JP5605941B2 - Method for manufacturing magnetic recording medium - Google Patents
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Description
本発明は、例えばパターンドメディアの製造に用いられる磁気記録媒体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a magnetic recording medium used for manufacturing a patterned medium, for example.
近年、ディスクリートトラック（ＤＴＲ）、ビットパターンメディア（ＢＰＭ）等のパターンドメディアにおいては、磁性領域である記録領域に隣接して、記録領域を個々に分離するための非磁性の分離パターンが形成されている。分離パターンには、ＵＶレジストやハードマスク、スピンオングラス（ＳＯＧ）等が用いられ、パターンマスクが磁性層の上に形成される。そして、このパターンマスクを介して磁性層をエッチングしたり、磁性層にイオン注入を施したりすることで、磁性層内に磁性劣化させた分離パターンを形成している。例えば特許文献１には、イオン注入によって非磁性領域を形成する磁気記録媒体の製造方法が記載されている。
In recent years, in patterned media such as discrete tracks (DTR) and bit pattern media (BPM), nonmagnetic separation patterns for separating the recording areas are formed adjacent to the recording areas which are magnetic areas. ing. For the separation pattern, a UV resist, a hard mask, spin-on-glass (SOG), or the like is used, and the pattern mask is formed on the magnetic layer. Then, the magnetic layer is etched through this pattern mask, or ion implantation is performed on the magnetic layer, thereby forming a magnetically degraded separation pattern in the magnetic layer. For example,
パターンドメディアに代表される高密度磁気記録媒体においては、磁気ヘッドと対向する表面に高度な平坦性が要求される。このため、分離パターンの形成後、レジストパターンは、磁性層の表面から除去される。例えば特許文献２には、酸素プラズマのアッシングによるレジストの除去方法が記載されている。
In a high-density magnetic recording medium represented by a patterned medium, a high degree of flatness is required on the surface facing the magnetic head. For this reason, after the formation of the separation pattern, the resist pattern is removed from the surface of the magnetic layer. For example,
しかしながら、イオン注入後のレジストパターンは、イオンの照射により変質し、酸素プラズマを用いた通常のアッシング処理によってはレジストパターンを十分に除去することができず、磁性層表面にレジストの残渣が発生するという問題がある。例えば、注入イオンに窒素イオンを用いた場合、有機材料で形成されているレジストの一部の領域が窒素と結合し、当該領域においてアッシングに必要な反応が十分に得られなくなることが原因であると推量される。これにより、アッシング工程後にレジスト残渣を除去するための後処理が必要とされることもあり、効率が非常に悪かった。 However, the resist pattern after ion implantation is altered by ion irradiation, and the resist pattern cannot be sufficiently removed by a normal ashing process using oxygen plasma, and a resist residue is generated on the surface of the magnetic layer. There is a problem. For example, when nitrogen ions are used as implanted ions, a part of a resist formed of an organic material is bonded to nitrogen, and a reaction necessary for ashing cannot be sufficiently obtained in the region. It is guessed. As a result, post-processing for removing the resist residue after the ashing process may be required, and the efficiency is very poor.
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、イオン注入の際にマスクとして用いたレジストを効率よく除去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にある。 In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a magnetic recording medium that can efficiently remove a resist used as a mask during ion implantation.
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る磁気記録媒体の製造方法は、基板の上に磁性層を形成する工程を含む。
上記磁性層の上に、開口部を有する有機材料のレジストパターンが形成される。
上記開口部から露出する上記磁性層の露出領域にイオンを注入することで、上記露出領域が非磁性化される。
上記レジストパターンはフッ素処理される。
上記フッ素処理したレジストパターンは、非フッ素系の反応性物質を用いてアッシングされる。
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a magnetic recording medium according to an aspect of the present invention includes a step of forming a magnetic layer on a substrate.
A resist pattern of an organic material having an opening is formed on the magnetic layer.
By implanting ions into the exposed region of the magnetic layer exposed from the opening, the exposed region is demagnetized.
The resist pattern is treated with fluorine.
The fluorine-treated resist pattern is ashed using a non-fluorine-based reactive substance.
本発明の一実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法は、基板の上に磁性層を形成する工程を含む。
上記磁性層の上に、開口部を有する有機材料のレジストパターンが形成される。
上記開口部から露出する上記磁性層の露出領域にイオンを注入することで、上記露出領域が非磁性化される。
上記レジストパターンはフッ素処理される。
上記フッ素処理したレジストパターンは、非フッ素系の反応性物質を用いてアッシングされる。
A method for manufacturing a magnetic recording medium according to an embodiment of the present invention includes a step of forming a magnetic layer on a substrate.
A resist pattern of an organic material having an opening is formed on the magnetic layer.
By implanting ions into the exposed region of the magnetic layer exposed from the opening, the exposed region is demagnetized.
