JP2005235356A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】凹凸パターンで形成された記録層を有し、表面が充分に平坦で記録再生精度が良好な磁気記録媒体を効率良く製造できる磁気記録媒体の製造方法を提供する。
【解決手段】基板上に所定の凹凸パターンで形成された記録層上に非磁性材を成膜することにより凹凸パターンの凹部を充填する非磁性材充填工程（Ｓ１０４）と、記録層上の余剰の非磁性材をイオンビームエッチングにより除去して表面を平坦化する平坦化工程（Ｓ１０６）と、を含む構成とした。
【選択図】図３

Description

本発明は、記録層が凹凸パターンで形成された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、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てなるディスクリートトラックメディアやディスクリートビットメディア等の所謂パターンドメディア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）。

一方、媒体表面が凹凸パターンであるとヘッド・スライダの浮上高さが不安定となり、記録・再生特性が悪化することがあるため、凹凸パターンの記録層上に非磁性材を成膜して凹部を充填し、記録層上の余剰の非磁性材を除去して表面を平坦化する必要がある。

記録層を凹凸パターンに加工する手法としてはドライエッチングの手法を利用しうる。又、非磁性材を成膜する手法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成膜技術を利用しうる。又、記録層上の余剰の非磁性材を除去して平坦化する手法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

しかしながら、ＣＭＰ法は、１〜２ｎｍ程度のナノオーダーで加工量（厚さ）を精密に制御することが困難であるため、加工が不充分で記録層上に非磁性材が残存したり、加工が過大で記録層の一部を除去してしまうことがあり、これにより記録層の磁気特性が悪化してしまうことがあった。

又、ＣＭＰ法を用いると、スラリーが記録層と反応し、これにより記録層の磁気特性が悪化してしまうこともあった。更に、ＣＭＰ法を用いるとスラリーの除去のために洗浄等に多大な時間、コストを要するという問題もあった。

又、ＣＭＰ法はウェットプロセスであるため、記録層の加工工程等のドライプロセスと組合わせると、被加工物の搬送等が煩雑となり、製造工程全体として効率が低下するという問題もあった。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、凹凸パターンで形成された記録層を有し、表面が充分に平坦で記録再生精度が良好な磁気記録媒体を効率良く製造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、記録層上の余剰の非磁性材を除去し、平坦化する工程に、ＣＭＰ法よりも加工量の制御が容易であるイオンビームエッチングを用いることで上記課題を解決したものである。これにより、平坦化工程における記録層の加工を抑制することができる。又、ＣＭＰ法のようなウェットプロセスによらず、イオンビームエッチングというドライプロセスを用いることで、スラリーの洗浄等が不要となると共に、他のドライプロセスと組合わせることで磁気記録媒体の製造工程全体の効率を向上させることができる。

更に、イオンビームエッチングは、膜の突出した部位を他の部位よりも選択的に速く除去する傾向があり、高い平坦化効果が得られる。

尚、このようなイオンビームエッチングを用いた場合も、記録層上の非磁性材を完全に除去しようとすると、非磁性材と共に僅かながら記録層の一部を除去してしまうことがあった。

これに対し、発明者は当初、非磁性材よりもイオンビームエッチングに対するエッチングレートが低いストップ膜を記録層上に形成することを試みた。これにより、記録層を除去してしまうことを防止しつつ記録層上の非磁性材を完全に除去することが可能となったものの、ストップ膜を形成する工程を追加することで生産性が低下すると共に、記録層上にストップ膜が残存することで記録・再生の感度が低下することがあった。

そこで、発明者は更に鋭意検討を重ねた結果、イオンビームの入射角、加工用ガスの種類等のエッチング条件を適宜設定することで、非磁性材のエッチングレートよりも記録層のエッチングレートを低く抑制し、これにより記録層の加工を１ｎｍ程度以下に抑制しつつ余剰の非磁性材を除去できることを見出した。

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）基板上に所定の凹凸パターンで形成された記録層上に非磁性材を成膜することにより前記凹凸パターンの凹部を充填する非磁性材充填工程と、前記記録層上の余剰の前記非磁性材をイオンビームエッチングにより除去して表面を平坦化する平坦化工程と、を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。

（２）前記平坦化工程は、前記非磁性材に対するエッチングレートよりも前記記録層に対するエッチングレートが低くなるように、エッチング条件が設定され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）前記平坦化工程は、加工用ガスとして希ガスを用いると共に前記基板の表面に対するイオンビームの入射角が所定の範囲に制限され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）前記平坦化工程は、加工用ガスとしてハロゲン系ガスを用い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。

