JP4419622B2 - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板上の磁気記録層を所定の凹凸パターンに加工する磁気記録層加工工程の後に、前記凹凸パターン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を含む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、磁気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、このような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、磁気記録層を所定の凹凸パターンに加工し、凹凸パターンの凹部に非磁性材を充填してなるディスクリートトラック型やディスクリートビット型等の所謂パターンドメディア型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）。

又、磁気記録層に形成する凹凸パターンの凹凸形状を所望の形状に加工するために、磁気記録層上に数種類の層のマスクを形成し、反応性イオンエッチングなどを用い、数種類のエッチングガスを用いてマスクや磁気記録層をエッチングするなどの工夫が提案されている。

又、非磁性材の充填を実現する手段としてはスパッタリング法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＩＢＤ（Ｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の成膜手法を利用しうる。尚、これらの成膜手法を用いると非磁性材は凹凸パターンの凹部だけでなく、凸部の上面にも成膜され、非磁性材の表面は磁気記録層の凹凸形状に倣って凹凸形状となる。

良好な磁気特性を得るためには、磁気記録層上の非磁性材はできるだけ除去することが好ましい。又、磁気記録媒体の表面に段差があるとヘッド浮上の不安定化、異物の堆積という問題が生じうるため、磁気記録層上の余剰の非磁性材を除去しつつ表面を平坦化することが好ましい。この磁気記録層上の余剰の非磁性材の除去及び平坦化についてはイオンビームエッチング等の加工技術を利用しうる。尚、成膜された非磁性材の表面の凹凸が小さければ、それだけ平坦化工程で表面を平坦化することが容易である。従って、非磁性材を成膜する工程において非磁性材の表面の凹凸を極力小さく抑制することが好ましい。

これについては、被加工体にバイアスパワーを印加しつつ非磁性材を成膜する手法が知られている（例えば、特許文献２参照）。バイアスパワーを印加しつつ成膜する場合、非磁性材を成膜する成膜作用と、バイアスパワーで付勢されたガス等が成膜済みの非磁性材をエッチングするエッチング作用と、が同時に進行し、成膜作用がエッチング作用を上回ることで成膜が進行するが、エッチング作用は、成膜された非磁性材の突出した部位に選択的に強く働き、非磁性材の突出した部位を他の部位よりも選択的に早く除去する傾向があるので、このエッチング作用により非磁性材の成膜工程において表面の凹凸を小さく抑制できる。これにより、平坦化工程で、表面を効率良く充分に平坦化することができる。

特開平９−９７４１９号公報 特開２０００―３１１９３７号公報

しかしながら、バイアスパワーを印加する成膜手法は、エッチング作用が非磁性材と共に磁気記録層に対しても働くことがある。このエッチング作用は図２０に矢印で示すように、凹凸パターンに加工された磁気記録層の凸部の周縁部に選択的に強く働き、磁気記録層の凸部の周縁部を他の部位よりも選択的に早く除去する傾向があるので、磁気記録層の凸部の周縁部が丸みを帯びた形状に加工され、たとえ磁気記録層の加工時に所望の凹凸形状に磁気記録層の加工を行っても、図２１に示されるように、非磁性材の成膜により所望の凹凸形状からのずれが生じていた。

尚、磁気記録層の凸部の周縁部が他部よりも早く除去されることを考慮して、凹凸パターン上に保護層として非磁性材をバイアスパワーを印加せずに成膜した後に、バイアスパワーを印加して非磁性材を成膜するという方法も考えられるが、工程数の増加や非磁性材の成膜厚さの増加により、磁気記録媒体の製造コストが高くなってしまうという問題がある。

磁気記録媒体の面記録密度の向上に必要な凹凸パターンの微細化に伴い、このような凹凸形状のずれが磁気記録媒体の特性等に及ぼす影響が相対的に大きくなる傾向があるため、所望の凹凸形状に磁気記録層を形成することができる磁気記録媒体の製造方法に対するニーズが高まっている。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、表面が充分に平坦で、且つ、記録・再生精度が良い凹凸パターンの磁気記録層を有する磁気記録媒体を効率良く確実に製造することが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、基板上の磁気記録層を所定の凹凸パターンに加工する磁気記録層加工工程において、凹凸パターンの凸部に相当する磁気記録層の周縁部に沿って、基板と反対方向に突出する段部を形成するようにし、磁気記録層加工工程の後の工程により段部を除去するようにしたことにより、上記課題の解決を図ったものである。

