(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に、磁気情報の記録再生を行うための磁気記録領域と、前記磁気記録領域を磁気的に分離するための非記録領域とが、基体の面内方向において規則的に配列された磁気記録層を有し、前記磁気記録層にイオン照射することにより前記非記録領域を形成するパターンドメディアの製造方法であって、
前記磁気記録層の上に炭素を主成分とする保護層を成膜する保護層成膜工程と、
前記保護層の上にＳＯＧ（スピン・オン・グラス）からなるレジストマスク層を成膜するレジストマスク層成膜工程と、
前記レジストマスク層の厚さを部分的に変化させて所定のパターンの凸部と凹部を形成し、前記凸部は前記イオン照射したときにイオンを透過させない厚さを有し、前記凹部はイオンが透過するに十分薄い厚さとなるようにするパターニング工程と、
前記パターニング工程の後に前記レジストマスク層の上からイオンを照射するイオン照射工程と、
前記イオン照射工程の後に前記レジストマスク層をアルカリ系溶剤により除去する、レジストマスク層除去工程と
をこの順に含み、
前記レジストマスク層除去工程では、前記イオン照射工程によってアルカリ系溶剤に対する溶解度が凸部よりも悪くなったレジストマスク層の凹部の膜厚に基づいて、レジストマスク層除去工程の終点を判定し、
かつ、
前記レジストマスク層除去工程において、アルカリ系溶剤により除去されるレジストマスク層の隣接する前記凸部と前記凹部の段差が２回目にゼロとなったときに、前記レジストマスク層除去工程を終了することを特徴とするパターンドメディアの製造方法。
【請求項２】
前記レジストマスク層除去工程中に、前記隣接する前記凸部と前記凹部の段差を測定することを特徴とする請求項１に記載のパターンドメディアの製造方法。
【請求項３】
直前のバッチで製造された前記隣接する前記凸部と前記凹部の段差に基づきレジストマスク層の除去のための処理時間をあらかじめ決定し、当該決定された時間で前記レジストマスク層の除去を終了することにより、前記凸部と前記凹部の段差が２回目にゼロとなったときに、前記レジストマスク層除去工程を終了することを特徴とする請求項１に記載のパターンドメディアの製造方法。
【請求項４】
前記イオン照射工程におけるイオン照射は、Ｂ、Ｐ、Ｓｉ、Ｆ、Ｃ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｋｒ、Ａｒ、Ｘｅ、Ｗ、Ａｓ、Ｇｅ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｎ２、Ｏ２、Ｎｅ、Ｈｅ、Ｈ２から選択した１種又は２種以上のイオンを照射エネルギー１ｋｅＶ以上、５０ｋｅＶ以下、ドーズ量１Ｅ１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上、１Ｅ１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下で照射することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のパターンドメディアの製造方法。
【請求項５】
前記パターニング工程において形成される、レジストマスク層の凸部の膜厚をｔｓ、凹部の膜厚をｔｃとしたとき、
ｔｃ≦３０ｎｍ
２≦ｔｓ／ｔｃ≦１０
を満たすことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のパターンドメディアの製造方法。
【請求項６】
前記レジストマスク層除去工程終了後に、前記保護層の上に潤滑層を成膜する、潤滑層成膜工程を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のパターンドメディアの製造方法。
【請求項７】
前記パターニング工程における前記レジストマスク層のパターンの形成は、ナノインプリント法によるものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のパターンドメディアの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などに搭載される磁気記録媒体において、磁気情報の記録再生を行うための磁気記録領域と、前記磁気記録領域を磁気的に分離するための非記録領域とが、基体の面内方向に配列された磁気記録層を有した、ディスクリートトラックメディア（Discrete Track Media：以下、ＤＴＭ）や、ビットパターンドメディア（Bit Patterned Media：以下、ＢＰＭ）等のパターンドメディアの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報処理の大容量化と機器の小型化に伴い、ＨＤＤ２０（図１（ａ））に用いられる磁気ディスク２１にも高面記録密度と小型化の要求が高まっている。その一つの手段として、垂直磁気記録方式が提案され実用化されている。垂直磁気記録方式は、従来の面内記録方式に比べて、いわゆる熱揺らぎ現象（超常磁性現象により記録信号の熱的安定性が損なわれ、記録信号が消失してしまう現象）を抑制することができるので、高記録密度化に対して好適である。