（５）前記平坦化工程は、前記基板の表面に対するイオンビームの入射角が−１０°以上、且つ、＋３０°以下の範囲に制限されたことを特徴とする前記（１）乃至（４）のいずれかの磁気記録媒体の製造方法。

（６）前記非磁性材充填工程は、前記基板にバイアスパワーを印加しつつ前記非磁性材を成膜する成膜手法を用いることを特徴とする前記（１）乃至（５）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、「凹凸パターンで形成された記録層」とは、多数の記録要素に分割された記録層の他、一部が連続するように部分的に分割された記録層、螺旋状の渦巻き形状の記録層のように基板上の一部に連続して形成された記録層、凸部及び凹部双方が形成された連続した記録層、も含む意義で用いることとする。

又、本出願において「余剰の非磁性材」とは、記録層の上面よりも上側（基板と反対側）に存在する非磁性材という意義で用いることとする。

又、本出願において「イオンビームエッチング」という用語は、例えばイオンミリング等の、イオン化したガスを被加工体に照射して除去する加工方法の総称という意義で用いることとする。

又、本出願において「イオンビームの入射角」という用語は、イオンビームが被加工体の表面に対して入射する角度であって、被加工体の表面とイオンビームの平均的な照射方向とがなす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°であり、イオンビームの中心軸が被加工体の表面と垂直である場合＋９０°である。

又、本出願において「エッチングレート」という用語は、エッチングによる単位時間当たりの加工量という意義で用いることとする。

又、本出願において「磁気記録媒体」という用語は、情報の記録、読み取りに磁気のみを用いるハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気テープ等に限定されず、磁気と光を併用するＭＯ（Ｍａｇｎｅｔ Ｏｐｔｉｃａｌ）等の光磁気記録媒体、磁気と熱を併用する熱アシスト型の記録媒体も含む意義で用いることとする。

本発明は、イオンビームエッチングを用いることで、平坦化工程における記録層の加工を抑制することができる。又、イオンビームの入射角を所定の範囲に制限したり、イオンビームエッチングの加工用ガスとしてハロゲン系ガスを用いることで、記録層の除去を抑制しつつ非磁性材を選択的に除去することができる。これにより、記録層の磁気特性の悪化を防止することができる。又、イオンビームエッチングというドライプロセスを用いることで、スラリーの洗浄等が不要となり、更に他のドライプロセスと組合わせることで製造工程全体の効率を向上させることができる。又、イオンビームエッチングを用いることで、膜の突出した部位を他の部位よりも選択的に速く除去しつつ平坦化することができ、高い平坦化効果が得られる。

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。

本発明の第１実施形態は、基板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）に非磁性材を充填して図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、非磁性材充填工程及び平坦化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Ｔａ（タンタル）、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Ｃｒ、非磁性のＣｏＣｒ合金、Ｔｉ（チタン）、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）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、記録層３２は、前記連続記録層２０を微細な間隔で多数の記録要素３２Ａに分割してなる凹凸パターンとされている。記録要素３２Ａは、具体的には、データ領域においてトラックの径方向に微細な間隔で同心円状に形成され、サーボ領域では所定のサーボ情報等のパターンで形成されている。又、記録要素３２Ａの間の凹部３４には、非磁性材３６が充填され、記録要素３２Ａ及び非磁性材３６上に保護層３８、潤滑層４０がこの順で形成されている。

非磁性材３６は、材料がＳｉＯ_２（二酸化ケイ素）である。保護層３８は、厚さが１〜５ｎｍで、材料はダイヤモンドライクカーボンと呼称される硬質炭素膜である。尚、本出願において「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。潤滑層４０は、厚さが１〜２ｎｍで、材料はＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）である。

次に、被加工体１０の加工方法について、図３の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の加工出発体を加工し、連続記録層２０を記録要素３２Ａに分割して記録層３２を形成する（Ｓ１０２）。

被加工体１０の加工出発体は、具体的にはガラス基板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をスピンコート法で塗布することにより得られる。尚、ディッピング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、サーボ領域にコンタクトホールを含む所定のサーボパターンを、データ領域に径方向微細な間隔で凹凸パターンをナノ・インプリント法により転写し、Ｏ_２ガスを反応ガスとする反応性イオンエッチングにより、凹凸パターンの凹部底面のレジスト層２６を除去する。尚、レジスト層２６を露光・現像して、凹凸パターンに加工してもよい。

