JP5302625B2 - 磁気記録媒体の製造方法および磁気記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などに搭載される磁気記録媒体の製造方法および磁気記録媒体に関する。

近年の情報処理の大容量化に伴い、各種の情報記録技術が開発されている。特に磁気記録技術を用いたＨＤＤの面記録密度は年率１００％程度の割合で増加し続けている。最近では、ＨＤＤ等に用いられる２．５インチ径磁気ディスクにして、１枚あたり１６０ＧＢｙｔｅを超える情報記録容量が求められるようになってきており、このような要請にこたえるためには１平方インチあたり２５０ＧＢｉｔを超える情報記録密度を実現することが求められる。

ＨＤＤ等に用いられる磁気ディスクにおいて高記録密度を達成するために、近年、垂直磁気記録方式の磁気ディスク（垂直磁気記録ディスク）が提案されている。従来の面内磁気記録方式は磁気記録層の磁化容易軸が基体面の平面方向に配向されていたが、垂直磁気記録方式は磁化容易軸が基体面に対して垂直方向に配向するよう調整されている。垂直磁気記録方式は面内記録方式に比べて、高密度記録時に、より熱揺らぎ現象を抑制することができるので、高記録密度化に対して好適である。

さらに記録密度および熱揺らぎ耐性を向上させた技術として、記録用の磁性トラックの間に非磁性トラックを平行させるようにパターニングして隣接した記録トラックの干渉を防ぐディスクリートトラックメディアや、任意のパターンを人工的に規則正しく並べたビットパターンメディアと呼ばれる磁気記録媒体が提案されている。

上述したディスクリートトラックメディアやビットパターンメディアといったパターンドメディアは、非磁性基体の上に磁性層を形成した後、部分的にイオンを注入することにより、非磁性化もしくは非晶質化することにより磁気的に分離した磁性パターンを形成する技術や、非磁性基体の上に磁性層を形成した後、部分的に当該磁性層をミリングすることにより凹凸を形成し、物理的に磁性層を分離させ、磁性パターンを形成する技術が提案されている。

具体的には、まず、磁性層の上にレジストを成膜し所望する凹凸パターンが形成されたスタンパをインプリントしてレジストに凹凸パターンを転写したり、磁性層の上にフォトレジストを成膜しフォトリソグラフィ技術により所望する凹凸パターンをフォトレジストに形成したりする。そして、形成された凹部を介して、磁性層にイオンを注入したり、凹部の表面に露出した磁性層をエッチングによってミリングしたりすることにより、磁性層を分離する。

一方、磁気記録技術の高密度化に伴い、磁気ヘッドも薄膜ヘッドから、磁気抵抗型ヘッド（ＭＲヘッド）、大型磁気抵抗型ヘッド（ＧＭＲヘッド）へと推移してきており、磁気ヘッドの基板からの浮上量が５ｎｍ程度にまで狭くなってきている。このような磁気抵抗効果型素子を搭載した磁気ヘッドは、固有の障害としてヘッドクラッシュやサーマルアスペリティ障害を引き起こす場合がある。

サーマルアスペリティ障害とは、磁気ディスク面上の微小な凸形状あるいは凹形状上を磁気ヘッドが浮上飛行しながら通過するときに、空気の断熱圧縮または接触により磁気抵抗効果型素子が加熱されることにより、読み出しエラーを生じる障害である。したがって磁気抵抗型素子を搭載した磁気ヘッドに対しては、磁気ディスク表面は極めて高度な平滑度および平坦度が求められる。

上述したパターンドメディアにおいては、ミリングによって物理的に磁性層に凹凸を形成した場合には、レジストの除去を行い、凹部に非磁性物質を充填した後に、平坦化を行っている。イオン注入によってパターンを形成した場合には、レジストの除去を行う。

ここで、上述したように、パターンドメディアを作成するためには、磁性層の上にレジストを成膜する必要があるが、磁性層のパターン化が完了した後すなわちイオン注入やミリングが完了した後は、不必要となる。そして、不必要なレジストの残渣が磁性層の表面に残存すると、基体の表面に凹凸が生じるため、ヘッドクラッシュやサーマルアスペリティ障害を引き起こす原因となる。

そこで、従来も磁性層のパターン化後に残存するレジストをドライエッチング（例えば特許文献１）、反応性イオンエッチング（例えば、特許文献２）、イオンミリング、プラズマエッチング（例えば、特許文献３）やＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合プラズマ）エッチングを利用することにより、磁気ディスクの表面を平滑にする技術が開示されている。
特開２００８−７７７８８号公報 特開２００６−７９８０５号公報 特開２００８−１６０８４号公報

しかし、上述した磁性層のパターン化後に残存するレジストをエッチング等で除去する技術では、過度なエッチングによりレジストの直下の層を削ってしまったり、逆にレジストの直下の層を削らないようにするために早めにエッチングを終了させてしまいレジストを完全に除去できなかったりと、最適にエッチングを停止するポイントを見極めるのが困難であった。

