WO2010052900A1 - 磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体、並びに磁気記録再生装置 - Google Patents

磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体、並びに磁気記録再生装置 Download PDF

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WO2010052900A1
WO2010052900A1 PCT/JP2009/005849 JP2009005849W WO2010052900A1 WO 2010052900 A1 WO2010052900 A1 WO 2010052900A1 JP 2009005849 W JP2009005849 W JP 2009005849W WO 2010052900 A1 WO2010052900 A1 WO 2010052900A1
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magnetic recording
pattern
recording medium
magnetic
layer
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Application number
PCT/JP2009/005849
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Inventor
石橋信一
高橋良子
坂脇彰
Original Assignee
昭和電工株式会社
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/855Coating only part of a support with a magnetic layer

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a magnetic recording medium, a magnetic recording medium, and a magnetic recording / reproducing apparatus.
  • the track density has reached 110 kTPI.
  • the magnetic recording information between adjacent tracks interfere with each other, and the magnetization transition region in the boundary region becomes a noise source, which tends to cause a problem that the SNR is impaired.
  • Such a problem directly leads to a decrease in bit error rate, which is an obstacle to improvement in recording density.
  • the magnetic recording device is required to have extremely high precision track servo technology.
  • a method of executing narrower than the recording is generally used.
  • such a method can minimize the influence between tracks, but it is difficult to obtain a sufficient reproduction output. Therefore, it is difficult to secure a sufficient SNR. .
  • a magnetic recording medium is formed using a nonmagnetic substrate having a concavo-convex pattern formed on the surface, and a magnetic recording track and a servo signal pattern that are physically separated are formed.
  • a recording medium is known (see, for example, Patent Document 1).
  • the magnetic recording medium described in Patent Document 1 is such that a ferromagnetic layer is formed on a surface of a substrate having a plurality of irregularities on the surface via a soft magnetic layer, and a protective layer is formed on the surface. In FIG. 2, a magnetic recording area physically separated from the surroundings is formed.
  • the magnetic recording medium described in Patent Document 1 since the domain wall generation in the soft magnetic layer can be suppressed, the influence of thermal fluctuation is less likely to occur, and there is no interference between adjacent signals. The medium is supposed to be obtained.
  • the discrete track method as described above includes a method of forming a track after forming a magnetic recording medium composed of several thin films, and a concavo-convex pattern directly on a substrate surface in advance or on a thin film layer for track formation.
  • a method of forming a thin film of a magnetic recording medium after forming see, for example, Patent Documents 2 and 3).
  • the manufacturing process of the so-called discrete track media and patterned media having magnetically separated magnetic recording patterns as described above includes a step of forming a continuous magnetic layer on a nonmagnetic substrate, and a resist on the magnetic layer. In general, it is produced by a process of forming a layer, a process of patterning a resist layer, and a process of magnetically separating a magnetic layer using the patterned resist layer.
  • a method of patterning the resist layer a photolithography method or a nanoimprint method of transferring a pattern to a liquid resist using a stamp is used.
  • variations in the shape of the pattern to be formed that is, the thickness of the pattern, the edge sag of the pattern, etc.
  • subtle variations in various conditions such as resist viscosity, resist curing temperature, curing time, humidity, exposure time to photo-curing resin, and exposure intensity cause variations in the pattern shape to be formed. This causes a decrease in the manufacturing yield of the recording medium.
  • the cause of the variation in the pattern shape formed on the magnetic layer is that the pattern to be formed is a complicated pattern in which various patterns are mixed on the surface of the magnetic recording medium. That is, many areas of the magnetic recording medium are occupied by regular data track areas, but in addition to these areas, the magnetic recording medium has a burst pattern area, an address pattern area, a servo mark pattern area, and a preamble pattern. A region or the like is provided. In each of these areas, information for determining the address of the data track area on the magnetic recording medium and synchronizing the reading and writing of information by the magnetic head is written, but the pattern is complicated and the shape of the pattern The density varies in each region. Such a complicated pattern that varies depending on each region causes variations in the resist pattern shape when the magnetic recording medium is manufactured.
  • methods for confirming the cross-sectional shape and the like of the resist pattern formed on the magnetic layer include cross-sectional SEM observation, AFM observation using a contact needle, and the like.
  • measurement takes time, and since the former is a destructive inspection, it is difficult to link these measurement results closely to the manufacturing process and feed back to the manufacturing conditions.
  • a method capable of measuring a fine pattern shape at high speed without contact there is a method for calculating the pattern shape from the spectrum of reflected light.
  • the beam diameter of the measuring light in this method is at least about 30 ⁇ m, a burst pattern area, address pattern area, servo mark pattern area, or preamble pattern area having a width of only about 2 ⁇ m is measured. It is difficult. For this reason, there is a problem that measurement can be performed by such a method only in a wide data track area.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a magnetic recording medium having a high manufacturing yield by improving the formation accuracy of a resist pattern in a manufacturing process of so-called discrete track media. Another object of the present invention is to provide a magnetic recording medium obtained by the production method of the present invention, capable of ensuring sufficient recording / reproducing characteristics and capable of dealing with a high recording density. It is another object of the present invention to provide a magnetic recording / reproducing apparatus including the magnetic recording medium of the present invention and having excellent high recording density characteristics.
  • the present inventors formed a resist pattern for inspection in a region not used for magnetic recording and reproduction on the surface of the magnetic recording medium, and using this inspection pattern, If the processing conditions for patterning the resist layer and / or the processing conditions for magnetically separating the magnetic layer are controlled, the inspection pattern is larger than the beam diameter of the measurement light of the optical measurement method, and is arbitrary.
  • the present inventors have found that the resist pattern shape can be appropriately adjusted although indirectly, and the present invention has been completed. That is, the present invention adopts the following configuration.
  • an inspection pattern is formed in an area of the resist layer that is not used for magnetic recording / reproduction on the magnetic recording medium, and is recorded on the inspection pattern.
  • the magnetic material to be processed next to the magnetic recording medium work in the step of patterning the resist layer is processed.
  • a method of manufacturing a magnetic recording medium comprising: controlling a processing condition of the magnetic recording medium work and / or a processing condition of the magnetic recording medium work in the step of magnetically separating the magnetic layer.
  • the inspection pattern is formed in the outermost peripheral part of the magnetic recording medium formed in a disk shape in the resist layer or an area not used for magnetic recording / reproduction of the innermost peripheral part.
  • Production method [4] As the inspection pattern, a pattern similar to at least one of a burst pattern, an address pattern, a servo mark pattern, a preamble pattern, and a data track pattern included in the magnetic recording pattern is formed on the resist layer. The method for producing a magnetic recording medium according to the above [3], wherein the magnetic recording medium is formed. [5] The magnetic recording medium according to [4], wherein an inspection-dedicated pattern for improving inspection sensitivity of the magnetic recording pattern is further formed on the resist layer as the inspection pattern. Production method.
  • a drive unit that drives the magnetic recording medium in a recording direction
  • a magnetic head that includes a recording unit and a reproducing unit, and the magnetic head with respect to the magnetic recording medium
  • a recording / reproduction signal processing unit for performing signal input to the magnetic head and reproduction of an output signal from the magnetic head.
  • an inspection pattern is formed in an area of the resist layer that is not used for magnetic recording / reproduction, and the inspection pattern is formed.
  • the step of patterning the resist layer by using the control information recorded in the step, the processing conditions of the magnetic recording medium work to be processed next to the magnetic recording medium work, and / or the step of magnetically separating the magnetic layer Therefore, it is possible to appropriately control the resist shape used for patterning the magnetic layer, and to appropriately perform magnetic separation processing of the magnetic layer. Is possible.
  • the control value of the processing condition can be immediately fed back to the manufacturing process, and the manufacturing yield of the magnetic recording medium can be dramatically increased.
  • the inspection pattern is formed in an area that is not used for magnetic recording / reproducing, the magnetic recording medium can be returned to the process after being inspected to be a final product, thereby improving the production efficiency. It becomes possible.
  • the magnetic recording medium of the present invention since it is a magnetic recording medium obtained by the manufacturing method of the present invention, a sufficient recording / reproducing characteristic can be secured and a magnetic recording medium capable of dealing with a high recording density can be realized.
  • the magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention includes the magnetic recording medium of the present invention, a magnetic recording / reproducing apparatus excellent in high recording density characteristics can be realized.
  • FIG. 1 is a schematic view schematically showing a magnetic recording / reproducing apparatus using a magnetic recording medium according to the present invention. It is the schematic which shows the conventional magnetic recording medium typically.
  • FIG. 1 is a schematic diagram schematically illustrating an example of a wafer that is an intermediate product of a magnetic recording medium obtained by the manufacturing method of the present embodiment.
  • FIGS. 2A to 4C are diagrams for manufacturing the magnetic recording medium of the present embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for schematically explaining an example of a magnetic recording / reproducing apparatus provided with the magnetic recording medium of the present embodiment.
  • the method for manufacturing a magnetic recording medium according to the present invention is a method for manufacturing the magnetic recording medium 10 having the magnetic recording pattern 60 magnetically separated on the nonmagnetic substrate 1. Using at least the step of forming the continuous magnetic layer 2 on the nonmagnetic substrate 1, the step of forming the resist layer 4 on the magnetic layer 2, the step of patterning the resist layer 4, and the patterned resist layer 4 Each of the steps of magnetically separating the magnetic layer 2 is provided in this order, and in the step of patterning the resist layer 4, the region of the resist layer 4 that is not used for magnetic recording / reproduction in the magnetic recording medium 10 An inspection pattern 41 is formed on the outermost peripheral portion 11 and the innermost peripheral portion 12 in FIG. 1A, and the control information recorded in the inspection pattern 41 is used.
  • the processing conditions of the magnetic recording medium work 10A to be processed next to the magnetic recording medium work 10A in the step of patterning the resist layer 4 and / or the magnetic recording in the step of magnetically separating the magnetic layer 2 are performed.
  • FIG. 1A is a plan view of a magnetic recording medium work 10A, which is an intermediate product of the magnetic recording medium of the present embodiment, in which an inspection pattern 41 used in the manufacturing method described later is formed on the resist layer 4.
  • FIG. 1B is an enlarged plan view showing a part of the magnetic recording medium workpiece 10A shown in FIG. 2A to 4C are schematic views showing respective steps of manufacturing the magnetic recording medium 1 by forming each layer on the nonmagnetic substrate 1, and among these, FIG. 4C shows the steps in each step.
  • 2 is a cross-sectional view showing a layer structure of a magnetic recording medium 10 manufactured by processing.
  • FIG. 1A is a plan view of a magnetic recording medium work 10A, which is an intermediate product of the magnetic recording medium of the present embodiment, in which an inspection pattern 41 used in the manufacturing method described later is formed on the resist layer 4.
  • FIG. 1B is an enlarged plan view showing a part of the magnetic recording medium workpiece 10A shown in FIG. 2A to 4C are schematic views showing respective steps of manufacturing
  • the magnetic recording medium 10 of the present embodiment has a magnetic recording pattern (see reference numeral 60 shown in FIG. 1A) that is magnetically separated on the nonmagnetic substrate 1, and FIG. As shown in the magnetic recording medium workpiece 10A shown in the figure, the plate has a substantially donut shape in plan view.
  • the magnetic recording pattern described in the present invention is a so-called patterned medium in which the magnetic recording pattern is arranged with a certain regularity for each bit, or a medium in which the magnetic recording pattern is arranged in a track shape. , Including servo signal patterns and the like.
  • the method for manufacturing a magnetic recording medium and the magnetic recording medium according to the present invention are used for a so-called discrete type magnetic recording medium in which the magnetically separated magnetic recording pattern is a magnetic recording track and a servo signal pattern. It is suitable from the viewpoint of simplicity in the process.
  • the magnetic recording medium 10 of this embodiment has, for example, a structure in which a soft magnetic layer, an intermediate layer, a magnetic layer 2 composed of a magnetic pattern, and a protective layer 9 are laminated on the surface of a nonmagnetic substrate 1, and further on the outermost surface. Is generally configured with a lubricating film formed.
  • each layer other than the nonmagnetic substrate 1 and the magnetic layer 2 can be provided as appropriate. Therefore, in FIG. 4C, the nonmagnetic substrate constituting the magnetic recording medium 10 is provided.
  • the layers other than 1, the magnetic layer 2, and the protective layer 9 are omitted as appropriate.
  • the magnetic recording medium 10 is a discrete track medium including a magnetic layer 2 that is magnetized in a direction perpendicular to the nonmagnetic substrate 1, and a magnetic head 57 including a read head and a write head (the magnetic recording medium in FIG. 6).
  • the information signal is written to and read from the magnetic recording pattern 60 by the reproducing apparatus 50).
  • the non-magnetic substrate 1 is made of an Al alloy substrate mainly composed of Al, such as an Al—Mg alloy, ordinary soda glass, aluminosilicate glass, crystallized glass, silicon, titanium, ceramics, and various resins. Any substrate can be used as long as it is a non-magnetic substrate such as a substrate. Among these, it is preferable to use an Al alloy substrate, a glass substrate such as crystallized glass, or a silicon substrate. Further, the average surface roughness (Ra) of the nonmagnetic substrate 1 made of these materials is preferably 1 nm or less, more preferably 0.5 nm or less, and most preferably 0.1 nm or less. .
  • a soft magnetic layer (not shown) or an intermediate layer (not shown) may be appropriately provided between the nonmagnetic substrate 1 as described above and a magnetic layer 2 described later.
  • a soft magnetic layer and an intermediate layer materials and structures conventionally used in the field of magnetic recording media can be used and can be appropriately employed.
  • the soft magnetic layer include soft magnetic materials such as FeCo alloys (FeCoB, FeCoSiB, FeCoZr, FeCoZrB, FeCoZrBCu, etc.), FeTa alloys (FeTaN, FeTaC, etc.), and Co alloys (CoTaZr, CoZrNB, CoB, etc.).
  • a Ru film or the like can be employed.
  • the magnetic layer 2 is a layer formed on the non-magnetic substrate 1 or on the surface of the soft magnetic layer or intermediate layer provided as appropriate as described above.
  • the magnetic layer 2 may be a single layer or two or more layers are laminated. It may be.
  • Such a magnetic layer 2 may be an in-plane magnetic layer or a perpendicular magnetic layer, but a perpendicular magnetic layer is preferable in order to realize a higher recording density.
  • the magnetic layer 2 configured as described above is preferably formed from an alloy mainly composed of Co. Further, when the magnetic layer 2 is an in-plane magnetic layer, an unillustrated underlayer is provided on the nonmagnetic substrate 1 side of the magnetic layer 2 as necessary.
