JP4775806B2 - 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パターンドメディア等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、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があった。更に、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、製造工程全体の効率が低下するという問題があった。即ち、平坦化工程にＣＭＰ法を用いると、生産効率が低いという問題があった。

又、ＣＭＰ法は、加工量の制御が容易ではなく、エンドポイント（加工終点）を数ｎｍの範囲に収束させることが困難であった。従って、記録層の上に非磁性体が残存したり、記録層の一部を加工することがあり、これにより記録・再生特性が悪化することがあった。

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、ヘッド・スライダの浮上安定性が得られ、且つ、記録・再生特性が良好な磁気記録媒体を効率良く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。

発明者は、本発明に想到する過程において、イオンビームエッチング等のドライエッチングの手法を用いて記録層上の余剰の非磁性材を除去し、平坦化することを試みた。イオンビームエッチング等の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早く除去する傾向があるので平坦化効果が高い。又、ＣＭＰ法のようなウェットプロセスによらず、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ると共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。更に、ドライエッチングは、エンドポイント（加工終点）を数ｎｍの範囲に収束させることが比較的容易である。従って、表面が充分に平坦な磁気記録媒体を効率良く製造することができると考えたためである。

しかしながら、イオンビームエッチング等のドライエッチングを用いることで表面を所望のレベルまで充分に平坦化することが可能となったものの、所望のレベルまで平坦化し、エンドポイント（加工終点）を数ｎｍの範囲に収束させるためにはエッチングレートが低くなるようにエッチング条件を設定しなければならず、生産効率の充分な向上を図ることはできなかった。尚、エッチング条件を調整することでエッチングレートを高くすることも可能であるが、この場合、所望のレベルまで充分に表面を平坦化することが困難であると共にエンドポイント（加工終点）を数ｎｍの範囲に収束させることが困難であった。即ち、充分な平坦化及び精密な加工量の制御と生産効率の向上とを両立させることが困難であった。

そこで発明者は、更に鋭意検討を重ねた結果、平坦化工程を、前段平坦化工程と、後段平坦化工程と、を含む構成とし、生産効率が良いエッチング条件で前段平坦化工程を実行してから、後段平坦化工程でエンドポイント（加工終点）を精密に制御しつつ表面を充分平坦に仕上げるという本発明に想到した。

尚、平坦化工程は他の工程よりも加工時間が長くなりやすいが、平坦化工程を前段平坦化工程及び後段平坦化工程に分割し、各平坦化工程に要する時間を、平坦化工程の前工程及び後工程の少なくとも一方の工程に要する時間に近づけることで、平坦化工程が製造工程全体のネックとなることを抑制することができ、これにより生産効率を向上させることもできる。

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、該平坦化工程は、前段平坦化工程と、仕上げのための後段平坦化工程と、を含む構成であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。

（２）前記平坦化工程は、前記前段平坦化工程における前記非磁性材のエッチングレートが、前記後段平坦化工程における前記非磁性材のエッチングレートよりも高いことを特徴とする前記（１）の磁気記録媒体の製造方法。

（３）前記平坦化工程は、前記前段平坦化工程における前記非磁性材の加工量よりも、前記後段平坦化工程における前記非磁性材の加工量が少ないことを特徴とする前記（２）の磁気記録媒体の製造方法。

（４）前記平坦化工程は、前記前段平坦化工程における前記非磁性材のエッチングレートを前記記録層のエッチングレートで除した値よりも、前記後段平坦化工程における前記非磁性材のエッチングレートを前記記録層のエッチングレートで除した値が１に近い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）前記平坦化工程は、前記前段平坦化工程で得られる表面粗さよりも、前記後段平坦化工程で得られる表面粗さが小さい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「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「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、生産効率が良いエッチング条件で前段平坦化工程を実行してから、後段平坦化工程で表面を充分平坦に仕上げることにより、エンドポイント（加工終点）を精密に制御しつつ効率良く表面を充分に平坦化することができる。又、前段平坦化工程、後段平坦化工程に要する時間を、平坦化工程の前工程及び後工程の少なくとも一方の工程に要する時間に近づけることで、生産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をディッピング法で塗布することにより得られる。尚、スピンコート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ガス等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、前段平坦化工程及び後段平坦化工程の２段階構成のイオンビームエッチングを用いた平坦化工程で余剰の非磁性材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。尚、「余剰の非磁性材」とは、記録層３２の上面よりも上側（ガラス基板１２と反対側）の、記録要素３２Ａ上に存在する非磁性材３６という意義で用いることとする。ここではイオンビームエッチングにＡｒガスを用いる。尚、本出願で「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する。