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、凹部底面の第２のマスク層２４を除去し、更に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、凹部底面の第１のマスク層２２を除去する。これにより、凹部底面に連続記録層２０が露出する。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、凹部底面の連続記録層２０を除去する。これにより、連続記録層２０が多数の記録要素３２Ａに分割され、記録層３２が形成される。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、記録要素３２Ａの上面に残存する第１のマスク層２２を完全に除去し、凹凸パターンの記録層３２が表面に形成された図４に示されるような被加工体１０が得られる。

次に、バイアススパッタリング法により図５に示されるように、被加工体１０にバイアスパワーを印加しつつＳｉＯ_２（非磁性材３６）の粒子を被加工体１０の表面に成膜し、記録要素３２Ａの間の凹部３４を充填する（Ｓ１０４）。ここで、非磁性材３６は記録要素３２Ａを完全に被覆するように成膜する。

この際、Ａｒ等のスパッタリングガスがＳｉＯ_２のターゲットに衝突することによりＳｉＯ_２の粒子が飛散して被加工体１０の表面に、記録要素の凹凸形状に倣って一様に堆積しようとするので、非磁性材３６は表面が凹凸形状となる傾向がある。

一方、被加工体１０にバイアスパワーを印加することにより、スパッタリングガスは被加工体１０の方向に付勢されて堆積済みのＳｉＯ_２に衝突し、堆積済みのＳｉＯ_２の一部をエッチングする。このエッチング作用は、堆積済みのＳｉＯ_２のうち、突出した部分を他の部位よりも速く選択的に除去する傾向があるので、非磁性材３６の表面の凹凸は次第に均される。尚、実際にはこれらの作用は同時に進行し、成膜作用がエッチング作用を上回ることで表面の凹凸が小さく抑制されつつ非磁性材３６の成膜が進行する。

従って、非磁性材３６は、図５に示されるように、表面の凹凸が抑制された形状で成膜される。

次に、図６に示されるように、イオンビームエッチングを用いて非磁性材３６を記録要素３２Ａの上面まで除去し、記録要素３２Ａ及び非磁性材３６の表面を平坦化する（Ｓ１０６）。ここではイオンビームエッチングの加工用ガスとしてＡｒガスを用い、イオンビームの入射角を−１０°以上、且つ、＋５５°以下の範囲に制限し、記録要素３２Ａの上面まで非磁性材３６を除去する。このようにイオンビームの入射角を表面に対して垂直な方向から傾斜させることで、凹凸を均す効果を高めることができる。尚、更に凹凸を均す効果を高めるためには、イオンビームの入射角を−１０°以上、且つ、＋３０°以下の範囲に制限することが好ましい。

更に、図７中に符号Ａで示されるように、上記の範囲にイオンビームの入射角を制限することでＣｏＣｒ合金（記録層３２）のエッチングレートが、同図中に符号Ｂで示されるＳｉＯ_２（非磁性材３６）のエッチングレートよりも低くなるので、それだけ記録要素３２Ａの加工量を抑制することができる。尚、図７中に符号Ｃで示される曲線は、ＳｉＯ_２（非磁性材３６）のエッチングレートをＣｏＣｒ合金（記録層３２）のエッチングレートで除したエッチングレートの比である。特に、イオンビームの入射角を＋１０°以下に制限すると、エッチングレートの比が著しく大きくなり、記録要素３２Ａの加工量を確実に１ｎｍ程度以下に抑制しつつ非磁性材３６を選択的に除去することができ、好ましい。

尚、イオンビームの入射角が（−１０〜０°の）負の範囲でも加工が可能であるが、これは、イオンビームの平均的な入射角が負の範囲であても、一部のイオンビームの入射角は正の範囲になっているためと考えられる。

これにより、記録要素３２Ａの磁気特性が劣化することを抑制しつつ、図８に示されるように、余剰の非磁性材３６を記録要素３２Ａの上面まで除去し、非磁性材３６及び記録要素３２Ａの上面を充分に平坦化することができる。

