JP2011123927A - Method for manufacturing patterned medium type magnetic recording medium - Google Patents

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Hiromi Ono
博美 小野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a patterned medium type magnetic recording medium preventing deterioration of a substrate surface in a manufacturing step, suppressing variation of worked shape and a loss time until discharge is stabilized and having a stable worked pattern shape and excellent reliability. <P>SOLUTION: When at least metal underlayers 11, 12 and 13, a magnetic recording layer 14 and a carbon layer 15 are layered in this order on a non-magnetic substrate 10 and then they are conveyed in a continuous vacuum device to perform process treatment by a plurality of process treatment vacuum chambers, the plurality of process treatment vacuum chambers are connected to each other via pressure adjusting chambers, respectively, an inert gas is introduced to the pressure adjusting chambers and pressure of each pressure adjusting chamber is set to be within ±25% to the pressure of an adjacent process treatment vacuum chamber. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、コンピュータ等の情報機器に用いられる記憶装置等に使用されるパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a patterned media type magnetic recording medium used in a storage device used in information equipment such as a computer.

コンピュータ等の情報機器に用いられる記憶装置に対する高記録密度化への要求は年々向上している。記憶装置の一つである磁気記録装置においても、高記録密度対応が進められている。構成材料の変更、記録層の粒子微細化、磁気記録方式の変更など施策がとられているが、記録密度の向上は限界に達しつつある。更なる記録密度の向上には、磁気記録層を微細な凹凸パターンに加工するディスクリートトラック型やビットパターン型などのパターンドメディア型の磁気記録媒体が求められる。そのようなパターンドメディア型の磁気記録媒体の磁気記録層に所望の微細凹凸パターンを形成するには、凸部にすべき磁気記録層表面の位置にエッチングマスク層を形成した後、ドライエッチングによりマスクされていない磁気記録層表面を加工する方法が採られる。前記磁気記録層に表面凹凸を施すためのエッチングマスク層として、カーボン層を通常の保護層より厚く形成して用いる方法がある。ドライエッチングの方式としては、不活性ガスによるイオンビームエッチングや単体の反応性ガスや反応性ガスを含む複数種のガスを用いた反応性イオンエッチングなどがよく用いられる。   The demand for higher recording density for storage devices used in information devices such as computers is increasing year by year. Also in a magnetic recording apparatus which is one of storage apparatuses, correspondence with a high recording density is being advanced. Measures such as changing the constituent materials, making the recording layer finer, and changing the magnetic recording method have been taken, but the improvement in recording density is reaching its limit. In order to further improve the recording density, a patterned media type magnetic recording medium such as a discrete track type or a bit pattern type in which the magnetic recording layer is processed into a fine uneven pattern is required. In order to form a desired fine concavo-convex pattern on the magnetic recording layer of such a patterned media type magnetic recording medium, an etching mask layer is formed on the surface of the magnetic recording layer to be a convex portion, and then dry etching is performed. A method of processing an unmasked magnetic recording layer surface is employed. As an etching mask layer for applying surface irregularities to the magnetic recording layer, there is a method in which a carbon layer is formed thicker than a normal protective layer. As a dry etching method, ion beam etching using an inert gas or reactive ion etching using a plurality of kinds of gases including a single reactive gas or a reactive gas is often used.

