JP2005071543A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 所定の凹凸パターンで形成された記録層を有し、且つ、表面が充分に平坦な磁気記録媒体を効率良く確実に製造することができる磁気記録媒体の製造方法を提供する。
【解決手段】 被加工体１０の表面の法線１０Ａに対して相対的に傾斜した方向から被加工体１０に非磁性材料の粒子を照射し、且つ、非磁性材料の粒子の照射方向５２に対して傾斜した中心軸１０Ａ廻りに被加工体１０を回転させて凹凸パターンの凹部に非磁性体を充填する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、磁気記録媒体の製造方法に関する。

従来、ハードディスク等の磁気記録媒体は、記録層を構成する磁性粒子の微細化、材料の変更、ヘッド加工の微細化等の改良により著しい面記録密度の向上が図られており、今後も一層の面記録密度の向上が期待されている。

しかしながら、ヘッドの加工限界、磁界の広がりに起因するサイドフリンジ、クロストークなどの問題が顕在化してきており、従来の改良手法による面記録密度の向上は限界にきているため、一層の面記録密度の向上を実現可能である磁気記録媒体の候補として、記録層を所定の凹凸パターンで形成し、凹凸パターンの凹部に非磁性体を充填してなるディスクリートタイプの磁気記録媒体が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

記録層を所定の凹凸パターンで形成する加工技術としては、反応性イオンエッチング等のドライエッチングの手法（例えば、特許文献２参照）を利用しうる。

又、非磁性体の充填を実現する手段としては半導体製造の分野で用いられているスパッタリング等の加工技術を利用しうる。尚、スパッタリング等の加工技術を用いると非磁性材料は凹凸パターンの凹部だけでなく、記録層の上面にも成膜され、非磁性体の表面は記録層の凹凸形状に倣って凹凸形状に形成される。

良好な磁気特性を得るためには、記録層上の非磁性体はできるだけ除去する必要がある。又、磁気記録媒体の表面に段差があるとヘッド浮上の不安定化、異物の堆積という問題が生じうるため、記録層及び非磁性体の表面を平坦化することが好ましい。この記録層上の非磁性体の除去及び平坦化についても半導体製造の分野で用いられているＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）等の加工技術を利用しうる。

特開平９−９７４１９号公報 特開平１２―３２２７１０号公報

しかしながら、非磁性体の成膜厚さが薄いと、凹凸パターンの凹部に非磁性体が完全に充填されず、記録層及び非磁性体の表面を充分に平坦化できないことがある。又、凹凸パターンの凹部に非磁性体を完全に充填しても、非磁性体の成膜厚さが薄いと、記録層及び非磁性体の表面を充分に平坦化できないことがある。より詳細に説明すると、図２０（Ａ）に示されるように、非磁性体１０２の表面は記録層１０４の凹凸形状に倣って凹凸形状に形成される。一方、非磁性体１０２は平坦化工程で全体的に除去されながら表面の凹凸が除々に均されるので、非磁性体の成膜厚さが薄いと、表面の凹凸を均す効果のある平坦化工程が実質的に短くなり、図２０（Ｂ）に示されるように、記録層１０４の上面まで非磁性体１０２を除去しても非磁性体１０２の表面の凹凸が充分に均されないことがある。

これに対して、非磁性体を厚く成膜すれば、以上の問題を解決しうるが、材料の使用効率が低下し生産コストが増加するという問題がある。又、平坦化工程の時間が長くなり、生産効率が低下するという問題がある。更に、非磁性体の成膜厚さは基板上の部位により、一定の比率でばらつく傾向があるので、非磁性体を厚く成膜すると、それだけ非磁性体の膜厚分布（膜厚の差）が大きくなり、非磁性体を厚く成膜することによる表面の平坦化効果が減殺されたり、平坦化工程で表面を充分に平坦化することができず、却って磁気記録媒体の表面の凹凸が大きくなることもある。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、所定の微細凹凸パターンで形成された記録層を有し、且つ、表面が充分に平坦な磁気記録媒体を効率良く確実に製造することができる磁気記録媒体の製造方法を提供することをその課題とする。

本発明は、被加工体の表面の法線に対して相対的に傾斜した方向から該被加工体に対して非磁性材料の粒子を照射し、且つ、該非磁性体の粒子の照射方向に対する被加工体の姿勢を相対的に変化させつつ記録層の凹凸パターンの凹部に非磁性体を充填することにより、記録層の凹凸形状に倣って成膜される非磁性体の表面の凹凸を低減し、上記課題を解決するに至った。即ち、成膜される非磁性体の表面の凹凸が小さいので、非磁性体を薄く成膜しても平坦化工程で凹凸を充分均すことができる。又、非磁性体を薄く成膜できるので、平坦化工程の時間をそれだけ短縮でき、生産効率を向上させることができる。