【０００３】
更なる面記録密度の向上を実現するためには、１ビット記録幅を狭める線記録密度の向上とトラック密度の向上が要求されている。その手段として、記録用の磁性トラック（記録部）と非磁性トラック（非記録部）を並行させるようにパターニングして隣接記録部同士の干渉を防ぐＤＴＭや、任意のパターンを人工的に規則正しく並べたＢＰＭ等の、パターンドメディアがある。図１（ｂ）には、ＤＴＭの概念図を例示している。基体１の上層に軟磁性層２を成膜し、その上に磁気記録領域４ａと非記録領域４ｂをトラック状に並列配置している。
【０００４】
パターンドメディアの製造方法として、非磁性基体の上に磁気記録層を形成した後、磁気記録層に部分的にイオンを照射し、イオン照射部を難磁性化、又は非磁性化、非晶質化することにより磁気的に分離したパターンを形成する技術（例えば特許文献１、２、３）が提案されている。
【０００５】
その製造方法は、例えば特許文献２や特許文献３に記載されている。すなわち、非磁性基板上に磁気記録層を形成し、その上にレジストを成膜し、所望する凹凸パターンを形成する。その後、その表面からイオンを照射する。レジストの凸部では、イオンが遮蔽されるが、レジスト凹部は、レジスト膜厚が薄いためイオンがレジスト下部の磁気記録層に達し、磁性材料を非磁性化させる。その後レジストを剥離することで、パターンドメディアの面内に記録部分となる磁気記録層と非磁気層が配置されたものが得られる。つまり、このレジストは、イオン照射におけるマスクの役割を担っており、このレジストにより形成される層をレジストマスク層と呼ぶ。
【０００６】
特許文献２では、磁気層除去工程を排除し、イオン照射に適したマスクを、工程を増やすことなく形成し、かつ汚染リスクが少ない製造方法として、レジストマスク層にＳＯＧ（スピン・オン・グラス）を用いる方法が開示されている。
【０００７】
一方、ＨＤＤでは、磁気記録技術の高密度化に伴い、磁気ヘッドの磁気ディスクからの浮上量が５ｎｍ程度にまで小さくなってきており、将来、この浮上量が、更に極小となることが予想される。そうなると、磁気ディスク上のわずかな凹凸が、ヘッドクラッシュやサーマルアスペリティ障害の原因となるため、磁気ディスクの高平坦度化が、強く要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２２６４２８号公報
【特許文献２】特開２００８−７７７８８号公報
【特許文献３】特開２００８−１３５０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したパターンドメディアのイオン照射法による製造方法において、残存するレジストの除去には、ドライエッチング、反応性イオンエッチング、イオンミリング等による除去方法が提案されている（特許文献３）。しかし、これらエッチング等で除去する技術では、過度なエッチングによりレジストの直下の層を削ってしまったり、逆にレジストの直下の層を削らないようにするために早めにエッチングを終了させてしまいレジストを完全に除去できなかったりと、ｎｍオーダーで最適にエッチングを停止するポイントを見極めるのが非常に困難であるという問題があった。
【００１０】
そこで、本願と同一の出願人により、ＳＯＧによって成膜されたレジストマスク層をイオン照射による磁気記録層のパターン化後に、アルカリ性溶剤で除去する構成により、不要なレジストマスク層を簡単かつ最適に除去することができるパターンドメディアの製造方法に係る特許出願がなされている。
【００１１】
しかしながら、本発明者らが、更に検討を進めたところ、ＳＯＧによって成膜されたレジストマスク層をアルカリ溶剤で除去すると、数ｎｍレベルの段差（凹部と凸部の膜厚の差）が、磁気記録層に形成されたパターンに沿って残ることがあることがわかった。図２に、段差が残った、レジストマスク層除去後のパターンドメディアの中間体（パターンドメディアの製造過程において完成品に至るまでの中間製品を指すものとする。以下、単に中間体ともいう。）の表面のＡＦＭ（Atomic Force Microscope）像を示す。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、凹凸パターンを形成したレジストマスク層を有する中間体にイオン照射した後、レジストマスク層を溶剤によりエッチング除去すると、イオン透過部分のレジストマスク層と、非透過部分のレジストマスク層でエッチング速度が異なるため、段差が一度ゼロになるが、すぐに凹凸が反転した段差を生じ、更にエッチングを続けることにより、段差がゼロとなることを見出した。この２度目に段差がゼロとなる時に、レジストマスク層が完全に除去されていることを確認した。
【００１３】
レジストマスク層をエッチング除去する際の、段差の変化の様子を図３に示す。従来は、段差が一定となる６０分程度で、それ以上段差は変化しないと考えられ、エッチングを終了していた。その後も段差の変化は飽和する傾向であったため、段差はなくならないと考えられていた。しかし、本発明者らが詳細に調査を進めたところ、凹部と凸部のエッチング速度が異なることを発見し、さらに長い時間エッチングを行えば、レジストマスク層を、段差を残すことなく、完全に除去できることを見出した。