このようにすることで、被加工体にバイアスパワーを印加した非磁性材の成膜時や表面を平坦化する際において、磁気記録層の凸部の周縁部に沿って形成された段部から先に除去されていくので、磁気記録層の凸部の周縁部が他部よりも早く除去されることを防止することができ、磁気記録層の凸部の周縁部が丸みを帯びた形状に加工されずに所望の凹凸形状の凹凸パターンの磁気記録層を有する磁気記録媒体を製造することができる。

即ち、本発明は、請求項１乃至６に記載の技術により、上記課題の解決を図ったものである。

尚、本明細書において「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加工対象物を除去する加工方法の総称という意義で用いることとし、イオンビームを絞って照射する加工方法に限定しない。

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。

請求項１に記載の発明によれば、基板上の磁気記録層を所定の凹凸パターンに加工する磁気記録層加工工程において、凹凸パターンの凸部に相当する磁気記録層の周縁部に沿って、基板と反対方向に突出する段部を形成するようにしたので、凹凸パターンの凹部に非磁性材を充填する際や表面を平坦化する際において磁気記録層の凸部の周縁部が丸みを帯びた形状に加工されずに所望の凹凸形状の凹凸パターンの磁気記録層を有する磁気記録媒体を製造することができる。

又、請求項２に記載の発明によれば、前記磁気記録層加工工程は、前記磁気記録層上にマスク層を形成し、前記凹凸パターンの形状に前記マスク層を加工した後に、前記磁気記録層の露出部分をイオンビームエッチングにより除去しつつ、該イオンビームエッチングにより除去されて飛散する粒子を前記マスク層の側面に再付着させることにより前記磁気記録層の周縁部に沿って前記段部を形成する工程を含むようにしたので、工程数を増加させることなく、効率良く前記段部を形成することができる。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、前記マスク層の材料として、レジスト材料を用いるようにしたので、低コストで効率良く前記段部を形成することができる。

又、請求項４に記載の発明によれば、非磁性材充填工程において基板にバイアスパワーを印加しつつ非磁性材を成膜するようにしたので、表面の凹凸を小さく抑制しつつ凹凸パターンの凹部に非磁性材を充填することができる。

又、請求項５に記載の発明によれば、前記非磁性材充填工程の後に、磁気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平坦化工程を設けるようにしたので、表面が充分に平坦で、記録・再生精度が良い凹凸パターンの磁気記録層を有する磁気記録媒体を製造することができる。また、前記段部が前記非磁性材充填工程で完全に除去されていない場合であっても、平坦化工程で除去することができる。

さらに、請求項６に記載の発明によれば、前記平坦化工程は、イオンビームエッチングを用いるようにしたので、効率良く磁気記録層上の余剰の非磁性材を除去しつつ表面を平坦化することができる。

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。

本実施形態は、ガラス基板１２上に磁気記録層２０等を形成してなる図１に示されるような被加工体１０の加工出発体に加工を施すことにより、図２に示されるように磁気記録層２０を多数の記録要素２０Ａ（本発明における凹凸パターンの凸部）に分割して磁気記録層２０を所定の凹凸パターンに加工すると共に、記録要素２０Ａの間の凹部２４（凹凸パターンの凹部）に非磁性材２６を充填し、磁気記録媒体２９を製造する磁気記録媒体の製造方法に関するものであり、磁気記録層２０を所定の凹凸パターンに加工する工程に特徴を有している。他の工程や使用される装置等の構成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。

被加工体１０の加工出発体は、図１に示されるように、ガラス基板１２に、下地層１４、軟磁性層１６、配向層１８、磁気記録層２０、レジスト層２２（本発明におけるマスク層）がこの順で形成された構成とされている。

下地層１４は、その上に形成される軟磁性層１６の配向制御等を目的として設けられ、軟磁性層１６は、磁気ヘッドと磁気記録媒体の間での磁気回路の形成等を目的として設けられ、配向層１８は、その上に形成される磁気記録層２０の配向制御等を目的として設けられる。

