JP6617923B2 - 垂直磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、磁気記録媒体の製造方法に関する。具体的には、ハードディスク磁気記録装置（ＨＤＤ）に用いられる磁気記録媒体の製造方法に関する。

近年、コンピューターなどの情報処理機器で取り扱う情報量の増加及び情報処理機器の小型化に伴って、情報記録装置の記憶容量の増大が図られ、情報記録装置に使用される磁気記録媒体に求められる記憶容量は増加の一途を辿っている。

磁気記録の高密度化を実現する技術として、垂直磁気記録方式が採用されている。垂直磁気記録媒体は、基板と、硬質磁性材料から形成される磁気記録層を少なくとも含む。垂直磁気記録媒体は、任意選択的に、軟磁性材料から形成されて、磁気ヘッドが発生する磁束を磁気記録層に集中させる役割を担う軟磁性裏打ち層、磁気記録層の硬質磁性材料を目的の方向に配向させるための下地層、磁気記録層の表面を保護する保護層などを更に含んでもよい。

良好な磁気特性を得ることを目的として、グラニュラー磁性材料を用いて垂直磁気記録媒体の磁気記録層を形成することが提案されている。グラニュラー磁性材料は、規則合金からなる磁性結晶粒と、磁性結晶粒の周囲を取り囲むように偏析した非磁性粒界材料からなる粒界部分とを含む。グラニュラー磁性材料中の個々の磁性結晶粒は、非磁性粒界材料の粒界部分によって磁気的に分離されている。

磁気記録媒体の記録密度を引き上げるには、磁気ヘッドの保護層の厚さ、磁気ヘッド最表面と磁気記録媒体最表面の間隔（ヘッド浮上高さ）、磁気記録媒体の潤滑層の厚さなどを更に薄くすることが必要とされている。

また、磁気記録媒体の信頼性を向上させるには、特に、保護層に十分な信頼性を確保することが望まれる。即ち、保護層には、耐食性、摺動耐久性、磁気ヘッド浮上性が求められ、薄膜化しても従来と同様の信頼性を有することが求められる。しかし、従来の方法で形成された保護層は諸性能に関して十分な信頼性を得られていないことがあった。

そこで、かかる問題を改善するため、例えば特開平９−１３８９４３号公報（特許文献１）に記載の発明が提案されている。すなわち特許文献１では、磁性層と保護層との間にＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ等を材料とした下地層を介在させて、これを緩衝膜とすることでカーボン層である保護層の残留歪を低減させている。これにより摺動耐久性を改善し、緩衝膜と保護層の合計の薄膜化を図るとしているが、まだ不十分である。

特開２００８−１７６９１５号公報（特許文献２）、特開２００８−１９２２８８号公報（特許文献３）及び特開２００８−２３４８２８号公報（特許文献４）では、耐摩耗性、耐食性に優れた二重保護層が提案されている。二重保護層中の下地層として、アルミニウム酸化窒化物、シリコン酸化窒化物、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ又はＷからなる遷移金属の酸化窒化物が提案されている。この下地層によって、保護層であるカーボン層の応力を補償し、カーボン層が磁性層に効果的に付着し、強固で安定した接合を形成するとしている。

しかしながら、保護層の厚みが小さくなると、保護層のミクロ的な粗密が大きくなることから潤滑層を設ける場合、その潤滑層の膜厚に偏りが発生し、磁気ヘッドの浮上性が不安定になることが問題になっている。

また、特開２０１４−４９１５６号公報（特許文献５）には、磁性層上にアモルファス金属層を形成し、その上にカーボン層を形成することで、保護層の膜厚を薄くしても良好な磁気ヘッド浮上性及び耐食性が得られることが示されている。この文献に記載の記録媒体でも、アモルファス金属層を形成する工程が必要となる。

更に、特開２０１１−１５４７４６号公報（特許文献６）には、高い記録密度を有する熱アシスト磁気記録媒体が開示されている。この熱アシスト磁気記録媒体は、少なくとも基板上に第１の磁性層と第２の磁性層を含む磁性層を有し、第１の磁性層が、ＦｅＰｔ規則合金とＳｉＯ₂非磁性粒界材料を含むグラニュラー磁性材料を含み、非磁性粒界材料の含有率が基板から磁性層表面側に向かって減少しているものである。この文献は、熱アシスト磁気記録媒体の保護層に関する磁気ヘッド浮上性及び耐食性については何ら着目していない。従って、この文献には、保護層との関係において、磁気ヘッド浮上性及び耐食性の特性を改善するための磁気記録媒体の製造方法への言及はない。

特開平９−１３８９４３号公報 特開２００８−１７６９１５号公報 特開２００８−１９２２８８号公報 特開２００８−２３４８２８号公報 特開２０１４−４９１５６号公報 特開２０１１−１５４７４６号公報

上述のように、磁気ヘッドの浮上性及び耐食性に優れた保護層を得ることを目的とした磁気記録媒体の製造方法は、保護層とは別の下地層などを別途設ける工程を含むものであり、生産性等に問題があった。

