(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板の上に磁性層を形成する工程と、
前記磁性層の上にマスク層を形成する工程と、
前記マスク層の上に所定の形状にパターニングされたレジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層を用いて前記マスク層を当該レジスト層に対応した形状にパターニングする工程と、
前記パターニングされたマスク層を用いて前記磁性層を当該マスク層に対応した形状にパターニングする工程と、
前記磁性層上に残存するマスク層を反応性プラズマエッチングにより除去する工程とを含み、
前記マスク層は、カーボン膜と、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒの中から選ばれる少なくとも１種の金属膜又は複数種を含む合金膜と、樹脂膜との何れかからなる第１の層と、前記第１の層よりもエッチングレートの低い材料からなる第２の層とを順に積層した積層膜からなり、
前記反応性プラズマエッチングを、ヒドロキシル基、カルボニル基、ヒドロキシカルボニル基、アルコキシ基、エーテル基の中から選ばれる少なくとも１種又は複数種の官能基を有する有機化合物を含む雰囲気中で行うことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記第２の層は、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏの中から選ばれる少なくとも１種の金属膜又は複数種を含む合金膜からな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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスク装置（ＨＤＤ）等に用いられる磁気記録媒体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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装置の適用範囲は著しく増大され、その重要性が増すと共に、これらの装置に用いられる磁気記録媒体について、その記録密度の著しい向上が図られつつある。特に、ＭＲヘッドやＰＲＭＬ技術の導入以来、面記録密度の上昇は更に激しさを増し、近年ではＧＭＲヘッドやＴＭＲヘッドなども導入されて、１年に約１．５倍ものペースで増加を続けている。
【０００３】
これらの磁気記録媒体については、今後更に高記録密度を達成することが要求されている。このため、磁性層の高保磁力化、高信号対雑音比（ＳＮＲ）、及び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。
【０００４】
最新の磁気記録装置においては、トラック密度４００ｋＴＰＩにも達している。しかしながら、トラック密度を上げていくと、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易くなっており、このことはそのままビットエラーレート（ＢＥＲ）の悪化につながるため、記録密度の向上に対して障害となっている。
【０００５】
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。その一方で、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てしまう。
【０００６】
例えば、記録密度が２Ｔｂｐｓｉになると、１ビットの占める面積は最大で３２２平方ｎｍ（円相当径で約１８ｎｍ）であり、隣接するビット間の相互作用を考慮した場合の有効エリアは、約１９３平行ｎｍ（円相当径で約１４ｎｍ）にまで狭くなる。この面積でデータを熱的に安定保持し得る粒径を確保しようとすると、磁気記録装置で必要とされるＳＮＲを維持するための磁性粒子数を確保できなくなる。一方で、ＳＮＲを維持するために磁性粒子を微細化すると、磁性粒子１つ当たりの体積の減少から来る熱的な不安定さによって、記録した磁気データを維持できなくなる。
【０００７】
また、磁気記録装置では、トラック密度を上げていくと、トラック間距離が近づくために、極めて高精度のトラックサーボ技術が必要となる。このため、磁気記録再生装置では、記録時に幅広にデータを書き込む一方、再生時に隣接トラックからの影響をできるだけ排除するために、記録時よりも幅狭にデータの読み込みを行う方法が一般的に用いられている。しかしながら、この方法では、トラック間の影響を最小限に抑えることができる反面、再生出力を十分得ることが困難であり、その結果十分なＳＮＲを確保することが難しいという問題がある。
【０００８】
このような熱揺らぎの問題やＳＮＲの確保、十分な出力の確保を達成する方法の一つとして、記録媒体表面にトラックに沿った凹凸を形成し、記録トラック同士を物理的に分離することによってトラック密度を上げようとする試みがなされている（例えば、特許文献１を参照。）。このような技術は、一般にディスクリートトラック法と呼ばれている。また、このような磁気的に分離されたトラックパターンを有する磁気記録媒体のことをディスクリートトラック媒体と呼んでいる。
【０００９】
また、更なる高記録密度化を図るために、トラックの長手方向(円周方向)についても１ビット毎に凹凸を形成し、磁性粒子同士を物理的に分離することで、１つの磁性粒子を１ビットとして記録する磁気記録媒体が提案されている。このようなトラック間とビット間との両方を磁気的に分離したパターンを有する磁気記録媒体のことをビットパターンド媒体と呼んでいる。
【００１０】
このビットパターンド媒体では、トラック間とビット間との両方を磁気的に分離することで、これらの間で生じる磁気的な相互作用を抑制することができる。これにより、記録データの安定性を高めることができる。また、１ビットが単一の磁性粒子からなることから、境界の乱れから来る遷移ノイズを抑制し、ＳＮＲを向上させることで、より緻密な磁気記録が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−１６４６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、上述したディスクリートトラック媒体やビットパターンド媒体など、いわゆるパターンド媒体を製造する際には、磁性層の上に磁気記録パターンに対応した形状のマスク層を形成した後、このマスク層を用いて磁性層をエッチング加工することによって、磁性層を磁気記録パターンに対応した形状にパターニングすることが行われている。さらに、媒体表面を平坦化するため、磁性層が除去された部分に非磁性層を埋め込んだ後、余分な非磁性層及びマスク層を除去することが行われている。
【００１３】
しかしながら、このような従来のパターンド媒体の製造方法では、マスク層を用いて磁性層に対する物理的な凹凸加工を施した後、不要となったマスク層をドライエッチング又はウェットエッチングを用いて磁性層上から除去するしか方法がなく、その際に磁性層の酸化や溶解などにより磁気的な特性を損ねてしまうといった問題があった。このため、磁性層への磁気的な損傷を抑えることができるマスク層の除去方法が求められている。
【００１４】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、磁性層に磁気的な損傷を与えることなく、この磁性層上に形成されたマスク層を除去することによって、磁気記録パターンの磁気的な分離性能に優れた磁気記録媒体を高い生産性で製造することを可能とした磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は以下の手段を提供する。