従来の技術によるパターンドメディア型磁気記録媒体の表面凹凸の加工工程の概略を図1の磁気記録媒体の概略断面図に示す。まず、非磁性基板10上に軟磁性層11、シード層12、中間層(Ru配向層)13、磁気記録層14、カーボン層15をこの順に成膜して通常型の表面凹凸のない磁気記録媒体を形成する。次に、レジスト膜16を前記カーボン層15上にスピン塗布した後(図1(a))、インプリント法により転写パターンを有するスタンパでレジスト膜16を押圧してレジスト膜16にパターン状の凹凸を形成する(図1(b))。レジスト膜16に形成されたパターン状の凹凸段差を利用し、薄い凹部下のカーボン層15と磁気記録層14をエッチングして連続膜からなる磁気記録層14をパターン状に分離する。具体的には、ハロゲン系反応性ガスを含む反応性イオンエッチング(RIE)によりレジスト膜16の薄い部分(凹部)を、まず除去し(図1(c))、その下に露出するカーボン層15を酸素ガスを用いた反応性イオンエッチング(RIE)により除去すると、磁気記録層14が露出した状態となる(図1(d))。カーボン層15上のレジスト膜16を除去する(図1(e))。次にカーボン層15をマスクとして、アルゴンArガスを用いた物理エッチングで露出する部分の磁気記録層14をエッチングして除去すると、連続膜からなる磁気記録層14が凹部17により分離される(図1(f))。引き続いて、分離により残された磁気記録層14上のカーボン層15をCFガスおよび酸素ガスを用いた反応性イオンプラズマで剥離する(図1(g))。次に、以下図示しないが、分離により残された前記磁気記録層14を凸部としてその間に形成される凹部17に非磁性材料を埋め込む。この埋め込みの際に、磁気記録層14の凸部表面にも被着される非磁性材料を除去し、磁気記録層14の表面位置を基準に平坦化する。再度カーボン層15を堆積してカーボン保護層とすることにより、パターンドメディア型の磁気記録媒体が製造される。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the magnetic recording medium shown in FIG. First, a soft magnetic layer 11, a seed layer 12, an intermediate layer (Ru alignment layer) 13, a magnetic recording layer 14, and a carbon layer 15 are formed in this order on a nonmagnetic substrate 10 to perform normal type magnetic recording without surface irregularities. Form a medium. Next, after spin-coating the resist film 16 on the carbon layer 15 (FIG. 1A), the resist film 16 is pressed by a stamper having a transfer pattern by an imprint method to form pattern irregularities on the resist film 16. Is formed (FIG. 1B). Using the patterned uneven step formed on the resist film 16, the carbon layer 15 and the magnetic recording layer 14 under the thin recess are etched to separate the magnetic recording layer 14 formed of a continuous film into a pattern. Specifically, the thin portion (recessed portion) of the resist film 16 is first removed by reactive ion etching (RIE) containing a halogen-based reactive gas (FIG. 1C), and the carbon layer 15 exposed thereunder is removed. Is removed by reactive ion etching (RIE) using oxygen gas, the magnetic recording layer 14 is exposed (FIG. 1D). The resist film 16 on the carbon layer 15 is removed (FIG. 1E). Next, with the carbon layer 15 as a mask, the portion of the magnetic recording layer 14 exposed by physical etching using argon Ar gas is removed by etching, so that the magnetic recording layer 14 formed of a continuous film is separated by the recesses 17 (FIG. 1 (f)). Subsequently, the carbon layer 15 on the magnetic recording layer 14 left by the separation is peeled off by reactive ion plasma using CF 4 gas and oxygen gas (FIG. 1 (g)). Next, although not shown in the drawings, the magnetic recording layer 14 left by separation is used as a convex portion, and a nonmagnetic material is embedded in the concave portion 17 formed therebetween. At the time of this embedding, the nonmagnetic material deposited on the convex surface of the magnetic recording layer 14 is removed, and the surface is flattened based on the surface position of the magnetic recording layer 14. By depositing the carbon layer 15 again to form a carbon protective layer, a patterned media type magnetic recording medium is manufactured.

このようなパターンドメディア型の磁気記録媒体の製造方法に関する公知文献として、真空槽内で、連続記録層を多数の分割記録要素に分割するための工程、非磁性体充填工程、保護膜形成工程等を一貫加工して磁気記録媒体とすることにより、磁気記録層の表面が製造過程で汚染や酸化されることなどによる劣化を確実に防止し、効率良くディスクリートタイプの磁気記録媒体を製造する方法が知られている(特許文献1)。   As a publicly known document relating to a method for manufacturing such a patterned media type magnetic recording medium, a process for dividing a continuous recording layer into a number of divided recording elements in a vacuum chamber, a non-magnetic material filling process, a protective film forming process A method of manufacturing a discrete type magnetic recording medium efficiently by reliably preventing deterioration due to contamination or oxidation of the surface of the magnetic recording layer during the manufacturing process by consistently processing the magnetic recording medium, etc. Is known (Patent Document 1).

特開2004−326831号公報JP 2004-326831 A

前述の特許文献1の記載のように、連続膜からなる磁気記録層を備える基板上に、カーボン層などのハードマスク層を保護層として被着し、その上にレジスト層を塗布し、さらにこのレジスト層にインプリント法あるいは電子ビーム露光法によりパターン形成しエッチングマスクが形成された磁気記録媒体基板に加える表面凹凸加工の工程を、ラウンド型真空装置で、途中で大気圧に戻すことなく連続的に行う製造方法が知られている。この場合、ラウンド型真空装置で行われる表面凹凸加工の工程は、フッ素系ガスやOガスなどによる反応性エッチング、アルゴンArなどの不活性ガスによるイオンエッチングのプロセスを組み合わせて連続的加工を行うという製造工程である。このような連続加工では、本来、加工工程ごとに大気圧に戻す際に生じる基板表面への異物付着や想定外の酸化、水分付着を抑制することができるメリットが得られる。また、エッチングプロセスでは放電の安定性および加工時間の短縮のため、放電は加工工程ごとのON/OFFではなく連続放電にされる。 As described in Patent Document 1, a hard mask layer such as a carbon layer is applied as a protective layer on a substrate having a magnetic recording layer made of a continuous film, and a resist layer is applied thereon, The process of surface unevenness applied to the magnetic recording medium substrate that is patterned on the resist layer by imprint method or electron beam exposure method and formed with an etching mask is continuously performed without returning to atmospheric pressure halfway with a round vacuum device. A manufacturing method is known. In this case, the surface unevenness processing step performed in the round type vacuum apparatus performs continuous processing by combining a reactive etching process using a fluorine-based gas or O 2 gas and an ion etching process using an inert gas such as argon Ar. This is a manufacturing process. In such continuous processing, there is an advantage that it is possible to suppress foreign matter adhesion, unexpected oxidation, and moisture adhesion to the substrate surface that occurs when the pressure is returned to atmospheric pressure for each processing step. Further, in the etching process, in order to reduce the discharge stability and the processing time, the discharge is not continuous ON / OFF for each processing step but is continuously discharged.