本発明は、このような問題に鑑み、レジストの直下に剥離しやすい層を新たに設けることで、レジストを簡単かつ確実に除去し、表面に露出する層にダメージを与えずに磁気トラックパターンを形成することが可能な磁気記録媒体の製造方法および磁気記録媒体を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明にかかる磁気記録媒体の製造方法の代表的な構成は、基体上に、磁気記録層を成膜する磁気記録層成膜工程と、磁気記録層の上に保護層を成膜する保護層成膜工程と、保護層の上にＳＯＧによって剥離層を成膜する剥離層成膜工程と、剥離層の上にレジスト層を成膜するレジスト層成膜工程と、レジスト層および剥離層を加工することで当該レジスト層および剥離層の厚さを部分的に変化させ所定のパターンを形成するパターニング工程と、所定のパターンに対応したパターンで磁気記録層を磁気的に分離する磁気分離工程と、剥離層を溶剤で除去することによりレジスト層を除去する除去工程と、を含むことを特徴とする。

レジスト層の直下に溶剤で除去可能なＳＯＧの剥離層を成膜する構成により、パターンに応じて磁気記録層を磁気的に分離した後、不要なレジスト層を簡単かつ最適に除去することができる。したがって、表面に露出する層（保護層）に損傷を与えることがなく、容易かつ迅速にレジスト層を除去することができる。また、従来必要であったレジスト層を除去するためのエッチング（例えば反応性イオンエッチング）を行う必要がなくなるため、電力消費量を大幅に削減することができる。

また、剥離層であるＳＯＧは溶剤に溶解するため、簡単に除去することができる。また、保護層の表面にＳＯＧが残存したとしても、ＳＯＧは非磁性物質であるため、磁気記録層の磁気特性に影響を与えることなく、ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio：シグナルノイズ比）を維持することが可能となる。

上記剥離層を除去する溶剤は、有機溶剤であってもよい。有機溶剤は、安価であるため好適に利用することができる。

上記磁気分離工程は、磁気記録層をエッチングすることにより当該磁気記録層を所定のパターンに基づいて凸部と凹部を形成する磁気記録層エッチング工程と、磁気記録層の凹部に非磁性の充填層を成膜する充填層成膜工程と、を含んでもよい。

充填層成膜工程において磁気記録層の凹部に充填層を成膜した後、レジスト層を除去する除去工程の前に、当該凹部にさらに保護層を成膜する保護層再成膜工程をさらに含んでもよい。

磁気記録層エッチング工程において、保護層ごと磁気記録層をエッチング（イオンミリング等のミリング、反応性イオンエッチング等のイオンエッチング、ドライエッチング、ウェットエッチング等）することにより凹部を形成する。つまり、除去工程においてレジスト層を除去した際には、凸部の表面には保護層が、凹部の表面には充填層が存在することとなる。したがって、上記保護層再成膜工程を含むことにより、凹部の表面にも保護層を成膜することができ、磁気記録媒体の表面に連続して保護層を存在させることが可能となる。

また、除去工程において、磁気記録層の凸部の略鉛直方向の側面に溶剤が接触するのを回避できるため、磁気記録層にダメージを与えるおそれを防ぐことが可能となる。

上記磁気記録層は、柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性物質からなる粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層であってもよい。磁気記録層にディスクリートパターンを形成する場合、磁気記録層がグラニュラー構造であると、ＳＮＲが向上する。

上記課題を解決するために、本発明にかかる磁気記録媒体の製造方法の他の代表的な構成は、基体上に、磁気記録層を成膜する磁気記録層成膜工程と、磁気記録層の上に保護層を成膜する保護層成膜工程と、保護層の上にＳＯＧによって剥離層を成膜する剥離層成膜工程と、剥離層の上にレジスト層を成膜するレジスト層成膜工程と、レジスト層および剥離層を加工することで当該レジスト層および剥離層の厚さを部分的に変化させ所定のパターンを形成するパターニング工程と、磁気記録層をイオンミリングすることにより当該磁気記録層を所定のパターンに基づいて凸部と凹部を形成する磁気記録層エッチング工程と、磁気記録層の凹部に非磁性の充填層を成膜する充填層成膜工程と、充填層成膜工程において磁気記録層の凹部に充填層を成膜した後、当該凹部にさらに保護層を成膜する保護層再成膜工程と、剥離層を溶剤で除去することによりレジスト層を除去する除去工程と、さらに保護層を成膜する最終保護層成膜工程と、最終保護層成膜工程で成膜された保護層の表面を平坦にする平坦化工程と、を含むことを特徴とする。

平坦化工程を含む構成により、平坦度をさらに向上させることが可能となる。したがって、ヘッドクラッシュやサーマルアスペリティ障害をさらに低減させることができる。

上記課題を解決するために、本発明にかかる磁気記録媒体の代表的な構成は、上記の磁気記録媒体の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。

