(57)【要約】【課題】作製時の磁気特性の劣化を起こすことなく、また、簡便な方法で製造でき、生産性に優れた磁気記録媒体を提供する。【解決手段】磁性層の上にマスク用保護膜を形成するマスク用保護膜形成工程、形成されたマスク用保護膜の上に所定のパターンのレジストを形成するレジスト形成工程、形成されたレジストをマスクとしてマスク用保護膜のエッチングを行う保護マスク形成工程、レジスト及び保護マスクをマスクとして磁性層をエッチングして磁性層に凹凸を形成する凹凸形成工程、保護マスクを除去する保護マスク除去工程、凹凸が形成された磁性層の上に保護層を形成する保護層形成工程を有する磁気記録媒体の製造方法であって、すくなくとも保護マスク除去工程で保護マスクを除去された磁気記録媒体を保護層形成工程でその上に保護層を形成するまでの間、大気にさらさないことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性層の上にマスク用保護膜を形成するマスク用保護膜形成工程、形成されたマスク用保護膜の上に所定のパターンのレジストを形成するレジスト形成工程、形成されたレジストをマスクとしてマスク用保護膜のエッチングを行う保護マスク形成工程、レジスト及び保護マスクをマスクとして磁性層をエッチングして磁性層に凹凸を形成する凹凸形成工程、保護マスクを除去する保護マスク除去工程、凹凸が形成された磁性層の上に保護層を形成する保護層形成工程を有する磁気記録媒体の製造方法であって、すくなくとも保護マスク除去工程で保護マスクを除去された磁気記録媒体を保護層形成工程でその上に保護層を形成するまでの間、大気にさらさないことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
保護マスク除去工程における前記保護マスクの除去が主波長３４０ｎｍ以下の紫外線によるものであることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
保護マスクの除去から保護層の形成までの工程を不活性ガス雰囲気もしくは還元性ガス雰囲気下で行うことであることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
保護マスクの除去から保護層の形成までの工程を１０００Ｐａ以下の減圧環境下で行うことであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録媒体の記録密度を向上させるために様々な試みがなされている。その中で記録面にトラック方向に沿って凹凸構造を形成することにより、トラック間の磁気的干渉を低減させトラック密度を高め、記録密度を向上させるディスクリートトラックメディア（以下、ＤＴＭと称する。）が提案されている。
【０００３】
このディスクリートトラック媒体として、レジストに凹凸パターンを形成し、その後、エッチング等によりレジスト形状を利用し（マスクパターンを形成）、磁性層のトラック方向の分離を行い、必要な場合は保護層成膜、凹部の埋め込み処理を実施する方法など、各種の方法が提案されている。
【０００４】
特許文献１では、基体上に高透磁率層と磁性層とを有する磁気記録媒体において、記録再生が行われるトラック部間に高透磁率層と磁性層との欠如部を設けることにより再生時に隣接するトラック部間の記録が混入することを確実に回避する媒体が提案されている。
【０００５】
また、特許文献２には、基板と、該基板の上に形成された軟磁性層と、前記軟磁性層の上に中間層を介して形成され、且つ、所定の凹凸パターンで多数の記録要素に分割された記録層を含む磁気記録媒体が提案されている。この提案により、隣接トラックへの記録・再生時のクロストークを防止でき、かつ、凹凸パターンを設けることによる記録・再生特性の悪化も防止できるとしている。
【０００６】
前述の方法によるＤＴＭでは一般的な磁気記録媒体を原料とすることが提示されている。この方法は一般的な磁気記録媒体を用いることができる点で優れている。
