JP2009009652A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】非磁性体の成膜と非磁性体のエッチバックの繰り返し回数を減らして、表面の平坦なＤＴＲ媒体を製造できる方法を提供する。
【解決手段】基板上に磁気記録層および犠牲層を形成し、前記犠牲層および磁気記録層をパターニングして凸状の磁気記録層パターンおよび犠牲層パターンを形成し、前記磁気記録層パターンおよび犠牲層パターンの間の凹部ならびに犠牲層パターン上に非磁性体を成膜し、前記非磁性体をエッチバックすることを含む磁気記録媒体の製造方法。
【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。

近年、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に組み込まれる磁気記録媒体において、隣接トラック間の干渉によりトラック密度の向上が妨げられるという問題が顕在化している。特に記録ヘッド磁界のフリンジ効果による書きにじみの低減は重要な技術課題である。

このような問題に対して、記録トラック間を物理的に分離するディスクリートトラック型パターンド媒体（ＤＴＲ媒体）が提案されている。ＤＴＲ媒体では、記録時に隣接トラックの情報を消去するサイドイレース現象、再生時に隣接トラックの情報を読み出すサイドリード現象などを低減できるため、トラック密度を高めることができる。したがって、ＤＴＲ媒体は高記録密度を提供しうる磁気記録媒体として期待されている。

ＤＴＲ媒体を浮上ヘッドで記録再生するためには、ＤＴＲ媒体の表面を平坦にすることが好ましい。すなわち、隣接するトラック間を完全に分離するためには、たとえば厚さ約４ｎｍの保護層と厚さ約２０ｎｍの磁気記録層とを除去し、約２４ｎｍの深さの凹部を形成して磁気記録層パターンを形成する。一方、浮上ヘッドの設計浮上量は１０ｎｍ程度であるため、深い凹部が残っているとヘッドの浮上が不安定になる。このため、磁気記録層パターン間の凹部を非磁性体で充填し、媒体表面を平坦にしてヘッドの浮上安定性を確保することが行われている。

従来、磁気記録層パターン間の凹部を非磁性体で充填して平坦な表面を有するＤＴＲ媒体を得るには、以下のような方法が提案されている。たとえば、２段階のバイアススパッタにより、磁気記録層パターン間の凹部を非磁性体で充填して表面の平坦なＤＴＲ媒体を製造する方法が知られている（特許文献１参照）。しかし、バイアススパッタ法では裏面に冷却機構を設けることが必要になるため、両面同時加工が困難である。
特許第３６８６０６７号

そこで、ＤＴＲ媒体の表面を平坦化するために、磁気記録層パターン間の凹部および磁気記録層パターン上に非磁性体を成膜し、非磁性体をエッチバックすることが考えられる。このエッチバック時には、磁気記録層パターン上の非磁性体のサイドエッチを利用する。しかし、磁気記録層パターンの幅が広い領域たとえば外周側のアドレス領域などでは、サイドエッチによる平坦化の効果が小さいため、非磁性体の成膜と非磁性体のエッチバックを多数回繰り返す必要があった。

本発明の目的は、非磁性体の成膜と非磁性体のエッチバックの繰り返し回数を減らして、表面の平坦なＤＴＲ媒体を製造できる方法を提供することにある。

本発明の一実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法は、基板上に磁気記録層および犠牲層を形成し、前記犠牲層および磁気記録層をパターニングして凸状の磁気記録層パターンおよび犠牲層パターンを形成し、前記磁気記録層パターンおよび犠牲層パターンの間の凹部ならびに犠牲層パターン上に非磁性体を成膜し、前記非磁性体をエッチバックすることを含むことを特徴とする。

本発明によれば、非磁性体の成膜と非磁性体のエッチバックの繰り返し回数を減らして、表面の平坦なＤＴＲ媒体を製造できる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

