WO2008062772A1 - Procédé de fabrication de milieu d'enregistrement magnétique - Google Patents

Description

明 細 書

磁気記憶媒体の製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、磁気記憶媒体の製造方法に関する。

背景技術

[0002] 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、狭トラック化が 生じる。その結果、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。

[0003] そこで、例えば特許文献 1は、面記録密度の向上を実現させるいわゆるディスクリー トタイプの磁気記録媒体を提案している。この磁気記録媒体は、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することによって形 成されている。

[0004] 例えば特許文献 2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ツ チングなどのトライエッチング法を用いて記憶層に凹凸パターンを形成する加工技術 を開示している。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

[0005] 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。

[0006] 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することにより磁気ディスクの表面を同じレベルにする要請が ある。例えば、特許文献 3は、半導体素子の微細加工技術で利用される CMP (Chem ical Mechanical Polishing)などの研磨技術を平坦化技術に応用することを開示して いる。

[0007] 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。

[0008] しかしながら、 CMP技術では、上記の加工精度を得難ぐ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ぐ洗浄などに多 大な時間やコストを要する問題を招いていた。

特許文献 1 :特開平 9 97419号公報

特許文献 2：特開 2000— 322710号公報

特許文献 3：特開 2003— 16622号公報

発明の開示

[0009] 本発明は、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。

本発明の第 1側面は、磁気記憶媒体の製造方法である。該方法は、基板に磁性層 を形成する磁性層形成工程と、前記磁性層の上方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、前記凹部の内部と前記レジストマスクの上方とに前記凹部の深さに応じた膜 厚を有する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の上方に 堆積され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、を含む。

図面の簡単な説明

[0010] [図 1]本発明の磁気記憶媒体の概略的な断面図。

[図 2]第一実施形態の磁気記憶媒体の製造方法による磁性層形成工程を示す概略 的な断面図。 [図 3]第一実施形態の磁気記憶媒体の製造方法によるマスク形成工程及び凹部形 成工程を示す概略的な断面図。

[図 4]第一実施形態の磁気記憶媒体の製造方法による非磁性層形成工程を示す概 略的な断面図。

[図 5]第一実施形態の磁気記憶媒体の製造方法によるレジスト剥離工程を示す概略 的な断面図。

[図 6]第二実施形態の磁気記憶媒体の製造方法による磁性層形成工程を示す概略 的な断面図。

[図 7]第二実施形態の磁気記憶媒体の製造方法によるレジスト剥離工程を示す概略 的な断面図。

[図 8]第二実施形態の磁気記憶媒体の製造方法による犠牲層形成工程を示す概略 的な断面図。

[図 9]第二実施形態の磁気記憶媒体の製造方法による犠牲層除去工程を示す概略 的な断面図。

[図 10]磁性層のエッチングによって得られる光の発光強度スペクトルと、犠牲層のェ ツチングによって得られる光の発光強度スペクトルとを示す概略図。

[図 11]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 す概略図。

[図 12]変更例の磁気記憶媒体の製造方法を示す概略的な断面図。

[図 13]他の変更例の磁気記憶媒体の製造方法を示す概略的な断面図。

発明を実施するための最良の形態

[0011] (第一実施形態）

以下、本発明の第一実施形態の磁気記録媒体を図面に従って説明する。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 10である。図 1は、磁気ディスク 10の概略断 面図である。

[0012] 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 1 2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。

[0013] 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、アルミ二 ゥ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 るためのシード層としても機能し、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。

[0014] 軟磁性層 13は、記憶層 15の垂直配向を促進させるための磁性層であって、軟磁 気特性を有している。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。

[0015] 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。

[0016] 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ており、それらの 分離された記憶層 15の各々は、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、データ領域とサーボ領域とで異なる形状やサイズを有する。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!/、。

[0017] 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。または、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 、 Al O 、

2 2 3

Ta Oを含むダラ二ユ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

2 3

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 されるように形成されてもよ!/、。

[0018] 非磁性層 16は、各記憶層 15を磁気的に分離させるように、記憶層 15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との最大段差が 3nm以下である。非磁性層 16を構成する非磁性材料に は、 SiO 、 Al O 、 Ta O 、 MgFなどを用いることができる。

2 2 3 2 3 2

[0019] 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、 0 . 5〜； 15nmの膜厚を有する。保護層 17には、例えばダイァモンド'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

