JP4008420B2 - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

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り、記録層の非磁性材を除去した後、更に非磁性材と共に記録層の一部を除去することで、両者の加工速度の差のために却って表面の段差が増加することがあった。

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があった。

又、ＣＭＰ法を用いると、スラリーが記録層と反応し、記録層の磁気特性が劣化しやすいという問題があった。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。

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、平坦化工程でドライエッチングを用いると共に該ドライエッチングに対する非磁性材のエッチングレートと、記録層のエッチングレートと、が実質的に等しくなるようにエッチング条件を設定することで上記課題を解決したものである。ドライエッチングは、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るので平坦化効果が高く、更にＣＭＰ法よりも加工量の制御が容易であると共に、非磁性材のエッチングレートと、記録層のエッチングレートと、を実質的に等しくすることで、記録層上の非磁性材を完全に除去した後、非磁性材と共に記録層の一部を除去しても記録層の上面と、非磁性材の上面と、の段差が増加することを防止できる。

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ドライ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、を含み、該平坦化工程のドライエッチングに対する前記非磁性材のエッチングレートと、前記記録層のエッチングレートと、が実質的に等しくなるように加工条件の設定がなされたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。

（２）前記ドライエッチングとしてイオンビームエッチングを用いると共に前記加工条件の設定として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）の磁気記録媒体の製造方法。

（３）前記ドライエッチングの加工用ガスとして複数の種類のガスを含む混合ガスを用いると共に前記加工条件の設定として前記加工用ガスに含まれるガスの構成比率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）前記非磁性材として前記ドライエッチングに対するエッチングレートが異なる複数の種類の材料を含む複合材料を用いると共に、前記加工条件の設定として前記複合材料に含まれる材料の構成比率が所定の範囲に制限され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）前記非磁性材の成膜手法として該非磁性材の前記ドライエッチングに対するエッチングレートが成膜条件により変化する成膜手法を用い、前記加工条件の設定として前記成膜条件が調整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「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「非磁性材のエッチングレートと、記録層のエッチングレートと、が実質的に等しい」とは、両者のエッチングレートの差が例えば１０％以下程度の微小な範囲に収束するような場合を意味し、両者のエッチングレートの差が完全に０である場合に限定されない。

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「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、平坦化工程にドライエッチングを用いることで高い平坦化効果が得られ、更に非磁性材のエッチングレートと、記録層のエッチングレートと、が実質的に等しくなるようにエッチング条件を設定することで、記録層上の非磁性材を完全に除去した後、非磁性層と共に記録層の一部を除去しても記録層の上面と、非磁性材の上面と、の段差が増加することを防止できる。又、ドライエッチングを用いることで、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。

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に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記録要素３２Ａの上面まで余剰の非磁性材３６を除去し、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５０°以上、且つ、６０°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。

更に、図７に示されるように、上記の範囲にイオンビームの入射角を制限することで同図中に符号Ａを付した曲線で示されるＳｉＯ_２（非磁性材３６）のエッチングレートと、同図中に符号Ｂを付した曲線で示されるＣｏＣｒ合金（記録層３２）のエッチングレートと、が実質的に等しくなるので、記録要素３２Ａ上の非磁性材３６を除去した後、非磁性材３６と共に記録要素３２Ａの一部を除去したとしても、記録要素３２Ａの上面と、非磁性材３６の上面と、の段差が増加することがない。尚、図７は、成膜時のスパッタリングガスのガス圧を０．３Ｐａに調節した場合の、ＳｉＯ_２のエッチングレートを示す。

これにより、図８に示されるように、記録要素３２Ａ上の非磁性材３６を完全に除去し、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。

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、且つ、記録要素３２Ａ及び非磁性材３６のエッチングレートが実質的に等しくなるようにイオンビームの入射角を制限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確実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。

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、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）等の他の不活性ガスやＣ_２Ｆ_６（６フッ化エタン）、ＳＦ_６（６フッ化硫黄）、ＣＦ_４（４フッ化炭素）等のハロゲン系ガスを加工用ガスとして用いても良い。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、本第１実施形態において、イオンビームの入射角を５０°以上、且つ、６０°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、加工用ガスの種類、記録層３２、非磁性材３６の材質に応じて、イオンビームの入射角は記録層３２及び非磁性材３６のエッチングレートが実質的に等しくなるように適宜調整すればよい。