【００１４】
図３中の３１は、凹凸パターンが形成されたレジストマスク層が表面にあるときの、レジストマスク層除去前の段差である。レジストマスク層をエッチング除去すると、段差が減少し（３４）、段差が１回目にゼロとなる（３２）。その後、凹凸が反転した段差を生じ（３５）、更にエッチングを続けることにより、レジストマスク層が完全に除去されるので、段差が２回目のゼロとなる（３３）。
【００１５】
本発明は上述の知見に基づきなされたものであり、その要旨は以下のとおりである。
【００１６】
（１）基体上に、磁気情報の記録再生を行うための磁気記録領域と、前記磁気記録領域を磁気的に分離するための非記録領域とが、基体の面内方向において規則的に配列された磁気記録層を有し、前記磁気記録層にイオン照射することにより前記非記録領域を形成するパターンドメディアの製造方法であって、
前記磁気記録層の上に炭素を主成分とする剥離層を成膜する剥離層成膜工程と、
前記剥離層の上にＳＯＧ（スピン・オン・グラス）からなるレジストマスク層を成膜するレジストマスク層成膜工程と、
前記レジストマスク層の厚さを部分的に変化させて所定のパターンの凸部と凹部を形成し、前記凸部は前記イオン照射したときにイオンを透過させない厚さを有し、前記凹部はイオンが透過するに十分薄い厚さとなるようにするパターニング工程と、
前記パターニング工程の後に前記レジストマスク層の上からイオンを照射するイオン照射工程と、
前記イオン照射工程の後に前記レジストマスク層をアルカリ系溶剤により除去する、レジストマスク層除去工程
とをこの順に含み、
前記レジストマスク層除去工程では、前記イオン照射工程によってアルカリ系溶剤に対する溶解度が凸部よりも悪くなったレジストマスク層の凹部の膜厚に基づいて、レジストマスク層除去工程の終点を判定することを特徴とするパターンドメディアの製造方法。
【００１７】
（２）前記レジストマスク層除去工程において、アルカリ系溶剤により除去されるレジストマスク層の隣接する前記凸部と前記凹部の段差が２回目にゼロとなったときに、前記レジストマスク層除去工程を終了することを特徴とする（１）のパターンドメディアの製造方法。
【００１８】
（３）前記レジストマスク層除去工程中に、前記隣接する前記凸部と前記凹部の段差を測定することを特徴とする（１）又は（２）のパターンドメディアの製造方法。
【００１９】
（４）前記レジストマスク層の除去のための処理時間をあらかじめ決定し、当該決定された処理時間でレジストマスク層の除去を終了することを特徴とする（１）又は（２）のパターンドメディアの製造方法。
【００２０】
（５）直前のバッチで製造された前記隣接する前記凸部と前記凹部の段差に基づきレジストマスク層の除去のための処理時間をあらかじめ決定し、当該決定された時間で前記レジストマスク層の除去を終了することを特徴とする（１）又は（２）のパターンドメディアの製造方法。
【００２１】
（６）前記レジストマスク層の除去のための処理時間を、イオン照射条件、レジスト条件、又は／及びエッチング条件の複数の組合わせについてあらかじめ決定し、実施の条件に適合する条件のレジストマスク層の除去のための処理時間で前記レジストマスク層の除去を終了することを特徴とする（１）又は（２）のパターンドメディアの製造方法。
【００２２】
（７）前記イオン照射工程におけるイオン照射は、Ｂ、Ｐ、Ｓｉ、Ｆ、Ｃ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｋｒ、Ａｒ、Ｘｅ、Ｗ、Ａｓ、Ｇｅ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｎ２、Ｏ２、Ｎｅ、Ｈｅ、Ｈ２から選択した１種又は２種以上のイオンを照射エネルギー１ｋｅＶ以上、５０ｋｅＶ以下、ドーズ量１Ｅ１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上、１Ｅ１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下で照射することを特徴とする（１）〜（６）のいずれかのパターンドメディアの製造方法。
【００２３】
（８）前記パターニング工程において形成される、レジストマスク層の凸部の膜厚をｔｓ、凹部の膜厚をｔｃとしたとき、
ｔｃ≦３０ｎｍ
２≦ｔｓ／ｔｃ≦１０
を満たすことを特徴とする（１）〜（７）のいずれかのパターンドメディアの製造方法。
【００２４】
（９）前記レジストマスク層除去工程終了後に、前記保護層の上に潤滑層を成膜する、潤滑層成膜工程を備えることを特徴とする（１）〜（８）のいずれかのパターンドメディアの製造方法。
【００２５】
（１０）前記パターニング工程における前記レジストマスク層のパターンの形成は、ナノインプリント法によるものであることを特徴とする（１）〜（９）のいずれかのパターンドメディアの製造方法。
【００２６】