図１に、本発明の実施形態に係るＤＴＲ媒体の周方向に沿う平面図を示す。図１に示すように、ＤＴＲ媒体１の周方向に沿って、サーボ領域２と、データ領域３が交互に形成されている。サーボ領域２には、プリアンブル部２１、アドレス部２２、バースト部２３が含まれる。データ領域３にはディスクリートトラック３１が含まれる。

図２（Ａ）〜（Ｅ）および図３（Ｆ）〜（Ｉ）を参照して本発明の実施形態に係るＤＴＲ媒体の製造方法を示す。ここでは、図示を簡略化するため、基板の片面で加工する場合を示す。

ガラス基板５１上に、厚さ１２０ｎｍのＣｏＺｒＮｂからなる軟磁性下地層５２、厚さ２０ｎｍのＲｕからなる配向制御用の下地層（図示せず）、厚さ２０ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ₂からなる磁気記録層５３、厚さ４ｎｍのカーボン（ＤＬＣ）からなる保護層５４、たとえばＲｕからなる犠牲層５５を順次成膜する（図２Ａ）。

犠牲層５５の材料は、後述するパターン間の凹部に埋め込まれる非磁性体よりエッチングレートが速ければ特に限定されない。犠牲層および非磁性体のエッチングレートはミリング角度に依存して変化するが、スループットを考慮して垂直入射時のエッチングレートについて犠牲層の方が非磁性体より速いことが好ましい。犠牲層としては、Ｒｕ，Ｎｉ，Ａｌ，Ｗ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｐｔ，Ｐｄなどの金属材料、ＳｉＯ₂，ＴｉＯ_x，Ａｌ₂Ｏ₃などの酸化物やＳｉ₃Ｎ₄，ＡｌＮ，ＴｉＮなどの窒化物、ＴｉＣなどの炭化物、ＢＮなどの硼化物、Ｃ，Ｓｉなどの単体などが用いられる。犠牲層の材料は、エッチングの終点がＳＩＭＳ（二次イオン質量分析器）やＱ−ＭＡＳＳ（四重極式質量分析計）によって容易に検出できるものであることが好ましい。犠牲層が厚くなるほど非磁性体を埋め込む前の凹部の深さが増大するため、犠牲層の膜厚は３ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが好ましい。

犠牲層５５上に、レジスト５６として厚さ１００ｎｍのスピンオングラス（ＳＯＧ）をスピンコーティングする。このレジスト５４に対向するようにスタンパ６１を配置する。このスタンパ６１には図１に示した磁性パターンと逆転した凹凸を有するパターンが形成されている。スタンパ６１を用いてインプリントを行い、スタンパ６１の凹部に対応してレジスト５６の凸部を形成する（図２Ｂ）。

ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）エッチング装置でエッチングを行い、パターン化されたレジスト５６の凹部の底に残っているレジスト残渣を除去する。このときの条件は、たとえば、プロセスガスとしてＣＦ₄を用い、チャンバー圧を２ｍＴｏｒｒ、コイルのＲＦパワーとプラテンのＲＦパワーをそれぞれ１００Ｗ、エッチング時間を３０秒とする（図２Ｃ）。

残ったレジストパターン（ＳＯＧ）を耐エッチングマスクとして、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）イオンガンでイオンミリングを行い、犠牲層５５、保護層５４および磁気記録層５３をエッチングする（図２Ｄ）。このときの条件は、たとえば、プロセスガスとしてＡｒを用い、マイクロ波パワーを８００Ｗ、加速電圧を５００Ｖ、エッチング時間を３分とする。

その後、ＲＩＥ装置でレジストパターン（ＳＯＧ）を剥離する（図２Ｅ）。このときの条件は、たとえば、プロセスガスとしてＣＦ₄ガスを用い、チャンバー圧を１００ｍＴｏｒｒ、パワーを１００Ｗとする。