まず、前段平坦化工程を実行する（Ｓ１０６）。この前段平坦化工程では、イオンビームの入射角を１５〜９０°、好ましくは１５〜６５°の範囲に設定し、記録要素３２Ａ上に若干残存するように非磁性材３６を除去する。ここで、「入射角」とは、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。図６に、Ａｒガスを用いたイオンビームエッチングにおけるイオンビームの入射角に対するＳｉＯ_２（非磁性材３６）のエッチングレートを符号Ａを付した曲線で、ＣｏＣｒ合金（記録層３２）のエッチングレートを符号Ｂを付した曲線で示す。図６より、上記のようにＡｒイオンの入射角を設定することで、高いエッチングレートが得られることがわかる。

これにより非磁性材３６は、図７に示されるように、記録要素３２Ａの上面近傍まで効率良く除去される。

次に、後段平坦化工程を実行する（Ｓ１０８）。この後段平坦化工程では、前段平坦化工程（Ｓ１０６）よりもＳｉＯ_２（非磁性材３６）のエッチングレートが低くなるようにイオンビームの入射角を設定し、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設定することで、エッチングレートが低く抑制されるので平坦化工程のエンドポイント（加工終点）の制御性が向上する。更に、前段平坦化工程（Ｓ１０６）よりも、凹凸を均す効果を高めることができる。

これにより、図８に示されるように、非磁性材３６は記録要素３２Ａの上面まで完全に除去され、非磁性材３６及び記録要素３２Ａの上面は充分に平坦化される。尚、非磁性材充填工程（Ｓ１０４）で、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。又、エンドポイント（加工終点）が精密に制御されているので、仮に記録要素３２Ａが加工されたとしても、加工量は微小である。従って、良好な記録・再生特性が得られる。

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（Ｓ１１０）。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（Ｓ１１２）。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、前段平坦化工程（Ｓ１０６）、後段平坦化工程（Ｓ１０８）の２段階の平坦化工程で平坦化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充分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。

又、生産効率が良い前段平坦化工程（Ｓ１０６）で記録要素３２Ａの上面近傍まで非磁性材３６を除去してから、残存する少量の非磁性材３６を後段平坦化工程（Ｓ１０８）で記録要素３２Ａの上面まで除去し、表面を充分平坦に仕上げることにより、充分な平坦化及びエンドポイント（加工終点）の精密な制御と良好な生産効率との両立を図ることができる。又、非磁性材３６のエッチングレートが高い前段平坦化工程（Ｓ１０６）における加工量を多くし、非磁性材３６のエッチングレートが低い後段平坦化工程（Ｓ１０８）における加工量を少なくすることで、両平坦化工程の加工時間の差を縮小でき、更に、前段平坦化工程（Ｓ１０６）、後段平坦化工程（Ｓ１０８）に要する時間を、非磁性材充填工程（Ｓ１０４）（平坦化工程の前工程）及び保護層形成工程（Ｓ１１０）（平坦化工程の後工程）の少なくとも一方の工程に要する時間に近づけることで、平坦化工程が製造工程全体のネックとなることを抑制し、これにより生産効率を更に向上させることができる。

尚、本第１実施形態において、スパッタリングにより非磁性材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、前段平坦化工程（Ｓ１０６）、後段平坦化工程（Ｓ１０８）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で非磁性材３６を成膜してもよい。

又、本第１実施形態において、前段平坦化工程（Ｓ１０６）、後段平坦化工程（Ｓ１０８）はイオンビームエッチングに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）等の他の希ガスを用いるイオンビームエッチングを採用してもよい。

