JP4510796B2 - 磁気記憶媒体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、磁気記憶媒体の製造方法に関する。

一般的に、磁気ディスクなどの磁気記憶媒体は、記憶層を構成する磁性粒子の微細化などによって面記録密度の高密度化が図られている。面記録密度の高密度化が進行すると、記憶層の結晶微細化に伴う熱揺らぎによる磁化反転、狭トラック化に伴う隣接トラックとのクロストーク、磁気ヘッドの記録磁界の広がりに起因する隣接トラックへの書き込みなどの問題が顕在化する。

そこで、面記録密度の向上を実現させる磁気記録媒体として、記憶層を所定の凹凸パターンに形成し、凹凸パターンの凹部に非磁性材料を充填した、いわゆるディスクリート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）。

記憶層に凹凸パターンを形成する加工技術には、半導体素子の微細加工技術で利用される反応性イオンエッチングなどのトライエッチング法を用いることができる（例えば、特許文献２）。記憶層の凹部に非磁性材料を充填する充填技術には、半導体素子の微細加工技術で利用されるスパッタリングなどの成膜技術を用いることができる。

一方、磁気ディスクと磁気ヘッドとの間の距離は、磁気抵抗効果を効果的に得るためにナノメートルオーダ（例えば、１０ｎｍ以下）で制御されている。磁気記録媒体では、その表面に段差があると磁気ヘッドの浮上動作を不安定にして書き込み不良や読み取り不良といった問題を招く。

上記スパッタリングなどの成膜技術を用いて上記凹部に非磁性材料を充填すると、非磁性材料は、凹部内と凸部上の双方に成膜される。この結果、磁気記憶媒体の表面は、記憶層の凹凸パターンに倣って凹凸形状を呈する。そのため、上記ディスクリートタイプの磁気記録媒体では、記憶層の凸部の表面と、凹部に充填された非磁性材料の表面とを平坦化して面一にする要請がある。こうした平坦化技術には、半導体素子の微細加工技術で利用されるＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）などの研磨技術が検討されている（例
えば、特許文献３）。
特開平９−９７４１９号公報 特開２０００−３２２７１０号公報 特開２００３−１６６２２号公報

ところで、上記のように、磁気ディスクと磁気ヘッドとの間の距離はナノメートルオーダで制御されるため、磁気ディスクの表面では、その段差（例えば、記憶層の凸部表面と非磁性材料の表面との差）を数ｎｍ（例えば、３ｎｍ）以下に抑える必要がある。

しかしながら、ＣＭＰ技術では、上記の加工精度を得難く、記憶層の凸部に非磁性材料を残存させたり、記憶層の凸部を過剰に研磨したりする問題を招いていた。また、ＣＭＰ技術では、記憶層や凹部内に付着したスラリーを除去し難く、洗浄などに多大な時間やコストを要する問題を招いていた。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、磁気記憶媒
体の平坦性を向上させた磁気記憶媒体の製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、基板に磁性層を形成する磁性層
形成工程と、前記磁性層にレジストマスクを形成するマスク形成工程と、前記レジストマスクを使用して前記磁性層に凹部を形成する凹部形成工程と、前記凹部と前記レジストマスクとからなる前記基板の表面に前記凹部の深さに応じた膜厚の非磁性層を形成する非磁性層形成工程と、前記レジストマスクに堆積した前記非磁性層を前記レジストマスクとともに前記磁性層から剥離するレジスト剥離工程と、前記レジストマスクを剥離した後に、前記磁性層と前記非磁性層とからなる前記基板の表面に非磁性材料を用いた等方的なスパッタ成膜を施し、前記磁性層と前記非磁性層の表面段差を補償する犠牲層を形成する犠牲層形成工程と、前記犠牲層をエッチングして前記磁性層を露出させる犠牲層除去工程と、を備えたことを要旨とする。

この構成によれば、磁性層の凹部にのみ選択的に非磁性層を形成させることができる。したがって、非磁性層の膜厚を凹部の深さに応じた膜厚にすることができ、磁性層の表面と非磁性層の表面によって、磁気記憶媒体の表面を平坦にさせることができる。この結果、磁気記憶媒体の平坦性を向上させることができる。
また、磁性層と非磁性層の表面に、共通する平坦な犠牲層を形成させることができる。そのため、犠牲層をエッチングすることによって、磁性層の表面と非磁性層の表面を、より確実に面一にさせることができる。したがって、磁気記憶媒体の平坦性を、より向上させることができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の磁気記憶媒体の製造方法において、前記非磁性層形成工程は、非磁性材料を用いた異方性を有するスパッタ成膜によって非磁性層を形成すること、を要旨とする。