次に、ＤＣスパッタリングにより、磁気記録層パターンおよび犠牲層パターンの間の凹部を充填し、犠牲層パターン上に積層されるように、ＮｉＮｂＴｉからなる非磁性体５７を成膜する（図３Ｆ）。このときの条件は、ＮｉＮｂＴｉターゲットを用い、ＤＣスパッタ法により、Ａｒ流量１００ｓｃｃｍ、チャンバー圧力０．５Ｐａで５０ｎｍ成膜する。非磁性体５７の膜厚は３０〜１００ｎｍが好適である。非磁性体の膜厚が凹部の深さよりも小さいと、次のエッチバックにおいて磁気記録層にダメージを与えるおそれがあるので好ましくない。この段階では、図３（Ｆ）に示すように、表面は平坦にならず、凹部の深さは約２０ｎｍになる。ただし、パターン幅は狭くなる。なお、非磁性体５７のエッチングレートは保護層５４および磁気記録層５３よりも大きい。

次いで、非磁性体５７をエッチバックする（図３Ｇ）。このときの条件は、ＥＣＲイオンガンを用い、マイクロ波パワーを８００Ｗ、加速電圧を５００Ｖに設定し、Ａｒイオンを３分間照射する。この条件は、非磁性体５７であるＮｉＮｂＴｉを２０ｎｍエッチングする条件である。この結果、トラック領域における表面の凹部の深さが１０ｎｍまで低くなった。この工程を経ることで、媒体の表面粗さが減少し、凹部の深さが半減する。この工程は非磁性体の表面を改質するのが目的であるため、ＥＣＲイオンガンの条件（プロセス時間）はそれほど重要なパラメータにはならない。イオン照射時間を長くするほど、表面粗さの低減効果と、凹部深さの減少効果は増すが、非磁性体５５の充填工程（図３Ｆ）で非磁性体を厚く成膜する必要がある。

上述した非磁性体の成膜および非磁性体のエッチバックを繰り返せば表面が平坦なＤＴＲ媒体が得られる。しかし、凸状をなすパターン幅が広い外周側アドレス部においては表面を平坦化するのに長時間を要し平坦化が困難であるため、犠牲層５５を用いていない場合には成膜およびエッチバックを多数回繰り返す必要がある。

本発明の実施形態では、犠牲層５５の表面が露出した状態でさらにエッチバックを行うと、犠牲層５５は非磁性体５７よりエッチングレートが速いため、凸状のパターンをなしている犠牲層５５のサイドエッチングが速く進行して表面の凹凸が減少する（図３Ｈ）。

図４（Ａ）〜（Ｃ）を参照してこの工程をより詳細に説明する。図４Ａは犠牲層５５の表面が非磁性体５７から露出した状態を示す。この状態でさらにエッチバックを行うと、犠牲層５５は非磁性体５７よりエッチングレートが速いため、凸状のパターンをなしている犠牲層５５のサイドエッチングが速く進行する。この際、一時的に表面の凹凸が逆転する領域が生じる（図４Ｂ）。しかし、さらにエッチバックを行うと、犠牲層５５の下部に形成されているエッチングレートの遅いＤＬＣ保護層５４がエッチングストッパーとして機能するため、平坦化のばらつきを抑えることができる（図４Ｃ）。

例えば、犠牲層５５にＲｕ、非磁性体５７にＮｉＮｂＴｉを用いた場合、垂直入射のエッチバックによるエッチングレートは、Ｒｕの方がＮｉＮｂＴｉの約２倍である。このため、エッチバックを繰り返し行って表面の凹部深さが埋め込み前の凹部深さの半分程度になった後に、犠牲層５５までエッチングすると表面を非常に平坦にすることができる。

エッチバックを約３分間行い、Ｑ−ＭＡＳＳ（四重極式質量分析計）により保護層５４のＣが検出された時点をエッチバックの終点とした。本実施形態の製造方法では、図３Ｇおよび図３Ｈにおいて非磁性体５７がどの程度エッチングされるか正確に判らないので、エッチバック時間に基づく制御は困難である。これに対して、Ｑ−ＭＡＳＳ、または他のエッチング終点検出器たとえばＳＩＭＳ（二次イオン質量分析器）によって終点検出を行えば、高精細なエッチバックが可能になる。