The resist pattern is treated with fluorine.
The fluorine-treated resist pattern is ashed using a non-fluorine-based reactive substance.
上記磁気記録媒体の製造方法は、イオン注入処理の終了後、レジストパターンをアッシングする前に、レジストパターンをフッ素処理する工程を有する。上記フッ素処理によって、イオンの照射により変質したレジストパターンは、上記アッシングによる除去処理に適した物質へ変換される。したがって、上記磁気記録媒体の製造方法によれば、アッシング工程において効率よくレジストパターンを除去することが可能となる。また、レジストの残渣量が低減されることで、表面平坦度の高い磁気記録媒体を安定して製造することができる。 The method for manufacturing a magnetic recording medium includes a step of performing a fluorine treatment on the resist pattern after the ion implantation process and before ashing the resist pattern. By the fluorine treatment, the resist pattern altered by ion irradiation is converted into a material suitable for the removal treatment by the ashing. Therefore, according to the method for manufacturing the magnetic recording medium, the resist pattern can be efficiently removed in the ashing process. In addition, since the resist residue amount is reduced, a magnetic recording medium with high surface flatness can be stably manufactured.
上記レジストパターンのフッ素処理では、フッ素を含むガスのプラズマである第１のプラズマを用いて上記レジストパターンを処理することができる。上記レジストパターンのアッシング処理では、非フッ素系のガスのプラズマである第２のプラズマを用いて上記レジストパターンを処理することができる。
上記フッ素処理により、レジストパターンは、アッシング処理時にガス化しやすい物質へ変換される。そして、上記アッシング処理により、当該フッ素処理されたレジストパターンを効率よく除去することができる。
In the fluorine treatment of the resist pattern, the resist pattern can be treated using a first plasma that is a plasma of a gas containing fluorine. In the ashing process of the resist pattern, the resist pattern can be processed using a second plasma which is a plasma of a non-fluorine gas.
By the fluorine treatment, the resist pattern is converted into a substance that is easily gasified during the ashing treatment. Then, the fluorine-treated resist pattern can be efficiently removed by the ashing process.
上記第１のプラズマを用いた処理時間を第１の時間、上記第２のプラズマを用いた処理時間を第２の時間としたとき、上記第１の時間および上記第２の時間の総和に対する上記第１の時間の比率は、５％以上５５％以下とすることができる。
上記比率が５％未満の場合、レジストパターンに対してフッ素処理による効果が十分でないおそれがある。一方、上記比率が５５％を超える場合、レジストパターンの下地層である磁性層に対するフッ素の影響が無視できなくなり、磁性層の保磁力の低下を招くおそれがある。したがって、上記比率を５％以上５５％以下とすることにより、レジスト残渣量を低減しながら、所望の磁気特性を有する磁気記録媒体を製造することができる。
When the processing time using the first plasma is the first time and the processing time using the second plasma is the second time, the above-mentioned sum of the first time and the second time The ratio of the first time can be 5% or more and 55% or less.
When the said ratio is less than 5%, there exists a possibility that the effect by a fluorine process may not be enough with respect to a resist pattern. On the other hand, if the ratio exceeds 55%, the influence of fluorine on the magnetic layer, which is the underlayer of the resist pattern, cannot be ignored, and the coercivity of the magnetic layer may be reduced. Therefore, by setting the ratio to 5% or more and 55% or less, it is possible to manufacture a magnetic recording medium having desired magnetic characteristics while reducing the resist residue amount.
上記レジストパターンのフッ素処理は、上記基板に０．０３Ｗ／ｃｍ２以上５Ｗ／ｃｍ２以下のバイアス電力を印加する工程を含んでもよい。
これにより、レジストパターンのフッ素処理を促進でき、フッ素処理に要する時間の短縮を図ることができる。上記バイアス電力が０．０３Ｗ／ｃｍ２未満の場合、レジストパターンに対するフッ素処理が不十分となり、アッシング処理でレジストを効率よく除去できないおそれがある。一方、上記バイアス電力が５Ｗ／ｃｍ２を超える場合、レジストパターンの下地層である磁性層に対するフッ素の影響が無視できなくなり、磁性層の保磁力の低下を招くおそれがある。
The fluorine treatment of the resist pattern may include a step of applying a bias power of 0.03 W / cm 2 or more and 5 W / cm 2 or less to the substrate.
Thereby, the fluorine treatment of the resist pattern can be promoted, and the time required for the fluorine treatment can be shortened. When the bias power is less than 0.03 W / cm 2 , the fluorine treatment for the resist pattern becomes insufficient, and the resist may not be efficiently removed by the ashing treatment. On the other hand, when the bias power exceeds 5 W / cm 2 , the influence of fluorine on the magnetic layer that is the underlayer of the resist pattern cannot be ignored, and the coercivity of the magnetic layer may be reduced.