磁気記録層２０は、厚さが５〜３０ｎｍで、材料はＣｏＣｒ（コバルト−クロム）合金である。

レジスト層２２は、厚さが３０〜３００ｎｍで、材料は電子線レジスト（ＺＥＰ５２０Ａ、日本ゼオン株式会社製）である。

被加工体１０の加工は、図３に示されるイオンビームエッチング装置等を用いて行う。

イオンビームエッチング装置３０は、真空チャンバー３２と、真空チャンバー３２内に被加工体１０を載置するためのステージ３４と、イオンを発生してステージ３４に照射するためのイオンガン３６と、イオンガン３６にＡｒ（アルゴン）ガスを供給するためのガス供給部３８と、イオンガン３６にビーム電圧を印加するための電源４０と、を備えている。尚、真空チャンバー３２には、Ａｒガスを排出するための排出孔３２Ａが設けられている。

イオンガン３６は、電源４０に結線された陽極３６Ａと、陰極３６Ｂと、を備えている。陰極３６Ｂには多数の微細孔３６Ｃが設けられており、陽極３６Ａと陰極３６Ｂとの間で加速されたイオン化したＡｒガスを、該微細孔３６Ｃから放出・照射するように構成されている。

また、図示は省略するが、ステージ３４はイオンビーム（イオン化したＡｒガスのビーム）に対する被加工体１０の角度を変えられるように構成されており、また、被加工体１０の中心を回転軸として回転できるように構成されている。

非磁性材２６の充填は、図４に示されるようなバイアススパッタリング装置５０を用いて行う。

バイアススパッタリング装置５０は、真空チャンバー５２と、真空チャンバー５２内でＳｉＯ_２（非磁性材）のターゲット５４を保持するためのターゲットホルダ５６と、真空チャンバー５２内で被加工体１０を保持するための被加工体ホルダ５８と、を備えている。

真空チャンバー５２は、スパッタリングガスとしてＡｒガスを給気するための給気孔５２Ａと、スパッタリングガスを排気するための排気孔５２Ｂと、が設けられている。

ターゲットホルダ５６には、電源５６Ａが結線され、被加工体ホルダ５８には、電源５８Ａが結線されている。

バイアススパッタリング装置５０は、バイアス電圧（電源５８Ａの電圧）の大きさ、真空チャンバー５２内の圧力、ターゲット５４及び被加工体１０の間隔等のスパッタリング条件（成膜加工条件）を調節可能とされている。

次に、被加工体１０の加工方法について、図５に示すフローチャートに沿って説明する。

まず、前記図１に示される被加工体１０の出発体を用意する（Ｓ１０１）。被加工体１０の出発体はガラス基板１２に、下地層１４、軟磁性層１６、配向層１８、磁気記録層２０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２２をスピンコート法で塗布することにより得られる。

この被加工体１０の出発体のレジスト層２２に電子線露光装置（図示省略）を用いて前記凹凸パターンの凹部に相当する部分を露光し、ＺＥＤ−Ｎ５０（日本ゼオン株式会社製）を用いて室温で５分間現像して露光部を除去し、図６に示されるように微細な間隔で多数の溝を形成する（Ｓ１０２）。

次に、イオンビームエッチング装置３０を用いて、図７に示されるように溝底面の磁気記録層２０を除去する（Ｓ１０３）。具体的には、被加工体１０をステージ３４に載置・固定し、イオンガン３６にＡｒガスを供給してイオン化し、電源４０が陽極３６Ａ及び陰極３６Ｂ間にビーム電圧を印加すると、Ａｒガスは陰極３６Ｂ側に接近し、更に、微細孔３６Ｃを挿通して真空チャンバー３２内に放出され、被加工体１０に照射される。これによりＡｒガスが被加工体１０に衝突し、磁気記録層２０の表面を除去する。尚、Ａｒガスは、レジスト層２２の表面も除去する。

この際、磁気記録層２０から除去されて飛散する粒子の一部は、図７に示されるように、溝底面近傍のレジスト層２２の側面に再付着する。この再付着物が後述するように磁気記録層２０の凸部の周縁部の段部２１になる。尚、溝側面のテーパ角のため、磁気記録層２０には、レジスト層２２に形成される溝よりも幅が狭い溝が形成される。

イオンビームエッチングが進行すると、図８及び図９に示されるように溝底面の磁気記録層２０及び溝以外の領域のレジスト層２２が次第に薄くなる一方、レジスト層２２の側面の再付着物は増加し、成長する。尚、イオンビームエッチングの設定条件により、再付着物の形状を制御することができる。例えば、電源４０のビーム電圧を大きくすれば、それだけ再付着物を大きく成長させることができる。