尚、非磁性材充填工程（Ｓ１０４）においてバイアスパワーを印加することで非磁性材３６は表面の凹凸が抑制されて成膜されているので、それだけ平坦化が容易である。

又、図９に示されるように、非磁性材３６を過度に除去し、非磁性材３６が記録要素３２Ａの上面よりも若干凹んだ場合であっても、記録層３２のエッチングレートは非磁性材３６のエッチングレートよりも低いので記録要素３２Ａの加工量は小さく抑制され、記録要素３２Ａの磁気特性が劣化することを抑制することができる。更に、記録要素３２Ａが非磁性材３６よりも突出するので、記録・再生の感度が低下することがない。

次に、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により記録要素３２Ａ及び非磁性材３６の上面に保護層３８を形成する（Ｓ１０８）。更に、ディッピング法により保護層３８の上に潤滑層４０を塗布する（Ｓ１１０）。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、バイアスパワーを印加して表面の凹凸を抑制しつつ非磁性材３６を成膜し、更に、イオンビームエッチングを用いて平坦化することで記録要素３２Ａ及び非磁性材３６の表面を所望のレベルまで充分に平坦化することができ、潤滑層４０の表面も所望のレベルまで充分に平坦となる。従ってヘッド・スライダの安定した浮上特性が得られる。

又、平坦化工程（Ｓ１０６）でイオンビームの入射角を−１０〜５５°の範囲に設定し、ＳｉＯ_２（非磁性材３６）のエッチングレートよりも、ＣｏＣｒ合金（記録層３２）のエッチングレートを低くすることで、記録層３２の除去を抑制し、記録層３２の磁気特性の劣化を抑制することができる。

尚、本第１実施形態において、スパッタリング法により非磁性材３６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、例えばイオンビームデポジション等の他の成膜手法により、非磁性材３６を成膜してもよい。この場合も、バイスパワーを印加することで表面の凹凸を抑制する効果が得られる。一方、平坦化工程（Ｓ１０６）で充分に表面を平坦化することができれば、バイスパワーを印加しない成膜手法を用いて非磁性材３６を成膜してもよい。

又、本第１実施形態において、平坦化工程（Ｓ１０６）はイオンビームエッチングの加工用ガスとしてＡｒガスを用いているが、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てもよい。

又、本第１実施形態において、イオンビームの入射角を−１０°以上、且つ、＋５５°以下の範囲に制限しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、イオンビームの入射角を５５°よりも大きい（９０°以下の）範囲に設定した場合も、イオンビームエッチングを用いればＣＭＰ法よりも加工量の制御が容易であり、又、他のドライプロセスと組み合わせることによる生産効率向上の効果が得られる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。

本第２実施形態は、上記第１実施形態に対し、平坦化工程（Ｓ１０６）でイオンビームエッチングの加工用ガスとしてＣ_２Ｆ_６ガスを用いるようにしたものである。他の工程については前記第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

例えば、イオンビームエッチングの加工用ガスとしてＣ_２Ｆ_６（６フッ化エタン）ガスを用いた場合、図１０に符号Ｄで示される曲線のように、イオンビームの入射角が等しければ、Ａｒガスを用いた場合よりもＣｏＣｒ合金（記録層３２）のエッチングレートは低くなり、それだけ記録層３２の除去が抑制される。又、Ｃ_２Ｆ_６ガスの混合ガスを用いることで、Ｃ_２Ｆ_６ガスと、ＳｉＯ_２と、が化学反応してＳｉＯ_２が脆性化されるので、同図に符号Ｅを付した曲線で示されるようにＳｉＯ_２（非磁性材３６）のエッチングレートを高めることができ、効率良く表面を平坦化することができる。更に、イオンビームの入射角に拘らず、ＳｉＯ_２（非磁性材３６）のエッチングレートよりも、ＣｏＣｒ合金（記録層３２）のエッチングレートを低くすることができる。又、Ａｒガスを用いた場合と同様に、イオンビームの入射角を＋１０°以下に制限すれば、図１０中に符号Ｆで示される曲線のように、ＳｉＯ_２（非磁性材３６）のエッチングレートをＣｏＣｒ合金（記録層３２）のエッチングレートで除したエッチングレートの比が著しく大きくなり、記録層３２を保護する効果を高めることができ、好ましい。

尚、本第２実施形態ではイオンビームエッチングの加工用ガスとしてＣ_２Ｆ_６ガスを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＳＦ_６（６フッ化硫黄）、ＣＦ_４（４フッ化炭素）等の他のハロゲン系ガスを用いてもＣ_２Ｆ_６ガスと同様の効果が得られることを確認している。ハロゲン系ガスとしては、フッ素系ガスの他、塩素系ガスを用いることもできるが、残留した加工用ガスのクリーニングが容易であるという点で、フッ素系ガスを用いることが好ましい。