磁性層の非磁性化のために注入するイオンは、特に限定されないが、例えば窒素イオンを用いることができる。これにより、フッ素処理によって、レジストパターンをアッシング処理時に除去されやすい化学的性質へ効率よく改質することが可能となる。 The ions implanted for demagnetization of the magnetic layer are not particularly limited, and for example, nitrogen ions can be used. Thus, the fluorine treatment can efficiently modify the resist pattern to a chemical property that is easily removed during the ashing treatment.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の一実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法を概略的に説明する、主要工程の素子の断面図である。本実施形態では、磁気記録媒体として、複数の磁性領域が非磁性領域によって相互に分離されたパターンドメディアを例に挙げて説明する。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a main process element, schematically illustrating a method of manufacturing a magnetic recording medium according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, a patterned medium in which a plurality of magnetic regions are separated from each other by a nonmagnetic region will be described as an example of a magnetic recording medium.
本実施形態の磁気記録媒体の製造方法は、磁性層の形成工程と、レジストパターンの形成工程と、イオン注入工程と、レジストパターンの除去工程と、保護膜の形成工程とを有する。 The method for manufacturing a magnetic recording medium according to the present embodiment includes a magnetic layer forming step, a resist pattern forming step, an ion implantation step, a resist pattern removing step, and a protective film forming step.
図１（Ａ）は、磁性層の形成工程を示している。この工程では、基板１１上に磁性層１２が形成される。基板１１は、典型的にはガラス基板やシリコン基板であるが、勿論これらに限られない。磁性層１２には、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉに代表される各種強磁性金属、合金、人工格子、アモルファス金属が用いられ、特に本実施形態では軟磁気特性を有する強磁性材料が用いられる。磁性層１２の形成方法は特に限定されず、スパッタリング法、蒸着法等が挙げられる。
FIG. 1A shows a magnetic layer forming process. In this step, the
磁性層１２は、単層構造に限られず、多層構造であってもよい。また、基板１１との密着性を高めるための下地層や磁性層表面を保護する保護層等が形成されていてもよい。
The
図１（Ｂ）は、レジストパターンの形成工程を示している。この工程では、後述するイオン注入処理によって磁性層１２の層内に非磁性領域を形成するためのマスクとして機能するレジストパターン１３が磁性層１２の表面に形成される。レジストには公知の有機材料が用いられる。レジストパターン１３は、磁性層１２の表面にレジスト層を形成した後、当該レジスト層を所定のパターン形状に露光および現像することによって形成される。上記レジスト層は、磁性層１２の表面に塗布された液状レジストでもよいし、磁性層１２の表面に貼り合わされたドライフィルムレジストでもよい。
FIG. 1B shows a resist pattern forming process. In this step, a resist
レジストパターン１３は開口部１３ａを有し、レジストパターン１３によって被覆される領域と、開口部１３ａを介して露出する露出領域とに磁性層１２を区画する。開口部１３ａは、非磁性領域の形状を決定し、開口部１３ａの形状および大きさは、磁気記録媒体の種類や仕様に応じて適宜設定される。例えば、パターンドメディアに代表される高密度磁気記録媒体の作製に必要なレジストパターン１３の厚みおよびパターン幅は、例えば数十〜数百ナノメートルオーダとされる。
The resist
図１（Ｃ）は、イオン注入工程を示している。この工程では、レジストパターン１３をマスクとして磁性層１２へイオンが照射される。レジストパターン１３の開口部１３ａから露出する磁性層１２の露出領域は、イオンが注入されることで非磁性化される。これにより、磁性層１２の層内に、レジストパターン１３で被覆された強磁性領域１２ａと、レジストパターン１３の開口部１３ａに対応する非磁性領域１２ｂとが形成される。
FIG. 1C shows an ion implantation process. In this step, ions are irradiated to the
磁性層１２へ注入されるイオンは特に限定されず、本実施形態では窒素イオンが用いられる。なおこれ以外にも、酸素、ホウ素、炭素、フッ素、バリウム、アルゴン、ヘリウム等の各種イオンを用いることができる。磁性層１２へ注入されるイオンの量（ドーズ量）は特に限定されず、イオンの種類や磁性層１２の材料の種類等に応じて適宜設定される。
The ions implanted into the
図１（Ｄ）は、レジストパターン１３の除去工程を示している。この工程では、レジストパターン１３が磁性層１２の上から除去される。レジストパターン１３の除去工程には、主として、酸素や水素などのプラズマを利用したアッシング処理が採用される。本実施形態では、このアッシング処理の前にレジストパターン１３に対するフッ素処理が実施されるが、その詳細は後述する。
FIG. 1D shows a step of removing the resist
図１（Ｅ）は、保護膜の形成工程を示している。この工程では、磁性層１２の表面に保護膜１４が形成される。保護膜１４の種類は特に限定されず、本実施形態ではダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜が用いられるが、これ以外にも、スパッタカーボン膜、窒素化カーボン膜、窒素化珪素（ＳｉＮ）膜などが適用可能である。保護膜１４の形成方法も特に限定されず、例えば、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法などが用いられる。
FIG. 1E shows a protective film formation step. In this step, the
以上のような工程が順次実施されることにより、磁気記録媒体１０が作製される。
The
次に、レジストパターンの除去工程の詳細について図２を参照して説明する。図２は、イオン注入からアッシング処理までの各工程を説明する素子の模式断面図である。 Next, details of the resist pattern removing step will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an element for explaining each process from ion implantation to ashing.