（１）  非磁性基板の上に磁性層を形成する工程と、
前記磁性層の上にマスク層を形成する工程と、
前記マスク層の上に所定の形状にパターニングされたレジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層を用いて前記マスク層を当該レジスト層に対応した形状にパターニングする工程と、
前記パターニングされたマスク層を用いて前記磁性層を当該マスク層に対応した形状にパターニングする工程と、
前記磁性層上に残存するマスク層を反応性プラズマエッチングにより除去する工程とを含み、
前記マスク層は、カーボン膜と、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒの中から選ばれる少なくとも１種の金属膜又は複数種を含む合金膜と、樹脂膜との何れかからなる第１の層と、前記第１の層よりもエッチングレートの低い材料からなる第２の層とを順に積層した積層膜からなり、
前記反応性プラズマエッチングを、ヒドロキシル基、カルボニル基、ヒドロキシカルボニル基、アルコキシ基、エーテル基の中から選ばれる少なくとも１種又は複数種の官能基を有する有機化合物を含む雰囲気中で行うことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
（２）  前記第２の層は、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏの中から選ばれる少なくとも１種の金属膜又は複数種を含む金属膜からなることを特徴とする前項（１）に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、磁性層に磁気的な損傷を与えることがなく、この磁性層上に残存するマスク層を除去することが可能である。したがって、本発明によれば、磁気記録パターンの磁気的な分離性能に優れた磁気記録媒体を高い生産性で製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明を適用した磁気記録媒体の製造方法を説明するための断面図である。
【図２】図２は、本発明を適用して製造される磁気記録媒体の一例を示す断面図である。
【図３】図３は、磁気記録再生装置の一構成例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１９】
（磁気記録媒体の製造方法）
先ず、本発明を適用した磁気記録媒体の製造方法について説明する。
本発明は、磁気的に分離され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、この磁気記録媒体を製造する際は、先ず、図１（ａ）に示すように、非磁性基板１の上に、磁性層２と、マスク層３と、レジスト層４とを順に積層して形成する。
【００２０】
また、レジスト層４については、例えばフォトリソグラフィー法やナノインプリント法などを用いて、上記磁性層２の磁気記録パターンに対応した形状にパターニングする。
【００２１】
具体的に、このレジスト層４をパターニングする際は、ナノインプリント法を用いることが好ましい。ナノインプリント法としては、熱インプリント、紫外光（ＵＶ）インプリント、加圧インプリントなどの方法を用いることができる。その中でも、紫外光（ＵＶ）を照射することにより硬化する材料を用いたレジスト層４に、スタンプ（図示せず。）を用いてパターンを転写するＵＶインプリント法が簡便である。
【００２２】
レジスト層４にスタンプを押圧した状態で、このレジスト層４に放射線を照射する方法としては、例えば、スタンプの反対側、すなわち非磁性基板１側から放射線を照射する方法や、スタンプの材料として放射線を透過できる物質を選択し、スタンプ側から放射線を照射する方法、スタンプの側面から放射線を照射する方法などを用いることができる。
【００２３】
なお、本発明における紫外光とは、波長４００ｎｍ未満の近紫外、紫外、真空紫外などの光のことを言う。また、紫外光を照射することにより硬化する材料としては、例えば、紫外線に対しては紫外線硬化樹脂を挙げることができる。
【００２４】
また、このような材料の中でも特に、レジスト層４として、ノボラック系樹脂、アクリル酸エステル類、脂環式エポキシ類などの紫外線硬化樹脂を用い、スタンプ材料として、紫外線に対して透過性の高いガラス又は樹脂を用いることが好ましい。
【００２５】
また、熱インプリント法を用いる場合には、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を用いることができる。このうち、熱可塑性樹脂をレジスト層４として用いた場合には、このレジスト層４を予め加熱し、流動性を帯びたところで、スタンパを押圧し、冷却後にスタンパを剥離すればよい。一方、熱硬化性樹脂をレジスト層４として用いた場合には、このレジスト層４にスタンパを押圧しつつ加熱し、樹脂が硬化したところで、スタンパを剥離すればよい。
【００２６】
また、加圧インプリント法を用いる場合には、室温で圧力に対して塑性変形を生じる材料として、例えば、ガラス、金属ガラス、シロキサン樹脂などを用いることができる。そして、これらの材料をレジスト層４として用いて、室温でスタンパを押圧した後、剥離すればよい。
【００２７】
また、本発明では、このようなパターンを転写する工程の後に、レジスト層４に対してより強い紫外光又は放射線を照射することもできる。これにより、レジスト層４の硬化度を高くし、それ以降の工程を経た後の磁性層のパターンの形状（矩形性）を向上させることが可能となる。
【００２８】
上述したパターンを転写する工程では、スタンプとして、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スタンパを用いることができる。また、スタンパには、上記プロセスに耐え得る硬度及び耐久性が要求されるため、例えばＮｉなどが使用されるが、上記目的に合致するものであれば、その材質について特に限定されるものではない。さらに、スタンプには、通常のデータを記録するトラックの他にも、バーストパターンや、グレイコードパターン、プリアンブルパターンなど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。
【００２９】
次に、図１（ｂ）に示すように、レジスト層４を用いてマスク層３を磁気記録パターンに対応した形状にパターニングする。
【００３０】
具体的に、このマスク層３をパターニングする際は、異方性のドライエッチング、例えばイオンミリングや指向性を増した反応性エッチングなどを用いて、マスク層３のレジスト層４に形成したパターンに従い、溝（凹）部分などのレジスト層４比較的厚く覆われていない箇所を磁性層２の表面が露出するまで部分的に除去する。これにより、マスク層３をレジスト層４に対応した形状、すなわち磁性層２の磁気記録部のパターンに対応した形状にパターニングすることができる。
【００３１】
なお、レジスト層４は、エッチングの進行に伴って、マスク層３の上から除去されるものの、レジスト層４の形状がマスク層３にそのまま転写されることから、マスク層３をレジスト層４に対応した形状にパターニングすることが可能である。したがって、レジスト層４は、マスク層３のパターニングが終了した時点で、マスク層３の上に残存していても、マスク層３の上から完全に除去されていてもよい。
【００３２】
次に、図１（ｃ）に示すように、上記パターニングされたマスク層３を用いて、磁性層２を当該マスク層３に対応した形状にパターニングする。具体的には、上記パターニングされたマスク層３が形成された磁性層２の表面にイオンビームを照射し、この磁性層２のマスク層３で覆われていない箇所をエッチングにより除去する。
【００３３】
