JP2010033635A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パターンの矩形性がよく、磁気的スペーシングの小さい磁気記録媒体の製造方法を提供する。
【解決手段】基板上に、磁気記録層、酸化防止層、カーボンを含むハードマスク層を形成し、前記ハードマスク層上にレジストを塗布し、インプリントにより前記レジストに凹凸パターンを転写してレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクとする前記ハードマスク層のエッチング、前記酸化防止層のエッチング、および前記磁気記録層のエッチングおよび／または磁性の失活を順次行って磁気記録層のパターンを形成し、前記レジストパターンの剥離、前記ハードマスク層の剥離、および前記酸化防止層の剥離を順次行うことを含み、前記酸化防止層を剥離する際にイオンビームエッチングを用いることを特徴とする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。

近年の情報化社会において、我々が記録媒体へ記録する情報の量は増加の一途をたどっている。このため、飛躍的に高い記録容量を有する記録再生装置および記録媒体の出現が望まれている。現在、大容量かつ安価な記録媒体として需要が増加し続けているハードディスクに関しても、数年後には現行のおよそ１０倍である１平方インチあたり１テラビット以上の記録密度が必要と言われている。

現行のハードディスクに用いられている磁気記録媒体では、磁性体微粒子の多結晶体を含む薄膜の一定の領域を１ビットとして記録している。記録媒体の記録容量を上げるためには記録密度を増加させなければならない。即ち、１ビットあたりの記録に使用できる記録マークサイズを小さくしなければならない。しかし、単純に記録マークサイズを小さくすると、磁性体微粒子の形状に依存するノイズの影響が無視できなくなる。ノイズを低減するために磁性体微粒子の粒子サイズを小さくすると、熱揺らぎのために常温で記録を保持することができなくなる。

これらの問題を回避するため、予め磁性体を非磁性体によって分断し、単一の磁性ドットを単一の記録セルとして記録再生を行うビットパターンド媒体（ＢＰＭ）が提案されている。

また、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書きにじみの低減は重要な技術課題である。この問題に対して、磁気記録層を加工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。なお、パターンド媒体を広い意味で用いる場合、ビットパターンド媒体やＤＴＲ媒体を含むものとする。

ＤＴＲ媒体を含むパターンド媒体の製造にあたっては、トラックピッチを小さくすれば、トラック密度の向上ひいては記録密度の向上に直結する。トラックピッチは最終的には磁性パターンの側壁（テーパー部）の幅に依存し、側壁の幅が短いほどトラックピッチを小さくすることができる。すなわち、矩形性のよい磁性パターンを形成することができれば、トラック密度を上げることができる。また、ヘッドと磁気記録層との間の磁気的スペーシングが小さいほど、エラー率を下げることができるので、磁気的スペーシングも重要になる。

従来のパターンド媒体の製造方法においては、磁気記録層上にレジストを塗布し、インプリントによってスタンパからレジストに凹凸パターンを転写し、レジストパターンをマスクとして磁気記録層をエッチングして磁性パターンを形成していた。しかし、一般的にレジストは金属である磁気記録層に対してエッチングレートの差が小さいため、要求される加工深さよりもレジストの厚さを厚くすることが必要であった。

この問題を解決するために、磁気記録層に比べてエッチングレートの遅いカーボン（Ｃ）からなるハードマスクを用い、レジストの凹凸パターンをハードマスクに転写し、パターン化されたハードマスクをマスクとして磁気記録層をエッチングする方法が用いられている。このようにハードマスクを用いることにより、矩形性のよいパターンド媒体を製造することができる。

上記のように、ハードディスクドライブに組み込まれる媒体の記録密度を上げるためには、ヘッドと媒体との実効的な磁気的スペーシングを小さくする必要がある。磁気的スペーシングを低減するためには、ハードマスクを完全に剥離する必要がある。ハードマスクを剥離するためのプロセス時間を短縮するという観点からは、カーボンのエッチングレートを速めることができる酸素によるＲＩＥを採用することが好適である。しかし、酸素は磁気記録層と反応しやすいため、ハードマスクの剥離工程において磁気記録層が酸化され、エラー率の低下を招くおそれがある。

特許文献１には、磁気記録層上に、ＴｉＮからなる第１マスク層と、Ｎｉからなる第２マスク層を形成し、その上にレジストを塗布し、インプリント法を用い、各層を順次エッチングして磁性パターンを形成する方法が記載されている。しかし、この方法では、形成される磁性パターンの側壁の幅が大きいことがわかっている。このため、所望のトラック密度に設定すると、隣接トラックへの記録に対する耐性が悪くなるという問題が生じる。
特許第３８４４７５５号公報

本発明の目的は、パターンの矩形性がよく、磁気的スペーシングの小さい磁気記録媒体の製造方法を提供することにある。

本発明の一態様に係る磁気記録媒体の製造方法は、基板上に、磁気記録層、酸化防止層、カーボンを含むハードマスク層を形成し、前記ハードマスク層上にレジストを塗布し、インプリントにより前記レジストに凹凸パターンを転写してレジストパターンを形成し、前記レジストパターンをマスクとする前記ハードマスク層のエッチング、前記酸化防止層のエッチング、および前記磁気記録層のエッチングおよび／または磁性の失活を順次行って磁気記録層のパターンを形成し、前記レジストパターンの剥離、前記ハードマスク層の剥離、および前記酸化防止層の剥離を順次行うことを含み、前記酸化防止層を剥離する際にイオンビームエッチングを用いることを特徴とする。

本発明によれば、磁気記録層とハードマスク層との間に酸化防止層を設け、磁気記録層のパターンを形成した後に酸化防止層をイオンビームエッチングにより剥離することにより、パターンの矩形性がよく、磁気的スペーシングの小さい磁気記録媒体を製造することができる。