又、後段平坦化工程（Ｓ１０８）のイオンビームの入射角を５０〜６０°の範囲に設定してもよい。このようにイオンビームの入射角を設定することで、図６に示されるように前段平坦化工程（Ｓ１０６）よりも後段平坦化工程（Ｓ１０８）におけるＳｉＯ_２（非磁性材３６）のエッチングレートをＣｏＣｒ合金（記録層３２）のエッチングレートで除した値が１に近くなる。即ち、非磁性材３６のエッチングレートと、記録層３２のエッチングレートと、がほぼ等しくなるので、仮に、非磁性材３６と共に記録要素３２Ａを加工しても、凹凸の段差が増加することを防止できる。

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、前段平坦化工程（Ｓ１０６）、後段平坦化工程（Ｓ１０８）で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ようにしたものである。尚、前段平坦化工程（Ｓ１０６）については、Ｃ_２Ｆ_６ガスだけを用いてもよい。他の工程については前記第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

このように、Ａｒガス及びＣ_２Ｆ_６ガスの混合ガスを用いることで、Ｃ_２Ｆ_６ガスと、ＳｉＯ_２と、が化学反応してＳｉＯ_２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、一層効率良く表面を平坦化することができる。

尚、前段平坦化工程（Ｓ１０６）では、混合ガス中のＡｒガスの流量の比率を０〜７０（％）の範囲に調整し、後段平坦化工程（Ｓ１０８）では、混合ガス中のＡｒガスの流量の比率を７５〜９０（％）の範囲とすることが好ましい。

図９に、Ａｒガス及びＣ_２Ｆ_６ガスの混合ガスを用いた入射角９０°のイオンビームエッチングにおける混合ガス中のＡｒガスの流量の比率（％）に対するＳｉＯ_２（非磁性材３６）のエッチングレートを符号Ｃを付した曲線で、ＣｏＣｒ合金（記録層３２）のエッチングレートを符号Ｄを付した曲線で示す。

前段平坦化工程（Ｓ１０６）で混合ガス中のＡｒガスの流量の比率を０〜７０（％）の範囲に調節することにより、図９に示されるように、ＳｉＯ_２（非磁性材３６）の高いエッチングレートが得られ、それだけ平坦化効率を高めることができる。

一方、後段平坦化工程（Ｓ１０８）で混合ガス中のＡｒガスの流量の比率を７５〜９０（％）の範囲に調節することにより、図９に示されるように、ＳｉＯ_２（非磁性材３６）のエッチングレートが低くなるので、平坦化工程のエンドポイント（加工終点）の制御性が向上する。又、前段平坦化工程（Ｓ１０６）よりも、凹凸を均す効果を高めることができる。更に、非磁性材３６のエッチングレートと、記録層３２のエッチングレートと、がほぼ等しくなるので、仮に、非磁性材３６と共に記録要素３２Ａを加工しても、凹凸の段差が増加することを防止できる。

尚、前記第１実施形態と同様にイオンビームの入射角を変化させて、後段平坦化工程のエッチングレートを調節したり、表面の平坦性を向上させることもできる。

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、前段平坦化工程（Ｓ１０６）、後段平坦化工程（Ｓ１０８）は、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（６フッ化硫黄）、ＣＦ_４（４フッ化炭素）等の他のハロゲン系ガスとＡｒガスとの混合ガスを用いても良い。

又、前記第１及び第２実施形態において、前段平坦化工程（Ｓ１０６）、後段平坦化工程（Ｓ１０８）はいずれも、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、反応性イオンエッチング等の他のドライエッチングを用いてもよく、イオンビームエッチングと反応性イオンエッチング等の他のドライエッチングとを併用してもよい。この場合、非磁性材３６に対するエッチングレートが高いドライエッチング手法を前段平坦化工程（Ｓ１０６）に用い、表面を平坦化する効果が高いドライエッチング手法を後段平坦化工程（Ｓ１０８）に用いるとよい。