次に、図１（ｄ）に示すように、磁性層２上に残存するマスク層３を反応性プラズマエッチングにより除去する。具体的に、本発明では、反応性プラズマエッチングを、ヒドロキシル基、カルボニル基、ヒドロキシカルボニル基、アルコキシ基、エーテル基の中から選ばれる少なくとも１種又は複数種の官能基を有する有機化合物を含む雰囲気中で行う。
【００３４】
本発明では、このようなプロセスを実現するため、マスク層３には、反応性プラズマエッチングの作用により除去されるものを用いることが好ましく、例えば、カーボン（Ｃ）膜、又は、樹脂膜、若しくは、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）の中から選ばれる少なくとも１種の金属膜又は複数種を含む合金膜などを用いることができる。
【００３５】
このうち、Ｃ膜には、スパッタカーボンなどの低密度のカーボンや、ＣＶＤ法からなるダイヤモンドカーボン（ＤＬＣ）のような高密度のカーボンを用いることができる。さらに、これらを単層で用いるだけでなく積層して用いてもよい。
【００３６】
一方、樹脂膜には、金属系元素を含まない樹脂材料を用いることが好ましく、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ノボラック系樹脂などの一般的な樹脂材料の他に、紫外光硬化性樹脂などのレジスト材料を用いることができる。
【００３７】
一方、合金膜には、例えば、パーマロイに代表されるＮｉＦｅ合金（８１Ｎｉ−１９Ｆｅ、８０Ｎｉ−１８Ｆｅ−２Ｃｏなど）の他に、ＣｏＦｅ、ＣｏＮｉ、ＮｉＦｅＣｏ、ＦｅＣ、ＣｏＣｒ、ＣｒＮｉなどを用いることができる。
【００３８】
また、マスク層３には、上記Ｃ膜と、上記樹脂膜と、上記金属膜又は合金膜との何れかからなる第１の層と、この第１の層よりもエッチングレートの低い材料からなる第２の層とを積層した積層膜を用いてもよい。
【００３９】
マスク層３を構成する積層膜のうち、例えば、第１の層に上記Ｃ膜又は樹脂膜を用いた場合には、第２の層として、酸素プラズマエッチングに対してエッチングレートが低く、酸素を除く反応性エッチングやアルゴンミリングでエッチング可能な金属材料を用いることが好ましい。
【００４０】
例えば、この場合の第２の層には、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏの中から選ばれる少なくとも１種の金属膜又は複数種を含む合金膜を好適に用いることができる。また、合金膜には、例えば、ＡｌＳｉ、ＣｒＣｕ、ＣｒＷ、ＡｌＷ、ＮｉＷなどを好適に用いることができる。
【００４１】
特に、マスク層３として、第１の層にカーボン膜とＤＬＣ膜とを積層した積層膜と、第２の層にＳｉ膜とを順に積層した場合には、磁性層２に対する形状加工性を高めることが可能である。
【００４２】
一方、第１の層に上記金属膜又は合金膜を用いた場合には、第２の層として、一酸化酸素の反応性エッチングに対してエッチングレートが低く、一酸化酸素を除く反応性エッチングやアルゴンミリングでエッチング可能な金属材料を用いることが好ましい。
【００４３】
例えば、この場合の第２の層には、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｐｔ、Ａｕの中から選ばれる少なくとも１種の金属膜又は複数種を含む合金膜を好適に用いることができる。また、合金膜には、例えば、ＡｌＳｉ、ＡｇＣｕ，ＴｉＷ，ＴｉＶ、ＡｌＷなどを好適に用いることができる。
【００４４】
第２の層は、磁性層２をエッチングした後に、３ｎｍ以下になることが好ましく、この第２の層が磁性層２をエッチングしたときに除去されることがより好ましい。また、第２の層の厚みは、磁性層２の厚みよりも薄いことが好ましい。
【００４５】
例えば、磁性層２のエッチング深さが１０ｎｍである場合、第２の層の厚みは１０ｎｍ以下であることが好ましい。この場合、磁性層２へのパターン形成時に第２の層が除去されるため、第１の層の剥離を容易にすることが可能である。
【００４６】
一方、第２の層として、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏの中から選ばれる合金膜を用いた場合には、本発明による剥離が容易であるため厚さの制限はない。
【００４７】
また、上記マスク層３において、Ｃ膜又は樹脂膜と金属膜とを積層した積層膜を一つの組（段）として、この積層膜を複数組（段）積層することで、磁性層２の加工精度や矩形性などの形状加工性をより高めることが可能である。特に、カーボン膜、ＤＬＣ膜、Ｎｉ膜、カーボン膜、シリコン膜の順で積層した構成や、ＤＬＣ膜、カーボン膜、ＤＬＣ膜、Ｓｉ膜、Ｎi膜、カーボン膜、シリコン膜の順で積層した構成を用いた場合には、磁性層２に対する良好な形状加工性を得ることが可能である。
【００４８】
本発明の反応性プラズマエッチングについては、磁性層２に対して磁気的な損傷を与えることなく、マスク層３を除去する必要がある。このため、本発明では、上述したヒドロキシル基、カルボニル基、ヒドロキシカルボニル基、アルコキシ基、エーテル基の中から選ばれる少なくとも１種又は複数種の官能基を有する有機化合物を含む雰囲気中で、反応性プラズマエッチングを行う。
【００４９】
すなわち、本発明では、ラジカルにすることができる炭化水素イオンと、カルボニルイオン、水素イオン、ヒドロキシルイオン及びそれらのラジカル等を含む反応プラズマ雰囲気中でエッチングを行う。
【００５０】
例えば、上記マスク層３にＣ膜又は樹脂膜を用いた場合には、炭化水素イオンと、カルボニルイオン、水素イオン、ヒドロキシルイオン及びそれらのラジカル等が反応種として有効となる。
【００５１】
また、上記マスク層３にＣ膜又は樹脂膜、若しくはＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒの中から選ばれる少なくとも１種の金属膜又は複数種を含む合金膜を用いた場合には、カルボニルイオンとそのラジカルが反応種として有効となる。
【００５２】
この場合、炭化水素、カルボニル、ヒドロキシル、水素、アルコキシルなどのイオン及びラジカルは、マスク層３を反応性エッチングにより除去するが、これらのうち、カルボニルやヒドロキシル、アルコキシルのイオン及びラジカルは、磁性層２の表面に作用し、酸化やエッチングにより磁気的な損傷を与える。これに対して、炭化水素や水素のイオン及びラジカルは、磁性層２の酸化を抑制し、さらに酸化された磁性層を還元する効果を有する。したがって、本発明では、これら両者の効果によって磁性層２に磁気的な損傷を抑えることなく、マスク層３の除去が可能となっている。
【００５３】
また、反応プラズマ雰囲気中に、炭化水素イオンと、水素イオン、カルボニルイオン、ヒドロキシルイオン、アルコキシルイオン及びそれらのラジカルとを共存させる方法としては、アルコール、ケトン、エーテル、カルボン酸等の有機化合物をガス化した原料を用いる方法がある。
【００５４】
また、このような原料としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、グリセリン、フェノール、アセトン、２−ブタノン、シクロヘキサノン、アセチルアセトン、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、酢酸エチルエステル、酢酸ブチルエステル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、メトキシベンゼン、アニソール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、等を挙げることができる。
【００５５】
また、これらの原料は、ガス化するため、常温で液体であることが好ましい。また、ガス容器及びガス供給系を加温する方法を用いてもよい。
