媒体の製造方法及び装置 - Google Patents
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Description
本発明は、磁気記録媒体の製造方法及び装置に関する。
磁気記憶装置は、近年、パーソナルコンピュータ、動画レコーダ、データサーバなど様々な製品に搭載され、その重要性が増している。磁気記憶装置は、電子データを磁気記録により保存する磁気記録媒体を有する装置であり、例えば、磁気ディスク装置、可撓性ディスク装置、磁気テープ装置などを含む。磁気ディスク装置は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）などを含む。
一般的な磁気記録媒体は、例えば非磁性基板上に下地層、中間層、磁気記録層及び保護層をこの順に成膜し、保護層の表面に潤滑層を塗布した多層膜積層構造を有する。磁気記録媒体を形成する各層の間に不純物などが混入することを防止するため、磁気記録媒体の製造には、減圧下で連続して各層を積層できるインライン式真空成膜装置が用いられる（例えば、特許文献１）。
インライン式真空成膜装置では、基板に成膜可能な成膜手段を具備する複数の成膜用チャンバが、加熱処理を行うチャンバや予備チャンバなどと共に、ゲートバルブを介して連結されており、一本の成膜ラインを形成している。キャリアに基板を装着して成膜ラインを通過させる間に、基板に所定の層を成膜して、所望の磁気記録媒体を製造する。
一般的に、成膜ラインは環状に配置され、成膜ライン上に、基板をキャリアに装着またはキャリアから脱着する基板装脱着チャンバが備えられている。成膜チャンバ間を一巡したキャリアは基板装脱着チャンバに供給され、キャリアから成膜後の基板を脱着されると共に、成膜後の基板が取り外されたキャリアには新たに基板を装着される。
また、磁気記録媒体の表面に潤滑層を形成する方法として、真空容器内に磁気記録媒体を載置し、真空容器内にガス化した潤滑剤を導入するベーパールブ（Vapor-Phase Lubrication）成膜方法が提案されている（例えば、特許文献２）。
また、保護層と潤滑層との結合率（ボンデッド率）を７０％以上まで高めるため、保護層を窒素化カーボンとし、潤滑層をアミン構造を含む末端基を有するパーフルオロポリエーテルとすることが提案されている（例えば、特許文献３）。なお、特許文献３のボンデッド率は、例えば潤滑層を形成後の磁気記録媒体を、フロロカーボン溶媒に５分間超音波を加えながら浸漬し、同一媒体の同一位置における浸漬前後の１２７０ｃｍ−１付近の吸光度をＸ線光電子分光法であるＥＳＣＡ（Electron Spectroscopy for Chemical Analysis）で測定し、その比の百分率（（浸漬後吸光度／浸漬前吸光度）×１００）として定義されている。
しかし、従来技術では、保護層と潤滑層とのボンデッド率を比較的広い範囲で再現性良く制御することは難しい。
そこで、本発明は、保護層と潤滑層とのボンデッド率を比較的広い範囲で再現性良く制御することが可能な磁気記録媒体の製造方法及び装置を提供することを目的とする。
本発明の一観点によれば、被積層体上に、磁気記録層、保護層、潤滑層をこの順で形成する磁気記録媒体の製造方法であって、前記保護層を形成した後の前記被積層体を大気に触れさせることなく前記潤滑層をベーパールブ成膜方法で形成し、前記保護層の形成後で前記潤滑層を形成前の前記保護層の表面に窒素原子または酸素原子を注入することで、前記保護層と前記潤滑層とのボンデッド率を注入前より低下させ、注入後のボンデッド率を６０％〜９９％の範囲内で制御する磁気記録媒体の製造方法が提供される。
本発明の他の観点によれば、被積層体上に、磁気記録層、保護層、潤滑層をこの順で形成する磁気記録媒体の製造方法であって、前記保護層を形成した後の前記被積層体を大気に触れさせることなく前記潤滑層をベーパールブ成膜方法で形成し、前記保護層の形成後で前記潤滑層を形成前の前記保護層の表面を窒化または酸化することで、前記保護層と前記潤滑層とのボンデッド率を注入前より低下させ、注入後のボンデッド率を６０％〜９９％の範囲内に制御する磁気記録媒体の製造方法が提供される。
開示の磁気記録媒体の製造方法及び装置によれば、保護層と潤滑層とのボンデッド率を比較的広い範囲で、再現性良く制御することが可能である。
以下に、本発明の各実施形態における磁気記録媒体の製造方法及び装置を図面と共に説明する。
インライン式真空成膜装置を用いて上記の多層膜積層構造を有する磁気記録媒体を製造する場合、磁気記録層の形成にはプロセスガス（または、スパッタリングガス）として例えばアルゴンが使用され、保護層の形成にはプロセスガスとして例えば炭化水素、水素、アルゴンなどが使用され、潤滑層の形成にはプロセスガスとして例えば高分子化合物が使用される。このため、隣接するプロセスである磁気記録層の形成プロセスと保護層の形成プロセスとの間では、両形成プロセスのプロセスガスが混ざることによる影響は比較的少ない。一方、保護層の形成プロセスと潤滑層の形成プロセスとの間では、両形成プロセスのプロセスガスの物性はかなり異なり、両形成プロセスのプロセスガスが混ざると、両形成プロセスで形成される層に多大な悪影響を及ぼし、形成される層の品質（または、膜質）が低下する。このように、隣接する形成プロセスのプロセスガスが混ざることによる層の品質の低下を防止するためには、例えば各形成プロセスの終了後に成膜容器内に残留するプロセスガスを十分に排気することが望ましい。
そこで、このような層の品質低下を防止するために、両形成プロセスの終了後、成膜容器内に残留するプロセスガスを十分に排気し、その後、両成膜容器間のゲートバルブを開いて基板の入れ替えを行うことが考えられる。しかし、成膜容器内に残留するプロセスガスを十分に排気するには排気時間を長くする必要があり、インライン式真空成膜装置の生産性が著しく低下してしまう。
また、両成膜容器間に予備の真空容器を設け、両成膜容器間の距離を広げることが考えられる。しかし、本発明者による検討によると、両成膜容器間の距離を広げても、両成膜容器間のプロセスガスの混合は僅かに生じていることが確認された。さらに、本発明者による検討によると、基板を搬送するキャリアにプロセスガスが付着し、キャリアを介してプロセスガスの混合が生じていることが確認された。
