(57)【要約】  磁気パターンのコントラストが高い磁気記録媒体を製造する。処理ガスのイオンを加速する加速電圧を変化させることで、レジスト４９の薄膜部分であるイオン透過部４８の膜厚が減少したとしても、目的元素の注入量が最大となる磁性層４４からの深さ（ピーク深さＤ0、Ｄ1）を、設定した深さにすることができる。ピーク深さＤ0、Ｄ1が設定した深さになることで、磁性膜４４の処理部４３が表面から裏面まで非磁性化され、磁性部が分離されるから、磁気パターンのコントラストが高い磁気記録媒体が得られる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板表面に配置された磁性膜とを有する処理対象物の、前記磁性膜上に、
イオン遮蔽部と、前記イオン遮蔽部よりも膜厚が薄いイオン透過部とを有するレジストを配置し、
処理ガスのイオンを加速し、前記処理ガスの構成元素を、前記イオン透過部を透過させ、前記磁性膜の前記イオン透過部が位置する処理部に前記構成元素を注入し、非磁性化させる磁気記録媒体の製造方法であって、
前記処理ガスのイオンを加速する加速電圧を変化させて、前記処理部を非磁性化させる磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記構成元素の注入量が最大となる前記磁性膜表面からの深さが一定になるように、前記加速電圧を、前記イオン透過部の膜厚の変化に応じて変化させる請求項１記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
前記構成元素の注入量が最大となる前記磁性膜表面からの深さが移動するように前記加速電圧を変化させる請求項１記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記構成元素の注入量が最大となる前記磁性膜表面からの深さが、前記基板側から前記レジスト側へ移動するよう前記加速電圧を変化させる請求項３記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
前記構成元素の注入量が最大となる前記磁性膜表面からの深さが、前記レジスト側から前記基板側へ移動するよう前記加速電圧を変化させる請求項３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】
本発明はハードディスク等の磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク磁気記録媒体には、DTR（Discrete Track Recording media）や、BPM(Bit Patterned Media)が知られており、特に、複数の磁性膜がピット状に分散したＢＰＭは、次世代の高密度記録媒体として期待されている。【０００３】
このような磁気記録媒体の磁性膜は、これまでエッチングプロセスを用いたパターニングによるビット形成が提案されている。磁気記録媒体は記録再生の際、磁気ヘッドが磁気記録媒体の表面を浮上するために、表面の平滑性が求められている。そのため、パターニング後に、磁性膜間を非磁性材料で埋める平滑化工程が必要である。
平滑化の工程を無くし、工程を簡素化するため、磁性膜上にレジスト層を配置した処理対象物に、処理ガスのイオン（イオンビーム）を照射する方法が公知である（下記特許文献１、２を参照）。【０００４】
磁性膜のうち、レジスト層で覆われた部分は保護され、非磁性化されないが、レジスト層が配置されない処理部には処理ガスの構成原子である目的元素が注入され、非磁性化される。従って、磁性膜には、レジスト層の開口パターンに沿って、非磁性化された部分が形成され、磁性が残った部分（磁性部）が非磁性化された部分で分離され、磁気記録媒体の記録部となる。
【特許文献１】特開２００２−２８８８１３号公報
【特許文献２】特開２００８−７７７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
処理部を表面から底面まで非磁性化するために、通常、磁性膜内で目的元素の注入量が最大となるピーク深さを設定し、設定されたピーク深さとなる加速電圧で、イオンビームを照射する。