  • the in-plane magnetic layer for example, a layered structure composed of a base layer mainly made of a nonmagnetic CrMo alloy and a magnetic layer mainly made of a ferromagnetic CoCrPtTa alloy. Can be used.
  • Examples of the magnetic layer for perpendicular magnetic recording media include soft magnetic FeCo alloys (FeCoB, FeCoSiB, FeCoZr, FeCoZrB, FeCoZrBCu, etc.), FeTa alloys (FeTaN, FeTaC, etc.), Co alloys (CoTaZr, CoZrNB, CoB, etc.).
  • Etc. a backing layer made of Pt, Pd, NiCr, NiFeCr or the like, an intermediate film such as Ru, if necessary, and a 60Co-15Cr-15Pt alloy or 70Co-5Cr-15Pt-10SiO 2 alloy. It is possible to use a laminate of magnetic layers.
  • oxides contained in the above chemical formulas other SiO 2 in the above formula, Cr 2 O 3, Ti0 2 and the like, may be used a mixture of a plurality of oxides. Furthermore, a configuration in which a plurality of magnetic layers having different compositions is stacked may be employed.
  • the film thickness of the magnetic layer 2 needs to be a certain level or more in order to obtain a certain level of output during reproduction.
  • various parameters that serve as indicators of recording / reproduction characteristics usually deteriorate as the output increases.
  • the magnetic layer 2 needs to be formed with an optimum film thickness in consideration of the type of magnetic alloy to be used and the laminated structure so that sufficient head input / output characteristics can be obtained.
  • the thickness of the magnetic layer 2 is preferably 3 nm or more and 20 nm or less, and more preferably 5 nm or more and 15 nm or less.
  • the protective layer 9 is formed on the magnetic layer 2.
  • carbon (C) such as diamond-like carbon (Diamond Like Carbon), hydrogenated carbon (HxC), nitrogenated carbon (CN), alumocarbon, carbonized
  • a material usually used as a protective layer such as a carbonaceous layer such as silicon (SiC), SiO 2 , Zr 2 O 3 , or TiN, can be used.
  • the protective layer 9 may be a single layer or may be composed of two or more layers.
  • the film thickness of the protective layer 9 is preferably less than 10 nm.
  • the thickness of the protective layer exceeds 10 nm, the distance between the magnetic head (see reference numeral 27 in FIG. 6) and the magnetic layer 2 increases, and there is a possibility that a sufficiently strong input / output signal cannot be obtained. .
  • a lubricating layer (not shown) on the protective layer 9.
  • the lubricant used for the lubricating layer include a fluorine-based lubricant, a hydrocarbon-based lubricant, and a mixture thereof.
  • the lubricating layer is usually formed with a thickness of 1 to 4 nm.
  • the magnetic recording medium 10 has a configuration in which the magnetic recording pattern 60 can be magnetically recorded or reproduced by the magnetic head (see the magnetic head 57 of the magnetic recording / reproducing apparatus 50 shown in FIG. 6) by the above-described configurations.
  • the Since the magnetic recording medium 10 of the present embodiment is obtained by the manufacturing method according to the present invention described below, sufficient recording / reproduction characteristics are ensured and a high recording density can be accommodated.
  • a test pattern (not shown) is formed on the innermost peripheral portion 12. This test pattern is obtained by etching the mask 3 with an inspection pattern 41 formed on a resist layer 4 used in the manufacturing method described later, and then magnetically separating the magnetic layer 2 with this mask pattern ( (See FIG. 1 (a)).
  • the method for manufacturing the magnetic recording medium of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4C as appropriate.
  • the step of forming the magnetic recording pattern 60 at least the step of forming the continuous magnetic layer 2 on the nonmagnetic substrate 1,
  • Each step includes a step of forming the resist layer 4 thereon, a step of patterning the resist layer 4 and a step of magnetically separating the magnetic layer 2 using the patterned resist layer 4 in this order.
  • the test pattern 41 is formed on the outermost peripheral portion 11, which is a region not used for magnetic recording / reproducing in the magnetic recording medium 10, in the resist layer 4. Then, by using the control information recorded in the inspection pattern 41, the processing conditions of the magnetic recording medium work 10A to be processed next to the magnetic recording medium work 10A in the step of patterning the resist layer 4, and / or This is a method of controlling the processing conditions of the magnetic recording medium workpiece 10A in the step of magnetically separating the magnetic layer 2. In the example shown in FIG.
  • test pattern 41 a burst test pattern 41a, an address test pattern 41b, a servo mark test pattern 41c, a preamble test pattern 41d, a data track test pattern 41e, and a test
  • Each of the dedicated patterns 41 f is provided on the innermost peripheral portion 12 of the magnetic recording medium 10.
  • the processing conditions for patterning the resist layer 4 and / or the processing conditions for magnetically separating the magnetic layer 2 are set. This method is optimized and this condition is fed back to the manufacturing conditions of the magnetic recording medium for control.
  • a magnetic recording medium used for a magnetic recording / reproducing apparatus or the like includes all of a data track area 21, a burst pattern area 71, an address pattern area 72, a servo mark pattern area 73, and a preamble pattern area 73 as a servo pattern 70.
  • a magnetic recording medium work 10A shown in FIGS. 1A and 1B See the magnetic recording medium work 10A shown in FIGS. 1A and 1B).
  • the processing conditions for patterning the resist layer and the processing conditions for magnetically separating the magnetic layer may be optimized by using the resist pattern in these regions in the manufacturing process.
  • the areas other than the data track area 21 have a width of only about 2 ⁇ m in each area (see the servo pattern 70 in FIG. 1A). Therefore, it is very difficult to determine appropriate conditions (see also the conventional magnetic recording medium 100 shown in FIG. 7).
  • patterns similar to the burst pattern area 71, the address pattern area 72, the servo mark pattern area 73, and the preamble pattern area 74 have areas that are large enough to be used for these inspections.
  • An inspection pattern 41 is provided on the resist layer 4 in an unused area of the magnetic recording medium 10. That is, in the present embodiment, each of the burst inspection pattern 41a, the address inspection pattern 42b, the servo mark inspection pattern 41c, and the preamble inspection pattern 41d capable of inspecting each pattern constituting the servo pattern 70. are provided in the innermost peripheral portion 12 which is a region where magnetic recording / reproduction is not performed.
  • the inspection pattern 41 is used to optimize the processing conditions when patterning the resist layer 4 and the processing conditions when magnetically separating the magnetic layer 2 in a short time with high accuracy.
  • the data track inspection pattern 41e and the inspection dedicated pattern 41f are further provided as the inspection pattern 41 has been described.
  • the configuration of the inspection pattern is not particularly limited, This can be adopted as appropriate in consideration of the above control.
  • FIGS. 2A to 4C a process A (FIG. 2A) for forming at least the magnetic layer 2 on the nonmagnetic substrate 1 and a process B (for forming the mask layer 3 on the magnetic layer 2) 2B), a step C (FIG. 2C) of forming the resist layer 4 on the mask layer 3, and a step D of transferring the negative pattern of the magnetic recording pattern 60 to the resist layer 4 using the stamp 5 (FIG. 3A; FIG.
  • Step E for partially ion milling the surface layer portion (FIG. 3C; reference numeral 7 indicates a portion ion-milled partially by the magnetic layer 2, and reference numeral d indicates a depth ion-milled by the magnetic layer 2)
  • magnetic layer 2 ion milled items Is exposed to reactive plasma or reactive ions to modify the magnetic properties of the magnetic layer 2 (FIG.
  • the magnetic recording medium 10 can be manufactured by a method including the steps H (FIG. 4B) for removing the layer 3 and the step I (FIG. 4C) for covering the surface of the magnetic layer 2 with the protective layer 9 in this order. .
  • Step A of FIG. 2A the magnetic layer 2 made of the above-described material is formed on the nonmagnetic substrate 1, or on the soft magnetic layer or the intermediate layer.
  • the magnetic layer 2 is usually formed as a thin film using a sputtering method.
  • a mask layer 3 is formed on the magnetic layer 2.
  • the mask layer 3 includes Ta, W, Ta nitride, W nitride, Si, SiO 2 , Ta 2 O 5 , Re, Mo, Ti, V, Nb, Sn, Ga, Ge, As, and Ni. It is preferable to form with the material containing any 1 or more types chosen from these. By using such a material, the shielding property against the milling ions 6 of the mask layer 3 can be improved, and the magnetic recording pattern formation characteristics by the mask layer 3 can be improved. Furthermore, since these materials can be easily subjected to dry etching using a reactive gas, residues can be reduced in step H of FIG. 4B and contamination on the surface of the magnetic recording medium 10 can be reduced.
  • As, Ge, Sn, and Ga are preferably used as the mask layer 3, and Ni, Ti, V, and Nb are more preferably used, and Mo, Ta, and W are used. Most preferably, is used.
  • step C shown in FIG. 2C a resist layer 4 made of the above material is formed.
  • the stamp 5 is pressed against the resist layer 4 to transfer the negative pattern of the magnetic recording pattern 60.
  • the inspection pattern 41 is omitted.
  • the negative pattern is transferred to the region of the innermost peripheral portion 12 (see FIGS. 1A and 1B).
  • step E shown in FIG. 3B the portion of the mask layer 3 corresponding to the negative pattern of the magnetic recording pattern 60 and the portion of the inspection pattern 41 corresponding to the negative pattern are removed.
  • the thickness of the concave portion of the resist layer 4 after transferring the negative pattern of the magnetic recording pattern 60 to the resist layer 4 as shown in Step D of FIG. 3A is in the range of 0 to 10 nm. It is preferable to be inside.
  • the thickness of the concave portion of the resist layer 4 is set within this range, it is possible to prevent sagging of the edge portion of the mask layer 3 in the etching process of the mask layer 3 shown in the step E of FIG. 3B.
  • the shielding property against the milling ions 6 of the mask layer 3 can be improved, and the magnetic recording pattern forming characteristics by the mask layer 3 can be improved.
  • the material used for the resist layer 4 in the process C of FIG. 2C and the process D of FIG. 3A is a material that is curable by radiation irradiation, and the resist layer 4 is patterned using the stamp 5. It is preferable to irradiate the resist layer 4 with radiation at the time of transferring the film or after the pattern transfer process. By adopting such a method, the shape of the stamp 5 can be accurately transferred to the resist layer 4. Thereby, in the etching process of the mask layer 3 shown in the process E of FIG.
  • the radiation demonstrated by this embodiment is an electromagnetic wave of wide concepts, such as a heat ray, visible light, an ultraviolet-ray, an X-ray, a gamma ray, for example.
  • the material which has curability by radiation irradiation is, for example, a thermosetting resin for heat rays and an ultraviolet curable resin for ultraviolet rays.
  • the stamp layer 5 in the step of transferring the pattern to the resist layer 4 using the stamp 5, the stamp layer 5 is pressed against the resist layer 4 in a state where the fluidity of the resist layer 4 is high. It is preferable to irradiate the resist layer 4 with radiation in a state. As a result, the resist layer 4 is cured, and then the stamp 5 is separated from the resist layer 4 so that the shape of the stamp 5 can be transferred to the resist layer 4 with high accuracy.
  • a method of irradiating radiation from the opposite side of the stamp 5, that is, the non-magnetic substrate 1 side, radiation as a material of the stamp 5 is used.
  • the material of the stamp 5 or the method of irradiating radiation from the stamp 5 side, the method of irradiating radiation from the side of the stamp 5, the radiation having high conductivity with respect to the solid like heat rays, or the like A method of irradiating radiation by heat conduction from the nonmagnetic substrate 1 can be used.
  • an ultraviolet curable resin such as a novolak resin, an acrylate ester, and an alicyclic epoxy is used as a resist material. It is preferable to use highly transparent glass or resin.
  • the coercive force and the residual magnetization in the region between the magnetic tracks can be reduced to the utmost, writing blur at the time of magnetic recording is eliminated, and a high surface It is possible to provide a magnetic recording medium having a recording density.
  • stamper 5 used in the above process, for example, a metal plate formed with a fine track pattern using a method such as electron beam drawing can be used. Hardness and durability that can be withstood are required.
  • a material for example, Ni or the like can be used, but the type of the material is not limited as long as it meets the above-described purpose.
  • Such a stamper can also form servo signal patterns such as a burst pattern, a gray code pattern, and a preamble pattern in addition to a track on which normal data is recorded.
  • Step D shown in FIG. 3A the negative pattern of the magnetic recording pattern 60 is transferred to the resist layer 4 and the inspection pattern 41 (FIG. 1A, ( b)) is transferred to form. That is, a burst pattern 71, an address pattern 72, a servo mark pattern 73, a preamble pattern 74, a pattern similar to the data track pattern (data track area 21), and an inspection dedicated pattern (see reference numeral 41f in FIG. 1) Is provided on the resist layer 4 of the innermost peripheral portion 12 which is an unused area of the magnetic recording medium 10 as an inspection pattern 41 having an area large enough to be used for the inspection of the magnetic recording pattern 60. .
  • the resist layer 4 of the magnetic recording medium work 10A next to the magnetic recording medium work 10A is patterned in the process E, or the process G described later.
  • the processing conditions for magnetically separating the magnetic layer 2 of the magnetic recording medium workpiece 10A are optimized in a short time with high accuracy.
  • an inspection pattern 41 on the resist layer 4 is formed as a region having a size capable of inspecting the magnetic recording pattern 60 provided on the magnetic recording medium 10.
  • the test pattern 41 at least one of a burst pattern 71, an address pattern 72, a servo mark pattern 73, and a preamble pattern 74, which are small areas that are difficult to test with the actual magnetic recording medium 10, is used.
  • a pattern similar to one or more is preferably formed in the resist layer 4 as a region having a size that allows the magnetic recording pattern 60 to be inspected.
  • each of 41d is provided in the innermost periphery 12 which is an area where magnetic recording / reproduction is not performed. As a result, it is possible to form the inspection pattern 41 in which an area having a size capable of inspecting the magnetic recording pattern 60 is secured.
  • the inspection pattern 41 is formed as a region having a size capable of inspecting the magnetic recording pattern 60.
  • the inspection pattern 41 is preferably formed as a track-like pattern having a width in the range of 30 to 80 ⁇ m, for example. If the inspection pattern 41 is an area having such a size, the magnetic recording pattern 60 can be reliably inspected. As described above, since the measurement light beam diameter for inspection is about 30 ⁇ m, if the track-shaped pattern width exceeds 80 ⁇ m, it takes too much time to calculate the pattern shape from the reflected light spectrum, so the pattern width is necessary. It is preferable to minimize it.