そこで、本発明の一実施形態では、磁気記録層、保護層、潤滑層をこの順で形成する、多層膜積層構造を有する磁気記録媒体の製造方法及び装置において、被積層体上に保護層を形成した後、この被積層体を大気に触れさせることなく潤滑層をベーパールブ成膜方法で形成することで、保護層と潤滑層との間に不純物などが混入することを防止する。
保護層の成膜時のプロセスガス圧をＰ１、ベーパールブ成膜方法による潤滑層の成膜時のプロセスガス圧をＰ２とした場合、保護層を形成後、潤滑層を形成するまでの被積層体の搬送経路にガス圧Ｐ３の領域を設け、Ｐ３＞Ｐ１、且つ、Ｐ３＞Ｐ２なる関係を満たすようにすることで、保護層を成膜するプロセスガスと潤滑層を成膜するプロセスガスとが混合して両形成プロセスで形成する保護層及び潤滑層の品質低下を防止するようにしても良い。すなわち、保護層の成膜容器と潤滑層の成膜容器との間に、両成膜容器より圧力の高い容器を設けると、容器間のガスは圧力の高い容器から低い容器へ流れ、この結果、保護層を成膜するプロセスガスと、潤滑層を成膜するプロセスガスとが混合するのを防止できる。
特に、ガス圧Ｐ３を形成するガスを不活性ガスとすることで、保護層の成膜容器と潤滑層の成膜容器に流れ込むガスが不活性ガスとなり、保護層及び潤滑層の両層の成膜への影響を低減することが可能となる。
例えば、ガス圧Ｐ１を１Ｐａ〜２０Ｐａの範囲内、ガス圧Ｐ２を１Ｐａ〜５０Ｐａの範囲内、ガス圧Ｐ３を１０Ｐａ〜５００Ｐａの範囲内とし、Ｐ３＞Ｐ１、且つ、Ｐ３＞Ｐ２なる関係を満たすことが好ましい。また、ガス圧Ｐ３とガス圧Ｐ１との差圧、及び、ガス圧Ｐ３とガス圧Ｐ２との差圧が大きいほど、保護層を成膜するプロセスガスと、潤滑層を成膜するプロセスガスの混合を防止する効果が高まるが、ガス圧Ｐ３とガス圧Ｐ１との差圧が大きすぎると各プロセスガスへ流れ込むガスの影響が大きくなり、保護層及び潤滑層の膜質が低下する。従って、ガス圧Ｐ３は、１０Ｐａ〜２００Ｐａの範囲内とし、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３間の差圧を１５０Ｐａ以下とすることがより好ましい。なお、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３間の差圧を一定範囲に維持するためには、搬送経路には不活性ガスを流す一方で、保護層及び潤滑層の成膜容器では排気力を高めるのが好ましい。
そして、本発明者の検討によると、磁気記録媒体の磁気記録層から潤滑層までの形成プロセスを、被積層体を大気に触れさせることなく連続的に行った場合、保護層と潤滑層とのボンデッド率を１００％まで高められることが確認された。しかし、保護層と潤滑層とのボンデッド率は１００％であることが必ずしも最適な条件ではない。すなわち、保護層と潤滑層とが結合した、いわゆるボンデッド層のみでは、磁気記録媒体の表面において、磁気ヘッド摺動時の摩擦力が大きくなりすぎるため、ボンデッド層に加え、保護層と結合していない潤滑層、いわゆるフリー層を適度に設けてその摩擦力を低減することが有効である。一方、保護層と潤滑層とのボンデッド率が６０％より低くなると、磁気記録媒体の高速回転による遠心力で潤滑層が振り切られ、潤滑層の膜厚が徐々に薄くなる等の不都合が生じる場合もある。
なお、本願発明のボンデッド率は、潤滑層を形成後の磁気記録媒体を、フロロカーボン溶媒に５分間浸漬し、同一媒体の同一位置における浸漬前後の１２７０ｃｍ-1付近の吸光度をＥＳＣＡで測定し、その比の百分率（（浸漬後吸光度／浸漬前吸光度）×１００）として定義する。
そこで、本発明者は、磁気記録層の表面を大気に晒した後に潤滑層を形成した場合のボンデッド率が６０％程度となる実験結果から、磁気記録層の表面への大気の暴露量を変えることで保護層と潤滑層とのボンデッド率を６０％〜１００％の範囲内で制御することを試みた。しかし、このような方法を用いても、保護層と潤滑層とのボンデッド率を６０％〜１００％の範囲内で再現性良く制御することはできなかった。これは、本発明者の検討によると、保護層表面の大気ガスによる被覆は一瞬で起こるため、保護層と潤滑層とのボンデッド率の変化も、１００％から６０％までクリティカルに変化するためと考えられる。
図１は、本発明の一実施形態における磁気記録媒体の製造装置の一例を示す模式図である。図１に示す磁気記録媒体の製造装置は、磁気記録媒体の保護層までを形成する成膜装置１０１と、保護層の表面に潤滑層を形成するベーパールブ成膜装置１０２を有する。
成膜装置１０１は、チャンバ間ゲートバルブＧを介して、基板装脱着用チャンバ９０３、第１のコーナーチャンバ９０４、第１の処理チャンバ９０５、第２の処理チャンバ９０６、第２のコーナーチャンバ９０７、第３の処理チャンバ９０８、第４の処理チャンバ９０９、第５の処理チャンバ９１０、第６の処理チャンバ９１１、第７の処理チャンバ９１２、第８の処理チャンバ９１３、第３のコーナーチャンバ９１４、第９の処理チャンバ９１５、第１０の処理チャンバ９１６、第４のコーナーチャンバ９１７、第１１の処理チャンバ９１８、第１２の処理チャンバ９１９、後述するように保護層の表面への窒素原子または酸素原子の注入を行う第１３の処理チャンバ９２０、及び予備チャンバ９２１が環状に連結された構成を有する。各チャンバ９０３〜９２１は、複数の隔壁に囲まれ、減圧状態とすることが可能な空間部を備えている。
互いに隣接するチャンバ間（例えば、チャンバ９０５，９０６間）には、高速で開閉自在なチャンバ間ゲートバルブＧが設置されている。全てのゲートバルブＧの開閉動作は、同じタイミングで行われる。これにより、基板（図示せず）を搬送する複数のキャリア９２５を規則正しく互いに隣接チャンバの一方から他方に移動できる。
第１〜第１３の処理チャンバ９０５，９０６，９０８〜９１３，９１５，９１６，９１８〜９２０には、夫々基板加熱手段（または、基板ヒータ）、成膜手段（または、成膜部）、プロセスガス供給手段（または、フロンガス供給部）、処理手段（または、処理部）、排気手段（又は、排気部）などを備えている。成膜手段は、例えばスパッタ装置、イオンビーム成膜装置で形成可能である。処理手段は、例えば被積層体などの被処理表面に対し、窒素原子または酸素原子の注入、被処理表面の窒化または酸化などを含む、所定の処理を施す。ガス供給手段と排気手段により、必要に応じてプロセスガスを流すことができる。例えば、第１の処理チャンバ９０５から第１０の処理チャンバ９１６までが、磁気記録媒体の磁気記録層までの成膜に使用され、第１１及び第１２の処理チャンバ９１８，９１９が保護層の成膜に使用され、これらの第１１及び第１２の処理チャンバ９１８，９１９のプロセスガス圧をＰ１とする。この例では、第１３の処理チャンバ９２０において保護層の表面への窒素原子または酸素原子の注入を行うが、具体的には、プラズマによって窒素ガスまたは酸素ガスをイオン化し、窒素原子（イオン）または酸素原子（イオン）を高電圧によって加速して保護層の表面に注入する。