上述した磁気記録媒体の製造方法の技術的思想に基づく構成要素やその説明は、当該磁気記録媒体にも適用可能である。

上述した磁気記録媒体の製造方法の技術的思想に基づく構成要素やその説明は、当該磁気記録媒体にも適用可能である。

本発明にかかる磁気記録媒体の製造方法は、レジストの直下に剥離しやすい層を新たに設けることで、レジストを迅速かつ確実に除去することができることとなり、表面に露出する層にダメージを与えることがなく磁気トラックパターンを形成することが可能となる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（実施形態）
本発明にかかる磁気記録媒体の製造方法の実施形態について説明する。図１は本実施形態にかかる磁気記録媒体としてのディスクリート型垂直磁気記録媒体１００（以下、単に垂直磁気記録媒体１００と称する。）の構成を説明する図である。図１に示す垂直磁気記録媒体１００は、基体としてのディスク基体１１０、付着層１１２、第１軟磁性層１１４ａ、スペーサ層１１４ｂ、第２軟磁性層１１４ｃ、前下地層１１６、第１下地層１１８ａ、第２下地層１１８ｂ、非磁性グラニュラー層１２０、第１磁気記録層１２２ａ、第２磁気記録層１２２ｂ、連続層１２４、保護層１２６、潤滑層１２８で構成されている。なお第１軟磁性層１１４ａ、スペーサ層１１４ｂ、第２軟磁性層１１４ｃは、あわせて軟磁性層１１４を構成する。第１下地層１１８ａと第２下地層１１８ｂはあわせて下地層１１８を構成する。第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂとはあわせて磁気記録層１２２を構成する。

以下に説明するように、本実施形態に示す垂直磁気記録媒体１００は、磁気記録層１２２の第１磁気記録層１２２ａおよび第２磁気記録層１２２ｂのいずれかまたは両方に複数の種類の酸化物（以下、「複合酸化物」という。）を含有させることにより、非磁性の粒界に複合酸化物を偏析させている。

[基体成型工程]
ディスク基体１１０は、アモルファスのアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスで円板状に成型したガラスディスクを用いることができる。なおガラスディスクの種類、サイズ、厚さ等は特に制限されない。ガラスディスクの材質としては、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、又は、結晶化ガラス等のガラスセラミックなどが挙げられる。このガラスディスクに研削、研磨、化学強化を順次施し、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性のディスク基体１１０を得ることができる。

[成膜工程]
上述した基体成型工程で得られたディスク基体１１０上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて付着層１１２、軟磁性層１１４、前下地層１１６、下地層１１８、非磁性グラニュラー層１２０、磁気記録層１２２(磁気記録層成膜工程)、連続層１２４を順次成膜し、保護層１２６(保護層成膜工程)はＣＶＤ法により成膜することができる。なお、生産性が高いという点で、インライン型成膜方法を用いることも好ましい。以下、各層の構成および本実施形態の特徴である剥離層成膜工程、レジスト層成膜工程、パターニング工程、磁気記録層エッチング工程、充填層成膜工程、保護層再成膜工程、除去工程、最終保護層成膜工程、平坦化工程を含む磁気トラックパターン形成工程について説明する。

付着層１１２は非晶質の下地層であって、ディスク基体１１０に接して形成され、この上に成膜される軟磁性層１１４とディスク基体１１０との剥離強度を高める機能を備えている。付着層１１２は、ディスク基体１１０がアモルファスガラスからなる場合、そのアモルファスガラス表面に対応させる為にアモルファスの合金膜とすることが好ましい。付着層１１２としては、例えばＣｒＴｉ系非晶質層を選択することができる。

軟磁性層１１４は、垂直磁気記録方式において記録層に垂直方向に磁束を通過させるために、記録時に一時的に磁路を形成する層である。軟磁性層１１４は第１軟磁性層１１４ａと第２軟磁性層１１４ｃの間に非磁性のスペーサ層１１４ｂを介在させることによって、ＡＦＣ（Antiferro-magnetic exchange coupling：反強磁性交換結合）を備えるように構成することができる。これにより軟磁性層１１４の磁化方向を高い精度で磁路（磁気回路）に沿って整列させることができ、磁化方向の垂直成分が極めて少なくなるため、軟磁性層１１４から生じるノイズを低減することができる。第１軟磁性層１１４ａ、第２軟磁性層１１４ｃの組成としては、ＣｏＴａＺｒなどのコバルト系合金、ＣｏＣｒＦｅＢなどのＣｏ−Ｆｅ系合金、［Ｎｉ−Ｆｅ／Ｓｎ］ｎ多層構造のようなＮｉ−Ｆｅ系合金などを用いることができる。

前下地層１１６は非磁性の合金層であり、軟磁性層１１４を防護する作用と、この上に成膜される下地層１１８に含まれる六方細密充填構造（ｈｃｐ構造）の磁化容易軸をディスク垂直方向に配向させる機能を備える。前下地層１１６は面心立方構造（ｆｃｃ構造）の（１１１）面がディスク基体１１０の主表面と平行となっていることが好ましい。前下地層の材質としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂから選択することができる。さらにこれらの金属を主成分とし、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗのいずれか１つ以上の添加元素を含む合金としてもよい。例えばｆｃｃ構造としてはＮｉＷ、ＣｕＷ、ＣｕＣｒを好適に選択することができる。

下地層１１８はｈｃｐ構造であって、磁気記録層１２２のＣｏのｈｃｐ構造の結晶をグラニュラー構造として成長させる作用を有している。したがって、下地層１１８の結晶配向性が高いほど、すなわち下地層１１８の結晶の（０００１）面がディスク基体１１０の主表面と平行になっているほど、磁気記録層１２２の配向性を向上させることができる。下地層１１８の材質としてはＲｕが代表的であるが、その他に、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏから選択することができる。Ｒｕはｈｃｐ構造をとり、また結晶の格子間隔がＣｏと近いため、Ｃｏを主成分とする磁気記録層１２２を良好に配向させることができる。