又、前記第１及び第２実施形態において、前段平坦化工程（Ｓ１０６）と、後段平坦化工程（Ｓ１０８）と、は異なるエッチング条件が設定されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前段平坦化工程（Ｓ１０６）と、後段平坦化工程（Ｓ１０８）のエッチング条件を等しくした場合も、前段平坦化工程（Ｓ１０６）と、後段平坦化工程（Ｓ１０８）に要する加工時間の差を抑制し、これらの工程に要する時間を平坦化工程の前工程及び後工程の少なくとも一方の工程に要する時間に近づけることで、平坦化工程が製造工程全体のネックとなることを抑制することができる。

又、前記第１及び第２実施形態において、平坦化工程は、前段平坦化工程（Ｓ１０６）と、後段平坦化工程（Ｓ１０８）と、を含む２段構成であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、非磁性材３６の材質、ドライエッチングの種類、前工程、後工程に要する時間等に応じて、３段以上の構成の平坦化工程としてもよい。例えば、１段目は非磁性材３６のエッチングレートが高い平坦化工程、２段目は凹凸を均す効果が高い平坦化工程、３段目は非磁性材３６及び記録層３２のエッチングレートがほぼ等しい平坦化工程とすることで、良好な生産効率を維持しつつ一層平坦に表面を仕上げることが可能である。

又、前記第１及び第２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を高精度で分割できれば、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及び第２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及び第２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及び第２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トラック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、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、前段平坦化工程（Ｓ１０６）で下記のような条件設定を行い、記録層３２の上面に対して約３ｎｍのところまで非磁性材３６を除去した。非磁性材３６（ＳｉＯ_２）のエッチングレートは約４５０Å／ｍｉｎであり、加工に要した時間は約４９秒だった。

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：３０°

次に、前段平坦化工程（Ｓ１０６）に対してイオンビーム入射角を約２°とし、他の条件は前段平坦化工程（Ｓ１０６）と等しくして後段平坦化工程（Ｓ１０８）を実行し、非磁性材３６を記録層３２の上面まで除去した。非磁性材３６（ＳｉＯ_２）のエッチングレートは約４２Å／ｍｉｎであり、加工に要した時間は約４３秒だった。

即ち、前段平坦化工程（Ｓ１０６）及び後段平坦化工程（Ｓ１０８）に要した合計時間は約１．５分だった。後段平坦化工程（Ｓ１０８）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 ：０．６８ｎｍ
最大高さＲｍａｘ ：５．５５ｎｍ
平均段差 ：１．０ｎｍ

実施例１に対し、前段平坦化工程（Ｓ１０６）で、Ｃ_２Ｆ_６（６フッ化エタン）ガスだけを用い、後段平坦化工程（Ｓ１０８）でＡｒガス及びＣ_２Ｆ_６ガスの混合ガスを用いた。他の工程については実施例１と同様とした。

前段平坦化工程（Ｓ１０６）の条件は下記のように設定し、記録層３２の上面に対し、約５ｎｍのところまで非磁性材３６を除去した。

Ｃ_２Ｆ_６ガス流量 ：１１ｓｃｃｍ
混合ガス中のＡｒガスの流量比率：０％
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°

前段平坦化工程（Ｓ１０６）における非磁性材３６（ＳｉＯ_２）のエッチングレートは約８３０Å／ｍｉｎであり、加工に要した時間は約２５秒だった。

一方、後段平坦化工程（Ｓ１０８）の条件は下記のように設定した。

Ａｒ+Ｃ_２Ｆ_６ガス流量 ：１１ｓｃｃｍ
混合ガス中のＡｒガスの流量比率 ：約８５％
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°

後段平坦化工程（Ｓ１０８）における記録層３２、非磁性材３６（ＳｉＯ_２）のエッチングレートは共に約２６０Å／ｍｉｎであり、加工に要した時間は約１２秒だった。

即ち、前段平坦化工程（Ｓ１０６）及び後段平坦化工程（Ｓ１０８）に要した合計時間は約３７秒だった。後段平坦化工程（Ｓ１０８）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

このように実施例２は実施例１に対し平坦化に要する時間が短縮されており、記録要素３２Ａの上面と非磁性材３６の上面との平均段差も実施例１に対し著しく抑制されていた。これは、後段平坦化工程（Ｓ１０８）における記録層３２及び非磁性材３６（ＳｉＯ_２）のエッチングレートをほぼ等しくしたためと考えられる。