また、保護層と潤滑層との結合を、保護層の成膜プロセスの後期に反応容器内に窒素ガスまたは酸素ガスを導入することで行う場合は、第１３の処理チャンバ９２０を予備チャンバとして使用し、第１２の処理チャンバ９１９における保護層の成膜後期において、プロセスガスに窒素ガスまたは酸素ガスを導入し、保護層の表面を窒化または酸化するようにしても良い。
図２及び図３は、窒素原子または酸素原子の注入装置を説明する図である。図３は、図２に示す注入装置の一部を拡大して示す図である。
本実施形態における保護層への窒素原子または酸素原子の注入は、例えば窒素ガスまたは酸素ガスをイオン化し、窒素原子（イオン）または酸素原子（イオン）をイオンガンを用いて注入することにより実現することができる。例えば、図２及び図３に示すように、イオンビーム１０を形成するイオンガン１５は、プラズマ発生室１３と、図示を省略する電源と接続されている電極１４を有する。
電極１４は、正電極１８、負電極１９、接地電極２０を含み、イオン源となるプラズマ発生室１３から、イオンビーム１０を照射する被積層体１６側に向かって、正電極１８、負電極１９、接地電極２０の順で設けられている。正電極１８、負電極１９、接地電極２０は、いずれも網目状に開口部１８ａ、１９ａ、２０ａが設けられた網目状電極である。
正電極１８は、イオン源であるプラズマ発生室１３で発生したイオンを、被積層体１６に向かって押し出す役割を担っており、正電極１８への印加電圧は、＋５００Ｖ以上＋１５００Ｖ以下の範囲内に設定されている。
また、負電極１９は、正電極１８によって押し出されたイオンを、被積層体１６側に向かって加速させる役割を担っており、負電極１９への印加電圧は、−２０００Ｖ以上−１０００Ｖ以下の範囲内に設定されている。
接地電極２０は、イオン源であるプラズマ発生室１３で発生し、正電極１８によって押し出され、負電極１９によって加速されたイオンを、被積層体１６側に向かって照射すせる際に、エネルギー分布を安定させるために設けられている。
上記の如き構成を有するイオンガン１５によって、イオンビーム１０は図３中矢印で示すように、正電極１８の開口部１８ａから押し出され、負電極１９の開口部１９ａを通って加速され、接地電極２０の開口部２０ａを通ることでエネルギー分布が均一化されて、被積層体１６に照射される。そして、イオンビーム１０により、被積層体１６の表面にイオンが注入される。
なお、第１〜第１３の処理チャンバ９０５，９０６，９０８〜９１３，９１５，９１６，９１８〜９２０のベースプレッシャー（到達圧）は、例えば１×１０-５Ｐａに設定されている。
コーナーチャンバ９０４，９０７，９１４，９１７は、磁気記録媒体の成膜装置１０１のコーナーに配置され、キャリア９２５の向きをキャリア９２５の進行方向に変更する。コーナーチャンバ９０４，９０７，９１４，９１７内は高真空に設定されており、減圧雰囲気でキャリア９２５を回転可能である。
図１に示すように、第１のコーナーチャンバ９０４と予備チャンバ９２１との間には、基板装脱着用チャンバ９０３が配置されている。基板装脱着用チャンバ９０３の空間部は、他のチャンバの空間部より大きい。基板装脱着用チャンバ９０３内には、基板を装着または脱着可能なキャリア９２５が２台配置されている。１台のキャリア９２５で基板の装着を行い、別の一台のキャリア９２５で基板の脱着を行う。各キャリア９２５は同時に、図１の矢印で示す方向に搬送される。基板装脱着用チャンバ９０３には、基板搬入用チャンバ９０２及び基板搬出用チャンバ９２２が連結されている。
基板搬入用チャンバ９０２内には、１台の真空ロボット１１１が配置され、基板搬出用チャンバ９２２内には別の１台の真空ロボット１１２が配置されている。真空ロボット１１１，１１２は、搬送装置の一例である。基板搬入用チャンバ９０２は、真空ロボット１１１を用いて、基板装脱着用チャンバ９０３内のキャリア９２５に基板を装着する。また、基板搬出用チャンバ９２２は、真空ロボット１１２を用いて、基板装脱着用チャンバ９０３内のキャリア９２５から基板を脱着する。
基板搬入用チャンバ９０２には、チャンバ間ゲートバルブＧを介してエアロックチャンバ１２が接続されている。基板搬出用チャンバ９２２には、チャンバ間ゲートバルブＧを介してエアロックチャンバ１３が接続されている。各エアロックチャンバ１２，１３は、内部に複数の基板（例えば、５０枚）を蓄積可能である。各エアロックチャンバ１２，１３は、蓄積された基板を各エアロックチャンバ１２，１３の両側で受け渡しする機能を有し、各エアロックチャンバ１２，１３の動作は以下に説明する処理の繰り返しである。
（成膜装置への基板の搬入）
成膜装置１０１への基板の搬入は、以下のステップｓ１〜ｓ９を含む処理で実現できる。
成膜装置１０１への基板の搬入は、以下のステップｓ１〜ｓ９を含む処理で実現できる。
ステップｓ１： ゲートバルブＧ１，Ｇ２を閉じる。
ステップｓ２： エアロックチャンバ１２内を大気圧にする。
ステップｓ３： ゲートバルブＧ１を開く。
ステップｓ５： 搬送装置の一例である基板搬入ロボット９４０により複数の基板（例えば、５０枚）をエアロックチャンバ１２内に搬入する。
ステップｓ６： ゲートバルブＧ１を閉じる。
ステップｓ７： エアロックチャンバ１２内を真空まで減圧する。
ステップｓ８： ゲートバルブＧ２を開く。
ステップｓ９： 真空ロボット１１１を用いて、エアロックチャンバ１２内の基板を基板装脱着用チャンバ９０３内のキャリア９２５に装着する。
（成膜装置からの被積層体の搬出とベーパールブ成膜装置への被積層体の搬入）
成膜装置１０１からの被積層体の搬出とベーパールブ成膜装置１０２への被積層体の搬入は、以下のステップｓ１１〜ｓ１８を含む処理で実現できる。
成膜装置１０１からの被積層体の搬出とベーパールブ成膜装置１０２への被積層体の搬入は、以下のステップｓ１１〜ｓ１８を含む処理で実現できる。
ステップｓ１１： ゲートバルブＧ３，Ｇ４を閉じる。
ステップｓ１２： エアロックチャンバ１３内を真空まで減圧する。
ステップｓ１３： ゲートバルブＧ３を開く。
ステップｓ１４： 真空ロボット１１２を用いて、基板装脱着用チャンバ９０３内のキャリア９２５から基板を外し、エアロックチャンバ１２内に積載する。
