CN102349103B - 磁记录介质的制造方法和磁记录再生装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供不使磁性层的表面氧化或卤化并且表面不被粉尘污染、制造工序不复杂的形成有磁性分离了的磁记录图案的磁记录介质的制造方法。这样的磁记录介质的制造方法，其特征在于，依次具有：在非磁性基板上(1)形成磁性层(2)的工序；在磁性层(2)之上形成用于形成磁记录图案的掩模层(3)的工序；以及对磁性层(2)的未被掩模层(3)覆盖的部位照射离子束(10)，除去该部位(7)的磁性层(2)的上层部并且对下层部(8)的磁特性进行改性的工序，离子束(10)使用质量不同的两种以上的正离子，形成离子束的离子枪具有向基板侧推出来自离子源的正离子的正电极和使正离子向基板侧加速的负电极。

Description

磁记录介质的制造方法和磁记录再生装置

技术领域

本发明涉及用于硬盘装置等的磁记录再生装置的磁记录介质的制造方法和磁记录再生装置。

本申请基于在2009年3月11日在日本申请的专利申请2009-58116号要求优选权，将上述申请的内容援引到本申请中。

背景技术

近年，磁盘装置、软盘装置、磁带装置等的磁记录装置的适用范围在显著地增大，随着其重要性增大，对于用于这些装置的磁记录介质，在谋求其记录密度的显著的提高。尤其是引进MR磁头和PRML技术以来，面记录密度的上升更加激烈，近年又引进GMR磁头、TMR磁头等，每年在以约50％的速度继续增加。

对于这些磁记录介质，今后要求实现更高的记录密度，因此要求实现磁性层的高矫顽力化、高信噪比(SNR)、高分辨率。

另外，近年也在继续着在线记录密度提高的同时，通过磁道密度的增加来提高面记录密度的努力。尤其是，在最新的磁记录装置中，磁道密度已达到110kTPI。

然而，若将磁道密度提高下去的话，则相邻的磁道间的磁记录信息相互干扰，其边界区域的磁化迁移区域成为噪声源，容易产生损害SNR的问题。这种情况直接导致比特误码率(Bit Error rate)的恶化，因此成为对于记录密度的提高的障碍。

另外，为了提高面记录密度，必须使磁记录介质上的各记录比特的尺寸更加微细化，对各记录比特必须确保尽可能大的饱和磁化和磁性膜厚。然而，若将记录比特微细化下去的话，则每一比特的磁化最小体积变小，由于热摆所导致的磁化反转，产生记录数据消失的问题。

另外，由于磁道间距离接近，磁记录装置要求极高精度的磁道伺服技术，并且宽幅地实行记录，为了尽量排除来自相邻磁道的影响，一般地采用比记录时窄地进行再生的方法。该方法能够将磁道间的影响抑制在最小限度，另一方面，难以充分得到再生输出，因此存在难以确保充分的SNR的问题。

作为解决这样的热摆问题、确保SNR或者实现确保充分的输出的方法之一，进行了下述尝试：通过在记录介质表面上形成沿着磁道的凹凸，物理性地分离记录磁道彼此，由此提高磁道密度。以下将这样的技术称作分离磁道法，将由此制造的磁记录介质称作分离磁道介质(离散磁道介质)。

另外，也有制造进一步分割了同一磁道内的数据区域的所谓图案介质的尝试。

作为分离磁道介质的一例，已知在表面形成有凹凸图案的非磁性基板上形成磁记录介质，形成物理性地分离的磁记录磁道以及伺服信号图案的磁记录介质(例如参照专利文献1)。

该磁记录介质，是在表面具有多个凹凸的基板的表面上隔着软磁性层形成有强磁性层，在该强磁性层的表面上形成了保护膜的磁记录介质。该磁记录介质，在凸部区域形成有与周围物理性地分隔的磁记录区域。

根据该磁记录介质，能够抑制软磁性层中的畴壁发生，因此难以出现热摆的影响，也没有相邻的信号间的干扰，所以能够形成噪声少的高密度磁记录介质。

分离磁道法有在形成了由几层的薄膜构成的磁记录介质后形成磁道的方法；预先在基板表面上直接或者在用于形成磁道的薄膜层上形成凹凸图案后，进行磁记录介质的薄膜形成的方法(例如参照专利文献2、3)。

另外，还公开了通过对预先形成的磁性层注入氮、氧等的离子或者照射激光，使该部分的磁特性变化从而形成分离磁道介质的磁道间区域的方法(参照专利文献4～6)。

大致区分如以上那样制造具有磁性分离了的磁记录图案的所谓的分离磁道介质或图案介质时形成磁记录图案的方法，有：(1)通过使磁性层的一部分暴露在使用氧和/或卤素的反应性等离子体或反应性离子中，对磁性膜的磁特性进行改性，形成磁记录图案的方法；和(2)采用离子铣削对磁性层的一部分进行加工，形成磁记录图案，并在加工部位填充非磁性材料将表面平滑化的方法。