このラウンド型真空装置構成では、他のプロセスへの加工ガスの回り込みを防ぐために、隣接する真空チャンバーに異なるプロセスチャンバーを設置しない。つまり、プロセスチャンバーの両隣は、プロセスチャンバーより低圧(低真空圧)の状態になりプロセスチャンバーとの間に圧力差が生じる構成にされる。従って、媒体基板の、次のチャンバーへの移動は、各チャンバーの間を仕切っているゲートバルブを開いて搬送することになる。しかし、プロセスチャンバーはその間真空圧力が下がるので、放電が不安定になって、インプリントされた基板を加工すると加工形状がばらつくという問題が生じ易い。   In this round type vacuum apparatus configuration, different process chambers are not installed in adjacent vacuum chambers in order to prevent the processing gas from flowing into other processes. That is, both sides of the process chamber are in a state of lower pressure (low vacuum pressure) than the process chamber and a pressure difference is generated between the process chamber. Therefore, the movement of the medium substrate to the next chamber is carried by opening the gate valve that partitions the chambers. However, since the vacuum pressure is lowered in the process chamber, the discharge becomes unstable, and the processed shape tends to vary when the imprinted substrate is processed.

本発明は以上述べた点に鑑みてなされるものである。本発明の目的は、製造工程中にある基板表面の劣化を防ぎ、加工形状のばらつきおよび放電が安定するまでのロス時間を抑制し、加工したパターン形状が安定し信頼性にすぐれたパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points. The purpose of the present invention is to prevent the deterioration of the substrate surface during the manufacturing process, suppress the variation in the processing shape and the loss time until the discharge is stabilized, and the processed pattern shape is stable and the patterned media has excellent reliability. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a magnetic recording medium.

本発明は、前記発明の目的を達成するために、非磁性基板10上に少なくとも金属下地層11、12、13、磁気記録層14、カーボン層15をこの順に積層した後、連続型の真空装置に搬入し、複数のプロセス処理用真空チャンバーでプロセス処理する際に、前記複数のプロセス処理用真空チャンバーの少なくとも一つを、隣接する圧力調整用チャンバーを介して他のプロセス処理用真空チャンバーと連結し、前記隣接する圧力調整チャンバーに不活性ガスを導入するとともに、前記隣接する圧力調整チャンバーの圧力をプロセス処理用真空チャンバーの圧力に対して±25%以内の圧力とする。   In order to achieve the object of the present invention, the present invention provides a continuous vacuum apparatus after laminating at least metal underlayers 11, 12, 13, a magnetic recording layer 14, and a carbon layer 15 in this order on a nonmagnetic substrate 10. When at least one of the plurality of process processing vacuum chambers is connected to another process processing vacuum chamber via an adjacent pressure adjusting chamber Then, an inert gas is introduced into the adjacent pressure adjusting chamber, and the pressure in the adjacent pressure adjusting chamber is set to a pressure within ± 25% with respect to the pressure in the vacuum chamber for process processing.

また、非磁性基板10上に少なくとも金属下地層11、12、13、磁気記録層14、カーボン層15をこの順に積層し、該カーボン層15表面にレジストパターンを形成した後、連続型の真空装置に搬入し、プロセス処理用真空チャンバーで、前記レジストパターンをマスクとして前記カーボン層をパターンエッチングする工程、残ったカーボン層をハードマスクとして前記磁気記録層をエッチングして分離する工程、前記カーボン層を剥離する工程を順にそれぞれ処理する際に、前記各工程にそれぞれ対応するプロセス処理用真空チャンバーを、それぞれ圧力調整用チャンバーを介して相互に連結させ、該圧力調整チャンバーに不活性ガスを導入するとともに、前記各圧力調整チャンバーの圧力を隣接する前記各プロセス処理用真空チャンバーの圧力に対して±25%以内の圧力とするパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法とすることもできる。   Further, at least the metal underlayers 11, 12, 13, the magnetic recording layer 14, and the carbon layer 15 are laminated in this order on the nonmagnetic substrate 10, and a resist pattern is formed on the surface of the carbon layer 15. And a step of pattern etching the carbon layer using the resist pattern as a mask in a vacuum chamber for process processing, a step of etching and separating the magnetic recording layer using the remaining carbon layer as a hard mask, When each of the steps to be peeled is sequentially processed, the vacuum chambers for process processing corresponding to the respective steps are connected to each other through the pressure adjusting chambers, respectively, and an inert gas is introduced into the pressure adjusting chambers. , Each process processing vacuum chamber adjacent to the pressure of each pressure adjustment chamber It may be a method for manufacturing a patterned magnetic recording medium according to the pressure within 25% ± relative bar pressure.