下地層１１８をＲｕとした場合において、スパッタ時のガス圧を変更することによりＲｕからなる２層構造とすることができる。具体的には、上層側の第２下地層１１８ｂを形成する際に、下層側の第１下地層１１８ａを形成するときよりもＡｒのガス圧を高くする。ガス圧を高くするとスパッタリングされるＲｕイオンの自由移動距離が短くなるため、成膜速度が遅くなり、結晶分離性を改善することができる。また高圧にすることにより、結晶格子の大きさが小さくなる。Ｒｕの結晶格子の大きさはＣｏの結晶格子よりも大きいため、Ｒｕの結晶格子を小さくすればＣｏのそれに近づき、Ｃｏのグラニュラー層の結晶配向性をさらに向上させることができる。

非磁性グラニュラー層１２０は非磁性のグラニュラー層である。下地層１１８のｈｃｐ結晶構造の上に非磁性のグラニュラー層を形成し、この上に第１磁気記録層１２２ａのグラニュラー層を成長させることにより、磁性のグラニュラー層を初期成長の段階（立ち上がり）から分離させる作用を有している。非磁性グラニュラー層１２０の組成は、Ｃｏ系合金からなる非磁性の結晶粒子の間に、非磁性物質を偏析させて粒界を形成することにより、柱状のグラニュラー構造とすることができる。特にＣｏＣｒ−ＳｉＯ_２、ＣｏＣｒＲｕ−ＳｉＯ_２を好適に用いることができ、さらにＲｕに代えてＲｈ（ロジウム）、Ｐｄ（パラジウム）、Ａｇ（銀）、Ｏｓ（オスミウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ａｕ（金）も利用することができる。また非磁性物質とは、磁性粒（磁性グレイン）間の交換相互作用が抑制、または、遮断されるように、磁性粒の周囲に粒界部を形成しうる物質であって、コバルト（Ｃｏ）と固溶しない非磁性物質であればよい。例えば酸化珪素（ＳｉＯｘ）、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯ_２）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ジルコン（ＺｒＯ_２）、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）を例示できる。

磁気記録層１２２は、Ｃｏ系合金、Ｆｅ系合金、Ｎｉ系合金から選択される硬磁性体の磁性粒の周囲に非磁性物質を偏析させて粒界を形成した柱状のグラニュラー構造を有した強磁性層である。この磁性粒は、非磁性グラニュラー層１２０を設けることにより、そのグラニュラー構造から継続してエピタキシャル成長することができる。本実施形態では組成および膜厚の異なる第１磁気記録層１２２ａと、第２磁気記録層１２２ｂとから構成されている。第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂは、いずれも非磁性物質としてはＳｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３等の酸化物や、ＢＮ等の窒化物、Ｂ_４Ｃ_３等の炭化物を好適に用いることができる。本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体１００は、ディスクリート型であるため、磁気記録層１２２がグラニュラー構造をとる構成により、ＳＮＲを向上させることが可能となる。

連続層１２４はグラニュラー構造を有する磁気記録層１２２の上に、面内方向に磁気的に連続した層（連続層とも呼ばれる）である。連続層１２４を設けることにより磁気記録層１２２の高密度記録性と低ノイズ性に加えて、逆磁区核形成磁界Ｈｎの向上、耐熱揺らぎ特性の改善、オーバーライト特性の改善を図ることができる。本実施形態において、垂直磁気記録媒体１００は、ディスクリート型であるため連続層１２４を備える構成をとっているが、ビットパターン型磁気記録媒体である場合には、連続層を備えなくともよい。

保護層１２６は、真空を保ったままカーボンをＣＶＤ法により成膜して形成することができる。保護層１２６は、磁気ヘッドの衝撃から垂直磁気記録層を防護するための保護層である。一般にＣＶＤ法によって成膜されたカーボンはスパッタ法によって成膜したものと比べて膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対してより有効に垂直磁気記録層を防護することができる。

（磁気トラックパターン形成工程）
次に、本実施形態の磁気記録層に磁気的に分離した記録領域としてのトラック部およびサーボ情報を記憶するサーボパターン部を形成する磁気トラックパターン形成工程について詳述する。ここで、磁気トラックパターン形成工程は、上記磁気記録層成膜工程の直後に行ってもよいが、連続層成膜工程および保護層成膜工程の後に行ってもよい。なお、ここでは理解を容易にするために、特に記載がない場合は、トラック部およびサーボパターン部をあわせて磁気トラック部と称する。

本実施形態で磁気トラックパターン形成工程は、保護層成膜工程の後に行う。これにより、磁気トラックパターン形成工程を行った後に保護層を成膜する必要がなくなり、製造工程が簡便になることで、生産性の向上および垂直磁気記録媒体１００の製造工程における汚染の低減を図ることができる。