しかし、原板（スタンパ）等でレジストを形成すると、処理部上にもレジストの薄膜が残り、その薄膜がイオンビームでエッチングされると、加速電圧が一定でもピーク深さが底面側へ移動してしまう。ピーク深さが底面側へ移動すると、磁性膜の表面部分等が十分に非磁性化されず、磁性部が分離されない。磁性部が分離されないと、情報を書き込む際に書きにじみと呼ばれる現象が起こる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、基板と、前記基板表面に配置された磁性膜とを有する処理対象物の、前記磁性膜上に、イオン遮蔽部と、前記イオン遮蔽部よりも膜厚が薄いイオン透過部とを有するレジストを配置し、処理ガスのイオンを加速し、前記処理ガスの構成元素を、前記イオン透過部を透過させ、前記磁性膜の前記イオン透過部が位置する処理部に前記構成元素を注入し、非磁性化させる磁気記録媒体の製造方法であって、前記処理ガスのイオンを加速する加速電圧を変化させて、前記処理部を非磁性化させる磁気記録媒体の製造方法である。
本発明は磁気記録媒体の製造方法であって、前記構成元素の注入量が最大となる前記磁性膜表面からの深さが一定になるように、前記加速電圧を、前記イオン透過部の膜厚の変化に応じて変化させる磁気記録媒体の製造方法である。
本発明は磁気記録媒体の製造方法であって、前記構成元素の注入量が最大となる前記磁性膜表面からの深さが移動するように前記加速電圧を変化させる磁気記録媒体の製造方法である。
本発明は磁気記録媒体の製造方法であって、前記構成元素の注入量が最大となる前記磁性膜表面からの深さが、前記基板側から前記レジスト側へ移動するよう前記加速電圧を変化させる磁気記録媒体の製造方法である。
本発明は磁気記録媒体の製造方法であって、前記構成元素の注入量が最大となる前記磁性膜表面からの深さが、前記レジスト側から前記基板側へ移動するよう前記加速電圧を変化させる磁気記録媒体の製造方法である。
【発明の効果】
【０００７】
加速電圧を変更することで、目的元素の注入量が最大となるピーク深さを設定した深さにすることができるから、磁性膜の表面から底面まで均一に非磁性化することができる。情報の書き込み／読み出しが行われる磁性部（記録部）が分離されるから、磁気パターンのコントラストが良く、書き滲みが起こらない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に用いる製造装置の一例を示す断面図
【図２】（ａ）〜（ｃ）：非磁性化の工程を模式的に示す断面図
【図３】磁気記録媒体の一例を示す断面図
【符号の説明】
【０００９】
４０……処理対象物    ４１……基板    ４４……磁性膜    ４７……イオン遮蔽部    ４８……イオン透過部    ４９……レジスト
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１の符号１０は本発明に用いる製造装置の一例を示している。
この製造装置１０は、真空槽１１と、イオン発生装置１５とを有している。
イオン発生装置１５は不図示の放出口を介して内部空間が真空槽１１の内部空間に接続されている。イオン発生装置１５にはガス供給系１６が接続され、真空槽１１には真空排気系１９が接続されている。【００１１】
真空排気系１９により真空槽１１内部を真空排気し、ガス供給系１６から例えばＮ2ガスのような処理ガスをイオン発生装置１５内に供給し、イオン発生装置１５内の高周波アンテナ（不図示）に通電すると、イオン発生装置１５内で処理ガスがイオン化し、正又は負に帯電した処理ガスのイオンが発生する。【００１２】
真空槽１１内部の放出口と対面する場所には加速装置２０が配置されている。加速装置２０は一又は複数の加速電極２１ａ〜２１ｄを有しており、加速電極２１ａ〜２１ｄは処理ガスイオンが放出される方向に沿って並べられている。【００１３】
加速電極２１ａ〜２１ｄには貫通孔がそれぞれ形成されており、処理ガスイオンは、加速装置２０の内部（各加速電極２１ａ〜２１ｄの貫通孔と、加速電極２１ａ〜２１ｄ間の空間）を飛行する。