最後に、ＣＶＤ（化学気相堆積法）によりカーボン（Ｃ）を堆積して保護層５８を形成する（図３Ｉ）。さらに、保護層５８上に潤滑剤を塗布してＤＴＲ媒体を得る。

次に、本発明の実施形態において用いられる好適な材料について説明する。

＜基板＞
基板としては、たとえばガラス基板、Ａｌ系合金基板、セラミック基板、カーボン基板、酸化表面を有するＳｉ単結晶基板などを用いることができる。ガラス基板としては、アモルファスガラスおよび結晶化ガラスが用いられる。アモルファスガラスとしては、汎用のソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスが挙げられる。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスが挙げられる。セラミック基板としては、汎用の酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、これらの繊維強化物などが挙げられる。基板としては、上述した金属基板や非金属基板の表面にメッキ法やスパッタ法を用いてＮｉＰ層が形成されたものを用いることもできる。

＜軟磁性下地層＞
軟磁性下地層（ＳＵＬ）は、垂直磁磁気記録層を磁化するための単磁極ヘッドからの記録磁界を水平方向に通して、磁気ヘッド側へ還流させるという磁気ヘッドの機能の一部を担っており、磁界の記録層に急峻で充分な垂直磁界を印加させ、記録再生効率を向上させる作用を有する。軟磁性下地層には、Ｆｅ、ＮｉまたはＣｏを含む材料を用いることができる。このような材料として、ＦｅＣｏ系合金たとえばＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど、ＦｅＮｉ系合金たとえばＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど、ＦｅＡｌ系合金、ＦｅＳｉ系合金たとえばＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど、ＦｅＴａ系合金たとえばＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど、ＦｅＺｒ系合金たとえばＦｅＺｒＮなどを挙げることができる。Ｆｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮなどの微結晶構造または微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を有する材料を用いることもできる。軟磁性下地層の他の材料として、Ｃｏと、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、ＴｉおよびＹのうち少なくとも１種とを含有するＣｏ合金を用いることもできる。Ｃｏ合金には８０ａｔ％以上のＣｏが含まれることが好ましい。このようなＣｏ合金は、スパッタ法により製膜した場合にアモルファス層が形成されやすい。アモルファス軟磁性材料は、結晶磁気異方性、結晶欠陥および粒界がないため、非常に優れた軟磁性を示すとともに、媒体の低ノイズ化を図ることができる。好適なアモルファス軟磁性材料としては、たとえばＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂおよびＣｏＺｒＴａ系合金などを挙げることができる。

軟磁性下地層の下に、軟磁性下地層の結晶性の向上または基板との密着性の向上のために、さらに下地層を設けてもよい。こうした下地層の材料としては、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｔ、これらを含む合金、またはこれらの酸化物もしくは窒化物を用いることができる。軟磁性下地層と記録層との間に、非磁性体からなる中間層を設けてもよい。中間層は、軟磁性下地層と記録層との交換結合相互作用を遮断し、記録層の結晶性を制御する、という２つの作用を有する。中間層の材料としては、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｓｉ、これらを含む合金、またはこれらの酸化物もしくは窒化物を用いることができる。

スパイクノイズ防止のために軟磁性下地層を複数の層に分け、０．５〜１．５ｎｍのＲｕを挿入することで反強磁性結合させてもよい。また、ＣｏＣｒＰｔ、ＳｍＣｏ、ＦｅＰｔなどの面内異方性を持つ硬磁性膜またはＩｒＭｎ、ＰｔＭｎなどの反強磁性体からなるピン層と軟磁性層とを交換結合させてもよい。交換結合力を制御するために、Ｒｕ層の上下に磁性膜（たとえばＣｏ）または非磁性膜（たとえばＰｔ）を積層してもよい。