ステップｓ１５： エアロックチャンバ１２内の基板が一杯（例えば、５０枚）になるとゲートバルブＧ３を閉じる。
ステップｓ１６： エアロックチャンバ１３内を真空まで減圧する。
ステップｓ１７： ゲートバルブＧ４を開く。
ステップｓ１８： 真空容器内９４２内に設けられた真空ロボット９４１を用いてエアロックチャンバ１２内の基板（例えば、５０枚）をベーパールブ成膜装置１０２に搬入する。真空ロボット９４１は、搬送装置の一例である。
図１の説明に戻るに、ベーパールブ成膜装置１０２は、不活性ガスを充填する隔離チャンバ９４３、ベーパールブプロセスチャンバ９４４、エアロックチャンバ９４５、及び搬送カセットの戻り経路チャンバ９４７がゲートバルブＧを介して接続された構成を有する。エアロックチャンバ９４５の隣には、潤滑層を形成した被積層体を取り出すための基板搬出ロボット９４６が設けられている。基板搬出ロボット９４６は、搬送装置の一例である。各チャンバ９４３〜９４５，９４７間を複数の被積層体（例えば、５０枚）を搬送するための搬送カセット９４８が移動する。
本実施形態における磁気記録媒体の製造装置では、ベーパールブプロセスチャンバ９４４のプロセスガス圧をＰ２、不活性ガスを充填した隔離チャンバ９４３のプロセスガス圧をＰ３とする。
ベーパールブ成膜装置１０２内における被積層体（以下、基板とも言う）などの動きは以下に説明する処理の繰り返しであり、以下のステップｓ２１〜ｓ３８を含む処理が連続的に行われる。
ステップｓ２１： ゲートバルブＧ５，Ｇ６を閉じる。
ステップｓ２２： 隔離チャンバ９４３内を真空まで減圧する。
ステップｓ２３： ゲートバルブＧ５を開く。
ステップｓ２４： 真空ロボット９４１を用いてエアロックチャンバ１２内の基板（例えば５０枚）を隔離チャンバ９４３内の搬送カセット９４８に入れる。
ステップｓ２５： ゲートバルブＧ５を閉じる。
ステップｓ２６： 隔離チャンバ９４３内に不活性ガスを流し、内圧をＰ３とする。
ステップｓ２７： ゲートバルブＧ６を開く。
ステップｓ２８： 隔離チャンバ９４３内の搬送カセット９４８をベーパールブプロセスチャンバ９４４内に搬入する。
ステップｓ２９： ベーパールブプロセスチャンバ９４４内で搬送カセット９４８内の被積層体に潤滑層を形成する。
ステップｓ３０： ゲートバルブＧ７を開き、潤滑層が形成された被積層体を納めた搬送カセット９４８がエアロックチャンバ９４５に移動する。
ステップｓ３１： ゲートバルブＧ７を閉じる。
ステップｓ３２： エアロックチャンバ９４５を大気圧とする。
ステップｓ３３： ゲートバルブＧ８を開く。
ステップｓ３４： 基板搬出ロボット９４６により処理済みの被積層体を取り出す。
ステップｓ３５： ゲートバルブＧ８を閉じる。
ステップｓ３５： エアロックチャンバ９４５内を真空まで減圧する。
ステップｓ３６： ゲートバルブＧ９を開く。
ステップｓ３７： 空の搬送カセット９４８を戻り経路チャンバ９４７を通して隔離チャンバ９４３へ移動する。なお、戻り経路チャンバ９４７内は真空まで減圧されている。
ステップｓ３８： 隔離チャンバ９４３が減圧状態でゲートバルブＧ１０を開き、隔離チャンバ９４３内に空の搬送カセット９４８を搬入する。
図４は、図１の製造装置で製造される磁気記録媒体１の一例を示す断面図である。なお、磁気記録媒体１に対するデータの記録方式には面内記録方式と垂直記録方式とが存在するが、本実施形態では、垂直記録方式を用いる磁気記録媒体１について説明を行う。
磁気記録媒体１は、基板１００と、基板１００の上に形成された密着層１１０と、密着層１１０の上に形成された軟磁性下地層１２０と、軟磁性下地層１２０の上に形成された配向制御層１３０と、配向制御層１３０の上に形成された非磁性下地層１４０と、非磁性下地層１４０の上に形成された磁気記録層の一例である垂直記録層１５０と、垂直記録層１５０の上に形成された保護層１６０と、保護層１６０の上に形成された潤滑層１７０とを有する。本実施形態では、基板１００の両面の夫々に、密着層１１０、軟磁性下地層１２０、配向制御層１３０、非磁性下地層１４０、垂直記録層１５０、保護層１６０、及び潤滑層１７０が形成された構成を有する。なお、以下の説明では、必要に応じて、基板１００の両面に密着層１１０から保護層１６０までの各層を積層した積層構造、換言すれば、基板１００に潤滑層１７０以外の各層を形成した積層構造を、積層基板１８０とも称する。また、以下の説明では、必要に応じて、基板１００の両面に密着層１１０から垂直記録層１５０までの各層を形成した積層構造、換言すれば、基板１００に保護層１６０及び潤滑層１７０以外の各層を形成した積層構造を、積層体１９０とも称する。
本実施形態では、基板１００は非磁性体で形成されている。基板１００には、例えばアルミニウム、アルミニウム合金などの金属材料で形成された金属基板を用いても良く、例えばガラス、セラミック、シリコン、シリコンカーバイド、カーボンなどの非金属材料で形成された非金属基板を用いても良い。また、これら金属基板や非金属基板の表面に、例えばメッキ法やスパッタ法などを用いて、ＮｉＰ層またはＮｉＰ合金層が形成された基板を基板１００として用いることもできる。
ガラス基板には、例えば、通常のガラスや結晶化ガラスなどを用いることができる。通常のガラスには、例えば、汎用のソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスなどを用いることができる。また、結晶化ガラスには、例えば、リチウム系結晶化ガラスなどを用いることができる。また、セラミック基板には、例えば、汎用の酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体、またはこれらの繊維強化物などを用いることができる。
基板１００は、後述するように主成分がＣｏまたはＦｅである軟磁性下地層１２０と接することで、表面の吸着ガスや水分の影響、基板成分の拡散などにより、腐食が進行する可能性がある。このため、基板１００と軟磁性下地層１２０との間に密着層１１０を設けることが好ましい。なお、密着層１１０の材料としては、例えば、Ｃｒ、Ｃｒ合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金など適宜選択することが可能である。また、密着層１１０の厚みは２ｎｍ（２０Å）以上であることが好ましい。