加速電極２１ａ〜２１ｄは加速電源装置２２に接続されている。加速電源装置２２は、制御装置２９と、電力供給源２５を有しており、電力供給源２５は、互いに隣接する加速電極２１ａ〜２１ｄに極性又は大きさの異なる電圧を加速電圧として印加する。処理ガスイオンは帯電しているから、加速装置２０の内部を飛行する間に、加速電界により加速されてから、真空槽１１内部に放出される。【００１４】
電力供給源２５は制御装置２９に接続されている。制御装置２９は設定された情報に基づき、電力供給源２５が加速装置２０に印加する加速電圧を変え、処理ガスイオンの加速エネルギーを変更可能に構成されている。【００１５】
次に、磁気記録媒体を製造する工程について説明する。
図２（ａ）の符号４０は処理対象物を示している。処理対象物４０は基板４１と、基板４１の片面又は両面に形成された磁性膜４４と、磁性膜４４の表面上に形成された保護膜４６とを有している。なお、基板４１と磁性膜４４の間には、下地膜を設けてもよい。【００１６】
磁性膜４４のうち、非磁性化する処理部４３と、非磁性化されずに残す非処理部４２は予め決められている。スタンパを用いてレジスト４９を磁性膜４４上に転写し、非処理部４２上にレジスト４９の厚膜部分から成り、イオンを遮蔽するためのイオン遮蔽部４７を配置し、処理部４３上には、レジスト４９のイオン遮蔽部４７よりも薄い薄膜部分から成り、イオンを透過させるためのイオン透過部４８を配置する（図２（ｂ））。【００１７】
磁性膜４４の膜厚は決まっており、その膜厚と処理部４３上のイオン透過部４８の厚みと面積とから、処理部４３の非磁性化に必要な目的元素の注入のためのエネルギーが分かる。事前に求めた磁性膜４４の磁気特性変化量と注入イオン量の関係から処理部４３が非磁性化するためのイオン注入量を決める。
イオン透過部４８とイオン遮蔽部４７にイオンが入射すると、イオンエネルギーとイオンの入射時間(イオン注入時間)に従って、イオン透過部４８とイオン遮蔽部４７は膜減りする。処理部４３を非磁性化するために必要な目的元素の注入量は分かっており、その量を注入した時の、イオン透過部４８の膜厚減少量は予め求めておく。【００１８】
図２（ｂ）、（ｃ）の符号Ｔ0、Ｔ1はイオン透過部４８の膜厚であって、符号Ｔ0は処理ガスイオンでエッチングされる前の非磁性化処理開始時の初期膜厚、符号Ｔ1は必要量の目的元素が注入された非磁性化処理終了時の最終膜厚である。
磁性膜４４表面から、目的元素の注入量が最大となる位置までの深さを「ピーク深さ」とすると、ピーク深さは、ゼロが下限、磁性膜４４の膜厚と同じ距離が上限となる範囲内で変更可能である。【００１９】
図２（ｂ）、（ｃ）の符号Ｄ0、Ｄ1は、非磁性化開始時のピーク深さである初期ピーク深さと、目的元素を必要量注入した時のピーク深さである最終ピーク深さを示している。初期ピーク深さＤ0と最終ピーク深さＤ1が等しく、従って、ピーク深さが一定である場合と、初期ピーク深さＤ0が最終ピーク深さＤ1よりも大きく、イオン注入の経過時間に従ってピーク深さの位置が基板４１側からレジスト４９側へ移動する場合と、初期ピーク深さＤ0が最終ピーク深さＤ1よりも小さく、イオン注入の経過時間に従ってピーク深さの位置がレジスト４９側から基板４１側へ移動する場合がある。【００２０】
イオン透過部４８が初期膜厚Ｔ0の時に初期ピーク深さＤ0になる初期加速電圧Ｖ0と、イオン透過部４８が最終膜厚Ｔ1の時に最終ピーク深さＤ1になる最終加速電圧Ｖ1とを求め、制御装置２９に設定しておく。【００２１】
真空槽１１内に真空雰囲気を形成し、図２（ｂ）の状態の処理対象物４０を、基板保持用ホルダ１８に保持させて真空槽１１に搬入し、レジスト４９が配置された面を加速装置２０と対面させる（図１）。真空槽１１内の真空雰囲気を維持し、真空槽１１を接地電位に置いた状態で、処理ガスイオンを発生させる。【００２２】
制御装置２９は、初期加速電圧Ｖ0を加速装置２０に印加して非磁性化処理を開始し、必要量の目的元素を注入し終わるまでの間、１回以上加速電圧を変え、加速電圧を最終加速電圧Ｖ1に近づけ、必要量の目的元素を注入し終わる時には最終加速電圧Ｖ1を印加し、非磁性化処理を終了する。非磁性化処理の間、加速電圧は段階的に弱くしてもよいし、連続的に弱くしてもよい。【００２３】