＜磁気記録層＞
垂直磁気記録層としては、Ｃｏを主成分とし、少なくともＰｔを含み、さらに酸化物を含む材料を用いることが好ましい。垂直磁気記録層は、必要に応じて、Ｃｒを含んでいてもよい。酸化物としては、特に酸化シリコン、酸化チタンが好適である。垂直磁気記録層は、層中に磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）が分散していることが好ましい。この磁性粒子は、垂直磁気記録層を上下に貫いた柱状構造であることが好ましい。このような構造を形成することにより、垂直磁気記録層の磁性粒子の配向および結晶性を良好なものとし、結果として高密度記録に適した信号ノイズ比（ＳＮ比）を得ることができる。このような構造を得るためには、含有させる酸化物の量が重要となる。

垂直磁気記録層の酸化物含有量は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔの総量に対して、３ｍｏｌ％以上１２ｍｏｌ％以下であることが好ましく、５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。垂直磁気記録層の酸化物含有量として上記範囲が好ましいのは、垂直磁気記録層を形成した際、磁性粒子の周りに酸化物が析出し、磁性粒子を分離させ、微細化させることができるためである。酸化物の含有量が上記範囲を超えた場合、酸化物が磁性粒子中に残留し、磁性粒子の配向性、結晶性を損ね、さらには、磁性粒子の上下に酸化物が析出し、結果として磁性粒子が垂直磁気記録層を上下に貫いた柱状構造が形成されなくなるため好ましくない。酸化物の含有量が上記範囲未満である場合、磁性粒子の分離、微細化が不十分となり、結果として記録再生時におけるノイズが増大し、高密度記録に適した信号ノイズ比（ＳＮ比）が得られなくなるため好ましくない。

垂直磁気記録層のＣｒ含有量は、０ａｔ％以上１６ａｔ％以下であることが好ましく、１０ａｔ％以上１４ａｔ％以下であることがより好ましい。Ｃｒ含有量として上記範囲が好ましいのは、磁性粒子の一軸結晶磁気異方性定数Ｋｕを下げすぎず、また、高い磁化を維持し、結果として高密度記録に適した記録再生特性と十分な熱揺らぎ特性が得られるためである。Ｃｒ含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子のＫｕが小さくなるため熱揺らぎ特性が悪化し、また、磁性粒子の結晶性、配向性が悪化することで、結果として記録再生特性が悪くなるため好ましくない。

垂直磁気記録層のＰｔ含有量は、１０ａｔ％以上２５ａｔ％以下であることが好ましい。Ｐｔ含有量として上記範囲が好ましいのは、垂直磁性層に必要なＫｕが得られ、さらに磁性粒子の結晶性、配向性が良好であり、結果として高密度記録に適した熱揺らぎ特性、記録再生特性が得られるためである。Ｐｔ含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子中にｆｃｃ構造の層が形成され、結晶性、配向性が損なわれるおそれがあるため好ましくない。Ｐｔ含有量が上記範囲未満である場合、高密度記録に適した熱揺らぎ特性に十分なＫｕが得られないため好ましくない。

垂直磁気記録層は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、酸化物のほかに、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅから選ばれる１種類以上の元素を含むことができる。上記元素を含むことにより、磁性粒子の微細化を促進し、または結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性を得ることができる。上記元素の合計の含有量は、８ａｔ％以下であることが好ましい。８ａｔ％を超えた場合、磁性粒子中にｈｃｐ相以外の相が形成されるため、磁性粒子の結晶性、配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性が得られないため好ましくない。

垂直磁気記録層としては、ＣｏＰｔ系合金、ＣｏＣｒ系合金、ＣｏＰｔＣｒ系合金、ＣｏＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＣｏＰｔＳｉ、ＣｏＰｔＣｒＳｉ、ならびにＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、およびＲｕからなる群より選択された少なくとも一種を主成分とする合金とＣｏとの多層構造、さらに、これらにＣｒ、ＢおよびＯを添加したＣｏＣｒ／ＰｔＣｒ、ＣｏＢ／ＰｄＢ、ＣｏＯ／ＲｈＯなどを使用することもできる。