再者，关于进行离子铣削时所使用的离子枪的结构，曾公开了在等离子发生室中使用了三个电极的结构(参照专利文献7)。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2004-164692号公报

专利文献2：日本特开2004-178793号公报

专利文献3：日本特开2004-178794号公报

专利文献4：日本特开平5-205257号公报

专利文献5：日本特开2006-209952号公报

专利文献6：日本特开2006-309841号公报

专利文献7：日本特开2005-116865号公报

发明内容

然而，(1)的制造方法由于不需要对磁性层物理性地加工，因此发生的粉尘少具有容易得到清洁且平滑的表面的优点，但存在磁性层的表面进行氧化或卤化的缺点。而且，存在以该氧化或卤化的部位为起点发生磁记录介质的腐蚀(含于磁性层中的钴等的磁性粒子的迁移)的问题。

另外，(2)的制造方法由于对磁性层物理性地加工，因此存在发生粉尘，磁记录介质的表面被污染的问题。加之，加工时的粉尘附着在表面上，由于该原因也存在磁记录介质表面的平滑性降低的问题。此外，在磁性层的加工部位需要填充非磁性材料，也存在制造工序变得复杂的问题。

在这样的背景之下，期望得到不使磁性层的表面氧化或卤化、并且表面不被粉尘污染、制造工序不变得复杂的形成有磁性分离了的磁记录图案的磁记录介质的制造方法，但实际情况是尚未提供有效适当的磁记录介质的制造方法。

本发明是考虑这样的状况而完成的，其目的在于提供不使磁性层的表面氧化或卤化，并且，表面不被粉尘污染、制造工序不变得复杂的形成有磁性分离了的磁记录图案的磁记录介质的制造方法。

为了达到上述的目的，本发明提供以下的方案。

(1)一种磁记录介质的制造方法，是具有磁性分离了的磁记录图案的磁记录介质的制造方法，其特征在于，依次具有：在非磁性基板上形成磁性层的工序；在磁性层之上形成用于形成磁记录图案的掩模层的工序；和对磁性层的不被掩模层覆盖的部位照射离子束，除去该部位的磁性层的上层部并且对下层部的磁特性进行改性的工序，离子束使用质量不同的两种以上的正离子，形成离子束的离子枪具有向基板侧推出来自离子源的正离子的正电极和使正离子向基板侧加速的负电极。

(2)根据(1)所述的磁记录介质的制造方法，其特征在于，质量不同的两种以上的上述正离子是含有氮和氢或者氮和氖的离子。

(3)根据(1)或(2)所述的磁记录介质的制造方法，其特征在于，上述离子枪具有使来自上述离子源的上述正离子的能量分布稳定的接地电极，上述离子枪的电极从上述离子源到上述基板侧按正电极、负电极、接地电极的顺序设置。

(4)根据(1)～(3)的任一项所述的磁记录介质的制造方法，其特征在于，对上述正电极的施加电压是+500V以上、+1500V以下的范围内，对上述负电极的施加电压是-2000V以上、-1000V以下的范围内。

(5)根据(1)～(4)的任一项所述的磁记录介质的制造方法，其特征在于，上述离子枪的电极是网状电极。

(6)一种磁记录再生装置，其特征在于，具有采用(1)～(5)的任一项所述的制造方法得到的磁记录介质、和对该磁记录介质记录再生信息的磁头。

本发明采用了对磁性层的不被掩模层覆盖的部位照射离子束，除去该部位的上层部，并且对下层部的磁特性进行改性的工序。由此，离子束只对磁性层的上层部进行加工，因此加工量少，能够抑制粉尘的发生，其结果，能够得到表面清洁且平滑的磁记录介质。

另外，形成离子束的离子枪具有向基板侧推出来自离子源的正离子的正电极和向基板侧加速正离子的负电极。由此，能够照射适合于进行层部的除去和下层部的磁特性的改性的目的的离子束，能够高精度地进行磁性层的上层部的除去和下层部的磁特性的改性。

另外，在本发明中，作为在离子束中使用的正离子，使用将氮和氢混合了的离子或将氮和氖混合了的离子，因此能够同时地进行磁性层的上层部的除去和下层部的磁特性的改性的工序，并且能够以高效率进行。另外，离子束不含有卤素，因此不会生成卤化物，由此也没有因与大气接触卤化物成为基点发生腐蚀的问题。

