CN1661690A - 磁记录介质的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种磁记录介质的制造方法,可高效率制造具有以凹凸图案形成的记录层、表面十分平坦、记录再现精度良好的磁记录介质。包括:非磁性材料填充工序(S104),通过在基板上以规定的凹凸图案形成的记录层上成膜非磁性材料而填充上述凹凸图案的凹部;平坦化工序(S106),通过干蚀刻去除记录层上剩余的非磁性材料而使表面平坦化,进行加工条件的设定,使得相对于该平坦化工序的干蚀刻的非磁性材料的蚀刻率和记录层的蚀刻率实质上相等。
Description
技术领域
本发明涉及记录层以凹凸图案形成的磁记录介质的制造方法。
背景技术
原来,硬盘等磁记录介质力图通过构成记录层的磁性粒子的细微化、材料的变更、磁头加工的微细化等的改进来显著提高面记录密度,今后也期待进一步提高面记录密度。
但是,磁头的加工界限、磁场的加宽引起的侧边缘化(サイドフリンヅ)、串扰(クロスト一ク)等问题明显化了,原来的改进方法对面记录密度的提高有限制,因此作为可实现进一步的面记录密度的提高的磁记录介质的候补,提出以规定凹凸图案形成记录层而成的离散磁道介质和离散比特介质等的所谓图案化介质类型的磁记录介质(例如参照特开平9-97419号公报)。
另一方面,介质表面为凹凸图案时,磁头滑动块的浮动高度变得不稳定,记录、再现特性会有恶化,因此需要在凹凸图案的记录层上成膜非磁性材料来填充凹部,去除记录层上的剩余的非磁性材料,而使表面平坦化。
作为将记录层加工为凹凸图案的方法,利用干蚀刻的方法。此外,作为成膜非磁性材料的方法,使用半导体制造领域中所用的溅射等成膜技术。而且,关于去除记录层上的剩余非磁性材料来平坦化的方法,利用半导体制造领域所使用的CMP(化学机械抛光:Chemical Mechanical Polishing)等加工技术。
但是,CMP法难以按1~2nm左右的纳米级精密控制加工量(厚度),去除记录层的非磁性材料后,由于进一步与非磁性材料一起去除记录层的一部分,因二者的加工速度之差会使表面的阶梯差增加。
此外,CMP法是湿式处理,因此当与记录层的加工工序等的干处理组合时,被加工物的运送等变得复杂,出现制造工序整体效率低下的问题。
此外,使用CMP法时,浆料(スラリ一)与记录层反应,出现记录层的磁特性容易恶化的问题。而且,使用CMP法时,为去除浆料,洗净中需要很长时间并且需要成本,这也是问题所在。
发明内容
本发明考虑上述问题而作出,其目的在于提供一种可高效率地制造具有以凹凸图案形成的记录层、表面充分平坦、记录再现精度良好的磁记录介质的磁记录介质的制造方法。
本发明通过在平坦化工序中使用干蚀刻的同时,设定蚀刻条件而使得非磁性材料相对于该干蚀刻的蚀刻率与记录层的蚀刻率实质上相等,来解决上述问题。干蚀刻由于具有使膜的突出部位比其他部位有选择地更快地去除的倾向,因此平坦化效果高,而且与CMP法相比,加工量的控制容易,同时通过使非磁性材料的蚀刻率与记录层的蚀刻率实质上相等,在完全去除记录层上的非磁性材料后,即便与非磁性材料一起去除了记录层的一部分,也可防止记录层的上表面和非磁性材料的上表面之间的阶梯差增加。
即通过如下的本发明,可解决上述问题。
(1)一种磁记录介质的制造方法,其特征在于包括:非磁性材料填充工序,通过在基板上以规定的凹凸图案形成的记录层上成膜非磁性材料而填充上述凹凸图案的凹部;平坦化工序,通过干蚀刻去除上述记录层上剩余的上述非磁性材料而使表面平坦化,进行加工条件的设定,使得相对于该平坦化工序的干蚀刻的上述非磁性材料的蚀刻率和上述记录层的蚀刻率实质上相等。
(2)根据上述(1)所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于使用离子束蚀刻作为上述干蚀刻,同时作为上述加工条件的设定,将相对于上述基板表面的离子束的入射角限制在规定的范围内。