【００５６】
さらに、プラズマを安定化させるため、少量のアルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）等の不活性ガスを混合して用いてもよい。また、原料ガスの供給を安定化させるため、キャリヤガスとして、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、水素（Ｈ２）、メタン（ＣＨ４）やエチレン（Ｃ２Ｈ４）などの炭化水素ガスを用いることもできる。
【００５７】
また、上述したカルボニルイオン、ヒドロキシルイオン、アルコキシルイオン、水素イオン及びそれらのラジカルは、マスク層３の表面に残留するレジスト層４を除去（ガス化）する効果がある。すなわち、レジスト層４は、一般的には有機物を多く含み、マスクとして使用するカーボン膜よりも低密度であるため、これらのイオンやラジカルによって除去され易い。
【００５８】
次に、図１（ｅ）に示すように、パターニング後に磁性層２の表面に形成された凹凸の間に非磁性層５を埋め込む。具体的に、非磁性層５には、例えば、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、ＣｏＣｒ、ＴｉＡｌ合金等の金属、Ｓｉ酸化物、Ｃｒ酸化物、Ｔｉ酸化物、Ｗ酸化物、Ｃｏ酸化物、Ｔａ酸化物、Ｒｕ酸化物等の酸化物等を用いることができる。また、非磁性層５を成膜する際は、例えばスパッタ法を好適に用いることができる。
【００５９】
そして、上述した磁性層２の凹凸の間に埋め込まれるのに十分な厚みで非磁性層５を形成した後、この磁性層２の表面が露出するまで平坦化を行う。これにより、磁気記録パターンＭＰ（磁性層２）を非磁性層５の間から表出させることができる。なお、平坦化処理方法としては、乾式法ではイオンミリングがあり、湿式法ではＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）による研磨加工があり、本発明では何れの方法も好適に用いることが可能である。
【００６０】
一方、本発明では、上述した図１（ｅ）に示す非磁性層５を用いた平坦化処理を必ずしも行う必要はなく、このような工程を省略することも可能である。例えば、磁性層２の表面に形成された凹凸が浅い場合には、上述した平坦化処理を行わずに、この上に保護層を形成して、凹凸を残した磁気記録媒体とする。この場合、磁気記録再生装置内でヘッドの浮上高は下がるものの、磁気記録再生装置を成立させることが可能である。
【００６１】
また、この場合、磁性層２に形成される凹凸の深さは、１０ｎｍ以下が好ましく、６ｎｍ以下であることがより好ましい。なお、凹凸の深さが１０ｎｍを超える場合、ヘッドの浮上高低下が著しく磁気記録再生中にヘッドと磁気記録媒体の接触が生じ易くなり、最終的には破損に繋がる恐れもある。
【００６２】
次に、図１（ｆ）に示すように、磁性層２及び非磁性層５の上に保護層６を形成した後、この保護層６の上に潤滑剤を塗布することによって潤滑膜７を形成する。
以上のような工程を経ることによって、磁気的に分離された磁気記録パターンＭＰを有する磁気記録媒体を製造することが可能である。
【００６３】
上述したように、本発明によれば、磁性層２に磁気的な損傷を与えることがなく、この磁性層２上に残存するマスク層３を除去することが可能である。したがって、本発明によれば、磁気記録パターンＭＰの磁気的な分離性能に優れた磁気記録媒体を高い生産性で製造できるため、このような磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置では、更なる電磁変換特性の向上が可能である。
【００６４】
なお、本発明における磁気記録パターンとは、磁気記録データが１ビットごとに一定の規則性をもって配置されたパターンであり、その中にサーボ信号として機能するデータを含んでもよい。例えば、ビットパターン型とは、このような磁気記録データを、磁気的に分離された個々のエリアに１ビットずつ記録するものである。また、ディスクリートトラック型とは、円周状に形成され、半径方向に隣接するエリアとは磁気的に分離された弧状エリアに幾つかのビット列を連続で記録するものである。また、パターンド媒体とは、上記ビットパタ−ン型やディスクリートトラック型など、磁気的に分離したエリアで形成された磁性層を有する磁気記録媒体である。
【００６５】
また、本発明における磁気記録パターンは、上述した磁性層の一部が非磁性層により完全に分離された状態に限らず、磁性層が表面側から見て分離されていれば、磁性層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、本発明の磁気的に分離された磁気記録パターンの概念に含まれる。
【００６６】
また、本発明では、上述したマスク層３を用いて磁性層２を当該マスク層３に対応した形状にパターニングする際に、磁性層２のマスク層３で覆われていない表面に対してイオン注入を行い、当該箇所の磁性を消磁することも可能である。
【００６７】
例えば、パターン加工したマスク層３の上から、Ｐ＋やＮ２＋、Ｎ＋、Ｃ＋、Ｈｅ＋、Ｎｅ＋、Ａｒ＋、Ｋｒ＋、Ｘｅ＋、Ａｓ＋、Ｆ＋、Ｓｉ＋、Ｂ＋などのイオンを注入する。この場合、磁性層２のイオン注入された箇所の結晶構造が乱れる、或いは磁性層２に含まれるＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉなどと反応して非磁性組織となることで、マスク層３に覆われていない磁性層２の磁化を消磁させることができる。
【００６８】
磁性層２をイオン注入でパターニングした場合には、イオン注入によって磁性層２にエッチングが生じないか、或いは、エッチングが生じる場合でも５ｎｍ以下の深さになるようにイオン注入の条件を調整することが好ましい。これにより、マスク層３を剥離した後の平坦化処理が不要となる。
【００６９】
また、本発明では、磁性層２をエッチング加工した後に、磁性層２の表面に形成された凹凸の間に非磁性層５を埋め込み、その後、磁性層２に形成された凸表面の高さより上にある余分な非磁性層５をマスク層３と共に、上記本発明の方法を用いて除去することも可能である。
【００７０】
この場合、非磁性層５としては、Ｃ膜又は樹脂膜、若しくはＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒの中から選ばれる少なくとも１種の金属膜又は複数種を含む合金膜からなる非磁性材料を用いることが好ましい。また、合金膜には、例えば、ＣｒＮｉ、ＣｏＣｒ、ＣｒＦｅ、ＣＮｉ、ＣＣｏ、ＣＦｅ、ＣＣｒなどを好適に用いることができる。また、この場合の非磁性層５は、マスク層３の厚さよりも厚く成膜する必要はなく、表面に凹凸を残した状態でもかまわない。
【００７１】
（磁気記録媒体）
次に、本発明を適用して製造される磁気記録媒体の具体的な構成について、例えば図２に示す磁気記録媒体３０を例に挙げて詳細に説明する。
この磁気記録媒体３０は、後述する磁気記録パターン３４ａが非磁性層３７によって磁気的に分離されたエリアからなる記録磁性層３４を有する、いわゆるパターンド媒体である。
なお、以下の説明において例示される磁気記録媒体３０はほんの一例であり、本発明を適用して製造される磁気記録媒体は、そのような構成に必ずしも限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【００７２】
この磁気記録媒体３０は、図２に示すように、非磁性基板３１の両面に、軟磁性層３２と、中間層３３と、磁気記録パターン３４ａを有する記録磁性層３４と、保護層３５とが順次積層された構造を有し、更に最表面に潤滑膜３６が形成された構造を有している。なお、図３においては、非磁性基板３１の片面のみを図示するものとする。
【００７３】