図２（Ａ）に示すイオン注入工程では、レジストパターン１３は、磁性層１２へのイオンの照射領域を画定しつつ、イオンの照射を受けることで物理的および化学的変化を生じさせられる。すなわち、レジストパターン１３は、イオンにより物理的にスパッタされてマスク厚みが徐々に減少させられる。また、レジストパターン１３は、窒素イオンの注入を受けることで一部の領域に化学変化が生じ、Ｃ−Ｎ系の化合物（Ｃ３Ｎｘ等）が生成させられる。したがって、図２（Ｂ）に示すようにイオン注入処理の前後においてレジストパターン１３は形状的に変化するだけでなく化学的にも変化する。
In the ion implantation step shown in FIG. 2A, the resist
このように化学構造が変化したレジストパターンは、酸素プラズマや水素プラズマを用いた通常のアッシング処理では除去され難く、磁性層表面に残渣を発生させやすい。これは、有機材料で形成されているレジストの一部の領域が窒素と結合し、当該結合領域においてアッシングに必要な反応が十分に得られなくなることが原因であると推量される。これにより、アッシング工程後にレジスト残渣を除去するための後処理が必要とされることもあり、効率が非常に悪かった。 Such a resist pattern having a changed chemical structure is difficult to remove by a normal ashing process using oxygen plasma or hydrogen plasma, and a residue is likely to be generated on the surface of the magnetic layer. This is presumed to be caused by a partial region of the resist formed of an organic material being bonded to nitrogen, and a reaction necessary for ashing cannot be sufficiently obtained in the bonded region. As a result, post-processing for removing the resist residue after the ashing process may be required, and the efficiency is very poor.
そこで本実施形態では、レジストパターン１３のアッシング前に、レジストパターン１３のフッ素処理工程を有する。図２（Ｃ）は、レジストパターン１３のフッ素処理工程を概略的に示している。本実施形態では、図示しない真空チャンバ内に、イオン注入工程後の基板１１が装填され、上記真空チャンバ内においてフッ素系ガスのプラズマを発生させることで、基板１１上のレジストパターン１３が処理される。これにより、プラズマ中のフッ素ラジカルがレジストパターン１３内のＣ−Ｎ結合を分解し、水素プラズマあるいは酸素プラズマを用いた通常のアッシング処理によって、ＣＨｘなどの揮発しやすい状態に変換される。このような処理をアッシング前に実施することによって、図２（Ｄ）および図２（Ｅ）に示すように磁性層１２の表面からレジストパターン１３を容易に除去できるようになり、レジストの残渣量が低減される。
Therefore, in the present embodiment, before the resist
レジストパターン１３のフッ素処理およびアッシング処理は、別々の真空チャンバで実施されてもよいし、同一の真空チャンバ内において実施されてもよい。同一の真空チャンバで両処理を実施する場合、フッ素処理工程とアッシング処理工程とは、真空チャンバに導入されるプロセスガスを入れ替えることによって、切り替えることができる。この場合、プラズマの発生条件は、各工程において逐次最適化されればよい。
The fluorine treatment and ashing treatment of the resist
フッ素処理に使用されるフッ素系ガスは特に限定されず、例えば、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、ＣＨＦ３、ＮＦ３、ＳＦ６、あるいはこれらとＡｒ、Ｎ２、Ｏ２等の混合ガスを用いることができる。 The fluorine-based gas used for the fluorine treatment is not particularly limited. For example, CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , CHF 3 , NF 3 , SF 6 , and these, Ar, N 2 , O 2, etc. The mixed gas can be used.