(3)根据上述(1)或(2)所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于使用包含多种气体的混合气体作为上述干蚀刻的加工用气体,同时作为上述加工条件的设定,将上述加工用气体中所包含的气体的构成比率限定在规定的范围内。
(4)根据上述(1)~(3)中任一项所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于将包含相对于上述干蚀刻的蚀刻率不同的多种材料的复合材料用作上述非磁性材料,同时作为上述加工条件的设定,将上述复合材料中所包含的材料的构成比率限定在规定的范围内。
(5)根据上述(1)~(4)中任一项所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于作为上述非磁性材料的成膜手法,使用该非磁性材料的相对于上述干蚀刻的蚀刻率根据成膜条件而变化的成膜手法,作为上述加工条件的设定,调整上述成膜条件。
(6)根据上述(1)~(5)中任一项所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于上述非磁性材料填充工序使用向上述基板施加偏置功率的同时、成膜上述非磁性材料的成膜手法。
此外,本申请中,所谓“以凹凸图案形成的记录层”是指,除按多个记录要素分割的记录层外,还包含如下记录层:以部分连续方式部分分割的记录层、像螺旋状的涡流形状的记录层那样在基板上的一部分上连续形成的记录层、形成凸部和凹部二者的连续的记录层。
而且,本申请中,“剩余的非磁性材料”是指在记录层上表面的上侧(与基板的相反侧)处存在的非磁性材料。
并且,本申请中,“蚀刻率”的术语是指通过蚀刻产生的每单位时间的加工量。
另外,本申请中,“非磁性材料的蚀刻率与记录层的蚀刻率实质上相等”是指两者的蚀刻率之差可收敛在例如10%以下左右的微小范围的情况,并不限定在二者的蚀刻率之差完全为0的情况。
此外,本申请中,“离子束蚀刻”的术语是指例如离子研磨等的将离子化的气体照射到被加工体上来进行去除的方法的总称。
此外,本申请中“离子束的入射角”的术语是指离子束对被加工体表面入射的角度,在被加工体表面与离子束的平均照射方向所成角度的意义上使用。例如,离子束的中心轴与被加工体表面平行时,入射角为0°,离子束的中心轴与被加工体表面垂直时,入射角为+90°。
此外,本申请中,“磁记录介质”的术语不限定于信息的记录、读取中仅使用磁性的硬盘、floppy(注册商标)disc(软盘)、磁带等,还可指兼用磁和光的MO(Magnet Optical:磁光盘)等的光磁记录介质、兼用磁和热的热辅助型的记录介质。
本发明通过在平坦化工序中使用干蚀刻可得到高的平坦化效果,而且通过设定蚀刻条件,使得非磁性材料的蚀刻率与记录层的蚀刻率实质上相等,从而在完全去除记录层上的非磁性材料后,即便与非磁性层一起去除了记录层的一部分,也可防止记录层的上表面与非磁性材料的上表面之间的阶梯差增加。而且,通过使用干蚀刻,不需要浆料的洗净等,并且,通过与其他干处理组合,可提高制造工序整体的效率。
附图说明
图1是模式地表示本发明的第一实施形式的被加工体的加工坯体结构的侧截面图;
图2是模式地表示出加工该被加工体而得到的磁记录介质的结构的侧截面图;
图3是表示该磁记录介质的制造工序的概要的流程图;
图4是模式地表示在表面形成了记录要素的上述被加工体的形状的侧截面图;
图5是模式地表示出在记录要素上成膜非磁性材料、凹部用非磁性材料填充了的上述被加工体的形状的侧截面图;
图6是模式地表示出上述被加工体的平坦化工序的侧截面图;