非磁性基板３１としては、例えば、Ａｌ−Ｍｇ合金などのＡｌを主成分としたＡｌ合金基板、ソーダガラスやアルミノシリケート系ガラス、結晶化ガラスなどのガラス基板、シリコン基板、チタン基板、セラミックス基板、樹脂基板等の各種基板を挙げることができるが、その中でも、Ａｌ合金基板や、ガラス基板、シリコン基板を用いることが好ましい。また、非磁性基板３１の平均表面粗さ（Ｒａ）は、１ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．５ｎｍ以下であり、さらに好ましくは０．１ｎｍ以下である。
【００７４】
軟磁性層３２は、磁気ヘッドから発生する磁束の基板面に対する垂直方向成分を大きくする機能と、情報が記録される記録磁性層３４の磁化方向をより強固に非磁性基板３１と垂直な方向に固定する機能を有する。これらの機能は、特に記録再生用の磁気ヘッドとして単磁極構造を基本としたヘッドを用いる場合により顕著である。
【００７５】
軟磁性層３２としては、例えば、ＦｅやＮｉ、Ｃｏなどを含むアモルファス若しくは微結晶構造の軟磁性材料を用いることができる。具体的な軟磁性材料としては、例えば、ＣｏＦｅ系合金（ＣｏＦｅＴａＺｒ、ＣｏＦｅＺｒＮｂなど）、ＦｅＣｏ系合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＶなど）、ＦｅＮｉ系合金（ＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど）、ＦｅＡｌ系合金（ＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＯなど）、ＦｅＴａ系合金（ＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど）、ＦｅＭｇ系合金（ＦｅＭｇＯなど）、ＦｅＺｒ系合金（ＦｅＺｒＮｂ、ＦｅＺｒＮなど）、ＦｅＣ系合金、ＦｅＮ系合金、ＦｅＳｉ系合金、ＦｅＰ系合金、ＦｅＮｂ系合金、ＦｅＨｆ系合金、ＦｅＢ系合金などを挙げることができる。
【００７６】
その他にも、軟磁性層３２としては、Ｃｏを主成分とし、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ等を少なくとも１種を含有し、アモルファス若しくは微結晶構造有するＣｏ合金を用いることができる。その具体的な材料としては、例えば、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＺｒＣｒ、ＣｏＺｒＭｏなどを好適なものとして挙げることができる。
【００７７】
軟磁性層３２は、２層以上の軟磁性膜から構成されており、積層した軟磁性膜の間にはＲｕ膜を設けることが好ましい。Ｒｕ膜の膜厚を０．４〜１．０ｎｍ、又は１．６ｎｍ〜２．６ｎｍの範囲で調整することで、Ｒｕ膜を挟んだ上下の軟磁性膜間にアンチフェロカップリング（ＡＦＣ）が生じ、いわゆるスパイクノイズを抑制することができる。
【００７８】
軟磁性膜の層数は、偶数層であることが好ましい。これによりＡＦＣにより互いに逆方向に向いた磁化が相殺し合い、結果として軟磁性層３２全体の残留磁化が０となり、信号再生時の磁気的な影響（ノイズ）を抑えることができる。一方、奇数層であっても、基板側から奇数番の膜と偶数番の軟磁性膜のそれぞれの合計の磁化が等しくなるようにすることで、同様の効果を得ることができる。
【００７９】
中間層３３は、直上の層の配向性や結晶サイズを制御する配向制御層として機能する。中間層３３は、記録磁性層３４の種類により、それぞれ適した材料を用いることが好ましい。例えば、Ｃｏ系材料（ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＰｔ、ＣｏＰｄなど）を記録磁性層３４として用いた場合は、Ｒｕ単体又はＲｕを主成分とし、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃ等を少なくとも１種を含有し、ｈｃｐ結晶構造を有したＲｕ系合金材料を用いることが好ましく、ｈｃｐ結晶構造のＣ軸が非磁性基板３１に対して垂直に向くように形成することが好ましい。
【００８０】
具体的には、軟磁性層３２の上に、Ｎｉを主成分とする合金（Ｎｉ、ＮｉＷ、ＮｉＣｒ、ＮｉＴａなど）の膜を形成し、その上にＲｕ系合金膜を形成する。Ｎｉ系合金膜は、Ｐｔ系合金、Ｔａ系合金、Ｃ系合金に置き換えることもできる。また、Ｒｕ系合金としては、例えばＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ２などの酸化物を加えたグラニュラー構造の材料を用いることも可能である。
【００８１】
その他、記録磁性層３４としてＦｅ系合金材料を用いる場合、中間層３３として、ＭｇＯ、Ｃ、Ｍｏなどを用いることが好ましい。
【００８２】
記録磁性層３４は、面内磁気記録媒体用の水平磁性層でも、垂直磁気記録媒体用の垂直磁性層でもかまわないが、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。
【００８３】
記録磁性層３４に形成された円周状の磁気記録パターン３４ａが非磁性層３７によって磁気的に分離されてなる、いわゆるディスクリートトラック型の磁気記録媒体である場合には、記録磁性層３４として、主としてＣｏを主成分とする合金から形成することが好ましく、例えば、ＣｏＣｒＰｔ系、ＣｏＣｒＰｔＢ系、ＣｏＣｒＰｔＴａ系の磁性層や、これらにＳｉＯ２や、Ｃｒ２Ｏ３等の酸化物を加えたグラニュラ構造の磁性層を好適に用いることができる。
【００８４】
垂直磁気記録方式のディスクリートトラック型の磁気記録媒体の場合には、例えば軟磁性のＦｅＣｏ合金（ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＳｉＢ、ＦｅＣｏＺｒ、ＦｅＣｏＺｒＢ、ＦｅＣｏＺｒＢＣｕなど）、ＦｅＴａ合金（ＦｅＴａＮ、ＦｅＴａＣなど）、Ｃｏ合金（ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＺｒＮＢ、ＣｏＢなど）等からなる軟磁性層３２と、Ｒｕ等からなる中間層３３と、６０Ｃｏ−１５Ｃｒ−１５Ｐｔ合金や７０Ｃｏ−５Ｃｒ−１５Ｐｔ−１０ＳｉＯ２合金からなる記録磁性層３４とを積層したものを利用できる。また、軟磁性層３２と中間層３３との間にＰｔ、Ｐｄ、ＮｉＣｒ、ＮｉＦｅＣｒなどからなる配向制御膜を積層してもよい。
【００８５】
一方、面内磁気記録媒体の場合には、記録磁性層３４として、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利用できる。
【００８６】
記録磁性層３４の厚みは、３ｎｍ以上２０ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上１５ｎｍ以下とし、使用する磁性合金の種類と積層構造に合わせて、十分なヘッド出入力が得られるように形成すればよい。また、記録磁性層３４は、再生の際に一定以上の出力を得るのにある程度以上の膜厚が必要であり、一方で記録再生特性を表す諸パラメーターは出力の上昇とともに劣化するのが通例であるため、最適な膜厚に設定する必要がある。記録磁性層３４は、通常はスパッタ法により薄膜として形成する。
【００８７】
グラニュラ構造の記録磁性層３４としては、少なくとも磁性粒子としてＣｏとＣｒを含み、磁性粒子の粒界部に少なくともＳｉ酸化物、Ｃｒ酸化物、Ｔｉ酸化物、Ｗ酸化物、Ｃｏ酸化物、Ｔａ酸化物、Ｒｕ酸化物の中から選ばれる少なくとも１種又は２種以上を含むものが好ましい。具体的には、例えば、ＣｏＣｒＰｔ−Ｓｉ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｗ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｏ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ酸化物−Ｗ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ酸化物−Ｒｕ酸化物、ＣｏＲｕＰｔ−Ｃｒ酸化物−Ｓｉ酸化物、ＣｏＣｒＰｔＲｕ−Ｃｒ酸化物−Ｓｉ酸化物などを挙げることができる。