この構成によれば、異方性を有した非磁性材料のスパッタ粒子を凹部に充填させることができる。したがって、より平坦な非磁性層を形成させることができる。

請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の磁気記憶媒体の製造方法において、前記犠牲層除去工程は、所定波長の光の発光強度を検出し、前記光の発光強度が前記磁性材料からの光の発光強度になるときに前記犠牲層のエッチングを終了すること、を要旨とする。

この構成によれば、磁性層が露出するタイミングで犠牲層のエッチングを終了させることができる。したがって、磁性層の過剰なエッチングを回避させることができ、磁気記憶媒体の平坦性を、より向上させることができる。

上記したように、本発明によれば、磁気記憶媒体の平坦性を向上させた磁気記憶媒体の製造方法を提供する。

まず、本発明によって製造した磁気記憶媒体について説明する。磁気記憶媒体は、例えば、垂直磁気記憶方式などの磁気ディスクである。図１は、磁気ディスク１０を説明する概略断面図である。

図１において、磁気ディスク１０は、基板１１と、基板１１の上面に積層された下地層１２と、軟磁性層１３と、配向層１４と、磁性層としての記憶層１５と、非磁性層１６と、保護層１７と、潤滑層１８とを有する。

基板１１には、例えば、結晶化ガラス基板、強化ガラス基板、シリコン基板、アルミニウム合金基板などの非磁性基板を用いることができる。
下地層１２は、基板１１の表面荒れを緩和するためのバッファ層であって、基板１１と軟磁性層１３との間の密着性を確保する。また、下地層１２は、上層の結晶配向を規定するためのシード層であって、積層される軟磁性層１３の結晶配向を規定する。下地層１２には、例えば、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｒから選択された少なくとも１種類の元素を含む非晶質もしくは微結晶の合金、又はこれらの積層膜を用いることができる。

軟磁性層１３は、軟磁気特性を有して記憶層１５の垂直配向を促進させるための磁性層である。軟磁性層１３には、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃ、Ｂから選択された少なくとも１種類の元素を含む非晶質もしくは微結晶の合金、又はこれらの合金の積層膜を用いることができる。

配向層１４は、記憶層１５の結晶配向を規定するための層である。配向層１４には、例えば、Ｒｕ、Ｔａ、Ｐｔ、ＭｇＯなどの単層構造、又はＭｇＯ層上にＲｕ層やＴａ層を積層した多層構造などを用いることができる。

各記憶層１５は、記憶・再生の行われるデータトラックごとに分離された層であって、それぞれ基板１１の上面と平行な上面（記憶面１５ａ）を有している。各記憶層１５は、それぞれデータ領域とサーボ領域で形状やサイズが異なる。図１では、説明の便宜上、等しいピッチ幅で形成されたデータ領域の一部を示す。各記憶層１５は、面記憶密度の高密度化を図るため、その膜厚方向に沿って磁化容易軸を有するもの（垂直磁化膜）が好ましい。

記憶層１５を構成する磁性材料には、例えば、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ系合金から選択された少なくとも一種類の強磁性材料を用いることができる。また、記憶層１５を構成する磁性材料には、例えば、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔなどを主体としてＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_３を含むグラニュラ膜を用いることができる。記憶層１５の層構造は、単層構造であってもよく、あるいは、一対の強磁性層と該一対の強磁性層との間に挟まれた非磁性層とからなる多層構造を用いてもよい。すなわち、各記憶層１５は、一対の強磁性層の各々の磁化が、強磁性層に挟まれた非磁性結合層を介して反強磁性的に結合する構造を有してもよい。

各非磁性層１６は、各記憶層１５を磁気的に分離させるための層であって、各記憶層１５の間の空間（凹部Ｈ）に充填されている。各非磁性層１６の上面（非磁性面１６ａ）は、隣接する記憶層１５の記憶面１５ａと連続する平坦面で形成されている。例えば、各非磁性面１６ａと各記憶面１５ａは、その最大段差が３ｎｍ以下である。非磁性層１６を構成する非磁性材料には、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_３、ＭｇＦ_２などを用いることができる。