ピーク深さがレジスト４９側から基板４１側へ移動する場合（Ｄ0＜Ｄ1）、レジスト膜減り量に対応した注入深さ以上に加速電圧を強くする。
即ち、磁性膜４４表面からのピーク深さを一定にする場合（Ｄ0＝Ｄ1）、イオン注入によって消失したレジスト膜の膜厚(膜減り量)が増加すると、ピーク深さのレジスト４９表面からの距離は短くなるから、レジスト膜表面からのピーク深さの位置が浅くなり、ピーク深さが一定になるように、膜減り量の増加に対応して加速電圧を小さくする。
膜減り量の速度(膜減り量／時間)が一定のときは、加速電圧を小さくする速度(加速電圧を小さくした値／時間)は膜減り量に応じた値であり、一定値であるが、ピーク深さが磁性膜４４の底面側(基板４１側)から磁性膜４４の表面側へ移動させる場合は（Ｄ0＞Ｄ1）、ピーク深さを一定にする場合の加速電圧を小さくする速度よりも、大きな速度で加速電圧を小さくする必要がある。【００２４】
逆に、ピーク深さがレジスト４９側から基板４１側へ移動する場合（Ｄ0＜Ｄ1）、レジスト膜減り量に対応した注入深さ以上に加速電圧を強くする。
即ち、ピーク深さがレジスト４９側から基板４１側へ移動する場合（Ｄ0＜Ｄ1）は、加速電圧を小さくする速度を、ピーク深さを一定にする場合に加速電圧を小さくする速度よりも、小さくするか、又は、加速電圧を一定にすることができる。更に又、加速電圧を、イオン注入の経過時間に従って、大きくすることもできる。ピーク深さが磁性膜４４の膜厚を超えない範囲がよい。
ピーク深さＤ0、Ｄ1を一定にする場合には、そのピーク深さＤ0、Ｄ1を磁性膜４４膜厚方向中央にすれば、非磁性化の効率が最も高い。磁性膜４４表面からのピーク深さＤ0、Ｄ1を変える場合は、目的元素が注入される領域が、磁性膜４４の表面から底面まで移動するようにする。【００２５】
尚、非磁性化処理の途中で、磁性膜４４表面からのピーク深さＤ0、Ｄ1を増加から減少に、又は、減少から増加に変えてもよい。この場合、非磁性化処理の開始時と終了時だけでなく、非磁性化の途中でも、設定したピーク深さとなる加速電圧とを調べて、制御装置２９に設定する。【００２６】
非磁性化処理終了後は、加速電圧印加を停止するか、シャッター等で処理対象物４０を覆い、処理対象物４０への処理ガスイオン照射を停止する。処理対象物４０を真空槽１１から搬出し、レジスト４９を除去する。必要であれば、保護膜４６を除去して新しく形成し直すか、保護膜４６を成長させて膜厚を大きくし、保護膜４６上に潤滑層等他の層を形成して磁気記録媒体５０とする（図３）。【００２７】
イオン遮蔽部４７が上部に位置することにより、非処理部４２へのイオン注入は行われないようになっており、図３の符号５１は非磁性化されずに残った非処理部４２からなる磁性部を示している。同図の符号５２は非磁性化された処理部４３からなる非磁性部を示している。磁性部５１は非磁性部５２によって複数に分割され、各磁性部５１が情報の書き込み／読み出しが行われる記録部となる。【００２８】
以上は基板４１の片面だけに磁性膜４４が形成された場合について説明したが、本発明はこれに限定せず、基板４１の両面に磁性膜４４を形成してもよい。その場合、非磁性化は両面同時に行っても良いし、片面ずつ行っても良い。【００２９】
目的元素としては、例えば、Ｏ、Ｂ、Ｐ、Ｆ、Ｎ、Ｈ、Ｃ、Ｋｒ、Ａｒ、Ｘｅの群から選ばれる何れか１種以上であることが好ましい。これらの原子は、２種類以上注入してもよい。処理ガスは、化学構造中に上記目的元素を１種類以上含有するものを用いる。【００３０】
磁性膜４４は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉなどの磁性材料を含有するものであれば、その構造は特に限定されない。例えば、Ｃｏ／Ｐｄ、Ｃｏ／Ｐｔ、Ｆｅ／Ｐｄ、Ｆｅ／Ｐｔ等の人工格子膜（金属積層膜）、又はＣｏＰｔ（Ｃｒ）合金等を用いることができる。また、面内磁気記録型の磁性膜４４の場合、例えば、非磁性のＣｒＭｏ下地層と強磁性のＣｏＣｒＰｔＴａ磁性層とを積層したものを用いることができる。【００３１】