另外，在本发明中，形成离子束的离子枪具有使来自离子源的正离子的能量分布稳定的接地电极，离子枪的电极，从离子源向基板侧按正电极、负电极、接地电极的顺序被设置，由此离子速的照射量在被照射部位均匀化，能够高精度地进行磁性层的上层部的除去和下层部的磁特性的改性。

另外，本发明通过对正电极的施加电压在+500V以上、+1500V以下的范围内，对负电极的施加电压在-2000V以上、-1000V以下的范围内，能够照射高精度地适合于磁性层的上层部的除去和下层部的磁特性的改性的目的离子束。

另外，在本发明中，离子枪的电极是网状电极，因此离子束的照射量在被照射部位均匀化，能够高精确度地进行磁性层的上层部的除去和下层部的磁特性的改性。

附图说明

图1是表示本发明的磁记录介质的制造方法的剖面工序图。

图2A是表示制造本发明的磁记录介质时使用的离子枪的剖面图。

图2B是放大表示制造本发明的磁记录介质时使用的离子枪的剖面图。

图3是表示使用了采用本发明的制造方法制造的磁记录介质的磁记录再生装置的一例的概略构成图。

图4是表示使正电极的电压变化了时的蚀刻深度与矫顽力(Hc)的关系的曲线图。

图5是表示使正电极的电压变化了时的蚀刻深度与饱和磁化(Ms)的关系的曲线图。

图6是表示使正电极的电压变化了时的蚀刻深度与矫顽力(Hc)的关系的曲线图。

图7是表示使正电极的电压变化了时的蚀刻深度与饱和磁化(Ms)的关系的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图对作为本发明的实施方式的磁记录介质的制造方法详细地进行说明。

再者，本实施方式的磁记录介质，具有在非磁性基板的表面上层叠了软磁性层、中间层、形成有磁图案的磁性层、保护膜的结构，进而，还在表面形成有润滑膜。当然，非磁性基板和磁性层以外可以适当设置。

本实施方式的磁记录介质的制造方法，如图1所示，依次具有：在非磁性基板上形成磁性层2的工序A；在磁性层2的上面形成掩模层3的工序B；在掩模层3的上面形成抗蚀层4的工序C；使用印模5向抗蚀剂层4转印磁记录图案的负型图案的工序D；除去在掩模层3中与磁记录图案的负型图案相对应的部位6的工序E；从抗蚀剂层4侧表面对磁性层2的不被掩模层3覆盖的部位7照射离子束，除去部位7的磁性层的上层部并且对下层部8的磁特性进行改性的工序F；采用干蚀刻除去抗蚀剂层4和掩模层3的工序G；以及，用保护膜覆盖磁性层2的表面的工序H。以下对这些工序详细地进行说明。

首先，在非磁性基板1上形成磁性层2(工序A)。

通常，作为形成磁性层2的方法采用溅射法，但也可以采用适宜的方法。

作为在本实施方式中使用的非磁性基板1，可以使用以Al为主成分的例如Al-Mg合金等的Al合金基板、通常的钠钙玻璃、铝硅酸盐系玻璃、结晶化玻璃类、硅、钛、陶瓷、各种树脂构成的基板等，只要是非磁性基板则可以使用任意的基板。其中，优选使用Al合金基板和结晶化玻璃等的玻璃制基板或硅基板。

另外，这些基板的平均表面粗糙度(Ra)优选为1nm以下，更优选为0.5nm以下，最优选为0.1nm以下。

另外，在本实施方式中，形成于非磁性基板1上的磁性层2，可以是面内磁性层也可以是垂直磁性层，但为了实现更高的记录密度，优选垂直磁性层。这些磁性层2优选由主要以Co为主成分的合金形成。

作为面内磁记录介质用的磁性层2，例如，可以利用包含非磁性的CrMo基底层和强磁性的CoCrPtTa磁性层的叠层结构。

作为垂直磁记录介质用的磁性层2，可以利用将由软磁性的FeCo合金(FeCoB、FeCoSiB、FeCoZr、FeCoZrB、FeCoZrBCu等)、FeTa合金(FeTaN、FeTaC等)、Co合金(CoTaZr、CoZrNB、CoB等)等构成的衬里层、Pt、Pd、NiCr、NiFeCr等的取向控制膜、根据需要的Ru等的中间膜、以及由60Co-15Cr-15Pt合金或70Co-5Cr-15Pt-10SiO₂构成的记录磁性层层叠而成的磁性层。

磁性层2的厚度范围，下限优选为3nm，更优选为5nm，上限优选为20nm，更优选为15nm。

另外，磁性层2只要是根据使用的磁性合金的种类和叠层结构，以能够得到充分的磁头输出输入的方式形成即可。

磁性层2的膜厚，为了在再生时得到一定以上的输出功率，必须是某程度以上的厚度，另一方面，表示记录再生特性的各种参数通常随着输出功率的上升而劣化，因此必须设定成最适宜的膜厚。