  • the inspection pattern 41 f for improving the inspection sensitivity of the magnetic recording pattern 60 is further formed on the resist layer 4 as the inspection pattern 41.
  • This inspection-dedicated pattern 41f is usually provided as a finer pattern than the pattern formed on the magnetic recording medium in order to further increase the inspection sensitivity, and is used for fine adjustment of the inspection sensitivity.
  • the inspection-dedicated pattern 41f is preferably a pattern having a land width / groove width dimension ratio of 2 times or more from the viewpoint of effectively improving inspection sensitivity.
  • the dimensional ratio of land width / groove width is about one time, that is, approximately the same dimension.
  • the inspection-dedicated pattern 41f described in the present embodiment is formed as a fine pattern as described above, the inspection sensitivity can be finely adjusted to an appropriate range, and thus the inspection sensitivity can be further improved. Is possible.
  • the control of the processing conditions using the inspection pattern 41 as described above is performed using control information recorded in the inspection pattern 41 based on the reflected light of the light irradiated on the inspection pattern 41. It is preferable to read and use this control information.
  • various methods for reading the control information recorded in the inspection pattern 41 include various surface measurements such as SEM, TEM, AFM, differential buffer microscope, etc. A method can be illustrated. However, there are limited methods that are non-destructive and can be measured immediately, and in-situ (in-situ measurement) in a processing apparatus or the like is possible.
  • the processing conditions using the inspection pattern are controlled by, for example, reading the control information based on the reflected light of the light irradiated on the inspection pattern 41 and using this control information, so that the non-destructive operation is performed.
  • the machining conditions and the like are immediately optimized, and the optimum values are determined based on the machining conditions of the magnetic recording medium workpiece 10A next to the magnetic recording medium workpiece 10A in the step E and the steps F and G described later. Can be immediately fed back to the processing conditions of the magnetic recording medium workpiece 10A.
  • broadband is adopted. It is preferable to read control information based on reflection spectroscopy.
  • the broadband reflection spectroscopy is formed on the surface of the object to be measured from the reflection spectrum by irradiating the object to be measured with light in a wide range of wavelengths (broadband: for example, a wavelength of about 120 nm to 800 nm). This is a method for measuring the film thickness, land width, groove width, groove shape, etc. of a resist pattern.
  • This method can be used when the optical constants (n: refractive index, k: extinction coefficient) of the resist formed on the surface of the object to be measured are known. Can be measured. On the other hand, this measurement method requires about several tens of microns ⁇ as a measurement region, and is applied to the burst pattern 71, address pattern 72, servo mark pattern 73, and preamble pattern 74 having a width of about 2 ⁇ m in the magnetic recording medium 10. I could't.
  • the inspection pattern 41 a pattern similar to at least one of the burst pattern 71, the address pattern 72, the servo mark pattern 73, and the preamble pattern 74 is used to inspect the magnetic recording pattern 60.
  • a pattern enlarged to an area of a size that can be used is used.
  • broadband reflection spectroscopy can be applied when reading the control information recorded in the inspection pattern 41, and measurement on the spot can be performed immediately without destruction.
  • Examples of the broadband reflection spectroscopic apparatus that can be used in this embodiment include METROSOL (USA), SHORTY-ES Series, n & k (USA) 1700-CD, and the like.
  • the control information is read based on the reflected light of the inspection pattern 41 of the magnetic recording medium workpiece 10A by the method described above, the pattern shape is calculated, and the resist layer of the next magnetic recording medium workpiece 10A is calculated.
  • the appropriate value of the processing condition 4 is derived.
  • the ratio of the land portion 45 to the groove portion 46 that is, the dimensional ratio of the land width W1 / groove width W2, is appropriately determined using a correction value. Control.
  • the film thickness from the bottom 46a of the groove 46 to the mask 3, that is, the film thickness d of the remaining portion of the resist material is also controlled using the correction value.
  • such a method makes it possible to perform each process while optimally controlling the processing conditions when manufacturing the magnetic recording medium 10.
  • the innermost peripheral portion 12 of the magnetic recording medium 10 in which the test pattern 41 is formed in a disk shape in the resist layer 4 is used.
  • the present invention is not limited to this.
  • an inspection pattern may be formed in the region of the outermost peripheral portion 11 of the magnetic recording medium 10 in the resist layer 4 and can be appropriately employed.
  • Step F shown in FIG. 3C a part of the surface layer of the magnetic layer 2 is removed by ion milling or the like.
  • the magnetic layer 2 is formed by removing a part of the surface layer of the magnetic layer 2 and then modifying the magnetic properties of the magnetic layer 2 by exposing the surface to reactive plasma or reactive ions.
  • the contrast of the magnetic recording pattern 60 becomes clearer and the S / N of the magnetic recording medium 10 is improved.
  • the reason for this may be that by removing the surface layer portion of the magnetic layer 2, the surface is cleaned and activated, and the reactivity with reactive plasma and reactive ions is increased. Another possible reason is that defects such as vacancies are introduced into the surface layer of the magnetic layer 2 and reactive ions easily enter the magnetic layer 2 through the defects.
  • the depth d when part of the surface layer of the magnetic layer 2 is removed by ion milling or the like is preferably in the range of 0.1 nm to 15 nm, more preferably in the range of 1 to 10 nm.
  • the removal depth by ion milling is smaller than 0.1 nm, the above-mentioned effect of removing the magnetic layer does not appear, and when the removal depth is larger than 15 nm, the surface smoothness of the magnetic recording medium is deteriorated and magnetic recording is performed. There is a concern that the flying characteristics of the magnetic head when the reproducing apparatus is configured may be deteriorated.
  • the magnetic layer 2 already formed is exposed to a reactive plasma or a reactive ion in a region where the magnetic recording track 60 and the servo pattern 70 are magnetically separated. It can be formed by a method of modifying.
  • the magnetic layer 2 of the magnetic recording medium work 10 ⁇ / b> A is used by using the control information of the inspection pattern 41 formed on the resist layer 4 in the process D described above. It is possible to control processing conditions for removing a part of the surface layer. As a result, it is possible to perform the machining under the optimum conditions while immediately optimizing the machining conditions and feeding back the optimum values to the process F.
  • the magnetic properties of the magnetic layer 2 are modified by exposing the ion milled portion of the magnetic layer 2 to reactive plasma or reactive ions in Step G shown in FIG. 4A.
  • the magnetic layer 2 is magnetically separated.
  • the magnetically separated magnetic recording pattern described in the present embodiment means that the magnetic layer 2 is nonmagnetic when the magnetic recording medium 10 is viewed from the surface side as shown in Step G of FIG. 4A.
  • the state separated by the converted region 8 is indicated. That is, if the magnetic layer 2 is separated from the surface side, the object of the present invention can be achieved even if it is not separated at the bottom of the magnetic layer 2, which will be described in the present invention. This is included in the concept of so-called magnetically separated magnetic recording patterns.
  • the modification of the magnetic layer 2 for forming the magnetic recording pattern 60 described in the present embodiment means that the coercive force, residual magnetization, etc. of the magnetic layer 2 are partially changed in order to pattern the magnetic layer 2.
  • the change refers to lowering the coercive force and lowering the remanent magnetization.
  • the magnetization amount of the magnetic layer 2 exposed to reactive plasma or reactive ions is 75% or less, more preferably 50% of the initial (untreated). It is preferable to adopt the following method.
  • the coercive force is 50% or less of the initial value, more preferably 20% or less.
  • the magnetic layer 2 is made amorphous by exposing the magnetic layer 2 already formed to reactive plasma or reactive ions at the location where the magnetic recording track 60 and the servo pattern 70 are magnetically separated. It is also possible to realize it. Note that such a method includes realizing the modification of the magnetic characteristics of the magnetic layer 2 by modifying the crystal structure of the magnetic layer 2.
  • the treatment for amorphizing the magnetic layer 2 described in the present embodiment refers to making the atomic arrangement of the magnetic layer 2 into an irregular atomic arrangement having no long-range order. Specifically, it refers to a state in which microcrystal grains of less than 2 nm are randomly arranged. When this atomic arrangement state is confirmed by an analysis method, a peak representing a crystal plane is not recognized by X-ray diffraction or electron beam diffraction, and only a halo is recognized.
  • Examples of the reactive plasma used in the present embodiment include inductively coupled plasma (ICP) and reactive ion plasma (RIE).
  • ICP inductively coupled plasma
  • RIE reactive ion plasma
  • Examples of the reactive ions described here include the above-described inductively coupled plasma and reactive ions present in the reactive ion plasma.
  • the inductively coupled plasma described in the present embodiment is a high-temperature gas obtained by generating a Joule heat due to an eddy current in the plasma by generating a plasma by applying a high voltage to a gas and applying a high-frequency fluctuating magnetic field.
  • Plasma Such an inductively coupled plasma has a high electron density, and can improve the magnetic properties with high efficiency in a magnetic film having a large area compared to the case of manufacturing a discrete track medium using a conventional ion beam.
  • the reactive ion plasma is a highly reactive plasma in which a reactive gas such as O 2 , SF 6 , CHF 3 , CF 4 , or CCl 4 is added to the plasma. By adopting such plasma as the reactive plasma used in the present embodiment, it is possible to realize the modification of the magnetic characteristics of the magnetic film 2 with higher efficiency.
  • a method of modifying the magnetic layer 2 by exposing the formed magnetic layer 2 to reactive plasma is exemplified.
  • modification treatment is performed using the magnetic layer 2.
  • the reaction described here means that the atoms in the reactive plasma enter the magnetic metal and the crystal structure of the magnetic metal changes, the composition of the magnetic metal changes, or the magnetic metal oxidizes. Examples include nitriding of magnetic metal, silicidation of magnetic metal, and the like.
  • the oxygen layer or the nitrogen atom is contained as the reactive plasma, and the magnetic layer 2 is reacted with the magnetic metal constituting the magnetic layer 2 and the oxygen atom or the nitrogen atom in the reactive plasma.
  • the magnetic recording medium 10 having the magnetic recording pattern 60 can be manufactured.
  • halogen atoms in the above-described reactive plasma.
  • a halogen atom it is especially preferable to use F atom.
  • the halogen atom may be added to the reactive plasma together with the oxygen atom, or may be added to the reactive plasma without using the oxygen atom.
  • oxygen atoms or the like by adding oxygen atoms or the like to the reactive plasma, the magnetic metal constituting the magnetic layer 2 reacts with oxygen atoms or the like, and the magnetic characteristics of the magnetic layer 2 can be improved. At this time, the reactivity can be further increased by adding halogen atoms to the reactive plasma.
  • the halogen atoms react with the magnetic alloy, and the magnetic properties of the magnetic layer 2 can be improved.
  • the halogen atoms in the reactive plasma etch the foreign matter formed on the surface of the magnetic layer 2, thereby cleaning the surface of the magnetic layer 2, and the magnetic layer It is thought that the reactivity of 2 increases. It is also conceivable that the cleaned surface of the magnetic layer 2 reacts with halogen atoms with high efficiency.
  • the magnetic layer 2 of the magnetic recording medium work 10A is used by using the control information of the inspection pattern 41 (FIGS. 1A and 1B) as described above. It is possible to control the processing conditions of the step of magnetically separating the two. Specifically, the inspection pattern 41 is used for processing conditions exposed to reactive plasma or reactive ions when the magnetic layer 2 is magnetically separated by modifying the magnetic properties of the ion milled portion of the magnetic layer 2. Control is performed using the control information recorded in As a result, it is possible to magnetically separate the magnetic layer 2 under the optimum conditions while immediately optimizing the processing conditions and feeding back the optimum values to the process G.
  • the inspection pattern 41 is used for processing conditions exposed to reactive plasma or reactive ions when the magnetic layer 2 is magnetically separated by modifying the magnetic properties of the ion milled portion of the magnetic layer 2. Control is performed using the control information recorded in As a result, it is possible to magnetically separate the magnetic layer 2 under the optimum conditions while immediately optimizing the processing conditions and feeding back the optimum values to the process G.
  • Step H of FIG. 4B the resist layer 4 and the mask layer 3 are removed.
  • a technique such as dry etching, reactive ion etching, ion milling, or wet etching is appropriately employed. be able to.
  • Step I of FIG. 4C a step of manufacturing the magnetic recording medium 10 by forming the protective layer 9 and further applying a lubricant thereon. Is preferably adopted.
  • a method of forming the protective layer 9 is generally a method of forming a diamond like carbon thin film using a P-CVD method or the like, but is not particularly limited.
  • the material of the protective layer 9, as described above, C, H x C, CN, can be used alumoxane amorphous carbon, SiC, and SiO 2, Zr 2 O 3, TiN and the like.
  • the protective layer 9 may be formed as a single layer or a two-layer structure. Further, as described above, it is more preferable to form an unillustrated lubricating layer made of, for example, a fluorine-based lubricant, a hydrocarbon-based lubricant, and a mixture thereof on the protective layer 9.
  • the resist layer 4 is an area that is not used for magnetic recording / reproduction on the magnetic recording medium 10.
  • An inspection pattern 41 is formed on the innermost peripheral portion 12, and the control information recorded on the inspection pattern 41 is used to process the magnetic recording medium workpiece 10A next in the step of patterning the resist layer 4.
  • This is a method for controlling the processing conditions of the magnetic recording medium work 10A and / or the processing conditions of the magnetic recording medium work 10A in the step of magnetically separating the magnetic layer 2, so that the resist used for patterning the magnetic layer 2 is used.
  • the shape can be appropriately controlled, and the magnetic separation process of the magnetic layer 2 can be appropriately performed. .
  • control value of the processing condition can be immediately fed back to the manufacturing process, and the manufacturing yield of the magnetic recording medium can be dramatically increased. Further, since the inspection pattern 41 is formed in an area that is not used for magnetic recording / reproduction, the magnetic recording medium (magnetic recording medium work 10A) is inspected and then returned to the process, and the magnetic recording medium 10 that is the final product. Therefore, production efficiency can be improved.
  • the magnetic recording medium 10 obtained by the manufacturing method of the present invention can secure sufficient recording / reproducing characteristics and can cope with a high recording density.
  • a magnetic recording / reproducing apparatus 50 comprises the above-described magnetic recording medium 10 according to the present invention, a medium driving unit 51 for driving the magnetic recording medium 10 in the recording direction, a recording unit, and a reproducing unit.
  • a recording / reproducing signal system 59 is a recording / reproducing signal system 59.
  • the magnetic recording / reproducing apparatus 50 with high recording density can be configured.
  • the reproducing head width is conventionally narrower than the recording head width in order to eliminate the influence of the magnetization transition region at the track edge portion by magnetically discontinuously processing the recording track of the magnetic recording medium 1.