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、本発明方法を用いて製造されるパターンド媒体の一例であるＤＴＲ媒体の周方向に沿う平面図を示す。図１に示すように、パターンド媒体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に、本発明方法を用いて製造されるパターンド媒体の他の例であるビットパターンド媒体の周方向に沿う平面図を示す。このパターンド媒体では、データ領域３に磁性ドット３２が形成されている。

図３（ａ）〜（ｊ）を参照して本発明の一実施形態に係るパターンド媒体の製造方法を示す。

ガラス基板５１上に、厚さ４０ｎｍのＣｏＺｒＮｂからなる軟磁性下地層、厚さ２０ｎｍのＲｕからなる配向制御用の下地層、厚さ１５ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ₂からなる磁気記録５２、厚さ３ｎｍのＲｕからなる酸化防止層５３、厚さ１５ｎｍのカーボン（Ｃ）からなるハードマスク層５４を順次成膜する。ここでは、簡略化のために、軟磁性下地層および配向制御層は図示していない。ハードマスク層５４上に、レジスト５５として厚さ１００ｎｍのＳＯＧ（spin-on-glass）を塗布する（図３ａ）。

レジスト（ＳＯＧ）５５に対向するように、たとえば図１または図２に対応する凹凸パターンが形成されたスタンパ（図示せず）を配置し、インプリントを行ってスタンパの凹凸パターンをレジスト５５に転写する（図３ｂ）。

レジスト（ＳＯＧ）５５の凹部の底に残っているレジスト残渣を除去して、ハードマスク層５４の一部の表面を露出させる。このときの条件は、たとえばＩＣＰ（誘導結合プラズマ）エッチング装置により、プロセスガスとしてＣＦ₄を用い、ガス圧を０．１Ｐａ、コイルＲＦパワーを２００Ｗ、プラテンＲＦパワーを２０Ｗ、エッチング時間を３０秒とする（図３ｃ）。

レジスト（ＳＯＧ）５５のパターンをマスクとして、露出したハードマスク層５４をエッチングして酸化防止層５３を露出させる。このときの条件は、たとえばＲＩＥ装置により、プロセスガスとしてＯ₂を用い、ガス圧を０．１Ｐａ、コイルＲＦパワーを１００Ｗ、プラテンＲＦパワーを５０Ｗ、エッチング時間を３０秒とする（図３ｄ）。

レジスト（ＳＯＧ）５５およびハードマスク層５４のパターンをマスクとして、酸化防止層５３および磁気記録層５２を合計１０ｎｍエッチングし、凹部に磁気記録層５２の一部を残す。このときの条件は、たとえばＥＣＲイオンガン（電子サイクロトロン共鳴）により、プロセスガスとしてＡｒを用い、マイクロ波パワーを５００Ｗ、加速電圧を６００Ｖ、エッチング時間を２０秒とする（図３ｅ）。

残存しているレジスト（ＳＯＧ）５５を剥離する。このときの条件は、たとえばＩＣＰエッチング装置により、プロセスガスとしてＣＦ₄を用い、ガス圧を１．５Ｐａ、コイルＲＦパワーを２００Ｗ、プラテンＲＦパワーを０Ｗ、エッチング時間を１２０秒とする（図３ｆ）。

凹部に残存している磁気記録層の磁性を失活させて非磁性層６１を形成する。このときの条件は、たとえばＥＣＲイオンガンにより、プロセスガスとしてＨｅを用い、ガス圧０．０１Ｐａ、マイクロ波パワー１０００Ｗ、加速電圧４００Ｖ、暴露時間を２００秒とする。この結果、磁気記録層はアモルファス化して磁性が消失する（図３ｇ）。

残存しているハードマスク層５４のパターンを剥離して、凸部の酸化防止層５３を露出させる。このときの条件は、たとえばＩＣＰエッチング装置により、プロセスガスとしてＯ₂を用い、ガス圧を１．５Ｐａ、コイルＲＦパワーを４００Ｗ、プラテンＲＦパワーを０Ｗ、エッチング時間を２０秒とする（図３ｈ）。

残存している酸化防止層（Ｒｕ）５３のパターンを剥離して、凸部の磁気記録層５２を露出させる。このときの条件は、たとえばＥＣＲイオンガンにより、プロセスガスとしてＡｒを用い、マイクロ波パワーを５００Ｗ、加速電圧を６００Ｖ、エッチング時間を１０秒とする（図３ｉ）。

さらに、ＣＶＤ（化学気相堆積法）により、全面にカーボン保護膜５６を形成する（図３ｊ）。このカーボン保護膜５６上に潤滑剤（図示せず）を塗布することにより、本発明の一実施形態に係るパターンド媒体を製造する。

図４（ａ）〜（ｉ）を参照して本発明の他の実施形態に係るパターンド媒体の製造方法を示す。図４（ａ）〜（ｆ）の工程は、図３（ａ）〜（ｆ）の工程と同一である。その後、凹部の磁気記録層の磁性を消失させる工程を行わずに、残存しているハードマスク層５４のパターンを剥離して、凸部の酸化防止層５３を露出させる（図４ｇ）。酸化防止層５３のパターンをマスクとして、凹部に残存している磁気記録層５２を全膜厚にわたってエッチングして磁性パターン５２ａを形成する。磁気記録層５２のエッチングと同時に、凸部に残存している酸化防止層５３を剥離する（図４ｈ）。さらに、ＣＶＤ（化学気相堆積法）により、全面にカーボン保護膜５６を形成する（図４ｉ）。