イオンビームエッチングが更に進行すると、図１０に示されるように溝底面の磁気記録層２０は完全に除去されて前記凹凸パターンの形状に加工されると共に、再付着物は凹凸パターンの凸部に相当する磁気記録層２０の周縁部に沿って残存し、これにより、ガラス基板１２と反対方向に突出する段部２１が磁気記録層２０の凸部の周縁部に沿って形成される。尚、レジスト層２２も大部分が除去されるが微小量が段部２１の間に残存する。

このように再付着物が磁気記録層２０の凸部の周縁部に沿って残存する理由は必ずしも明らかではないが、概ね次のように考えられる。図７、図８のように再付着物（即ち段部）の高さよりもレジスト層の高さが高い場合には、再付着部は増加し、成長する。一方、図９のようにレジスト層の高さが再付着物よりも低くなると、再付着物もエッチングされ始める。しかし再付着物には、磁気記録層２０から除去されて飛散する粒子の一部が再付着するので、少なくともレジスト層と比較すると、エッチングにより高さが減っていくスピードは小さい。その結果、最終的に図１０のように、再付着物は磁気記録層２０の凸部の周縁部に沿って残存し、これにより、周縁部に段部２１を有する磁気記録層２０が形成されると考えられる。

次に、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、段部２１の間に残存するレジスト層２２を完全に除去する。（Ｓ１０４）

以上のように、凹凸パターンの凸部に相当する磁気記録層の周縁部に沿って、基板と反対方向に突出する段部が形成される。

次に、バイアススパッタリング装置５０を用いて、凹凸パターン上にＳｉＯ_２を成膜することにより記録要素２０Ａの間の凹部２４にＳｉＯ_２の粒子を充填する。（Ｓ１０５）

具体的には、被加工体ホルダ５８に被加工体１０を保持し、被加工体ホルダ５８にバイアスパワーを印加しつつ給気孔５２Ａから真空チャンバー５２内にスパッタリングガスを給気する。

スパッタリングガスはターゲット５４に衝突してＳｉＯ_２の粒子が飛散し、ＳｉＯ_２の粒子は被加工体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２６は表面が凹凸形状となる傾向がある。一方、電源５８Ａが被加工体ホルダ５８にバイアス電圧を印加することにより、スパッタリングガスはバイアス電圧により被加工体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、突出した部分を他部よりも早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２６の成膜が進行する。 従って、非磁性材２６は、図１３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。

この際、成膜の初期の段階においては、図１１に示されるように磁気記録層２０が露出しているため、バイアススパッタリングによるエッチング作用が磁気記録層２０に対して働く。このエッチング作用は図１１に矢印で示されるように段部２１に選択的に強く働くので、他部よりも選択的に早く除去される。また、段部２１にはＳｉＯ_２が堆積しにくくなるため、図１２に示されるように、凹凸パターンの凸部においては凸部上面の中央近傍からＳｉＯ_２が堆積していく。段部２１が除去されて小さくなるに従い段部２１に対するエッチング作用が弱まるので、段部２１上にもＳｉＯ_２が堆積しやすくなる。磁気記録層２０の凸部の周縁部にＳｉＯ_２が堆積し始め、磁気記録層２０の凸部の周縁部がエッチング作用の影響を受けなくなる時点で段部２１ができるだけ除去されるようにするのが好ましい。

以上のように、図１３に示されるように、非磁性材２６は、表面の凹凸が抑制された形状で記録要素２０Ａを覆うように成膜され、凹部２４に非磁性材２６が充填されるとともに、段部２１が除去されて小さくなる。

段部２１は最終的にはできるだけ除去されるのが好ましく、完全に除去されるのがより好ましい。上述したように段部２１の形状（大きさ）は段部の形成時には電源４０のビーム電圧で調整可能であり、除去量は非磁性材充填時のバイアスパワーで調整可能であるので、その２つを調整することで段部２１の大きさを調整することが可能である。

次に、イオンビームエッチング装置３０を用いて、余剰の非磁性材２６を除去し、図１４に示されるように、記録要素２０Ａ及び非磁性材２６の表面を平坦化する（Ｓ１０６）。尚、「余剰の非磁性材」とは、磁気記録層２０の上面よりも上側（ガラス基板１２と反対側）の、記録要素２０Ａ上に存在する非磁性材２６という意義で用いることとする。非磁性材２６は上記非磁性材充填工程（Ｓ１０５）において表面の凹凸が微小に抑制された形状に成膜されているので、イオンビームエッチングにより表面の凹凸が確実に均され、平坦化される。