〇

[0020] 潤滑層 18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 18 aは、記憶面 15aと非磁性面 16aとによって形成された共通する平坦面を維持するよ うに、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。

[0021] 次に、磁気ディスク 10の製造方法について以下に説明する。図 2〜図 5は、磁気デ イスク 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、次いで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)。

[0022] 図 3において、記憶層 15を形成した後、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リソグラフィを行 うことによって形成する。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!/、。

[0023] レジストマスク Rを形成した後、基板 11の全体を反応性プラズマ PL1に晒すことによ り、レジストマスク Rをマスクにして記憶層 15のパターン（凹部 H)を形成する（凹部形 成工程）。エッチングガスには、 CI、 BC1、 HBr、 C F 、 CFなどのハロゲン系のガ

2 3 4 8 4

ス、該ハロゲン系のガスと Arあるいは Nとの混合ガス、 NHと COとの混合ガスなどを

2 3

用いること力 Sでさる。

[0024] 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か、 H Oプラズマか、または、 Ar及び Nの少なくと

2 2

も 1つに水素もしくは水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。これによつて、記憶層 15のパターンの腐食（ァフ ターコロージヨン）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 確保すること力 Sでさる。

[0025] 図 4において、記憶層 15のパターンを形成した後、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、に非磁性層 16を形成する。

[0026] 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の法線方向にほ ぼ一致させるようにして基板 11の全体にわたり異方性スパッタを施す。異方性スパッ タとは、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ので、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）と実質的に略 同じになるタイミングで、非磁性層 16の成膜を終了する。これによつて、非磁性面 16 aと記憶面 15aとを均一なレベルに平坦化させることができる。

[0027] 図 5において、非磁性層 16を形成した後、レジストマスク Rにレジスト剥離液を接触 させることによって各記憶層 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を用いることができる。具 体的に、レジスト剥離工程では、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、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。これによつて、凹部 Hの内部にのみ非磁性層 16を 形成させること力 Sできる。即ち、非磁性面 16aと記憶面 15aとを均一レベルを有する 平坦面に形成することができる。

[0028] レジストマスク Rを剥離除去した後、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（図 1参照)。詳しくは、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の上側にダイァ 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。これによつ 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。

[0029] (第二実施形態）

以下、本発明の第二実施形態の磁気ディスク 10の製造方法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。第二実施形態 では、第一実施形態に示した非磁性層形成工程（図 4)以降の製造工程が変更され ている。

[0030] 図 6において、凹部形成工程（図 3)の終了後、基板 11の全体に、非磁性材料のス ノ クタ粒子 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の上部とに、異方性スパッタにより非磁性層 16を形成する。

[0031] 図 7において、非磁性層 16を形成した後、第一実施形態と同じぐレジストマスク R にレジスト剥離液を接触させることによって各記憶層 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（レジスト剥離ェ 程)。これによつて、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。

[0032] 図 8において、レジストマスク Rを剥離除去した後、基板 11の全面（記憶面 15aと非 磁性面 16a)に等方性スパッタを施すことによって、非磁性材料のスパッタ粒子 SP3 を堆積させる。即ち、記憶面 15aと非磁性面 16aとの上に、基板 11の全体に広がる 平坦な表面 (犠牲面 21a)を有する犠牲層 21を形成する。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ぐ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)。

[0033] 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ので、記憶面 15aと非 磁性面 16aと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る。この ため、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。これによつて、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

〇

[0034] 図 9において、犠牲層 21を形成した後、基板 11の全体を反応性プラズマ PL2に晒 すことにより、記憶面 15aが露出するまで、犠牲層 21の全体を均一なエッチング速度 でエッチングする（犠牲層除去工程)。エッチングガスには、 C F 、 CFなどのハロゲ

4 8 4

ン系のガス、該ハロゲン系のガスと Arあるいは Nとの混合ガスなどを用いることがで

2

きる。

[0035] 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 (Reactive Ion Etchi ng)を終了するとき、基板 11の表面には、記憶面 15aと同一のレベルを有する平坦な 非磁性面 16 aが形成される。

[0036] 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。 これによつて、記憶層 15のパターンの腐食（アフターコロージヨン）を回避させることが でき、また記憶層 15と保護層 17との密着性、及び非磁性層 16と保護層 17との密着 十生を確保すること力 Sできる。

[0037] 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ぺタト 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。

[0038] 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 られる光との間で異なる発光強度を有する波長（検出波長：図 10では、 325nmと 37 5nm)を規定する。