  • the magnetic recording / reproducing apparatus 50 provided with sufficient reproduction output and high SNR is realizable.
  • the reproducing unit of the magnetic head 57 described above is composed of a GMR head or a TMR head, so that a sufficient signal intensity can be obtained even at a high recording density, and a magnetic having a high recording density.
  • a recording / reproducing apparatus can be realized. Further, when the flying height of the magnetic head 57 is in the range of 0.005 ⁇ m to 0.020 ⁇ m and lower than the conventional height, the output is improved and a high device SNR is obtained, and the large capacity and high reliability are obtained.
  • a magnetic recording / reproducing apparatus can be provided. Furthermore, when a signal processing circuit based on maximum likelihood decoding is combined, the recording density can be further improved.
  • the vacuum chamber in which the HD glass substrate was set was evacuated to 1.0 ⁇ 10 ⁇ 5 Pa or less in advance.
  • a glass substrate Li 2 Si 2 O 5 , Al 2 O 3 —K 2 O, Al 2 O 3 —K 2 O, MgO—P 2 O 5 , Sb 2 O 3 —ZnO are used as constituent components.
  • the material used is made of crystallized glass, and has an outer diameter of 65 mm, an inner diameter of 20 mm, and an average surface roughness (Ra) of 2 angstroms.
  • each thin film was laminated on the glass substrate in the order of FeCoB as a soft magnetic layer, Ru as an intermediate layer, and 70Co-5Cr-15Pt-10SiO 2 alloy as a magnetic layer by DC sputtering.
  • the thickness of each layer was 600 mm for the FeCoB soft magnetic layer, 100 mm for the Ru intermediate layer, and 150 mm for the magnetic layer.
  • a mask layer was formed thereon by sputtering, Ta was used as the material of the mask layer, and the film thickness was 15 nm.
  • a resist layer was applied thereon by spin coating. At this time, as the resist layer, a novolac resin, which is an ultraviolet curable resin, was used, and the film thickness was 80 nm.
  • a glass stamp having a negative pattern of the magnetic recording pattern is used, and a pressure of 1 MPa (about 8.8 kgf / cm 2 ) is used as a reference value, and a correction value in the previous sample as described later is added to this.
  • the stamp was pressed against the resist layer.
  • ultraviolet rays having a wavelength of 250 nm were irradiated for 10 seconds from the upper part of a glass stamp having an ultraviolet transmittance of 95% or more to cure the resist layer.
  • the stamp was separated from the resist layer, and the magnetic recording pattern was transferred to the resist layer.
  • the data track area has a resist convex portion having a circumferential shape with a width of 120 nm and a resist concave portion having a circumferential shape with a width of 60 nm.
  • Each track has a preamble pattern area, a servo mark pattern area, an address pattern area, and a burst pattern area in this order in the head running direction.
  • each pattern is about 2 ⁇ m
  • the preamble pattern and the servo mark pattern are linear with a convex width of 120 nm and the concave portion are 60 nm in the radial direction
  • the address pattern is a convex portion with a width of 120 nm and the concave portion in the radial direction.
  • the irregular linear shape with a width of 60 nm and the burst pattern are dots with a diameter of 100 nm and an interval of 100 nm.
  • a preamble, a servo mark, an address, a burst, a data track, and the like as shown in FIG.
  • An inspection pattern comprising each pattern dedicated to inspection was provided. At this time, the size of each inspection pattern was 80 ⁇ m wide and 3 mm long.
  • the layer thickness of the resist layer was 80 nm
  • the thickness of the concave portion of the resist layer was about 5 nm.
  • the above four inspection patterns were measured by broadband reflection spectroscopy using “1700-CD” manufactured by n & k (USA). Then, the measured spectrum at this time is compared with the spectrum from the ideal pattern, the correction value of the resist coating amount for controlling the thickness of the resist layer, the correction value of the processing conditions for patterning the resist layer, and The correction value of the processing conditions for magnetically separating the magnetic layer was calculated. At this time, the time required from the measurement of the test pattern to the calculation of the correction value was about 10 seconds.
  • the correction value of the processing pressure condition for patterning the resist layer is fed back to the transfer process of the magnetic recording pattern to the next work sample, and the correction value of the processing condition for magnetically separating the magnetic layer is the value of the work sample. This was used as a correction value for etching processing conditions.
  • the concave portion of the resist layer and the Ta layer therebelow were removed by dry etching.
  • O 2 gas is 40 sccm
  • pressure is 0.3 Pa
  • high-frequency plasma power is 300 W
  • DC bias is 30 W
  • etching time is 10 seconds.
  • a correction value for time was taken into account.
  • the Ta layer was etched under the following conditions: CF 4 gas 50 sccm, pressure 0.6 Pa, high frequency plasma power 500 W, DC bias 60 W, etching time 30 seconds.
  • the surface of the magnetic layer that was not covered with the mask layer was removed by ion milling.
  • Ar ions were used for ion milling.
  • the amount of ions at this time was 5 ⁇ 10 16 atoms / cm 2
  • the acceleration voltage was 20 keV
  • the milling depth of the magnetic layer was 0.1 nm.
  • this surface was exposed to reactive plasma, and the magnetic properties of the magnetic layer where ion milling was performed were modified.
  • an inductively coupled plasma apparatus NE550 manufactured by ULVAC was used for the reactive plasma treatment of the magnetic layer.
  • O 2 was used at 90 cc / min
  • the input power for generating plasma was 200 W
  • the pressure in the apparatus was 0.5 Pa
  • the magnetic layer was processed for 300 seconds. .
  • the resist layer and the mask layer were removed by dry etching, and a carbon protective layer was formed to 5 nm on the surface by CVD, and a lubricant was applied thereon to manufacture a magnetic recording medium.
  • a carbon protective layer was formed to 5 nm on the surface by CVD, and a lubricant was applied thereon to manufacture a magnetic recording medium.
  • the defective formation of the magnetic recording pattern was about 4%.
  • the method of manufacturing a magnetic recording medium according to the present invention can improve the resist pattern formation accuracy in the manufacturing process and realize an excellent manufacturing yield. Further, it is clear that the magnetic recording medium obtained by this manufacturing method can ensure sufficient recording / reproducing characteristics and can cope with a high recording density.
  • the method of manufacturing a magnetic recording medium of the present invention is applied to a manufacturing process of a magnetic recording medium used in a magnetic recording / reproducing apparatus, so-called hard disk drive, so that a magnetic recording medium having various patterns transferred at a high manufacturing yield is obtained. It can be manufactured.
  • Magnetic recording medium 10A ... Magnetic recording medium work, 71 ... burst pattern, 72: Address pattern, 73: Servo mark pattern, 74: Preamble pattern, 41 ... pattern for inspection, 41a ... burst inspection pattern, 41b ... address inspection pattern, 41c ... pattern for servo mark inspection, 41d ... Preamble inspection pattern, 41e ... data track pattern, 41f ... Special inspection pattern, 50.
  • Magnetic recording / reproducing apparatus 51.