アッシング処理に使用されるガスは、Ｈ２、Ｏ２、Ｏ３、あるいはこれらとＡｒ、Ｎ２等の混合ガスを用いることができる。
As a gas used for the ashing treatment, H 2 , O 2 , O 3 , or a mixed gas thereof such as Ar and
上述のフッ素処理工程では、レジストパターン１３の一部はフッ素ラジカルとの反応によりＣＦｘを生成して揮発し、フッ素処理の前後においてレジストパターン１３の厚みあるいはパターン幅が減少する。一方、磁性層１２とフッ素ラジカルとの反応は磁性の劣化を引き起こすため、処理時間が長くなるに従い、強磁性領域１２ａの磁気特性の低下を招くおそれがある。磁気特性の低下には、例えば保磁力、残留磁化の低下が挙げられる。したがって、フッ素処理に要する時間は、レジストパターン１３の性状、アッシング処理条件、要求される素子の磁気特性等に応じて適宜設定される。
In the above-described fluorine treatment process, a part of the resist
本実施形態では、フッ素処理の処理時間を第１の時間、アッシング処理の処理時間を第２の時間としたとき、第１の時間および第２の時間の総和に対する第１の時間の比率が５％以上５５％以下とされている。上記比率が５％未満の場合、レジストパターン１３に対してフッ素処理による効果が十分でないおそれがある。一方、上記比率が５５％を超える場合、レジストパターン１３の下地層である磁性層（強磁性領域１２ａ）に対するフッ素の影響が無視できなくなり、磁性層の保磁力の低下を招くおそれがある。したがって、上記比率を５％以上５５％以下とすることにより、レジスト残渣量を低減しながら、所望の磁気特性を有する磁気記録媒体を製造することができる。
In the present embodiment, when the treatment time of the fluorine treatment is the first time and the treatment time of the ashing treatment is the second time, the ratio of the first time to the sum of the first time and the second time is 5 % To 55%. If the ratio is less than 5%, the effect of the fluorine treatment on the resist
また、上述のフッ素処理において、基板１１に適宜のバイアス電力が印加されてもよい。これにより、レジストパターン１３のフッ素処理を促進でき、フッ素処理に要する時間の短縮を図ることができる。
Further, in the above-described fluorine treatment, an appropriate bias power may be applied to the
バイアス電力（パワー密度）は特に限定されないが、例えば、０．０３Ｗ／ｃｍ２以上５Ｗ／ｃｍ２以下とすることができる。上記バイアス電力が０．０３Ｗ／ｃｍ２未満の場合、レジストパターン１３に対するフッ素処理が不十分となり、アッシング処理でレジストパターン１３を効率よく除去できないおそれがある。一方、上記バイアス電力が５Ｗ／ｃｍ２を超える場合、レジストパターン１３の下地層である磁性層（強磁性領域１２ａ）に対するフッ素の影響が無視できなくなり、磁性層の保磁力の低下を招くおそれがある。
The bias power (power density) is not particularly limited, but can be set to 0.03 W / cm 2 or more and 5 W / cm 2 or less, for example. When the bias power is less than 0.03 W / cm 2, the fluorine treatment for the resist
以上のように、本実施形態によれば、アッシング工程において効率よくレジストパターン１３を除去することができる。また、レジストの残渣量が低減されることで、表面平坦度の高い磁気記録媒体１０を安定して製造することができる。
As described above, according to the present embodiment, the resist
［実施例１］
磁性層上に形成した厚み３０ｎｍの有機レジストに窒素イオンを注入した後、当該レジストのアッシング処理を実施した。磁性層を構成する強磁性材料は、厚み２０ｎｍのＣｏＣｒＰｔとした。有機レジストには、市販のレジスト材料（モレキュラーインプリンツ社製）を用いた。イオンのドーズ量［ａｔｏｍｓ／ｃｍ２］は、１×１０１５（１Ｅ＋１５）、１×１０１６（１Ｅ＋１６）、５×１０１６（５Ｅ＋１６）とした。
[Example 1]
After injecting nitrogen ions into an organic resist having a thickness of 30 nm formed on the magnetic layer, the resist was ashed. The ferromagnetic material constituting the magnetic layer was CoCrPt with a thickness of 20 nm. As the organic resist, a commercially available resist material (manufactured by Molecular Imprints) was used. The ion dose [atoms / cm 2 ] was 1 × 10 15 (1E + 15), 1 × 10 16 (1E + 16), and 5 × 10 16 (5E + 16).
前処理として、図２（Ｃ）を参照して説明したフッ素処理を実施し、後処理として、図２（Ｄ）に示したアッシング処理を実施した。前処理には、ＩＣＰプラズマ処理装置（アルバック社製、NE-5700）を用い、後処理にはマイクロ波プラズマ処理装置（アルバック社製、NA-1300）を用いた。前処理および後処理の処理条件は、それぞれ以下のとおりとした。
（前処理）
ＩＣＰ：アンテナ周波数１２．５ＭＨｚ、パワー密度６Ｗ／ｃｍ２
基板バイアス：周波数１３．５６ＭＨｚ、パワー密度３Ｗ／ｃｍ２
処理ガス：ＣＦ４
圧力：５Ｐａ
（後処理）
マイクロ波：周波数２．４５ＧＨｚ、パワー密度６Ｗ／ｃｍ２
処理ガス：１０％Ｎ２９０％Ｈ２
圧力：１００Ｐａ
As pre-processing, the fluorine treatment described with reference to FIG. 2C was performed, and as post-processing, the ashing processing illustrated in FIG. 2D was performed. An ICP plasma processing apparatus (manufactured by ULVAC, NE-5700) was used for the pretreatment, and a microwave plasma processing apparatus (manufactured by ULVAC, NA-1300) was used for the post-processing. The pretreatment and posttreatment conditions were as follows.