軟磁性下地層１２０は、垂直記録方式を採用した場合において、記録再生時のノイズの低減を図るために設けられている。本実施形態において、軟磁性下地層１２０は、密着層１１０の上に形成される第１軟磁性層１２１と、第１軟磁性層１２１の上に形成されるスペーサ層１２２と、スペーサ層１２２の上に形成される第２軟磁性層１２３とを有する。つまり、軟磁性下地層１２０は、第１軟磁性層１２１と第２軟磁性層１２３でスペーサ層１２２を挟む構成を有する。
第１軟磁性層１２１及び第２軟磁性層１２３は、Ｆｅ：Ｃｏを４０：６０〜７０：３０（原子比）の範囲で含む材料で形成することが好ましく、透磁率や耐食性を高めるためＴａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｃｒからなる群から選ばれる何れか１種を１ａｔｍ％〜８ａｔｍ％の範囲で含有することが好ましい。また、スペーサ層１２２は、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｃｕなどで形成可能であるが、特にＲｕで形成することが好ましい。
配向制御層１３０は、非磁性下地層１４０を介して積層される垂直記録層１５０の結晶粒を微細化して、記録再生特性を改善するために設けられている。配向制御層１３０を形成する材料は特に限定されるものではないが、ｈｃｐ構造、ｆｃｃ構造、アモルファス構造を有する材料であることが好ましい。特にＲｕ系合金、Ｎｉ系合金、Ｃｏ系合金、Ｐｔ系合金、Ｃｕ系合金で形成することが好ましく、これらの合金を多層化した多層構造で形成しても良い。例えば、基板１００側からＮｉ系合金とＲｕ系合金との多層構造、Ｃｏ系合金とＲｕ系合金との多層構造、Ｐｔ系合金とＲｕ系合金との多層構造を形成することが好ましい。
非磁性下地層１４０は、非磁性下地層１４０の上に積層される垂直記録層１５０の初期積層部における結晶成長の乱れを抑制し、記録再生時のノイズの発生を抑制するために設けられている。ただし、非磁性下地層１４０は省略しても良い。
本実施形態において、非磁性下地層１４０は、Ｃｏを主成分とする金属に加え、さらに酸化物を含む材料で形成することが好ましい。非磁性下地層１４０のＣｒ含有量は、２５原子％〜５０原子％であることが好ましい。非磁性下地層１４０に含まれる酸化物としては、例えばＣｒ、Ｓｉ、Ｔａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃｏなどの酸化物を用いることが好ましく、特にＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＳｉＯ２などを用いることが好ましい。非磁性下地層１４０に含まれる酸化物の含有量は、磁性粒子を構成する、例えばＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔなどの合金を１つの化合物として算出したｍｏｌ総量に対して、３ｍｏｌ％以上、且つ、１８ｍｏｌ％以下であることが好ましい。
本実施形態における垂直記録層１５０は、非磁性下地層１４０の上に形成される第１磁性層１５１と、第１磁性層１５１の上に形成される第１非磁性層１５２と、第１非磁性層１５２の上に形成される第２磁性層１５３と、第２磁性層１５３の上に形成される第２非磁性層１５４と、第２非磁性層１５４の上に形成される第３磁性層１５５とを有する。すなわち、垂直記録層１５０では、第１磁性層１５１と第２磁性層１５３により第１非磁性層１５２を挟み、第２磁性層１５３と第３磁性層１５５により第２非磁性層１５４を挟む構成を有する。
第１磁性層１５１、第２磁性層１５３及び第３磁性層１５５は、磁気ヘッド３から供給される磁気エネルギーによって垂直記録層１５０の厚さ方向に磁化の向きを反転させ、その磁化の状態を維持することでデータを記憶するために設けられている。なお、これらの第１磁性層１５１、第２磁性層１５３及び第３磁性層１５５が、本実施形態における磁性層に対応する。
第１磁性層１５１、第２磁性層１５３及び第３磁性層１５５は、Ｃｏを主成分とする金属の磁性粒子と非磁性の酸化物とを含み、磁性粒子を酸化物で囲んだグラニュラ型構造を有することが好ましい。
第１磁性層１５１、第２磁性層１５３及び第３磁性層１５５を形成する酸化物は、例えばＣｒ、Ｓｉ、Ｔａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃｏなどであることが好ましく、特にＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＳｉＯ２などであることが好ましい。また、垂直記録層１５０の中で最下層となる第１磁性層１５１は、２種類以上の酸化物で形成された複合酸化物を含むことが好ましく、特にＣｒ２Ｏ３−ＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３−ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２などを含むことが好ましい。
また、第１磁性層１５１、第２磁性層１５３及び第３磁性層１５５を形成する磁性粒子に適した材料は、例えば、９０（Ｃｏ１４Ｃｒ１８Ｐｔ）−１０（ＳｉＯ２）｛Ｃｒ含有量１４原子％、Ｐｔ含有量１８原子％、残部Ｃｏからなる磁性粒子を１つの化合物として算出したモル濃度が９０ｍｏｌ％、ＳｉＯ２からなる酸化物組成が１０ｍｏｌ％｝、９２（Ｃｏ１０Ｃｒ１６Ｐｔ）−８（ＳｉＯ２）、９４（Ｃｏ８Ｃｒ１４Ｐｔ４Ｎｂ）−６（Ｃｒ２Ｏ３）の他、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｔａ２Ｏ５）、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｃｒ２Ｏ３）−（ＴｉＯ２）、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｃｒ２Ｏ３）−（ＳｉＯ２）、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｃｒ２Ｏ３）−（ＳｉＯ２）−（ＴｉＯ２）、（ＣｏＣｒＰｔＭｏ）−（ＴｉＯ）、（ＣｏＣｒＰｔＷ）−（ＴｉＯ２）、（ＣｏＣｒＰｔＢ）−（Ａｌ２Ｏ３）、（ＣｏＣｒＰｔＴａＮｄ）−（ＭｇＯ）、（ＣｏＣｒＰｔＢＣｕ）−（Ｙ２Ｏ３）、（ＣｏＣｒＰｔＲｕ）−（ＳｉＯ２）などの組成物を含む。
第１非磁性層１５２及び第２非磁性層１５４は、垂直記録層１５０を形成する第１磁性層１５１、第２磁性層１５３及び第３磁性層１５５の各磁性層での磁化反転を容易とし、磁性粒子全体での磁化反転の分散を小さくすることで、ノイズを低減するために設けられている。本実施形態において、第１非磁性層１５２及び第２非磁性層１５４は、例えばＲｕ及びＣｏを含むことが好ましい。