上記非磁性材充填工程で段部２１が完全に除去されていない場合には、この平坦化工程で、段部を除去することが好ましい。

尚、この際、高精度な平坦化を行うためにはイオンビームエッチングに用いるＡｒイオンの入射角は表面に対して−１０〜１５°の範囲とすることが好ましい。一方、非磁性材充填工程（Ｓ１０５）で非磁性材２６の表面の良好な平坦性が得られていれば、Ａｒイオンの入射角は１５〜９０°の範囲とするとよい。このようにすることで、加工速度が速くなり、生産効率を高めることができる。これらの場合、イオンビームエッチング装置３０のステージ３４をイオンビームに対して傾斜させ、被加工体１０を回転させながらイオンビームエッチングを行えばよい。ここで「入射角」とは、被加工体の表面に対する入射角度であって、被加工体の表面とイオンビームの中心軸とが形成する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°である。

また、イオンビームエッチングは、上述のようにイオンビームの入射角によってエッチングレートが変化するが、その変化の様子は被エッチング体の材料により異なる。従って、入射角を調節することで記録要素２０Ａと非磁性材２６のエッチングレートを等しくすることも可能である。このようにすることで、表面に記録要素２０Ａと非磁性材２６による段差が発生し難くなり、良好な表面性をもつ磁気記録媒体を製造することができる。

また、磁気ヘッドと磁気記録層のスペーシングロスの観点からは、記録要素２０Ａの上面が非磁性材２６の上面と同じ高さ、或いは記録要素２０Ａの上面の方が高いことが好ましいが、このような形態を確実に作製するために、磁気記録層２０のエッチングレートが非磁性材２６のエッチングレートよりも若干小さくなるような条件でイオンビームエッチングを行う場合がある。この場合には、イオンビームエッチングのエッチング作用が磁気記録層２０の凸部の周縁部に選択的に強く働き、磁気記録層の凸部の周縁部を他の部位よりも選択的に早く除去する傾向があるので、図１５に示されるように、磁気記録層の凸部の周縁部が丸みを帯びた形状に加工されてしまう。このような場合には、非磁性材充填工程で段部２１を完全に除去せずに残しておくことで磁気記録層の凸部の周縁部が丸みを帯びた形状に加工されることを防止することができる。

次に、ＣＶＤ法により記録要素２０Ａ及び非磁性材２６の上面に１〜５ｎｍの厚さでＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）の保護層２７を形成し、更に、ディッピング法により保護層２７の上に１〜２ｎｍの厚さでＰＦＰＥ（パーフルオロポリエーテル）の潤滑層２８を塗布する（Ｓ１０７）。これにより、前記図２に示される磁気記録媒体２９が完成する。尚、ＤＬＣは、炭素を主成分としたアモルファス構造膜である硬質膜材料である。

以上のように、凹凸パターンの凸部に相当する磁気記録層２０の周縁部に沿って、基板と反対方向に突出する段部２１を形成しているので、記録要素２０Ａは非磁性材充填工程（Ｓ１０５）、平坦化工程（Ｓ１０６）において、周縁部が丸みを帯びた形状（図２１参照）に加工されずに所望の凹凸形状の凹凸パターンの磁気記録層を有する磁気記録媒体を製造することができる。即ち、記録要素２０Ａは、凹部２４に非磁性材２６を充填し、非磁性材２６の表面を平坦化してもその形状が悪化することがなく、磁気記録媒体２９は記録・再生精度が良い。

又、イオンビームエッチングにより磁気記録層２０を凹凸パターンに加工しつつ、段部２１を形成することができるので、工程数を増加させることなく、効率良く段部２１を形成することができる。

又、イオンビームエッチングはマスクとして直接レジスト材料を用いることができ、反応性イオンエッチングのようにレジスト材料を転写して得られるマスクを必要としないので、本実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法はこの点でも生産効率がよく、エッチングパターンの転写精度もよい。また、マスク層の材料として、レジスト材料を用いるようにしたので、低コストで効率良く段部２１を形成することができる。