（１）〜（１０）のいずれかのパターンドメディアの製造方法により製造したパターンドメディア。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、ＤＴＭ、ＢＰＭ等のパターンドメディアの製造方法において、容易にその表面の段差を十分に小さくすることができ、高表面平坦度のパターンドメディアが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】（ａ）はハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の概略図であり、（ｂ）はディスクリートトラックメディア（ＤＴＭ）の概略図である。
【図２】従来製造法による、磁気ディスクの表面のＡＦＭ像である。
【図３】レジストマスク層除去工程におけるパターンドメディアの中間体の段差の変化の一例を示す図である。
【図４】パターンドメディアの断面構造の概念を示す図である。
【図５】本発明に係るパターンドメディアの製造工程の概念を示す図であり、  （ａ）は保護層成膜工程の概念図、  （ｂ）はレジストマスク層成膜工程の概念図、  （ｃ）はパターニング工程の概念図、  （ｄ）はイオン照射工程の概念図である。
【図６】レジストマスク層除去工程における中間体の表面変化の概念を示す図であり、  （ａ）はレジストマスク層除去工程前の中間体表面の概念図、  （ｂ）は一定量のレジストマスク層が除去された中間体表面の概念図、  （ｃ）は段差が１回目にゼロとなったときの中間体表面の概念図、  （ｄ）は段差が１回目にゼロとなった後、さらに一定量のレジストマスク層が除去された中間体表面の概念図、  （ｅ）はレジストマスク層除去工程前に凸部であった部分が完全に除去された中間体表面の概念図、  （ｆ）は段差が２回目にゼロとなったときの中間体表面の概念図、  （ｇ）は段差が２回目にゼロとなった後、溶剤による処理を進行させた後の中間体表面の概念図である。
【図７】本発明の方法で製造したパターンドメディアを、磁気力顕微鏡で測定した結果である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明は、イオン照射法によりパターンドメディアを製造する際に、イオン照射後、アルカリ溶剤を用いてレジストマスク層を除去する際に、膜厚の厚いレジストマスク層の凸部ではなく、イオン照射によってアルカリ系溶剤に対する溶解度が凸部よりも悪くなった、膜厚の薄いレジストマスク層の凹部の膜厚に基づいてレジストマスク層除去工程の終点を判定することを特徴としている。
【００３０】
具体的には、例えば、凹部の膜厚がゼロとなった点、あるいは、凹部と凸部の段差が２回目にゼロとなった点を、レジストマスク層除去工程の終点を判定することができる。以下、本発明について、詳細に説明する。
【００３１】
図４に、パターンドメディアの断面構造の概念図を示す。概括的にみて、非磁性材料でできている円板状の基体４１上に軟磁性層４２（ＳＵＬ:Soft Under Layer）、中間層４３、磁気記録層４４、保護層４５、潤滑層４６の順に各層が積み上げられて構成されている。磁気記録層以下の各層は、また、いくつかの層に細分化されるが、本発明においては、その細分化された層構造は特に問わない。これら各層は、ＣＶＤ法やＰＶＤ法、マグネトロンスパッタリング法等で、それぞれの層に必要な材料を成膜することで作られる。
【００３２】
非磁性体の基体材料としては、通常ガラスやアルミニウムが使われる。ガラス基体の材料は、特に問わない。例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、又は、結晶化ガラス等のガラスセラミックなどが挙げられる。これらガラスやアルミニウムを円板状に加工し、表面研磨等施し、ガラスにおいては科学強化等の処置をして非磁性の基体として用いる。
【００３３】
軟磁性層４２は、垂直磁気記録方式において磁気記録層に垂直方向に磁束を通過させるために、記録時に一次的に磁気回路を形成するための層である。磁性層の材料としては、例えば、ＣｏＴａＺｒなどのコバルト系合金、ＣｏＦｅＴａＺｒ、ＣｏＣｒＦｅＢなどのＣｏ−Ｆｅ系合金などが用いられる。
【００３４】
中間層４３は、下層の軟磁性層４２と上層の磁気記録層４４の材料的な干渉作用を遮断する層である。また、上層の磁気記録層４４の粒径、粒径分散、結晶配向性を制御する言わば土台の機能を備えるものである。中間層をさらに上層と下層の２層に分けると磁気記録層の結晶配向性と粒径を同時に制御する上で好適である。例えば、中間層下層には、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂなどの金属単体や、それらにＷ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏなどを加えた合金を用いることができる。また、磁気記録層４４の結晶配向性制御のために、例えば、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｐｄ、Ｐｔなどのｈｃｐ又はｆｃｃ結晶材料や、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏなどの合金を用いることができる。特にＲｕは、磁気記録層４４の磁性粒の主成分となるＣｏと格子定数が近く、結晶構造も同じｈｃｐ構造であるので、Ｃｏの結晶配向性の向上には有効である。
【００３５】