【０００７】
一般的な前記磁気記録媒体はガラスやアルミなどの非磁性基板上に、少なくとも磁性層を含む層と、その上部に形成された保護膜とを有している。保護膜には一般的には信頼性及び耐摩耗性の点から炭素を主原料とする膜が用いられる。ＤＴＭを製造する場合はこの磁気記録媒体（磁性層上部に保護膜を有する基板（原料媒体））にマスクパターンを形成することによってなされる。
【０００８】
【特許文献１】特開平４−３１０６２１号公報
【特許文献２】特開２００６−１２２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら上述したようなＤＴＭは、磁性層の上部にマスクを形成して、エッチングにより磁性層に凹凸を形成する工程を有する。
【００１０】
従来の発明では磁性層に凹凸を形成した後、磁性層上部に当たる炭素を主原料とした保護膜を除去するために酸素プラズマや酸化剤を有する剥離液を用いている。そのためエッチングによる磁気記録層へのダメージや酸化、エッチングガスやエッチング液の残留成分による磁気記録層の腐食などにより、磁気特性の劣化が生じてしまう。一方、完全に保護膜を除去せず極薄膜を残すことも想定できるが、面内のバラツキを押さえて均一に保護膜を残すのは困難であるため、保護膜は完全に除去する必要がある。
【００１１】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ディスクリートトラック媒体の提案に見られるような、作製時の磁気特性の劣化を起こすことなく、また、簡便な方法で製造でき、生産性に優れた磁気記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の目的を達成するため、本発明の磁気記録媒体の製造方法は、磁性層の上にマスク用保護膜を形成するマスク用保護膜形成工程、形成されたマスク用保護膜の上に所定のパターンのレジストを形成するレジスト形成工程、形成されたレジストをマスクとしてマスク用保護膜のエッチングを行う保護マスク形成工程、レジスト及び保護マスクをマスクとして磁性層をエッチングして磁性層に凹凸を形成する凹凸形成工程、保護マスクを除去する保護マスク除去工程、凹凸が形成された磁性層の上に保護層を形成する保護層形成工程を有する磁気記録媒体の製造方法であって、すくなくとも保護マスク除去工程で保護マスクを除去された磁気記録媒体を保護層形成工程でその上に保護層を形成するまでの間、大気にさらさないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、加工ダメージを受けることなく高品質なディスクリートトラックメディアを作製することができる。
本発明の製造方法で得られる磁気記録媒体はより高密度記録に対応可能な磁気記録媒体であり、本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、作製時の磁気特性の劣化を起こさず、また、簡便な方法で製造でき、特に、凹凸がないことで、平坦化工程そのものを不必要にすることができるため、生産性、特性とも優れた垂直磁気記録媒体を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の磁気記録媒体の製造方法について説明する。
図１は本発明の磁気記録媒体の製造方法の一例を示す図であり、図１の（ｅ）は本発明の製造方法により得られる磁気記録媒体の構成例を示す図である。
【００１５】
図１の（ｅ）に示す磁気記録媒体は、非磁性基体である基板１上に、軟磁性層２、結晶配向制御層３、磁性層４、保護層５がこの順に設けられており、磁性層４には所定のパターンで凹凸が形成されている。磁性層は第一磁性層と第二磁性層とからなるものであってもよい。
【００１６】
非磁性基体である基板１は、通常の磁気記録媒体に用いられるＮｉＰメッキを施したＡｌ合金や強化ガラス、あるいは、結晶化ガラス等を用いることができる。