前記不活性ガスがアルゴンガスであることが好ましい。また、磁気記録媒体が垂直磁気記録媒体であることが望ましい。
なお、本発明のカーボン層は、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜などの磁気記録媒体の保護膜として周知のものであってよく、水素や窒素などを含むものを包含する。
The inert gas is preferably argon gas. Further, it is desirable that the magnetic recording medium is a perpendicular magnetic recording medium.
The carbon layer of the present invention may be well known as a protective film for a magnetic recording medium such as a diamond-like carbon (DLC) film, and includes those containing hydrogen, nitrogen, and the like.

本発明によれば、製造工程中にある基板表面の劣化を防ぎ、加工形状のばらつきおよび放電が安定するまでのロス時間を抑制し、加工したパターン形状が安定し信頼性にすぐれたパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法を提供することができる。   According to the present invention, a patterned medium that prevents deterioration of the substrate surface during the manufacturing process, suppresses a variation in the processed shape and a loss time until the discharge is stabilized, stabilizes the processed pattern shape, and has excellent reliability. Can be provided.

一般的なパターンドメディア型磁気記録媒体における表面凹凸パターン形成工程の基板断面図である。It is board | substrate sectional drawing of the surface uneven | corrugated pattern formation process in a general patterned media type magnetic recording medium. 本発明のパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法にかかるラウンド型真空装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the round type vacuum apparatus concerning the manufacturing method of the patterned media type magnetic recording medium of this invention.

以下、本発明にかかるパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。本発明はその要旨を超えない限り、以下に説明する実施例の記載に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of a method for producing a patterned media type magnetic recording medium according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the description of the examples described below unless it exceeds the gist.

図2に、本発明のパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法にかかるラウンド型真空装置の概略構成図を示す。ラウンド型真空装置は、複数のプロセス処理工程にそれぞれ対応する複数の真空槽を連結した構造からなる。図2では複数の真空槽を用途に応じてそれぞれL/UL、P1〜P19、C1〜C4、VTC等の符号を付けた矩形で表し、図では示されないが、すべて相互に連結され、図示しない真空ポンプにより減圧される。さらに、各真空槽を連結する連結部には開閉バルブが設けられ、それぞれの槽の真空圧力を個別に設定できるように構成されている。以下、真空槽をチャンバーと略記することがある。L/ULチャンバーは、この装置に搬入される媒体基板の入口と、この装置での全プロセス処理を経た媒体基板の搬出口となるチャンバーである。P1〜P19はプロセスチャンバーである。C1〜C4は媒体基板を移動させるコンベアの方向を90度変えるためのコーナーチャンバーであり、圧力調整チャンバーとしての機能も有している。VTCは最後のプロセスチャンバーP19とL/ULチャンバーとを連結するためのバキュームトンネルチャンバーである。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a round type vacuum apparatus according to the method for manufacturing a patterned media type magnetic recording medium of the present invention. The round vacuum apparatus has a structure in which a plurality of vacuum chambers respectively corresponding to a plurality of process steps are connected. In FIG. 2, a plurality of vacuum chambers are represented by rectangles with symbols such as L / UL, P1 to P19, C1 to C4, VTC, etc., depending on the application, and although not shown in the figure, they are all interconnected and not shown. The pressure is reduced by a vacuum pump. In addition, an opening / closing valve is provided at the connecting portion that connects the vacuum chambers, and the vacuum pressure of each of the chambers can be set individually. Hereinafter, the vacuum chamber may be abbreviated as a chamber. The L / UL chamber is a chamber serving as an inlet of a medium substrate carried into the apparatus and an outlet of a medium substrate that has undergone all the process processes in the apparatus. P1 to P19 are process chambers. C1 to C4 are corner chambers for changing the direction of the conveyor for moving the medium substrate by 90 degrees, and also have a function as a pressure adjusting chamber. VTC is a vacuum tunnel chamber for connecting the last process chamber P19 and the L / UL chamber.

P1〜P19チャンバーでは、たとえば、P2をレジストエッチングプロセスに使用し、P4をカーボン層エッチングプロセスに、P6を磁気記録層エッチングプロセスに、P8をレジストエッチングプロセスに、P10をカーボン層エッチングプロセスに、P11を重水素ランプ照射プロセスに、P12を凹部への非磁性体の埋め込みプロセスに、P17、P18、P19をカーボン保護層の形成プロセスにそれぞれ使用する。前述のプロセスチャンバー以外のプロセスチャンバーは圧力調整用チャンバーとして使用される。   In the P1-P19 chamber, for example, P2 is used for the resist etching process, P4 is used for the carbon layer etching process, P6 is used for the magnetic recording layer etching process, P8 is used for the resist etching process, P10 is used for the carbon layer etching process, P11 Is used for the deuterium lamp irradiation process, P12 is used for the non-magnetic material embedding process in the recess, and P17, P18, and P19 are used for the carbon protective layer forming process. Process chambers other than the aforementioned process chambers are used as pressure adjusting chambers.