又、非磁性材充填工程（Ｓ１０５）において、被加工体ホルダ５８（被加工体１０）にバイアスパワーを印加しつつ非磁性材２６を成膜しているので、表面の凹凸が小さく抑制された形状に非磁性材２６を成膜することができ、平坦化工程（Ｓ１０６）において記録要素２０Ａ及び非磁性材２６の表面を効率良く充分に平坦化することができる。これにより、保護層２７、潤滑層２８も充分平坦な形状とすることができ、磁気記録媒体２９はヘッド浮上特性も良好であり記録・再生精度が良い。

又、平坦化工程（Ｓ１０６）においてイオンビームエッチングを用いて平坦化を行っているので、効率良く磁気記録層上の余剰の非磁性材を除去しつつ表面を平坦化することができる。

尚、本実施形態において、非磁性材充填工程（Ｓ１０５）の後に平坦化工程（Ｓ１０６）を設けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、非磁性材充填工程（Ｓ１０５）において、表面が充分に平坦になる場合や、記録要素２０Ａ上に残存する非磁性材２６の厚さが磁気記録媒体２９の記録・再生精度に対して問題とならない程度となる場合には、平坦化工程（Ｓ１０６）は省略してもよい。

又、本実施形態において、非磁性材充填工程（Ｓ１０５）において、被加工体１０にバイアスパワーを印加しつつ非磁性材２６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、平坦化工程（Ｓ１０６）で表面が充分に平坦化できる場合には、非磁性材充填工程（Ｓ１０５）において被加工体１０にバイアスパワーを印加せずに非磁性材２６を成膜してもよい。この場合でも、凹凸パターンの凸部に相当する磁気記録層２０の周縁部に沿って、基板と反対方向に突出する段部２１を形成することで、平坦化工程（Ｓ１０６）において磁気記録層の凸部の周縁部が丸みを帯びた形状に加工されることを防止することができる。

又、本実施形態において、電子線露光装置を用いてレジスト層２２を所定のパターンに加工しているが、例えばインプリント法によりレジスト層２２に所定のパターンの凹凸を転写してもよい。

又、本実施形態において、磁気記録層２０上に形成するマスク層としてレジスト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、金属マスク材料等の他の材料を用いても良い。

又、本実施形態において、Ａｒガスを用いたイオンビームエッチングにより、磁気記録層２０の露出部分を除去しつつ、除去されて飛散する粒子をレジスト層２２の側面に再付着させて段部２１を形成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、Ｋｒ（クリプトン）、Ｘｅ（キセノン）等の他の希ガスを用いたイオンビームエッチングにより、磁気記録層２０の露出部分を除去しつつ段部２１を形成してもよい。尚、本実施形態では、段部２１の形状を制御するためのイオンビームエッチングの設定条件としてビーム電圧を例示しているが、ガスの種類を選択することで、段部２１の形状を制御することも可能である。

又、本実施形態において、非磁性材２６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、スパッタリング等の成膜手法に適した材料であれば、例えば、他の酸化物、ＴｉＮ（窒化チタン）等の窒化物、ＳｉＣ（炭化ケイ素）やＴｉＣ（炭化チタン）等の炭化物、Ｔａ（タンタル）、ＴａＳｉ、Ｓｉ等の他の非磁性材を用いてもよい。

又、本実施形態において、非磁性材充填工程（Ｓ１０５）では、バイアススパッタリング法を用いて非磁性材２６を成膜することで記録要素２０Ａの間の凹部２４に非磁性材２６を充填しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、被加工体にバイアスパワーを印加しつつ被加工体の表面に非磁性材を成膜できれば、成膜手法は特に限定されず、例えば、バイアスパワーを印加するＣＶＤ法、ＩＢＤ法等の成膜手法を用いて、非磁性膜２６を成膜してもよい。

又、本実施形態において、Ａｒガスを用いたイオンビームエッチングにより非磁性材２６を記録要素２０Ａの上面まで除去し、記録要素２０Ａ及び非磁性材２６の表面を平坦化しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、Ｋｒ、Ｘｅ等の他の希ガスを用いたイオンビームエッチングにより、非磁性材２６を記録要素２０Ａの上面まで除去し、記録要素２０Ａ及び非磁性材２６の表面を平坦化してもよい。又、ＳＦ_６（６フッ化硫黄）、ＣＦ_４（４フッ化炭素）、Ｃ_２Ｆ_６（６フッ化エタン）等のハロゲン系のガスを用いた反応性イオンビームエッチングにより平坦化を行っても良い。又、非磁性材成膜後、レジストなどを平坦に塗布した後、イオンビームエッチングを用いて記録要素上まで余剰の非磁性材を除去するエッチバック法やＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法を用いて平坦化を行っても良い。