保護層１７は、記憶層１５及び非磁性層１６を保護するための層であって、例えば、その膜厚が０．５〜１５ｎｍのダイアモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）、窒化カーボン酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムなどを用いることができる。

潤滑層１８には、磁気ディスク１０が磁気ヘッドと接触するときに、磁気ヘッドを面方
向に滑らせて磁気ディスク１０や磁気ヘッドの破損を防ぐ層である。潤滑層１８の表面１８ａは、記憶面１５ａと非磁性面１６ａが共通する平坦面を形成する分だけ、より平坦に形成される。潤滑層１８には、例えば、パーフロロポリエーテル化合物など、公知の有機潤滑剤を用いることができる。

次に、磁気ディスク１０の参考となる製造方法について以下に説明する。図２〜図５は、磁気ディスク１０の製造方法を示す工程図である。
まず、図２において、基板１１をスパッタ装置に搬入し、各層用のターゲットを用いて下地層１２、軟磁性層１３、配向層１４、記憶層１５を順に積層する（磁性層形成工程）。

図３において、記憶層１５を形成すると、データトラックに対応するレジストマスクＲを記憶層１５上に形成する（マスク形成工程）。レジストマスクＲは、例えば、電子線（ＥＢ：Electron-Beam）用ポジ型レジストを記憶層１５にスピンコートし、ＥＢリソグラ
フィによって形成する。あるいは、レジストマスクＲは、ナノインプリント用ポリマーを用いたナノインプリント法などによって直接描画してもよい。また、ＡｒＦレーザを使用するＡｒＦレジスト、ＫｒＦレーザを使用するＫｒＦレジストを用いてもよい。

レジストマスクＲを形成すると、基板１１の全体を反応性プラズマＰＬ１に晒し、レジストマスクＲをマスクにした記憶層１５のパターンを形成する（凹部形成工程）。エッチングガスには、Ｃｌ_２、ＢＣｌ_３、ＨＢｒ、Ｃ_４Ｆ_８、ＣＦ_４などのハロゲン系のガス、該ハロゲン系のガスとＡｒあるいはＮ_２の混合ガス、ＮＨ_３とＣＯの混合ガスなどを用いることができる。

尚、記憶層１５をエッチングした後に、基板１１の全体を水素活性種（水素イオン、水素ラジカル）を含む水素プラズマ、Ｈ_２Ｏプラズマ、あるいは水素または水とＡｒ又はＮ_２の少なくとも１種類を含む混合ガス、水素および水とＡｒ又はＮ_２の少なくとも１種類を含む混合ガスのプラズマに晒してもよい。これによれば、記憶層１５のパターンと露出した配向層１４に付着したハロゲン系の活性種を水素活性種によって還元させることができる。これによって、記憶層１５のパターンの腐食（アフターコロージョン）を回避させることができ、また配向層１４と非磁性層１６との密着性を確保することができる。

図４において、記憶層１５のパターンを形成すると、基板１１の全体にわたって非磁性材料のスパッタ粒子ＳＰ１を堆積させる（非磁性層形成工程）。つまり、凹部Ｈの内部と、レジストマスクＲの上部と、にそれぞれ非磁性層１６を形成する。

この際、基板１１に対するスパッタ粒子ＳＰ１の入射方向を基板１１の略法線方向にして、基板１１の全体にわたり異方性スパッタ成膜を施す。異方性スパッタ成膜とは、スパッタ粒子が、基板の略法線方向にのみ進行するスパッタをいう。これによれば、スパッタ粒子ＳＰ１の入射方向を基板１１の法線方向に近づける分だけ、凹部Ｈの略全幅にわたりスパッタ粒子ＳＰ１を均一に堆積させることができる。そして、凹部Ｈに堆積される非磁性層１６の膜厚が記憶層１５の膜厚（凹部Ｈの深さ）と略同じになるタイミングで、非磁性層１６の成膜を終了する。これによって、非磁性面１６ａと記憶面１５ａを面一にして平坦にさせることができる。