本発明にかかるパターンドメディア型磁気記録媒体は、非磁性基板上に少なくとも、軟磁性層、シード層、中間層(Ru配向層)などの金属下地層、連続層からなる磁気記録層およびカーボン層がこの順に積層され、磁気記録層に凹部を形成して分離するためのレジストパターンが形成されてなる垂直磁気記録媒体基板を用意する。この垂直磁気記録媒体基板を前記ラウンド型真空装置に搬入し、前記レジストパターンをマスクにカーボン層をパターンエッチングし、形成されたカーボン層パターンをマスクとして前記磁気記録層にパターン状の凹凸を施す工程を加え、さらに凹部に非磁性体を充填し、再度カーボン層を形成して保護層とすることにより形成される。   The patterned media type magnetic recording medium according to the present invention comprises at least a metal underlayer such as a soft magnetic layer, a seed layer and an intermediate layer (Ru orientation layer), a magnetic recording layer comprising a continuous layer, and a carbon layer on a nonmagnetic substrate. Are prepared in this order, and a perpendicular magnetic recording medium substrate is prepared in which a resist pattern is formed to form a recess in the magnetic recording layer for separation. Carrying the perpendicular magnetic recording medium substrate into the round type vacuum apparatus, pattern-etching the carbon layer using the resist pattern as a mask, and patterning the magnetic recording layer using the formed carbon layer pattern as a mask In addition, a nonmagnetic material is filled in the recesses, and a carbon layer is formed again to form a protective layer.

詳細には、前述のレジストパターンが形成されてなる垂直磁気記録媒体基板の形成から説明する。カーボン層表面にインプリント法によりパターン化したレジスト層を形成した段階の磁気記録媒体基板の複数枚をカセットに入れて、図示しないスパッタロードコンベアにより前記ラウンド真空装置のLoad/Unload(L/UL)チャンバーに搬送する。この磁気記録媒体基板(以下媒体基板)を、たとえば、25枚をまとめてL/ULチャンバー内の図示しないサブチャンバー内にセットする。サブチャンバーが真空状態になると、次に、L/ULチャンバー内の図示しない真空ロボットで前記媒体基板を一枚ずつ各プロセス処理ができるように、連結された複数の真空プロセスチャンバー内を搬送するためのキャリアに、たとえば、2枚ごと並べて載せる。媒体基板が2枚ごと並べて載せられたキャリアは、隣接する圧力調整チャンバーP1を通過して、レジストエッチング処理用のプロセスチャンバーP2に搬送される。プロセスチャンバーP2でのプロセス処理が終了すると、C1チャンバー、圧力調整チャンバーP3を経てカーボン層エッチングチャンバーP4に搬入され、処理され次のチャンバーに搬送される。このカーボン層エッチング以降のプロセスについても、各プロセス終了後に、同様に次のプロセスチャンバーに搬送され、最後のカーボン保護層形成チャンバーP19を経てL/ULチャンバーから搬出される。   In detail, the formation of the perpendicular magnetic recording medium substrate on which the resist pattern is formed will be described. A plurality of magnetic recording medium substrates at a stage where a resist layer patterned by an imprint method is formed on the surface of the carbon layer is put in a cassette, and the load / unload (L / UL) of the round vacuum apparatus is carried out by a sputter load conveyor (not shown). Transport to chamber. For example, 25 magnetic recording medium substrates (hereinafter referred to as medium substrates) are collectively set in a sub chamber (not shown) in the L / UL chamber. When the sub-chamber is in a vacuum state, next, the medium substrate is transported through a plurality of connected vacuum process chambers so that each of the medium substrates can be processed one by one with a vacuum robot (not shown) in the L / UL chamber. For example, two sheets are placed side by side on the carrier. A carrier on which two medium substrates are placed side by side passes through an adjacent pressure adjusting chamber P1 and is conveyed to a process chamber P2 for resist etching. When the process process in the process chamber P2 is completed, the process is carried into the carbon layer etching chamber P4 through the C1 chamber and the pressure adjustment chamber P3, processed, and transferred to the next chamber. The processes after this carbon layer etching are also transferred to the next process chamber after the end of each process, and unloaded from the L / UL chamber through the last carbon protective layer forming chamber P19.

本発明にかかるラウンド型真空装置は、ディスクリートトラックメディア(DTM)用のいずれかのプロセス用の真空プロセスチャンバーを少なくとも一つ備える構成であればよい。望ましくは、その前後の真空プロセスチャンバーも連結される図2に示す構成が好ましい。以下の実施例の説明では、図2の概略構成図に示す装置を参照して説明する。本発明によって得られるメリットについて、P2のチャンバーにおけるレジストエッチングプロセスを例にとって説明する。以下の説明は他の加工プロセスチャンバーであるカーボン層エッチングチャンバーP4、磁気記録層エッチングプロセスチャンバーP6、レジストエッチングプロセスチャンバーP8、カーボンエッチングプロセスチャンバーP10、凹部埋め込みプロセスチャンバーP12とその隣接チャンバーとの関係についても同様に適用できる。   The round type vacuum apparatus according to the present invention may be configured to include at least one vacuum process chamber for any process for discrete track media (DTM). Desirably, the structure shown in FIG. 2 to which the vacuum process chambers before and after that are connected is also preferable. In the following description of the embodiments, description will be made with reference to the apparatus shown in the schematic configuration diagram of FIG. The advantages obtained by the present invention will be described by taking the resist etching process in the P2 chamber as an example. In the following explanation, the carbon layer etching chamber P4, the magnetic recording layer etching process chamber P6, the resist etching process chamber P8, the carbon etching process chamber P10, the recess embedding process chamber P12, which are other processing process chambers, and the relationship between the adjacent chambers. Can be applied similarly.