【００１７】
軟磁性層２は、磁気ヘッドが発生する磁束を集中させ磁性層４に急峻な磁場勾配を形成するためのものである。この軟磁性層２には、ＮｉＦｅ系合金、センダスト（ＦｅＳｉＡｌ）合金等を用いることができるが、非晶質のＣｏ合金、例えば、ＣｏＮｂＺｒ、ＣｏＴａＺｒなどを用いることにより良好な電磁変換特性を得ることができる。また、軟磁性層２の膜厚の最適値は、磁気記録に使用する磁気ヘッドの構造や特性に依存するが、生産性の観点からは、１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが望ましい。
【００１８】
結晶配向制御層３は、磁性層４の結晶配向性、結晶粒径、および、粒界偏析を好適に制御するためのものである。主にＲｕまたはＲｕを含む合金からなり、その膜厚は、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲で制御されていることが望ましい。
【００１９】
ここでは、磁性層４が第一磁性層と第二磁性層と殻形成される場合について説明する。結晶配向制御層３の上に第一磁性層を形成すると、Ｒｕ結晶の上に垂直配向した磁性結晶粒が形成され、この磁性結晶粒の周囲を酸化物や窒化物のような非磁性体が形成された、グラニュラー構造を有する磁性層（以下、グラニュラー磁性層という）が形成される。
【００２０】
第一磁性層は、グラニュラー構造を有する磁性層であり、このような構造のグラニュラー磁性層の強磁性を有する結晶粒を構成する材料としては、ＣｏＣｒ系合金が好適に用いられ、特に、ＣｏＣｒ合金に、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｂのうちの少なくとも１つの元素を添加した合金とすることが、優れた磁気特性と記録再生特性を得るためには望ましい。
【００２１】
また、グラニュラー磁性層の非磁性粒界を構成する材料としては、安定なグラニュラー構造を形成するために、Ｓｉ、Ａ１、Ｔｉ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚｒのうちの少なくとも１つの元素の酸化物を用いることが望ましいが、これに限定されるものではない。また、第一磁性層の膜厚は、５ｎｍ以上６０ｎｍ以下であることが望ましいが、これに限定されるものではない。
【００２２】
第二磁性層は、非磁性粒界に金属の酸化物や窒化物を含有しない非グラニュラー構造を有する磁性層（以下、非グラニュラー磁性層という）である。非グラニュラー磁性層は、下層のグラニュラー磁性層の非磁性粒界から溶出してくるＣｏ原子をブロックして媒体の高い耐久性を担保する。
【００２３】
非グラニュラー磁性層は、優れた磁気特性と記録再生特性を得るためには、ＣｏＣｒ合金に、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｂのうちの少なくとも１つの元素を添加した合金とすることが望ましい。また、媒体の高い耐久性を担保するために、その膜厚は２０ｎｍ以下であることが望ましいがこれに限定されるものではない。
【００２４】
保護層７は、従来から一般的に使用されている炭素を主原料とした保護膜が用いられる。スパッタリング法やＣＶＤ法によって形成され、その膜厚は、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが望ましい。
【００２５】
本発明においては、非磁性基体である基板１に軟磁性層２、結晶配向制御層３、第一磁性層、第二磁性層（第一磁性層、第二磁性層を合わせて磁性層４という）を順次スパッタリングにより形成し、次にマスク用保護膜形成工程において、磁性層４の上にマスク用保護膜５ａをスパッタリング法やＣＶＤ法によって形成してなる原料媒体を用い、図１（ａ）に示すように、その上に、所定のパターンのレジスト６を形成する（レジスト形成工程）。マスク用保護膜５ａは前記保護層７に用いたと同様、従来から一般的に使用されている炭素を主原料とした保護膜が用いられる。