即ち、次のような本発明により、上記課題の解決を図ることができる。

（１）基板上に記録層を所定の凹凸パターンで形成してなる被加工体の表面の法線に対して相対的に傾斜した方向から該被加工体に非磁性材料の粒子を照射し、且つ、該非磁性材料の粒子の照射方向に対して前記被加工体の姿勢を相対的に変化させつつ前記凹凸パターンの凹部に非磁性体を充填する非磁性体充填工程と、余剰の前記非磁性体を除去して前記被加工体の表面を平坦化する平坦化工程と、を含んでなることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。

（２）前記非磁性体充填工程は、前記非磁性材料の粒子の照射方向から傾斜した軸廻りに前記被加工体を相対的に回転させつつ前記凹部に非磁性体を充填するようにしたことを特徴とする前記（１）の磁気記録媒体の製造方法。

（３）前記非磁性体充填工程は、スパッタリング法及びイオンビームデポジション法のいずれかを用いて前記被加工体の表面に対して前記非磁性材料の粒子を照射するようにしたことを特徴とする前記（１）又は（２）の磁気記録媒体の製造方法。

（４）前記非磁性体充填工程は、前記被加工体の表面の法線に対して相対的に４５°以上傾斜した方向から該被加工体に前記非磁性材料の粒子を照射するようにしたことを特徴とする前記（１）乃至（３）のいずれかの磁気記録媒体の製造方法。

（５）前記非磁性体充填工程は、前記凹部の少なくとも一部が２００ｎｍ以下の間隔で形成された前記被加工体の表面の法線に対して相対的に４５°以上傾斜した方向から該被加工体に前記非磁性材料の粒子を照射するようにしたことを特徴とする前記（１）乃至（３）のいずれかの磁気記録媒体の製造方法。

（６）前記非磁性体充填工程は、前記凹部の少なくとも一部が５０ｎｍ以下の凹部幅で形成された前記被加工体の表面の法線に対して相対的に４５°以上傾斜した方向から該被加工体に前記非磁性材料の粒子を照射するようにしたことを特徴とする前記（１）乃至（３）のいずれかの磁気記録媒体の製造方法。

（７）前記非磁性体充填工程は、前記凹部の少なくとも一部が１５０ｎｍ以下の間隔で形成された前記被加工体の表面の法線に対して相対的に１５°以上傾斜した方向から該被加工体に前記非磁性材料の粒子を照射するようにしたことを特徴とする前記（１）乃至（３）のいずれかの磁気記録媒体の製造方法。

（８）前記非磁性体充填工程は、前記凹部の少なくとも一部が４０ｎｍ以下の凹部幅で形成された前記被加工体の表面の法線に対して相対的に１５°以上傾斜した方向から該被加工体に前記非磁性材料の粒子を照射するようにしたことを特徴とする前記（１）乃至（３）のいずれかの磁気記録媒体の製造方法。

尚、本出願において、「基板上に記録層を所定の凹凸パターンで形成してなる」とは、基板上に記録層を所定のパターンで多数の記録要素に分割して形成し、記録要素の間に凹部を形成する場合の他、記録層を部分的に分割して、例えば、螺旋形状の記録要素や、一部が連続した所定のパターンの記録要素を基板上に形成し、該記録要素の間に凹部を形成する場合、記録層に凸部、凹部双方を形成する場合、も含む意義で用いることとする。

本発明は、被加工体の表面の法線に対して相対的に傾斜した方向から被加工体に対して非磁性材料の粒子を照射し、且つ、非磁性体の粒子の照射方向に対する被加工体の姿勢を相対的に変化させつつ記録層の凹凸パターンの凹部に非磁性体を充填することにより、記録層の凹凸形状に倣って成膜される非磁性体の表面の凹凸を低減しているので、非磁性体を薄く成膜しても平坦化工程で凹凸を充分均すことができる。又、非磁性体を薄く成膜できるので、平坦化工程の時間をそれだけ短縮でき、生産効率を向上させることができる。従って、凹凸パターンで形成された記録層を有し、且つ、表面が充分に平坦な磁気記録媒体を効率良く確実に製造することが可能となる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

本実施形態は、基板表面上に連続記録層等を形成してなる図１に示されるような被加工体の加工出発体に加工を施すことにより、連続記録層を所定の凹凸パターンで多数の記録要素に分割すると共に記録要素の間の凹部（凹凸パターンの凹部）に非磁性体を充填して図２に示されるような磁気記録媒体を製造する製造方法に関するものであり、非磁性体充填工程に特徴を有している。他の工程については従来と同様であるので説明を適宜省略することとする。

図１に示されるように、被加工体１０の加工出発体は、ガラス基板１２に、下地層１４、軟磁性層１６、配向層１８、連続記録層２０、第１のマスク層２２、第２のマスク層２４、レジスト層２６がこの順で形成された構成とされている。