[0039] 図 10において、 325nmの波長を有する光の場合、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、 375nmの 波長を有する光の場合、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 32 5nm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 375 nm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、 375η m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。これによつて、記憶層 15の過剰なエッチングを確実に回 避させること力 Sできる。その結果、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。

[0040] 犠牲層 21をエッチングした後、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。これによつて、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 こと力 Sでさる。

[0041] (実施例 1)

次に、上記第一実施形態に基づいた実施例 1を以下に説明する。

まず、 62. 5mmの直径を有する円盤状のガラスディスク基板を基板 11としてスパッ タ装置に搬入した。

[0042] 次いで、図 2に示すように、 CoTaターゲットを用いて、 200nmの膜厚を有する CoT a層を下地層 12として得た。また、 CoTaZrターゲットを用いて、 500nmの膜厚を有 する 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、 5nmの膜厚 を有する Ru層を配向層 14として得た。そして、 CoCrPtを主体として SiOを含有す るターゲットを用いて、 20nmの膜厚を有する CoCrPt— SiO層を記憶層 15として形

2

成した。

[0043] 記憶層 15を形成した後、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リソグラフィを行うことによって、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、 C1と Arとの混合ガスを用いた反応性プラズマ PL1に晒すことによって、記憶

2

層 15のパターンを得た。また、記憶層 15をパターユングした後、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。

[0044] 記憶層 15のパターンを形成した後、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ターゲットと基板 11との間の距離を 300mmまで広げた。更に、 Si

2

〇ターゲットと基板 11との間の圧力を 7 X 10_³Paまで減圧した。これによつて、スパ

2

ッタ粒子 SP1の入射方向を基板 11の法線方向に近づけた。即ち、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ターゲットをスパッタし、凹部 H

2

の内部と、レジストマスク Rの上部と、にそれぞれ Si〇のスパッタ粒子 SP1を堆積させ

2

た。具体的には、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。これによつて、記憶面 15aと連 続する平坦な非磁性面 16aを得た。

[0045] 非磁性層 16を形成した後、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とを 剥離除去した。これにより、記憶面 15aと非磁性面 16aとからなる平坦な表面を基板 1 1上に得た。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 1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。

[0046] 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 2)

次に、上記第二実施形態に基づいた実施例 2を以下に説明する。

[0047] まず、実施例 1と同じぐ 62. 5mmの直径を有する円盤状のガラスディスク基板を 基板 11として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、実施例 1と同じぐ記憶層 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。

[0048] 記憶層 15のパターンを形成した後、レジストマスク Rを有した基板 11をスパッタ装 置に搬入した。そして、図 6に示すように、 SiOターゲットを用いた異方性スパッタに

2

より、凹部 Hの内部とレジストマスク Rの上部とに、 SiOのスパッタ粒子 SP2を堆積さ

2

せた。

[0049] 非磁性層 16を形成した後、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とを 剥離除去した。これによつて、凹部 Hの内部にのみ非磁性層 16を得た。

[0050] レジストマスク Rを剥離した後、基板 11をスパッタ装置に搬入し、 SiOターゲットと基

2

板 11との間の距離を上記異方性スパッタ時よりも十分に短い 70mmに設定した。更 に、 SiO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時よりも十分に高い

2

1. OPaに設定した。これによつて、スパッタ粒子 SP3の入射方向を基板 11の法線方 向から傾斜させた。即ち、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との上に、 SiOのスパッタ粒子 SP3を堆積させる

2

ことによって、 10nmの膜厚を有する犠牲層 21を形成した。即ち、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。

[0051] 犠牲面 21aを形成した後、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に晒すことによって、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すことによって、 記憶層 15の記憶面 15aと非磁性層 16の非磁性面 16aとに還元処理を施した。反応 性プラズマ PL2のエッチングガスには、 C Fと Arとの混合ガスあるいは CFと Arとの

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混合ガスを用いた。プラズマ源となるアンテナコイルには 800Wの高周波電力を供給 し、セルフバイアス電圧の供給源となる基板電極には 100Wのバイアス用高周波電 力を供給した。チャンバ圧力は 0. 5Paに設定した。

[0052] 上記のような RIE条件により記憶層 15の過剰なエッチングは回避される。その結果 、基板 11の表面に、記憶面 15aと同一レベルを有する平坦な非磁性面 16aを得た。 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 2の最大段差は、 lnm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。