(Preprocessing)
ICP: antenna frequency 12.5 MHz, power density 6 W / cm 2
Substrate bias: frequency 13.56 MHz, power density 3 W / cm 2
Processing gas: CF 4
Pressure: 5Pa
(Post-processing)
Microwave: frequency 2.45 GHz, power density 6 W / cm 2
Process gas: 10% N 2 90% H 2
Pressure: 100Pa
前処理の処理時間と後処理の処理時間との合計は６０秒とした。そして、前処理の処理時間を３秒（時間比率５％）、後処理を５７秒としたときの磁性層表面のレジスト残渣量と、磁性層の保磁力をそれぞれ測定した。残渣量の測定には原子間力顕微鏡（ナノテクノロジーズ社製、Nano-I）を用い、保磁力の測定にはカー効果測定装置（日本分光社製、K-250）を用いた。
The total of the preprocessing time and the postprocessing time was 60 seconds. Then, the amount of resist residue on the surface of the magnetic layer and the coercive force of the magnetic layer were measured when the pretreatment time was 3 seconds (
［実施例２］
上記前処理の処理時間を１２秒（時間比率２０％）、上記後処理の処理時間を４８秒とした以外は、実施例１と同一の条件でレジストの残渣量および磁性層の保磁力をそれぞれ測定した。
[Example 2]
Except for the pretreatment time of 12 seconds (
［実施例３］
上記前処理の処理時間を３０秒（時間比率５０％）、上記後処理の処理時間を３０秒とした以外は、実施例１と同一の条件でレジストの残渣量および磁性層の保磁力をそれぞれ測定した。
[Example 3]
Except for the pre-treatment time of 30 seconds (time ratio 50%) and the post-treatment time of 30 seconds, the resist residual amount and the coercivity of the magnetic layer were respectively the same as in Example 1. It was measured.
［実施例４］
上記前処理の処理時間を３３秒（時間比率５５％）、上記後処理の処理時間を２７秒とした以外は、実施例１と同一の条件でレジストの残渣量および磁性層の保磁力をそれぞれ測定した。
[Example 4]
Except for the pre-treatment time of 33 seconds (time ratio 55%) and the post-treatment time of 27 seconds, the resist residual amount and the coercivity of the magnetic layer were the same as in Example 1, respectively. It was measured.
［比較例１］
上記前処理を省略し、上記後処理のみを実施した以外は、上述の実施例１と同一の条件でレジストの残渣量および磁性層の保磁力をそれぞれ測定した。
[Comparative Example 1]
The amount of resist residue and the coercivity of the magnetic layer were measured under the same conditions as in Example 1 except that the pretreatment was omitted and only the posttreatment was performed.
［比較例２］
上記前処理に先立って上記後処理を実施し、その後、上記前処理を実施した。上記後処理の処理時間を４２秒（時間比率７０％）、上記前処理の処理時間を１８秒とした以外は、上述の実施例１と同一の条件でレジストの残渣量および磁性層の保磁力をそれぞれ測定した。
[Comparative Example 2]
Prior to the pretreatment, the posttreatment was performed, and then the pretreatment was performed. The amount of resist residue and the coercive force of the magnetic layer were the same as in Example 1 except that the post-treatment time was 42 seconds (time ratio 70%) and the pre-treatment time was 18 seconds. Was measured respectively.
［比較例３］
上記後処理の処理時間を４８秒（時間比率８０％）、上記前処理の処理時間を１２秒とした以外は、上述の比較例２と同一の条件でレジストの残渣量および磁性層の保磁力をそれぞれ測定した。
[Comparative Example 3]
Resist residue amount and magnetic layer coercive force under the same conditions as in Comparative Example 2 except that the post-treatment time was 48 seconds (time ratio 80%) and the pre-treatment time was 12 seconds. Was measured respectively.
［比較例４］
上記後処理の処理時間を５７秒（時間比率９５％）、上記前処理の処理時間を３秒とした以外は、上述の比較例２と同一の条件でレジストの残渣量および磁性層の保磁力をそれぞれ測定した。
[Comparative Example 4]
Resist residue amount and magnetic layer coercive force under the same conditions as in Comparative Example 2 except that the post-treatment time was 57 seconds (time ratio 95%) and the pre-treatment time was 3 seconds. Was measured respectively.