従って、磁気ヘッドの浮上性がよく、しかも耐食性に優れた保護層を形成することができる磁気記録媒体の効率的な製造方法が望まれている。

１つの実施形態の磁気記録媒体の製造方法は、基板と、規則合金及び非磁性粒界材料を含む磁気記録層と、保護層とを含む磁気記録媒体の製造方法であって、
（ａ）前記基板を準備する工程と、
（ｂ）前記規則合金を構成する元素と、前記非磁性粒界材料とをスパッタして、第１磁性層と、前記第１磁性層上に前記非磁性粒界材料からなる薄層を含む磁気記録層を形成する工程と、
（ｃ）前記保護層を形成する工程と
を含み、
前記工程（ｂ）の第1磁性層の膜厚は４〜１６ｎｍであり、前記薄層の膜厚は０．２〜３ｎｍであり、前記工程（ｂ）の前記磁気記録層の形成において、スパッタ時のガス圧を１．５Ｐａ以上に設定し、前記非磁性粒界材料からなる薄層が前記第１磁性層上に形成されることを特徴とする。

前記工程（ｂ）は、前記磁気記録層の形成前に、規則合金を構成する元素と、炭素（Ｃ）をスパッタして、第２磁性層を形成する工程を更に含んでいてもよく、前記第２磁性層の膜厚は２〜４ｎｍであることが好ましい。

また、第１磁性層及び第２磁性層の規則合金は、Ｆｅ及びＣｏからなる群から選択される少なくとも１つの元素と、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ及びＩｒからなる群から選択される少なくとも１つの元素とを含むことが好ましい。

また、非磁性粒界材料は、Ｃ、Ｂ、Ａｇ、Ｇｅ、Ｗ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、ＧｅＯ₂及びＢ₂Ｏ₃からなる群から選択される少なくとも１種の材料を含むことが好ましい。

好ましい実施形態では、規則合金がＦｅＰｔであり、非磁性粒界材料がＳｉＯ₂である。

上記発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、磁気ヘッドの浮上性がよく、しかも耐食性に優れた磁気記録媒体を形成することができる。

１つの実施形態の磁気記録媒体を示す概略断面図である。 １つの実施形態の磁気記録媒体を製造する工程を示す概略図である。 磁気記録媒体を製造する場合における、磁気記録層を形成する際の状態を説明するための図である。 別の実施形態の磁気記録媒体を製造する工程を示す概略図である。 実施例において作成された磁気記録媒体の磁気記録層及び保護層を示す透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）の断面画像である。

以下に、図面を参照しながら、磁気記録媒体の製造方法及び当該製造方法により製造される磁気記録媒体について説明するが、以下の説明は単なる例示であり、本発明を制限することを意図するものではない。

１つの実施形態の磁気記録媒体の製造方法は、基板と、規則合金及び非磁性粒界材料を含む磁気記録層と、保護層とを含む磁気記録媒体の製造方法であって、
（ａ）前記基板を準備する工程と、
（ｂ）前記規則合金を構成する元素と、前記非磁性粒界材料とをスパッタして、第１磁性層と、前記第１磁性層上に前記非磁性粒界材料からなる薄層とを含む磁気記録層を形成する工程と、
（ｃ）前記保護層を形成する工程と
を含み、
前記工程（ｂ）の前記磁気記録層の形成において、スパッタ時のガス圧が１．５Ｐａ以上に設定し、前記非磁性粒界材料からなる薄層が前記第１磁性層上に形成されることを特徴とする。本明細書において、この実施形態の製造方法を第１実施形態の製造方法、第１実施形態の磁気記録媒体の製造方法などとも称する。

ここで、第１実施形態の製造方法で製造される磁気記録媒体は、基板、磁気記録層を含むが、これらの層の間に、密着層、軟磁性裏打ち層、ヒートシンク層、下地層及び／又はシード層のような当該技術において知られている層を更に含んでもよい。加えて、磁気記録媒体は、磁気記録層の上に、保護層を含む。更に任意選択的に、液体潤滑剤層のような当該技術において知られている層を更に含んでもよい。図１に、基板２０、シード層４０、磁気記録層６０、及び保護層８０を含む磁気記録媒体１００の１つの構成例を示す。磁気記録媒体１００の磁気記録層６０は、規則合金及び当該規則合金を取り囲む非磁性粒界材料を含む第１磁性層６２を含む。また、磁気記録層６０は、第１の磁性層の表面側に非磁性粒界材料が析出して形成された薄層６４を含む。本明細書では、この薄層６４を非磁性粒界材料層とも称する。

第１実施形態の磁気記録媒体の製造方法の各工程について、図２を参照して説明する。

工程（ａ）は、磁気記録媒体の基板２０を準備する工程である（図２（ａ））。基板は、表面が平滑な基板であれば、特に限定されない。例えば、磁気記録媒体に一般的に用いられる材料を用いて、基板を形成することができる。用いることができる材料は、ＮｉＰメッキを施したＡｌ合金、ＭｇＯ単結晶、ＭｇＡｌ₂Ｏ₄、ＳｒＴｉＯ₃、強化ガラス、結晶化ガラス、Ｓｉ／ＳｉＯ₂等を含む。

工程（ｂ）は、基板２０上に、規則合金を構成する元素と、前記非磁性粒界材料とをスパッタして、第１磁性層６２と、第１磁性層上に前記非磁性粒界材料からなる薄層６４とを含む磁気記録層６０を形成する（図２（ｂ））。

規則合金を構成する元素は、Ｆｅ及びＣｏからなる群から選択される少なくとも１つの元素と、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ及びＩｒからなる群から選択される少なくとも１つの元素であることが好ましい。好ましい規則合金は、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｄ、及びＣｏＰｄからなる群から選択されるＬ１₀型規則合金である。特性変調のために、規則合金は、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、及びＣｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素を更に含んでもよい。望ましい特性変調は、規則合金の規則化に必要な温度の低下を含む。好ましい規則合金はＦｅＰｔである。特に好ましい規則合金は、Ｌ１₀型ＦｅＰｔである。