[比較例１]
上記実施例１に対し、前段平坦化工程（Ｓ１０６）を省略し、後段平坦化工程（Ｓ１０８）で非磁性材３６を記録層３２の上面まで除去した。尚、後段平坦化工程（Ｓ１０８）の条件は上記実施例１と同様に設定した。後段平坦化工程（Ｓ１０８）に要した時間は約９分３０秒だった。

後段平坦化工程（Ｓ１０８）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 ：０．７１ｎｍ
最大高さＲｍａｘ ：５．８７ｎｍ
平均段差 ：１．２ｎｍ

[比較例２]
上記実施例１に対し、後段平坦化工程（Ｓ１０８）を省略し、前段平坦化工程（Ｓ１０６）で非磁性材３６を記録層３２の上面まで除去した。尚、前段平坦化工程（Ｓ１０６）の条件は上記実施例１と同様に設定した。

前段平坦化工程（Ｓ１０６）に要した時間は約５３秒だった。又、前段平坦化工程（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 ：１．０２ｎｍ
最大高さＲｍａｘ ：９．２８ｎｍ
平均段差 ：２．８ｎｍ

比較例１は、実施例１に近いレベルまで表面を平坦化することができた一方、実施例１に対し平坦化に要する時間が約６倍になっており、生産効率が低かった。

比較例２は実施例１に対し平坦化に要する時間が短縮されたものの、実施例１と同等のレベルまで表面を充分小さく平坦化することはできなかった。

これに対し、実施例１及び実施例２は、充分な平坦化及び精密な加工量の制御と生産効率の向上とを両立することができた。

本発明は、例えば、ディスクリートトラックメディア、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 Ａｒガスを用いたイオンビームエッチングにおける入射角とエッチングレートとの関係を示すグラフ 前段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 後段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 Ａｒガス及びＣ_２Ｆ_６ガスの混合ガスを用いたイオンビームエッチングにおけるＡｒガスの流量比率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…前段平坦化工程
Ｓ１０８…後段平坦化工程
Ｓ１１０…保護層形成工程
Ｓ１１２…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、前記非磁性材及び前記記録層の上に保護層を形成する保護層形成工程と、を含み、該平坦化工程は、前段平坦化工程と、仕上げのための後段平坦化工程と、に分割され、前記前段平坦化工程及び前記後段平坦化工程の各工程に要する時間の方が、これらを合計した時間よりも、前記平坦化工程の前工程である前記非磁性材充填工程に要する時間に近く、且つ、前記前段平坦化工程及び前記後段平坦化工程の各工程に要する時間の方が、これらを合計した時間よりも、前記平坦化工程の後工程である前記保護層形成工程に要する時間に近い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、
   前記平坦化工程において前記ドライエッチングの加工用ガスとして希ガス及びハロゲン系ガスの混合ガスを用いて前記凹部に前記非磁性材が残存するように前記余剰の前記非磁性材を除去し、前記加工用ガス中の前記ハロゲン系ガスの流量の比率を前記前段平坦化工程において前記後段平坦化工程におけるよりも高く設定し、前記前段平坦化工程における前記非磁性材のエッチングレートが前記後段平坦化工程における前記非磁性材のエッチングレートよりも高いことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
3. 請求項２において、
   前記記録層はＣｏＣｒ合金であり、前記非磁性材は二酸化ケイ素であり、前記希ガスはアルゴンガスであり、前記前段平坦化工程において前記加工用ガス中の前記アルゴンガスの流量の比率を０〜７０％の範囲に設定し、前記後段平坦化工程において前記加工用ガス中の前記アルゴンガスの流量の比率を７５〜９０％の範囲に設定し、前記前段平坦化工程における前記非磁性材のエッチングレートを前記記録層のエッチングレートで除した値よりも前記後段平坦化工程における前記非磁性材のエッチングレートを前記記録層のエッチングレートで除した値が１に近いことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
4. 請求項３において、
   前記ハロゲン系ガスは６フッ化エタンであることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。

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