接着，在磁性层2的上面形成掩模层3(工序B)。

在磁性层2的上面形成的掩模层3，优选采用下述材料形成，所述材料含有选自C、Ta、W、Cr、CrTi、Ta氮化物、W氮化物、Si、SiO₂、Ta₂O₅、Re、Mo、Ti、V、Nb、Sn、Ga、Ge、As、Ni中的任一种以上。尤其是优选使用As、Ge、Sn、Ga，更优选使用Ni、Ti、V、Nb，最优选使用Cr、C、Mo、Ta、W。

通过使用这样的材料，能够提高掩模层3的对铣削离子的遮蔽性，并且能够提高利用了掩模层的磁记录图案形成特性。此外，这些物质，使用反应性气体的干蚀刻比较容易，因此能够减少干蚀刻时(工序G)的残留物，能够减少磁记录介质表面的污染。

形成掩模层3后，在掩模层3的上面形成抗蚀剂层4(工序C)，利用印模5将磁记录图案的负型图案转印在抗蚀剂层4上(工序D)。

此时，优选使向抗蚀剂层4转印了磁记录图案的负型图案后的抗蚀剂层4的与负型图案相对应的部位11的厚度I为0～10nm的范围内。

通过使抗蚀剂层4的部位11的厚度I为该范围，在掩模层3的蚀刻工序(工序E)中没有掩模层3的边缘部分的下塌，能够提高掩模层3对铣削离子的遮蔽性，并且，能够提高利用了掩模层3的磁记录图案形成特性。

另外，将用于抗蚀剂层4的材料设为通过放射线照射具有固化性的材料，并利用印模5将图案转印在抗蚀剂层4上的工序时，或在图案转印工序之后，优选对抗蚀剂层4照射放射线。

在此所说的放射线，是热射线、可见光线、紫外线、X射线、伽马射线等的较宽概念的电磁波。另外，所谓通过放射线照射具有固化性的材料，例如，对于热射线是热固化树脂，对于紫外线是紫外线固化树脂。

通过采用这样的制造方法，能够将印模5的形状高精度地转印在抗蚀剂层4上，在掩模层3的蚀刻工序(工序E)中没有掩模层3的边缘部分的下塌，能够提高掩模层3对铣削离子的遮蔽性，并且，能够提高利用了掩模层3的磁记录图案形成特性。

尤其是，通过在抗蚀剂层的流动性高的状态下对抗蚀剂层4按压印模5，在该按压的状态下照射放射线，使抗蚀剂层4固化，然后，通过使印模5脱离抗蚀剂层4，能够将印模5的形状高精度地转印在抗蚀剂层4上。

作为在对抗剂层4按压印模5的状态下对抗蚀剂层4照射放射线的方法，可以采用下述方法：从印模5的相反侧即非磁性基板1侧照射放射线的方法；作为印模5的材料，选择能够透射放射线的物质，从印模5侧照射放射线的方法；从印模5的侧面照射放射线的方法；使用如热射线那样对固体传导性高的放射线，通过来自印模5材料或非磁性基板1的热传导来照射放射线的方法。

另外，作为抗蚀剂层4的材料，优选使用酚醛清漆系树脂、丙烯酸酯类、脂环式环氧类等的紫外线固化树脂，作为印模5的材料，优选使用对于紫外线透射性高的玻璃或树脂。

另外，印模5可以使用在金属板上采用电子束描绘等的方法形成了微细的磁道图案的印模，作为材料，要求可以耐加工的硬度、耐久性。例如，可以使用Ni等，但只要是符合上述目的的材料则可以使用任何材料。印模5上除了通常的记录数据的磁道以外，还可以形成脉冲群图案(burstpattern)、格雷码图案、前同步码图案(preamble pattern)这些伺服信号的图案。

在抗蚀剂层4上转印了磁记录图案的负型图案后，采用蚀刻除去抗蚀剂层4的与负型图案相对应的部位11和掩模层3的与负型图案相对应的部位6(工序E)。

然后，从抗蚀剂层4侧表面对磁性层2的没有被掩模层3覆盖的部位7照射离子束70，除去部位7的磁性层2的上层部并且对下层部8的磁特性进行改性(工序F)。

此时，作为除去的磁性层2的上层部的深度m的范围，下限优选0.1nm，更优选1nm，上限优选15nm，更优选10nm。

除去的深度m小于0.1nm的场合，不呈现磁性层2的下层部8的改性效果，另外，除去的深度大于15nm时，磁记录介质的表面平滑性恶化，制造磁记录再生装置时的磁头的浮起特性变差。