图7是表示使用Ar气作为该平坦化工序的加工用气体的情况下的离子束入射角与蚀刻率的关系的曲线图;
图8是模式地表示出平坦化工序后的上述被加工体的形状的侧截面图;
图9是表示本发明第二实施形式的将Ar气与C2F6气的混合气体作为加工用气体的情况下的加工用气体中的Ar气的比率与蚀刻率的关系的曲线图;
图10是表示本发明第三实施形式的复合材料中的SiO2的比率与蚀刻率的关系的曲线图;
图11是表示本发明第四实施形式的非磁性材料成膜时的气体压力与蚀刻率的关系的曲线图。
具体实施方式
下面参考附图详细说明本发明的最佳实施形式。
本发明的第一实施形式涉及如下制造方法:通过向在基板上形成连续记录层等而构成的图1所示的被加工体的加工坯体实施加工,从而按规定的凹凸图案将连续记录层分割为多个记录要素,同时在记录要素之间的凹部(凹凸图案的凹部)中填充非磁性材料来制造图2所示的磁记录介质,在非磁性材料填充工序和平坦化工序中体现出特征。关于其他工序,与现有技术相同,因此适当省略说明。
如图1所示,被加工体10的加工坯体为通过在玻璃基板12上按顺序形成底层14、软磁性层16、配向层18、连续记录层20、第一掩膜层22、第二掩膜层24、抗蚀剂层26而成的结构。
底层14厚度为30~200nm,材料为Ta(钽)、Cr(铬)或Cr合金。软磁性层16厚度为50~300nm,材料为Fe(铁)合金或Co(钴)合金。配向层18厚度为3~30nm,材料为Cr、非磁性的CoCr合金、Ti(钛)、MgO(氧化镁)等。连续记录层20厚度为5~30nm,材料为CoCr(钴铬)合金。第一掩膜层22厚度为3~50nm,材料为TiN(氮化钛)。
第二掩膜层24厚度为3~30nm,材料为Ni(镍)。抗蚀剂层26厚度为30~300nm,材料为负型抗蚀剂(NBE22A,住友化学工业株式会社制造)。
如图2所示,磁记录介质30是垂直记录型的离散型磁盘,记录层32是将上述连续记录层20以微小间隔分割为多个记录要素32A而成的凹凸图案。记录要素32A具体而言,在数据区域中在磁道径向上以微小间隔按同心圆状形成,在伺服区域中按规定的伺服信息等的图案形成。而且,记录要素32A之间的凹部34中填充非磁性材料36,在记录要素32A和非磁性材料36上按顺序形成保护层38、润滑层40。
非磁性材料36材料为SiO2(二氧化硅)。保护层38厚度为1~5nm,材料为称为类金刚石碳的硬质碳膜。此外,本申请中,“类金刚石碳(下面称为DLC)”的术语是指以碳为主要成分,非晶结构,韦氏硬度测定中示出200~8000kgf/mm2左右硬度的材料。润滑层40厚度为1~2nm,材料为PFPE(过氟聚醚:パ一フロロポリエ一テル)。
接着沿用图3的流程图说明被加工体10的加工方法。
首先,加工图1所示的被加工体10的加工坯体,将连续记录层20分割为记录要素32A来形成记录层32。
被加工体10的加工坯体,具体而言,通过由溅射法在玻璃基板12上按顺序形成底层14、软磁性层16、配向层18、连续记录层20、第一掩膜层22、第二掩膜层24,再由旋涂法涂敷抗蚀剂层26而得到(S100)。此外,可用浸渍法涂敷抗蚀剂层26。
在该被加工体10的加工坯体的抗蚀剂层26上使用复制装置(未示出),通过纳米压印法在伺服区域复制包含接触孔的规定的伺服图案,在数据区域,在径向上以微小间隔复制凹凸图案,通过以O2气作为反应气体的反应性离子蚀刻,去除凹凸图案的凹部底面的抗蚀剂层26。此外,也可以曝光、显影抗蚀剂层26,而加工成凹凸图案。
接着,通过使用了Ar(氩)气的离子束蚀刻,去除凹部底面的第二掩膜层24,而且,通过使用了SF6(六氟化硫)气的反应性离子蚀刻,去除凹部底面的第一掩膜层22。由此,在凹部底面露出连续记录层20。接着,通过以CO气和NH3气为反应气体的反应性离子蚀刻,去除凹部底面的连续记录层20。由此,连续记录层20被分割为多个记录要素32A,形成记录层32(S102)。接着,通过以SF6气为反应气体的反应性离子蚀刻,完全去除记录要素32A上表面所残留的第一掩膜层22,得到凹凸图案的记录层32形成在表面上的图4所示的被加工体10。