なお、図４に示す例では、垂直記録層１５０を形成する磁性層が３層構造（第１磁性層１５１、第２磁性層１５３及び第３磁性層１５５）を有するが、垂直記録層１５０は３層構造に限定されるものではなく、４層以上の多層構造を有しても良い。また、この例では、垂直記録層１５０を形成する各磁性層（第１磁性層１５１、第２磁性層１５３及び第３磁性層１５５）の間に非磁性層（第１非磁性層１５２及び第２非磁性層１５４）を設けているが、垂直記録層１５０を形成する磁性層はこのような構成に限点されるものではなく、例えば異なる組成を有する２つの磁性層を重ねて配置する構成を有しても良い。
保護層１６０は、垂直記録層１５０の腐食を抑制すると共に、磁気ヘッド３が磁気記録媒体１に接触したときに、磁気記録媒体１の表面の損傷を防いで保護するため、また磁気記録媒体１の耐食性を高めるために設けられている。
保護層１６０は、周知の保護層材料で形成可能であり、例えばＣ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２を含む。保護層１６０は、表面に窒素原子または酸素原子を注入する前、または、表面を窒化または酸化する前の潤滑層１７０とのボンデッド率を１００％に近づけるためには、純カーボンで形成することが好ましく、特にアモルファス状の硬質純炭素膜やダイヤモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ：Diamond Like Carbon）で形成することが、保護層１６０の硬度を保ち、且つ、薄層化を図りながら、潤滑層とのボンデッド率を１００％に近づけるという観点から好ましい。さらに、保護層１６０の厚みは、１ｎｍ〜１０ｎｍとすることが、図５と共に後述する磁気記憶装置において磁気ヘッド３と磁気記録媒体１との距離を短くすることができ、高記録密度の点から好ましい。
潤滑層１７０は、磁気ヘッド３が磁気記録媒体１に接触したときに磁気ヘッド３及び磁気記録媒体１の表面の摩耗を抑制し、磁気記録媒体１の耐食性を高めるために設けられている。潤滑層１７０は、周知の潤滑層材料で形成可能であり、例えばパーフルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸などの潤滑剤で形成することが好ましい。潤滑層１７０の厚さは、１ｎｍ〜２ｎｍとすることが、図５と共に後述する磁気記憶装置において磁気ヘッド３と磁気記録媒体１との距離を短くすることができ、高記録密度の点から好ましい。
ベーパールブプロセスによる潤滑層１７０の成膜では、上記の潤滑剤を９０℃〜１５０℃で加熱し、潤滑剤の蒸気を反応容器内に導入し、反応容器内の圧力を１０Ｐａ程度とし、この反応容器内への被積層体の露出時間を１０秒程度とすることで、保護層１６０の表面に１ｎｍ程度の潤滑層１７０を形成することができる。
図５は、本実施形態において製造された磁気記録媒体１を備えた磁気記憶装置の構成の一例を示す斜視図である。
磁気記憶装置５０は、データを磁気的に記録する磁気記録媒体１と、磁気記録媒体１を回転駆動させる回転駆動部２と、磁気記録媒体１にデータを書き込むと共に磁気記録媒体１に記録されたデータを読み取る磁気ヘッド３と、磁気ヘッド３を搭載するキャリッジ４と、キャリッジ４を介して磁気記録媒体１に対して磁気ヘッド３を相対移動させるヘッド駆動部５と、外部から入力された情報を処理して得られた記録信号を磁気ヘッド３に出力し、磁気ヘッド３からの再生信号を処理して得られた情報を外部に出力する信号処理部６とを有する。
図５に示す例では、磁気記録媒体１は円盤形状を有する磁気ディスクである。磁気ディスクは、少なくとも一方の面にデータを記録するための磁気記録層が形成されており、図４に示すように両面に磁気記録層が形成されていても良い。また、図５に示す例では、１台の磁気記憶装置５０に複数（この例では３枚）の磁気記録媒体１が取り付けられているが、磁気記録媒体１の枚数は１以上であれば良い。
以上、磁気記録媒体の製造方法及び装置を実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは言うまでもない。
（実施例１）
図１の製造装置を用いて磁気記録媒体を製造した。先ず、洗浄済みのガラス基板（コニカミノルタ社製、外形２．５インチ）を、図１に示す製造装置のエアロックチャンバ１２に収容し、その後、真空ロボット１１１を用いてキャリア９２５に載置し、この基板表面に積層膜を形成した。なお、成膜チャンバ内の到達真空度（ベースプレッシャ）は１×１０−５Ｐａであった。
図１の製造装置を用いて磁気記録媒体を製造した。先ず、洗浄済みのガラス基板（コニカミノルタ社製、外形２．５インチ）を、図１に示す製造装置のエアロックチャンバ１２に収容し、その後、真空ロボット１１１を用いてキャリア９２５に載置し、この基板表面に積層膜を形成した。なお、成膜チャンバ内の到達真空度（ベースプレッシャ）は１×１０−５Ｐａであった。
次に、このガラス基板の上に、処理チャンバ９０５内で１Ｐａのアルゴンガス圧で、６０Ｃｒ−５０Ｔｉターゲットを用いて密着層を１０ｎｍの膜厚で成膜した。また、この密着層の上に、処理チャンバ９０６内で１Ｐａのアルゴンガス圧で、４６Ｆｅ−４６Ｃｏ−５Ｚｒ−３Ｂ｛Ｆｅ含有量４６原子％、Ｃｏ含有量４６原子％、Ｚｒ含有量５原子％、Ｂ含有量３原子％｝のターゲットを用いて１００℃以下の基板温度で、第１の軟磁性層を３４ｎｍの膜厚で成膜した。また、この第１の軟磁性層の上に、処理チャンバ９０８内でＲｕ層を０．７６ｎｍの膜厚で成膜した。さらに、このＲｕ層の上に、処理チャンバ９０９内で４６Ｆｅ−４６Ｃｏ−５Ｚｒ−３Ｂの第２の軟磁性層を３４ｎｍの膜厚で成膜した。Ｒｕ層を挟む第１及び第２の軟磁性層を、軟磁性下地層として形成した。
次に、軟磁性下地層の上に、処理チャンバ９１０内で１Ｐａのアルゴンガス圧で、Ｎｉ−６Ｗ｛Ｗ含有量６原子％、残部Ｎｉ｝ターゲットを用いて第１の下地層を５ｎｍの膜厚で成膜し、処理チャンバ９１１内でＲｕターゲットを用いて第２の下地層を１０ｎｍの膜厚で成膜し、処理チャンバ９１２内でＲｕターゲットを用いて８Ｐａのアルゴンガス圧で、第３の下地層を１０ｎｍの膜厚で成膜して、３層構造の下地層を形成した。