図２は、本実施形態にかかる磁気トラックパターン形成工程について説明するための説明図である。なお、図２において、理解を容易にするために非磁性グラニュラー層１２０よりディスク基体１１０側の層の記載を省略する。磁気トラックパターン形成工程は、剥離層成膜工程、レジスト層成膜工程、パターニング工程、磁気記録層エッチング工程、充填層成膜工程、保護層再成膜工程、除去工程、最終保護層成膜工程、平坦化工程を含んで構成される。以下、磁気トラックパターン形成工程における各工程について説明する。

＜剥離層成膜工程＞
スピンコート法にて保護層１２６の上に剥離層１３０としてのＳＯＧ（Spin On Glass）を成膜する（図２（ａ）参照）。ＳＯＧは、ケイ素（Ｓｉ）化合物と添加剤（拡散用不純物、ガラス質形成剤、有機バインダー等）とを有機溶剤（アルコール、エステル、ケトン等）に溶解した液状質であり、例えば、シリカガラス、水素化シルセスキオキサンポリマー（ＨＳＱ）、水素化アルキルシロキサンポリマー（ＨＯＳＰ）、アルキルシロキサンポリマー、アルキルシルセスキオキサンポリマー（ＭＳＱ）等である。

ＳＯＧは溶剤に溶解するため、後述する除去工程で簡単に除去することができる。また、保護層１２６の表面にＳＯＧが残存したとしても、ＳＯＧは非磁性物質であるため、磁気記録層１２２の磁気特性に影響を与えることなく、ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio：シグナルノイズ比）を維持することが可能となる。本実施形態において、ＳＯＧによって剥離層１３０を成膜するのにスピンコート法を用いているが、これに限定されず、ＳＯＧを用いるのであればディップコート法やスプレイ法、インクジェット法によって剥離層１３０を成膜してもよい。

＜レジスト層成膜工程＞
図２（ｂ）に示すように、剥離層成膜工程で成膜した剥離層１３０の上に、スピンコート法を用いてレジスト層１３２を成膜する。本実施形態では、レジスト層１３２としてＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）を成膜しているが、一般的なノボラック系のフォトレジストや、ＵＶインプリントレジストなどを利用することも可能である。

＜パターニング工程＞
図２（ｃ）に示すように、レジスト層１３２にスタンパ１３４を押し当てることによって、磁性トラックパターンを転写する（インプリント法）。スタンパ１３４には転写しようとする記録領域としてのトラック部と、プリアンブル部、アドレス部、およびバースト部等のサーボ情報を記憶するためのサーボパターン部とのそれぞれのパターンに対応する凹凸パターンを有する。

スタンパ１３４によってレジスト層１３２に磁性トラックパターンを転写した後、スタンパ１３４をレジスト層１３２から取り除くことにより、レジスト層１３２ａに凹凸パターンが転写される。

さらに本実施形態では、凹凸パターンが転写されたレジスト層１３２ａの凹部底面に残存するレジスト層(図２（ｃ）中クロスハッチングで示す。)を、酸素ガスを用いたＲＩＥ（Reactive Ion Etching：反応性イオンエッチング）により除去する(図２（ｄ）)。

本実施形態においてＲＩＥのプラズマ源は、低圧で高密度プラズマが生成可能なＩＣＰを利用しているが、これに限定されず、ＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance）プラズマや、一般的な平行平板型ＲＩＥ装置を利用することもできる。

また、本実施形態において、スタンパ１３４の表面にはフッ素系剥離剤を塗布している。これにより、レジスト層１３２から良好にスタンパ１３４を剥離することが可能となる。

なお本実施形態においてパターニング工程は、スタンパ１３４を用いたインプリント法を利用しているが、フォトリソグラフィ法も好適に利用することができる。ただし、フォトリソグラフィ法を利用する場合には、上記レジスト層成膜工程においては、フォトレジストをレジスト層として成膜し、成膜したフォトレジストをマスクを用いて露光・現像し、磁気トラック部としての所定のパターンを転写する。

図２（ｅ）に示すように、所定のパターンにパターニングされたレジスト層１３２ａの凹部から、剥離層１３０をエッチングし、剥離層１３０を所定のパターンにパターニングする。

本実施形態において、剥離層１３０は、フッ素系ガスを用いたＲＩＥ（Reactive Ion Etching：反応性イオンエッチング）により除去する。本実施形態において、エッチングガスにＳＦ_６を用いているが、これに限定されず、ＣＦ_４、ＣＨＦ_３、Ｃ_２Ｆ_６からなる群から選択されたいずれか１種または複数の混合ガスも好適に利用することができる。

＜磁気記録層エッチング工程＞
図２（ｅ）に示すように、パターニング工程で所定のパターンにパターニングされた剥離層１３０の凹部から、保護層１２６および磁気記録層１２２をイオンミリングし、磁気記録層１２２をパターニング工程で転写された所定のパターンに基づいて凸部と凹部を形成する。

保護層１２６は、酸素を用いたＲＩＥにより除去する(酸素アッシング)。本実施形態においてＲＩＥのプラズマ源は、低圧で高密度プラズマが生成可能なＩＣＰを利用しているが、これに限定されず、ＥＣＲプラズマや、一般的な平行平板型ＲＩＥ装置を利用することもできる。