离子束10，使用包含氮气或质量不同的两种以上的正离子的混合气体来发生。作为混合气体的具体例，可举出氮与氢的混合气体、氮与氖的混合气体，或者，氮和氢以及氖的混合气体。

作为气体流量的范围，取决于反应容器的大小，但对于一般的较大的反应容器而言，下限优选为10sccm，更优选为13sccm，最优选为15sccm，上限优选为100sccm，更优选为50sccm，最优选为35sccm。

小于10sccm时，存在放电不稳定的不良情况，大于100sccm时，存在蚀刻速度降低的不良情况。

另外，使用氮与氢的混合气体的场合，氮在混合气总体中占有的比例优选为63％以下，更优选为60％以下，最优选为55％以下。最具有效果的比例是50％。

氮的比例小于35％时，存在蚀刻速度降低的不良情况。而大于90％时，存在下层部8的磁特性的改性不充分的不良情况。

另外，使用氮与氖的混合气体的场合，氮在混合气总体中占有的比例优选为80％以下，更优选为70％以下，最优选为60％以下。最具有效果的比例是50％。

氮的比例小于20％时，存在蚀刻速度降低的不良情况。而大于80％时，存在下层部8的磁特性的改性不充分的不良情况。

另外，使用氮和氢以及氖的混合气体的场合，氮在混合气体总体中占有的比例优选为90％以下，更优选为80％以下，最优选为70％以下，氢的比例优选为50％以下，更优选为40％以下，最优选为30％以下。

氮的比例小于20％时，存在蚀刻速度降低的不良情况。而大于90％时，存在下层部8的磁特性的改性不充分的不良情况。

另外，作为每单位面积的离子的照射量的范围，下限优选为3.0×10¹⁵原子/cm²，更优选4.0×10¹⁵原子/cm²，最优选4.8×10¹⁵原子/cm²，上限优选1.2×10¹⁶原子/cm²，更优选1.0×10¹⁶原子/cm²，最优选8.0×10¹⁵原子/cm²。

小于3.0×10¹⁵原子/cm²时，存在蚀刻速度降低的不良情况。而大于1.2×10¹⁶原子/cm²时，掩膜层3的损伤增大，存在磁性层2的不需要改性的部位也磁特性劣化之虞，变得不适宜。

另外，作为蚀刻速度的范围，下限优选0.05nm/秒，更优选0.07nm/秒，最优选0.08nm/秒。上限优选2.5nm/秒，更优选1.8nm/秒，最优选1.0nm/秒。

小于0.05nm/秒时，蚀刻变慢，生产率降低。而大于2.5nm/秒时，成为以短时间进行蚀刻，难以进行控制。

另外，如图2A、图2B所示，形成离子束10的离子枪15由等离子体发生室13和与省略图示的电源连接的电极14构成。

电极14由正电极18、负电极19、接地电极20构成，从成为离子源的等离子体发生室13，向作为使离子束10照射的被照射基板16的层叠有磁性层2、掩模层3、抗蚀剂层4的非磁性基板1侧，按正电极18、负电极19、接地电极20的顺序被设置。

正电极18、负电极19、接地电极20，均是以网状设置开口部18a、19a、20a的网状电极。

再者，在图2A、图2B中，省略地表示了被照射基板16，但实际上为下述构成：在图1(E)所示的非磁性基板1上层叠了磁性层2、掩模层3、抗蚀剂层4，以抗蚀剂层4侧与离子枪15对向的方式配置。另外，图2A表示了配置2枚被照射基板16，分别由左右的离子枪15照射离子束10的情况，但也可以一枚一枚地照射。另外，在图2B中，分别设置开口部18a、19a、20a各一个，但实际上呈网状地设置了多个。

正电极18担负向被照射基板16推出由作为离子源的等离子发生室13发生的离子的作用，对正电极18的施加电压设定在+500V以上、+1500V以下的范围内。

另外，负电极19担负使被正电极18推出的离子向被照射基板16侧加速的作用，对负电极19的施加电压设定在-2000V以上、-1000V以下的范围内。

接地电极20，为了在使由作为离子源的等离子发生室13发生，并被正电极18推出、被负电极19加速的离子向被照射基板16侧照射时使能量分布稳定而设置。

利用如以上所述构成的离子枪15，离子束10如图2B的箭头所示地从正电极18的开口部18a推出，通过负电极19的开口部19a被加速，通过接地电极20的开口部20a，由此能量分布均匀化，并被照射到被照射基板16上。然后，利用离子束10能够除去磁性层2的上层部，并且下层部8的磁特性被改性。

再者，在此所说的磁性层2的改性，意指：为了将磁性层2图案化而使磁性层2的矫顽力、饱和磁化、残留磁化等部分性地变化，所谓其变化意指降低矫顽力、降低饱和磁化、降低残留磁化。