図５において、非磁性層１６を形成すると、レジストマスクＲにレジスト剥離液を接触させて各記憶層１５の記憶面１５ａからレジストマスクＲを剥離する（レジスト剥離工程）。レジスト剥離液には、レジストマスクＲを溶解し、かつ、記憶層１５及び非磁性層１６を不溶にしてその磁気特性を維持する有機溶剤などを用いることができる。そして、レジストマスクＲを有した基板１１を該レジスト剥離液に浸漬し、記憶層１５の記憶面１５
ａからレジストマスクＲと、レジストマスクＲに堆積した非磁性層１６と、を剥離除去する。これによって、凹部Ｈの内部にのみ非磁性層１６を形成させることができ、かつ、その非磁性面１６ａを記憶面１５ａと面一の平坦面にすることができる。

レジストマスクＲを剥離除去すると、基板１１の表面（記憶面１５ａと非磁性面１６ａ）に保護層１７と潤滑層１８を積層する。例えば、エチレンなどの炭化水素ガスを用いたＣＶＤ法を用いて、記憶層１５及び非磁性層１６の上側にダイアモンド・ライク・カーボン層（ＤＬＣ層：保護層１７）を積層する。次いで、保護層１７に潤滑剤（例えば、パーフロロポリエーテル）を塗布して潤滑層１８を積層する。これによって、潤滑層１８の表面１８ａに高い平坦性を有した磁気ディスク１０を形成することができる。

（実施形態）
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に従って説明する。図６〜図９は、磁気ディスク１０の製造方法を示す工程図である。本実施形態は、上記参考となる製造方法に示した非磁性層形成工程以降の製造工程を変更したものである。

図６において、凹部形成工程の終了した基板１１の全体に、非磁性材料のスパッタ粒子ＳＰ２を堆積させる（非磁性層形成工程）。そして、凹部Ｈの内部と、レジストマスクＲの上部に、異方性スパッタにより非磁性層１６を形成する。

図７において、非磁性層１６を形成すると、上記参考となる製造方法と同じく、レジストマスクＲにレジスト剥離液を接触させて各記憶層１５の記憶面１５ａからレジストマスクＲと、レジストマスクＲに堆積した非磁性層１６と、を剥離除去する（レジスト剥離工程）。これによって、凹部Ｈの内部にのみ非磁性層１６を形成させることができる。

図８において、レジストマスクＲを剥離除去すると、基板１１の全面（記憶面１５ａと非磁性面１６ａ）に、等方性スパッタ成膜を施し、非磁性材料のスパッタ粒子ＳＰ３を堆積させ、平坦な表面を有する犠牲層２１を形成した。ここで、等方性スパッタとは、スパッタ粒子が基板の法線方向だけでなく、あらゆる方向から入射するスパッタをいう。（犠牲層形成工程）。そして、各記憶面１５ａと各非磁性面１６ａの上側に犠牲層２１を形成し、基板１１の全体に広がる平坦な表面（犠牲面２１ａ）を形成する。

これによれば、スパッタ粒子ＳＰ３があらゆる方向から入射する分だけ、記憶面１５ａと非磁性面１６ａの段差を無くすようにスパッタ粒子ＳＰ３を堆積させることができ、基板１１の全体に、より平坦な犠牲面２１ａを形成させることができる。そして、犠牲層２１が記憶面１５ａと非磁性面１６ａとの間の段差を補償して平坦な犠牲面２１ａを呈するタイミングで、犠牲層２１の成膜を終了する。これによって、犠牲層２１の膜厚を最小にさせることができ、犠牲層２１の成膜に要する時間を最短にさせることができる。

図９において、犠牲層２１を形成すると、基板１１の全体をエッチング速度の均一な反応性プラズマＰＬ２に晒し、記憶面１５ａが露出するまで、犠牲層２１の全体をエッチングする（犠牲層除去工程）。エッチングガスには、Ｃ_４Ｆ_８、ＣＦ_４などのハロゲン系のガス、該ハロゲン系のガスとＡｒあるいはＮ_２の混合ガスなどを用いることができる。

犠牲層２１の犠牲面２１ａが平坦面であるため、犠牲層２１の全体が順にエッチングされて記憶面１５ａが露出するとき、凹部Ｈに対応する領域には、記憶面１５ａと連続する平坦な非磁性面１６ａが形成される。このため、犠牲層２１のＲＩＥを終了するとき、基板１１の表面には、記憶面１５ａと面一の平坦な非磁性面１６ａが形成される。