【００２６】
本発明において、マスク用保護膜５ａを設ける理由は、以下のとおりである。
レジスト６のみをマスクとして磁性層４をエッチングした場合、レジスト６の少なくとも一部が分解除去される可能性が高く、そうなると本来マスクで保護すべき部分も一部エッチング除去されるおそれが生じる。これに対して、たとえば炭素を主成分とするマスク用保護膜５ａを形成しておくとマスク用保護膜５ａは磁性層４のエッチング時には分解除去されることなく、所望の形状の凹凸パターンを形成することができる。
【００２７】
レジストによるパターンの形成法としては、電子ビーム描画を用いる方法やインプリント法などがある。前者は電子ビームによりパターニングする方法である。後者のインプリント法は所定のパターンが形成されたスタンパーをレジスト面に加圧して、パターンを形成するものであり、製造コストの点で優れている。
【００２８】
均一なレジスト膜を形成した後、エッチングによりレジストパターンを形成する場合は、反応性イオンエッチング法を採用することができる。この場合の反応ガスとしては、ハロゲンを含むガスであれば良く、例えば、ＣＦ4、ＣＨＦ3、ＣＨ2Ｆ2、Ｃ3Ｆ8、Ｃ4Ｆ8、ＳＦ6、Ｃｌ2などのガスを用いることができる。
【００２９】
次いで、図１（ｂ）に示すように、パターンが形成されたレジスト６をマスクにしてマスク用保護膜５ａをエッチングして、レジスト６のパターンと同一のパターンを有する保護マスク５ｂを形成する（保護マスク形成工程）。
【００３０】
次いで、図１（ｃ）に示すように、レジスト６及び保護マスク５ｂをマスクにして磁性層４をエッチングして磁性層４に凹凸を形成する（凹凸形成工程）。この凹凸形成工程では凹部の底が第二磁性層で形成されるようになるまでエッチングすることが好ましい。
【００３１】
凹凸形成工程でのエッチングでレジスト６も同時に剥離除去されるが、凹凸形成工程の後でもレジストが残存している場合は、例えば反応性イオンエッチングなどによりレジストを剥離除去してもよい。
【００３２】
次に、図１（ｄ）に示すように、保護マスク５ｂを除去して凹凸が形成された磁性層４を露出させる（保護マスク除去工程）。この保護マスク５ｂの除去には紫外線を用いることが好ましい。
特に、保護マスク５ｂが炭素マスクからなる場合、保護マスク５ｂは従来技術である酸素プラズマやオゾンによっても酸化され、気化し、除去されるが、その際、磁性層４も酸化されて信号品質を劣化させてしまうため好ましくない。
【００３３】
前記炭素マスクは炭素-炭素結合を有しており、その結合エネルギーは８５．７ｋｃａｌ／ｍｏｌである。これらの結合エネルギーより高いエネルギーをもつ紫外線を照射することにより、酸化することなく、これらを分解し、気化することができる。このような高いエネルギーを有する紫外線としては、主波長３４０ｎｍ以下の紫外線を挙げることができる。
【００３４】
このような紫外線を発生させるランプとしては、２５４ｎｍ（１１３ｋｃａｌ／ｍｏｌ）と１８５ｎｍ（１５５ｋｃａｌ／ｍｏｌ）の波長を有する低圧水銀ランプや１７２ｎｍ（１６６ｋｃａｌ／ｍｏｌ）の単色光であるキセノンエキシマランプなどを挙げることができるが、前記炭素間結合エネルギー以上のエネルギーを有する波長の紫外線を発生させるものであれば、上記に限定されるものではない。
紫外線ランプの照度は１ｎＷ／ｃｍ2以上が望ましく、ランプと基板の間隔は５ｍｍ以下が好ましい。５ｍｍ以上離すと照度が低下し、所定の照度を満たしにくくなるため好ましくない。
【００３５】
次に磁性層表面の酸化を防ぎ信号劣化を無くすために、図１（ｅ）に示すように、保護層を形成する。この保護層が炭素からなる場合、ＣＶＤ法とスパッタリング法により形成することができる。また、保護層がダイヤモンドライクカーボンの場合、化学気相成長法や物理気相成長法で形成することができる。
【００３６】