下地層１４は、厚さが３０〜２００ｎｍで、材料はＣｒ（クロム）又はＣｒ合金である。

軟磁性層１６は、厚さが５０〜３００ｎｍで、材料はＦｅ（鉄）合金又はＣｏ（コバルト）合金である。

配向層１８は、厚さが３〜３０ｎｍで、材料はＣｏＯ、ＭｇＯ、ＮｉＯ等である。

連続記録層２０は、厚さが５〜３０ｎｍで、材料はＣｏＣｒ（コバルト−クロム）合金である。

第１のマスク層２２は、厚さが３〜５０ｎｍで、材料はＴｉＮ（窒化チタン）である。

第２のマスク層２４は、厚さが３〜３０ｎｍで、材料はＮｉ（ニッケル）である。

レジスト層２６は、厚さが３０〜３００ｎｍで、材料はネガ型レジスト（ＮＢＥ２２Ａ 住友化学工業株式会社製）である。

図２に示されるように、磁気記録媒体３０は垂直記録型のディスクリートタイプの磁気ディスクで、前記連続記録層２０がトラックの径方向に微細な間隔で多数の記録要素３１に分割されると共に、記録要素３１の間の凹部３３に非磁性体３２が充填され、記録要素３１及び非磁性体３２に保護層３４、潤滑層３６がこの順で形成された構成とされている。尚、記録要素３１と非磁性体３２の間には隔膜３８が形成されている。

非磁性体３２の材料はＳｉＯ_２（二酸化ケイ素）、保護層３４及び隔膜３８の材料はいずれもダイヤモンドライクカーボンと呼称される硬質炭素膜、潤滑層３６の材料はＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）である。尚、本明細において「ダイヤモンドライクカーボン（以下、「ＤＬＣ」という）」という用語は、炭素を主成分とし、アモルファス構造であって、ビッカース硬度測定で２００〜８０００ｋｇｆ／ｍｍ²程度の硬さを示す材料という意義で用いることとする。

非磁性体３２の充填は、図３に示されるようなイオンビームデポジション装置を用いて行う。

イオンビームデポジション装置４０は、ガス放電によりＳｉＯ_２（非磁性材料）の粒子をイオン化するためのイオン発生源４２と、真空チャンバ４４と、イオン発生源４２及び真空チャンバ４４を連結する連結管４６と、真空チャンバ４４内で被加工体１０を所定の姿勢で保持するための保持機構４８と、真空チャンバ４４内、且つ、連結管４６及び保持機構４８の間に配設されたイオン減速機構５０と、を備えている。尚、真空チャンバ４４には排気口４４Ａが設けられている。

連結管４６は、く字状に湾曲した形状とされ、ＳｉＯ_２の粒子のイオンを質量分離して、選択的に真空チャンバ４４内に供給し、真空チャンバ４４内の保持機構４８に対して略鉛直方向にＳｉＯ_２の粒子のイオンを照射するように構成されている。

保持機構４８は、被加工体１０の表面の法線が鉛直方向から傾斜するように被加工体１０を保持するための治具５４を備えている。即ち、イオンビームデポジション装置４０は、被加工体１０の表面の法線に対して傾斜した方向から被加工体１０にＳｉＯ_２の粒子のイオンを照射することができるように構成されている。

又、保持機構４８は、治具５４と共に被加工体１０を回転させるための回転駆動機構５６を備えている。回転駆動機構５６は、被加工体１０を、その中心軸１０Ａ廻りに回転させるように構成されている。即ち、回転駆動機構５６は、ＳｉＯ_２の粒子の照射方向５２に対して傾斜した軸廻りに被加工体１０を回転させることができるように構成されている。尚、回転駆動機構５６は、回転軸の角度が調節可能とされており、保持機構４８は、ＳｉＯ_２の粒子の照射方向５２に対する被加工体１０の保持角度を調節可能とされている。

イオン減速機構５０は、磁場をイオンビームの照射経路に磁場を発生させてイオンビームを減速させるように構成されている。

次に、被加工体１０の加工方法について、図４に示すフローチャートに沿って説明する。

まず、図１に示される被加工体１０の加工出発体を用意する（Ｓ１０２）。被加工体１０の加工出発体はガラス基板１２に、下地層１４、軟磁性層１６、配向層１８、連続記録層２０、第１のマスク層２２、第２のマスク層２４をこの順でスパッタリング法により形成し、更にレジスト層２６をディッピング法で塗布することにより得られる。尚、スピンコート法によりレジスト層２６を塗布してもよい。

この被加工体１０の加工出発体のレジスト層２６に転写装置（図示省略）を用いて、コンタクトホールを含む所定のサーボパターン（図示省略）及び微細な間隔で記録要素３１の凹凸パターンに相当する図５に示されるような凹凸パターンをナノ・インプリント法により転写する（Ｓ１０４）。尚、レジスト層２６を露光・現像して、分割パターンに相当する多数の凹部を形成してもよい。