磁気記録層４４は、パターンドメディアの主要な機能である、情報を記録する部位になる。垂直記録方式のため、柱状構造を有した強磁性体の磁性粒を、非磁性物質からなる粒界が取り囲んだグラニュラー構造で構成されている。磁気記録層の材料としては、例えばＣｏ系合金、Ｆｅ系合金、Ｎｉ系合金に、酸化物を添加したコンポジット材料が用いられている。この材料を中間層上に成膜してエピタキシャル成長させることにより、柱状グラニュラー構造を好適に得ることができる。
【００３６】
保護層４５は、主にカーボンからなる薄膜をＣＶＤ法により成膜して形成することができる。保護層４５は、磁気ヘッドの衝撃から磁気記録層４４を防護するとともに、磁気記録層の腐食を抑えて信頼性を高める役割を持つ。一般にＣＶＤ法によって成膜されたカーボンはスパッタ法によって成膜したものと比べて緻密で膜硬度が向上するので、より信頼性を高めることができる。
【００３７】
潤滑層４６は、通常、パターンドメディアの完成品で保護層４５の上に成膜されるもので、磁気ヘッドが接触したときの、保護層４５の損傷や欠損を防止するためのものである。潤滑層４６はＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）をディップコート法により成膜することができる。
【００３８】
次に、図５を用いて、本発明に係るパターンドメディアの製造方法について説明する。本発明に係る製造工程は、基体上に軟磁性層、中間層、磁気記録層を積層させたパターンドメディアの中間体を、保護層成膜工程、レジストマスク層成膜工程、パターニング工程、イオン照射工程、レジストマスク層除去工程をこの順に通して、完成品のパターンドメディアを得るものである。図５は、磁気記録層より上層を示している。
【００３９】
図５（ａ）は、保護層成膜工程である。保護層成膜工程は、磁気記録層まで積層した中間体に保護層４５を成膜する工程であり、ＣＶＤ法によりカーボンを成膜するものである。膜厚は数ｎｍ程度であり、均一な成膜技術が要求される。
【００４０】
図５（ｂ）は、レジストマスク層成膜工程である。レジストマスク層成膜工程は、保護層４５に、この後のパターニングのためのレジストマスク層５１を成膜する工程である。レジストは、この後のパターニング方法に適したレジストを選択することになる。ここでは、ナノインプリント法にてパターニングを施す場合を例に説明する。もちろん、パターニング方法は、ナノインプリント法に限定されるものでなく、半導体で用いられているリソグラフィー法等を用いることもできる。
【００４１】
本発明では、ナノインプリントのためのナノインプリントレジストとして、室温ナノインプリントレジストを用いる。
【００４２】
室温ナノインプリントレジストは、スタンパを押し付け、そのまま型取りして、離型するものである。単にスタンパを押し付けるだけなので、非常に簡便なプロセスである。ただ、スタンパの押し付け圧力が高いため、そのための装置開発が必要となる。しかしながら、扱いが容易で、かつ設備構成も複雑でない。
【００４３】
室温ナノインプリントレジストは、ケイ素（Ｓｉ）化合物と添加剤（拡散用不純物、ガラス質形成剤、有機バインダー等）とを有機溶剤（アルコール、エステル、ケトン等）に溶解した液状質であり、例えば、シリカガラス、水素化シルセスキオキサンポリマー（ＨＳＱ）、水素化アルキルシロキサンポリマー（ＨＯＳＰ）、アルキルシロキサンポリマー、アルキルシルセスキオキサンポリマー（ＭＳＱ）等があり、ＳＯＧ（スピン・オン・グラス）と呼ばれている。レジストマスク層成膜工程では、保護層の上にＳＯＧをスピンコート法により塗布し、成膜する。厚さは、パターニングにもよるが、５０〜６０ｎｍ程度とするのが好適である。レジストマスク層は、レジストの役割と、イオン照射工程におけるマスクの役割を有する。
【００４４】
図５（ｃ）は、パターニング工程である。図５（ｃ）に示すように、スタンパ５２を押し当てることによって、磁性トラックパターンを転写（インプリント）する。スタンパ５２には転写しようとする記録領域としてのトラック部と、非記録領域である非トラック部、すなわち、イオン透過領域とイオン遮蔽（マスク）領域のそれぞれのパターンに対応する凹凸パターンを有する。
【００４５】
イオン照射時に、イオンを透過させる部分はレジストマスク層の凹部になり、イオンを遮蔽する部分がレジストマスク層の凸部になるようにする。つまり、スタンパ５２の凹凸はこの逆となる。
【００４６】
つまり、レジストマスク層凸部の厚さは、イオン照射したときに、少なくともイオンを透過させない厚さを有し、凹部の厚さは、イオンが透過するに十分薄い厚さとなるようにする。例えば、レジストがＳＯＧで、注入するイオンがＢ、Ｐ、Ｓｉ、Ｆ、Ｃ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｋｒ、Ａｒ、Ｘｅ、Ｗ、Ａｓ、Ｇｅ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｎ２、Ｏ２、Ｎｅ、Ｈｅ、Ｈ２から選択された１種又は２種以上のイオンで、イオン照射エネルギーが１ＫｅＶ〜５０ＫｅＶ、ドーズ量が１Ｅ１５〜１Ｅ１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ２であれば、レジストマスク層の凹部の厚さは３０ｎｍ以下が望ましい。また、そのときレジストマスク層の凸部の厚さｔｓ、凹部の厚さをｔｃとしたとき、その厚さの比は、２≦ｔｓ／ｔｃ≦１０を満足することが望ましい。レジストマスク層の凸部の厚さは、イオン照射エネルギーにもよるが、５０ｎｍ以上であれば、イオンの透過がなく、十分なマスク効果が得られる。