接着,如图5所示,通过偏置溅射法向被加工体10施加偏置功率,并且在被加工体10的表面成膜SiO2(非磁性材料36)的粒子,填充记录要素32A之间的凹部34(S104)。这里,非磁性材料36成膜为完全覆盖记录要素32A。
此时,通过Ar等的溅射气体与SiO2的靶冲突,从而SiO2粒子飞散,按记录要素的凹凸形状同样堆积在被加工体10的表面,从而非磁性材料36有表面为凹凸形状的倾向。
另一方面,通过向被加工体10施加偏置功率,溅射气体与顺着被加工体10的方向堆积好的SiO2冲突,蚀刻堆积好的SiO2的一部分。该蚀刻作用具有使堆积好的SiO2中突出的部分比其他部位更快的选择性去除的倾向,因此非磁性材料36的表面的凹凸逐渐被平均。实质上,这些作用同时进行,成膜作用大于蚀刻作用,则可将表面凹凸抑制到很小地来进行非磁性材料36的成膜。
因此,如图5所示,非磁性材料36按表面凹凸被抑制的形状成膜。
接着如图6所示,使用离子束蚀刻去除剩余的非磁性材料36,直到记录要素32A的上表面,平坦化记录要素32A和非磁性材料36的表面(S106)。这里,使用Ar气作为离子束蚀刻的加工用气体,离子束入射角限制为50°或其以上、60°或其以下的范围,去除非磁性材料36,直到记录要素32A的上表面。这样,通过使离子束的入射角从相对于表面垂直的方向倾斜,可提高均匀凹凸的效果。
而且,如图7所示,通过将离子束的入射角限制在上述范围,使得该图中符号为A的曲线所示的SiO2(非磁性材料36)的蚀刻率与该图中符号为B的曲线所示的CoCr合金(记录层32)的蚀刻率实质上相等,因此去除记录要素32A上的非磁性材料36后,即便与非磁性材料36一起去除了记录要素32A的一部分,也不会增加记录要素32A的上表面与非磁性材料36的上表面的阶梯差。此外,图7表示将成膜时的溅射气体的气体压力调节到0.3Pa时的SiO2的蚀刻率。
由此,如图8所示,完全去除记录要素32A上的非磁性材料36,可使非磁性材料36和记录要素32A的上表面充分平坦化。
此外,非磁性材料填充工序(S104)中,通过施加偏置功率,非磁性材料36抑制表面的凹凸来成膜,从而仅此就容易实现平坦化。
接着,通过CVD(化学气相沉积:Chemical Vapor Deposition)法在记录要素32A和非磁性材料36的上表面形成保护层38(S108)。而且,通过浸渍法在保护层38上涂敷润滑层40(S110)。由此,完成上述图2所示的磁记录介质30。
如上所述,施加偏置功率来抑制表面的凹凸,并成膜非磁性材料36,再使用离子束蚀刻,并且限制离子束的入射角度,使得记录要素32A和非磁性材料36的蚀刻率实质上相等,从而可将记录要素32A和非磁性材料36的表面确实平坦化到希望的水平,润滑层40的表面也充分平坦化到希望的水平。因此,得到磁头滑动块稳定的浮动特性。
此外,本第一实施形式中,通过溅射法成膜非磁性材料36,但本发明不限于此,例如也可通过离子束沉积等其他成膜手法来成膜非磁性材料36。此时,也通过施加偏置功率得到抑制表面的凹凸的效果。另一方面,平坦化工序(S106)中如果可充分将表面平坦化,也可使用不施加偏置功率的成膜手法来成膜非磁性材料36。
此外,本第一实施形式中,使用Ar气作为离子束蚀刻的加工用气体,但本发明不限于此,例如也可使用Kr(氪)、Xe(氙)等其他惰性气体、C2F6(六氟乙烷)、SF6(六氟化硫)、CF4(四氟化碳)等卤化烃类气体作为加工用气体。作为卤化烃类气体,除氟化气体外,也可使用氯化气体,但为了残留的加工用气体的清除容易,最好使用氟化气体。