  • Medium drive unit drive unit that drives the magnetic recording medium in the recording direction
  • Head drive unit (means for moving the magnetic head relative to the magnetic recording medium), 59.
  • Recording / reproduction signal system (recording / reproduction signal processing means), 60: Magnetic recording pattern, 11 ... outermost peripheral part (area not used for magnetic recording / reproduction), 12 ... innermost part (area not used for magnetic recording / reproduction)

Landscapes

  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

レジストパターンの形成精度を高め、製造歩留まりの高い磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体、並びに磁気記録再生装置が提供される。そのような磁気記録媒体の製造方法は、少なくとも、非磁性基板(1)上に連続した磁性層(2)を形成する工程、磁性層(2)の上にレジスト層(4)を形成する工程、レジスト層(4)をパターニングする工程、及び、パターニングしたレジスト層(4)を用いて磁性層(2)を磁気的に分離する工程の各工程をこの順で有しており、レジスト層(4)をパターニングする工程において、レジスト層(4)の内、当該磁気記録媒体における磁気記録再生に使用されない領域に検査用パターンを形成し、該検査用パターンに記録された制御情報を用いることにより、レジスト層(4)をパターニングする工程における、当該磁気記録媒体ワークの次に加工する磁気記録媒体ワークの加工条件、及び/又は、磁性層(2)を磁気的に分離する工程における、当該磁気記録媒体ワークの加工条件を制御する。

Description

磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体、並びに磁気記録再生装置
 本発明は、磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体、並びに磁気記録再生装置に関する。
   本願は、2008年11月4日に、日本に出願された特願2008-283606号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 近年、磁気ディスク装置、フレキシブルディスク装置、磁気テープ装置等の磁気記録再生装置の適用範囲は大きく拡大され、その重要性が増すとともに、これらの装置に用いられる磁気記録媒体について、その記録密度の顕著な向上が図られつつある。特に、MR(Magneto Resistive)ヘッド、及びPRML(partial response maximum likelihood)技術の導入以来、面記録密度の向上はさらに顕著さを増し、近年では、さらにGMR(Giant Magneto Resistive)ヘッド、TMR(tunneling magneto resistive)ヘッド等も導入され、その面記録密度は、1年に約50%ものペースで増加を続けている。このような磁気記録媒体は、今後、より一層の高記録密度を達成することが求められており、このため、磁性層の高保磁力化と高信号対雑音比(SNR:Signal to Noise ratio)、高分解能を達成することが要求されている。また、近年では、線記録密度の向上と同時に、トラック密度の増加によって面記録密度を上昇させようとする努力も続けられている。
 近年の磁気記録装置においては、トラック密度が110kTPIにも達している。しかしながら、トラック密度を上げてゆくと、隣接するトラック間の磁気記録情報が互いに干渉し合い、その境界領域の磁化遷移領域がノイズ源となり、SNRを損なうという問題が生じやすくなる。このような問題は、そのまま、ビットエラーレート(Bit Error rate)の低下につながるため、記録密度の向上に対して障害となっている。
 面記録密度を上昇させるためには、磁気記録媒体上の各記録ビットのサイズをより微細なものとし、各記録ビットにおいて、可能な限り大きな飽和磁化と磁性膜厚を確保する必要がある。しかしながら、記録ビットを微細化していくと、1ビット当たりの磁化最小体積が小さくなり、熱揺らぎによる磁化反転で記録データが消失するという問題が生じる。
 また、面記録密度の上昇に伴ってトラック間の距離が近づくため、磁気記録装置は、極めて高精度のトラックサーボ技術を要求されると同時に、記録を幅広く実行したうえで、再生については、隣接トラックからの影響をできるだけ排除するため、記録時よりも狭く実行する方法が一般的に用いられている。しかしながら、このような方法では、トラック間の影響を最小限に抑えることができる反面、再生出力を充分に得ることが困難であり、このため、充分なSNRを確保することがむずかしいという問題がある。
 上述のような熱揺らぎの問題やSNRの確保、あるいは充分な出力の確保を達成する方法の一つとして、磁気記録媒体の表面にトラックに沿った凹凸を形成し、記録トラックの各々を物理的に分離することによってトラック密度を向上させる試みがなされている(図7に示す磁気記録媒体100も参照)。このような技術について、以下、ディスクリートトラック法と称し、また、それによって製造された磁気記録媒体をディスクリートトラック媒体と称する。
 また、同一トラック内のデータトラック領域をさらに分割し、所謂パターンドメディアを製造しようとする試みもなされている。
 上述のようなディスクリートトラック媒体の一例として、表面に凹凸パターンが形成された非磁性基板を用いて磁気記録媒体を形成し、物理的に分離した磁気記録トラック及びサーボ信号パターンが形成されてなる磁気記録媒体が知られている(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1に記載の磁気記録媒体は、表面に複数の凹凸のある基板の表面に軟磁性層を介して強磁性層が形成され、その表面に保護層を形成したものであり、凸部領域において、周囲と物理的に分断された磁気記録領域が形成されている。
 特許文献1に記載の磁気記録媒体によれば、軟磁性層での磁壁発生を抑制できるため、熱揺らぎの影響が出にくく、隣接する信号間の干渉もないので、ノイズの少ない高密度磁気記録媒体が得られるとされている。
 また、上述のようなディスクリートトラック法には、何層かの薄膜からなる磁気記録媒体を形成した後にトラックを形成する方法と、予め基板表面に直接、あるいはトラック形成のための薄膜層に凹凸パターンを形成した後に、磁気記録媒体の薄膜形成を行う方法がある(例えば、特許文献2、3を参照)。
 また、ディスクリートトラック媒体の磁気トラック間領域を、あらかじめ形成した磁性層に、窒素や酸素等のイオンを注入するか、又はレーザを照射することにより、その部分の磁気的な特性を変化させることによって形成する方法が開示されている(例えば、特許文献4~6を参照)。
特開2004-164692号公報 特開2004-178793号公報 特開2004-178794号公報 特開平5-205257号公報 特開2006-209952号公報 特開2006-309841号公報
 上述のような、磁気的に分離した磁気記録パターンを有する、いわゆる、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の製造工程は、非磁性基板上に連続した磁性層を形成する工程、磁性層の上にレジスト層を形成する工程、レジスト層をパターニングする工程、パターニングしたレジスト層を用いて磁性層を磁気的に分離する工程の各工程によって製造するのが一般的である。これらの内、レジスト層をパターニングする方法としては、フォトリソグラフィ法や、液状のレジストにスタンプを用いてパターン転写するナノインプリント法が用いられる。
 ここで、形成されるパターンの形状、すなわちパターンの厚さ、パターンのエッジダレ等のバラツキは、磁気記録媒体の製造歩留まりに重大な影響を及ぼす。すなわち、レジストの粘度、レジストの硬化温度、硬化時間、湿度、光硬化樹脂への露光時間、露光強度等の様々な条件の微妙なバラツキが、形成されるパターン形状のバラツキの原因となり、これが磁気記録媒体の製造歩留まりを低下させる原因となる。
 上記問題に加え、磁性層の上に形成するパターン形状がばらつく原因として、形成するパターンが、磁気記録媒体の表面に様々なパターンが混在した複雑なパターンであることが挙げられる。すなわち、磁気記録媒体の多くの領域は規則的なデータトラック領域によって占めされているが、磁気記録媒体には、これらの領域以外に、バーストパターン領域、アドレスパターン領域、サーボマークパターン領域、プリアンブルパターン領域等が設けられる。これら各領域には、磁気記録媒体上のデータトラック領域の番地を決定し、また磁気ヘッドによる情報の読み書きの同期を取るための情報が書き込まれているが、パターンが複雑で、またパターンの形状、密度も各領域でまちまちである。このような、各領域によって異なる複雑なパターンが、磁気記録媒体を製造する際、レジストパターン形状がばらつく原因となる。
 また、一般に、磁性層の上に形成したレジストパターンの断面形状等を確認する方法としては、断面SEM観察、接針によるAFM観察などが挙げられる。しかしながら、これら何れの方法においても測定に時間がかかり、また、前者は破壊検査であることから、これらの計測結果を製造プロセスと密接にリンクさせ、製造条件等にフィードバックするのは困難である。
 ここで、微細なパターン形状を非接触で高速に測定できる方法として、反射光のスペクトルからパターンの形状を算出する方法が挙げられる。しかしながら、この方法における測定光のビーム直径は、最低でも30μm程度の径であることから、2μm程度の幅しかないバーストパターン領域、アドレスパターン領域、サーボマークパターン領域、又はプリアンブルパターン領域を計測するのは困難である。このため、このような方法で計測できるのは、幅の広いデータトラック領域に限られるという問題があった。
 本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、所謂ディスクリートトラックメディア等の製造工程におけるレジストパターンの形成精度を高め、製造歩留まりの高い磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
 また、本発明は、上記本発明の製造方法によって得られ、充分な記録再生特性を確保でき、高記録密度に対応可能な磁気記録媒体を提供することを目的とする。
 また、本発明は、上記本発明の磁気記録媒体を備え、高記録密度特性に優れた磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
 本発明者等は、上記問題点を解決すべく鋭意検討した結果、磁気記録媒体の表面において、磁気記録再生に使用しない領域に検査用のレジストパターンを形成し、この検査用パターンを用いて、レジスト層をパターニングする加工条件、及び/又は、磁性層を磁気的に分離する加工条件を制御する方法とすれば、検査用パターンは、光学式測定方法の測定光のビーム径よりも大きく、任意に形成できるため、レジストパターンの形状を、間接的にではあるものの適切に調整することが可能となることを見出し、本発明を完成させた。
 即ち、本発明は以下に示す構成を採用する。
 [1] 非磁性基板上に、磁気的に分離した磁気記録パターンを有する磁気記録媒体の製造方法であって、前記磁気記録パターンの形成工程として、少なくとも、前記非磁性基板上に連続した磁性層を形成する工程、前記磁性層の上にレジスト層を形成する工程、前記レジスト層をパターニングする工程、及び、パターニングした前記レジスト層を用いて前記磁性層を磁気的に分離する工程の各工程をこの順で有しており、前記レジスト層をパターニングする工程において、前記レジスト層の内、当該磁気記録媒体における磁気記録再生に使用されない領域に検査用パターンを形成し、前記検査用パターンに記録された制御情報を用いることにより、前記レジスト層をパターニングする工程における、当該磁気記録媒体ワークの次に加工する磁気記録媒体ワークの加工条件、及び/又は、前記磁性層を磁気的に分離する工程における、当該磁気記録媒体ワークの加工条件を制御することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
 [2] 前記検査用パターンを、前記レジスト層の内、円盤状に形成された当該磁気記録媒体における最外周部又は最内周部の磁気記録再生に使用されない領域に形成することを特徴とする上記[1]に記載の磁気記録媒体の製造方法。
 [3] 前記検査用パターンを、前記磁気記録パターンの検査が可能な大きさの領域として、前記レジスト層に形成することを特徴とする上記[1]又は[2]に記載の磁気記録媒体の製造方法。
 [4] 前記検査用パターンとして、前記磁気記録パターンに含まれるバーストパターン、アドレスパターン、サーボマークパターン、プリアンブルパターン、及びデータトラックパターンの内の少なくとも1つ以上と同様のパターンを、前記レジスト層に形成することを特徴とする上記[3]に記載の磁気記録媒体の製造方法。
 [5] 前記検査用パターンとして、さらに、前記磁気記録パターンの検査感度を向上させるための検査専用パターンを、前記レジスト層に形成することを特徴とする上記[4]に記載の磁気記録媒体の製造方法。
 [6] 前記検査用パターンに照射した光の反射光に基づいて前記検査用パターンに記録された制御情報を読み取り、この制御情報を用いて加工条件を制御することを特徴とする上記[1]~[5]の何れか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
 [7] 前記検査用パターンに照射した光のブロードバンド反射分光に基づいて前記検査用パターンに記録された制御情報を読み取り、この制御情報を用いて加工条件を制御することを特徴とする上記[6]に記載の磁気記録媒体の製造方法。
 [8] 上記[1]~[7]の何れか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法によって製造された磁気記録媒体。
 [9] 上記[8]に記載の磁気記録媒体と、該磁気記録媒体を記録方向に駆動する駆動部と、記録部と再生部からなる磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを前記磁気記録媒体に対して相対運動させる手段と、前記磁気ヘッドへの信号入力及び前記磁気ヘッドからの出力信号再生を行うための記録再生信号処理手段とを組み合わせて具備してなることを特徴とする磁気記録再生装置。
 本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、レジスト層をパターニングする工程において、レジスト層の内、当該磁気記録媒体における磁気記録再生に使用されない領域に検査用パターンを形成し、この検査用パターンに記録された制御情報を用いることにより、レジスト層をパターニングする工程における、当該磁気記録媒体ワークの次に加工する磁気記録媒体ワークの加工条件、及び/又は、磁性層を磁気的に分離する工程における、当該磁気記録媒体ワークの加工条件を制御する方法なので、磁性層をパターニングするのに用いるレジスト形状を適正に制御することが可能となり、また、磁性層の磁気的分離加工を適性に行うことが可能となる。またさらに、加工条件の制御値を即座に製造工程にフィードバックでき、磁気記録媒体の製造歩留まりを飛躍的に高めることが可能になる。さらに、検査用パターンが、磁気記録再生に使用されない領域に形成されていることから、当該磁気記録媒体を検査した後に工程に戻して最終製品とすることができるので、生産効率を向上させることが可能となる。
 また、本発明の磁気記録媒体によれば、上記本発明の製造方法によって得られる磁気記録媒体なので、充分な記録再生特性を確保でき、高記録密度に対応可能な磁気記録媒体が実現できる。
 また、本発明の磁気記録再生装置は、上記本発明の磁気記録媒体を備えたものなので、高記録密度特性に優れた磁気記録再生装置が実現できる。
本発明に係る磁気記録媒体の製造方法を模式的に説明する図であり、(a)は本発明の製造方法によって得られる磁気記録媒体の平面図、(b)はその一部の拡大図である。 本発明に係る磁気記録媒体の製造方法を模式的に説明する図であり、非磁性基板上に各層を成膜する際の各手順を示す工程図である。 本発明に係る磁気記録媒体の製造方法を模式的に説明する図であり、非磁性基板上に各層を成膜する際の各手順を示す工程図である。 本発明に係る磁気記録媒体の製造方法を模式的に説明する図であり、非磁性基板上に各層を成膜する際の各手順を示す工程図である。 本発明に係る磁気記録媒体の製造方法を模式的に説明する図であり、非磁性基板上に各層を成膜する際の各手順を示す工程図である。 本発明に係る磁気記録媒体の製造方法を模式的に説明する図であり、非磁性基板上に各層を成膜する際の各手順を示す工程図である。 本発明に係る磁気記録媒体の製造方法を模式的に説明する図であり、非磁性基板上に各層を成膜する際の各手順を示す工程図である。 本発明に係る磁気記録媒体の製造方法を模式的に説明する図であり、非磁性基板上に各層を成膜する際の各手順を示す工程図である。 本発明に係る磁気記録媒体の製造方法を模式的に説明する図であり、非磁性基板上に各層を成膜する際の各手順を示す工程図である。 本発明に係る磁気記録媒体の製造方法を模式的に説明する図であり、非磁性基板上に各層を成膜する際の各手順を示す工程図である。 本発明に係る磁気記録媒体の製造方法を模式的に説明する図であり、検査用パターンを用いたレジスト層の加工条件の制御方法を示す断面図である。 本発明に係る磁気記録媒体が用いられてなる磁気記録再生装置を模式的に示す概略図である。 従来の磁気記録媒体を模式的に示す概略図である。