尚、犠牲層２１をエッチングした後に、基板１１の全体を水素活性種（水素イオン、水
素ラジカル）を含む水素プラズマに晒してもよい。これによれば、記憶層１５や非磁性層１６に付着したハロゲン系の活性種を水素活性種によって還元させることができる。これによって、記憶層１５のパターンの腐食（アフターコロージョン）を回避させることができ、また記憶層１５と保護層１７との間の密着性又は非磁性層１６と保護層１７との間の密着性を確保することができる。

また、犠牲層２１のＲＩＥを終了するタイミングは、ＲＩＥによって得られる光の発光強度に基づいて規定してもよい。図１０は、記憶層１５のみのＲＩＥによって得られる光の発光強度スペクトルと、犠牲層２１のみのＲＩＥによって得られる光の発光強度スペクトルと、を示す。図１１は、犠牲層除去工程における３２５ｎｍと３７５ｎｍの光の発光強度の経時変化を示す。

すなわち、図１０に示すように、まず、記憶層１５のみのＲＩＥによって得られる光の発光強度と、犠牲層２１のみのＲＩＥによって得られる光の発光強度と、を予め計測する。次いで、これらの計測結果に基づいて、記憶層１５から得られる光と犠牲層２１から得られる光との間で発光強度が異なる波長（検出波長：図１０では、３２５ｎｍと３７５ｎｍ）を規定する。

図１０において、波長が３２５ｎｍの光の場合、犠牲層２１から得られる光の強度（破線）が記憶層１５から得られる光の強度（実線）よりも高い。反対に、波長が３７５ｎｍの光の場合、記憶層１５から得られる光の強度（実線）が犠牲層２１から得られる光の強度（破線）よりも高い。このため、犠牲層除去工程では、犠牲層２１の全体が順にエッチングされて記憶面１５ａが露出するとき、犠牲層２１の消失によって３２５ｎｍの光の強度が急激に低下し、記憶面１５ａの露出によって３７５ｎｍの光の強度が急激に増加する。すなわち、図１１に示すように、ＲＩＥによって得られる３２５ｎｍと３７５ｎｍの光の発光強度に基づいて、３２５ｎｍの光の強度が急激に低下し、かつ、３７５ｎｍの光の強度が急激に増加する時間（図１１の終点時間Ｔｅ）を犠牲層２１のＲＩＥの終点に規定することができる。これによって、記憶層１５の過剰なエッチングを確実に回避させることができ、記憶面１５ａと非磁性面１６ａを、より高い再現性の下で平坦面に形成させることができる。

犠牲層２１をエッチングすると、基板１１の表面（記憶面１５ａと非磁性面１６ａ）側から順に保護層１７と潤滑層１８を積層する。これによって、記憶層１５と非磁性層１６との間の段差を補償することができ、より高い平坦性を有した磁気ディスク１０を形成することができる。

（参考例）
次に、上記参考となる製造方法に基づいた参考例を以下に説明する。
まず、直径が６２．５ｍｍの円盤状のガラスディスク基板を基板１１として用い、該基板１１をスパッタ装置に搬入した。

次いで、図２に示すように、ＣｏＴａターゲットを用いて、膜厚が２００ｎｍのＣｏＴａ層を下地層１２として得た。また、ＣｏＴａＺｒターゲットを用いて、膜厚が５００ｎｍのＣｏＴａＺｒ層を軟磁性層１３として得た。また、Ｒｕターゲットを用いて、膜厚が５ｎｍのＲｕ層を配向層１４として得た。そして、ＣｏＣｒＰｔを主体としてＳｉＯ_２を含有するターゲットを用いて、膜厚が２０ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２層を記憶層１５として形成した。

記憶層１５を形成すると、図３に示すように、記憶層１５上にＥＢ用ポジ型レジストをスピンコートし、ＥＢリソグラフィによってデータトラックに応じたレジストマスクＲを
得た。そして、レジストマスクＲを有した基板１１をＲＩＥ装置に搬入し、基板１１の全体を、Ｃｌ_２とＡｒの混合ガスを用いた反応性プラズマＰＬ１に晒し、記憶層１５のパターンを得た。また、記憶層１５をパターニングした後に、基板１１の全体を水素プラズマに晒して記憶層１５及び配向層１４の表面に還元処理を施した。