本発明においては、少なくとも保護マスク除去工程で保護マスクを除去された磁気記録媒体を保護層形成工程でその上に保護層を形成するまでの間、大気にさらさないようにする。大気中の酸素による磁性層の劣化を無くすためである。
【００３７】
この少なくとも保護マスク除去工程で保護マスクを除去された磁気記録媒体を保護層形成工程でその上に保護層を形成するまでの間、保護マスクを除去された磁気記録媒体を大気にさらさないようにする方法としては、保護マスクの除去から保護層の形成までの工程を不活性ガス雰囲気もしくは還元性ガス雰囲気下で行う方法を用いることができる。この不活性ガスとしてはアルゴンや窒素を挙げることができ、還元性ガスとしては水素を挙げることができるが、磁性層の酸化を防止できるガスであればこれらに限定されるものではない。
【００３８】
また、この少なくとも保護マスク除去工程で保護マスクを除去された磁気記録媒体を保護層形成工程でその上に保護層を形成するまでの間、保護マスクを除去された磁気記録媒体を大気にさらさないようにする方法として保護マスクの除去から保護層の形成までの工程を１０００Ｐａ以下の減圧環境下で行う方法を採用することができる。この場合は減圧環境下の雰囲気が大気と同様のガス組成であってもよい。前記減圧環境は１０００Ｐａ以下で可能であり、１００Ｐａ以下が好ましい。
このような大気にさらされない環境で紫外線を照射すると、磁性層の酸化を防止しながら、保護マスクを分解、除去することができる。
【００３９】
凹凸パターンが形成された磁性層の上に保護層を形成した磁気記録媒体の表面には潤滑層を形成してもよい。この潤滑層としては、パーフルオロエーテルからなる液体潤滑層を例示することができ、この液体潤滑層は例えばディップコート法により成膜することができる。
【実施例】
【００４０】
以下に実施例を用いて本発明をさらに説明する。本実施例においては、図１に示す製造工程フローに従って磁気記録媒体を作製した。
【００４１】
＜実施例１＞
基板１として、表面が平滑な化学強化ガラス基板（例えば、ＨＯＹＡ社製Ｎ−５ガラス基板）を用いた。スパッタリング法により、ＣｏＺｒＮｂからなる軟磁性層２を２００ｎｍ成膜し、結晶配向制御層３としてＮｉＦｅＮｂを３ｎｍ成膜し、その上にＲｕを１４ｎｍ成膜した。
【００４２】
さらに、第一磁性層としてＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2材料を成膜し、ＳｉＯ2で形成される非磁性粒界を持つグラニュラー磁性層を形成した。次に、ＣｏＣｒＰｔ合金からなる第二磁性層を１０ｎｍ成膜し、グラニュラー磁性層を得た。
【００４３】
次いでマスク用保護膜５ａとして、スパッタリング法で炭素層を１０ｎｍ成膜して、基板１上に、軟磁性層２、結晶配向制御層３、第一磁性層、第二磁性層、及びマスク用保護膜５ａを積層した原料媒体を作製した。
【００４４】
次に、マスク用保護膜５ａまで成膜した原料基板上にスピンコーターを用いて、電子線（ＥＢ）描画用のレジスト（例えば、日本ゼオン性ＺＥＰ−５２０Ａ）を５０ｎｍ塗布し、ＥＢ装置を用いて、レジストに描画した。
【００４５】
次に、コータデベロッパ装置を用いて、ＥＢレジスト用現像液（例えば、日本ゼオン性ＺＥＰ−ＲＤ）で現像を行い、レジストのパターニングを行った。レジストのパターニングで、データ領域とサーボ領域の描画を行った。データ領域は、セクタ毎に円周にそってライン＆グルーブとなるように行った。ライン＆グルーブの幅は、レジスト残存部が４０ｎｍ幅、磁気記録層露出部が６０ｎｍ幅になるようにした。サーボ領域は、バーストの各島が分離部で囲われるように形成した。
このようにして、基板１上に、軟磁性層２、結晶配向制御層３、第一磁気記録層、第二磁性層、マスク用保護膜５ａ及びパターニングしたレジスト膜６を積層した図１（ａ）の構成を作製した。
【００４６】