次に、アッシングにより、図６に示されるように凹凸パターンの凹部底面のレジスト層２６を除去する（Ｓ１０６）。尚、この際、凹部以外の領域のレジスト層２６も若干除去されるが、凹部底面との段差の分だけ残存する。

次に、Ａｒ（アルゴン）ガスを用いたイオンビームエッチングにより、図７に示されるように凹部底面の第２のマスク層２４を除去する（Ｓ１０８）。尚、この際、凹部以外の領域のレジスト層２６も若干除去される。

次に、ＳＦ_６（６フッ化硫黄）ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、図８に示されるように凹部底面の第１のマスク層２２を除去する（Ｓ１１０）。これにより、凹部底面に連続記録層２０が露出する。尚、この際、凹部以外の領域のレジスト層２６は完全に除去される。又、凹部以外の領域の第２のマスク層２４も一部除去されるが若干量が残存する。

次に、ＣＯガス及びＮＨ_３ガスを反応ガスとする反応性イオンエッチングにより、図９に示されるように凹部底面の連続記録層２０を除去する（Ｓ１１２）。これにより、連続記録層２０が多数の記録要素３１に分割される。

尚、この反応性イオンエッチングにより、凹部以外の領域の第２のマスク層２４が完全に除去される。又、凹部以外の領域の第１のマスク層２２も一部が除去されるが若干量が記録要素３１の上面に残存する。

次に、ＳＦ_６ガスを反応ガスとする反応性イオンエッチングにより、図１０に示されるように記録要素３１の上面に残存する第１のマスク層２２を完全に除去する（Ｓ１１４）。

次に、被加工体１０の表面を洗浄する（Ｓ１１６）。具体的には、ＮＨ_３ガス等の還元性のガスを供給して被加工体１０の表面のＳＦ_６ガス等を除去する。

次に、ＣＶＤ法により、図１１に示されるように、記録要素３１にＤＬＣの隔膜３８を１〜２０ｎｍの厚さで成膜する（Ｓ１１８）。

次に、イオンビームデポジション装置４０を用いて記録要素３１の間の凹部３３にＳｉＯ_２の粒子を充填するように、非磁性体３２を成膜する（Ｓ１２０）。ここで、非磁性体３２は隔膜３８を完全に被覆するように成膜する。

具体的には、保持機構４８の治具５４で被加工体１０を保持し、イオンビーム発生源４２から連結管４６を介して真空チャンバ４４内に非磁性体３２の粒子を供給すると、非磁性体３２の粒子は、被加工体１０の表面に付着する。この際、被加工体１０の表面の法線に対して傾斜した方向から被加工体１０にＳｉＯ_２の粒子を照射しているため、図１２（Ａ）に示されるように被加工体１０の表面の凹凸に倣って非磁性体３２が一時的に偏って成膜されるが、回転駆動機構５６により被加工体１０は回転駆動され、ＳｉＯ_２の粒子の照射方向に対する姿勢が相対的に変化しながら成膜が進行するので、図１２（Ｂ）に示されるように、非磁性体３２の表面の凹凸は次第に均される。又、ガラス基板１２上の部位による非磁性体３２の成膜厚さのばらつきも抑制される。従って、図１３に示されるように、非磁性体３２は、前述の図２０（Ａ）に示されるような従来の成膜形状に対し、表面の凹凸が抑制され、表面が著しく平坦な形状に成膜される。尚、図１２（Ｂ）では、非磁性体３２の成膜の履歴を示すため、２層の非磁性体３２を積層したような模式的な図示を行っているが実際には非磁性体３２は一体化されている。

尚、記録要素３１は隔膜３８で被覆・保護されているので、非磁性体３２のイオンビームデポジションにより劣化することがない。

後述するように、被加工体１０の表面の法線に対するＳｉＯ_２の粒子の照射角が大きいほど非磁性体３２の表面の凹凸を制限する効果は高く、被加工体１０の表面の法線に対して４５°以上傾斜した方向からＳｉＯ_２の粒子を照射することが好ましい。尚、照射角の上限は、ＳｉＯ_２の粒子を被加工体１０の表面に沿って照射する方向、即ち、被加工体１０の表面の法線に対して９０°である。

次に、イオンビームエッチングにより、記録要素３１の上面よりも基板１２から離反する側（図１３における上側）の余剰の非磁性体３２を除去し、図１４に示されるように被加工体１０の表面を平坦化する（Ｓ１２２）。尚、記録要素３１の上面の隔膜３８は完全に除去してもよいし、一部を残してもよい。

非磁性体３２は表面の凹凸が微小に制限された形状に成膜されているので、イオンビームエッチングにより全体的に除去されながら表面の凹凸が確実に均され、平坦化される。

尚、この際、高精度な平坦化を行うためにはＡｒイオンの入射角は表面に対して−１０〜１５°の範囲とすることが好ましい。一方、非磁性体充填工程で記録要素３１及び非磁性体３２の表面の良好な平坦性が得られていれば、Ａｒイオンの入射角は３０〜９０°の範囲とするとよい。このようにすることで、加工速度が速くなり、生産効率を高めることができる。ここで「入射角」とは、被加工体の表面に対する入射角度であって、被加工体の表面とイオンビームの中心軸とが形成する角度という意義で用いることとする。例えば、イオンビームの中心軸が被加工体の表面と平行である場合、入射角は０°である。