 以下、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体、並びに磁気記録再生装置の一実施形態について、図面を適宜参照して説明する。
 図1は本実施形態の製造方法において得られる磁気記録媒体の中間製造物であるウェーハの一例を模式的に説明する概略図であり、図2A~図4Cは本実施形態の磁気記録媒体の製造方法に備えられる各工程を模式的に説明する工程図、図6は本実施形態の磁気記録媒体が備えられてなる磁気記録再生装置の一例を模式的に説明する概略図である。なお、以下の説明において参照する図面は、磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体、並びに磁気記録再生装置を説明するための図面であって、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の磁気記録媒体等の寸法関係とは異なっている。
 本発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基板1上に、磁気的に分離した磁気記録パターン60を有する磁気記録媒体10を製造する方法であり、磁気記録パターン60の形成工程として、少なくとも、非磁性基板1上に連続した磁性層2を形成する工程、磁性層2の上にレジスト層4を形成する工程、レジスト層4をパターニングする工程、及び、パターニングしたレジスト層4を用いて磁性層2を磁気的に分離する工程の各工程をこの順で有しており、レジスト層4をパターニングする工程において、レジスト層4の内、当該磁気記録媒体10における磁気記録再生に使用されない領域(図1(a)の最外周部11、最内周部12を参照)に検査用パターン41を形成し、該検査用パターン41に記録された制御情報を用いることにより、レジスト層4をパターニングする工程における、当該磁気記録媒体ワーク10Aの次に加工する磁気記録媒体ワーク10Aの加工条件、及び/又は、磁性層2を磁気的に分離する工程における、当該磁気記録媒体ワーク10Aの加工条件を制御する方法である。
[磁気記録媒体]
 本実施形態の製造方法で得られる磁気記録媒体10について、図1に示す模式平面図、及び図2A~図4Cに示す工程図を用いて詳細に説明する。ここで、図1(a)は、後述の製造方法において用いられる検査用パターン41がレジスト層4に形成された、本実施形態の磁気記録媒体の中間製造物である磁気記録媒体ワーク10Aの平面図であり、図1(b)は、図1(a)に示す磁気記録媒体ワーク10Aの一部を示した拡大平面図である。また、図2A~図4Cの各々は、非磁性基板1上に各層を形成することによって磁気記録媒体1を製造する各工程を示す概略図であり、これらの内、図4Cは、各工程における処理によって製造された磁気記録媒体10の層構造を示す断面図である。
 本実施形態の磁気記録媒体10は、非磁性基板1上に、磁気的に分離した磁気記録パターン(図1(a)に示す符号60を参照)を有するものであり、図1(a)に示す磁気記録媒体ワーク10Aのように、平面視略ドーナツ型の板状とされている。
 なお、本発明において説明する磁気記録パターンとは、磁気記録パターンが1ビットごとに一定の規則性をもって配置された、いわゆるパターンドメディアや、磁気記録パターンが、トラック状に配置されたメディアの他、サーボ信号パターン等を含んだものである。これらの中でも、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体は、磁気的に分離した磁気記録パターンが磁気記録トラック及びサーボ信号パターンである、所謂ディスクリート型磁気記録媒体に用いる、その製造工程における簡便性の観点から好適である。
 本実施形態の磁気記録媒体10は、例えば、非磁性基板1の表面に、軟磁性層、中間層、磁気パターンからなる磁性層2、保護層9を積層した構造を有し、さらに最表面には潤滑膜が形成され、概略構成される。なお、本発明に係る磁気記録媒体においては、非磁性基板1、磁性層2以外の各層については、適宜設けることが可能であり、よって、図4Cでは、磁気記録媒体10を構成する非磁性基板1、磁性層2、保護層9以外の層については、図示を適宜省略している。
 また、磁気記録媒体10は、非磁性基板1の垂直方向に磁化が付与される磁性層2を備えたディスクリートトラック媒体であり、読み出しヘッド及び書き込みヘッドを備えた磁気ヘッド57(図6の磁気記録再生装置50を参照)により、磁気記録パターン60への情報信号の書き込みおよび読み出しが行われるものである。
 非磁性基板1としては、Alを主成分とした、例えばAl-Mg合金等のAl合金基板や、通常のソーダガラス、アルミノシリケート系ガラス、結晶化ガラス類、シリコン、チタン、セラミックス、各種樹脂からなる基板等、非磁性基板であれば任意のものを用いることができる。これらの中でも、Al合金基板や結晶化ガラス等のガラス製基板、又はシリコン基板を用いることが好ましい。
 また、これらの材質からなる非磁性基板1の平均表面粗さ(Ra)は、1nm以下であることが好ましく、0.5nm以下であることがより好ましく、0.1nm以下であることが最も好ましい。
 本実施形態の磁気記録媒体10においては、上述のような非磁性基板1と後述の磁性層2との間に、図示略の軟磁性層や中間層を適宜設けた構成とすることができる。このような軟磁性層及び中間層としては、従来から磁気記録媒体の分野において用いられている材料及び構造を用いることができ、適宜採用することが可能である。
 軟磁性層としては、例えば、FeCo系合金(FeCoB、FeCoSiB、FeCoZr、FeCoZrB、FeCoZrBCu等)、FeTa系合金(FeTaN、FeTaC等)、Co系合金(CoTaZr、CoZrNB、CoB等)等の軟磁性材料を採用することができる。また、中間層としては、例えば、Ru膜等を採用することが可能である。
 磁性層2は、非磁性基板1上、あるいは上述したような適宜設けられる軟磁性層や中間層の表面に形成される層であり、例えば、単層であってもよいし2層以上積層されたものであってもよい。このような磁性層2は、面内磁性層であっても、あるいは垂直磁性層として構成しても構わないが、より高い記録密度を実現するためには垂直磁性層が好ましい。
 なお、上記構成とされる磁性層2は、主としてCoを主成分とする合金から形成するのが好ましい。また、磁性層2が面内磁性層である場合には、磁性層2の非磁性基板1側に、必要に応じて図示略の下地層が設けられる。具体的には、面内磁性層として、例えば、非磁性のCrMo系合金を主材料とする下地層と、強磁性のCoCrPtTa系合金を主材料とする磁性層とからなる積層構造のもの等を用いることができる。
 垂直磁気記録媒体用の磁性層としては、例えば、軟磁性のFeCo合金(FeCoB、FeCoSiB、FeCoZr、FeCoZrB、FeCoZrBCu等)、FeTa合金(FeTaN、FeTaC等)、Co合金(CoTaZr、CoZrNB、CoB等)等からなる裏打ち層と、Pt、Pd、NiCr、NiFeCr等の配向制御膜と、必要に応じてRu等の中間膜、及び60Co-15Cr-15Pt合金や70Co-5Cr-15Pt-10SiO2合金からなる磁性層を積層したものを利用することがきる。また、上記化学式中に含まれる酸化物としては、上記式中のSiOの他、Cr、Ti0等、複数の酸化物を混合して用いても良い。またさらに、異なる組成の磁性層を複数積層した構成としても良い。
 磁性層2の膜厚は、再生の際に一定以上の出力を得るために、ある程度以上の厚さであることが必要である。一方で、記録再生特性の指標となる諸パラメータは、出力の上昇とともに劣化するのが通例である。このような点から、磁性層2は、十分なヘッド出入力特性が得られるように、使用する磁性合金の種類と積層構造を考慮して最適な膜厚で形成する必要がある。具体的には、磁性層2の厚さは、3nm以上20nm以下であることが好ましく、5nm以上15nm以下とすることがより好ましい。
 保護層9は、磁性層2の上に形成され、例えば、ダイヤモンド状炭素(Diamond Like Carbon)等の炭素(C)、水素化炭素(HxC)、窒素化炭素(CN)、アルモファスカーボン、炭化珪素(SiC)等の炭素質層やSiO、Zr、TiN等、通常、保護層として用いられる材料を用いることができる。また、保護層9は、単層であってもよいし、2層以上の層から構成されていてもよい。
 保護層9の膜厚は、10nm未満とすることが好ましい。保護層の膜厚が10nmを越えると、磁気ヘッド(図6の符号27を参照)と磁性層2との間の距離が大きくなり、充分な強さの出入力信号が得られなくなる虞がある。
 本実施形態の磁気記録媒体10では、保護層9の上に、図示略の潤滑層を形成することが好ましい。潤滑層に用いる潤滑剤としては、フッ素系潤滑剤、炭化水素系潤滑剤及びこれらの混合物等が挙げられる。また、潤滑層は、通常1~4nmの厚さで形成される。
 磁気記録媒体10は、上記各構成により、磁気記録パターン60に、磁気ヘッド(図6に示す磁気記録再生装置50の磁気ヘッド57を参照)によって磁気記録あるいは再生を行なうことが可能な構成とされる。本実施形態の磁気記録媒体10は、下記の本発明に係る製造方法によって得られるものなので、充分な記録再生特性が確保され、高記録密度に対応可能なものとなる。
 なお、本実施形態の磁気記録媒体10は、最内周部12に、図示略のテストパターンが形成される。このテストパターンは、後述の製造方法において用いられるレジスト層4に形成された検査用パターン41によってマスク3をエッチングした後、このマスクパターンによって磁性層2が磁気的に分離加工されたものである(図1(a)を参照)。
[磁気記録媒体の製造方法]
 以下、図1~図4Cを適宜参照しながら、本実施形態の磁気記録媒体の製造方法について、以下に詳しく説明する。
 上述したように、本実施形態の磁気記録媒体10の製造方法は、磁気記録パターン60の形成工程として、少なくとも、非磁性基板1上に連続した磁性層2を形成する工程、該磁性層2の上にレジスト層4を形成する工程、レジスト層4をパターニングする工程、及び、パターニングしたレジスト層4を用いて磁性層2を磁気的に分離する工程の各工程をこの順で有している。
 そして、本実施形態の製造方法では、レジスト層4をパターニングする工程において、レジスト層4の内、磁気記録媒体10における磁気記録再生に使用されない領域である最外周部11に検査用パターン41を形成し、該検査用パターン41に記録された制御情報を用いることにより、レジスト層4をパターニングする工程における、当該磁気記録媒体ワーク10Aの次に加工する磁気記録媒体ワーク10Aの加工条件、及び/又は、磁性層2を磁気的に分離する工程における、当該磁気記録媒体ワーク10Aの加工条件を制御する方法である。図1(a)に示す例では、検査用パターン41として、バースト検査用パターン41a、アドレス検査用パターン41b、サーボマーク検査用パターン41c、プリアンブル検査用パターン41d、データトラック検査用パターン41e、及び検査専用パターン41fの各々が、磁気記録媒体10の最内周部12に設けられている。本実施形態では、この検査パターン41の各々に記録された制御情報を用いて、レジスト層4をパターニングする際の加工条件、及び/又は、磁性層2を磁気的に分離する際の加工条件を最適化し、この条件を磁気記録媒体の製造条件にフィードバックして制御する方法としている。
 一般に、磁気記録再生装置等に用いられる磁気記録媒体は、サーボパターン70として、データトラック領域21、バーストパターン領域71、アドレスパターン領域72、サーボマークパターン領域73、プリアンブルパターン領域73の各々からなる全てのパターンが形成されている(図1(a)、(b)に示す磁気記録媒体ワーク10Aを参照)。
このため、製造工程において、これらの領域のレジストパターンを用いることにより、レジスト層をパターニングする際の加工条件や、磁性層を磁気的に分離する際の加工条件を最適化すれば良いとも考えられる。しかしながら、上述したように、データトラック領域21以外の領域は、各領域とも2μm程度の幅しかなく(図1(a)のサーボパターン70を参照)、このような狭い領域を用いて、短時間で適切な条件出しを行うのは非常に困難である(図7に示す従来の磁気記録媒体100も参照)。
 このため、本実施形態においては、バーストパターン領域71、アドレスパターン領域72、サーボマークパターン領域73、プリアンブルパターン領域74と同様のパターンを、これらの検査に用いるのに充分な大きさの領域を有する検査用パターン41として磁気記録媒体10の未使用領域におけるレジスト層4に設ける。即ち、本実施形態においては、サーボパターン70を構成する各パターンを検査することが可能な、バースト検査用パターン41a、アドレス検査用パターン42b、サーボマーク検査用パターン41c、プリアンブル検査用パターン41dの各々を、磁気記録再生が行なわれない領域である最内周部12に設ける。そして、この検査用パターン41を用いて、レジスト層4をパターニングする際の加工条件や、磁性層2を磁気的に分離する際の加工条件を、短時間で精度良く最適化する方法としている。なお、本実施形態では、検査用パターン41として、さらに、データトラック検査用パターン41e及び検査専用パターン41fを設けた例を説明しているが、検査用パターンの構成は特に限定されず、工程上の制御を考慮しながら、適宜採用することができる。
『製造工程』
 以下に、本実施形態の磁気記録媒体10の製造方法に備えられる各工程について、図2A~図4Cを参照しながら順に詳述する(図1(a)、(b)も参照)。
 本実施形態では、図2A~図4Cに示すように、非磁性基板1に、少なくとも磁性層2を形成する工程A(図2A)、磁性層2の上にマスク層3を形成する工程B(図2B)、マスク層3の上にレジスト層4を形成する工程C(図2C)、レジスト層4に磁気記録パターン60のネガパターンを、スタンプ5を用いて転写する工程D(図3A;図中における矢印はスタンプ5の動きを示す)、マスク層3を用いて磁気記録パターン60のネガパターンに対応する部分を除去する工程E(図3B)、レジスト層4側の表面から磁性層2の表層部を部分的にイオンミリングする工程F(図3C;符号7は磁性層2で部分的にイオンミリングした箇所を示し、符号dは磁性層2でイオンミリングした深さを示す)、磁性層2のイオンミリングした箇所を反応性プラズマ又は反応性イオンに曝して磁性層2の磁気特性を改質する工程G(図4A;符号8は磁性層2で磁気特性が改質した箇所を示す)、レジスト層4及びマスク層3を除去する工程H(図4B)、磁性層2の表面を保護層9で覆う工程I(図4C)の各工程をこの順で有する方法により、磁気記録媒体10を製造することができる。
「工程A」
 本実施形態では、まず、非磁性基板1上に、必要に応じて、図示略の軟磁性層、中間層を、従来公知の材料及び方法を用いて形成する。
 次いで、図2Aの工程Aに示すように、非磁性基板1の上、あるいは、軟磁性層又は中間層の上に、上述したような材質からなる磁性層2を形成する。磁性層2は、通常、スパッタ法を用いて薄膜として形成する。
「工程B」
 次に、図2Bに示す工程Bにおいて、磁性層2の上にマスク層3を形成する。マスク層3としては、Ta、W、Ta窒化物、W窒化物、Si、SiO、Ta、Re、Mo、Ti、V、Nb、Sn、Ga、Ge、As、Niからなる群から選ばれる何れか一種以上を含む材料で形成するのが好ましい。このような材料を用いることにより、マスク層3のミリングイオン6に対する遮蔽性を向上させ、また、マスク層3による磁気記録パターン形成特性を向上させることができる。さらに、これらの物質は、反応性ガスを用いたドライエッチング処理が容易であるため、図4Bの工程Hにおいて残留物を減らし、磁気記録媒体10の表面の汚れを低減することができる。
 また、本実施形態では、これらの物質の中でも、マスク層3として、As、Ge、Sn、Gaを用いるのが好ましく、Ni、Ti、V、Nbを用いるのがより好ましく、Mo、Ta、Wを用いるのが最も好ましい。
「工程C~工程D~工程E」
 次に、図2Cに示す工程Cにおいて、上記材料からなるレジスト層4を形成する。
 次いで、図3Aに示す工程Dにおいて、レジスト層4に対してスタンプ5を押圧することにより、磁気記録パターン60のネガパターンを転写するとともに、図3A中における図示を省略するが、検査用パターン41のネガパターンを最内周部12の領域に転写する(図1(a)、(b)を参照)。
 次いで、図3Bに示す工程Eにおいて、マスク層3の内の磁気記録パターン60のネガパターンに対応する部分、並びに、検査用パターン41のネガパターンに対応する部分を除去する。
 本実施形態の製造方法では、図3Aの工程Dで示すような、レジスト層4に磁気記録パターン60のネガパターンを転写した後の、レジスト層4の凹部の厚さを、0~10nmの範囲内とするのが好ましい。レジスト層4の凹部の厚さをこの範囲とすることにより、図3Bの工程Eで示すマスク層3のエッチング工程において、マスク層3のエッジの部分のダレを防止することが可能となる。また、マスク層3のミリングイオン6に対する遮蔽性を向上させ、また、マスク層3による磁気記録パターン形成特性を向上させることができる。