実施例１〜４および比較例１〜４におけるレジストの残渣量および磁性層の保磁力の測定結果を図３および図４にそれぞれ示す。図３の横軸の「処理前ｒｅｆ」は、アッシング処理（前処理および後処理）前のレジストの初期膜厚を示している（図５、図７において同じ）。また、図４の横軸の「処理前ｒｅｆ」は、処理前の磁性層の保磁力を示しており、各例の保磁力は、当該処理前の保磁力の相対比で示されている（図６において同じ）。なお図４は、イオンのドーズ量が１Ｅ＋１６［ａｔｏｍｓ／ｃｍ２］の場合を示している。 The measurement results of the resist residue amount and the coercivity of the magnetic layer in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 are shown in FIGS. 3 and 4, respectively. “Pre-processing ref” on the horizontal axis in FIG. 3 indicates the initial film thickness of the resist before ashing (pre-processing and post-processing) (the same applies to FIGS. 5 and 7). Further, “pre-treatment ref” on the horizontal axis in FIG. 4 indicates the coercivity of the magnetic layer before treatment, and the coercivity of each example is indicated by the relative ratio of the coercivity before treatment ( Same in FIG. 6). FIG. 4 shows the case where the ion dose is 1E + 16 [atoms / cm 2 ].
図３に示すように、フッ素処理（前処理）のない比較例１を除いて、レジストの残渣量を２ｎｍ以下に低減できることが確認された。このことから、フッ素処理の実施により、レジストの除去効果が大きく高まることが確認された。 As shown in FIG. 3, it was confirmed that the amount of resist residue could be reduced to 2 nm or less except for Comparative Example 1 in which no fluorine treatment (pretreatment) was performed. From this, it was confirmed that the removal effect of the resist is greatly enhanced by performing the fluorine treatment.
一方、図４に示すように、磁性層の保磁力に関しては、実施例１〜４に比べて、比較例２〜４は顕著な低下が認められた。これは、フッ素処理がアッシング処理の後に実施されたことで磁性層がフッ素の影響を受けたためであると推認される。したがって、アッシング処理の前にフッ素処理を実施することは、磁性層の磁気特性の低下防止に大きく貢献する。また、フッ素処理の時間比率が５％〜５０％である実施例１〜３においては、保磁力の低下が０．０５％以下に抑えられることが確認された。 On the other hand, as shown in FIG. 4, with respect to the coercive force of the magnetic layer, Comparative Examples 2 to 4 showed a marked decrease compared to Examples 1 to 4. This is presumably because the fluorine treatment was performed after the ashing treatment, so that the magnetic layer was affected by fluorine. Therefore, performing the fluorine treatment before the ashing treatment greatly contributes to prevention of deterioration of the magnetic properties of the magnetic layer. In Examples 1 to 3 in which the time ratio of the fluorine treatment is 5% to 50%, it was confirmed that the decrease in coercive force was suppressed to 0.05% or less.
次に、実施例１〜３において、イオンのドーズ量の違いによるレジスト残渣量を測定したところ、図５に示すような結果が得られた。各実施例ともに、イオンのドーズ量による残渣の違いは、ほとんど認められなかった。 Next, in Examples 1 to 3, when the amount of resist residue due to the difference in ion dose was measured, the results shown in FIG. 5 were obtained. In each Example, the difference in the residue due to the dose amount of ions was hardly recognized.
一方、実施例１〜３において、イオンのドーズ量の違いによる磁性層の保磁力の変化を測定したところ、図６に示すような結果が得られた。各実施例ともに、イオンのドーズ量による保磁力の差は、ほとんど認められなかった。 On the other hand, in Examples 1 to 3, when the change in coercive force of the magnetic layer due to the difference in ion dose was measured, the results shown in FIG. 6 were obtained. In each example, the difference in coercive force due to the dose amount of ions was hardly recognized.
図７および図８は、実施例２において基板にバイアス電力を印加してフッ素処理（前処理）を実施したときの、バイアス電力とレジストの残渣量および磁性層の保磁力との関係をそれぞれ示す実験結果である。 7 and 8 show the relationship between the bias power, the resist residue amount, and the coercivity of the magnetic layer, respectively, when a bias power is applied to the substrate in Example 2 and a fluorine treatment (pretreatment) is performed. It is an experimental result.
図７に示すように、基板にバイアス電力を印加することで、レジスト残渣の低減効果が高くなることが確認された。また、バイアスバイアスパワー密度が０．０３Ｗ／ｃｍ２以上においてバイアスパワー密度の大きさにほとんど関係なく一定の残渣量に抑えられることが確認された。 As shown in FIG. 7, it was confirmed that the application of bias power to the substrate increases the resist residue reduction effect. Further, it was confirmed that when the bias bias power density is 0.03 W / cm 2 or more, the amount of residue can be suppressed to a constant regardless of the magnitude of the bias power density.