另外，作为磁特性的改性，优选采用下述方法，所述方法使照射了离子束10的部位7的磁性层2的饱和磁化Ms为当初(未处理)的75％以下，更优选为50％以下，使矫顽力Hc为当初的50％以下，更优选为20％以下。

通过以上的工序形成具有磁性分离了的磁记录图案的磁性层2。并且，通过形成磁性分离了的磁记录图案，对磁记录介质进行磁记录时消除了溢写，能够提供高的面记录密度的磁记录介质。

再者，图4和图5是调查对于以厚度16nm成膜的CoCrPt系磁性层，使用由氮与氢的混合气体(体积比1∶1)发生的离子束10，将负电极19的电压固定在-1500V，使正电极18的电压变化为+500V、+1000V、+1500V时的磁性层2的蚀刻量(蚀刻深度)和磁性层2的矫顽力(Hc)以及饱和磁化(Ms)的变化的曲线图。另外，图6和图7是作为比较使用由氩气代替氮与氢的混合气来发生的离子束10时的曲线图。

再者，在图4～图7的实验中使用的基板，是在后述的实施例中使用的玻璃基板上层叠60nm厚的FeCoB构成的软磁性层、10nm厚的Ru中间层、层叠有12nm厚的Co-Cr-Pt-SiO₂合金构成的层和4nm厚的CoCrPt层的16nm厚的磁性层，进而与实施例同样地形成掩模层和抗蚀剂层，转印有磁记录图案的负型图案的基板。

如图4和图5所示，正电极18的电压为+500V的场合，磁性层2的蚀刻深度和磁性层2的矫顽力以及饱和磁化的变化，大致直线状表示，矫顽力和饱和磁化并不怎么变化。

与此相对，在正电极18的电压为+1500V的场合，蚀刻深度设为10nm时(残留的磁性层为5nm)，可知矫顽力(Hc)大致为0、饱和磁化(Ms)变为1/3左右。

再者，如图6和图7所示，使用由氩气发生的离子束10的场合，不论是使正电极18的电压变化，还是蚀刻的深度变化，基本上没有看到磁特性的改性。

另外，图4和图5表示有关固定了负电极19的电压的情况，但将正电极18的电压固定在+1500V，使负电极19的电压变化为-1000V、-1500V、-2000V的场合也确认了同样的结果。即，-1000V的场合，矫顽力和饱和磁化不怎么变化，但-2000V的场合，矫顽力和饱和磁化充分地变化。

再者，在使正电极18的电压高于1500V的场合和/或使负电极19的电压低于-2000V的场合，离子的注入深度变得过深，例如，垂直磁记录介质用的磁性层2的场合，离子会到达到软磁性的衬里层。其结果，衬里层等的磁特性恶化，磁记录介质发生脉冲嗓声而不优选。

形成磁性层2后，采用干蚀刻除去抗蚀剂层4和掩膜层3(工序G)，根据需要在凹部埋入非磁性材料后，用保护膜9覆盖磁性层2的表面(工序H)。

再者，在本实施方式中，作为抗蚀剂层4和掩模层3的除去，采用了干蚀刻，但也可以采用反应离子蚀刻、离子铣削、湿式蚀刻等的方法。

另外，保护膜9的形成，一般实行使用P-CVD等成膜出类金刚石碳(Diamond Like Carbon)的薄膜的方法，但没有特别的限定。

作为保护膜9，可以使用碳(C)、碳化氢(H_xC)、氮化碳(CN)、非晶碳、碳化硅(SiC)等的碳质层和SiO₂、Zr₂O₃、TiN等通常所使用的保护膜材料。

另外，保护膜9也可以由2层以上的层构成。

但是，保护膜的膜厚必须小于10nm，保护膜的膜厚超过10nm时，磁头与磁性层2的距离增大，不能够得到充分的输入输出信号的强度。

在本实施方式中，优选在保护膜9上形成润滑层。作为润滑层中所使用的润滑剂，可举出氟系润滑剂、烃系润滑剂和它们的混合物等，通常以1～4nm的厚度形成润滑层。

通过以上的工序，可以得到形成有磁性分离了的磁记录图案的磁记录介质。

再者，所谓在本实施方式中所说的磁性分离了的磁记录图案，是指从表面侧观看磁记录介质的场合，磁性层2被改性(非磁性化或弱磁性化)了的区域12分离的状态。即，如果磁性层2从表面侧观看通过磁特性的改性被分离，则在磁性层2的底部也可以不分离，包含在磁性分离了的磁记录图案的概念中。