【００８８】
グラニュラ構造を有する磁性結晶粒子の平均粒径は、５ｎｍ以上、８ｎｍ以下であることが好ましい。また磁性層中に存在する酸化物の総量は、３〜１５モル％であることが好ましい。
【００８９】
記録磁性層３４に形成されたドット状の磁気記録パターン３４ａが非磁性層３７によって磁気的に分離されてなる、いわゆるビットパターン型の磁気記録媒体である場合には、記録磁性層３４として、例えば、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｄなどの高Ｋｕ磁性材料を用いることが十分な熱揺らぎ耐性を得る上で好ましい。
【００９０】
例えば、ＣｏＰｔ系合金としては、８０Ｃｏ−２０Ｐｔ、７５Ｃｏ−２５Ｐｔ、ＦｅＰｔ系では、５０Ｆｅ−５０Ｐｔや４５Ｆｅ−４５Ｐｔ−１０Ｃｕや４５Ｆｅ−４５Ｐｔ−１０Ｃなどを好適に用いることができる。
【００９１】
これらの高Ｋｕ磁性材料は、スパッタ法で成膜を行ってもよく、各構成元素を順に堆積させる積層法で形成してもよい。例えばＣｏＰｄ系の磁性材料の場合、ＣｏとＰｄを交互に堆積させる積層法が適している。
【００９２】
Ｋｕ磁性材料を成膜した後は、熱処理（アニール）により結晶性を高める処理を行うことも有効であり、例えば、真空雰囲気下で３００℃以上で、１５分〜４時間の条件でアニールを行うことが好ましい。また、アニール温度は、材料毎に適切な温度を設定すればよく、例えばＣｏＰｔ合金では４００℃、ＦｅＰｔ系合金では５００℃とすることが好ましい。
【００９３】
また、ビットパターン型の磁気記録媒体３０は、その記録密度を高めるために、記録磁性層３４のうち、磁気記録パターン３４ａのドット径φを５ｎｍ以上１５ｎｍ以下とすることが好ましい。また、ドット間のピッチＰを３ｎｍ以上２５ｎｍ以下とすることが好ましく、記録密度を高めるためにはできるだけ狭くすることが好ましい。一方、ピッチＰが狭すぎると、磁気的な分離が不十分となり、ドット間の作用が大きくなり、記録した磁性データの維持が難しくなる。
【００９４】
保護層３５には、磁気記録媒体において通常使用される材料を用いればよく、そのような材料として、例えば、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）等の炭素質材料や、ＳｉＯ２、Ｚｒ２Ｏ３、ＴｉＮなどを挙げることができる。また、保護層３５は、２層以上積層したものであってもよい。保護層３５の厚みは、１０ｎｍを越えると、磁気ヘッドと記録磁性層３４との距離が大きくなり、十分な入出力特性が得られなくなるため、１０ｎｍ未満とすることが好ましい。
【００９５】
潤滑膜３６は、例えば、フッ素系潤滑剤や、炭化水素系潤滑剤、これらの混合物等からなる潤滑剤を保護層３５上に塗布することにより形成することができる。また、潤滑膜３６の膜厚は、通常は１〜４ｎｍ程度である。
【００９６】
以上のような磁気的に分離されたエリアからなる磁性層を有する磁気記録媒体（パターンド媒体）３０は、上記本発明を適用した磁気記録媒体の製造方法を用いることによって、製造工程を簡略化し、高い生産性で製造することが可能である。
【００９７】
（磁気記録再生装置）
次に、本発明を適用した磁気記録再生装置（ＨＤＤ）について説明する。
本発明を適用した磁気記録再生装置は、例えば図３に示すように、上記磁気記録媒体３０と、上記磁気記録媒体３０を回転駆動する回転駆動部５１と、上記磁気記録媒体３０に対する記録動作と再生動作とを行う磁気ヘッド５２と、磁気ヘッド５２を上記磁気記録媒体３０の径方向に移動させるヘッド駆動部５３と、磁気ヘッド５２への信号入力と磁気ヘッド５２から出力信号の再生とを行うための記録再生信号処理系５４とを備えている。
【００９８】
この磁気記録再生装置では、上記磁気記録媒体３０を用いることにより、この磁気記録媒体３０に磁気記録を行う際の書きにじみをなくし、高い面記録密度を得ることが可能である。すなわち、上記磁気記録媒体３０を用いることで記録密度の高い磁気記録再生装置を構成することが可能となる。また、上記磁気記録媒体３０は、記録トラックを径方向に磁気的に不連続となるように加工したことによって、従来は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。これにより十分な再生出力と高いＳＮＲを得ることができるようになる。
【００９９】
さらに、磁気ヘッド５２の再生部をＧＭＲヘッド又はＴＭＲヘッドで構成することにより、高記録密度においても十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できる。また、この磁気ヘッド５２の浮上量を０．００５μｍ〜０．０２０μｍの範囲内とし、従来より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。
【０１００】
さらに、最尤復号法による信号処理回路を組み合わせるとさらに記録密度を向上でき、例えば、トラック密度４００ｋトラック／インチ以上、線記録密度１５００ｋビット／インチ以上、１平方インチ当たり６００Ｇビット以上の記録密度で記録・再生する場合にも十分なＳＮＲが得られる。
【実施例】
【０１０１】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【０１０２】
（実施例１）
実施例１では、先ず、洗浄済みのガラス基板（コニカミノルタ社製、外形２．５インチ）を、ＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０４０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０−５Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を減圧排気した後、このガラス基板の上に、Ｃｒターゲットを用いて、層厚１０ｎｍの密着層を成膜した。ここで使用したガラス基板は、外径が６５ｍｍ、内径が２０ｍｍ、平均表面粗さ（Ｒａ）が０．２ｎｍであった。
【０１０３】
次に、ＤＣスパッタリング法を用いて、軟磁性層として層厚６０ｎｍのＦｅＣｏＢ膜と、中間層として層厚１０ｎｍのＲｕ膜と、記録磁性層として層厚１０ｎｍの８０Ｃｏ−２０Ｐｔ合金膜とをこの順で積層した。
【０１０４】
次に、この上に、マスク層として炭素膜を２０ｎｍ、シリコン膜を５ｎｍの順で、スパッタリング法により形成した。
【０１０５】
次に、この上に、レジストをスピンコート法により塗布し、層厚４０ｎｍのレジスト層を形成した。なお、レジストには、エポキシ系紫外線硬化樹脂を用いた。そして、磁気記録パターンのポジパターンを有するガラス製のスタンプを用いて、このスタンプを１ＭＰａ（約１０ｋｇｆ／ｃｍ２）の圧力でレジスト層に押し付けた状態で、波長３６５ｎｍの紫外線を、紫外線の透過率が９５％以上である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に対応した凹凸パターンを転写した。
【０１０６】
なお、レジスト層に転写した凹凸パターンは、１平方インチあたり２テラビット（Ｔｂｐｓｉ）の磁気記録パターンに対応しており、データ領域の凸部が直径１０ｎｍの円筒（ドット）状、円周方向に隣り合う凸の間隔は１７．９６ｎｍ、円周に沿った等間隔配置によりトラックを形成していた。また、途中トラックを横切るように、２５６本のサーボ領域を設けてあった。レジスト層の層厚は凸部分で５５ｎｍ、凹部分で約１０ｎｍであった。