 本実施形態の製造方法では、図2Cの工程C、及び、図3Aの工程Dにおいてレジスト層4に用いる材料を、放射線照射により硬化性を有する材料とし、レジスト層4にスタンプ5を用いてパターンを転写する際か、あるいはパターン転写工程の後に、レジスト層4に放射線を照射するのが好ましい。このような方法とすることにより、レジスト層4に、スタンプ5の形状を精度良く転写することができる。これにより、図3Bの工程Eで示したマスク層3のエッチング工程において、マスク層3のエッジの部分のダレを防止し、マスク層3の注入イオンに対する遮蔽性を向上させ、また、マスク層3による磁気記録パターン60の形成特性を向上させることが可能となる。なお、本実施形態で説明する放射線とは、例えば、熱線、可視光線、紫外線、X線、ガンマ線等の広い概念の電磁波である。また、放射線照射により硬化性を有する材料とは、例えば、熱線に対しては熱硬化樹脂、紫外線に対しては紫外線硬化樹脂である。
 本実施形態の製造方法では、特に、レジスト層4にスタンプ5を用いてパターンを転写する工程に際して、レジスト層4の流動性が高い状態で、該レジスト層4にスタンプ5を押圧し、押圧した状態でレジスト層4に放射線を照射することが好ましい。これにより、レジスト層4を硬化させ、その後、スタンプ5をレジスト層4から離すことにより、スタンプ5の形状を精度良くレジスト層4に転写することが可能となる。レジスト層4にスタンプ5を押圧した状態で、レジスト層4に放射線を照射する方法としては、スタンプ5の反対側、すなわち非磁性基板1側から放射線を照射する方法、スタンプ5の材料として放射線を透過できる物質を選択し、スタンプ5側から放射線を照射する方法、スタンプ5の側面から放射線を照射する方法、熱線のように固体に対して伝導性の高い放射線を用いて、スタンプ5の材料又は非磁性基板1からの熱伝導によって放射線を照射する方法等を用いることができる。本実施形態の製造方法では、上記各方法の中でも、特に、レジスト材としてノボラック系樹脂、アクリル酸エステル類、脂環式エポキシ類等の紫外線硬化樹脂を用い、スタンプ5の材料として、紫外線に対して透過性の高いガラスもしくは樹脂を用いることが好ましい。
 上述のような方法を用いてレジスト層4にパターンを転写することにより、磁気トラック間領域の保磁力、残留磁化を極限まで低減させることができ、磁気記録の際の書きにじみをなくし、高い面記録密度を有する磁気記録媒体を提供することが可能となる。
 なお、上記プロセスで用いられるスタンパー(スタンプ5)としては、例えば、金属プレートに電子線描画などの方法を用いて微細なトラックパターンを形成したもの等が使用でき、その材料としては、上記プロセスに耐えうる硬度、耐久性等が要求される。このような材料としては、例えばNi等が使用できるが、上述の目的に合致するものであれば、材料の種類は何ら制限されない。また、このようなスタンパーは、通常のデータを記録するトラックの他に、バーストパターン、グレイコードパターン、プリアンブルパターンといったサーボ信号のパターンも形成することができる。
<検査用パターンを用いたパターニング加工条件の制御>
 本実施形態の製造方法では、上述したように、図3Aに示す工程Dにおいて、レジスト層4に、磁気記録パターン60のネガパターンを転写するとともに、検査用パターン41(図1(a)、(b)参照)を転写して形成する。即ち、バーストパターン71、アドレスパターン72、サーボマークパターン73、プリアンブルパターン74、さらに、データトラックパターン(データトラック領域21)と同様のパターンと、さらに、検査専用パターン(図1中の符号41f参照)を、磁気記録パターン60の検査に用いるのに充分な大きさの領域を有する検査用パターン41として、磁気記録媒体10の未使用領域である最内周部12のレジスト層4に設ける方法としている。そして、この検査用パターン41に記録された制御情報を用いて、上記工程Eにおいて、当該磁気記録媒体ワーク10Aの次の磁気記録媒体ワーク10Aのレジスト層4をパターニングする際や、後述の工程Gにおいて、当該磁気記録媒体ワーク10Aの磁性層2を磁気的に分離する際の加工条件を、短時間で精度良く最適化する方法としている。
 本実施形態においては、磁気記録媒体10に設けられる磁気記録パターン60を検査することが可能な大きさの領域として、レジスト層4に検査用パターン41を形成することが好ましい。またさらに、本実施形態では、検査用パターン41として、実際の磁気記録媒体10では検査が困難な小幅の領域であるバーストパターン71、アドレスパターン72、サーボマークパターン73、プリアンブルパターン74の内の少なくとも1つ以上と同様のパターンを、磁気記録パターン60を検査可能な大きさの領域として、レジスト層4に形成することが好ましい。本実施形態では、図1(a)に示す磁気記録媒体ワーク10Aのように、検査用パターン41として、バースト検査用パターン41a、アドレス検査用パターン42b、サーボマーク検査用パターン41c、プリアンブル検査用パターン41dの各々を、磁気記録再生が行なわれない領域である最内周部12に設ける。これにより、磁気記録パターン60を検査することが可能な大きさの領域が確保された検査用パターン41を形成することが可能となる。
 本実施形態では、上述したように、検査用パターン41を、磁気記録パターン60を検査することが可能な大きさの領域として形成する。このように、磁気記録パターン60の検査を可能とするためには、検査用パターン41を、例えば、幅が30~80μmの範囲のトラック状パターンとして形成することが好ましい。検査用パターン41が、このような大きさの領域であれば、磁気記録パターン60の検査を確実に行なうことが可能となる。
 上述したように、検査用の測定光ビーム径は30μm程度のため、トラック状パターン幅が80μm超だと、反射光スペクトルからのパターン形状の算出処理に時間がかかり過ぎることから、パターン幅は必要最小限とすることが好ましい。
 また、本実施形態においては、上述したように、検査用パターン41として、さらに、磁気記録パターン60の検査感度を向上させるための検査専用パターン41fを、レジスト層4に形成することが好ましい。この検査専用パターン41fは、検査の感度をより高めるため、通常、磁気記録媒体に形成されるパターンよりも微細なパターンとして設けられ、検査感度の微調整に用いられる。
 検査専用パターン41fとしては、ランド幅/グルーブ幅の寸法比が2倍以上のパターンとすることが、検査感度を効果的に向上させることができる点から好ましい。通常、磁気記録媒体に形成されるパターンにおいて、ランド幅/グルーブ幅の寸法比は概ね1倍程度、即ち、ほぼ同寸とされている。これに対し、本実施形態で説明する検査専用パターン41fは、上述のような微細パターンとして形成されるため、検査感度を適性範囲に微調整することができ、ひいては、検査感度を一層向上させることが可能となる。
 本実施形態の製造方法では、上述のような検査用パターン41を用いた加工条件の制御を、検査用パターン41に照射した光の反射光に基づいて検査用パターン41に記録された制御情報を読み取り、この制御情報を用いて行うことが好ましい。
 検査用パターン41を用いて加工条件の最適化等を行う場合、検査用パターン41に記録された制御情報の読取方法としては、例えば、SEM、TEM、AFM、微分緩衝顕微鏡等、様々な表面計測方法を例示することができる。しかしながら、非破壊で、且つ、即時に計測が可能であり、さらに、処理装置内等のin-situ(その場測定)が可能な方法は限られてしまう。
 本実施形態では、検査用パターンを用いた加工条件の制御を、例えば、検査用パターン41に照射した光の反射光に基づいて制御情報を読み取り、この制御情報を用いて行うことにより、非破壊で即時にその場での測定が可能となる。そして、加工条件等の最適化を即時に行い、且つ、その最適値を、上記工程Eにおける当該磁気記録媒体ワーク10Aの次の磁気記録媒体ワーク10Aの加工条件、並びに、後述の工程F、Gにおける当該磁気記録媒体ワーク10Aの加工条件に、即時にフィードバックすることが可能となる。
 さらに、本実施形態では、上述のように、検査用パターン41に照射した光の反射光に基づいて制御情報を読み取り、この制御情報を用いて加工条件の制御を行う方法を採用する場合、ブロードバンド反射分光に基づいて制御情報を読み取ることが好ましい。ここで、ブロードバンド反射分光とは、被測定物に対して広い範囲の波長(ブロードバンド:例えば、波長120nmから800nm程度)の光を照射して、その反射スペクトルから、被測定物表面に形成されたレジストパターン等の膜厚、ランド幅、グルーブ幅、グルーブ形状等を測定する方法である。この方法は、被測定物表面に形成されたレジストの光学定数(n:屈折率、k:消衰係数)が既知である場合に用いることができる方法であり、非破壊で即時にその場での測定が可能である。一方、この測定方法は、測定領域として数十ミクロンφ程度が必要であり、磁気記録媒体10において、2μm程度の幅であるバーストパターン71、アドレスパターン72、サーボマークパターン73、プリアンブルパターン74に適用することはできなかった。本実施形態の製造方法においては、検査用パターン41として、バーストパターン71、アドレスパターン72、サーボマークパターン73、プリアンブルパターン74の内の少なくとも1つ以上と同様のパターンを、磁気記録パターン60の検査が可能な大きさの領域に拡大したパターンを用いる。これにより、検査用パターン41に記録された制御情報を読み取る際にブロードバンド反射分光を適用することができ、非破壊で即時にその場での測定が可能となる。なお、本実施形態で用いることが可能なブロードバンド反射分光装置としては、例えば、METROSOL社(米国)製、SHORTY-ES Series、n&k社(米国)製、1700-CD等が例示できる。
 本実施形態において、検査用パターン41を用いて加工条件の制御を行う際の具体的な方法について、図5に示すようなレジスト層4の成膜及びパターニングの条件を例に、以下に説明する。
 本実施形態では、上述したような方法で、当該磁気記録媒体ワーク10Aの検査用パターン41の反射光に基づいて制御情報を読み取り、パターン形状を算出して次の磁気記録媒体ワーク10Aのレジスト層4の加工条件の適正値を導き出す。そして、図5に示すような、インプリント後のレジスト層4のパターンについて、ランド部45とグルーブ部46の割合、即ち、ランド幅W1/グルーブ幅W2の寸法比について、補正値を用いて適宜制御する。また、グルーブ部46の底部46aからマスク3までの膜厚、即ち、レジスト材の残部である部分の膜厚d等についても、補正値を用いて制御する。本実施形態では、このような方法とすることにより、磁気記録媒体10を製造する際の加工条件を最適に制御しながら、各工程処理を行なうことが可能となる。
 なお、本実施形態で説明する例においては、図1(a)に示すように、検査用パターン41を、レジスト層4の内、円盤状に形成された磁気記録媒体10における最内周部12の領域に形成しているが、これには限定されない。例えば、検査用パターンを、レジスト層4の内、磁気記録媒体10における最外周部11の領域に形成しても良く、適宜採用することができる。
「工程F」
 次に、図3Cに示す工程Fにおいて、イオンミリング等によって磁性層2の表層の一部を除去する。
 本実施形態では、磁性層2の表層の一部を除去し、その後、表面を反応性プラズマや反応性イオンにさらして磁性層2の磁気特性を改質させる方法とすることが、磁性層2の一部を除去しない場合に比べ、磁気記録パターン60のコントラストがより鮮明になり、また、磁気記録媒体10のS/Nが向上する。この理由としては、磁性層2の表層部を除去することにより、その表面の清浄化並びに活性化が図られ、反応性プラズマや反応性イオンとの反応性が高まることが考えられる。また、磁性層2の表層部に空孔等の欠陥が導入され、その欠陥を通じて磁性層2に反応性イオンが侵入しやすくなること等も、上記理由として考えられる。
 本実施形態の製造方法では、イオンミリング等によって磁性層2の表層の一部を除去する際の深さdは、好ましくは0.1nm~15nmの範囲内、より好ましくは1~10nmの範囲内とする。イオンミリングによる除去深さが0.1nmより小さな場合は、上述の磁性層の除去効果が現れず、また、除去深さが15nmより大きくなると、磁気記録媒体の表面平滑性が悪化し、磁気記録再生装置を構成した際の磁気ヘッドの浮上特性が低下する虞がある。
 本実施形態では、例えば、磁気記録トラック60及びサーボパターン70を磁気的に分離する領域を、既に成膜された磁性層2を反応性プラズマや反応性イオンにさらし、磁性層2の磁気特性を改質する方法によって形成することができる。
 また、図3Cに示す本実施形態の工程Fにおいては、上述の工程Dにおいてレジスト層4に形成された検査用パターン41の制御情報を用いることにより、当該磁気記録媒体ワーク10Aの、磁性層2の表層の一部を除去する加工条件を制御することができる。これにより、加工条件等の最適化を即時に行い、且つ、その最適値を工程Fにフィードバックしながら、最適な条件で加工することが可能となる。
「工程G」
 次に、本実施形態の製造方法では、図4Aに示す工程Gにおいて、磁性層2のイオンミリングした箇所を、反応性プラズマ又は反応性イオンに曝して磁性層2の磁気特性を改質することにより、磁性層2を磁気的に分離する。
 ここで、本実施形態において説明する、磁気的に分離した磁気記録パターンとは、図4Aの工程Gに示すように、磁気記録媒体10を表面側から見た場合に、磁性層2が非磁性化した領域8により分離された状態を指す。即ち、磁性層2が表面側から見て分離されていれば、磁性層2の底部において分離されていなくとも、本発明の目的を達成することが可能であり、こらは、本発明で説明する、所謂、磁気的に分離した磁気記録パターンの概念に含まれる。
 また、本実施形態で説明する、磁気記録パターン60を形成するための磁性層2の改質とは、磁性層2をパターン化するために、磁性層2の保磁力、残留磁化等を部分的に変化させることを指し、その変化とは、保磁力を下げ、残留磁化を下げることを指す。
 本実施形態においては、特に、磁気特性の改質として、反応性プラズマや反応性イオンにさらした箇所の磁性層2の磁化量を、当初(未処理)の75%以下、より好ましくは50%以下とする方法を採用することが好ましい。また、同様に、保磁力を当初の50%以下、より好ましくは20%以下とする方法を採用することが好ましい。このような方法を用いてディスクリートトラック型の磁気記録媒体を製造することにより、磁気記録媒体に磁気記録を行う際の書きにじみをなくし、高い面記録密度の磁気記録媒体を提供することが可能となる。
 さらに、本実施形態では、磁気記録トラック60及びサーボパターン70を磁気的に分離する箇所を、すでに成膜された磁性層2を反応性プラズマや反応性イオンにさらして磁性層2を非晶質化することにより、実現することも可能である。なお、このような方法は、磁性層2の磁気特性の改質を、磁性層2の結晶構造の改変によって実現することも含む。
 また、本実施形態において説明する、磁性層2を非晶質化する処理とは、磁性層2の原子配列を、長距離秩序を持たない不規則な原子配列の形態とすることを指し、より具体的には、2nm未満の微結晶粒がランダムに配列した状態とすることを指す。そして、この原子配列状態を分析手法によって確認する場合には、X線回折又は電子線回折により、結晶面を表すピークが認められず、また、ハローが認められるのみの状態とする。
 本実施形態で用いる反応性プラズマとしては、誘導結合プラズマ(ICP;Inductively Coupled Plasma)や反応性イオンプラズマ(RIE;Reactive Ion Plasma)等が例示できる。
 また、ここで説明する反応性イオンとしては、上述の誘導結合プラズマや、反応性イオンプラズマ内に存在する反応性のイオンが例示できる。
 また、本実施形態で説明する誘導結合プラズマとは、気体が高電圧の印加によってプラズマ化し、さらに、高周波数の変動磁場によってそのプラズマ内部に渦電流によるジュール熱を発生させることによって得られる高温のプラズマである。このような誘導結合プラズマは、電子密度が高く、従来のイオンビームを用いてディスクリートトラックメディアを製造する場合に比べ、面積の広い磁性膜において、高効率で磁気特性の改質を行なうことができる。また、反応性イオンプラズマとは、プラズマ中にO、SF、CHF、CF、CCl等の反応性ガスを加えた反応性の高いプラズマである。このようなプラズマを本実施形態で用いる反応性プラズマとして採用することにより、磁性膜2の磁気特性の改質を、より高い効率で実現することが可能となる。
 本実施形態の製造方法では、成膜された磁性層2を反応性プラズマに曝すことにより、磁性層2を改質する方法を例示しているが、このような改質処理は、磁性層2を構成する磁性金属と反応性プラズマ中の原子又はイオンとの反応によって実現するのが好ましい。
なお、ここで説明する反応とは、磁性金属に反応性プラズマ中の原子等が侵入し、磁性金属の結晶構造が変化することや、磁性金属の組成が変化すること、磁性金属が酸化すること、磁性金属が窒化すること、磁性金属が珪化すること等が例示できる。
 本実施形態においては、特に、反応性プラズマとして酸素原子又は窒素原子を含有させ、磁性層2を構成する磁性金属と反応性プラズマ中の酸素原子又は窒素原子とを反応させることにより、磁性層2を酸化させることが好ましい。例えば、磁性層2を部分的に酸化させることにより、この酸化部分の残留磁化及び保磁力等を効率よく低減させることが可能となるので、短時間の反応性プラズマ処理により、磁気的に分離した磁気記録パターン60を有する磁気記録媒体10を製造することが可能となる。