另外，在本实施方式中所说的磁记录图案，改性了的区域12不需要完全是非磁性。即，即使是区域12稍微具有矫顽力或饱和磁化的情况下，只要磁头能够在磁记录图案部进行读写，则可以作为磁性分离了的磁记录图案。

另外，本实施方式中所说的磁记录图案，包括：每1比特具有一定的规则性地配置了磁记录图案的所谓的图案介质、磁记录图案配置成磁道状的介质、以及伺服信号图案等等。

其中，尤其是磁性分离了的磁记录图案，适用于作为磁记录磁道和伺服信号图案的所谓的分离型磁记录介质，从其制造的简便性来看是优选的。

在本实施方式中，采用对磁性层2的不被掩模层3覆盖的部位7照射离子束10，除去部位7的上层部，并且对下层部8的磁特性进行改性的工序。由此，离子束10只加工磁性层2的上层部，因此加工量少，能够抑制粉尘的发生，其结果，能够得到表面清洁且平滑的磁记录介质。

另外，由于作为离子束10使用将氮与氢或者氮与氖混合了的离子，因此能够同时地进行磁性层2的上层部的除去和下层部8的磁特性的改性，并且，能够以高效率进行。另外，由于离子束10不含有卤素，因此不会生成卤化物，由此，也不存在由于与大气接触卤化物成为基点从而发生腐蚀的问题。

另外，形成离子束10的离子枪15，具有使来自作为离子源的等离子体发生室13的离子的能量分布稳定的接地电极20，离子枪15的电极14，从等离子体发生室13向被照射基板16侧按正电极18、负电极19、接地电极20的顺序被设置。由此，离子束10的照射量在被照射部位均匀化，能够高精度地进行磁性层2的上层部的除去和下层部8的磁特性的改性。

另外，通过使正电极18的电压在+500V以上、+1500V以下的范围内，负电极19的电压在-2000V以上、-1000V以下的范围内，能够照射高精度地适合于进行磁性层2的上层部的除去和下层部8的磁特性的改性的目的的离子束10。

另外，正电极18、负电极19和接地电极20均是网状电极，因此离子束10的照射量在被照射部位均匀化，能够高精度地进行磁性层2的上层部的除去和下层部8的磁特性的改性。

图3是表示使用了上述的磁记录介质的磁记录再生装置的一例的图。

图3所示的磁记录再生装置，具有上述的磁记录介质21、沿记录方向驱动该磁记录介质的介质驱动部22、包含记录部和再生部的磁头23、使磁头23相对于磁记录介质21相对运动的磁头驱动部24和记录再生信号系统25从而构成，所述记录再生信号系统25组合有用于进行对磁头23的信号输入和来自磁头23的输出信号再生的记录再生信号处理单元。

通过采用这样的构成，能够得到记录密度高的磁记录装置。

通过磁性不连续地加工了磁记录介质21的记录磁道，对过去为了排除磁道边缘部的磁化迁移区域的影响而使再生磁头宽度比记录磁头宽度窄来对应的情形，能够使两者为大致相同宽度来工作。由此能够得到充分的再生输出和高的SNR。

此外，通过由GMR磁头或TMR磁头构成磁头23的再生部，即使在高记录密度下也能够得到充分的信号强度，能够实现具有高记录密度的磁记录装置。

另外，使该磁头23的浮起量为0.005μm～0.020μm、以比过去低的高度浮起时，输出提高且能够得到较高的装置SNR，能够提供大容量且高可靠性的磁记录装置。此外，将采用最大似然解码法的信号处理电路组合时能够进一步提高记录密度，例如，在以磁道密度100k磁道/英寸以上、线记录密度1000k比特/英寸以上、每1平方英寸为100G比特以上的记录密度进行记录和再生的场合也能够得到充分的SNR。

实施例

以下举出实施例具体地说明本发明。

[实施例]

把安置了HD用玻璃基板的真空室预先真空排气到1.0×10^-5Pa以下。在此使用的玻璃基板，材质为以Li₂Si₂O₅、Al₂O₃-K₂O、Al₂O₃-K₂O、MgO-P₂O₅、Sb₂O₃-ZnO为构成成分的结晶化玻璃，外径为65mm、内径为20mm、表面粗糙度(Ra)为

采用DC溅射法在该玻璃基板上依次层叠了作为软磁性层的FeCoB、作为中间层的Ru、作为磁性层的70Co-5Cr-15Pt-10SiO₂合金薄膜。各个层的膜厚，FeCoB软磁性层为60nm、Ru中间层为10nm、磁性层为15nm。