磁気記録層１２２は、Ａｒを用いたＩＢＥ（Ion Beam Etching：イオンビームエッチング）によりイオンミリングを行い除去する。本実施形態において、ＩＢＥのプラズマ源は、ＥＣＲプラズマを利用しているが、これに限定されず、低圧で高密度プラズマが生成可能なＩＣＰや、一般的な平行平板型ＲＩＥ装置を利用することもできる。ＥＣＲイオンガンを用いたイオンミリングでは、静止対向型（イオン入射角９０°）でエッチングすることで、磁気記録層１２２に形成される凹部、凸部にテーパを設けず加工することが可能となる。

本実施形態にかかる磁気記録層エッチング工程において、マイクロ波パワー８００Ｗ、加速電圧４００から５００Ｖ、イオン入射角度は３０°から７０°まで変化させて磁気記録層１２２をエッチングする。

上記イオンミリングを行うことにより、パターニング工程で転写された凹部の下の部分に存在する剥離層１３０、保護層１２６および磁気記録層１２２を除去することができ、凸部の下の部分に存在する磁気記録層１２２は、残存させることが可能となる。これにより、磁気トラック部としての凸部を凹部を介して物理的に分離させることができる。

また、本実施形態において磁気記録層１２２は、磁気記録層１２２の直下の層である非磁性グラニュラー層１２０の表面が出現するまで、イオンミリングを行う。これにより、磁気記録層１２２の磁気トラック部としての凸部を確実に分離させることができる。

＜充填層成膜工程＞
図３は、本実施形態にかかる充填層成膜工程から最終保護層成膜工程までについて説明するための説明図である。なお、図３においても、理解を容易にするために非磁性グラニュラー層１２０よりディスク基体１１０側の層の記載を省略する。磁気記録層エッチング工程で形成された凹部１３６（図３（ａ）参照）に非磁性の充填層１３８(図３中黒色で示す)を、保護層１２６の底面の高さ（連続層１２４の高さ）と略等しい高さとなるように成膜する(図３(ｂ)参照)。

本実施形態において、ＳｉＯ_２、ＳｉＯＣ、ＴｉＯ_２、Ｃを充填層１３８として利用することができる。充填層１３８は、バイアスをかけないスパッタ法で成膜する。ここで、基体にバイアスをかけながらスパッタを行うバイアススパッタ法を利用すると、凹部１３６に容易に充填層１３８を成膜することができるが、バイアス電圧をかけることによる基体の温度上昇およびこれに伴う基体の溶解が生じたり、スパッタダストが生じることによる基体表面の平坦化への妨げが発生したりするため、バイアスをかけないスパッタ法が好適である。

凹部１３６に非磁性の充填層１３８を成膜して、凹部１３６を埋める構成により、磁気トラック部としての凸部の鉛直方向の側面の酸化を防止することが可能となる。また、凸部と凹部の表面を略平坦にすることが可能となる。

なお、本実施形態はディスクリート型であるため、連続層１２４が凹部１３６によって分断されても、トラック方向に連続していることになる。このため連続層１２４はトラック方向に隣接する磁性粒子に亘って磁気的に連続することとなり、連続層１２４としての役割を発揮することができる。これに対しビットパターン型である場合には、記録ビット単位で連続層１２４も分断されてしまう。このため、ビットパターン型である場合には、連続層を設けなくてもよい。さらには、充填層成膜工程において充填層１３８の高さを磁気記録層１２２の高さと略等しく成膜し、その後に、隣接する凸部にある連続層１２４を接続するように、凹部１３６に連続層１２４を再成膜してもよい（連続層再成膜工程）。再成膜する連続層１２４の膜厚は、当然に凸部にある連続層１２４の膜厚と略等しくすることが好ましい。

＜保護層再成膜工程＞
充填層成膜工程において磁気記録層１２２の凹部１３６に充填層１３８を成膜した後、凹部１３６の充填層１３８の上にさらに保護層１４０を成膜する（図３（ｃ））。なお、図３(ｃ)中、保護層１２６をハッチングで示す。保護層再成膜工程における成膜方法は、保護層成膜工程の成膜方法を適用することができる。

ここで、凹部１３６に成膜される保護層１４０は、保護層１２６の表面と略等しくなる膜厚で成膜される。

上記説明したように、磁気記録層エッチング工程において、保護層１２６ごと磁気記録層１２２をイオンミリングすることにより凹部１３６を形成している。したがって、保護層再成膜工程を行わない場合には、後述する除去工程においてレジスト層１３２を除去する際に、凸部の表面には保護層１２６が、凹部１３６の表面には充填層１３８が存在することとなる。

しかし保護層再成膜工程を含むことにより、凹部１３６の表面にも保護層１４０を成膜することができ、垂直磁気記録媒体１００の表面に連続して保護層１２６を存在させることが可能となる。

これにより、除去工程において、磁気記録層１２２の凸部の略鉛直方向の側面に溶剤が接触するのを回避できるため、磁気記録層１２２にダメージを与えるおそれを防ぐことが可能となる。