次いで、エッチングされたレジストをマスクとして、マスク用保護膜５ａのエッチングを誘導結合プラズマ（ＩＣＰ：Inductive Coupled Plasma）方式の高密度プラズマエッチング装置で、行ない、保護マスク５ｂを形成した。酸素ガス流量４０ｓｃｃｍで、０．５Ｐａとし、プラズマ生成パワーは１３．５６ＭＨｚで３００Ｗとし、バイアスパワーは２０Ｗとした。
【００４７】
次にイオンミリング装置を用いて磁性層４のエッチングをおこなった。アルゴンガス流量１０ｓｃｃｍ，ガス圧を０．１Ｐａとし、パワーを２００Ｗ、加速電圧を７００Ｖとした。なお、テーパー角を大きくするためには、ガス圧は０．３Ｐａ以下が好ましい。
【００４８】
次に、プラズマ生成パワーを１３．５６ＭＨｚで２００Ｗとし、バイアスパワーは０Ｗとし、また、ガス流量４０ｓｃｃｍ、ガス圧を１．５Ｐａに設定した反応性イオンエッチング法により、レジスト膜６の剥離をおこない、次いで、紫外線を用いて保護マスク５ｂを除去した。保護マスク５ｂの除去には１７２ｎｍの波長を主波長とするキセノンエキシマＵＶ装置を用いた。ランプと基板の間隔は２ｍｍとし、照度を１．５ｎＷ／ｃｍ2とした。密閉されたＵＶ処理装置は窒素ガスで封止して、保護マスク５ｂの除去を窒素ガス雰囲気下で行なった。
【００４９】
凹凸形成工程から反応性イオンエッチング工程、保護マスク除去工程と、後工程である保護膜形成工程とを、各処理用の真空チャンバー間にゲートバルブを設けたインライン式の装置を用い、各チャンバー間の減圧状態をあわせてからゲートバルブを開いて次のチャンバーに送る真空搬送を行なうことで、大気にさらさないようにしたまま、スパッタリング法により、炭素からなる保護層を４ｎｍ成膜した。保護マスク除去工程では。還元性ガスを流しながら処理を行なっているので分解した炭素の再付着は無かった。
【００５０】
その後、パーフルオロポリエーテルからなる液体潤滑剤層２ｎｍをディップ法により形成して、垂直磁気記録媒体とした。
得られた磁気記録媒体の信号評価を行なった。読取信号出力及びノイズ（Ｓ／Ｎ比）を表１に示す。
【００５１】
＜実施例２＞
保護マスク除去工程を窒素ガス雰囲気下で行う代わりに減圧環境下での紫外線照射処理を行なった以外は前記実施例１と同一プロセスでＤＴＭを作製した。即ち、１７２ｎｍの波長を主波長とするキセノンエキシマランプを、基板から２ｍｍ離した位置に配し、真空度は２０Ｐａとした。減圧環境下で紫外線照射処理を行なったので、本実施例でも分解した炭素は排気されるため再付着がなかった。得られた磁気記録媒体の信号評価を実施例１の結果とともに表１に示す。
【００５２】
＜比較例１＞
前記実施例１の反応性イオンエッチングによるレジストの剥離と紫外線を使用した保護マスク除去の代わりに、酸素プラズマ処理によるレジスト、保護マスクの除去をした以外は前記実施例１と同一プロセスでＤＴＭを作製した。
酸素プラズマ処理は誘導結合プラズマ（ＩＣＰ：Inductive Coupled Plasma）方式の高密度プラズマエッチング装置によりおこなった。プラズマ生成パワーは１３．５６ＭＨｚで３００Ｗとし、バイアスパワーは０Ｗとした。また、ガス流量５０ｓｃｃｍ、ガス圧を１Ｐａに設定した。得られた磁気記録媒体の信号評価を実施例１、２の結果とともに表１に示す。
【００５３】
【表１】
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【００５４】
表１から、いずれの実施例も比較例と比べて優れた特性を示すことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の磁気記録媒体の製造方法の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１：基板
２：軟磁性層
３：結晶配向制御層
４：磁性層
５；マスク用保護膜（保護マスク）
６：レジスト
７：保護層
【図１】
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