記憶層１５のパターンを形成すると、レジストマスクＲを有した基板１１をスパッタ装置に搬入し、ＳｉＯ_２ターゲットを使用して、ＳｉＯ_２ターゲットと基板１１との間の距離を３００ｍｍまで広げた。また、ＳｉＯ_２ターゲットと基板１１との間の圧力を７×１０^−３Ｐａまで減圧した。これによって、スパッタ粒子ＳＰ１の入射方向を基板１１の法線方向に近づけ、スパッタ粒子ＳＰ１の散乱を抑制させた。そして、図４に示すように、ＳｉＯ_２ターゲットをスパッタし、凹部Ｈの内部と、レジストマスクＲの上部と、にそれぞれＳｉＯ_２のスパッタ粒子ＳＰ１を堆積させ、凹部Ｈに堆積される非磁性層１６の膜厚が記憶層１５の膜厚（凹部Ｈの深さ）と略同じになるまで異方性スパッタを施した。これによって、記憶面１５ａと連続する平坦な非磁性面１６ａを得た。

非磁性層１６を形成すると、レジストマスクＲを有した基板１１をレジスト剥離液に浸漬し、図５に示すように、レジストマスクＲとレジストマスクＲに堆積した非磁性層１６を剥離除去し、記憶面１５ａと非磁性面１６ａとからなる平坦面な表面を基板１１上に得た。そして、この状態において、基板１１の表面（記憶面１５ａと非磁性面１６ａ）の最大段差を計測した。参考例の最大段差は、３ｎｍ以下であって、磁気ディスク１０と磁気ヘッドとの間の距離をナノメートルオーダで制御できるものであった。

最後に、基板１１の表面（記憶面１５ａと非磁性面１６ａ）に保護層１７と潤滑層１８を積層し、高い平坦性を有した磁気ディスク１０を得た。
（実施例）
次に、上記実施形態に基づいた実施例を以下に説明する。

まず、参考例と同じく、直径が６２．５ｍｍの円盤状のガラスディスク基板を基板１１として用い、該基板１１をスパッタ装置に搬入して、下地層１２、軟磁性層１３、配向層１４、記憶層１５を得た。次いで、参考例と同じく、記憶層１５上にレジストマスクＲを形成し、レジストマスクＲをマスクにしたＲＩＥによって記憶層１５のパターンを得た。また、基板１１の全体を水素プラズマに晒して記憶層１５及び配向層１４の表面に還元処理を施した。

記憶層１５のパターンを形成すると、レジストマスクＲを有した基板１１をスパッタ装置に搬入し、図６に示すように、ＳｉＯ_２ターゲットをスパッタし、凹部Ｈの内部と、レジストマスクＲの上部に、異方性スパッタによりＳｉＯ_２のスパッタ粒子ＳＰ２を堆積させた。

非磁性層１６を形成すると、レジストマスクＲを有した基板１１をレジスト剥離液に浸漬し、図７に示すように、レジストマスクＲとレジストマスクＲに堆積した非磁性層１６を剥離除去し、凹部Ｈの内部にのみ非磁性層１６を得た。

レジストマスクＲを剥離すると、基板１１をスパッタ装置に搬入し、ＳｉＯ_２ターゲットと基板１１との間の距離を上記異方性スパッタ成膜時よりも十分に短い７０ｍｍに設定し、かつ、ＳｉＯ_２ターゲットと基板１１との間の圧力を上記異方性スパッタ成膜時よりも十分に高い１．０Ｐａに設定した。これによって、スパッタ粒子ＳＰ３の入射方向を基板１１の法線方向から傾斜させ、スパッタ粒子ＳＰ３の散乱を促進させた。そして、図８に示すように、記憶面１５ａと非磁性面１６ａにＳｉＯ_２のスパッタ粒子ＳＰ３を堆積させて膜厚が１０ｎｍの犠牲層２１を形成し、記憶面１５ａと非磁性面１６ａの段差を補償
する平坦な犠牲面２１ａを得た。

犠牲面２１ａを形成すると、基板１１をＲＩＥ装置に搬入し、基板１１の全面を反応性プラズマＰＬ２に晒し、終点時間Ｔｅまで犠牲層２１をエッチングした。また、犠牲層２１をエッチングした後に、基板１１の全体を水素プラズマに晒して記憶層１５の記憶面１５ａと非磁性層１６の非磁性面１６ａに還元処理を施した。反応性プラズマＰＬ２は、エッチングガスとしてＣ_４Ｆ_８とＡｒの混合ガスあるいはＣＦ_４とＡｒの混合ガスを用い、プラズマ源となるアンテナコイルに高周波電力を８００Ｗ供給し、セルフバイアス電圧の供給源となる基板電極にバイアス用高周波電力を１００Ｗ供給し、チャンバ圧力を０．５Ｐａにして生成した。