図５（ａ）〜（ｌ）を参照して本発明のさらに他の実施形態に係るパターンド媒体の製造方法を示す。図５（ａ）〜（ｉ）の工程は、図３（ａ）〜（ｉ）の工程と同一である。その後、全面に非磁性層５７を成膜する（図５ｊ）。この非磁性層５７をエッチバックして、磁性パターン５２ａ間の凹部に非磁性層５７を充填する（図５ｋ）。図５（ｈ）および（ｉ）の工程を複数回繰り返してもよい。さらに、ＣＶＤ（化学気相堆積法）により、全面にカーボン保護膜５６を形成する（図５ｊ）。

次に、本発明の実施形態において用いられる好適な材料および各工程の詳細について説明する。

［酸化防止層］
酸化防止層は、磁気記録層とカーボンを主成分とするハードマスク層との間に設ける。酸化防止層は、磁気記録層よりも酸化耐性のある材料からなる。酸化防止層の材料としては、たとえばＳｎ、Ｐｂ、Ｒｅ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕなどの金属、これらの合金、これらの窒化物、酸化物、硫化物などの化合物からなる群より選択され、これらの複数種を積層したものでもよい。

酸化防止の観点から、酸化防止層の膜厚が薄すぎるのは好ましくなく、２ｎｍ以上であることが好ましい。一方、磁気的スペーシングを低減する観点から、ハードマスク層を剥離した後、酸化防止層をＡｒイオンミリングなどにより剥離するため、酸化防止層の膜厚が厚すぎるのも好ましくない。Ａｒイオンミリングで酸化防止層を剥離する場合、凹部の磁気記録層も同時にエッチングされるので、グライド特性の観点から、酸化防止層が磁気記録層の厚さに換算して１５ｎｍ以上の凹凸を有することは好ましくない。ただし、上記の材料は、Ａｒによるミリングレートが速く、Ａｒイオンミリングで酸化防止層を剥離する際にも凹部の磁気記録層を大きくエッチングするおそれはない。

なお、ＥＣＣ媒体のように、磁気記録層の最表層にＰｔなどの酸化しにくい金属膜が存在する場合には、この最表層を酸化防止層として用いてもよい。その場合、酸化防止層の剥離を行わなくてもよい。

［インプリント］
媒体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。レジストにはＳＯＧなどのシリコン系レジストを用いるのが好適である。レジストには一般的なフォトレジストを用いることもできる。ただし、カーボンを主成分とするハードマスク層に比べて、酸素によるエッチングレートがあまりに速い材料は好ましくない。

サーボ情報や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、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渣を除去する。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、一般的な平行平板型ＲＩＥ装置を用いてもよい。レジストにＳＯＧを用いた場合には、ＣＦ₄やＳＦ₆などのフッ素ガスを用いてＲＩＥを行う。レジストにフォトレジストを用いた場合には、Ｏ₂ガスやＯ₂−ＣＦ₄混合ガスを用いる。

［ハードマスク層］
カーボンを主成分とするハードマスク層は、スパッタまたはＣＶＤにより成膜することができる。ハードマスク層の膜厚は４〜４０ｎｍが好ましい。ハードマスク層が厚すぎると剥離の際にエッチング時間がかかり、磁性パターンの側壁にダメージを与える原因となる。ハードマスク層が薄すぎると、エッチングの際のハードマスクとしての機能が果たせない。ハードマスクの組成は、カーボンの割合が原子数比で７５％以上であることが望ましい。カーボンの割合が７５％未満であると、エッチング選択比が低下し、磁気記録層を良好な形状に加工することができない。レジスト残渣を除去した後、酸素ガスを用いてハードマスク層をエッチングすることによって良好な形状に加工することができる。

［磁気記録層のエッチング］
ハードマスク層のパターンをエッチングマスクに用いて磁気記録層をエッチングする。磁気記録層のエッチングには、希ガスであるＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅのイオンビームを用いるか、またはＡｒガス（もしくはＯ₂ガスやＮ₂ガス）のＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）によるイオンビームを用いるのが好適である。磁気記録層のエッチングをＣｌガス、ＣＯとＮＨ₃との混合ガスまたはメタノールを用いたＲＩＥにより行ってもよい。

磁気記録層をエッチングする際に、その厚さよりも加工深さを浅くして、一部の磁気記録層を残存させてもよい。この場合、凹部に残存している磁気記録層の磁性を失活させて分離領域を形成する。このように磁気記録層の一部を残すようにエッチングして製造した媒体をドライブへ組み込むと、ヘッドの浮上性がよくなる。

磁気記録層をエッチングする際に、その全膜厚にわたってエッチングしてもよい。この場合、磁気記録層の磁性を失活させる工程は必要ない。

［磁性失活］
磁気記録層の加工深さを磁気記録層の厚さよりも浅くする場合、隣接記録耐性を向上させるために、凹部に残存する磁気記録層の磁性を失活させる。ここで「失活」とは、磁性を完全に消失させること、または磁性を劣化させることを指す。磁性失活工程は、ガスまたは溶液を用いて行うことができる。ガスとしては、ＣＦ₄、ＳＦ₆、ＣＨＦ₃、Ｏ₂、Ｎ₂などの反応性ガスおよびそれらの混合ガスが用いられる。フッ素系ガスを用いる場合、フッ素と磁気記録層に含まれるＣｏとの反応生成物を除去する工程を行ってもよい。反応生成物の除去は、水洗、または水蒸気プラズマもしくはＨ₂プラズマなどの照射により行うのが好適である。Ｏ₂やＮ₂を用いた場合、Ｏ原子やＮ原子が結晶中に入り込むので、そのような除去工程は不要である。Ｏ₂ガスを用いる場合、ハードマスクが同時にエッチングされるので、ハードマスクを厚く成膜することが好ましい。