垂直磁気記録層の厚さは、好ましくは５ないし６０ｎｍ、より好ましくは１０ないし４０ｎｍである。この範囲であると、より高記録密度に適した磁気記録再生装置を作製することができる。垂直磁気記録層の厚さが５ｎｍ未満であると、再生出力が低過ぎてノイズ成分の方が高くなる傾向がある。垂直磁気記録層の厚さが４０ｎｍを超えると、再生出力が高過ぎて波形を歪ませる傾向がある。垂直磁気記録層の保磁力は、２３７０００Ａ／ｍ（３０００Ｏｅ）以上とすることが好ましい。保磁力が２３７０００Ａ／ｍ（３０００Ｏｅ）未満であると、熱揺らぎ耐性が劣る傾向がある。垂直磁気記録層の垂直角型比は、０．８以上であることが好ましい。垂直角型比が０．８未満であると、熱揺らぎ耐性に劣る傾向がある。

＜保護層＞
保護層は、垂直磁気記録層の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぐ目的で設けられる。保護層の材料としては、たとえばＣ、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂を含むものが挙げられる。保護層の厚さは１ないし１０ｎｍとすることが好ましい。これにより、ヘッドと媒体の距離を小さくできるので、高密度記録に好適である。カーボンは、ｓｐ²結合炭素（グラファイト）とｓｐ³結合炭素（ダイヤモンド）に分類できる。耐久性、耐食性はｓｐ³結合炭素のほうが優れるが、結晶質であることから表面平滑性はグラファイトに劣る。通常、カーボンの成膜はグラファイトターゲットを用いたスパッタリング法で形成される。この方法では、ｓｐ²結合炭素とｓｐ³結合炭素が混在したアモルファスカーボンが形成される。ｓｐ³結合炭素の割合が大きいものはダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）と呼ばれ、耐久性、耐食性に優れ、アモルファスであることから表面平滑性にも優れるため、磁気記録媒体の表面保護層として利用されている。ＣＶＤ（chemical vapor deposition）法によるＤＬＣの成膜は、原料ガスをプラズマ中で励起、分解し、化学反応によってＤＬＣを生成させるため、条件を合わせることで、よりｓｐ³結合炭素に富んだＤＬＣを形成することができる。

次に、本発明の実施形態における各工程の好適な製造条件について説明する。

＜インプリント＞
基板の表面にレジストをスピンコート法で塗布し、スタンパを押し付けることにより、レジストにスタンパのパターンを転写する。レジストとしては、たとえば一般的なノボラック系のフォトレジストや、スピンオングラス（ＳＯＧ）を用いることができる。サーボ情報と記録トラックに対応する凹凸パターンが形成されたスタンパの凹凸面を、基板のレジストに対向させる。このとき、ダイセットの下板にスタンパ、基板、バッファ層を積層し、ダイセットの上板で挟み、たとえば２０００ｂａｒで６０秒間プレスする。インプリントによってレジストに形成されるパターンの凹凸高さはたとえば６０〜７０ｎｍである。この状態で約６０秒間保持することにより、排除すべきレジストを移動させる。また、スタンパにフッ素系の剥離材を塗布することで、スタンパをレジストから良好に剥離することができる。

＜残渣除去＞
ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）により、レジストの凹部の底に残存している残差を除去する。このとき、レジストの材料に応じて適切なプロセスガスを用いる。プラズマソースは、低圧で高密度プラズマを生成可能なＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）が好適であるが、ＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance）プラズマや、一般的な並行平板型ＲＩＥ装置を用いてもよい。