これによって、記憶層１５の過剰なエッチングを回避させて、基板１１の表面に、記憶面１５ａと面一の平坦な非磁性面１６ａを得た。そして、この状態において、基板１１の表面（記憶面１５ａと非磁性面１６ａ）の最大段差を計測した。実施例の最大段差は、１ｎｍ以下であって、磁気ディスク１０と磁気ヘッドとの間の距離をナノメートルオーダで十分に制御できるものであった。

最後に、基板１１の表面（記憶面１５ａと非磁性面１６ａ）に保護層１７と潤滑層１８を積層し、高い平坦性を有した磁気ディスク１０を得た。
上記実施形態によれば、以下の効果を奏する。

（１）上記実施形態によれば、基板１１に形成した記憶層１５にレジストマスクＲを形成し、レジストマスクＲを使用して記憶層１５に凹部Ｈを形成した。次いで、凹部Ｈの内部と、レジストマスクＲの上部と、にそれぞれ非磁性層１６を形成し、凹部Ｈに形成する非磁性層１６の膜厚と、記憶層１５の膜厚（凹部Ｈの深さ）と、を略同じ厚さにした。そ
して、レジストマスクＲと、レジストマスクＲに形成した非磁性層１６と、を記憶層１５の記憶面１５ａから剥離した。

したがって、凹部Ｈにのみ選択的に非磁性層１６を形成させることができる。しかも、凹部Ｈの内部に形成した非磁性層１６の膜厚を凹部Ｈの深さと略同じにすることができる。この結果、記憶層１５の記憶面１５ａと非磁性層１６の非磁性面１６ａとを面一にして平坦にする分だけ、磁気ディスク１０の表面１８ａを、より平坦にさせることができる。よって、磁気記憶媒体の平坦性を向上させることができる。

（２）上記実施形態によれば、凹部Ｈを有した基板１１の全面に非磁性材料を用いた異方性スパッタを施し、凹部Ｈの内部と、レジストマスクＲの上部と、にそれぞれ非磁性層１６を形成した。したがって、凹部Ｈの深さ方向に異方性を有したスパッタ粒子ＳＰ１を凹部Ｈの内方に向けて入射させることができる。よって、より平坦な非磁性面１６ａを形成させることができる。

（３）上記実施形態によれば、レジストマスクＲを剥離した後に、記憶層１５の記憶面１５ａと非磁性層１６の非磁性面１６ａの双方に非磁性材料を用いた等方的なスパッタ成膜を施した。そして、記憶面１５ａと非磁性面１６ａの上側に、記憶面１５ａと非磁性面１６ａの段差を補償する犠牲層２１を形成して基板１１の表面に平坦な犠牲面２１ａを形成した。次いで、均一なエッチング速度を有する反応性プラズマＰＬ２に犠牲層２１を晒し、記憶層１５の記憶面１５ａが露出するまで犠牲層２１をエッチングした。

したがって、記憶面１５ａと非磁性面１６ａの表面に、共通する平坦な犠牲面２１ａを形成させることができる。そして、記憶面１５ａが露出するまで犠牲層２１を均一にエッチングさせることによって、より平坦な記憶面１５ａと非磁性面１６ａを形成させること
ができ、記憶面１５ａの過剰なエッチングを回避させることができる。

（４）上記実施形態によれば、犠牲層２１をエッチングする際に、検出波長の光の発光強度を検出した。そして、検出波長の光の発光強度が記憶層１５から得られる光の発光強度になるときに、犠牲層のエッチングを終了させた。したがって、記憶層１５が露出するときに、犠牲層２１のエッチングを終了させることができ、記憶層１５の過剰なエッチングを回避させることができる。よって、磁気ディスク１０の平坦性を向上させることができ、その磁気特性を安定させることができる。