采用溅射法在其上形成了掩模层，掩模层使用C，膜厚为20nm。

采用旋涂法在其上涂布抗蚀剂层。抗蚀剂层使用了作为紫外线固化树脂的酚醛清漆系树脂。另外，膜厚为60nm。

在其上，使用具有磁记录图案的负型图案的玻璃制的印模，以1MPa(约8.8kgf/cm²)的压力将印模按压在抗蚀剂层上。在该状态下从紫外线的透射率为95％以上的玻璃制的印模的上部照射波长250nm的紫外线10秒钟，使抗蚀剂固化。然后，从抗蚀剂层上分离印模，转印到抗蚀剂层上的磁记录图案，抗蚀剂层的凸部是宽度64nm的圆周状，抗蚀剂层的凹部(与负型图案对应的部位)是宽度30nm的圆周状，抗蚀剂层的凸部的厚度为65nm，抗蚀剂层的凹部的厚度约为15nm。另外，抗蚀剂层的凹部相对于基板面的角度大约为90度。

然后，采用干蚀刻除去抗蚀剂层以及掩模层的与负型图案对应的部位。干蚀刻条件，关于抗蚀剂的蚀刻，O₂气为40sccm、压力为0.3Pa、高频等离子体电力为300W、DC偏电压为30W、蚀刻时间为10秒；关于C层的蚀刻，O₂气为50sccm、压力为0.6Pa、高频等离子体电力为500W、DC偏电压为60W、蚀刻时间为30秒。

然后，对于磁性层中的未被掩模层覆盖的部位，对其表面照射离子束。使用氮气40sccm、氢气20sccm、氖20sccm的混合气体发生离子束。离子的量为5.5×10¹⁵原子/cm²、蚀刻速度为0.1nm/秒、正电极的电压为+1500V、负电极的电压为-1500V、蚀刻时间为84秒、磁性层的加工深度为8nm。

然后，采用干蚀刻除去抗蚀剂层和掩模层，采用CVD法在其表面成膜出4nm的碳保护膜，然后，涂布1.5nm的润滑剂从而制造了磁记录介质。

测定采用以上的方法制造的磁记录介质的电磁转换特性(SNR和3T-Squash)、磁头浮起高度(滑崩)。在此，所谓「3T-Squash(三磁道拥挤)」是指两侧相邻磁道写入时的中心磁道的信号劣化，作为数值由下式：(残存信号强度Vp-p)/(原来的信号强度Vp-p)×100(％)表示。该值越接近于100％，评价为抗相邻写入性越强。

电磁转换特性的评价使用旋转台实施。此时评价用的磁头，记录时使用垂直记录磁头，读取时使用TuMR磁头，测定记录了750kFCl的信号时的SNR值和3T-Squash。

所制造的磁记录介质，SNR为13.7dB、3T-Squash为86％，RW特性优异，并且，磁头浮起特性也稳定。即，磁记录介质表面的平滑性高，磁性层的磁道间的非磁性部带来的分离特性优异。

产业上的利用可能性

本发明可以在制造磁记录介质的制造业中广泛地应用。

附图标记说明

1-非磁性基板、2-磁性层、3-掩模层、4-抗蚀剂层、5-印模、6-掩模层的与负型图案对应的部位、7-磁性层的未被掩模层覆盖的部位、8-下层部、10-离子束、11-抗蚀剂层的与负型图案对应的部位、12-磁性层的与负型图案对应的部位、13-等离子体发生室、14-电极、15-离子枪、18-正电极、19-负电极、20-接地电极、21-磁记录介质。

Claims (5)

1.一种磁记录介质的制造方法，是具有磁性分离了的磁记录图案的磁记录介质的制造方法，其特征在于，依次具有：

在非磁性基板上形成磁性层的工序；

在磁性层上形成用于形成磁记录图案的掩模层的工序；和

对磁性层的未被掩模层覆盖的部位照射离子束，除去该部位的磁性层的上层部，并且对下层部的磁特性进行改性的工序，

离子束使用包含质量不同的两种以上的正离子的混合气体来发生，

形成离子束的离子枪具有向基板侧推出来自离子源的正离子的正电极和使正离子向基板侧加速的负电极。

2.根据权利要求1所述的磁记录介质的制造方法，其特征在于，质量不同的两种以上的所述正离子是含有氮和氢或者氮和氖的离子。

3.根据权利要求1或2所述的磁记录介质的制造方法，其特征在于，

所述离子枪具有使来自所述离子源的所述正离子的能量分布稳定的接地电极，

所述离子枪的电极，从所述离子源向所述基板侧按正电极、负电极、接地电极的顺序被设置。

4.根据权利要求1或2所述的磁记录介质的制造方法，其特征在于，

对所述正电极的施加电压在+500V以上、+1500V以下的范围内，

对所述负电极的施加电压在-2000V以上、-1000V以下的范围内。

5.根据权利要求1或2所述的磁记录介质的制造方法，其特征在于，所述离子枪的电极是网状电极。