非磁性粒界材料は、Ｃ、Ｂ等の元素、金属、炭化物、酸化物、窒化物等から選択される。好ましくは、Ｃ、Ｂ、Ａｇ、Ｇｅ、Ｗ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、ＧｅＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃から選択される少なくとも１種の材料を含むことができる。特に好ましい非磁性粒界材料はＳｉＯ₂である。

磁気記録層６０の第１磁性層６２及び非磁性粒界材料からなる非磁性粒界材料層６４は、規則合金の構成元素と、非磁性粒界材料とをスパッタ法により基板上に堆積させることにより形成することができる。

本明細書における「スパッタする」とは、高エネルギーイオンの衝突によりターゲットから原子、クラスター又はイオンを射出させる段階のみを意味し、射出された原子、クラスター又はイオンに含まれる元素の全てが基板上に固定されることを意味しない。即ち、本明細書における「スパッタする」工程で得られる薄膜は、基板に到達した元素を必ずしも到達量の比で含有しない。

スパッタは、規則合金のターゲットと、非磁性粒界材料のターゲットを用いたコスパッタ法により実施することができる。例えば、第１磁性層６２を規則合金ＦｅＰｔとＳｉＯ₂非磁性粒界材料で形成する場合、Ｆｅ及びＰｔを所定の比率で含む規則合金のターゲットと、ＳｉＯ₂ターゲットを用いることができる。また、規則合金のターゲットとして、ＦｅターゲットとＰｔターゲットを用いてもよい。或いは、Ｆｅ、Ｐｔ及びＳｉＯ₂を特定の比率で含むターゲットを用いてもよい。磁気記録層における規則合金の割合、非磁性粒界材料の割合は、それぞれのターゲットに印加する電力を調整して制御することができる。

工程（ｂ）では、図２（ｂ）に示すように、基板２０上に磁気記録層６０として、規則合金及び非磁性粒界材料からなる第１磁性層６２と、非磁性粒界材料からなる非磁性粒界材料層６４が形成される。非磁性粒界材料層６４は、工程（ｂ）の工程中に形成される。

工程（ｂ）について、図３を参照して更に詳細に説明する。以下の説明では、基板上にシード層を設け、このシード層上にＦｅＰｔ−ＳｉＯ₂の層をスパッタ法により形成する場合を例に取る。

図３（ａ）及び（ｂ）は、ＦｅＰｔ−ＳｉＯ₂をスパッタ法によりシード層３１０上に堆積させた際の成長過程を示す図である。図３（ａ）に示すように、ＦｅＰｔ−ＳｉＯ₂をスパッタ法で堆積させると、シード層３１０上で、図３（ａ）の３３０の方向として示した磁気記録媒体の表面に向けてＦｅＰｔ規則合金の磁性結晶粒３００とその周りを取り囲むＳｉＯ₂の非磁性粒界材料からなる粒界部分３２０が成長する。この状態から更にＦｅＰｔ−ＳｉＯ₂の堆積を進めると、ＦｅＰｔ規則合金の磁性結晶粒の磁気記録媒体の表面側にＳｉＯ₂が回り込み、この磁性結晶粒の表面上で、図３（ｂ）のｄの厚みで示されるようなＳｉＯ₂薄膜が形成される。このように、工程（ｂ）では、磁気記録層６０を形成するためのスパッタ工程中に、第１磁性層６２と非磁性粒界材料層６４が形成される。

また、工程（ｂ）の磁気記録層のスパッタ時のガス圧を１．５Ｐａ以上とすることが好ましい。このようなガス圧で磁気記録層６０を形成することで、第１磁性層６２の良好なグラニュラー構造を維持しつつ、第１磁性層６２の表面上に非磁性粒界材料層６４を形成することができる。また、用いるガスは、Ａｒ、Ｎ等が好ましく、Ａｒがより好ましい。

上記の条件を用いることで、非磁性粒界材料層６４を別途設ける工程を付加することなく、規則合金−非磁性粒界材料の第１磁性層６２上に、非磁性粒界材料からなる非磁性粒界材料層６４を形成することができる。このように、非磁性粒界材料層６４は、磁気記録層を形成するスパッタ工程中に形成される。この非磁性粒界材料層６４は保護層８０の性能を改善する。このため非磁性粒界材料層６４は保護層の下地層の機能を有する。この非磁性粒界材料層６４の厚さ（図３（ｂ）のｄ）は、記録の観点からは、保護層の下地層の機能を発揮できる限り、できるだけ薄い方がよい。

磁気記録層６０の形成時の基板の温度は、規則合金の規則度が十分に高くなる温度であり、かつ粒径の増大が生じない程度の温度に設定することが望ましい。より好ましくは、基板の温度は４００℃以上、好ましくは４００℃〜７００℃である。また、磁気記録層６０の形成時のスパッタのターゲットへの印加電力は、所望の磁気記録層の組成となるものであれば、特に限定されない。