此外,本第一实施形式中,离子束入射角限制为50°或其以上、60°或其以下的范围,但本发明不限定于此,可根据加工用气体的种类、记录层32、非磁性材料36的材质适当调整离子束入射角,使得记录层32和非磁性材料36的蚀刻率实质上相等。
接着说明本发明的第二实施形式。
本第二实施形式相对于上述第一实施形式,在平坦化工序(S106)中使用Ar气与C2F6(六氟乙烷)气的混合气体作为离子束蚀刻的加工用气体,同时将离子束入射角设定为约90°,将加工用气体中Ar气的流量比率限制在80%或其以上、90%或其以下的范围。其他与上述第一实施形式相同,因此省略说明。
相对于加工用气体中Ar气的流量比率的SiO2(非磁性材料36)的蚀刻率为图9中符号为C的曲线所示,CoCr合金(记录层32)的蚀刻率为该图中符号为D的曲线所示。
而且,如图9所示,通过将加工用气体中Ar气的流量比率限制在上述范围,可使得非磁性材料36的蚀刻率与记录层32的蚀刻率实质上相等,去除记录要素32A上的非磁性材料36后,即便与非磁性材料36一起去除了记录要素32A的一部分,也不会增加记录要素32A的上表面与非磁性材料36的上表面的阶梯差。
后面与上述第一实施形式同样形成保护层38、润滑层40,完成磁记录介质30。
此外,本第二实施形式中,使用Ar气与C2F6气的混合气体作为加工用气体,但本发明不限于此,例如也可使用SF6、CF4等其他卤化烃类气体与Ar、Kr、Xe等其他惰性气体的混合气体。或由3种以上的气体构成加工用气体。
而且本第二实施形式中,将离子束的入射角设定为约90°,但本发明不限于此,也可根据加工用气体的种类、记录层32、非磁性材料36的材质适当调整离子束的入射角,使得记录层32和非磁性材料36的蚀刻率实质上相等。
而且,本第二实施形式中,将加工用气体中Ar气的流量比率限制在80%或其以上、90%或其以下,但本发明不限于此,可根据加工用气体的种类、记录层32、非磁性材料36的材质、离子束的入射角适当调整加工用气体中气体的构成比率,使得记录层32和非磁性材料36的蚀刻率实质上相等。
接着说明本发明的第三实施形式。
本第三实施形式相对于上述第一实施形式,在平坦化工序(S106)中使用以CO(一氧化碳)气和NH3(氨)气为反应气体的反应性离子蚀刻,作为非磁性材料36的材料,使用混合相对于以CO气和NH3气为反应气体的反应性离子蚀刻的蚀刻率不同的SiO2和C(碳)而成的复合材料,并且,复合材料中SiO2的体积的构成比率限制为约25%或其以上、35%或其以下。其他与上述第一实施形式相同,因此省略说明。相对于复合材料中SiO2体积的构成比率的SiO2和C的复合材料(非磁性材料36)的平均蚀刻率为图10中符号为E的曲线所示,相同的加工条件下CoCr合金(记录层32)的蚀刻率为该图10中符号为F的直线所示。
这样,使用以Co气和NH3气为反应气体的反应性离子蚀刻的情况下,反应气体和C化学反应,C变脆化,因此仅此可提高蚀刻率,提高蚀刻率而使得其与记录层实质上相等。
而且,如图10所示,通过将复合材料中SiO2的体积构成比率限制在上述范围,可使得非磁性材料36的蚀刻率与记录层32的蚀刻率实质上相等,去除记录要素32A上的非磁性材料36后,即便与非磁性材料36一起去除了记录要素32A的一部分,也不会增加记录要素32A的上表面与非磁性材料36的上表面的阶梯差。
后面与上述第一实施形式同样形成保护层38、润滑层40,完成磁记录介质30。
此外,本第三实施形式中,使用混合相对于以CO气和NH3气为反应气体的反应性离子蚀刻的蚀刻率不同的SiO2和C(碳)而成的复合材料,作为非磁性材料36的材料,但本发明不限定于此,如果是平坦化工序(S106)中蚀刻率不同的材料,则也可使用包含其他非磁性材料的复合材料。也可由3种以上的非磁性材料构成复合材料。