磁気記録層の磁性を失活させるために、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの希ガスを用いてもよい。この場合、磁性の失活は結晶構造の破壊によって引き起こされるため、反応生成物は生じない。希ガスを用いる場合、磁気記録層のエッチングと磁性失活とを同時に行うこともできる。

磁気記録層の磁性を失活させるために、フッ酸、塩酸、硝酸、スルファミン酸などの酸を用いてウェットエッチングを行ってもよい。

［レジストの剥離］
磁気記録層のエッチングの前または後にレジストを剥離する。磁気記録層のエッチング前にレジストを剥離する場合、磁気記録層のエッチングによりレジストの厚さが減少するということがないため、磁気記録層のエッチング後にレジストを剥離する場合よりも長時間を要する。磁気記録層のエッチング後にレジストを剥離する場合、磁性失活と同時にレジスト剥離を行ってもよいし、磁性失活の前または後のいずれにレジスト剥離を行ってもよい。レジストがＳＯＧの場合、フッ素系のガスを用いて剥離することが好ましい。フォトレジストの場合には、酸素あるいは酸素系の混合ガスを用いて剥離することが好ましい。剥離には、ＩＣＰエッチング装置やＲＩＥ装置を用いるのが好適である。フォトレジストはイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）などの溶媒で剥離してもよい。

［ハードマスクの剥離］
磁気記録層のエッチング後（必要であれば、磁性失活後、またはレジスト剥離後）、ハードマスクを剥離する。ハードマスクは酸素アッシング装置、ＩＣＰエッチング装置、ＲＩＥ装置などで容易に剥離することができる。ハードマスクの厚さに対して剥離時間が長すぎると、磁気記録層が酸化によるダメージを受け、ＳＮ比を劣化させる原因となるため好ましくない。酸化防止層が存在するので磁気記録層は酸化によるダメージを受けにくいが、エッチング条件によっては酸化防止層が酸素でエッチングされるため、ハードマスクの剥離時間は短いことが好ましい。

［酸化防止層の剥離］
ハードマスクを剥離した後、磁気的スペーシングの低減を目的として酸化防止層を剥離することが好ましい。酸化防止層は、Ａｒガスを用いた物理エッチングことによって剥離できる。酸化防止層の剥離と同時に、凹部の磁気記録層もエッチングされるため、酸化防止層の剥離を開始する時点では、磁気記録層の凹部の深さを浅くしておく。酸化防止層は全て剥離してもよいし、磁気的スペーシングに影響がないのであれば剥離を途中で止めてもよい。後者の場合、磁気的スペーシングの観点から、残存させる酸化防止層の厚さは４ｎｍ以下であることが望ましい。磁気記録層の最表層に形成されたＰｔなどの酸化されにくい材料からなる金属膜を酸化防止層として用いる場合、酸化防止層を剥離する必要はない。ただし、酸素プラズマにさらされた部分を取り除く目的で剥離を行ってもよい。その場合、磁気記録層の最表層の金属膜を厚く成膜することが好ましい。

［凹部への埋め込み］
酸化防止層を剥離した後、凹部に非磁性材料を埋め込んでもよい。バイアススパッタ法または通常のスパッタ法で非磁性材料を成膜して埋め込みを行う。非磁性材料としては、無機物、金属、それらの酸化物や窒化物、たとえばＳｉ、ＳｉＣ、ＳｉＣ−Ｃ、ＳｉＯＣ、ＳｉＯＮ、Ｓｉ₃Ｎ₄、Ａｌ、Ａｌ_xＯ_y、Ｔｉ、ＴｉＯ_x、Ｒｕ、Ｐｄ、ＮｉＮｂ、ＮｉＮｂＴｉ、ＮｉＴａ、ＮｉＳｉ、Ｚｒ、ＺｒＯ_x、Ｗ、Ｔａ、Ｃｒ、ＣｒＮ、ＣＮの単体または混合物が挙げられる。バイアススパッタ法は、基板にバイアスをかけながらスパッタ成膜する方法で、容易に凹部を埋め込みながら成膜できる。しかし、基板バイアスによる基板の溶解、スパッタダストが生じやすいので、通常のスパッタ法を用いるのが好適である。ＲＦスパッタを用いることもできるが、膜厚に分布が生じやすいため、ＤＣスパッタを用いることが好ましい。

非磁性材料の埋め込みを行う場合、非磁性材料の平坦化と同時に酸化防止層を剥離することもできる。つまり、酸化防止層を剥離せずに非磁性材料の埋め込みを行い、エッチバックして酸化防止層を剥離することもできる。

［平坦化エッチバック］
埋め込みを行った場合、磁気記録層（または必要に応じて磁気記録層上に形成されているカーボン保護膜）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、イオンミリングを用いることが望ましいが、ＳｉＯ₂などのシリコン系埋め込み材料を用いた場合には、フッ素系ガスを用いたＲＩＥを用いて行うことも可能である。ＥＣＲイオンガンを用いてエッチバックを行ってもよい。エッチバックのプロセスガスにＯ₂を混合すると、表面を改質しながらエッチバックを行うことができる。

［表面保護膜形成および後処理］
最後にカーボン保護膜を形成する。カーボン保護膜は、凹凸へのカバレッジをよくするためにＣＶＤ法で成膜することが望ましいが、スパッタ法または真空蒸着法で成膜してもよい。ＣＶＤ法でカーボン保護膜を形成した場合、ｓｐ³結合炭素を多く含むＤＬＣ膜が形成される。カーボン保護膜の膜厚は、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ＳＮ比が低下するので好ましくない。また、保護膜上に、潤滑剤を塗布する。潤滑剤としては、例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。