【０１０７】
次に、レジスト層の凹部の箇所と、その下のシリコン膜をドライエッチングにより除去した。ドライエッチングの条件は、ＣＦ４ガスを４０ｓｃｃｍ、圧力を０．３Ｐａ、高周波プラズマ電力を３００Ｗ、ＲＦバイアスを１０Ｗ、エッチング時間を１５秒とした。その後、シリコン膜に空いた開口部を通して、カーボン膜をドライエッチングにより除去した。ドライエッチングの条件は、Ｏ２ガス４０ｓｃｃｍ、圧力０．５Ｐａ，高周波プラズマ電力を２００Ｗ、ＲＦバイアスを５０Ｗ、エッチング時間を４０秒とした。
【０１０８】
次に、記録磁性層のマスク層に覆われていない箇所をイオンビームで加工した。イオンビームの条件は、Ａｒガスを５ｓｃｃｍ、圧力を０．０５Ｐａ、高周波プラズマ電力を２００ｗ、加速電圧を１０００Ｖ、引出し電圧を−５００Ｖ、加工時間を３０秒とした。
【０１０９】
次に、マスク層の除去を行った。加工条件は、剥離ガスとしてガス化したメタノールを用い、流量を４０ｓｃｃｍ、圧力を０．５Ｐａ、高周波プラズマ電力を６００Ｗ、直流バイアスを５０Ｖ、エッチング時間を３０秒としたところ、凸部の磁性層表面が表出し、炭素膜とシリコン膜及びレジスト膜は除去されていた。
【０１１０】
次に、加工後の表面に非磁性層として５０Ａｌ−５０Ｔｉ膜を５０ｎｍ成膜し、その後、イオンビームを用いた平坦化加工により、凸部の記録磁性層を表出させた。イオンビームは、アルゴンガス３０ｓｃｃｍ、圧力を２．０Ｐａ、高周波プラズマ電力を３００Ｗ、加速電圧を３００Ｖ、引出し電圧を−３００Ｖとした。ＳＩＭＳによりＣｏのピークをモニターすることで終点検出を行い、凸部記録磁性層が表出したところで停止した。時間は１２０秒を要した。このときの平均表面粗さ（Ｒａ）は、別途原子力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定したところ、０．２５ｎｍ（１μｍ角視野）であった。
【０１１１】
次に、ＣＶＤ法にてＤＬＣ膜を厚さ４ｎｍ形成し、潤滑剤を２ｎｍ塗布して磁気記録媒体を作製した。
【０１１２】
以上の方法で製造した磁気記録媒体の電磁変換特性を測定した。電磁変換特性の評価は、スピンスタンドを用いて実施した。このとき、評価用のヘッドとして、記録用ヘッドに垂直記録ヘッド、読み込み用ヘッドにＴｕＭＲヘッドを用いた。
【０１１３】
媒体は、事前に基板の上下に磁石を有した専用のイレーズ装置を用いて、基板の垂直方向に磁場を印加し、ＤＣイレーズを行った。この媒体を毎分７２００回転で媒体を回転させ、前記ヘッドを用いて位置決めが正しくできることを確認した。
【０１１４】
その後、データ領域の信号を読み取りオシロスコープを用いてフーリエ変換したところ、半径２０ｍｍにおいて８３９．２ＭＨｚにピークが得られた。これは、ドット間隔１７．９６ｎｍに相当する周波数であり、パターンが正しく２Ｔｂｐｓｉの仕様できていることがわかった。この周波数に合せて、信号を記録したときのＢＥＲを測定した。その結果、１０の−７．９乗であった。さらに、作製した磁気記録媒体の平均表面粗さ（Ｒａ）は、別途原子力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定したところ、０．２５ｎｍ（１μｍ角視野）であった。以下、評価結果をまとめたものを表１に示す。
【０１１５】
また、マスク層の除去前後において静磁気特性（保磁力）の確認を行った。静磁気特性の評価については、Ｋｅｒｒ効果を用いた装置を使用した。その結果、表１に示すように、マスク層の除去前後において静磁気特性の変化は見られなかった。なお、マスク層の除去前の静磁気特性については、マスク層による磁化の影響を計算により除去して、記録磁性層の磁気特性を算出した。
【０１１６】
【表１】
0005914007.tif 000002
【０１１７】
（実施例２〜１８）
実施例２〜１８では、マスク層の剥離ガスとして、上記表１に示す各材料を用いて、それぞれに適した処理時間とした他は、実施例１と同様に磁気記録媒体の作製及び評価を行った。その評価結果を表１に示す。
【０１１８】
（実施例１９）
実施例１９では、マスク層として炭素膜を５０ｎｍ、ニッケル膜を５ｎｍの順で、スパッタリング法により形成した。そして、この上に、レジストをスピンコート法により塗布し、層厚４０ｎｍのレジスト層を形成した。なお、レジストには、エポキシ系紫外線硬化樹脂を用いた。そして、磁気記録パターンのポジパターンを有するガラス製のスタンプを用いて、このスタンプを１ＭＰａ（約１０ｋｇｆ／ｃｍ２）の圧力でレジスト層に押し付けた状態で、波長３６５ｎｍの紫外線を、紫外線の透過率が９５％以上である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に対応した凹凸パターンを転写した。
【０１１９】
次に、レジスト層の凹部の箇所と、その下のニッケル膜をイオンビームにより除去した。イオンビームの条件は、アルゴンガスを４０ｓｃｃｍ、圧力を０．０５Ｐａ、高周波プラズマ電力を２００Ｗ、加速電圧を１０００Ｖ、引き出し電圧を−５００Ｖ、エッチング時間を２０秒とした。その後、ニッケル膜に空いた開口部を通して、カーボン膜をドライエッチングにより除去した。ドライエッチングの条件は、Ｏ２ガス４０ｓｃｃｍ、圧力０．５Ｐａ，高周波プラズマ電力を２００Ｗ、ＲＦバイアスを５０Ｗ、エッチング時間を１００秒とした。
それ以外は、実施例１と同様に磁気記録媒体の作製及び評価を行った。その評価結果を表１に示す。
【０１２０】
（実施例２０）
実施例２０では、マスク層として炭素膜を５０ｎｍ、ニッケル膜を５ｎｍの順で、スパッタリング法により形成した。そして、この上に、レジストをスピンコート法により塗布し、層厚４０ｎｍのレジスト層を形成した。なお、レジストには、エポキシ系紫外線硬化樹脂を用いた。そして、磁気記録パターンのポジパターンを有するガラス製のスタンプを用いて、このスタンプを１ＭＰａ（約１０ｋｇｆ／ｃｍ２）の圧力でレジスト層に押し付けた状態で、波長３６５ｎｍの紫外線を、紫外線の透過率が９５％以上である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に対応した凹凸パターンを転写した。
【０１２１】
次に、レジスト層の凹部の箇所と、その下のクロム膜をイオンビームにより除去した。イオンビームの条件は、アルゴンガスを４０ｓｃｃｍ、圧力を０．０５Ｐａ、高周波プラズマ電力を２００Ｗ、加速電圧を１０００Ｖ、引き出し電圧を−５００Ｖ、エッチング時間を２０秒とした。その後、クロム膜に空いた開口部を通して、カーボン膜をドライエッチングにより除去した。ドライエッチングの条件は、Ｏ２ガス４０ｓｃｃｍ、圧力０．５Ｐａ，高周波プラズマ電力を２００Ｗ、ＲＦバイアスを５０Ｗ、エッチング時間を１００秒とした。
それ以外は、実施例１と同様に磁気記録媒体の作製及び評価を行った。その評価結果を表１に示す。
【０１２２】
【表２】
0005914007.tif 000003
【０１２３】
（実施例２１−２８）
実施例２１〜２８では、マスク層として、炭素膜を膜厚５０ｎｍ、金属膜を上記表２に示す各マスク材料を用いて、それぞれに適した処理時間及び膜厚で積層した。
それ以外は、実施例１と同様に磁気記録媒体の作製及び評価を行った。その評価結果を表２に示す。
【０１２４】
（実施例２９）