【００４７】
スタンパ５２により、磁気記録トラックパターンを転写した後、スタンパをレジストマスク層５１から離す（離型する）ことにより、レジストマスク層５１に所望の凹凸パターンが形成される。この時、スタンパ表面に剥離剤を塗布しておくと、スタンパの離型が容易となる。
【００４８】
図５（ｄ）は、イオン照射工程である。表面をレジストマスク層で覆われた中間体にイオン５３を照射し、媒体内部にイオンを照射する。この時、レジストマスク層５１の凸部は、レジストマスク層が厚く、イオン５３がレジストマスク層を透過せず、遮蔽される。一方、レジストマスク層の凹部は、レジストマスク層が薄いため、イオン５３は、レジストマスク層５１、保護層４５を透過し、その直下にある磁気記録層にイオンが照射される。
【００４９】
イオンが磁気記録層に照射されることにより、磁気記録層の磁性が軟磁性化又は非磁性化、非晶質化する。そのため、イオンが照射されない強磁性層に比べ、はるかに弱い磁性となるため、非記録領域を形成する。イオンビームは直進性が強いため、レジストマスク層の凹部の形状に従い、非記録領域を形成することが可能となる。これにより、メモリ領域となるトラック領域間に層の分離領域が形成される。この幅を狭くするほど、磁気記録密度が向上することになる。
【００５０】
照射するイオンは特に限定されないが、通常、Ｂ、Ｐ、Ｓｉ、Ｆ、Ｃ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｋｒ、Ａｒ、Ｘｅ、Ｗ、Ａｓ、Ｇｅ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｎ２、Ｏ２、Ｎｅ、Ｈｅ、Ｈ２からなる群から選択されたいずれか１又は複数のイオンを照射する。なお、上記のイオンの価数はすべて＋１価である。上記イオンの中でも、扱いやすさの観点から、Ａｒ、Ｎ２、Ｏ２、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｎｅ、Ｈｅ、Ｈ２を用いることが好ましい。さらにコストの観点から、Ａｒ、Ｎ２、Ｏ２を用いることがより好ましい。
【００５１】
また、照射エネルギーは１〜５０ｋｅＶ、ドーズ量が１Ｅ１５〜１Ｅ１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ２であればＳＯＧレジストマスク層の凹部を通して、磁気記録層にイオンを注入することができる。
【００５２】
次に、図６を用いて、レジストマスク層除去工程の概要を説明する。レジストマスク層の除去はウェットエッチングにより行われる。レジストマスク層がＳＯＧである場合には、有機溶剤を使用するとエッチング速度が著しく低下するため、アルカリ溶液を溶剤として用いる。アルカリ溶液としては、通常含ＫＯＨ溶液、含ＮａＯＨ溶液等が用いられるが、特にこれら溶液に限定されることなく、ＳＯＧの種類により適宜選択すればよい。
【００５３】
本発明は、レジストマスク層の凹部の膜厚に基づいてレジストマスク層除去工程の終点を判定すること、例えば、凹部と凸部の段差が２回目にゼロとなった点（図６（ｆ））をレジストマスク層除去工程の終点を判定することを特徴とする。以下、段差が２回ゼロとなることについて、詳細に説明する。
【００５４】
図６（ａ）は、レジストマスク層除去前のパターンドメディアの中間体の表面を模式的に示したものである。レジストマスク層は、所望する凹凸パターンが形成されており、凸部５１ａと凹部５１ｂの間に段差を有している。これは、図３のグラフの点３１に対応する。
【００５５】
レジストマスク層５１を溶剤を用いたウェットエッチングにより除去すると、中間体の表面の段差は徐々に小さくなる（図６（ｂ））。これは、図３に示したグラフの領域３４に対応する。
【００５６】
段差が徐々に小さくなるのは、レジストマスク層の凸部５１ａがエッチングされる速度が、凹部５１ｂがエッチングされる速度に比べ速いためである。このような現象が起こるのは、保護層に近いレジストマスク層の凹部はイオンビームの透過により変質し溶剤によりエッチングされにくくなっており、保護層４５にこびりついたような状態となっているためと考えられる。
【００５７】
エッチングが進行すると、凸部５１ａと凹部５１ｂの段差がなくなり、段差が１回目のゼロとなる（図６（ｃ））。これは、図３に示したグラフの点３２に対応する。このとき、中間体の表面は平坦であるが、レジストマスク層５１は除去されておらず表面に残存している状態である。
【００５８】
段差が１回目にゼロとなった後、図６（ａ）で凸部であった部分のエッチングが進み、すぐに再び表面に段差を生じる（図６（ｄ））。このときの凹凸は図６（ａ）とは逆、すなわち、図６（ａ）で凸部であった部分が凹部となる。これは、図３に示したグラフの領域３５に対応する。