又、前記第１及び第２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を所望の凹凸パターンに加工できれば、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、前記第１及び第２実施形態において、記録層３２（連続記録層２０）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、鉄族元素（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、前記第１及び第２実施形態において、非磁性材３６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、他の酸化物、ＴｉＮ（窒化チタン）等の窒化物、Ｔａ（タンタル）、ＴａＳｉ、Ｓｉ等の他の非磁性材を用いてもよい。

又、前記第１及び第２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、各層が複数の層で構成されていてもよい。又、基板上に連続記録層を直接形成してもよい。

又、前記第１及び第２実施形態において、磁気記録媒体３０はデータ領域において記録要素３２Ａ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、面内記録型の磁気ディスクにも本発明は適用可能である。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凹凸パターンの記録層を有する他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。

上記第１実施形態のとおり、磁気記録媒体３０を作製した。具体的には、記録層３２を下記の凹凸パターンで形成した。

ピッチ ： １５０ｎｍ
凸部の幅 ： ９５ｎｍ
凹部の幅 ： ５５ｎｍ
凹凸 段差 ： ２０ｎｍ

次に、非磁性材充填工程（Ｓ１０４）で下記のような条件設定を行い、非磁性材３６を約４０ｎｍの膜厚に成膜し、非磁性材３６で凹部３４を充填した。尚、ここで示した非磁性材３６の膜厚は、成膜された非磁性材３６の表面における最も突出した部位と、記録層３２の上面との距離である。

投入パワー ：５００Ｗ
Ａｒガス圧 ：０．３Ｐａ
バイアスパワー ：２５０Ｗ

次に、平坦化工程（Ｓ１０６）で下記のような条件設定を行い、記録要素３２Ａの上面まで非磁性材３６を除去した。非磁性材３６（ＳｉＯ_２）のエッチングレートは約４６Å／ｍｉｎだった。尚、記録要素３２Ａの上面も微少量イオンビームで加工されていると考えられるが、同様の条件下における記録要素３２Ａのエッチングレートは約１５Å／ｍｉｎであり、非磁性材３６（ＳｉＯ_２）のエッチングレートの１／３以下であるため加工量は１ｎｍ以下に制御できるレベルである。

Ａｒガス流量 ：１１ｓｃｃｍ
ガス圧 ：０．０５Ｐａ
ビーム電圧 ：５００Ｖ
ビーム電流 ：５００ｍＡ
サプレッサー電圧：４００Ｖ
イオンビーム入射角：＋２°

平坦化工程（Ｓ１０６）後、記録層３２及び非磁性材３６の表面をＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、断面をＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）により観察したところ、以下のような結果であり、また記録要素３２Ａ上に非磁性材３６は残存していなかった。尚、下記に示す平均段差は、記録要素３２Ａ上面と非磁性材３６上面の平均段差である。

記録層の加工量 ：０．３ｎｍ
平均段差 ：０．７ｎｍ

又、ＶＳＭ（Ｖｉｂｒａｔｉｎｇ Ｓａｍｐｌｅ Ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ）により記録層の磁気特性を測定したところ、磁気特性の劣化は見られなかった。

上記第２実施形態のとおり、平坦化工程（Ｓ１０６）において加工用ガスとしてＣ_２Ｆ_６（６フッ化エタン）ガスを用いた。尚、他の工程については実施例１と同様とした。平坦化工程（Ｓ１０６）の条件は下記のように設定した。

Ｃ_２Ｆ_６ガス流量 ：６ｓｃｃｍ
ガス圧 ：０．０５Ｐａ
ビーム電圧 ：５００Ｖ
ビーム電流 ：５００ｍＡ
サプレッサー電圧 ：４００Ｖ
イオンビーム入射角：＋２°

平坦化工程（Ｓ１０６）における非磁性材３６（ＳｉＯ_２）のエッチングレートは約９１Å／ｍｉｎだった。尚、記録要素３２Ａの上面も微少量イオンビームで加工されていると考えられるが、同様の条件下における記録要素３２Ａのエッチングレートは約６．３Å／ｍｉｎであり、非磁性材３６（ＳｉＯ_２）のエッチングレートの１／１４以下であるため加工量は１ｎｍ以下に制御できるレベルである。平坦化工程（Ｓ１０６）後、記録層３２及び非磁性材３６の表面をＡＦＭ、断面をＴＥＭにより観察したところ、以下のような結果であり、また記録要素３２Ａ上に非磁性材３６は残存していなかった。