次に、本発明の実施形態において用いられるその他の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挙げられる。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。本明細書では、基板上への薄膜の形成方法としてスパッタリングのみを記載しているが、真空蒸着や電解メッキなどでも同様の効果を得ることができる。

［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、スパッタ法により成膜した場合にアモルファスになりやすい。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製造することができる。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。

［保護膜］
保護膜は、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。保護膜の材料としては、たとえばＣ、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂を含むものが挙げられる。保護膜の厚さは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膜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。

図６に本発明の実施形態に係る磁気記録装置（ハードディスクドライブ）の斜視図を示す。この磁気記録装置は、筐体７０の内部に、上記の磁気記録媒体７１と、磁気記録媒体７１を回転させるスピンドルモータ７２と、磁気ヘッドを組み込んだヘッドスライダ７６と、ヘッドスライダ７６を支持する、サスペンション７５およびアクチュエータアーム７４を含むヘッドサスペンションアッセンブリと、ヘッドサスペンションアッセンブリのアクチュエータとしてのボイスコイルモータ（ＶＣＭ）７７と、回路基板とを備えている。

磁気記録媒体７１はスピンドルモータ７２によって回転される。ヘッドスライダ７６にはライトヘッドとリードヘッドを含む磁気ヘッドが組み込まれている。アクチュエータアーム７４はピボット７３に回動自在に取り付けられている。アクチュエータアーム７４の一端にサスペンション７５が取り付けられる。ヘッドスライダ７６はサスペンション７５に設けられたジンバルを介して弾性支持されている。アクチュエータアーム７４の他端にはボイスコイルモータ（ＶＣＭ）７７が設けられている。ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）７７はアクチュエータアーム７４にピボット７３周りの回転トルクを発生させ、磁気ヘッドを磁気記録媒体７１の任意の半径位置上に浮上した状態で位置決めする。回路基板はヘッドＩＣを備え、アクチュエータの駆動信号および磁気ヘッドを読み書き制御するための制御信号などを生成する。

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）およびディスクリート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を用いて、図３に示した方法でＤＴＲ媒体を製造した。

ガラス基板上に、厚さ４０ｎｍのＣｏＺｒＮｂからなる軟磁性層、厚さ２０ｎｍのＲｕからなる配向制御用の下地層、厚さ１５ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ₂からなる磁気記録層、厚さ３ｎｍのＲｕからなる酸化防止層、厚さ１５ｎｍのカーボンからなるハードマスク層を順次成膜した。その上に、レジストとして厚さ１００ｎｍのＳＯＧをスピンコートした。

レジスト（ＳＯＧ）に対向するように、図１に対応する凹凸パターンが形成されたスタンパを配置し、インプリントを行ってスタンパの凹凸パターンをレジストに転写した。

レジスト（ＳＯＧ）の凹部の底に残っているレジスト残渣を除去して、ハードマスク層の一部の表面を露出させた。このときの条件は、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）エッチング装置により、プロセスガスとしてＣＦ₄を用い、ガス圧を０．１Ｐａ、コイルＲＦパワーを２００Ｗ、プラテンＲＦパワーを２０Ｗ、エッチング時間を３０秒とした。

レジスト（ＳＯＧ）のパターンをマスクとして、露出したハードマスク層をエッチングして酸化防止層を露出させる。このときの条件は、ＲＩＥ装置により、プロセスガスとしてＯ₂を用い、ガス圧を０．１Ｐａ、コイルＲＦパワーを１００Ｗ、プラテンＲＦパワーを５０Ｗ、エッチング時間を３０秒とした。

レジスト（ＳＯＧ）およびハードマスク層のパターンをマスクとして、酸化防止層および磁気記録層を合計１０ｎｍエッチングし、凹部に磁気記録層の一部を残した。このときの条件は、ＥＣＲイオンガンにより、プロセスガスとしてＡｒを用い、マイクロ波パワーを５００Ｗ、加速電圧を６００Ｖ、エッチング時間を２０秒とした。

残存しているレジスト（ＳＯＧ）を剥離した。このときの条件は、ＩＣＰエッチング装置により、プロセスガスとしてＣＦ₄を用い、ガス圧を１．５Ｐａ、コイルＲＦパワーを２００Ｗ、プラテンＲＦパワーを０Ｗ、エッチング時間を１２０秒とした。

凹部に残存している磁気記録層の磁性を失活させてアモルファスの非磁性層を形成した。このときの条件は、ＥＣＲイオンガンにより、プロセスガスとしてＨｅを用い、ガス圧０．０１Ｐａ、マイクロ波パワー１０００Ｗ、加速電圧４００Ｖ、暴露時間を２００秒とした。

残存しているハードマスク層のパターンを剥離して、凸部の酸化防止層を露出させた。このときの条件は、ＩＣＰエッチング装置により、プロセスガスとしてＯ₂を用い、ガス圧を１．５Ｐａ、コイルＲＦパワーを４００Ｗ、プラテンＲＦパワーを０Ｗ、エッチング時間を３０秒とした。

残存している酸化防止層（Ｒｕ）のパターンを剥離して、凸部の磁気記録層を露出させた。このときの条件は、ＥＣＲイオンガンにより、プロセスガスとしてＡｒを用い、マイクロ波パワーを５００Ｗ、加速電圧を６００Ｖ、エッチング時間を１０秒とした。

ＣＶＤにより、全面に５ｎｍカーボン保護膜を形成した。このカーボン保護膜上に潤滑剤を塗布することにより、ＤＴＲ媒体を製造した。

この媒体をハードディスクドライブへ組み込み、エラー率を評価した。製造した媒体はトラック密度が２４４ｋＴＰＩ、ビット密度が１２６０ｋＢＰＩであった。評価に用いたヘッドは、リード幅が８０ｎｍ、ライト幅が１１６ｎｍであった。この媒体のエラー率は１０の−６乗であった。この結果より、本実施例の方法で製造したＤＴＲ媒体は、満足なエラー率を示すことを確認できた。