次に、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により記録要素３１及び非磁性体３２の上面に１〜５ｎｍの厚さでＤＬＣの保護層３４を形成する（Ｓ１２４）。

更に、ディッピング法により保護層３４の上に１〜２ｎｍの厚さでＰＦＰＥの潤滑層３６を塗布する（Ｓ１２６）。これにより、前記図２に示される磁気記録媒体３０が完成する。

以上のように、表面の凹凸を微小に制限した形状に非磁性体３２を成膜できるので、非磁性体３２を薄く成膜しても記録要素３１及び非磁性体３２の表面を確実に平坦化することができ、又、非磁性体３２を薄く成膜することで非磁性体３２の材料の使用効率を高めることができると共に平坦化工程の時間を短縮することができ、生産効率を高めることができる。

尚、本実施形態において、イオンビームデポジションにより非磁性体３２を成膜しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばスパッタリング等の他の成膜手法により、非磁性体を成膜してもよい。この場合も、被加工体の表面の法線に対して相対的に傾斜した方向から被加工体に非磁性材料の粒子を照射し、且つ、非磁性材料の粒子の照射方向に対して傾斜した軸廻りに被加工体を相対的に回転させることにより、非磁性体の表面の凹凸を微小に制限することができる。

又、本実施形態において、非磁性体３２の材料はＳｉＯ_２であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、イオンビームデポジション、スパッタリング等の成膜手法に適した材料であれば、他の非磁性材料を用いてもよい。

又、本実施形態において、イオンビームデポジション装置４０の保持機構４８における被加工体１０の保持角度を調節することにより、被加工体１０の表面の法線に対して傾斜した方向からＳｉＯ_２の粒子を照射しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、被加工体の表面の法線に対して相対的に傾斜した方向から被加工体に非磁性材料の粒子を照射できれば、その手法は特に限定されない。例えば、被加工体１０は常時水平、又は垂直に保持し、非磁性材料の粒子を水平、垂直方向に対して傾斜した方向から照射してもよい。

又、本実施形態において、被加工体１０をその中心軸周りに回転駆動して、被加工体１０の表面に非磁性材料の粒子を均一に照射しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、非磁性材料の粒子の照射方向に対して傾斜した軸であれば、被加工体１０の表面の法線からも傾斜した軸廻りに被加工体１０を回転駆動してもよい。又、被加工体１０は一定の姿勢に保持し、非磁性材料の粒子の照射機構を被加工体１０に対して回転させてもよい。

更に、非磁性材料の粒子の照射方向に対して被加工体の表面の法線が傾斜するように被加工体１０の姿勢を非磁性材料の粒子の照射方向に対して相対的に変化させることができれば、回転以外の挙動で被加工体１０、非磁性材料の粒子の照射機構の一方又は両方を動かしつつ、被加工体１０の表面に非磁性材料の粒子を照射してもよい。尚、この場合、表面の凹凸を微小に制限した形状に非磁性体を成膜できれば、表面の法線が非磁性材料の粒子の照射方向に対して一時的に一致するような挙動で被加工体の姿勢を相対的に変化させてもよい。例えば、複数の回転運動、揺動等を組合わせた挙動で、被加工体１０又は非磁性材料の粒子の照射機構を駆動してもよい。又、被加工体１０を可撓性の部材で支持し、偏心軸等を用いて不規則に振動又は揺動させつつ、被加工体１０の表面に非磁性材料の粒子を照射してもよい。

又、非磁性材料の粒子の照射方向に対する被加工体１０の姿勢は連続的に変化させてもよく、断続的に変化させてもよい。

又、本実施形態において、アルゴンガスを用いたイオンビームエッチングにより非磁性体３２を、記録要素３１の上面まで除去し、被加工体１０の表面を平坦化しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、Ｋｒ（クリプトン）、Ｘｅ（キセノン）等の他の希ガスを用いたイオンビームエッチングにより、非磁性体３２を、記録要素３１の上面まで除去し、被加工体１０の表面を平坦化してもよい。又、ＳＦ_６、ＣＦ_４（４フッ化炭素）、Ｃ_２Ｆ_６（６フッ化エタン）等のハロゲン系のガスを用いた反応性イオンビームエッチングにより平坦化を行っても良い。又、非磁性材料成膜後レジストなどを平坦に塗布した後、イオンビームエッチング法を用いて記録要素上まで余剰の非磁性材料を除去するエッチバック法やＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法を用いて平坦化を行っても良い。