このP2のチャンバーにおけるレジストエッチングプロセスでは、放電安定を待つ前Wait時間10秒(標準)と実際の加工時間15秒のプロセス条件でドライエッチングを行っている。また、P2チャンバーの圧力は0.1Paが標準である。本発明の製造方法による効果を説明するために、次の実験を行った。レジストエッチングチャンバーP2に隣接するチャンバーであるP1とC1の圧力を、それぞれのチャンバーにアルゴンArガスを20sccm導入することにより、圧力調整バルブの開度を60%、45%、35%、27%、22%、18%の6種類とするように調整する。このときのP1とC1の真空圧力はP2の真空圧力0.1Paの25%、50%、75%、100%、125%、150%とする。すなわち、それぞれ0.025Pa、0.05Pa、0.075Pa、0.1Pa、0.125Pa、0.15Paとなる圧力として、それぞれに対応する実験例1、2、3、4、5、6の媒体基板試料を通過させて、レジストエッチングプチャンバーP2に搬入して、レジストエッチングプロセスを行った。   In the resist etching process in the P2 chamber, dry etching is performed under process conditions of a wait time of 10 seconds (standard) before waiting for discharge stabilization and an actual processing time of 15 seconds. The standard pressure of the P2 chamber is 0.1 Pa. In order to explain the effect of the production method of the present invention, the following experiment was conducted. By introducing the pressure of P1 and C1, which are adjacent to the resist etching chamber P2, into the respective chambers by 20 sccm of argon Ar gas, the opening of the pressure adjusting valve is 60%, 45%, 35%, 27%, Adjust to 6 types of 22% and 18%. At this time, the vacuum pressures of P1 and C1 are 25%, 50%, 75%, 100%, 125%, and 150% of the vacuum pressure of P2 of 0.1 Pa. That is, the media of Experimental Examples 1, 2, 3, 4, 5, and 6 corresponding to pressures of 0.025 Pa, 0.05 Pa, 0.075 Pa, 0.1 Pa, 0.125 Pa, and 0.15 Pa, respectively. The substrate sample was passed through and carried into the resist etching chamber P2, and a resist etching process was performed.

さらに、従来技術による比較例1として、隣接チャンバーP1とC1にアルゴンArガスを導入せず、高真空圧力のままとする条件も加えてレジストエッチングプロセスを行う例を加える。このときのP1とC1の真空圧力は1×10−5Paである。隣接チャンバーP1とC1それぞれの前記圧力条件において、レジストエッチングチャンバーP2における加工の際の前Wait時間を0秒、2秒、4秒、6秒、8秒、10秒(標準)と変化させ、各条件毎に同条件で3枚の磁気記録媒体基板(以降媒体基板)を加工する。各媒体基板のレジストの凸部の高さを測定し加工の安定性を確認する。凸部の高さは、AFM(原子間力顕微鏡)で測定した。レジストエッチングプロセスにおける良好な加工状態とは、レジストの凸部高さが20nm以上で加工によるばらつきが2.5%以内に収まっていることである。 Furthermore, as a comparative example 1 according to the prior art, an example is performed in which the resist etching process is performed under the condition that the argon Ar gas is not introduced into the adjacent chambers P1 and C1 and the high vacuum pressure is maintained. The vacuum pressure of P1 and C1 at this time is 1 × 10 −5 Pa. Under the pressure conditions of the adjacent chambers P1 and C1, the previous wait time during processing in the resist etching chamber P2 is changed to 0 seconds, 2 seconds, 4 seconds, 6 seconds, 8 seconds, and 10 seconds (standard), Three magnetic recording medium substrates (hereinafter referred to as medium substrates) are processed under the same conditions for each condition. The height of the convex portion of the resist on each medium substrate is measured to confirm the processing stability. The height of the convex portion was measured with an AFM (atomic force microscope). The favorable processing state in the resist etching process is that the height of the convex portion of the resist is 20 nm or more and the variation due to processing is within 2.5%.

表1に、比較例1と実験例1〜6で、前Wait時間と隣接チャンバーの圧力を変えた時のレジストの凸部の高さの差(ばらつき)を(%)で示す。凸部高さの差(ばらつき)は媒体基板3枚を同条件で処理したものについて、(凸部Max−Min)/(Max+Min)×100(%)として算出した。表2に同条件で処理した媒体基板3枚のレジストの凸部高さ(nm)の平均を示す。   Table 1 shows the difference (variation) in the height of the convex portions of the resist when the previous Wait time and the pressure in the adjacent chamber were changed in Comparative Example 1 and Experimental Examples 1 to 6. The difference (variation) in the height of the convex portion was calculated as (convex portion Max−Min) / (Max + Min) × 100 (%) for three media substrates processed under the same conditions. Table 2 shows the average of the convex part heights (nm) of the resists of the three media substrates processed under the same conditions.