而且,本第三实施形式中,复合材料中SiO2的体积构成比率限制为约25%或其以上、35%或其以下的范围,但本发明不限定于此,可根据加工用气体的种类、记录层32、非磁性材料36的材质适当调整复合材料中非磁性材料的构成比率,使得记录层32和非磁性材料36的蚀刻率实质上相等。
此外,本第三实施形式中,平坦化工序(S106)中使用以CO气和NH3气为反应气体的反应性离子蚀刻,但本发明不限定于此,根据记录层32、非磁性材料36的材质,也可使用以C2F6、SF6、CF4等卤化烃类气体为反应气体的反应性离子蚀刻、反应性离子束蚀刻。
接着说明本发明的第四实施形式。
本第四实施形式相对于上述第一实施形式,在平坦化工序(S106)中将离子束的入射角设定为约90°的同时,作为非磁性材料填充工序(S104)的成膜条件,将溅射气体的气压限制在0.7~0.8Pa或1.4~1.5Pa的范围。其他与上述第一实施形式相同,因此省略说明。离子束的入射角为90°时,相对于成膜时的溅射气体的气压的SiO2(非磁性材料36)的蚀刻率为图11中符号为G的曲线所示,相同加工条件下CoCr合金(记录层32)的蚀刻率为该图11中符号为H的直线所示。
如图11所示,即便离子束的入射角设定为约90°,通过将溅射气体的气压限制在0.7~0.8Pa或1.4~1.5Pa的范围,可使得非磁性材料36的蚀刻率与记录层32的蚀刻率实质上相等。因此,去除记录要素32A上的非磁性材料36后,即便与非磁性材料36一起去除了记录要素32A的一部分,也不会增加记录要素32A的上表面与非磁性材料36的上表面的阶梯差。
后面与上述第一实施形式同样形成保护层38、润滑层40,完成磁记录介质30。
此外,本第四实施形式中,将离子束的入射角设定为约90°,但本发明不限定于此,可根据加工用气体的种类、记录层32、非磁性材料36的材质以及其成膜条件适当调整离子束的入射角,使得记录层32和非磁性材料36的蚀刻率实质上相等。
此外,本第四实施形式中,平坦化工序(S106)中使用以Ar气为加工用气体的离子束蚀刻,但本发明不限定于此,平坦化工序(S106)中也可使用以其他气体作为加工用气体的离子束蚀刻和其他的干蚀刻。
此外,该第四实施形式中,作为非磁性材料36的成膜条件,调整溅射气体的气压,但本发明不限定于此,只要使得平坦化工序(S106)中记录层32和非磁性材料36的蚀刻率实质上相等即可,例如也可调整溅射气体种类等其他成膜条件。
上述第一到第四实施形式中,在连续记录层20上形成第一掩膜层22、第二掩膜层24、抗蚀剂层26,按3个阶段的干蚀刻分割连续记录层20,但如果能够将连续记录层20加工为希望的凹凸图案,则可不特别限定抗蚀剂层、掩膜层的材料、叠层数、厚度、干蚀刻的种类等。
上述第一到第四实施形式中,记录层32(连续记录层20)的材料是CoCr合金,但本发明不限定于此,例如包含铁族元素(Co、Fe(铁)、Ni)的其他合金、它们的叠层体等的其他材料的记录要素构成的磁记录介质的加工中也可适用本发明。
上述第一到第四实施形式中,非磁性材料36的材料为SiO2,但本发明不限定于此,也可使用其他氧化物、TiN(氮化钛)等氮化物、Ta(钽)、TaSi、Si等的其他非磁性材料。
上述第一到第四实施形式中,连续记录层20下面形成底层14、软磁性层16、配向层18,但本发明不限定于此,连续记录层20下面的层的结构可对应磁记录介质的种类适当变化。例如,底层14、软磁性层16、配向层18中也可省略一层数或两层。或者,各层由多层构成。也可在基板上直接形成连续记录层。