又、本実施形態において、第１のマスク層２２、第２のマスク層２４、レジスト層２６を連続記録層２０に形成し、３段階のドライエッチングで連続記録層２０を分割しているが、連続記録層２０を高精度で分割できれば、レジスト層、マスク層の材料、積層数、厚さ、ドライエッチングの種類等は特に限定されない。

又、本実施形態において、連続記録層２０（記録要素３１）の材料はＣｏＣｒ合金であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、鉄属元素（Ｃｏ、Ｆｅ（鉄）、Ｎｉ）を含む他の合金、これらの積層体等の他の材料の記録要素で構成される磁気記録媒体の加工のためにも本発明を適用可能である。

又、本実施形態において、連続記録層２０の下に下地層１４、軟磁性層１６、配向層１８が形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、連続記録層２０の下の層の構成は、磁気記録媒体の種類に応じて適宜変更すればよい。例えば、下地層１４、軟磁性層１６、配向層１８のうち一又は二の層を省略してもよい。又、基板上に連続記録層を直接形成してもよい。

又、本実施形態において、磁気記録媒体３０は記録要素３１がトラックの径方向に微細な間隔で並設された垂直記録型のディスクリートタイプの磁気ディスクであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、記録要素がトラックの周方向（セクタの方向）に微細な間隔で並設された磁気ディスク、トラックの径方向及び周方向の両方向に微細な間隔で並設された磁気ディスク、凹凸パターンが形成された連続記録層を有するパームタイプの磁気ディスク、トラックが螺旋形状をなす磁気ディスクの製造についても本発明は当然適用可能である。又、ＭＯ等の光磁気ディスク、磁気と熱を併用する熱アシスト型の磁気ディスク、更に、磁気テープ等ディスク形状以外の他のディスクリートタイプの磁気記録媒体の製造に対しても本発明を適用可能である。

上記実施形態により、表１に示されるように、トラックピッチ（凹凸パターンの凸部の間隔＝凹部の間隔）３００ｎｍ、記録要素幅２３０ｎｍ、凹部幅７０ｎｍ、段差（記録要素の高さ）４５ｎｍの凹凸パターンで４個の被加工体１０を加工し、連続記録層２０を多数の記録要素３１に分割した。

次に、イオンビームデポジション装置４０を用いて、各被加工体１０を約１８ｒｐｍの回転速度で回転させつつＳｉＯ_２の層を約１００ｎｍの厚さで成膜し、記録要素３１の間を充填した。この際、各被加工体１０の表面の法線に対する非磁性材料の粒子の照射角が各被加工体１０毎に異なるように各被加工体１０を保持した。具体的には、照射角が約１５°、３０°、４５°、６０°となるように各被加工体１０を保持した。

非磁性体充填工程における非磁性材料の粒子の照射角と、各被加工体１０に成膜された非磁性体３２の表面の段差の平均の大きさと、の関係を図１５に符号Ａを付した曲線で示す。尚、図１５における照射角０（ｄｅｇ）のデータは、後述する比較例のデータである。

又、非磁性材料の粒子の照射角を６０°に保持して非磁性体３２を成膜した被加工体１０の断面形状を図１６に、３０°に保持して非磁性体を成膜した被加工体１０の断面形状を図１７に示す。

尚、非磁性材料の粒子の照射角を６０°に保持して非磁性体３２を成膜した被加工体１０における非磁性体３２の表面の中心線平均粗さＲａを測定したところ、表２に示されるように、約１．３８９ｎｍであった。

次に、各被加工体１０の表面に対して約２°の入射角で約１２分３０秒間イオンビームエッチングを行い、表面を平坦化した。

非磁性体充填工程における非磁性材料の粒子の照射角と、平坦化後の各被加工体１０の表面の段差の大きさと、の関係を図１８に符号Ａ´を付した曲線で示す。尚、図１８における照射角０（ｄｅｇ）のデータは、後述する比較例のデータである。又、非磁性材料の粒子の照射角を６０°に保持して非磁性体３２を成膜した被加工体１０の平坦化後の表面の中心線平均粗さＲａを測定したところ表２に示されるように、約０．７５ｎｍであった。

実施例１に対し、分割パターンを表１に示されるように、トラックピッチ２００ｎｍ、記録要素幅１５０ｎｍ、凹部幅５０ｎｍに変更して４個の被加工体１０を加工し、連続記録層２０を多数の記録要素３１に分割した。他の条件は実施例１と同様とした。

非磁性体充填工程における非磁性材料の粒子の照射角と、平坦化後の各被加工体１０の表面の段差の大きさと、の関係を図１８に符号Ｂ´を付した曲線で示す。

実施例１及び２に対し、凹凸パターンを表１に示されるように、トラックピッチ１５０ｎｍ、記録要素幅１１０ｎｍ、凹部幅４０ｎｍ、段差３５ｎｍに変更して４個の被加工体１０を加工し、連続記録層２０を多数の記録要素３１に分割した。他の条件は実施例１と同様とした。