Figure 2011123927
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Figure 2011123927
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圧力調整チャンバーP1、コーナーチャンバーC1を圧力調整無しで高真空のままとする従来技術である比較例1と、アルゴンArガスを導入し圧力調整を行い、低圧から0.050Paまでの実験例1、2、および、0.150Pa以上の実験例6では、表1から総じて実験例3〜5に比べて、ばらつき(%)が大きいが、前Wait時間が長いほどばらつきが少なくなることを示している。しかし、実験例3〜5では前Wait時間4秒(従来は10秒)以上でばらつきは2.5%以内に収まり、小さいことを示している。また、表2からも、実験例3〜5では前Wait時間4秒(従来は10秒)以上で凸部高さが20nm以上を確保できることが分かる。   Comparative Example 1 which is a conventional technique in which the pressure adjusting chamber P1 and the corner chamber C1 are kept in a high vacuum without pressure adjustment, and Argon Ar gas is introduced to adjust the pressure, and Experimental Example 1 from low pressure to 0.050 Pa, In Experimental Example 6 of 2 and 0.150 Pa or higher, the variation (%) is large compared with Experimental Examples 3 to 5 as a whole from Table 1, but it shows that the longer the previous Wait time, the smaller the variation. . However, in Experimental Examples 3 to 5, the variation is within 2.5% after the previous wait time of 4 seconds (10 seconds in the prior art) or more, indicating that the variation is small. Also, from Table 2, it can be seen that in Experimental Examples 3 to 5, the height of the convex portion can be secured to 20 nm or more when the previous wait time is 4 seconds or more (10 seconds in the prior art).

以上の説明から隣接チャンバーの圧力をプロセスチャンバーの圧力の±25%以内に調整し、前Wait時間を4秒以上とすると、加工の信頼性が高まり、隣接チャンバーの圧力調整を行わない場合の前Wait時間10秒の場合に比べて、ばらつき、凸部高さともにタクト時間を短くしても同等になる。従って、隣接チャンバーの圧力調整をプロセスチャンバーの圧力に対して、±25%とすると、加工安定性に有効でタクト時間を10秒から4秒以上に短縮できることが分かる。   From the above explanation, if the pressure in the adjacent chamber is adjusted to within ± 25% of the pressure in the process chamber and the previous wait time is set to 4 seconds or more, the reliability of processing is improved, and the pressure before adjusting the pressure in the adjacent chamber is not performed. Compared to the case where the wait time is 10 seconds, the variation and the height of the convex portion are equivalent even if the tact time is shortened. Therefore, it can be seen that if the pressure adjustment of the adjacent chamber is ± 25% with respect to the pressure of the process chamber, it is effective for processing stability and the tact time can be shortened from 10 seconds to 4 seconds or more.

以上説明したように、本発明のパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法によれば、非磁性基板上に少なくとも、軟磁性層、シード層、中間層(Ru配向層)などの金属下地層、磁気記録層およびハードマスク層としてカーボン層を備える基板上に、レジスト層を形成する。このレジスト層にインプリント法あるいは電子ビーム露光法によりパターンを形成する。この段階の媒体基板をラウンド型真空装置に搬入し、以降のプロセスをラウンド型真空装置内で行う。この真空装置内に搬入された媒体基板は、プロセスチャンバーの圧力の±25%以内のアルゴンArガスを導入した隣接チャンバーを経てプロセスチャンバーに搬送される。このプロセスチャンバーの処理が終了すると、次のプロセスチャンバーに搬送するために、前述と同様に次のプロセスチャンバーの圧力の±25%以内のアルゴンArガスを導入した次の隣接チャンバーを経て次のプロセスチャンバーに搬送される。内ではレジストパターンをマスクとしてカーボン層を削り磁気記録層を露出させる。以降のプロセスチャンバーに搬送する際にも、その隣接チャンバーの圧力は同様に次のプロセスチャンバーの圧力の±25%以内のアルゴンArガスを導入される。このように、隣接チャンバーの圧力を、次のプロセスチャンバーの圧力の±25%以内のアルゴンArガスを導入することにより、たとえば、レジストプロセスチャンバーでは、加工時の前Wait時間を4秒以上とすることで、加工後の磁気記録層の凸部の高さ20nm以上を確保し、ばらつきが2.5%以内に収まる安定性の高いエッチング加工ができ、信頼性にすぐれたパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法を提供することができる。   As described above, according to the method for producing a patterned media type magnetic recording medium of the present invention, at least a metal underlayer such as a soft magnetic layer, a seed layer, and an intermediate layer (Ru orientation layer) on a nonmagnetic substrate, A resist layer is formed on a substrate provided with a carbon layer as a magnetic recording layer and a hard mask layer. A pattern is formed on the resist layer by imprinting or electron beam exposure. The medium substrate at this stage is carried into a round type vacuum apparatus, and the subsequent processes are performed in the round type vacuum apparatus. The medium substrate carried into the vacuum apparatus is transferred to the process chamber through an adjacent chamber into which argon Ar gas within ± 25% of the pressure of the process chamber is introduced. When the processing of this process chamber is completed, the next process is performed through the next adjacent chamber into which argon Ar gas within ± 25% of the pressure of the next process chamber is introduced in the same manner as described above in order to transfer to the next process chamber. It is transferred to the chamber. Inside, the carbon layer is scraped using the resist pattern as a mask to expose the magnetic recording layer. In the subsequent transfer to the process chamber, argon Ar gas having a pressure within ± 25% of the pressure of the next process chamber is similarly introduced. In this manner, by introducing argon Ar gas whose pressure in the adjacent chamber is within ± 25% of the pressure in the next process chamber, for example, in the resist process chamber, the wait time before processing is set to 4 seconds or more. As a result, the height of the convex portion of the magnetic recording layer after processing is ensured to be 20 nm or more, highly stable etching processing within which variation is kept within 2.5%, and patterned media type magnetic recording with excellent reliability. A method for manufacturing a medium can be provided.