又、本実施形態において、磁気記録層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、本実施形態において、磁気記録層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、磁気記録層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、基板上に磁気記録層を直接形成してもよい。

又、本実施形態において、磁気記録媒体２９は記録要素２０Ａ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トラック型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、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他の凹凸パターンの磁気記録層を有する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。

以下、実施例と比較例により本発明を更に具体的に説明する。

（実施例）
上記実施形態のとおり、被加工体１０を加工した。尚、磁気記録層２０の厚さを約２０ｎｍ、レジスト層２２の厚さを約１００ｎｍとした。

レジスト層２２に、ピッチが約２００ｎｍ、凸部幅と凹部幅のスペースの比率が約２：１のパターン（即ち、凸部幅が約１３３ｎｍ、凹部幅が約６６ｎｍのパターン）を露光・現像し、多数の溝を形成した。

次に溝底面の磁気記録層２０を、Ａｒガスを用いたイオンビームエッチングにより除去し、記録要素２０Ａを形成したところ、図１６に示されるように、磁気記録層２０の周縁部に段部２１が形成された。尚、図１６はイオンビームエッチング後に残存するレジスト層２０を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除去した後の顕微鏡写真である。尚、イオンビームエッチングの条件設定は下記のように行った。

ビーム電圧 ：５００Ｖ
ビーム電流 ：５００ｍＡ
Ａｒガス圧 ：０．５Ｐａ
イオンビームの入射角 ：９０°

次に、非磁性材充填工程（Ｓ１０５）で下記のような条件設定を行い、ＳｉＯ_２（非磁性材２６）を約５０ｎｍの膜厚に成膜し、ＳｉＯ_２で凹部２４を充填した。尚、ここで示した非磁性材２６の膜厚は、成膜された非磁性材２６の表面における最も突出した部位と、磁気記録層２０の上面との距離である。

成膜パワー（ターゲットホルダ５６に印加するパワー） ：５００Ｗ
Ａｒガス圧 ：０．３Ｐａ
バイアスパワー ：１５０Ｗ

次に、平坦化工程（Ｓ１０６）で下記のような条件設定を行い、磁気記録層２０の上面が露出するまで非磁性材２６を除去した。

ビーム電圧 ：５００Ｖ
ビーム電流 ：５００ｍＡ
Ａｒガス圧 ：０．５Ｐａ
イオンビーム入射角：２°

次に、ＣＶＤ法によりＤＬＣの保護層２７を形成した。図１７に示されるように磁気記録層２０の凸部の周縁部が丸みを帯びることなく、加工されていることが確認された。

（比較例）
上記実施例に対し、磁気記録層２０上に第１のマスク層としてＴａＳｉマスク（組成比Ｔａ：Ｓｉ＝８０：２０）を厚さ約１５ｎｍ、第２のマスク層としてＮｉを厚さ約１０ｎｍ、この順にスパッタリング法により成膜した。さらにその上にレジスト層２２を厚さ約１００ｎｍで形成した。レジスト層２２に、実施例と同様のパターンを露光・現像し、多数の溝を形成した。

次に、溝底面の第２のマスク層を、Ａｒガスを用いたイオンビームエッチングにより除去した後、さらに溝底面の第１のマスク層をＳＦ_６を反応ガスとする反応性イオンエッチングにより除去した。

さらに、溝底面の磁気記録層２０を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除去し、記録要素２０Ａを形成した。次に、記録要素２０Ａ上に残存する第１のマスク層をＳＦ_６を反応ガスとする反応性イオンエッチングにより除去した。図１８に示されるように磁気記録層２０の凸部の周縁部に段部２１は形成されなかった。

次に、実施例と同様にして、非磁性材充填工程（Ｓ１０５）により、ＳｉＯ_２（非磁性材２６）を約５０ｎｍの膜厚に成膜し、ＳｉＯ_２で凹部２４を充填した。図１９に示されるように、この段階で磁気記録層２０の凸部の周縁部が丸みを帯びていることが確認された。