比較例１
磁気記録層上に酸化防止層を設けることなく、磁気記録層上に直接カーボンハードマスクを成膜した以外は、実施例１と同様の方法でＤＴＲ媒体を製造した。

この媒体をハードディスクドライブへ組み込み、エラー率を評価した。製造した媒体はトラック密度が２４４ｋＴＰＩ、ビット密度が１２６０ｋＢＰＩであった。評価に用いたヘッドは、リード幅が８０ｎｍ、ライト幅が１１６ｎｍであった。この媒体のエラー率は１０の−３．６乗であり、不十分な性能であった。媒体を断面ＴＥＭで観察したところ、トラックの表面に酸化層が発生しており、そのせいでエラー率が悪化していることがわかった。

実施例１と比較例１との比較から、酸化防止層を設ける製造プロセスを用いることにより、エラー率を満足する媒体が得られることがわかった。

実施例２
実施例１と同様の方法でＤＴＲ媒体を製造したが、酸化防止層の材料としてＲｕ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｒｅ、Ｃｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ_x、またはＴａＯ_xを用いた。酸化防止層の膜厚は全て５ｎｍとした。

各々の媒体について、ＡＥ（アコースティック・エミッション）法によるグライド試験を行った。

酸化防止層としてＲｕ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｒｅ、Ｃｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、またはＡｕを用いた媒体は全て、グライド高さ１０ｎｍの浮上試験にパスした。

一方、酸化防止層としてＡｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ_x、またはＴａＯ_xを用いた媒体では全て、グライド高さ１０ｎｍの浮上試験で異常な振動が観測された。これらの媒体の表面の凹凸をＡＦＭで観測した。酸化防止層の剥離前には凹部の深さが１０ｎｍであったのに対し、酸化防止層の剥離後にはそれぞれ１９ｎｍ、１８ｎｍ、２２ｎｍとなっていることがわかった。すなわち、酸化防止層を剥離する間に磁気記録層がオーバーエッチされていた。これは、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ_x、またはＴａＯ_xからなる酸化防止層のエッチングレートが遅いことによる。この結果、十分なヘッド浮上性が確保できなくなったと考えられる。

これらの結果より、酸化防止層として適当なエッチングレートを有する材料を用いることにより、ヘッド浮上性を確保しながら磁気的スペーシングを低減できることがわかる。

実施例３
実施例１と同様の方法でＤＴＲ媒体を製造したが、Ｒｕからなる酸化防止層の膜厚を１ｎｍ、２ｎｍ、５ｎｍ、１０ｎｍ、１５ｎｍ、または２０ｎｍとした。

各々の媒体について、ＡＥ（アコースティック・エミッション）法によるグライド試験を行った。また、各々の媒体をハードディスクドライブへ組み込み、エラー率を評価した。製造した媒体はトラック密度が２４４ｋＴＰＩ、ビット密度が１２６０ｋＢＰＩであった。評価に用いたヘッドは、リード幅が８０ｎｍ、ライト幅が１１６ｎｍであった。これらの結果を表１に示す。

膜厚が２ｎｍ、５ｎｍ、１０ｎｍ、または１５ｎｍの酸化防止層（Ｒｕ）を有する媒体は全て、グライド高さ１０ｎｍの浮上試験にパスした。これらの媒体のエラー率は１０の−５．２乗〜−６．０乗の範囲であり、満足な性能を確認できた。

膜厚が１ｎｍの酸化防止層（Ｒｕ）を有する媒体も、グライド高さ１０ｎｍの浮上試験にパスした。しかし、この媒体のエラー率は１０の−３．６乗であり不十分な性能であった。これは、酸化防止層の膜厚が薄すぎたために、カーボンハードマスク膜の剥離の際に磁気記録層が酸化ダメージを受けたためであると考えられる。

膜厚が２０ｎｍの酸化防止層（Ｒｕ）を有する媒体では、グライド高さ１０ｎｍの浮上試験で異常な振動が観測された。媒体をＡＦＭで測定したところ、凸部にバリのようなものが観察された。これは、酸化防止層が厚すぎたため、磁気記録層をエッチングして凹凸を形成する際に凸部側壁に生成した再付着物であると考えられる。

これらの結果より、酸化防止層の膜厚は２〜１５ｎｍの範囲が適切であることがわかる。

比較例２
酸化防止層を剥離する際に、Ａｒガスによるミリングでなく、ＣＦ₄ガスを用いた以外は実施例１と同様の方法でＤＴＲ媒体を製造した。

この媒体をハードディスクドライブへ組み込み、エラー率を評価したところ、不十分な性能であった。これは、酸化防止層を剥離する際に、磁気記録層がフッ素によるダメージを受けたためであると考えられる。

比較例３
カーボンハードマスク層を剥離する際に、Ｏ₂ガスでなく、ＣＦ₄ガスを用いた以外は実施例１と同様の方法でＤＴＲ媒体を製造した。

この媒体について、グライド試験を行ったところ、異常な振動が観測された。この媒体の表面の凹凸をＡＦＭで観測したところ、ＣＦ₄ガスではハードマスク層が十分に剥離しきれておらず、異常突起が多数生じていることがわかった。

実施例４
実施例１に記載した方法でＤＴＲ媒体を製造した。ただし、磁気記録層の失活にＯ₂、Ｎ₂、Ｈｅ、Ｎｅ、ＣＦ₄、ＳＦ₆、またはＣＨＦ₃を用いるか、または磁気記録層の失活を行わなかった。