次に、３層構造の下地層の上に、１Ｐａのアルゴンガス圧で、処理チャンバ９１３内で９１（７２Ｃｏ６Ｃｒ１６Ｐｔ６Ｒｕ）−４ＳｉＯ２−３Ｃｒ２Ｏ３−２ＴｉＯ２層を６ｎｍの膜厚で成膜し、処理チャンバ９１５内で９１（６５Ｃｏ１２Ｃｒ１３Ｐｔ１０Ｒｕ）−４ＳｉＯ２−３Ｃｒ２Ｏ３−２ＴｉＯ２層を６ｎｍの膜厚で成膜し、処理チャンバ９１６内で６３Ｃｏ１５Ｃｒ１６Ｐｔ６Ｂ層を３ｎｍの膜厚で成膜し、多層構造の磁性層を形成した。
次に、イオンビーム法により、処理チャンバ９１８，９１９内で炭素保護層を２．５ｎｍの膜厚で成膜し、被積層体（または、磁気記録媒体）を得た。
イオンビームによる炭素保護膜の成膜条件は、原料にはガス化したトルエン使用し、ガス流量を２．９ｓｃｃｍ、反応圧力を０．３Ｐａとし、原料ガスを熱励起・分解するカソード電力を２２５Ｗ（ＡＣ２２．５Ｖ、１０Ａ）、カソード電極とアノード電極間の電圧を７５Ｖ、電流を１６５０ｍＡ、イオンの加速電圧を２００Ｖ、６０ｍＡとした。成膜は２つの処理チャンバを使用し、各チャンバでの成膜時間は３秒とした。
なお、処理チャンバ９１８，９１９のベースプレッシャは１×１０−５Ｐａ、プロセスガスには水素ガスに４％のメタンを混合させた混合ガスを使用し、ガス圧（Ｐ１）は８Ｐａとした。なお、チャンバ９２０，９２１は予備チャンバとして使用し、プロセスガスは流さず、ベースプレッシャは１×１０−５Ｐａとした。
成膜後の被積層体は、真空ロボット１１２によりキャリア９２５から取り外され、エアロックチャンバ１３を介して真空ロボット９４１によってベーパールブ成膜装置１０２内に搬入した。ベーパールブ成膜装置１０２を構成する隔離チャンバ９４３、ベーパールブプロセスチャンバ９４４、エアロックチャンバ９４５、及び戻り経路チャンバ９４７のベースプレッシャは１×１０−５Ｐａとし、隔離チャンバ９４３内にはアルゴンガスを５０Ｐａで流し（ガス圧：Ｐ３）、ベーパールブプロセスチャンバ９４４内にはパーフルオロポリエーテルのガスを２０Ｐａで流し（ガス圧：Ｐ２）、エアロックチャンバ９４５及び戻り経路チャンバ９４７にはプロセスガスは流さなかった。そして、ベーパールブ成膜装置１０２によって被積層体の表面にパーフルオロポリエーテルの潤滑層を厚さ１５オングストローム（Å）の膜厚で形成した。なお、隔離チャンバ９４３とベーパールブプロセスチャンバ９４４との間のゲートバルブＧ６を開けると、隔離チャンバー９４３内のアルゴンガスがベーパールブプロセスチャンバ９４４内に流入し、両チャンバー間の差圧は低下する。そのため、ゲートバルブＧ６を開けている間は、隔離チャンバー９４３に供給するアルゴンガス流量を高めると共に、ベーパールブプロセスチャンバ９４４の排気能力を高めた。また、ベーパールブプロセスチャンバ９４４とエアロックチャンバ９４５との間のゲートバルブＧ７を開く場合も同様とした。
潤滑層を形成した被積層体（または、磁気記録媒体）は、ロボット９４６を用いて製造装置外の大気中に取り出した。
なお、以下に説明する実施例１−１〜４−２及び比較例１，２では、ガス圧Ｐ１〜Ｐ３の関係は本実施例１の場合と同一ではない場合について検討したが、これに限定されるものではない。
（実施例１−１）
実施例１−１では、図２に示す注入装置を用いて潤滑層形成前の保護層への窒素原子を注入した。イオンビームは、窒素ガス４０ｓｃｃｍ、ネオンガス２０ｓｃｃｍの混合ガスを用いて発生させた。イオンの量は、５．５×１０１５原子／ｃｍ２、正電極の電圧を＋１５００Ｖ、負電極の電圧を−１５００Ｖとし、窒素原子（イオン）の照射時間を１０秒、保護層への注入深さを１．５ｎｍとした。
実施例１−１では、図２に示す注入装置を用いて潤滑層形成前の保護層への窒素原子を注入した。イオンビームは、窒素ガス４０ｓｃｃｍ、ネオンガス２０ｓｃｃｍの混合ガスを用いて発生させた。イオンの量は、５．５×１０１５原子／ｃｍ２、正電極の電圧を＋１５００Ｖ、負電極の電圧を−１５００Ｖとし、窒素原子（イオン）の照射時間を１０秒、保護層への注入深さを１．５ｎｍとした。
（実施例１−２）
実施例１−２では、上記実施例１−１と同様の条件下で、窒素原子の照射時間を８秒とした。
実施例１−２では、上記実施例１−１と同様の条件下で、窒素原子の照射時間を８秒とした。
（実施例１−３）
実施例１−３では、上記実施例１−１と同様の条件下で、窒素原子の照射時間を６秒とした。
実施例１−３では、上記実施例１−１と同様の条件下で、窒素原子の照射時間を６秒とした。
（実施例１−４）
実施例１−４では、上記実施例１−１と同様の条件下で、窒素原子の照射時間を４秒とした。
実施例１−４では、上記実施例１−１と同様の条件下で、窒素原子の照射時間を４秒とした。
（実施例２−１）
実施例２−１では、図２に示す注入装置を用いて潤滑層形成前の保護層への酸素原子を注入した。イオンビームは、酸素ガス４０ｓｃｃｍ、ネオンガス２０ｓｃｃｍの混合ガスを用いて発生させた。イオンの量は、５．５×１０１５原子／ｃｍ２、正電極の電圧を＋１５００Ｖ、負電極の電圧を−１５００Ｖとし、酸素原子（イオン）の照射時間を１０秒、保護層への注入深さを１．５ｎｍとした。
実施例２−１では、図２に示す注入装置を用いて潤滑層形成前の保護層への酸素原子を注入した。イオンビームは、酸素ガス４０ｓｃｃｍ、ネオンガス２０ｓｃｃｍの混合ガスを用いて発生させた。イオンの量は、５．５×１０１５原子／ｃｍ２、正電極の電圧を＋１５００Ｖ、負電極の電圧を−１５００Ｖとし、酸素原子（イオン）の照射時間を１０秒、保護層への注入深さを１．５ｎｍとした。
（実施例２−２）
実施例２−２では、上記実施例２−１と同様の条件下で、酸素原子の照射時間を８秒とした。
実施例２−２では、上記実施例２−１と同様の条件下で、酸素原子の照射時間を８秒とした。
（実施例２−３）
実施例２−３では、上記実施例２−１と同様の条件下で、酸素原子の照射時間を６秒とした。
実施例２−３では、上記実施例２−１と同様の条件下で、酸素原子の照射時間を６秒とした。
（実施例２−４）
実施例２−４では、上記実施例２−１と同様の条件下で、酸素原子の照射時間を４秒とした。
実施例２−４では、上記実施例２−１と同様の条件下で、酸素原子の照射時間を４秒とした。
（実施例３−１）
実施例３−１では、保護層の成膜後期に保護層を窒化した。具体的には、イオンビーム法により、処理チャンバ９１８，９１９内で炭素保護層を２．５ｎｍの膜厚で成膜し、処理チャンバ９１９における３秒間の成膜時間のうち終わりの１秒間に、窒素ガスを２ｓｃｃｍのガス流量で流した。