磁気記録媒体の製造方法では、磁気記録層６０の膜厚は、４．２〜１９ｎｍ、好ましくは６．２〜１３ｎｍである。また、磁気記録層６０の第１磁性層６２の膜厚は、記録保持の観点からは厚いほうが好ましい。例えば、第１磁性層６２の膜厚は４〜１６ｎｍ、好ましくは６〜１２ｎｍである。非磁性粒界材料層６４の膜厚は、保護ができる程度の厚さは必要であるが、記録の観点からは薄い方がよい。非磁性粒界材料層６４の膜厚は、０．２〜３ｎｍ、好ましくは０．２〜１ｎｍである。

規則合金と非磁性粒界材料の割合は、ｖｏｌ％で、規則合金：非磁性粒界材料＝９０：１０〜５０：５０であることが好ましい。また、規則合金の材料であるＦｅ及びＣｏからなる群から選択される少なくとも１つの元素（Ａ）と、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ及びＩｒからなる群から選択される少なくとも１つの元素（Ｂ）との割合は、ａｔ％で、（Ａ）：（Ｂ）＝４２：５８〜５８：４２であることが好ましい。例えば、ＦｅＰｔ規則合金の場合、Ｆｅ（ａｔ％）：Ｐｔ（ａｔ％）＝４８：５２〜５２：４８であることが好ましい。

磁気記録層６０は更に多くの磁気記録層が積層された構造を有していてもよい。例えば、磁気記録層６０は、上記の第１磁性層６２に、追加の層として、第１磁性層とは組成又は構成元素の異なる材料からなる磁性層を更に積層した構造を有していてもよい。また、本発明では、磁気記録層６０にＣＡＰ層のような追加の層を設けてもよい。

工程（ｃ）は、保護層８０を形成する工程である。

保護層８０は、磁気記録媒体の分野で慣用的に使用されている材料を用いて形成することができる。具体的には、Ｐｔなどの非磁性金属、ダイアモンドライクカーボンなどのカーボン系材料、あるいは窒化シリコンなどのシリコン系材料を用いて、保護層８０を形成することができる。また、保護層８０は、単層であってもよく、積層構造を有してもよい。積層構造の保護層８０は、例えば、特性の異なる２種のカーボン系材料の積層構造、金属とカーボン系材料との積層構造、又は金属酸化物層とカーボン系材料との積層構造であってもよい。保護層８０は、ＣＶＤ法、ＤＣマグネトロンスパッタリング法などを含むスパッタ法、真空蒸着法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。

磁気記録媒体の製造方法は、上述したように、少なくとも、基板２０、第１磁性層６２とその上に非磁性粒界材料層６４とが形成された磁気記録層６０、及び、保護層８０を含む磁気記録媒体を製造する方法である。上述の通り、非磁性粒界材料層６４は、保護層８０の特性を改善するための下地層の機能を有するものである。この製造方法は、非磁性粒界材料層６４を作成する別途の工程を必要とせずに、第１磁性層６２の良好なグラニュラー構造を維持しながら、第１磁性層６２上に非磁性粒界材料層６４を形成することができる。そして、この非磁性粒界材料層６４上に保護層８０を形成することで、良好な磁気ヘッド浮上性及び耐食性を実現することができる。

次に、磁気記録媒体の別の実施形態について説明する。この実施形態の磁気記録媒体の製造方法を、第２実施形態の磁気記録媒体の製造方法、第２実施形態の製造方法等とも称する。

この磁気記録媒体の製造方法は、上述した第１実施形態の製造方法の工程（ｂ）が、磁気記録層の形成前に、規則合金を構成する元素と、炭素（Ｃ）とをスパッタして、第２磁性層を形成する工程を更に含むことを特徴とする。

より具体的には、磁気記録媒体の製造方法は、基板と、規則合金及び非磁性粒界材料を含む磁気記録層と、保護層とを少なくとも含む磁気記録媒体の方法であり、
（ａ）前記基板を準備する工程と、
（ｂ）前記磁気記録層を形成する工程であって、
（ｂ−１） 前記規則合金を構成する元素と炭素（Ｃ）とをスパッタして、第２磁性層を形成する工程、及び
（ｂ−２） 前記規則合金を構成する元素と、前記非磁性粒界材料とをスパッタして、第１磁性層と、前記第１磁性層上に前記非磁性粒界材料からなる薄層とを含む第１磁気記録層を形成する工程、
を含む工程と、
（ｃ）前記保護層を形成する工程と
を含み、
前記工程（ｂ）の前記磁気記録層の形成において、（ｂ−２）のスパッタ時のガス圧を１．５Ｐａ以上に設定し、工程（ｂ−２）の前記非磁性粒界材料からなる薄層が前記第１磁性層上に形成されることを特徴とする。

図４を参照して、上記磁気記録媒体の製造方法を説明する。なお、この製造方法において、工程（ａ）及び工程（ｃ）は上述の第１実施形態の製造方法と同様である。

まず、工程（ａ）において、上記第１実施形態の製造方法と同様に、基板２０を準備する（図４（ａ））。

工程（ｂ）は磁気記録層６０を形成する工程である（図４（ｂ））。この工程では、磁気記録層６０の形成は、まず、第２磁性層６１を形成し（工程（ｂ−１））、次いで第１磁性層６２と、第１磁性層の非磁性粒界材料からなる非磁性粒界材料層６４層とを含む第１磁気記録層６５を形成する（工程（ｂ−２））。