実施例は、磁気記録層２０をＡｒガスを用いたイオンビームエッチングにより除去しているが、イオンビームエッチングは加工対象物（磁気記録層２０）に物理的にイオン（実施例ではＡｒイオン）を衝突させ加工対象物を除去するものであるから、磁気記録層２０から除去された粒子が発生し、その粒子がマスク層の側面に再付着し、段部２１が形成される。一方、比較例は、磁気記録層２０を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除去している。反応性イオンエッチングは、イオンビームエッチングのような物理的な作用も多少はあるが、大部分は反応ガスとの化学的な反応により加工対象物を除去するものであるから、磁気記録層２０から除去された物質は反応ガスと反応している状態であり、マスク層の側面に再付着しにくく、段部２１が殆ど形成されないと考えられる。

本発明は、例えば、ディスクリートトラック型のハードディスク等、凹凸パターンの磁気記録層を有する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に用いるイオンビームエッチング装置の概略構造を模式的に示す側面図 同磁気記録媒体の製造に用いるバイアススパッタリング装置の概略構造を模式的に示す側面図 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 レジスト層に多数の溝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 溝底面の磁気記録層が除去されつつ段部が形成された試料の形状を模式的に示す側断面図 溝底面の磁気記録層が更に除去されつつ段部が成長した試料の形状を模式的に示す側断面図 段部の間のレジスト層が段部よりも低く除去された試料の形状を模式的に示す側断面図 溝底面の磁気記録層が完全に除去された試料の形状を模式的に示す側断面図 バイアススパッタリングにより段部に選択的にエッチング作用が働く様子を模式的に示す側断面図 バイアススパッタリングにより非磁性材が成膜される様子を模式的に示す側断面図 非磁性材充填工程後の被加工体の形状を模式的に示す側断面図 記録要素及び非磁性材の表面が平坦化された被加工体の形状を模式的に示す側断面図 平坦化工程により磁気記録層の凸部の周縁部が丸みを帯びた形状に加工された形状を模式的に示す側断面図 本発明の実施例に係る被加工体の磁気記録層加工工程後の加工形状を示す顕微鏡写真 同試料の保護層形成工程後の記録要素の形状を示す顕微鏡写真（Ａ）及び模式図（Ｂ） 比較例に係る被加工体の磁気記録層加工工程後の加工形状を示す顕微鏡写真 同試料の非磁性体充填工程後の記録要素の形状を示す顕微鏡写真（Ａ）及び模式図（Ｂ） 従来の磁気記録媒体の製造方法により磁気記録層の周縁部に選択的にエッチング作用が働く様子を模式的に示す側断面図 従来の磁気記録媒体の製造方法による非磁性材充填後の記録要素の形状を模式的に示す側断面図

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…磁気記録層
２０Ａ…記録要素
２１…段部
２２…レジスト層
２４…凹部
２６…非磁性材
２７…保護層
２８…潤滑層
２９…磁気記録媒体
３０…イオンビームエッチング装置
５０…バイアススパッタリング装置
Ｓ１０１…被加工体の加工出発体作製工程
Ｓ１０２…レジスト層への分割パターン形成工程
Ｓ１０３…磁気記録層加工及び段差形成工程
Ｓ１０４…レジスト層除去工程
Ｓ１０５…非磁性材充填工程
Ｓ１０６…平坦化工程
Ｓ１０７…保護層、潤滑層形成工程

Claims (4)

1. 基板上の磁気記録層を所定の凹凸パターンに加工する磁気記録層加工工程の後に、前記凹凸パターン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を含む磁気記録媒体の製造方法であって、
   前記磁気記録層加工工程は、前記凹凸パターンの凸部に相当する前記磁気記録層の周縁部に沿って、前記基板と反対方向に突出する段部を形成するようにし、
   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、前記段部を前記磁気記録層における他の部分よりも早く除去すると共に前記段部が完全に除去される前に前記非磁性材の成膜を終了し、
   前記非磁性材充填工程の後に、前記磁気記録層上の余剰の前記非磁性材を除去すると共に前記段部を除去して表面を平坦化する平坦化工程を設けたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
2. 前記磁気記録層加工工程は、前記磁気記録層上にマスク層を形成し、前記凹凸パターンの形状に前記マスク層を加工した後に、前記磁気記録層の露出部分をイオンビームエッチングにより除去しつつ、該イオンビームエッチングにより除去されて飛散する粒子を前記マスク層の側面に再付着させることにより前記磁気記録層の周縁部に沿って前記段部を形成する工程を含む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. 前記マスク層の材料として、レジスト材料を用いることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
4. 前記平坦化工程は、イオンビームエッチングを用いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。