 本実施形態においては、上述の反応性プラズマに、ハロゲン原子を含有させることが好ましい。また、ハロゲン原子としては、F原子を用いることが特に好ましい。また、ハロゲン原子は、酸素原子と一緒に反応性プラズマ中に添加して用いても良いし、また、酸素原子を用いずに反応性プラズマ中に添加しても良い。上述のように、反応性プラズマに酸素原子等を加えることにより、磁性層2を構成する磁性金属と酸素原子等が反応し、磁性層2の磁気特性を改質させることが可能となる。この際、反応性プラズマにハロゲン原子を含有させることにより、この反応性をさらに高めることが可能となる。また、反応性プラズマ中に酸素原子を添加していない場合においても、ハロゲン原子が磁性合金と反応して、磁性層2の磁気特性を改質させることが可能となる。この際のメカニズムの詳細は明らかではないが、反応性プラズマ中のハロゲン原子が、磁性層2の表面に形成されている異物をエッチングし、これによって磁性層2の表面が清浄化され、磁性層2の反応性が高まるということが考えられる。また、清浄化された磁性層2の表面とハロゲン原子とが高い効率で反応すること等も考えられる。このような効果を有するハロゲン原子として、F原子を用いることが特に好ましい。
 また、図4Aに示す本実施形態の工程Gでは、上述したような検査用パターン41(図1(a)、(b))の制御情報を用いて、当該磁気記録媒体ワーク10Aの磁性層2を磁気的に分離する工程の加工条件を制御することができる。
 具体的には、磁性層2のイオンミリングした箇所の磁気特性を改質して磁性層2を磁気的に分離する際の、反応性プラズマ又は反応性イオンに曝す加工条件について、検査用パターン41に記録された制御情報を用いて制御する。これにより、加工条件等の最適化を即時に行い、且つ、その最適値を工程Gにフィードバックしながら、最適な条件で磁性層2を磁気的に分離することが可能となる。
「工程H」
 次に、本実施形態においては、図4Bの工程Hに示すように、レジスト層4及びマスク層3を除去する。
 ここで、反応性プラズマ処理を行った後のレジスト層4及びマスク層3の具体的な除去方法としては、例えば、ドライエッチング、反応性イオンエッチング、イオンミリング、湿式エッチング等の手法を適宜採用することができる。
「工程I」
 次に、図4Cの工程Iに示すように、本実施形態の製造方法においては、保護層9を形成し、さらに、その上に潤滑材を塗布することにより、磁気記録媒体10を製造する工程を採用するのが好ましい。
 保護層9の形成方法としては、一般的には、Diamond Like Carbonの薄膜を、P-CVD法等を用いて成膜する方法が用いられるが、特に限定されるものではない。また、保護層9の材料としては、上述したような、C、HC、CN、アルモファスカーボン、SiC、SiO、Zr、TiN等を用いることができる。また、保護層9を、単層として形成しても、あるいは2層構造として形成しても良い。
 また、上述したように、保護層9の上には、例えば、フッ素系潤滑剤、炭化水素系潤滑剤及びこれらの混合物等からなる図示略の潤滑層を形成することがより好ましい。
 以上説明したような、本実施形態の磁気記録媒体の製造方法によれば、レジスト層4をパターニングする工程において、レジスト層4の内、当該磁気記録媒体10における磁気記録再生に使用されない領域である最内周部12に検査用パターン41を形成し、該検査用パターン41に記録された制御情報を用いることにより、レジスト層4をパターニングする工程における、当該磁気記録媒体ワーク10Aの次に加工する磁気記録媒体ワーク10Aの加工条件、及び/又は、磁性層2を磁気的に分離する工程における、当該磁気記録媒体ワーク10Aの加工条件を制御する方法なので、磁性層2をパターニングするのに用いるレジスト形状を適正に制御することが可能となり、また、磁性層2の磁気的分離加工を適性に行うことが可能となる。またさらに、加工条件の制御値を即座に製造工程にフィードバックでき、磁気記録媒体の製造歩留まりを飛躍的に高めることが可能になる。さらに、検査用パターン41が、磁気記録再生に使用されない領域に形成されていることから、当該磁気記録媒体(磁気記録媒体ワーク10A)を検査した後に工程に戻し、最終製品である磁気記録媒体10とすることができるので、生産効率を向上させることが可能となる。
 また、上記本発明の製造方法によって得られる磁気記録媒体10は、充分な記録再生特性を確保でき、高記録密度に対応可能なものとなる。
[磁気記録再生装置]
 次に、本発明に係る磁気記録再生装置(ハードディスクドライブ)の構成を図6に示す。本発明に係る磁気記録再生装置50は、図6に示すように、上述の本発明に係る磁気記録媒体10と、これを記録方向に駆動する媒体駆動部51と、記録部と再生部からなる磁気ヘッド57と、磁気ヘッド57を磁気記録媒体10に対して相対運動させるヘッド駆動部58と、磁気ヘッド57への信号入力と磁気ヘッド57からの出力信号再生を行うための記録再生信号処理手段を組み合わせた記録再生信号系59とを具備したものである。これらを組み合わせることにより、記録密度の高い磁気記録再生装置50を構成することが可能となる。本発明においては、磁気記録媒体1の記録トラックを磁気的に不連続に加工することにより、従来、トラックエッジ部の磁化遷移領域の影響を排除するために再生ヘッド幅を記録ヘッド幅よりも狭くして対応していたものを、両者をほぼ同じ幅にして動作させることができる。これにより、充分な再生出力と高いSNRを備えた磁気記録再生装置50が実現できる。
 さらに、本実施形態では、上述の磁気ヘッド57の再生部を、GMRヘッドあるいはTMRヘッドで構成することにより、高記録密度においても充分な信号強度を得ることができ、高記録密度を持った磁気記録再生装置を実現することが可能となる。また、磁気ヘッド57の浮上量を0.005μm~0.020μmの範囲と、従来よりも低い高さで浮上させると、出力が向上して高い装置SNRが得られ、大容量で高信頼性の磁気記録再生装置を提供することができる。またさらに、最尤復号法による信号処理回路を組み合わせた場合には、さらに記録密度を向上させることができる。このような構成とすれば、例えば、トラック密度100kトラック/インチ以上、線記録密度1000kビット/インチ以上、1平方インチ当たり100Gビット以上の記録密度で記録・再生する場合であっても、充分なSNRが得られる。
 次に、本発明の磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体、並びに磁気記録再生装置を、実施例および比較例を示してより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
[実施例]
 まず、HD用ガラス基板をセットした真空チャンバを、予め1.0×10-5Pa以下に真空排気した。この際、ガラス基板としては、LiSi2、Al-KO、Al-KO、MgO-P、Sb-ZnOを構成成分とする結晶化ガラスからなる材質とされ、外径65mm、内径20mm、平均表面粗さ(Ra)が2オングストロームとされたものを用いた。
 そして、上記ガラス基板上に、DCスパッタリング法を用いて、軟磁性層としてFeCoB、中間層としてRu、磁性層として70Co-5Cr-15Pt-10SiO合金の順で、各薄膜を積層した。この際の各層の膜厚としては、FeCoB軟磁性層は600Å、Ru中間層は100Å、磁性層は150Åとした。
 次いで、その上に、スパッタ法を用いてマスク層を形成した、このマスク層の材料としてはTaを用い、また、膜厚は15nmとした。
 次いで、その上に、レジスト層をスピンコート法により塗布した。この際、レジスト層としては、紫外線硬化樹脂であるノボラック系樹脂を用い、また、膜厚は80nmとした。
 次いで、磁気記録パターンのネガパターンを有するガラス製のスタンプを用い、1MPa(約8.8kgf/cm)の圧力を基準値とし、これに、後述するような、前のサンプルにおける補正値を加味して、レジスト層にスタンプを押圧した。そして、この状態において、波長250nmの紫外線を、紫外線の透過率が95%以上とされたガラス製のスタンプの上部から10秒間照射し、レジスト層を硬化させた。その後、スタンプをレジスト層から分離し、レジスト層に磁気記録パターンを転写した。ここで、レジスト層に転写した磁気記録パターンは、データトラック領域が、レジストの凸部が幅120nmの円周状、レジストの凹部が幅60nmの円周状とされ、一周当たり255のデータトラックを有している。そして、各トラック間には、ヘッドの走行方向で、プリアンブルパターン領域、サーボマークパターン領域、アドレスパターン領域、バーストパターン領域をこの順で有している。また、各パターンの幅は約2μmで、プリアンブルパターン及びサーボマークパターンは、半径方向に凸部の幅120nm、凹部が幅60nmの直線状、アドレスパターンは半径方向に凸部の幅120nm、凹部が幅60nmの不規則な直線状、バーストパターンは直径100nm、間隔100nmのドット状である。また、本実施例においては、これら各パターンに加え、磁気記録媒体の最内周の未使用領域に、図1(a)に示すような、プリアンブル、サーボマーク、アドレス、バースト、データトラック、及び検査専用の各パターンからなる検査用パターンを設けた。この際、各検査用パターンの大きさは、幅80μm、長さ3mmとした。また、レジスト層の層厚は80nm、レジスト層の凹部の厚さは約5nmであった。
 上記手順によるレジスト層への各パターンの転写後、n&k社(米国)製「1700-CD」を用いて、上記4箇所の検査用パターンを、ブロードバンド反射分光によって計測した。そして、この際の計測スペクトルと、理想的なパターンからのスペクトルとを対比し、レジスト層の厚さを制御するためのレジスト塗布量の補正値、レジスト層をパターニングする加工条件の補正値、及び、磁性層を磁気的に分離する加工条件の補正値を算出した。この際、検査用パターンの測定から補正値の算出までに要した時間は約10秒であった。また、レジスト層をパターニングする加工圧条件の補正値は、次のワークサンプルへの磁気記録パターンの転写工程にフィードバックし、磁性層を磁気的に分離する加工条件の補正値は、当該ワークサンプルのエッチング加工条件の補正値として用いた。
 その後、マスク層を用いて、レジスト層の凹部の箇所、及び、その下のTa層をドライエッチングによって除去した。この際のドライエッチング条件としては、レジスト層のエッチングに関しては、Oガスを40sccm、圧力0.3Pa、高周波プラズマ電力300W、DCバイアス30W、エッチング時間10秒を基準値とし、これに上述のエッチング時間の補正値を加味した。また、Ta層のエッチングに関しては、CFガスを50sccm、圧力0.6Pa、高周波プラズマ電力500W、DCバイアス60W、エッチング時間30秒の各条件とした。
 その後、磁性層においてマスク層に覆われていない箇所について、その表面を、イオンミリングによって除去した。イオンミリングには、Arイオンを用いた。また、この際のイオンの量は、5×1016原子/cm、加速電圧は20keVとし、磁性層のミリング深さを0.1nmとした。
 そして、この表面を反応性プラズマに曝し、イオンミリングを施した箇所の磁性層に対して磁気特性の改質を施した。この際、磁性層の反応性プラズマ処理には、アルバック社の誘導結合プラズマ装置NE550を用いた。また、プラズマの発生に用いるガス及び条件としては、Oを90cc/分を用いるとともに、プラズマ発生のための投入電力を200W、装置内の圧力は0.5Paとし、磁性層を300秒間処理した。
 その後、レジスト層及びマスク層をドライエッチングにより除去し、その表面に、CVD法を用いてカーボン保護層を5nm成膜し、さらに、その上に潤滑材を塗布して磁気記録媒体を製造した。このような方法で1000枚の磁気記録媒体を製造したところ、磁気記録パターンの形成不良は約4%程度であった。
[比較例]
 本比較例においては、検査用パターンを用いた、レジスト層をパターニングする際の加工圧条件の補正、並びに、磁性層を磁気的に分離する際の加工条件の補正を行わなかった点を除き、上記実施例と同様の手順で磁気記録媒体を製造した。
 このような方法で1000枚の磁気記録媒体を製造したところ、磁気記録パターンの形成不良は約9%となり、本発明に係る製造方法で磁気記録媒体を製造した上記実施例に比べ、不良率が2倍以上であることが明らかとなった。
 以上の結果により、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法が、製造工程におけるレジストパターンの形成精度を高め、優れた製造歩留まりを実現できることが明らかである。また、この製造方法によって得られる磁気記録媒体が、充分な記録再生特性を確保でき、高記録密度に対応可能であることが明らかである。
 本発明の磁気記録媒体の製造方法は、磁気記録再生装置、所謂ハードディスクドライブに用いられる磁気記録媒体の製造工程に適用することで、高い製造歩留まりで、各種パターンが転写されてなる磁気記録媒体を製造することが可能となる。
1…非磁性基板、
2…磁性層、
21…データトラック領域、
4…レジスト層、
10…磁気記録媒体、
10A…磁気記録媒体ワーク、
71…バーストパターン、
72…アドレスパターン、
73…サーボマークパターン、
74…プリアンブルパターン、
41…検査用パターン、
41a…バースト検査用パターン、
41b…アドレス検査用パターン、
41c…サーボマーク検査用パターン、
41d…プリアンブル検査用パターン、
41e…データトラックパターン、
41f…検査専用パターン、
50…磁気記録再生装置、
51…媒体駆動部(磁気記録媒体を記録方向に駆動する駆動部)、
57…磁気ヘッド、
58…ヘッド駆動部(磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対運動させる手段)、
59…記録再生信号系(記録再生信号処理手段)、
60…磁気記録パターン、
11…最外周部(磁気記録再生に使用されない領域)、
12…最内周部(磁気記録再生に使用されない領域)

Claims (9)

  1.  非磁性基板上に、磁気的に分離した磁気記録パターンを有する磁気記録媒体の製造方法であって、
     前記磁気記録パターンの形成工程として、少なくとも、前記非磁性基板上に連続した磁性層を形成する工程、前記磁性層の上にレジスト層を形成する工程、前記レジスト層をパターニングする工程、及び、パターニングした前記レジスト層を用いて前記磁性層を磁気的に分離する工程の各工程をこの順で有しており、
     前記レジスト層をパターニングする工程において、前記レジスト層の内、当該磁気記録媒体における磁気記録再生に使用されない領域に検査用パターンを形成し、
     前記検査用パターンに記録された制御情報を用いることにより、前記レジスト層をパターニングする工程における、当該磁気記録媒体ワークの次に加工する磁気記録媒体ワークの加工条件、及び/又は、前記磁性層を磁気的に分離する工程における、当該磁気記録媒体ワークの加工条件を制御することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  2.  前記検査用パターンを、前記レジスト層の内、円盤状に形成された当該磁気記録媒体における最外周部又は最内周部の磁気記録再生に使用されない領域に形成す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.  前記検査用パターンを、前記磁気記録パターンの検査が可能な大きさの領域として、前記レジスト層に形成することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の磁気記録媒体の製造方法。
  4.  前記検査用パターンとして、前記磁気記録パターンに含まれるバーストパターン、アドレスパターン、サーボマークパターン、プリアンブルパターン、及びデータトラックパターンの内の少なくとも1つ以上と同様のパターンを、前記レジスト層に形成する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.  前記検査用パターンとして、さらに、前記磁気記録パターンの検査感度を向上させるための検査専用パターンを、前記レジスト層に形成することを特徴とする請求項4に記載の磁気記録媒体の製造方法。
  6.  前記検査用パターンに照射した光の反射光に基づいて前記検査用パターンに記録された制御情報を読み取り、この制御情報を用いて加工条件を制御することを特徴とする請求項1~5の何れか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
  7.  前記検査用パターンに照射した光のブロードバンド反射分光に基づいて前記検査用パターンに記録された制御情報を読み取り、この制御情報を用いて加工条件を制御することを特徴とする請求項6に記載の磁気記録媒体の製造方法。
  8.  請求項1~請求項7の何れか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法によって製造された磁気記録媒体。
  9.  請求項8に記載の磁気記録媒体と、該磁気記録媒体を記録方向に駆動する駆動部と、記録部と再生部からなる磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを前記磁気記録媒体に対して相対運動させる手段と、前記磁気ヘッドへの信号入力及び前記磁気ヘッドからの出力信号再生を行うための記録再生信号処理手段とを組み合わせて具備してなることを特徴とする磁気記録再生装置。
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WO2008072319A1 (ja) * 2006-12-13 2008-06-19 Pioneer Corporation 記録媒体作製用転写型

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