工程（ｂ−１）は、基板２０上に、規則合金を構成する元素と、非磁性粒界材料である炭素（Ｃ）とをスパッタして、第２磁性層６１を形成する（図４（ｂ））。

第２磁性層の規則合金は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等から選択される少なくとも一種の元素と、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｉｒ等から選択される少なくとも一種の元素とを含む合金が好ましい。より好ましくは、規則合金はＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｄ、及びＣｏＰｄからなる群から選択される材料で構成されるＬ１₀型合金であり、最も好ましくは、Ｌ１₀型のＦｅＰｔ合金である。

従って、特に好ましい実施形態では、第２磁性層６１は、規則合金がＬ１₀型のＦｅＰｔ合金であり、規則合金を取り囲む非磁性粒界材料が炭素（Ｃ）である。なお、本実施形態では、第１磁気記録層６５は上記第１実施形態と同じであるから、第１磁気記録層６５の規則合金はＬ１₀型のＦｅＰｔ合金であることが特に好ましく、非磁性粒界材料はＳｉＯ₂であることが好ましい。なお、第２磁性層６１の規則合金は、第１磁性層６２と同じであることが好ましいが、これに限定されず、第１磁性層６２と異なる元素を用いてもよい。

第２磁性層６１は、規則合金と炭素（Ｃ）からなる非磁性粒界材料とから構成されるグラニュラー構造を有する。第２磁性層６１はテンプレート層として機能し、第２磁性層６１のグラニュラー構造にならったグラニュラー構造の第１磁性層６２を効率よく形成できる。また、本実施形態では、第１磁性層６２上に非磁性粒界材料層６４が形成された第１磁気記録層６５を高率よく形成できる。

規則合金と炭素（Ｃ）のスパッタは、規則合金のターゲットと、非磁性粒界材料である炭素（Ｃ）のターゲットを用いたコスパッタ法により実施することができる。例えば、第２磁性層６１を規則合金ＦｅＰｔと炭素（Ｃ）で形成する場合、Ｆｅ及びＰｔを所定の比率で含む規則合金のターゲットと、炭素（Ｃ）ターゲットを用いることができる。また、規則合金のターゲットとして、ＦｅターゲットとＰｔターゲットを用いてもよい。或いは、Ｆｅ、Ｐｔ及びＣを特定の比率で含むターゲットを用いてもよい。第２磁性層６１における規則合金の割合、非磁性粒界材料である炭素（Ｃ）の割合は、それぞれのターゲットに印加する電力を調整して制御することができる。

また、第２磁性層６１を形成する際のスパッタ時のガス圧は、規則合金−炭素（Ｃ）の良好なグラニュラー構造を実現できるものであれば特に限定されないが、１．０Ｐａ以上が好ましく、１．５Ｐａ以上とすることがより好ましい。また、用いるガスは、Ａｒ、Ｎ等が好ましく、Ａｒがより好ましい。

第２磁性層６１を形成する際のスパッタ時の基板の温度は、規則合金の規則度が十分に高くなる温度であり、かつ粒径の増大が生じない程度の温度に設定することが望ましい。例えば、基板の温度は４００℃以上、好ましくは４００℃〜７００℃である。また、第２磁性層６１の形成時のスパッタのターゲットへの印加電力は、所望の組成の第２磁性層６１が形成されるものであれば特に限定されない。

規則合金と非磁性粒界材料である炭素の割合は、ｖｏｌ％で、規則合金：炭素＝９０：１０〜５０：５０であることが好ましい。また、規則合金であるＦｅ及びＣｏからなる群から選択される少なくとも１つの元素（Ａ）と、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ及びＩｒからなる群から選択される少なくとも１つの元素（Ｂ）との割合は、ａｔ％で、（Ａ）：（Ｂ）＝４２：５８〜５８：４２であることが好ましい。例えば、ＦｅＰｔ規則合金の場合、好ましくはＦｅ：Ｐｔ＝４２：５８〜５８：４２、より好ましくはＦｅ（ａｔ％）：Ｐｔ（ａｔ％）＝４８：５２〜５２：４８である。

工程（ｂ−２）は第１磁気記録層６５を形成する工程である。この工程（ｂ−２）は、第１実施形態の製造方法で説明した磁気記録層６０の形成工程である工程（ｂ）と同様である。

本製造方法では、磁気記録層６０は、第１磁性層６２と、第１磁性層の非磁性粒界材料からなる非磁性粒界材料層６４層とを含む第１磁気記録層６５、及び第２磁性層６１を少なくとも含む。第１磁気記録層６５は、上記第１実施形態の磁気記録層６０として説明したものと同じである。従って、規則合金及び当該規則合金を取り囲む非磁性粒界材料は第１実施形態で説明したとおりである。なお、本発明の磁気記録媒体では、第２磁性層６１上に第１磁気記録層６５を形成した場合、第２磁性層６１の磁性粒子と第１磁気記録層６５の磁性粒子が一対一で成長する、いわゆる１ｂｙ１成長して一体化した磁気記録層６０となってもよい。

第１及び第２磁性層の膜厚は、記録保持の観点からは厚いほうが好ましい。第２磁性層の膜厚は、４ｎｍ以下、好ましくは２〜４ｎｍである。４ｎｍを越えると、炭素（Ｃ）による規則合金の成長阻害及び二次成長が起こる。次に、第１磁性層６２の膜厚は、高い磁気異方性を維持する観点から、３〜７ｎｍであることが好ましい。また、非磁性粒界材料層６４の膜厚は、０．２〜３．０ｎｍ、好ましくは０．２〜１．０ｎｍである。