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Ａｒガス及びＣ_２Ｆ_６（６フッ化エタン）ガスの混合ガスを用いると共にイオンビームの入射角を約９０°に設定し、加工用ガス中のＡｒガスの流量比率を８０％以上、且つ、９０％以下の範囲に制限したものである。その他については前記第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

加工用ガス中のＡｒガスの流量比率に対するＳｉＯ_２（非磁性材３６）のエッチングレートは図９中に符号Ｃを付した曲線のようになり、ＣｏＣｒ合金（記録層３２）のエッチングレートは同図中に符号Ｄを付した曲線のようになる。

更に、図９に示されるように、上記の範囲に加工用ガス中のＡｒガスの流量比率を制限することにより、非磁性材３６のエッチッグレートと、記録層３２のエッチングレートと、を実質的に等しくすることができ、記録要素３２Ａ上の非磁性材３６を除去した後、非磁性材３６と共に記録要素３２Ａの一部を除去したとしても、記録要素３２Ａの上面と、非磁性材３６の上面と、の段差が増加することがない。

以後、前記第１実施形態と同様に保護層３８、潤滑層４０を形成し、磁気記録媒体３０が完成する。

尚、本第２実施形態において、加工用ガスとしてＡｒガス及びＣ_２Ｆ_６ガスの混合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、ＣＦ_４等の他のハロゲン系ガスとＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の他の不活性ガスとの混合ガスを用いても良い。又、３種類以上のガスで加工用ガスを構成してもよい。

又、本第２実施形態において、イオンビームの入射角を約９０°に設定しているが、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は、加工用ガスの種類、記録層３２、非磁性材３６の材質に応じて、記録層３２及び非磁性材３６のエッチングレートが実質的に等しくなるように適宜調整すればよい。

又、本第２実施形態において、加工用ガス中のＡｒガスの流量比率を８０％以上、且つ、９０％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、加工用ガス中のガスの構成比率は、加工用ガスの種類、記録層３２、非磁性材３６の材質、イオンビームの入射角に応じて、記録層３２及び非磁性材３６のエッチングレートが実質的に等しくなるように適宜調整すればよい。

次に、本発明の第３実施形態について説明する。

本第３実施形態は、上記第１実施形態に対し、平坦化工程（Ｓ１０６）でＣＯ（一酸化炭素）ガス及びＮＨ_３（アンモニア）ガスを反応ガスとする反応性イオンエッチングを用い、非磁性材３６の材料として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対するエッチングレートが異なるＳｉＯ_２及びＣ（炭素）を混合してなる複合材料を用いるようにし、且つ、複合材料中のＳｉＯ_２の体積の構成比率を約２５％以上、且つ、３５％以下に制限したものである。その他については前記第１実施形態と同様であるので説明を省略する。複合材料中のＳｉＯ_２の体積の構成比率に対するＳｉＯ_２及びＣの複合材料（非磁性材３６）の平均的なエッチングレートは図１０中に符号Ｅを付した曲線のようになる。尚、同様の加工条件におけるＣｏＣｒ合金（記録層３２）のエッチングレートを図１０中に符号Ｆを付した直線で示す。

このように、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を用いた場合も、反応ガスと、Ｃと、が化学反応してＣが脆性化されるので、それだけエッチングレートを高めることができ、記録層と実質的に等しくなるようにエッチングレートを高めることができる。

又、図１０に示されるように、複合材料中のＳｉＯ_２の体積の構成比率を上記の範囲に制限することにより、非磁性材３６のエッチッグレートと、記録層３２のエッチングレートと、を実質的に等しくすることができ、記録要素３２Ａ上の非磁性材３６を除去した後、非磁性材３６と共に記録要素３２Ａの一部を除去したとしても、記録要素３２Ａの上面と、非磁性材３６の上面と、の段差が増加することがない。

以後、前記第１実施形態と同様に保護層３８、潤滑層４０を形成し、磁気記録媒体３０が完成する。

尚、本第３実施形態において、非磁性材３６の材料として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対するエッチングレートが異なるＳｉＯ_２及びＣ（炭素）を混合してなる複合材料を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、平坦化工程（Ｓ１０６）におけるエッチングレートが異なる材料であれば、他の非磁性材を含む複合材料を用いても良い。又、３種類以上の非磁性材で複合材料を構成してもよい。