【００５９】
その後、更にレジストマスク層の除去を進めると、図６（ｄ）で凹部であったレジストマスク層が除去され（図６（ｅ））、さらに残存する図６（ｄ）で凸部であったレジストマスク層が除去され、段差が２回目にゼロとなる点に達する（図６（ｆ））。これは、図３に示したグラフの点３３に対応する。この点に達したときにレジストマスク層のエッチングを終了するのが、本発明の特徴である。本発明は、段差が２回目にゼロとなる点でレジストマスク層除去処理を終了させるため、段差の十分小さいパターンドメディアを得ることができる。
【００６０】
なお、段差が２回目にゼロとなった後、更に溶剤による処理を進めると、再び段差を生じる。これは、イオン照射された、図６（ａ）で凹部であった部分の保護層４５が溶剤と過度に長い間接触したために、保護層下の金属が溶剤中に溶け出したためと考えられる（図６（ｇ））。これは、図３に示したグラフの領域３６に対応する。
【００６１】
このような現象は、複数の種類のＳＯＧについて、また、溶剤として含ＫＯＨ溶液を用いたとき、及び、含ＮａＯＨ溶液を用いたときに起こることを、本発明者らは確認しており、その場合も本発明の方法が同様に適用可能である。
【００６２】
ここで、レジストマスク層除去工程において、段差が１回目にゼロとなる点（図６（ｃ））では、レジストマスク層が保護層の表面に残っているため、パターンドメディアの信頼性（耐久性）を悪化させ、さらに、ＨＤＤで使用したときにヘッドと磁性層の距離が離れることになり、Ｒ／Ｗ（記録再生）特性に悪影響を及ぼす。
【００６３】
これに対して、段差が２回目にゼロとなる点（図６（ｆ））では、レジストマスク層は残っていない。レジストマスク層はパターンドメディアには上述のとおり不要なものであるから、本発明では、段差が２回目にゼロとなる点でレジストマスク層除去処理を終了するものとする。
【００６４】
パターンドメディアの中間体の段差の変化は、例えば、段差計測用のパターンドメディアの試料を一定数用意し、そのうちの１つを一定間隔で取り出し、段差を逐次計測する等の方法で行うことができる。
【００６５】
また、段差が２回目にゼロに達するまでの、レジストマスク層除去のための処理時間を最初に決定すれば、次回以降のバッチは、当該決定された処理時間でレジストマスク層の除去を終了することにより、表面が平坦なパターンドメディアを得ることもできる。
【００６６】
また、直前のバッチで製造されたパターンドメディアの段差に基づき、次のバッチのレジストマスク層除去処理の時間を決定するフィードバック処理を行うこともできる。
【００６７】
また、照射するイオンやイオン照射工程の時間等のイオン照射条件、レジストマスクの種類や厚み等のレジストマスク条件、又は／及び、レジストマスク層除去のための溶剤の種類、濃度や温度等のエッチング条件が異なる、複数の組み合わせについて、あらかじめレジストマスク層除去のための処理時間を決定し、例えば、当該処理時間のデータベースを作成しておくことにより、実施の条件に適合する条件のレジストマスク層の除去のための処理時間を当該データベースから抽出し、当該抽出した処理時間で前記レジストマスク層の除去を終了することもできる。
【００６８】
本発明の方法によれば、レジストマスク層除去工程の終了後、表面研磨や、再コーティング等の工程を必要とせず、簡便な方法により、表面が平坦なパターンドメディアを得ることができる。
【００６９】
以上の工程を経ることにより、イオン照射法によりパターニングを施した、高表面平坦度のパターンドメディアが得られる。
【実施例】
【００７０】
以下、本発明の方法により、パターンドメディアを製造した実施例について説明する。
【実施例１】
【００７１】
直径２．５インチのガラス基体上に、通常の磁気ディスク製造と同じように、保護層までを積層したものに、室温ナノインプリントレジスト（ＳＯＧ）を塗布し、レジストマスク層を成膜した。レジストマスク層厚は、９５ｎｍとした。
【００７２】
次に、凹凸の幅が、それぞれ９０ｎｍ、高さ１５０ｎｍのスタンパにて、ナノインプリント法にてレジストマスク層のパターニングを行った。この時のプレス圧は１００ＭＰａ、プレス時間１０秒で行った。
【００７３】
次に、パターニングを終えた磁気ディスク上にイオンビームを照射し、イオン照射を行った。イオン照射は、窒素（Ｎ２）イオンを２０ＫｅＶで照射し、ドーズ量２×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ２とした。
【００７４】
次に、レジストマスク層除去工程において、イオン照射を終えた磁気ディスクを、含ＫＯＨ溶液に浸漬した。溶液の濃度は１０％、温度は５０℃とした。
【００７５】
レジストマスク層除去工程では、５分毎に磁気ディスクを１枚取り出し、段差をＡＦＭにより測定した。ＡＦＭの測定範囲は２μｍとした。段差の測定は、ＡＦＭのデータから高さの度数分布曲線を出力し、２つのピーク値における高さの差から算出した。２つのピークとは、凹部と凸部の最も代表的な高さを示していて、この差をみることで、測定範囲内の段差を算出することができる。
【００７６】