磁気記録媒体の製造方法において、第２磁性層６１及び第１磁気記録層６５を含む磁気記録層６０の全膜厚は、特に限定されるものではない。しかしながら、高い生産性及び高い記録密度を両立させる観点から、磁気記録層６０の全膜厚は、少なくとも５ｎｍ以上、好ましくは８ｎｍ以上であることが望ましい。磁気記録層６０のより好ましい膜厚は、６〜１６ｎｍ、より好ましくは、８〜１１ｎｍである。

次に、工程（ｃ）は、保護層８０を形成する工程である。保護層８０は上記第１実施形態の製造方法と同様にして形成することができる。

本製造方法で磁気記録層６０を形成することで、規則合金−炭素（Ｃ）の第２磁性層６１上に、規則合金−非磁性粒界材料の第１磁性層６２と、前記非磁性粒界材料からなる非磁性粒界材料層６４を少なくとも形成することができる。

磁気記録媒体の製造方法によれば、基板２０上に複数の磁性層を含む磁気記録層６０として、その最上層に、非磁性粒界材料層６４が形成された第１磁気記録層６５を有し、この第１磁気記録層上に保護層８０を設けた磁気記録媒体を製造することができる。この製造方法は、非磁性粒界材料層６４を作成する別途の工程を必要とせずに、各磁性層の良好なグラニュラー構造を維持しながら、その上に非磁性粒界材料層６４を形成することができる。そして、この非磁性粒界材料層上に保護層を形成することで、良好な磁気ヘッド浮上性及び耐食性を実現することができる。なお、非磁性粒界材料層６４は保護層８０の性能を改善するための下地層の機能を有するものである。この非磁性粒界材料層６４の厚さは、記録の観点からは、保護層の下地層の機能を発揮できる限り、できるだけ薄い方がよい。

また、磁気記録媒体の製造方法は、あらかじめ、第２磁性層６１を、規則合金−炭素（Ｃ）を材料とした磁性層として形成し、この第２磁性層６１上に規則合金−ＳｉＯ₂等の規則合金−非磁性粒界材料による第１磁性層６２を形成することで、高い磁気異方性を維持しながら、磁気記録層６０全体の厚膜化を実現できる。

この実施形態の磁気記録層６０は、更に多くの磁気記録層が積層された構造を有していてもよい。例えば、磁気記録層６０は、上記の第１磁性層及び第２磁性層を１組として、これらが複数積層された構造を有し、最上層として非磁性粒界材料層６４を有してもよい。或いは、上記の第１磁性層及び第２磁性層上に、これらの磁気記録層とは組成又は構成元素の異なる材料からなる磁気記録層を更に積層した構造を有し、最上層として非磁性粒界材料層６４を有してもよい。また、磁気記録層６０は、例えば、第１磁性層、第２磁性層、第１磁気記録層の順に積層された構造を有してもよい。更に、本発明では、磁気記録層６０にＣＡＰ層のような追加の層を設けてもよい。

磁気記録媒体は、上述したとおり、磁気記録層以外に種々の層を任意選択的に設けてもよい。以下にこれらの層について説明する。

任意選択的に設けてもよい密着層（不図示）は、密着層の上に形成される層と密着層の下に形成される層との密着性を高めるために用いられる。密着層の下に形成される層としては基板２０が含まれる。密着層を形成するための材料はＮｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｒｕなどの金属、前述の金属を含む合金を含む。密着層は、単一の層であってもよいし、複数の層の積層構造を有してもよい。密着層は、スパッタ法、真空蒸着法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。

任意選択的に設けてもよい軟磁性裏打ち層（不図示）は、磁気ヘッドからの磁束を制御して、磁気記録媒体の記録・再生特性を向上させる。軟磁性裏打ち層を形成するための材料は、ＮｉＦｅ合金、センダスト（ＦｅＳｉＡｌ）合金、ＣｏＦｅ合金などの結晶質材料、ＦｅＴａＣ、ＣｏＦｅＮｉ、ＣｏＮｉＰなどの微結晶質材料、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＴａＺｒなどのＣｏ合金を含む非晶質材料を含む。軟磁性裏打ち層の膜厚の最適値は、磁気記録に用いる磁気ヘッドの構造及び特性に依存する。他の層と連続して軟磁性裏打ち層を形成する場合、生産性との兼ね合いから、軟磁性裏打ち層が１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内（両端を含む）の膜厚を有することが好ましい。軟磁性裏打ち層は、スパッタ法、真空蒸着法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。

本発明の磁気記録媒体を熱アシスト磁気記録方式において使用する場合、ヒートシンク層（不図示）を設けてもよい。ヒートシンク層は、熱アシスト磁気記録時に発生する磁気記録層６０の余分な熱を効果的に吸収するための層である。ヒートシンク層は、熱伝導率及び比熱容量が高い材料を用いて形成することができる。そのような材料は、Ｃｕ単体、Ａｇ単体、Ａｕ単体、又はそれらを主体とする合金材料を含む。ここで、「主体とする」とは、当該材料の含有量が５０ｗｔ％以上であることを示す。また、強度などの観点から、Ａｌ−Ｓｉ合金、Ｃｕ−Ｂ合金などを用いて、ヒートシンク層を形成することができる。更に、センダスト（ＦｅＳｉＡｌ）合金、軟磁性のＣｏＦｅ合金などを用いてヒートシンク層を形成することができる。軟磁性材料を用いることによって、ヘッドの発生する垂直方向磁界を磁気記録層６０に集中させる機能をヒートシンク層に付与し、軟磁性裏打ち層の機能を補完することもできる。ヒートシンク層の膜厚の最適値は、熱アシスト磁気記録時の熱量及び熱分布、ならびに磁気記録媒体の層構成及び各構成層の厚さによって変化する。他の構成層と連続して形成する場合などは、生産性との兼ね合いから、ヒートシンク層の膜厚は１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。ヒートシンク層は、スパッタ法、真空蒸着法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。通常の場合、ヒートシンク層は、スパッタ法を用いて形成される。ヒートシンク層は、磁気記録媒体に求められる特性を考慮して、基板２０と密着層との間、密着層と下地層との間などに設けることができる。