又、本第３実施形態において、複合材料中のＳｉＯ_２の体積の構成比率を約２５％以上、且つ、３５％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、複合材料中の非磁性材の構成比率は、加工用ガスの種類、記録層３２、非磁性材３６の材質に応じて、記録層３２及び非磁性材３６のエッチングレートが実質的に等しくなるように適宜調整すればよい。

又、本第３実施形態において、平坦化工程（Ｓ１０６）において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、記録層３２、非磁性材３６の材質に応じて、Ｃ_２Ｆ_６、ＳＦ６、ＣＦ_４等のハロゲン系ガスを反応性ガスとする反応性イオンエッチングや、反応性イオンビームエッチングを用いても良い。

次に、本発明の第４実施形態について説明する。

本第４実施形態は、上記第１実施形態に対し、平坦化工程（Ｓ１０６）におけるイオンビームの入射角を約９０°に設定すると共に非磁性材充填工程（１０４）における成膜条件としてスパッタリングガスのガス圧を０．７〜０．８Ｐａ、又は１．４〜１．５Ｐａの範囲に制限したものである。その他については前記第１実施形態と同様であるので説明を省略する。イオンビームの入射角が９０°の場合、成膜時のスパッタリングガスのガス圧に対するＳｉＯ_２（非磁性材３６）のエッチングレートは図１１中に符号Ｇを付した曲線のようになる。尚、同様の加工条件におけるＣｏＣｒ合金（記録層３２）のエッチングレートを図１１中に符号Ｈを付した直線で示す。

イオンビームの入射角を約９０°に設定しても、図１１に示されるように、スパッタリングガスのガス圧を０．７〜０．８Ｐａ、又は１．４〜１．５Ｐａの範囲に制限することで、非磁性材３６のエッチッグレートと、記録層３２のエッチングレートと、を実質的に等しくすることができる。従って、記録要素３２Ａ上の非磁性材３６を除去した後、非磁性材３６と共に記録要素３２Ａの一部を除去したとしても、記録要素３２Ａの上面と、非磁性材３６の上面と、の段差が増加することがない。

以後、前記第１実施形態と同様に保護層３８、潤滑層４０を形成し、磁気記録媒体３０が完成する。

尚、本第４実施形態において、イオンビームの入射角を約９０°に設定しているが、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は、加工用ガスの種類、記録層３２、非磁性材３６の材質やその成膜条件に応じて、記録層３２及び非磁性材３６のエッチングレートが実質的に等しくなるように適宜調整すればよい。

又、本第４実施形態において、平坦化工程（Ｓ１０６）においてＡｒガスを加工用ガスとするイオンビームエッチングを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、他のガスを加工用ガスとするイオンビームエッチングや他のドライエッチングを平坦化工程（Ｓ１０６）で用いてもよい。

又、本第４実施形態において、非磁性材３６の成膜条件としてスパッタリングガスのガス圧を調整しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、平坦化工程（Ｓ１０６）における記録層３２及び非磁性材３６のエッチングレートを実質的に等しくできれば、例えば、スパッタリングガスの種類等の他の成膜条件を調整してもよい。

又、前記第１〜第４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〜第４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〜第４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〜第４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〜第４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上の非磁性材３６を完全に除去した。この際、バラツキの範囲内で、部分的に記録層もわずかにエッチングされた。尚、この加工条件における非磁性材３６（ＳｉＯ_２）、記録要素３２Ａのエッチングレートはいずれも約３７０Å／ｍｉｎ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：＋５５°

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）により観察したところ、以下のような結果だった。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。

算術平均粗さＲａ ：０．４１ｎｍ
最大高さＲｍａｘ ：４．０２ｎｍ
平均段差 ：０．０ｎｍ

上記第２実施形態のとおり、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Ａｒガス及びＣ_２Ｆ_６（６フッ化エタン）ガスの混合ガスを用いた。尚、他の条件については実施例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。本実施例２の加工条件における非磁性材３６（ＳｉＯ_２）、記録要素３２Ａのエッチングレートはいずれも約２６０Å／ｍｉｎである。

Ａｒ+Ｃ_２Ｆ_６ガス流量 ：１１ｓｃｃｍ
加工用ガス中のＡｒガスの流量比率：約８３％
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 ：＋９０°