＜除去工程＞
図３（ｄ）に示すように、溶剤を用いることにより、剥離層１３０ごとレジスト層１３２を除去する。本実施形態において、溶剤として有機溶剤を用いるが、これに限定されず、保護層１２６以下の層およびディスク基体１１０を溶解せずＳＯＧの剥離層１３０を溶解できれば、有機溶剤であっても無機溶剤であってもよい。有機溶剤は、ＳＯＧの種類によって適宜選定され、特に限定されるものではないが、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、乳酸エチル、エステル、プロピレングリコール・モノメチル・エーテル・アセテート等が挙げられる。無機溶剤は、ＳＯＧの種類によって適宜選定され、特に限定されるものではないが、例えば、ＫＯＨ含有液、ＮａＯＨ含有液、ＨＣｌ含有液、Ｈ_２ＳＯ_４含有液、Ｃｒ混酸（ＣｒＯ_３と硝酸、酢酸、リン酸等の混合液）等が挙げられる。なお、有機溶剤または無機溶剤は１種又は２種以上組み合わせて用いることができる。

＜最終保護層成膜工程＞
除去工程のあと、さらに保護層１２６を表面に成膜する(図３（ｅ）)。これにより、保護層１２６をより均一に成膜することが可能となる。また、膜硬度をさらに向上させることができる。最終保護層成膜工程における成膜方法は、保護層成膜工程および保護層再成膜工程と同様の成膜方法を適用することが可能である。

また、磁気記録層１２２と剥離層１３０の間に保護層１２６を備え、充填層１３８の表面にも保護層１２６を備える構成により、剥離層１３０を溶剤で除去する際に磁気記録層１２２が溶剤に接触するのを防ぐことが可能となり、磁気記録層１２２にダメージを与えるおそれを回避することができる。

＜平坦化工程＞
最終保護層成膜工程で成膜された保護層１２６の表面を、酸素を用いたＲＩＥにより平坦化する(酸素アッシング)。ＲＩＥによって突出した部分から優先的にエッチングされるため、その表面を全体的に平坦にすることができる。本実施形態においてＲＩＥのプラズマ源は、低圧で高密度プラズマが生成可能なＩＣＰを利用しているが、これに限定されず、ＥＣＲプラズマや、一般的な平行平板型ＲＩＥ装置を利用することもできる。

平坦化工程を含む構成により、平坦度をさらに向上させることが可能となる。したがって、ヘッドクラッシュやサーマルアスペリティ障害をさらに低減させることができる。

（潤滑層成膜工程）
潤滑層１２８は、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）をディップコート法により成膜することができる。ＰＦＰＥは長い鎖状の分子構造を有し、保護層１２６表面のＮ原子と高い親和性をもって結合する。この潤滑層１２８の作用により、垂直磁気記録媒体１００の表面に磁気ヘッドが接触しても、保護層１２６の損傷や欠損を防止することができる。

上述の磁気記録層エッチング工程に代えて、以下のイオン注入工程を行うことにより、パターニングを行ってもよい。イオン注入によって磁性トラック間のガードバンド領域の保磁力を適度に低下させると共に、比透磁率を適度に調節することで、良好なＳＮＲを維持しつつ、磁性領域への書き込み特性および読み出し特性を向上させることができる。

＜イオン注入工程＞
図４は、図２（ｃ）の状態から、このイオン注入工程を行った状態を示す。図４（ａ）に示すように、パターニング工程で所定のパターンにパターニングされたレジスト層１３２ａの凹部から、剥離層１３０および保護層１２６を介して、磁気記録層１２２へ、イオンビーム法を用いてイオンを注入する。これにより、磁気記録層１２２におけるイオンが注入された部分、すなわちガードバンド領域１４２の結晶を非晶質化することができ、レジスト層１３２の凸部の下にある部分を磁気的に分離することが可能となる。

なお、ミリングによってガードバンド領域を物理的に掘削する場合は、ガードバンド領域は非磁性となる。これと比べて、イオン注入によって磁性トラック間のガードバンド領域１４２を形成する場合には、ガードバンド領域１４２の保磁力を適度に低下させると共に、比透磁率を調節することができる。比透磁率は、１が硬磁性（ハード）、１００以上が軟磁性（ソフト）とされているが、特にガードバンド領域１４２の比透磁率を２〜１００（セミハードと称する）、望ましくは３〜５０で構成することで、良好なＳＮＲを維持しつつ、磁性領域への書き込み特性および読み出し特性を向上させることができる。

本実施形態では、注入するイオンとしてＡｒ、Ｎ２、Ｏ２の１または複数を用いているが、Ｂ、Ｐ、Ｓｉ，Ｆ、Ｃ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｋｒ、Ａｒ、Ｘｅ、Ｗ、Ａｓ、Ｇｅ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｎ２、Ｏ２からなる群から選択されたいずれか１または複数のイオンを注入してもよい。

また、本実施形態では、凹凸パターンが転写されたレジスト層１３２ａに別途処理を行わずイオン注入を行っているが、これに限定されず、磁気記録層エッチング工程の場合と同様、凹凸パターンが転写されたレジスト層１３２ａの凹部底面に残存するレジスト層（図２（ｃ）中クロスハッチングで示す。）をエッチング等によって除去してからイオン注入を行ってもよい。