これらの媒体をハードディスクドライブへ組み込み、フリンジ評価を行った。製造した媒体はトラック密度が２４４ｋＴＰＩ、ビット密度が１２６０ｋＢＰＩであった。評価に用いたヘッドは、リード幅が８０ｎｍ、ライト幅が１１６ｎｍであった。

磁気記録層の失活にＯ₂、Ｎ₂、Ｈｅ、Ｎｅ、ＣＦ₄、ＳＦ₆、またはＣＨＦ₃を用いた場合、隣接記録前のエラー率は１０の−６乗で、隣接トラックに１０００回記録を行った後のエラー率は１０の−４．８乗〜５．６乗であり、満足な性能であった。この結果より、磁気記録層の失活を行ったＤＴＲ媒体は隣接記録耐性があることを確認できた。

一方、磁気記録層の失活を行わなかった場合、隣接記録前のエラー率は１０の−６乗で、隣接トラックに１０００回記録を行った後のエラー率は１０の−３．６乗であり、不満足な性能であった。これは凹部に残っている磁気記録層の磁性が十分に失活されていないため、良好な隣接記録耐性が得られなかったものと思われる。

これらの結果を表２に示す。

実施例５
図２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）およびビットパターンに対応する凹凸パターンが形成されたスタンパを用いて、図４に示した方法でビットパターンド媒体を製造した。

ガラス基板上に、厚さ４０ｎｍのＣｏＺｒＮｂからなる軟磁性層、厚さ２０ｎｍのＲｕからなる配向制御用の下地層、厚さ１０ｎｍのＣｏ₈₀Ｐｔ₂₀からなる磁気記録層、厚さ３ｎｍのＲｕからなる酸化防止層、厚さ１５ｎｍのカーボンからなるハードマスク層を順次成膜した。その上に、レジストとして厚さ１００ｎｍのＳＯＧをスピンコートした。

レジスト（ＳＯＧ）に対向するように、図２に対応する凹凸パターンが形成されたスタンパを配置し、インプリントを行ってスタンパの凹凸パターンをレジストに転写した。

レジスト（ＳＯＧ）の凹部の底に残っているレジスト残渣を除去して、ハードマスク層の一部の表面を露出させた。このときの条件は、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）エッチング装置により、プロセスガスとしてＣＦ₄を用い、ガス圧を０．１Ｐａ、コイルＲＦパワーを２００Ｗ、プラテンＲＦパワーを２０Ｗ、エッチング時間を３０秒とした。

レジスト（ＳＯＧ）のパターンをマスクとして、露出したハードマスク層をエッチングして酸化防止層を露出させる。このときの条件は、ＲＩＥ装置により、プロセスガスとしてＯ₂を用い、ガス圧を０．１Ｐａ、コイルＲＦパワーを１００Ｗ、プラテンＲＦパワーを５０Ｗ、エッチング時間を３０秒とした。

レジスト（ＳＯＧ）およびハードマスク層のパターンをマスクとして、酸化防止層および磁気記録層を合計１０ｎｍエッチングし、凹部に磁気記録層の一部を残した。このときの条件は、ＥＣＲイオンガンにより、プロセスガスとしてＡｒを用い、マイクロ波パワーを５００Ｗ、加速電圧を６００Ｖ、エッチング時間を２０秒とした。

残存しているレジスト（ＳＯＧ）を剥離した。このときの条件は、ＩＣＰエッチング装置により、プロセスガスとしてＣＦ₄を用い、ガス圧を１．５Ｐａ、コイルＲＦパワーを２００Ｗ、プラテンＲＦパワーを０Ｗ、エッチング時間を１２０秒とした。

残存しているハードマスク層のパターンを剥離して、凸部の酸化防止層を露出させた。このときの条件は、ＩＣＰエッチング装置により、プロセスガスとしてＯ₂を用い、ガス圧を１．５Ｐａ、コイルＲＦパワーを４００Ｗ、プラテンＲＦパワーを０Ｗ、エッチング時間を３０秒とした。

残存している酸化防止層（Ｒｕ）のパターンを剥離して、凸部の磁気記録層を露出させると同時に、凹部の磁気記録層をエッチングした。このときの条件は、ＥＣＲイオンガンにより、プロセスガスとしてＡｒを用い、マイクロ波パワーを５００Ｗ、加速電圧を６００Ｖ、エッチング時間を１０秒とした。

ＣＶＤにより、全面に５ｎｍカーボン保護膜を形成した。このカーボン保護膜上に潤滑剤を塗布することにより、ビットパターンド媒体を製造した。

この媒体をハードディスクドライブへ組み込んで動作させた。サーボトラッキングおよびリード／ライト試験で問題は発生せず、エラー率は１０の−５．０乗であった。この結果より、本実施例の方法により製造した媒体はパターンド媒体として十分な性能を示すことを確認できた。

実施例６
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）およびディスクリート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を用いて、図５に示した方法でＤＴＲ媒体を製造した。

ガラス基板上に、厚さ４０ｎｍのＣｏＺｒＮｂからなる軟磁性層、厚さ２０ｎｍのＲｕからなる配向制御用の下地層、厚さ１５ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ₂からなる磁気記録層、厚さ３ｎｍのＲｕからなる酸化防止層、厚さ１５ｎｍのカーボンからなるハードマスク層を順次成膜した。その上に、レジストとして厚さ１００ｎｍのＳＯＧをスピンコートした。

レジスト（ＳＯＧ）に対向するように、図１に対応する凹凸パターンが形成されたスタンパを配置し、インプリントを行ってスタンパの凹凸パターンをレジストに転写した。

レジスト（ＳＯＧ）の凹部の底に残っているレジスト残渣を除去して、ハードマスク層の一部の表面を露出させた。このときの条件は、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）エッチング装置により、プロセスガスとしてＣＦ₄を用い、ガス圧を０．１Ｐａ、コイルＲＦパワーを２００Ｗ、プラテンＲＦパワーを２０Ｗ、エッチング時間を３０秒とした。