＜磁気記録層エッチング＞
残渣を除去した後、レジストパターンをエッチングマスクとして用い、磁気記録層を加工する。磁気記録層の加工には、Ａｒイオンビームを用いたエッチング（Ａｒイオンミリング）が好適であるが、Ｃｌガス、またはＣＯとＮＨ₃の混合ガスを用いたＲＩＥでもよい。ＣＯとＮＨ₃の混合ガスを用いたＲＩＥの場合、エッチングマスクにはＴｉ、Ｔａ、Ｗなどのハードマスクを用いる。ＲＩＥを用いた場合、凸状の磁性パターンの側壁にテーパが付きにくい。いかなる材料でもエッチング可能なＡｒイオンミリングで磁気記録層を加工する場合、たとえば加速電圧を４００Ｖとし、イオン入射角度を３０°から７０°まで変化させてエッチングを行うと、凸状の磁性パターンの側壁にテーパが付きにくい。ＥＣＲイオンガンを用いたミリングにおいては、静止対向型（イオン入射角９０°）でエッチングすると、凸状の磁性パターンの側壁にテーパが付きにくい。

＜レジスト剥離＞
磁気記録層をエッチングした後、レジストを剥離する。レジストとして一般的なフォトレジストを用いた場合、酸素プラズマ処理を行うことによって容易に剥離することができる。具体的には、酸素アッシング装置を用い、たとえばチャンバー圧を１Ｔｏｒｒ、パワーを４００Ｗとし、処理時間を５分としてフォトレジストを剥離する。レジストとしてＳＯＧを用いた場合、フッ素系ガスを用いたＲＩＥでＳＯＧを剥離する。フッ素系ガスとしてはＣＦ₄やＳＦ₆が好適である。なお、フッ素系ガスが大気中の水と反応してＨＦ、Ｈ₂ＳＯ₄などの酸が生じることがあるため、水洗を行うことが好ましい。

＜非磁性体エッチバック＞
磁気記録層（またはその上のカーボン保護膜）が露出するまでエッチバックを行う。このエッチバックプロセスは、ＡｒイオンミリングまたはＥＣＲイオンガンを用いたエッチングが好ましい。

＜保護層形成および後処理＞
エッチバック後、カーボン保護層を形成する。カーボン保護層は、ＣＶＤ法、スパッタ法、または真空蒸着法により成膜することができる。ＣＶＤ法によれば、ｓｐ³結合炭素を多く含むＤＬＣ膜が形成される。カーボン保護層の膜厚が２ｎｍ未満だとカバレッジが悪くなり、１０ｎｍを超えると記録再生ヘッドと媒体との磁気スペーシングが大きくなってＳＮＲが低下するので好ましくない。保護層上に潤滑剤を塗布する。潤滑剤としては、たとえばパーフルオロポリエーテル、フッ化アルコール、フッ素化カルボン酸などを用いることができる。

実施例１
図１に示したようなサーボパターン（プリアンブル、アドレス、バースト）と記録トラックの凹凸パターンが形成されたスタンパを用い、図２および図３に示した方法でＤＴＲ媒体を作製した。犠牲層５５にはＲｕを用い、非磁性体５７にはＮｉＮｂＴｉを用いた。犠牲層（Ｒｕ）の膜厚は５ｎｍとした。図３ＦにおいてＤＣスパッタ法により、Ａｒ流量１００ｓｃｃｍ、チャンバー圧力０．５２ＰａでＮｉＮｂＴｉを５０ｎｍ成膜した。図３ＧにおいてＥＣＲイオンガンを用い、マイクロ波パワーを８００Ｗ、加速電圧を５００Ｖに設定し、Ａｒイオンを３分間照射してエッチバックを行った。図３Ｆおよび図３Ｇの工程をもう１回ずつ繰り返した（非磁性体成膜および非磁性体エッチバックの繰り返し回数２回）。図３Ｈにおいて犠牲層５５を含むエッチバックを行い、表面を平坦化した。その後、ＣＶＤ法により４ｎｍのＤＬＣを成膜して保護層５８を形成し、ＤＴＲ媒体を得た。

このＤＴＲ媒体について、中周トラック領域の断面ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）を観測したところ、表面に深さ約４ｎｍの微小な凹部が残っていたが、ほぼ平坦化されていることが確認された。ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で凸部幅が広い外周側アドレス領域（凸部幅：約７００ｎｍ）の表面粗さを観測したところ、Ｒmaxが約４ｎｍであり、凸部幅の広い領域でも良好に平坦化されていることが確認された。スピンスタンドで再生信号を確認したところ、信号強度のムラはみられなかった。