[0053] 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。

上記各実施形態の磁気ディスク 10の製造方法は、以下の利点を有する。

[0054] (1)第一実施形態の製造方法によれば、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内の非磁性層 16の膜厚と記憶層 15の膜厚（凹部 H の深さ）とが略同じになるように、凹部 Hの内部とレジストマスク Rの上部とに非磁性層 16を形成した。そして、レジストマスク Rとレジストマスク R上に形成された非磁性層 1 6とを記憶層 15の記憶面 15aから剥離した。

[0055] 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の内部に形成された非磁性層 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、均一 なレベルを有する平坦面に形成することができるため、磁気ディスク 10の表面 18aを より平坦にさせること力 S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。

[0056] (2)第一実施形態の製造方法によれば、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すことによって、凹部 Hの内部とレジストマスク の 上部とに非磁性層 16を形成した。したがって、異方性を有したスパッタ粒子 SP1を凹 部 Hの内方 (深さ方向）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を形成させること力 Sできる。

[0057] (3)第二実施形態の製造方法によれば、レジストマスク Rを剥離した後に、記憶層 1 5の記憶面 15aと非磁性層 16の非磁性面 16aとの双方に対し、非磁性材料を用いた 等方的なスパッタを施した。その結果、記憶面 15aと非磁性面 16aとの上側に、記憶 面 15aと非磁性面 16aとの段差を補償する犠牲層 21が形成される。即ち、基板 11の 表面に平坦な犠牲面 2 laが形成される。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を晒することによって、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。

[0058] したがって、記憶面 15aの表面と非磁性面 16aの表面とに、共通する平坦な犠牲面 21 aを形成することができる。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を形成すること ができる。従って、記憶面 15aの過剰なエッチングを回避することができる。

[0059] (4)第二実施形態の製造方法によれば、犠牲層 21をエッチングする際に、所定波 長を有する光の発光強度が検出される。そして、検出波長を有する光の発光強度が 記憶層 15のエッチングにより得られる光の発光強度に達するときに、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 を終了させること力 Sできる。このため、記憶層 15の過剰なエッチングを回避させること 力 S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 安定させること力 Sでさる。

[0060] 尚、上記各実施形態の製造方法は、以下の形態に変更してもよい。

•上記各実施形態では、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 パ状に形成して、レジストマスク Rの開口を拡大させてもよい。これによれば、凹部 H の周縁に入射するスパッタ粒子 SP1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)でも、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)。

[0061] ·上記各実施形態では、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の底部間の間隔を拡大させてもよい。これによれば 、非磁性材料のスパッタ粒子力 凹部 Hの内部から逆スパッタされて、レジストマスク Rの底部側壁に付着される。そのため、逆スパッタに起因した開口幅の狭化を抑制さ せること力 S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 )にも、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)。

[0062] ·上記各実施形態では、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との双方をエッチングしてもよい。すなわち、凹部 Hの底面を軟磁性層 13で構成 してもよい。

•上記第一実施形態では、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、異方性スパッタの圧力条件は 7X10_³Paに限定されず 、 lXlO^Pa以下であればよい。

Claims

請求の範囲

[1] 磁気記憶媒体の製造方法であって、

基板に磁性層を形成する磁性層形成工程と、

前記磁性層の上方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、 前記凹部の内部と前記レジストマスクの上方とに前記凹部の深さに応じた膜厚を有 する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の上方に堆積され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、

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 V、て、

前記非磁性層形成工程は、非磁性材料を用いた異方性スパッタを実施することに よって前記非磁性層を形成することを含む、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はさらに、

前記レジスト剥離工程後に、非磁性材料を用いた等方性スパッタを実施することに よって前記磁性層と前記非磁性層との上方に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。

[4] 請求項 3に記載の磁気記憶媒体の製造方法にお V、て、

前記犠牲層除去工程は、

所定波長を有する光の発光強度を前記エッチング時に検出すること、

前記所定波長を有する光の発光強度が前記磁性層のエッチングによって得られる 光の発光強度に達するときに前記犠牲層のエッチングを終了すること、

を含むことを特徴とする磁気記憶媒体の製造方法。

[5] 請求項 1に記載の磁気記憶媒体の製造方法にお V、て、

前記マスク形成工程は、前記磁性層の上方に、テーパ状または逆テーパ状に形成 された側壁を有する前記レジストマスクを形成することを含むことを特徴とする磁気記 隐媒体の製造方法。