イオン遮蔽部４７の膜厚は特に限定されないが、非磁性化工程の開始から終了まで、目的元素が非処理部に到達しないように厚くする。イオン透過部４８は、目的元素が透過して処理部に到達可能な薄さにする。【００３２】
保護膜４６も特に限定されないが、例えば、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の炭素、水素化炭素、窒素化炭素、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ＳｉＯ2、Ｚｒ2Ｏ3、ＴｉＮとからなる群より選択されるいずれか一種以上の保護材料で構成することができる。【００３３】
スタンパも特に限定されないが、例えば、平面形状が非処理部４２と略等しい凹部が、非処理部４２と同じ間隔で表面に形成された板状である。
スタンパを用いたレジスト４９の形成方法を以下に説明する。スタンパと処理対象物４０でレジスト４９を挟んで押圧する。レジスト４９が熱可塑性樹脂を含有する場合、押圧しながら加熱する。【００３４】
レジスト４９は押圧により凸部上から押し退けられて凹部に流れ込むから、非処理部４２上にはレジスト４９の厚膜からなるイオン遮蔽部４７が形成される。レジスト４９は凸部上から完全には押し退けられず一部が残り、処理部４３上にレジスト４９の薄膜からなるイオン透過部４８が形成される。【００３５】
レジスト４９がエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含有する場合は加熱により硬化させ、アクリレート等の紫外線硬化型樹脂を含有する場合は紫外線照射により硬化させ、熱可塑性樹脂を含有する場合冷却により固化させる。【００３６】
スタンパ表面は、硬化（又は固化）したレジスト４９に対する接着性が、処理対象物４０よりも低くされており、スタンパを剥離すると、イオン遮蔽部４７とイオン透過部４８とが形成されたレジスト４９が処理対象物４０上に残る。【００３７】
スタンパを用いず、フォトリソグラフィー法により、処理部４３上のレジスト４９を途中までエッチングしてイオン透過部４８とし、非処理部４２上のレジスト４９はエッチングせずに残してイオン遮蔽部４７としてもよい。しかし、フォトリソグラフィー法よりもスタンパを用いる方が製造工程が簡易であり、レジスト４９やエッチング液等の材料必要量が少なく、経済的である。【００３８】
基板４１は非磁性基板であれば特に限定されず、例えば、ガラス基板、樹脂基板、セラミック基板、アルミニウム基板等を用いる。【００３９】
本発明の製造方法は、磁性膜の一部を非磁性化させ、複数の磁性部を分離させる磁気記録媒体の製造方法に広く適用可能であり、具体的には、DTR（Discrete Track Recording media）や、BPM(Bit Patterned Media)等の種々の磁気記録媒体の製造に用いることができる。
【図１】
2010032778.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年3月17日(2011.3.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
ピーク深さがレジスト４９側から基板４１側へ移動する場合（Ｄ0＜Ｄ1）、レジスト膜減り量に対応した注入深さ以上に加速電圧を強くする。
磁性膜４４表面からのピーク深さを一定にする場合（Ｄ0＝Ｄ1）、イオン注入によって消失したレジスト膜の膜厚(膜減り量)が増加すると、ピーク深さのレジスト４９表面からの距離は短くなるから、レジスト膜表面からのピーク深さの位置が浅くなり、ピーク深さが一定になるように、膜減り量の増加に対応して加速電圧を小さくする。
膜減り量の速度(膜減り量／時間)が一定のときは、加速電圧を小さくする速度(加速電圧を小さくした値／時間)は膜減り量に応じた値であり、一定値であるが、ピーク深さを磁性膜４４の底面側(基板４１側)から磁性膜４４の表面側へ移動させる場合は（Ｄ0＞Ｄ1）、ピーク深さを一定にする場合の加速電圧を小さくする速度よりも、大きな速度で加速電圧を小さくする必要がある。
【国際調査報告】
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