実施例３−１では、保護層の成膜後期に保護層を窒化した。具体的には、イオンビーム法により、処理チャンバ９１８，９１９内で炭素保護層を２．５ｎｍの膜厚で成膜し、処理チャンバ９１９における３秒間の成膜時間のうち終わりの１秒間に、窒素ガスを２ｓｃｃｍのガス流量で流した。
（実施例３−２）
実施例３−２では、上記実施例３−１と同様の条件下で、窒素ガスを１ｓｃｃｍのガス流量流した。
実施例３−２では、上記実施例３−１と同様の条件下で、窒素ガスを１ｓｃｃｍのガス流量流した。
（実施例４−１）
実施例４−１では、保護層の成膜後期に保護層を酸化した。具体的には、イオンビーム法により、処理チャンバ９１８，９１９内で炭素保護層を２．５ｎｍの膜厚で成膜し、処理チャンバ９１９の３秒間の成膜時間のうち終わりの１秒間に、酸素ガスを２ｓｃｃｍｍｐガス流量で流した。
実施例４−１では、保護層の成膜後期に保護層を酸化した。具体的には、イオンビーム法により、処理チャンバ９１８，９１９内で炭素保護層を２．５ｎｍの膜厚で成膜し、処理チャンバ９１９の３秒間の成膜時間のうち終わりの１秒間に、酸素ガスを２ｓｃｃｍｍｐガス流量で流した。
（実施例４−２）
実施例４−２では、上記実施例４−１と同様の条件下で、酸素ガスを１ｓｃｃｍのガス流量流した。
実施例４−２では、上記実施例４−１と同様の条件下で、酸素ガスを１ｓｃｃｍのガス流量流した。
（比較例１）
比較例１では、実施例１―１〜１−４の如き窒素の注入、或いは、実施例２−１〜２−４の如き酸素の注入を行わずに、保護層の形成後に大気に暴露することなく潤滑層を形成した。
比較例１では、実施例１―１〜１−４の如き窒素の注入、或いは、実施例２−１〜２−４の如き酸素の注入を行わずに、保護層の形成後に大気に暴露することなく潤滑層を形成した。
（比較例２）
比較例２では、保護層の形成後に大気に暴露し、その後、潤滑層を形成した。
比較例２では、保護層の形成後に大気に暴露し、その後、潤滑層を形成した。
上記の各実施例及び比較例についてボンデッド率を評価した結果を以下の表１に示す。ボンデッド率は、フロロカーボン溶媒にバートレルＸＦ（商品名、三井デュポンフロロケミカル社製）を使用して測定した。
１ 磁気記録媒体
１００ 基板
１０１ 成膜装置
１１０ 密着層
１１１，１１２，９４０，９４２，９４６ ロボット
１２０ 軟磁性下地層
１３０ 配向制御層
１４０ 非磁性下地層
１５０ 垂直記録層
１６０ 保護層
１７０ 潤滑層
９０３ 基板装脱着用チャンバ
９０４，９０７，９１４，９１７ コーナーチャンバ
９０５，９０６，９０８〜９１３，９１５，９１６，９１８〜９２０ 処理チャンバ
９２１ 予備チャンバ
Ｇ，Ｇ１〜Ｇ１０ ゲートバルブ
１００ 基板
１０１ 成膜装置
１１０ 密着層
１１１，１１２，９４０，９４２，９４６ ロボット
１２０ 軟磁性下地層
１３０ 配向制御層
１４０ 非磁性下地層
１５０ 垂直記録層
１６０ 保護層
１７０ 潤滑層
９０３ 基板装脱着用チャンバ
９０４，９０７，９１４，９１７ コーナーチャンバ
９０５，９０６，９０８〜９１３，９１５，９１６，９１８〜９２０ 処理チャンバ
９２１ 予備チャンバ
Ｇ，Ｇ１〜Ｇ１０ ゲートバルブ
Claims (8)
- 被積層体上に、磁気記録層、保護層、潤滑層をこの順で形成する磁気記録媒体の製造方法であって、
前記保護層を形成した後の前記被積層体を大気に触れさせることなく前記潤滑層をベーパールブ成膜方法で形成し、
前記保護層の形成後で前記潤滑層を形成前の前記保護層の表面に窒素原子または酸素原子を注入することで、前記保護層と前記潤滑層とのボンデッド率を注入前より低下させ、注入後のボンデッド率を６０％〜９９％の範囲内で制御することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 - 被積層体上に、磁気記録層、保護層、潤滑層をこの順で形成する磁気記録媒体の製造方法であって、
前記保護層を形成した後の前記被積層体を大気に触れさせることなく前記潤滑層をベーパールブ成膜方法で形成し、
前記保護層の形成後で前記潤滑層を形成前の前記保護層の表面を窒化または酸化することで、前記保護層と前記潤滑層とのボンデッド率を注入前より低下させ、注入後のボンデッド率を６０％〜９９％の範囲内に制御することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 - 前記注入後のボンデッド率を８７％〜９７％の範囲内に制御することを特徴とする、請求項１又は２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記保護層の表面の窒化または酸化を、前記保護層の成膜プロセスの後期に反応容器内に窒素ガスまたは酸素ガスを導入することで行うことを特徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 被積層体上に、磁気記録層及び保護層をこの順で形成する成膜装置と、
前記保護層を形成した後の前記被積層体を大気に触れさせることなく潤滑層をベーパールブ成膜方法で形成するベーパールブ成膜装置と、
前記保護層の形成後で前記潤滑層を形成前の前記保護層の表面に窒素原子または酸素原子を注入する注入装置
を備え、
前記注入装置は、前記保護層の表面への窒素原子または酸素原子の注入によって、前記保護層と前記潤滑層とのボンデッド率を注入前より低下させ、注入後のボンデッド率を６０％〜９９％の範囲内に制御することを特徴とする磁気記録媒体の製造装置。 - 被積層体上に、磁気記録層及び保護層をこの順で形成する成膜装置と、
前記保護層を形成した後の前記被積層体を大気に触れさせることなく潤滑層をベーパールブ成膜方法で形成するベーパールブ成膜装置
を備え、
前記成膜装置は、反応容器内で、前記保護層の形成後で前記潤滑層を形成前の前記保護層の表面を窒化または酸化し、前記保護層の表面の窒化または酸化によって、前記保護層と前記潤滑層とのボンデッド率を注入前より低下させ、注入後のボンデッド率を６０％〜９９％の範囲内に制御することを特徴とする磁気記録媒体の製造装置。 - 前記成膜装置は、前記注入後のボンデッド率を８７％〜９７％の範囲内に制御することを特徴とする、請求項５又は６に記載の磁気記録媒体の製造装置。
- 前記成膜装置は、前記保護層の表面の窒化または酸化を、前記保護層の成膜プロセスの後期に前記反応容器内に窒素ガスまたは酸素ガスを導入することで行うことを特徴とする請求項６に記載の磁気記録媒体の製造装置。
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