＜除去工程＞
イオン注入工程後、磁気記録層エッチング工程の場合と同様、溶剤を用いることにより、剥離層１３０ごとレジスト層１３２を除去する（図４（ｂ））。

上述した如く、本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体１００の製造方法では、レジスト層１３２の直下に溶剤で除去可能なＳＯＧの剥離層１３０を成膜する構成により、パターンに応じて磁気記録層１２２を磁気的に分離した後、不要なレジスト層１３２を簡単かつ最適に除去することができる。したがって、表面に露出する層（保護層１２６）に損傷を与えることがなく、簡単かつ迅速にまたレジスト層１３２を除去することができる。また、従来は必要であったレジスト層１３２を除去するためのエッチングを行う必要がなくなるため、電力消費量を大幅に削減することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態において、剥離層１３０の直上にレジスト層１３２を成膜しているが、これに限定されず、剥離層とレジスト層の間に、耐熱性およびイオンマスク性、エッチング耐性を備えたマスク層（ＳｉＯ_２等）を成膜してもよい。この際パターニング工程におけるレジスト残渣を除去するためのエッチングのほかに、当該マスク層を除去するためのエッチング工程をさらに含むとよい。

さらに本実施形態において、磁気記録媒体として、垂直磁気記録媒体について説明したが、面内磁気記録媒体においても好適に用いることができる。

本発明は、磁気記録方式のＨＤＤなどに搭載される磁気記録媒体の製造方法および磁気記録媒体として利用可能である。

実施形態にかかる垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。 本実施形態にかかる磁気トラックパターン形成工程について説明するための説明図である。 本実施形態にかかる充填層成膜工程から最終保護層成膜工程までについて説明するための説明図である。 本実施形態にかかる他の磁気トラックパターン形成工程について説明するための説明図である。

符号の説明

１００ …垂直磁気記録媒体
１１０ …ディスク基体
１１２ …付着層
１１４ …軟磁性層
１１４ａ …第１軟磁性層
１１４ｂ …スペーサ層
１１４ｃ …第２軟磁性層
１１６ …前下地層
１１８ …下地層
１１８ａ …第１下地層
１１８ｂ …第２下地層
１２０ …非磁性グラニュラー層
１２２ …磁気記録層
１２２ａ …第１磁気記録層
１２２ｂ …第２磁気記録層
１２４ …連続層
１２６ …保護層
１２８ …潤滑層
１３０ …剥離層
１３２ …レジスト層
１３４ …スタンパ
１３６ …凹部
１３８ …充填層
１４０ …凹部に成膜される保護層
１４２ …ガードバンド領域

Claims (8)

1. 基体上に、磁気記録層を成膜する磁気記録層成膜工程と、
   前記磁気記録層の上に保護層を成膜する保護層成膜工程と、
   前記保護層の上にＳＯＧによって剥離層を成膜する剥離層成膜工程と、
   前記剥離層の上にレジスト層を成膜するレジスト層成膜工程と、
   前記レジスト層および剥離層を加工することで該レジスト層および剥離層の厚さを部分的に変化させ所定のパターンを形成するパターニング工程と、
   前記所定のパターンに対応したパターンで前記磁気記録層を磁気的に分離する磁気分離工程と、
   前記剥離層を溶剤で除去することにより前記レジスト層を除去する除去工程と、
   を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
2. 前記剥離層を除去する溶剤は、有機溶剤である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. 前記磁気分離工程は、
   前記磁気記録層をエッチングすることにより該磁気記録層を前記所定のパターンに基づいて凸部と凹部を形成する磁気記録層エッチング工程と、
   前記磁気記録層の凹部に非磁性の充填層を成膜する充填層成膜工程と、
   を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
4. 前記充填層成膜工程において前記磁気記録層の凹部に充填層を成膜した後、前記レジスト層を除去する除去工程の前に、該凹部にさらに保護層を成膜する保護層再成膜工程をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の磁気記録媒体の製造方法。
5. 前記磁気記録層は、柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性物質からなる粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
6. 基体上に、磁気記録層を成膜する磁気記録層成膜工程と、
   前記磁気記録層の上に保護層を成膜する保護層成膜工程と、
   前記保護層の上にＳＯＧによって剥離層を成膜する剥離層成膜工程と、
   前記剥離層の上にレジスト層を成膜するレジスト層成膜工程と、
   前記レジスト層および剥離層を加工することで該レジスト層および剥離層の厚さを部分的に変化させ所定のパターンを形成するパターニング工程と、
   前記磁気記録層をエッチングすることにより該磁気記録層を前記所定のパターンに基づいて凸部と凹部を形成する磁気記録層エッチング工程と、
   前記磁気記録層の凹部に非磁性の充填層を成膜する充填層成膜工程と、
   前記充填層成膜工程において前記磁気記録層の凹部に充填層を成膜した後、該凹部にさらに保護層を成膜する保護層再成膜工程と、
   前記剥離層を溶剤で除去することにより前記レジスト層を除去する除去工程と、
   さらに保護層を成膜する最終保護層成膜工程と、
   前記最終保護層成膜工程で成膜された保護層の表面を平坦にする平坦化工程と、
   を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
7. 請求項１から６に記載の磁気記録媒体の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする磁気記録媒体。
8. 基体上に少なくとも磁気記録層、保護層、潤滑層をこの順に備える磁気記録媒体であって、
   前記保護層と前記潤滑層の間にＳＯＧが介在することを特徴とする磁気記録媒体。

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