尚、上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態では、レジストマスクＲの側壁を、基板１１の法線方向に沿う形状に構成した。これに限らず、例えば、図１２に示すように、レジストマスクＲの側壁をテーパ状に形成し、レジストマスクＲの開口を拡大させる構成にしてもよい。これによれば、凹部Ｈの周縁に入射するスパッタ粒子ＳＰ２の入射角を拡大させることができる。そのため、凹部Ｈの周縁で非磁性材料の堆積速度を増加させることができる。よって、非磁性面１６ａが断面円弧状を呈する場合（図１２の二点鎖線）には、非磁性面１６ａを、より平坦にさせることができる（図１２の実線）。

・上記実施形態では、レジストマスクＲの側壁を、基板１１の法線方向に沿う形状に構成した。これに限らず、例えば、図１３に示すように、レジストマスクＲの側壁を逆テーパ上に形成し、レジストマスクＲを底部に向けて拡開形成する構成にしてもよい。これによれば、凹部Ｈの内部から逆スパッタされた非磁性材料のスパッタ粒子を、拡開したレジストマスクＲの底部側壁に付着させることができる。そのため、逆スパッタに起因した開口幅の狭化を抑制させることができる。よって、非磁性面１６ａが断面皿状を呈する場合（図１３の二点鎖線）には、非磁性面１６ａを、より平坦にさせることができる（図１３の実線）。

・上記実施形態では、レジストマスクＲをマスクにして記憶層１５のみをエッチングする構成にした。これに限らず、例えば、レジストマスクＲをマスクにして記憶層１５と配向層１４の双方をエッチングする構成にしてもよい。すなわち、凹部Ｈの底面を軟磁性層１３で構成してもよい。

・上記実施形態では、異方性スパッタを７×１０^−３Ｐａの圧力で行ったが、ターゲットと基板との間の距離がターゲットの直径よりも大きいという条件の下では、１×１０^−１Ｐａ以下であればよい。

本発明にかかる製造方法を用いて製造した磁気記憶媒体を示す断面図。 磁気記憶媒体の参考となる製造方法を示す工程図。 同じく、磁気記憶媒体の製造方法を示す工程図。 同じく、磁気記憶媒体の製造方法を示す工程図。 同じく、磁気記憶媒体の製造方法を示す工程図。 本実施形態の磁気記憶媒体の製造方法を示す工程図。 同じく、磁気記憶媒体の製造方法を示す工程図。 同じく、磁気記憶媒体の製造方法を示す工程図。 同じく、磁気記憶媒体の製造方法を示す工程図。 同じく、各層の発光強度スペクトルを示す図。 同じく、発光強度の経時変化を示す図。 変更例の磁気記憶媒体の製造方法を示す工程図。 同じく、磁気記憶媒体の製造方法を示す工程図。

符号の説明

Ｈ…凹部、Ｒ…レジストマスク、１０…磁気記憶媒体としての磁気ディスク、１１…基板、１５…磁性層としての記憶層、１６…非磁性層、２１…犠牲層。

Claims (3)

1. 基板に磁性層を形成する磁性層形成工程と、
   前記磁性層にレジストマスクを形成するマスク形成工程と、
   前記レジストマスクを使用して前記磁性層に凹部を形成する凹部形成工程と、
   前記凹部と前記レジストマスクとからなる前記基板の表面に前記凹部の深さに応じた膜厚の非磁性層を形成する非磁性層形成工程と、
   前記レジストマスクに堆積した前記非磁性層を前記レジストマスクとともに前記磁性層から剥離するレジスト剥離工程と、
   前記レジストマスクを剥離した後に、前記磁性層と前記非磁性層とからなる前記基板の表面に非磁性材料を用いた等方的なスパッタ成膜を施し、前記磁性層と前記非磁性層の表面段差を補償する犠牲層を形成する犠牲層形成工程と、
   前記犠牲層をエッチングして前記磁性層を露出させる犠牲層除去工程と、
   を備えたことを特徴とする磁気記憶媒体の製造方法。
2. 請求項１に記載の磁気記憶媒体の製造方法において、
   前記非磁性層形成工程は、
   非磁性材料を用いた異方性を有するスパッタ成膜によって非磁性層を形成すること、
   を特徴とする磁気記憶媒体の製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の磁気記憶媒体の製造方法において、
   前記犠牲層除去工程は、所定波長の光の発光強度を検出し、前記光の発光強度が前記磁性材料からの光の発光強度になるときに前記犠牲層のエッチングを終了すること、
   を特徴とする磁気記憶媒体の製造方法。

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