記録層の加工量 ：０．０ｎｍ
平均段差 ：１．０ｎｍ

また、ＶＳＭにより記録層の磁気特性を測定したところ、磁気特性の劣化は見られなかった。

このように実施例２は実施例１よりも非磁性材３６（ＳｉＯ_２）のエッチングレートが高く平坦化に要する時間が短縮されており、更に、記録層の加工量も実施例１よりも小さく抑制されていた。

[比較例１]
上記実施例１に対し、イオンビームの入射角は約９０°として平坦化工程（Ｓ１０６）を実行し、記録要素３２Ａ上の非磁性材３６を完全に除去した。他の条件は総て実施例１と同様とした。本比較例１における非磁性材３６のエッチングレートは約２５０Å／ｍｉｎだった。尚、同様の条件下における記録要素３２のエッチングレートは約３１０Å／ｍｉｎである。

平坦化工程（Ｓ１０６）後、記録層３２及び非磁性材３６の表面をＡＦＭ、断面をＴＥＭにより観察したところ、以下のような結果であり、また記録要素３２Ａ上に非磁性材３６は残存していなかった。

記録層の加工量 ：２．６ｎｍ
平均段差 ：０．６ｎｍ

また、ＶＳＭにより記録層の磁気特性を測定したところ、磁気特性が大きく劣化していた。

比較例１は平均段差が実施例１及び実施例２よりも若干改善しているが、記録要素３２の一部が除去されて記録要素３２の上面が非磁性材３６の上面よりも凹んでいた。このように、比較例１は、加工により記録要素３２の磁気特性が悪化し、また記録要素３２とヘッドとの間隔が大きくなることによる記録・再生の感度の低下が懸念される。

これに対し、上記実施例１及び２によれば、表面を充分に平坦化され、記録要素３２の磁気特性が良好な磁気記録媒体が確実に得られることがわかる。

本発明は、例えば、ディスクリートトラックメディア、ディスクリートビットメディア等の所謂パターンドメディアタイプの記録層が凹凸パターンで形成された磁気記録媒体を製造するために利用することができる。

本発明の第１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 同磁気記録媒体の製造工程の概要を示すフローチャート 表面に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 記録要素上に非磁性材が成膜され、凹部が非磁性材で充填された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図 前記被加工体の平坦化工程を模式的に示す側断面図 同平坦化工程における加工用ガスとしてＡｒガスを用いた場合のイオンビームの入射角とエッチングレートとの関係を示すグラフ 平坦化工程後の前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図 平坦化工程後の前記被加工体の形状の他の例を模式的に示す側断面図 本発明の第２実施形態における加工用ガスとしてＣ_２Ｆ_６ガスを用いた場合のイオンビームの入射角とエッチングレートとの関係を示すグラフ

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
３２…記録層
３２Ａ…記録要素
３４…凹部
３６…非磁性材
３８…保護層
４０…潤滑層
Ｓ１０２…記録層加工工程
Ｓ１０４…非磁性材充填工程
Ｓ１０６…平坦化工程
Ｓ１０８…保護層形成工程
Ｓ１１０…潤滑層形成工程

Claims (6)

1. 基板上に所定の凹凸パターンで形成された記録層上に非磁性材を成膜することにより前記凹凸パターンの凹部を充填する非磁性材充填工程と、前記記録層上の余剰の前記非磁性材をイオンビームエッチングにより除去して表面を平坦化する平坦化工程と、を含む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、
   前記平坦化工程は、前記非磁性材に対するエッチングレートよりも前記記録層に対するエッチングレートが低くなるように、エッチング条件が設定され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、
   前記平坦化工程は、加工用ガスとして希ガスを用いると共に前記基板の表面に対するイオンビームの入射角が所定の範囲に制限され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又は２において、
   前記平坦化工程は、加工用ガスとしてハロゲン系ガスを用い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４のいずれかにおいて、
   前記平坦化工程は、前記基板の表面に対するイオンビームの入射角が−１０°以上、且つ、＋３０°以下の範囲に制限され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５のいずれかにおいて、
   前記非磁性材充填工程は、前記基板にバイアスパワーを印加しつつ前記非磁性材を成膜する成膜手法を用いることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。

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