非磁性体充填工程における非磁性材料の粒子の照射角と、各被加工体１０に成膜された非磁性体３２の表面の段差の平均の大きさと、の関係を図１５に符号Ｃを付した曲線で示す。

又、非磁性体充填工程における非磁性材料の粒子の照射角と、平坦化後の各被加工体１０の表面の段差の大きさと、の関係を図１８に符号Ｃ´を付した曲線で示す。

実施例１、２及び３に対し、凹凸パターンを表１に示されるように、トラックピッチ１２０ｎｍ、記録要素幅９０ｎｍ、凹部幅３０ｎｍ、段差３０ｎｍに変更して４個の被加工体１０を加工し、連続記録層２０を多数の記録要素３１に分割した。他の条件は実施例１と同様とした。

非磁性体充填工程における非磁性材料の粒子の照射角と、平坦化後の各被加工体１０の表面の段差の大きさと、の関係を図１８に符号Ｄ´を付した曲線で示す。

（比較例）
実施例１〜４に対し、非磁性体充填工程における非磁性材料の粒子の照射角を０°とした。即ち、被加工体１０の表面に対して垂直に非磁性材料の粒子を照射した。他の条件は実施例１〜４と同様とした。

凹凸パターンが実施例１と等しい場合の非磁性体の成膜後の断面形状を図１９に示す。尚、表２に示されるように、成膜した非磁性体の表面の中心線平均粗さＲａは約２．０７７ｎｍであった。又、平坦化後の表面の中心線平均粗さＲａは約０．９３６ｎｍであった。

又、分割パターンが実施例１及び３と等しい場合の平坦化工程前の表面の段差を図１５（照射角が０（ｄｅｇ）のデータ）に示す。又、凹凸パターンが実施例１、２、３及び４と等しい場合の平坦化工程後の表面の段差を図１８（照射角が０（ｄｅｇ）のデータ）に示す。

表２に示されるように、実施例１は比較例に対し、平坦化工程前の非磁性体の表面粗さが小さく、平坦化工程後の非磁性体及び記録要素の表面粗さも小さくなっていることがわかる。即ち、非磁性体充填工程で成膜される非磁性体の表面粗さを小さく抑制することで、平坦化工程後の非磁性体及び記録要素の表面粗さも小さく抑制できることがわかる。

又、図１５より、非磁性体充填工程における非磁性材料の粒子の照射角が大きいほど、成膜される非磁性体の表面の段差が小さく制限される傾向があることが確認された。特に、非磁性体の表面の段差を制限する効果が著しく増大するという点で、傾斜角を４５°以上とすることが好ましいことがわかる。又、傾斜角が等しい場合、実施例３は実施例１よりも表面の段差が小さいことがわかる。これは実施例３が実施例１よりもトラックピッチ又は凹部幅が小さいためと考えられる。

尚、図１６、図１７及び図１９に示されるように、非磁性体充填工程における非磁性材料の粒子の照射角が大きいほど、表面の段差とともに、記録要素３１の間の凹部に倣って形成される非磁性体３２の表面の溝の幅も小さくなることが確認された。

更に、図１８より、非磁性体充填工程における非磁性材料の粒子の照射角が大きいほど、平坦化後の記録要素３１及び非磁性体３２の表面の段差も小さく制限される傾向があることが確認された。又、照射角が等しい場合、実施例１、２、３、４の順で表面の段差が小さくなっていることがわかる。これは実施例１、２、３、４の順でトラックピッチ又は凹部幅が小さくなるためと考えられる。

尚、ハードディスクの場合、ヘッドの浮上量は１２ｎｍが一般的となっており、良好なヘッド浮上を維持するためには表面の段差を５ｎｍ以下とすることが好ましいというシミュレーション結果が報告されている。

言い換えれば、表面の段差を５ｎｍ以下として良好なヘッド浮上を維持するためには、実施例３及び４では、非磁性体充填工程における非磁性材料の粒子の照射角を１５°以上とすることが好ましいことがわかる。これは、実施例３及び４ではトラックピッチが１５０ｎｍ以下、又は凹部幅が４０ｎｍ以下であるためと考えられる。

又、実施例２では、非磁性体充填工程における非磁性材料の粒子の照射角を４５°以上とすることが好ましいことがわかる。これは、実施例２ではトラックピッチが２００ｎｍ以下、又は凹部幅が５０ｎｍ以下であるためと考えられる。

又、実施例１では、非磁性体充填工程における非磁性材料の粒子の照射角を６０°以上とすることが好ましいことがわかる。これは、実施例１ではトラックピッチが３００ｎｍ以下、又は凹部幅が７０ｎｍ以下であるためと考えられる。