一方、図８に示すように、バイアスパワー密度が高くなるほど保磁力の低下が確認された。したがって、磁性層の磁気特性の劣化を抑制する観点から、バイアスパワー密度に上限を設定することが好ましい。例えば、バイアスパワー密度を５Ｗ／ｃｍ２以下とすることで、保磁力の低下を０．０５％以下に抑えることが可能である。 On the other hand, as shown in FIG. 8, it was confirmed that the coercive force decreased as the bias power density increased. Therefore, it is preferable to set an upper limit on the bias power density from the viewpoint of suppressing the deterioration of the magnetic characteristics of the magnetic layer. For example, by setting the bias power density to 5 W / cm 2 or less, it is possible to suppress the decrease in coercive force to 0.05% or less.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.
例えば以上の実施形態では、レジストパターンに対するフッ素処理として、フッ素系ガスのプラズマを利用したドライ処理を適用したが、これに代えて、フッ素系の薬液を用いたウェット処理が採用されてもよい。同様に、フッ素処理の後に実施されるアッシング処理もウェット処理で実施されてもよい。 For example, in the above embodiment, the dry treatment using a fluorine-based gas plasma is applied as the fluorine treatment for the resist pattern, but a wet treatment using a fluorine-based chemical solution may be employed instead. Similarly, the ashing process performed after the fluorine process may be performed by a wet process.
また、以上の実施形態では、磁気記録媒体としてパターンドメディアに代表される高密度磁気記録媒体を例に挙げて説明したが、これに限られず、例えば磁気ヘッド、ＭＲＡＭに代表される磁気抵抗効果素子の製造にも、本発明は適用可能である。 In the above embodiment, the high-density magnetic recording medium typified by patterned media has been described as an example of the magnetic recording medium. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to the manufacture of elements.
１０…磁気記録媒体
１１…基板
１２…磁性層
１２ａ…強磁性層
１２ｂ…非磁性層
１３…レジストパターン
１４…保護膜
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記磁性層の上に、開口部を有する有機材料のレジストパターンを形成し、
前記開口部から露出する前記磁性層の露出領域に窒素、酸素、ホウ素、炭素、バリウム、アルゴン、ヘリウムのうち少なくとも１種からなるイオンを注入することで、前記露出領域を非磁性化し、
前記レジストパターンをフッ素処理し、
前記フッ素処理したレジストパターンを非フッ素系の反応性物質を用いてアッシングする
磁気記録媒体の製造方法。 Forming a magnetic layer on the substrate,
On the magnetic layer, forming a resist pattern of an organic material having an opening,
Implanting ions made of at least one of nitrogen, oxygen, boron, carbon, barium, argon, and helium into the exposed region of the magnetic layer exposed from the opening makes the exposed region non-magnetic,
The resist pattern is treated with fluorine,
A method of manufacturing a magnetic recording medium, wherein the fluorine-treated resist pattern is ashed using a non-fluorine-based reactive substance.
前記レジストパターンのフッ素処理では、ＣＦ ４ 、Ｃ ２ Ｆ ６ 、Ｃ ３ Ｆ ８ 、ＣＨＦ ３ 、ＮＦ ３ 、ＳＦ ６ 、あるいはこれらとＡｒ、Ｎ ２ 、Ｏ ２ との混合ガスのプラズマである第１のプラズマを用いて前記レジストパターンを処理し、
前記レジストパターンのアッシング処理では、非フッ素系のガスのプラズマである第２のプラズマを用いて前記レジストパターンを処理する磁気記録媒体の製造方法。 A method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1,
In the fluorine treatment of the resist pattern, CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , CHF 3 , NF 3 , SF 6 , or a mixed gas plasma of these with Ar, N 2 , O 2 is used. The resist pattern is processed using a plasma of
In the resist pattern ashing process, a method of manufacturing a magnetic recording medium, wherein the resist pattern is processed using a second plasma which is a plasma of a non-fluorine gas.
前記第１のプラズマを用いた処理時間を第１の時間、前記第２のプラズマを用いた処理時間を第２の時間としたとき、前記第１の時間および前記第２の時間の総和に対する前記第１の時間の比率は５％以上５５％以下である磁気記録媒体の製造方法。 A method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 2,
When the processing time using the first plasma is the first time and the processing time using the second plasma is the second time, the sum of the first time and the second time The method of manufacturing a magnetic recording medium, wherein the ratio of the first time is 5% or more and 55% or less.
前記レジストパターンのフッ素処理は、前記基板に０．０３Ｗ／ｃｍ２以上５Ｗ／ｃｍ２以下のバイアス電力を印加する工程を含む磁気記録媒体の製造方法。 A method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 2,
The method of manufacturing a magnetic recording medium, wherein the fluorine treatment of the resist pattern includes a step of applying a bias power of 0.03 W / cm 2 or more and 5 W / cm 2 or less to the substrate.
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