下地層（不図示）は、上方に形成されるシード層４０の結晶性及び／又は結晶配向を制御するための層である。下地層は単層であっても多層であってもよい。下地層は、非磁性であることが好ましい。下地層の形成に用いられる非磁性材料は、Ｐｔ金属、Ｃｒ金属、又は主成分であるＣｒにＭｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｔａ、及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の金属が添加された合金を含む。下地層は、スパッタ法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。

シード層４０の機能は、上層である磁気記録層６０中の規則合金の磁性結晶粒の粒径及び結晶配向を制御することである。シード層４０に、シード層４０の下にある層と磁気記録層６０との間の密着性を確保する機能を持たせてもよい。また、シード層４０と磁気記録層６０の間に中間層等の他の層を配置してもよい。中間層等を配置する場合は、中間層等の規則合金の磁性結晶粒の粒径及び結晶配向を制御することにより磁気記録層６０の規則合金の磁性結晶粒の粒径及び結晶配向を制御する機能を担うことになる。シード層４０は非磁性であることが好ましい。シード層４０の材料は、磁気記録層６０の材料に合わせて適宜選択される。より具体的には、シード層４０の材料は、磁気記録層の規則合金の材料に合わせて選択される。例えば、磁気記録層６０がＬ１₀型規則合金で形成される場合、ＮａＣｌ型の化合物を用いてシード層４０を形成することが好ましい。特に好ましくは、ＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ₃などの酸化物、あるいはＴｉＮなどの窒化物を用いてシード層４０を形成する。また、上記の材料からなる複数の層を積層して、シード層４０を形成することもできる。磁気記録層６０の規則合金の磁性結晶粒の結晶性の向上、及び生産性の向上の観点から、シード層４０は、１ｎｍ〜６０ｎｍ、好ましくは１ｎｍ〜２０ｎｍの膜厚を有することが好ましい。シード層４０は、スパッタ法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。

以上の磁気記録層の形成よりも前に基板上に形成される、密着層、軟磁性裏打ち層、ヒートシンク層、下地層及び／又はシード層のような当該技術において知られている層は、上記磁気記録媒体の製造方法において、磁気記録層の形成工程よりも前に形成すればよい。

また、任意選択的に、本発明の磁気記録媒体は、保護層８０の上に設けられる液体潤滑剤層（不図示）を更に含んでもよい。液体潤滑剤層は、磁気記録媒体の分野で慣用的に使用されている材料を用いて形成することができる。液体潤滑剤層の材料は、例えば、パーフルオロポリエーテル系の潤滑剤などを含む。液体潤滑剤層は、例えば、ディップコート法、スピンコート法などの塗布法を用いて形成することができる。

保護層８０上に掲載される液体潤滑剤層のような当該技術において知られている層は、上記磁気記録媒体の製造方法において、保護層８０を形成する上記工程（ｃ）の後に形成すればよい。

（実施例）
（実施例１）
表面が平滑な化学強化ガラス基板（ＨＯＹＡ社製Ｎ−１０ガラス基板）を洗浄し、基板２０を準備した。洗浄後の基板２０を、スパッタ装置内に導入した。

次に、磁気記録媒体の各層を、大気解放することなく、インライン式の成膜装置で成膜した。まず、基板２０上にＴａ密着層を、純Ｔａターゲットを用いて、Ａｒ雰囲気中でＤＣマグネトロンスパッタ法により、膜厚５ｎｍで成膜した。成膜に際してのＡｒガスの圧力は０．５Ｐａであった。また、成膜中の基板の温度は室温であり、ＤＣの電力は１００Ｗであった。

次に、Ｃｒ下地層を、純Ｃｒターゲットを用いて、Ａｒ雰囲気中でＤＣマグネトロンスパッタ法により、膜厚２０ｎｍで成膜した。成膜に際してのＡｒガスの圧力は０．２５Ｐａであった。また、成膜中の基板の温度は室温であり、ＤＣの電力は３００Ｗであった。

次に、基体を４３０℃に加熱し、ＭｇＯターゲットを用いて、ＲＦスパッタリング法で、膜厚５ｎｍのシード層４０を成膜した。シード層であるＭｇＯ層は、Ａｒガスの圧力０．１Ｐａの条件下、ＲＦの電力２００Ｗで成膜した。