本発明は、例えば、ディスクリートタイプのハードディスク等の多数の記録要素を有する磁気記録媒体を製造するために利用することができる。

本発明の実施形態に係る被加工体の加工出発体の構造を模式的に示す側断面図 同被加工体を加工して得られる磁気記録媒体の構造を模式的に示す側断面図 同被加工体に非磁性体を充填するためのイオンビームデポジション装置の構造を模式的に示す側断面図 同磁気記録媒体の製造工程の概要を示すフローチャート レジスト層に凹凸パターンが転写された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図 凹部底面のレジスト層が除去された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図 凹部底面の第２のマスク層が除去された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図 凹部底面の第１のマスク層が除去された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図 記録要素が形成された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図 記録要素の上面に残留するマスク層が除去された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図 記録要素の上面及び記録要素の間の凹部に隔膜が形成された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図 記録要素の間の凹部への非磁性体の充填工程を模式的に示す側断面図 非磁性体が成膜された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図 記録要素及び非磁性体の表面が平坦化された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図 本発明の実施例１、２及び比較例に係る各被加工体の非磁性体充填工程における非磁性材料の照射角と、平坦化前の表面の段差の大きさと、の関係を示すグラフ 本発明の実施例１に係る６０°の照射角で非磁性体を成膜した被加工体の断面形状を示す顕微鏡写真 本発明の実施例１に係る３０°の照射角で非磁性体を成膜した被加工体の断面形状を示す顕微鏡写真 本発明の実施例１〜４及び比較例に係る各被加工体の非磁性体充填工程における非磁性材料の照射角と、平坦化後の表面の段差の大きさと、の関係を示すグラフ 比較例に係る被加工体の非磁性体成膜後の断面形状を示す顕微鏡写真 従来の非磁性体の成膜形状及び平坦化後の記録要素及び非磁性体の表面の断面形状を模式的に示す側断面図

符号の説明

１０…被加工体
１２…ガラス基板
１４…下地層
１６…軟磁性層
１８…配向層
２０…連続記録層
２２…第１のマスク層
２４…第２のマスク層
２６…レジスト層
３０…磁気記録媒体
３１…記録要素
３２…非磁性体
３３…凹部
３４…保護層
３６…潤滑層
３８…隔膜
４０…イオンビームデポジション装置
Ｓ１０２…被加工体の加工出発体作製工程
Ｓ１０４…レジスト層への分割パターン転写工程
Ｓ１０６…凹部底面のレジスト層除去工程
Ｓ１０８…第２のマスク層加工工程
Ｓ１１０…第１のマスク層加工工程
Ｓ１１２…記録層加工工程
Ｓ１１４…第１のマスク層除去工程
Ｓ１１６…ドライ洗浄工程
Ｓ１１８…隔膜形成工程
Ｓ１２０…非磁性体充填工程
Ｓ１２２…平坦化工程
Ｓ１２４…保護層形成工程
Ｓ１２６…潤滑層形成工程

Claims (8)

1. 基板上に記録層を所定の凹凸パターンで形成してなる被加工体の表面の法線に対して相対的に傾斜した方向から該被加工体に非磁性材料の粒子を照射し、且つ、該非磁性材料の粒子の照射方向に対して前記被加工体の姿勢を相対的に変化させつつ前記凹凸パターンの凹部に非磁性体を充填する非磁性体充填工程と、余剰の前記非磁性体を除去して前記被加工体の表面を平坦化する平坦化工程と、を含んでなることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
2. 請求項１において、
   前記非磁性体充填工程は、前記非磁性材料の粒子の照射方向から傾斜した軸廻りに前記被加工体を相対的に回転させつつ前記凹部に非磁性体を充填するようにしたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
3. 請求項１又は２において、
   前記非磁性体充填工程は、スパッタリング法及びイオンビームデポジション法のいずれかを用いて前記被加工体の表面に対して前記非磁性材料の粒子を照射するようにしたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   前記非磁性体充填工程は、前記被加工体の表面の法線に対して相対的に４５°以上傾斜した方向から該被加工体に前記非磁性材料の粒子を照射するようにしたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
5. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   前記非磁性体充填工程は、前記凹部の少なくとも一部が２００ｎｍ以下の間隔で形成された前記被加工体の表面の法線に対して相対的に４５°以上傾斜した方向から該被加工体に前記非磁性材料の粒子を照射するようにしたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
6. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   前記非磁性体充填工程は、前記凹部の少なくとも一部が５０ｎｍ以下の凹部幅で形成された前記被加工体の表面の法線に対して相対的に４５°以上傾斜した方向から該被加工体に前記非磁性材料の粒子を照射するようにしたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
7. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   前記非磁性体充填工程は、前記凹部の少なくとも一部が１５０ｎｍ以下の間隔で形成された前記被加工体の表面の法線に対して相対的に１５°以上傾斜した方向から該被加工体に前記非磁性材料の粒子を照射するようにしたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
8. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   前記非磁性体充填工程は、前記凹部の少なくとも一部が４０ｎｍ以下の凹部幅で形成された前記被加工体の表面の法線に対して相対的に１５°以上傾斜した方向から該被加工体に前記非磁性材料の粒子を照射するようにしたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。