平坦化工程（Ｓ１０６）後、記録層３２及び非磁性材３６の表面をＡＦＭにより観察したところ、以下のような結果だった。

算術平均粗さＲａ ：０．４６ｎｍ
最大高さＲｍａｘ ：４．１９ｎｍ
平均段差 ：０．０ｎｍ

[比較例１]
上記実施例１に対し、イオンビームの入射角を約９０°とした。他の条件は総て実施例１と同様とした。本比較例１の加工条件における非磁性材３６のエッチングレートは約２５０Å／ｍｉｎ、記録層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により観察したところ、以下のような結果だった。

算術平均粗さＲａ ：０．６７ｎｍ
最大高さＲｍａｘ ：６．６５ｎｍ
平均段差 ：１．２ｎｍ

記録層３２及び非磁性材３６のエッチングレートを等しくした実施例１及び実施例２は、記録層３２及び非磁性材３６のエッチングレートが異なる比較例１よりも、表面が平坦で良好であった。

上記第３実施形態のとおり、平坦化工程（Ｓ１０６）で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を用いると共に非磁性材３６の材料としてＳｉＯ_２及びＣを混合してなる複合材料を用いた。複合材料中のＳｉＯ_２の体積の構成比率は約３０％とした。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。本実施例３の加工条件における非磁性材３６（ＳｉＯ_２＋Ｃ）、記録要素３２Ａのエッチングレートはいずれも約１６０Å／ｍｉｎである。

ＣＯ＋ＮＨ_３ガス流量 ：１００ｓｃｃｍ
反応ガス中のＣＯガスの流量の比率：約１２．５％
ガス圧 ：１．０Ｐａ
投入電力 ：１０００Ｗ
基板バイアス電力 ：５．７Ｗ／ｃｍ^２

平坦化工程（Ｓ１０６）後、記録層３２及び非磁性材３６の表面をＡＦＭにより観察したところ、以下のような結果だった。

算術平均粗さＲａ ：０．４８ｎｍ
最大高さＲｍａｘ ：４．６８ｎｍ
平均段差 ：０．０ｎｍ

上記第４実施形態のとおり、平坦化工程（Ｓ１０６）におけるイオンビームの入射角を約９０°に設定すると共に非磁性材充填工程（１０４）における成膜条件としてスパッタリングガスのガス圧を０．７５Ｐａとした。尚、他の工程については実施例１と同様とした。本実施例４における非磁性材３６（ＳｉＯ_２）、記録要素３２Ａのエッチングレートはいずれも約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により観察したところ、以下のような結果だった。

算術平均粗さＲａ：０．５９ｎｍ
最大高さＲｍａｘ ：５．１１ｎｍ
平均段差 ：０．０ｎｍ

実施例１〜４では、いずれも記録層３２上の非磁性材３６が完全に除去され、記録層３２も僅かにエッチングされていると考えられるが、上記のように磁気記録媒体の表面を充分に平坦化することができた。

本発明は、例えば、ディスクリートメディア、パターンドメディア等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 本発明の第２実施形態における加工用ガスとしてＡｒガス及びＣ_２Ｆ_６ガスの混合ガスを用いた場合の加工用ガス中のＡｒガスの比率とエッチングレートとの関係を示すグラフ 本発明の第３実施形態における複合材料中のＳｉＯ_２の比率とエッチングレートとの関係を示すグラフ 本発明の第４実施形態における非磁性材の成膜時のガス圧力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 (4)

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ドライ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、を含み、該平坦化工程のドライエッチングに対する前記非磁性材のエッチングレートと、前記記録層のエッチングレートと、が実質的に等しくなるように加工条件の設定がなされ、前記非磁性材として前記ドライエッチングに対するエッチングレートが異なる複数の種類の材料を含む複合材料を用いると共に、前記加工条件の設定として前記複合材料に含まれる材料の構成比率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。
2. 請求項１において、
   前記ドライエッチングとしてイオンビームエッチングを用いると共に前記加工条件の設定として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。
3. 請求項１又は２において、
   前記ドライエッチングの加工用ガスとして複数の種類のガスを含む混合ガスを用いると共に前記加工条件の設定として前記加工用ガスに含まれるガスの構成比率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乃至３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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