上述第一到第四实施形式中,磁记录介质30是在数据区域中记录要素32A在磁道径向上以微小间隔并置的垂直记录型的离散型的磁盘,但本发明不限定于此,记录要素在磁道周向上(扇形方向)以微小间隔并置的磁盘、在磁道径向和周向两个方向上以微小间隔并置的磁盘、具有形成凹凸图案的连续记录层的全息型的磁盘、磁道为螺旋形状的磁盘的制造中当然也可适用本发明。面内记录型的磁盘中也可适用本发明。MO等光磁盘、兼用磁和热的热辅助型的磁盘以及磁带等盘状以外的具有凹凸图案的记录层的其他磁记录介质的制造中也可适用本发明。
实施例1
如上述第一实施形式那样,制作磁记录介质30。具体而言,按下述的凹凸图案形成记录层32。
间距:150nm
凸部宽度:95nm
凹部宽度:55nm
凹凸阶梯差:20nm
接着,在非磁性材料填充工序(S104)中进行下面这样的条件设定,将非磁性材料36成膜为约40nm的膜厚,用非磁性材料36填充凹部34。这里所示的非磁性材料36的厚度为成膜的非磁性材料36的表面的最突出部位与记录层32的上表面的距离。
接入功率:500W
Ar气压:0.3Pa
偏置功率:250W
接着,平坦化工序(S106)中进行下面这样的条件设定,完全去除记录要素32A上的非磁性材料36。此时,在偏差的范围内,部分记录层被稍稍蚀刻了。该加工条件的非磁性材料36(SiO2)、记录要素32A的蚀刻率都约为370埃/min。
Ar气体流量:11sccm
气压:0.05Pa
束电压:500V
束电流:500mA
抑制(サプレツサ一)电压:400V
离子束入射角:+55°
平坦化工序(S106)后,通过AFM(原子力显微镜:Atomic ForceMicroscope)观察记录层32和非磁性材料36的表面,得到下面结果。下面所示平均阶梯差是记录要素32A上表面和非磁性材料36上表面的平均阶梯差。
算术平均粗糙度Ra:0.41nm
最大高度Rmax:4.02nm
平均阶梯差:0.0nm
实施例2
如上述第二实施形式那样,平坦化工序(S106)中使用Ar气和C2F6(六氟化乙烷)气的混合气体作为离子束蚀刻的加工用气体。其他条件与实施例1相同。平坦化工序(S106)的条件如下设定。本实施例2的加工条件的非磁性材料36(SiO2)、记录要素32A的蚀刻率都约为260埃/min。
Ar+C2F6气体流量:11sccm
加工用气体中Ar气的流量比率:约83%
气压:0.05Pa
束电压:500V
束电流:500mA
抑制电压:400V
离子束入射角:+90°
平坦化工序(S106)后,通过AFM观察记录层32和非磁性材料36的表面,得到下面结果。
算术平均粗糙度Ra:0.46nm
最大高度Rmax:4.19nm
平均阶梯差:0.0nm
比较例1
相对上述实施例1,设离子束的入射角为约90°。其他条件都与实施例1相同。本比较例1的加工条件的非磁性材料36的蚀刻率约为250埃/min,记录层32的蚀刻率约为310埃/min。
平坦化工序(S106)后,通过AFM观察记录层32和非磁性材料36的表面,得到下面结果。
算术平均粗糙度Ra:0.67nm
最大高度Rmax:6.65nm
平均阶梯差:1.2nm
记录层32和非磁性材料36的蚀刻率相等的实施例1和实施例2与记录层32和非磁性材料36的蚀刻率不同的比较例1相比,表面平坦良好。
实施例3
如上述第三实施形式那样,平坦化工序(S106)中使用以CO气和NH3气为反应气体的反应性离子蚀刻,同时作为非磁性材料36的材料,使用混合SiO2和C而成的复合材料。复合材料中SiO2的体积构成比率约为30%。其他工序与实施例1相同。平坦化工序(S106)的条件如下设定。本实施例3的加工条件的非磁性材料36(SiO2+C)、记录要素32A的蚀刻率都约为160埃/min。
CO+NH3气体流量:100sccm
反应气体中CO气的流量比率:约12.5%
气压:1.0Pa
接入功率:1000W
基板偏置功率:5.7W/cm2
平坦化工序(S106)后,通过AFM观察记录层32和非磁性材料36的表面,得到下面结果。