比較例１
犠牲層を設けない以外は実施例１と同様にしてＤＴＲ媒体を作製した。このＤＴＲ媒体について、中周トラック領域の断面ＴＥＭを観測したところ、表面に深さ約４ｎｍの微小な凹部が残っていたが、ほぼ平坦化されていることが確認された。しかし、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で凸部幅が広い外周側アドレス領域（凸部幅：約７００ｎｍ）の表面粗さを観測したところ、Ｒmaxは約１０ｎｍであった。また、スピンスタンドで再生信号を確認したところ、外周側の信号強度が内周側に比べて弱く、外周側の表面が平滑になっていないことが確認できた。このような状態ではＨＤＤとして使用することはできない。したがって、犠牲層を用いない場合には、非磁性体の成膜およびエッチバックの繰り返し回数をさらに増やす必要がある。

実施例２
犠牲層の膜厚を１０ｎｍ，２０ｎｍまたは３０ｎｍとした以外は実施例１と同様にしてＤＴＲ媒体を作製した。各々のＤＴＲ媒体について、中周トラック領域の断面ＴＥＭを観測した。膜厚１０ｎｍの犠牲層を用いて作製された媒体は表面が非常に平坦であった。膜厚２０ｎｍの犠牲層を用いて作製された媒体は表面に深さ約４ｎｍの微小な凹部が残っていたが、ほぼ平坦化されていることが確認された。膜厚３０ｎｍの犠牲層を用いて作製された媒体は表面に深さ約１３ｎｍの凹部が残っていた。

磁気ヘッドの浮上特性を考慮すると、表面での凹部深さは５ｎｍ以下であることが好ましいため、膜厚２０ｎｍ以下の犠牲層を用いることが好ましい。

実施例３
犠牲層にＳｉＯ₂を用いた以外は実施例１と同様にしてＤＴＲ媒体を作製した。このＤＴＲ媒体について、中周トラック領域の断面ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）を観測したところ、表面に深さ約４ｎｍの微小な凹部が残っていたが、ほぼ平坦化されていることが確認された。

遮光検査で媒体表面を観察したところ、実施例１の媒体と比較してダストが多く観測された。非金属材料を用いると犠牲層の成膜時にアーキングが発生しやすく、ダスト発生の原因になりやすいため、犠牲層には金属材料を用いることが好ましい。

本発明の実施形態に係るＤＴＲ媒体の周方向に沿う平面図。 本発明の実施形態に係るＤＴＲ媒体の製造方法を示す断面図。 本発明の実施形態に係るＤＴＲ媒体の製造方法を示す断面図。 図３Ｈの工程をより詳細に示す断面図。

符号の説明

１…ＤＴＲ媒体、２…サーボ領域、２１…プリアンブル部、２２…アドレス部、２３…バースト部、３…データ領域、３１…ディスクリートトラック、５１…ガラス基板、５２…軟磁性層、５３…磁気記録層、５４…保護層、５５…犠牲層、５６…レジスト、５７…非磁性体、５８…保護層。

Claims (5)

1. 基板上に磁気記録層および犠牲層を形成し、
   前記犠牲層および磁気記録層をパターニングして凸状の磁気記録層パターンおよび犠牲層パターンを形成し、
   前記磁気記録層パターンおよび犠牲層パターンの間の凹部ならびに犠牲層パターン上に非磁性体を成膜し、
   前記非磁性体をエッチバックする
   ことを含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
2. 前記犠牲層は前記非磁性体よりエッチングレートが速い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. 前記犠牲層は金属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。
4. 前記犠牲層は３ｎｍ以上２０ｎｍ以下の膜厚を有す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。
5. 前記非磁性体の成膜および前記非磁性体のエッチバックを複数回繰り返す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。

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