次に、第２磁性層６１を成膜した。第２磁性層はＦｅＰｔ−Ｃ層である。第２磁性層６１の成膜は、まず、上記の各層を成膜した基体を４３０℃に加熱したまま、ＦｅＰｔ合金ターゲット及びＣターゲットを用いるコスパッタ法で行った。コスパッタには、ＤＣマグネトロンスパッタ法を用い、膜厚２ｎｍの第２磁性層を成膜した。ＦｅＰｔ−Ｃ層の成膜は、ターゲットへの印加電力を、ＦｅＰｔ合金ターゲットに対して４０Ｗ、Ｃターゲットに対して２１０Ｗに調整して行った。この電力により、ＦｅＰｔ（６０ｖｏｌ％）−Ｃ（４０ｖｏｌ％）のＦｅＰｔ−Ｃ層を得た。また、ＦｅＰｔ合金ターゲットは、ＦｅＰｔ−Ｃ層のＦｅＰｔが、Ｆｅ（ａｔ％）：Ｐｔ（ａｔ％）＝５０：５０の組成となるように調製されたものである。

次に、第１磁気記録層６５を成膜した。本実施例の第１磁気記録層６５はＦｅＰｔ−ＳｉＯ₂層の第１磁性層６２及びＳｉＯ₂からなる非磁性粒界材料層６４を含む。第１磁気記録層６５の成膜は、ＦｅＰｔ合金ターゲット及びＳｉＯ₂ターゲットを用いるコスパッタ法で行った。ここで、ＦｅＰｔに対しては４０Ｗの電力を用いたＤＣマグネトロンスパッタ法を用い、ＳｉＯ₂に対しては２００Ｗの電力を用いたＲＦスパッタ法を用いた。この電力により、ＦｅＰｔ（７０ｖｏｌ％）−ＳｉＯ₂（３０ｖｏｌ％）のＦｅＰｔ−ＳｉＯ₂層を得た。また、ＦｅＰｔ合金ターゲットは、ＦｅＰｔ−ＳｉＯ₂層のＦｅＰｔが、Ｆｅ（ａｔ％）：Ｐｔ（ａｔ％）＝５０：５０の組成となるように調製されたものである。得られた第１磁気記録層６５の膜厚は、６ｎｍであった。

第１磁気記録層及び第２磁性層を形成する際のＡｒガスの圧力は、１．０Ｐａ、１．５Ｐａ及び３．０Ｐａの三種類に調整した。

次に、０．５ＰａのＡｒガス圧の下で、Ｐｔターゲットを用いたＤＣマグネトロンスパッタ法により、膜厚２ｎｍのＰｔ保護層を形成した。成膜時の基板の温度は室温であり、スパッタ時の電力は５０Ｗであった。以上の手順により、磁気記録媒体を得た。

磁気記録媒体の成膜時の条件を以下の表にまとめた。

（結果）
上記条件で得られた各磁気記録媒体について、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）により、断面ＴＥＭ画像を測定し、磁気記録媒体の粒子構造を確認した。結果を図５に示す。図５に示されるように、ＦｅＰｔ−ＳｉＯ₂の成膜時のＡｒガス圧が１．５Ｐａ以上の場合にＦｅＰｔ−ＳｉＯ₂層上に、ＳｉＯ₂からなる非磁性粒界材料層が形成さることがわかった。なお、図５において、ＳｉＯ₂からなる非磁性粒界材料層は、「ＳｉＯ₂薄膜」として示した。また、本実施例の場合、磁気記録層は、第２磁性層の磁性粒子と第１磁気記録層の磁性粒子が一対一で成長する、いわゆる１ｂｙ１成長して一体化していた。

磁気記録媒体の製造方法では、磁気記録層の成膜時のＡｒガス圧が１．５Ｐａ以上であると、磁気記録層の最上部に非磁性粒界材料層が形成される。そして、この非磁性粒界材料層上に保護層を設けることで、磁気ヘッドの浮上性がよく、しかも耐食性に優れた保護層を含む磁気記録媒体を形成することができる。

２０ 基板
４０ シード層
６０ 磁気記録層
６１ 第２磁性層
６２ 第１磁性層
６４ 非磁性粒界材料層
６５ 第１磁気記録層
８０ 保護層

Claims (5)

1. 基板と、規則合金及び非磁性粒界材料を含む磁気記録層と、保護層とを含む磁気記録媒体の製造方法であって、
   （ａ）前記基板を準備する工程と、
   （ｂ）前記規則合金を構成する元素と、前記非磁性粒界材料とをスパッタして、第１磁性層と、前記第１磁性層上に前記非磁性粒界材料からなる薄層とを含む磁気記録層を形成する工程と、
   （ｃ）前記保護層を形成する工程と
   を含み、
   前記工程（ｂ）の第1磁性層の膜厚は４〜１６ｎｍであり、前記薄層の膜厚は０．２〜３ｎｍであり、前記工程（ｂ）の磁気記録層の形成において、スパッタ時のガス圧が１．５Ｐａ以上に設定され、前記非磁性粒界材料からなる薄層が前記第１磁性層上に形成されることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
2. 前記工程（ｂ）は、前記磁気記録層の形成前に、規則合金を構成する元素と、炭素（Ｃ）をスパッタして、第２磁性層を形成する工程を更に含み、前記第２磁性層の膜厚が２〜４ｎｍであ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。
3. 前記規則合金は、Ｆｅ及びＣｏからなる群から選択される少なくとも１つの元素と、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ及びＩｒからなる群から選択される少なくとも１つの元素とを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
4. 前記非磁性粒界材料は、Ｃ、Ｂ、Ａｇ、Ｇｅ、Ｗ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、ＧｅＯ₂及びＢ₂Ｏ₃からなる群から選択される少なくとも１種の材料を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
5. 前記規則合金がＦｅＰｔであり、前記非磁性粒界材料がＳｉＯ₂であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。