算术平均粗糙度Ra:0.48nm
最大高度Rmax:4.68nm
平均阶梯差:0.0nm
实施例4
如上述第四实施形式那样,平坦化工序(S106)中离子束的入射角设定为约90°的同时,作为非磁性材料填充工序(S104)的成膜条件,使溅射气体的气压为0.75Pa。其他工序与实施例1相同。本实施例4的非磁性材料36(SiO2)、记录要素32A的蚀刻率都约310埃/min。
平坦化工序(S106)后,通过AFM观察记录层32和非磁性材料36的表面,得到下面结果。
算术平均粗糙度Ra:0.59nm
最大高度Rmax:5.11nm
平均阶梯差:0.0nm
实施例1~4中,认为任何一个都将记录层32上的非磁性材料36完全去除,记录层32仅稍稍被蚀刻,但如上所述,可将磁记录介质的表面充分平坦化。
本发明可用于制造例如离散介质、图案化介质等的记录层以凹凸图案形成的磁记录介质。
Claims (9)
1.一种磁记录介质的制造方法,其特征在于,包括:
非磁性材料填充工序,通过在基板上以规定的凹凸图案形成的记录层上成膜非磁性材料而填充上述凹凸图案的凹部;
平坦化工序,通过干蚀刻去除上述记录层上剩余的上述非磁性材料而使表面平坦化,
进行加工条件的设定,使得相对于该平坦化工序的干蚀刻的上述非磁性材料的蚀刻率和上述记录层的蚀刻率实质上相等。
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,使用离子束蚀刻作为上述干蚀刻,同时作为上述加工条件的设定,将相对于上述基板表面的离子束的入射角限制在规定的范围内。
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,使用包含多种气体的混合气体作为上述干蚀刻的加工用气体,同时作为上述加工条件的设定,将上述加工用气体中所包含的气体的构成比率限定在规定的范围内。
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,将包含相对于上述干蚀刻的蚀刻率不同的多种材料的复合材料用作上述非磁性材料,同时作为上述加工条件的设定,将上述复合材料中所包含的材料的构成比率限定在规定的范围内。
5.根据权利要求3所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于,将包含相对于上述干蚀刻的蚀刻率不同的多种材料的复合材料用作上述非磁性材料,同时作为上述加工条件的设定,将上述复合材料中所包含的材料的构成比率限定在规定的范围内。
6.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,作为上述非磁性材料的成膜手法,使用该非磁性材料的相对于上述干蚀刻的蚀刻率根据成膜条件而变化的成膜手法,作为上述加工条件的设定,调整上述成膜条件。
7.根据权利要求3所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于,作为上述非磁性材料的成膜手法,使用该非磁性材料的相对于上述干蚀刻的蚀刻率根据成膜条件而变化的成膜手法,作为上述加工条件的设定,调整上述成膜条件。
8.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,上述非磁性材料填充工序使用向上述基板施加偏置功率的同时、成膜上述非磁性材料的成膜手法。
9.根据权利要求3所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于,上述非磁性材料填充工序使用向上述基板施加偏置功率的同时、成膜上述非磁性材料的成膜手法。
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