レジスト（ＳＯＧ）のパターンをマスクとして、露出したハードマスク層をエッチングして酸化防止層を露出させる。このときの条件は、ＲＩＥ装置により、プロセスガスとしてＯ₂を用い、ガス圧を０．１Ｐａ、コイルＲＦパワーを１００Ｗ、プラテンＲＦパワーを５０Ｗ、エッチング時間を３０秒とした。

レジスト（ＳＯＧ）およびハードマスク層のパターンをマスクとして、酸化防止層および磁気記録層を合計１０ｎｍエッチングし、凹部に磁気記録層の一部を残した。このときの条件は、ＥＣＲイオンガンにより、プロセスガスとしてＡｒを用い、マイクロ波パワーを５００Ｗ、加速電圧を６００Ｖ、エッチング時間を２０秒とした。

残存しているレジスト（ＳＯＧ）を剥離した。このときの条件は、ＩＣＰエッチング装置により、プロセスガスとしてＣＦ₄を用い、ガス圧を１．５Ｐａ、コイルＲＦパワーを２００Ｗ、プラテンＲＦパワーを０Ｗ、エッチング時間を１２０秒とした。

凹部に残存している磁気記録層の磁性を失活させてアモルファスの非磁性層を形成した。このときの条件は、ＥＣＲイオンガンにより、プロセスガスとしてＨｅを用い、ガス圧０．０１Ｐａ、マイクロ波パワー１０００Ｗ、加速電圧４００Ｖ、暴露時間を２００秒とした。

残存しているハードマスク層のパターンを剥離して、凸部の酸化防止層を露出させた。このときの条件は、ＩＣＰエッチング装置により、プロセスガスとしてＯ₂を用い、ガス圧を１．５Ｐａ、コイルＲＦパワーを４００Ｗ、プラテンＲＦパワーを０Ｗ、エッチング時間を３０秒とした。

残存している酸化防止層（Ｒｕ）のパターンを剥離して、凸部の磁気記録層を露出させた。このときの条件は、ＥＣＲイオンガンにより、プロセスガスとしてＡｒを用い、マイクロ波パワーを５００Ｗ、加速電圧を６００Ｖ、エッチング時間を１０秒とした。

全面に厚さ１００ｎｍのＳｉＯ₂を堆積して凹部の埋め込みを行った。このときの条件は、ＲＦスパッタ装置を用い、基板に１００Ｖのバイアスを印加し、ＲＦパワーを５００Ｗとした。その後、エッチバックを行った。この埋め込みおよびエッチバックを５回繰り返して表面を平坦化した。

ＣＶＤにより、全面に５ｎｍカーボン保護膜を形成した。このカーボン保護膜上に潤滑剤を塗布することにより、ＤＴＲ媒体を製造した。

この媒体についてグライド試験を行ったところ、グライド高さ１０ｎｍおよび８ｎｍの浮上試験にパスし、ＨＤＤ媒体として良好なヘッド浮上性を与えることが示された。

本発明の一実施形態に係るＤＴＲ媒体の周方向に沿う平面図。 本発明の他の実施形態に係るビットパターンド媒体の周方向に沿う平面図。 本発明の実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法を示す断面図。 本発明の他の実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法を示す断面図。 本発明のさらに他の実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法を示す断面図。 本発明の実施形態に係る磁気記録装置の斜視図。

符号の説明

１…パターンド媒体、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、３２…磁性ドット、５１…ガラス基板、５２…磁気記録層、５２ａ…磁性パターン、５３…酸化防止層、５４…ハードマスク層、５５…レジスト、５６…保護膜、５７…非磁性層、６１…非磁性層、７０…筐体、７１…磁気記録媒体、７２…スピンドルモータ、７３…ピボット、７４…アクチュエータアーム、７５…サスペンション、７６…ヘッドスライダ、７７…ボイスコイルモータ。

Claims (7)

1. 基板上に、磁気記録層、酸化防止層、カーボンを含むハードマスク層を形成し、
   前記ハードマスク層上にレジストを塗布し、
   インプリントにより前記レジストに凹凸パターンを転写してレジストパターンを形成し、
   前記レジストパターンをマスクとする前記ハードマスク層のエッチング、前記酸化防止層のエッチング、および前記磁気記録層のエッチングおよび／または磁性の失活を順次行って磁気記録層のパターンを形成し、前記レジストパターンの剥離、前記ハードマスク層の剥離、および前記酸化防止層の剥離を順次行うことを含み、
   前記酸化防止層を剥離する際にイオンビームエッチングを用いることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
2. 前記酸化防止層はイオンビームに対するエッチングレートが前記磁気記録層よりも大き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. 前記酸化防止層はＳｎ、Ｐｂ、Ｒｅ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｐｄ、ＰｔおよびＡｕ、ならびにこれらの合金、酸化物および窒化物からなる群より選択され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. 前記酸化防止層は厚さが２ｎｍ〜１５ｎｍ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。
5. 前記ハードマスク層をＯ₂ガスまたはＯ₂を含む混合ガスによって剥離した後、露出した酸化防止層をＡｒイオンミリングによりエッチングし、その一部または全部を剥離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。
6. 前記ハードマスク層は厚さが３ｎｍ〜４０ｎｍ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。
7. 前記磁気記録層の磁性の失活を、Ｏ₂、Ｎ₂、Ｈｅ、Ｎｅ、ＣＦ₄、ＳＦ₆、ＣＨＦ₃およびこれらの混合ガスからなる群より選択されるガスを用いて行う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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