10・・・非磁性基板
11・・・軟磁性層
12・・・シード層
13・・・中間層(Ru配向層)
14・・・磁気記録層
15・・・カーボン層
16・・・レジスト
17・・・凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Nonmagnetic board | substrate 11 ... Soft magnetic layer 12 ... Seed layer 13 ... Intermediate | middle layer (Ru orientation layer)
14 ... magnetic recording layer 15 ... carbon layer 16 ... resist 17 ... concave

Claims (4)

非磁性基板上に少なくとも金属下地層、磁気記録層、カーボン層をこの順に積層した後、連続型の真空装置に搬入し、複数のプロセス処理用真空チャンバーでプロセス処理する際に、前記複数のプロセス処理用真空チャンバーの少なくとも一つを、隣接する圧力調整用チャンバーを介して他のプロセス処理用真空チャンバーと連結し、前記隣接する圧力調整チャンバーに不活性ガスを導入するとともに、前記隣接する圧力調整チャンバーの圧力をプロセス処理用真空チャンバーの圧力に対して±25%以内の圧力とすることを特徴とするパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法。 After laminating at least a metal underlayer, a magnetic recording layer, and a carbon layer in this order on a nonmagnetic substrate, the plurality of processes are carried into a continuous vacuum apparatus and processed in a plurality of process processing vacuum chambers. At least one of the processing vacuum chambers is connected to another process processing vacuum chamber via an adjacent pressure adjusting chamber, and an inert gas is introduced into the adjacent pressure adjusting chamber, and the adjacent pressure adjustment is performed. A method for producing a patterned media type magnetic recording medium, characterized in that the pressure in the chamber is within ± 25% of the pressure in the vacuum chamber for processing. 非磁性基板上に少なくとも金属下地層、磁気記録層、カーボン層をこの順に積層し、該カーボン層表面にレジストパターンを形成した後、連続型の真空装置に搬入し、プロセス処理用真空チャンバーで、前記レジストパターンをマスクとして前記カーボン層をパターンエッチングする工程、残ったカーボン層をハードマスクとして前記磁気記録層をエッチングして分離する工程、前記カーボン層を剥離する工程を順にそれぞれ処理する際に、前記各工程にそれぞれ対応するプロセス処理用真空チャンバーを、それぞれ隣接する圧力調整用チャンバーを介して相互に連結させ、前記隣接する圧力調整チャンバーに不活性ガスを導入するとともに、前記各圧力調整チャンバーの圧力を隣接する前記各プロセス処理用真空チャンバーの圧力に対して±25%以内の圧力とすることを特徴とするパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法。 After laminating at least a metal underlayer, a magnetic recording layer, and a carbon layer in this order on a nonmagnetic substrate, and forming a resist pattern on the surface of the carbon layer, it is carried into a continuous vacuum device, and in a vacuum chamber for process processing, When sequentially processing the step of pattern etching the carbon layer using the resist pattern as a mask, the step of etching and separating the magnetic recording layer using the remaining carbon layer as a hard mask, and the step of peeling the carbon layer, respectively. Process processing vacuum chambers corresponding to the respective steps are connected to each other via adjacent pressure adjusting chambers, an inert gas is introduced into the adjacent pressure adjusting chambers, and The pressure relative to the pressure of each adjacent process vacuum chamber Method of manufacturing a patterned magnetic recording medium, characterized in that a pressure of up to 25%. 前記不活性ガスがアルゴンガスであることを特徴とする請求項1記載のパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法。 2. The method for producing a patterned media type magnetic recording medium according to claim 1, wherein the inert gas is an argon gas. 前記磁気記録媒体が垂直磁気記録媒体であることを特徴とする請求項1または2記載のパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法。 3. The method of manufacturing a patterned media type magnetic recording medium according to claim 1, wherein the magnetic recording medium is a perpendicular magnetic recording medium.
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