含ＫＯＨ溶液への浸漬開始から１０分後に取り出した磁気ディスクの段差を測定したところ、０．４ｎｍであり、１５分後に取り出した磁気ディスクの段差を測定したところ１．７ｎｍであった。２０分後では３．１ｎｍ、３０分後では４．４ｎｍ、５０〜１００分後では約５ｎｍの範囲で飽和した。そこで、浸漬開始から１０分後に、１回目に段差がゼロになったと判断した。
【００７７】
その後、含ＫＯＨ溶液への浸漬開始から１８０分後に取り出した磁気ディスクの段差が０．３ｎｍだったので、２回目に段差がゼロになったと判断し、そこでレジストマスク層除去工程を終了した。
【００７８】
製造したパターンドメディアを、磁気力顕微鏡（Magnetic Force Microscopy、以下ＭＦＭ）で測定した結果を図８に示す。磁性領域８１と非記録領域６１とが磁気的に明確に分離されていることが確認できた。
【００７９】
また、製造したパターンドメディアを、日立ハイテクノロジーズ社製ＲＱ７８００評価装置において、ピコスライダーを搭載したグライドテストヘッドを用いて、グライドハイト（ヘッド浮上量）を５ｎｍとしてグライドテストを行った。その結果、異常突起等は検出されなかった。
【実施例２】
【００８０】
実施例１と同様の方法で磁気ディスクを製造した。ただし、レジストマスク層除去工程における含ＫＯＨ溶液の浸漬時間は、実施例１の結果から、あらかじめ１８０分と定め、途中に磁気ディスクを取り出しての段差測定は行わなかった。
【００８１】
製造したパターンドメディアの表面をＡＦＭで確認したところ、突起物等は確認されなかった。また、ＭＦＭで測定した結果は、実施例１と同様に記録領域と非記録領域とが磁気的に明確に分離されており、グライドテストを行った結果は、実施例１同様、異常突起等は検出されなかった。
【００８２】
〔比較例〕
含ＫＯＨ溶液への浸漬時間を１０分、６０分、２２０分としたパターンドメディアをそれぞれ製造した（それぞれ比較例１、２、３とする）。含ＫＯＨ溶液への浸漬時間以外は実施例１と同様の条件とした。
【００８３】
比較例１〜３についてＭＦＭで観察した結果は、いずれも実施例１、２と同様に記録領域と非記録領域が明確に分離されていた。ＡＦＭで表面形状を確認したところ、比較例１では段差は観測されなかったが、比較例２、３では約５ｎｍの段差が観測された。グライドテストを行った結果、比較例１は合格、比較例２、３は不合格であった。
【００８４】
そこで、さらに、実施例１、２と比較例１について記録再生特性を比較したところ、比較例１は実施例１、２よりも劣る結果となった。これは、比較例１の浸漬時間では表面の段差はなくなるものの、ＳＯＧが一様に残っているため、その厚みの分だけヘッドと磁気記録層の距離が離れ、記録再生特性が悪化したためである。なお、記録再生特性は、再生用にＴＭＲ素子を備えた垂直磁気記録用ヘッドを用いて、スピンスタンドテスターにより測定した。
【００８５】
以上のように、本発明に係る方法で製造したパターンドメディアは、レジストマスク層が適切に除去され、非常に高表面平坦度が実現されており、機能的にも高密度磁気記録可能であることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、イオン注入法にて製造する高密度パターンドメディアの製造に利用することができる。特に、高表面平坦度を実現できることから、今後需要が高まる、高密度小型磁気ディスク等への適用することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１    基体
２    軟磁性層
４ａ    磁気記録領域
４ｂ    非記録領域
２０    ＨＤＤ
２１    磁気ディスク
２２    ジンバルバネ
２３    駆動系（ロータリー型アクチュエーター）
２４    磁気ヘッド
３１    レジストマスク層除去工程前の点
３２    段差が１回目にゼロとなる点
３３    段差が２回目にゼロとなる点
３４    段差が大きい領域（レジストマスク層除去の初期の段階）
３５    段差が大きい領域（レジストマスク層の凹凸が反転した後の段階）
３６    段差が大きい領域（磁性原子が溶剤中に溶け出し再び段差を生じた段階）
４１    基体
４２    軟磁性層
４３    中間層
４４    磁気記録層
４５    保護層
４６    潤滑層
５１    レジストマスク層
５１ａ    レジストマスク層の凸部
５１ｂ    イオン照射により変質したレジストマスク層の凹部
５２    スタンパ
５３    イオン
６１    非記録領域（非磁性領域）
８１    磁気記録領域
【図１】
0005592630.tif 000002
【図３】
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【図４】
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【図５】
0005592630.tif 000005
【図６】
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【図２】
0005592630.tif 000007
【図７】
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