実施例２９では、マスク層として炭素膜を５０ｎｍ、シリコン膜を１０ｎｍ、ニッケル膜を５ｎｍ、炭素膜を２０ｎｍ、シリコン膜を５ｎｍの順で、スパッタリング法により形成した。そして、この上に、レジストをスピンコート法により塗布し、層厚４０ｎｍのレジスト層を形成した。なお、レジストには、エポキシ系紫外線硬化樹脂を用いた。そして、磁気記録パターンのポジパターンを有するガラス製のスタンプを用いて、このスタンプを１ＭＰａ（約１０ｋｇｆ／ｃｍ２）の圧力でレジスト層に押し付けた状態で、波長３６５ｎｍの紫外線を、紫外線の透過率が９５％以上である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に対応した凹凸パターンを転写した。
【０１２５】
次に、レジスト層の凹部の箇所と、その下のシリコン膜をドライエッチングにより除去した。イオンビームの条件は、ＣＦ４ガスを４０ｓｃｃｍ、圧力を０．３Ｐａ、高周波プラズマ電力を３００Ｗ、ＲＦバイアスを１０Ｗ、エッチング時間を１５秒とした。その後、シリコン膜に空いた開口部を通して、カーボン膜をドライエッチングにより除去した。ドライエッチングの条件は、Ｏ２ガス４０ｓｃｃｍ、圧力０．５Ｐａ，高周波プラズマ電力を２００Ｗ、ＲＦバイアスを５０Ｗ、エッチング時間を４０秒とした。
【０１２６】
そして、凹部の底のニッケル膜とシリコン膜をイオンビームにより除去した。イオンビームの条件は、アルゴンガスを４０ｓｃｃｍ、圧力を０．０５Ｐａ、高周波プラズマ電力を２００Ｗ、加速電圧を１０００Ｖ、引き出し電圧を−５００Ｖ、エッチング時間を３５秒とした。その後、ニッケル膜とシリコン膜に空いた開口部を通して、カーボン膜をドライエッチングにより除去した。ドライエッチングの条件は、Ｏ２ガス４０ｓｃｃｍ、圧力０．５Ｐａ、高周波プラズマ電力を２００Ｗ、ＲＦバイアスを５０Ｗ、エッチング時間を１００秒とした。
それ以外は、実施例１と同様に磁気記録媒体の作製及び評価を行った。その評価結果を表２に示す。
【０１２７】
（実施例３０）
実施例３０では、マスク層としてＮｉ膜を２０ｎｍ、Ｓｉ膜を５ｎｍの順で、スパッタリング法により形成した。そして、この上に、レジストをスピンコート法により塗布し、層厚４０ｎｍのレジスト層を形成した。なお、レジストには、エポキシ系紫外線硬化樹脂を用いた。そして、磁気記録パターンのポジパターンを有するガラス製のスタンプを用いて、このスタンプを１ＭＰａ（約１０ｋｇｆ／ｃｍ２）の圧力でレジスト層に押し付けた状態で、波長３６５ｎｍの紫外線を、紫外線の透過率が９５％以上である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に対応した凹凸パターンを転写した。
【０１２８】
次に、レジスト層の凹部の箇所と、その下のＳｉ膜をドライエッチングにより除去した。ドライエッチングの条件は、ＣＦ４ガスを４０ｓｃｃｍ、圧力を０．３Ｐａ、高周波プラズマ電力を３００Ｗ、ＲＦバイアスを１０Ｗ、エッチング時間を１５秒とした。その後、シリコン膜に空いた開口部を通して、Ｎｉ膜をドライエッチングにより除去した。ドライエッチングの条件は、ＣＯガス４０ｓｃｃｍ、圧力０．５Ｐａ、高周波プラズマ電力を２００Ｗ、ＲＦバイアスを５０Ｗエッチング時間を５０秒とした。
【０１２９】
次に、マスク層の除去を行った。加工条件は、剥離ガスとしてガス化したメタノールを用い、流量を４０ｓｃｃｍ、圧力を０．５Ｐａ、高周波プラズマ電力を６００Ｗ、直流バイアスを５０Ｖ、エッチング時間を５０秒としたところ、凸部の磁性層表面が表出し、ニッケル膜とシリコン膜及びレジスト膜は除去されていた。
それ以外は、実施例１と同様に磁気記録媒体の作製及び評価を行った。その評価結果を表２に示す。
【０１３０】
（実施例３１〜３９）
実施例３１〜３９では、マスク層３として、上記表２に示す各マスク材料を用いて、それぞれに適した処理時間及び膜厚で形成した。
それ以外は、上記実施例３０と同様に磁気記録媒体の作製及び評価を行った。その評価結果を表２に示す。
【０１３１】
（比較例１〜３）
比較例１〜３では、マスク層３の剥離を酸素、窒素又は水素ガスで行った以外は、実施例１と同様に磁気記録媒体の作製及び評価を行った。その評価結果を表２に示す。
【０１３２】
（比較例４）  
比較例４では、マスク層のうち、第２の層にＭｎを用いた以外は、実施例１と同様に磁気記録媒体の作製及び評価を行った。その評価結果を表２に示す。しかしながら、比較例４では、マスク層が無くなっており、記録磁性層のパターン加工ができなかったため、それ以降の作製及び評価を中止した。
【０１３３】
（比較例５）
比較例５では、マスク層の除去を窒素ガスで行った以外は、実施例３０と同様に磁気記録媒体の作製及び評価を行った。しかしながら、比較例５では、記録磁性層を加工した後、窒素ガスを用いた反応性エッチングによる処理を行ったものの、マスク層の除去ができていなかった。このため、比較例５では、それ以降の作製及び評価を中止した。その評価結果を表２に示す。
【０１３４】
（実施例４０）
実施例４０では、先ず、洗浄済みのガラス基板（コニカミノルタ社製、外形２．５インチ）を、ＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０４０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０−５Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を減圧排気した後、このガラス基板の上に、Ｃｒターゲットを用いて、層厚１０ｎｍの密着層を成膜した。ここで使用したガラス基板は、外径が６５ｍｍ、内径が２０ｍｍ、平均表面粗さ（Ｒａ）が０．２ｎｍであった。
【０１３５】
次に、ＤＣスパッタリング法を用いて、軟磁性層として層厚６０ｎｍのＦｅＣｏＢ膜と、中間層として層厚１０ｎｍのＲｕ膜と、記録磁性層として層厚１０ｎｍの８０Ｃｏ−２０Ｐｔ合金膜とをこの順で積層した。
【０１３６】
次に、この上に、マスク層として炭素膜を８０ｎｍ、シリコン膜を５ｎｍの順で、スパッタリング法により形成した。
【０１３７】
次に、この上に、レジストをスピンコート法により塗布し、層厚４０ｎｍのレジスト層を形成した。なお、レジストには、エポキシ系紫外線硬化樹脂を用いた。そして、磁気記録パターンのポジパターンを有するガラス製のスタンプを用いて、このスタンプを１ＭＰａ（約１０ｋｇｆ／ｃｍ２）の圧力でレジスト層に押し付けた状態で、波長３６５ｎｍの紫外線を、紫外線の透過率が９５％以上である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に対応した凹凸パターンを転写した。
【０１３８】
なお、レジスト層に転写した凹凸パターンは、１平方インチあたり２テラビット（Ｔｂｐｓｉ）の磁気記録パターンに対応しており、データ領域の凸部が直径１０ｎｍの円筒（ドット）状、円周方向に隣り合う凸の間隔は１７．９６ｎｍ、円周に沿った等間隔配置によりトラックを形成していた。また、途中トラックを横切るように、２５６本のサーボ領域を設けてあった。レジスト層の層厚は凸部分で５５ｎｍ、凹部分で約１０ｎｍであった。
【０１３９】
次に、レジスト層の凹部の箇所と、その下のシリコン膜をドライエッチングにより除去した。ドライエッチングの条件は、ＣＦ４ガスを４０ｓｃｃｍ、圧力を０．３Ｐａ、高周波プラズマ電力を３００Ｗ、ＲＦバイアスを１０Ｗ、エッチング時間を１５秒とした。その後、シリコン膜に空いた開口部を通して、カーボン膜をドライエッチングにより除去した。ドライエッチングの条件は、Ｏ２ガス４０ｓｃｃｍ、圧力０．５Ｐａ，高周波プラズマ電力を２００Ｗ、ＲＦバイアスを５０Ｗ、エッチング時間を１２０秒とした。
【０１４０】
次に、記録磁性層のマスク層に覆われていない箇所に窒素イオン（Ｎ＋）を注入した。イオン注入の条件は、窒素ガスを５ｓｃｃｍ、圧力を０．０５Ｐａ、注入エネルギーを１４ｋｅＶとし、記録磁性層への注入量が６×１０−１６ａｔｏｍ／ｃｍ２になるように注入を行った。
【０１４１】
次に、マスク層の除去を行った。加工条件は、剥離ガスとしてガス化したメタノールを用い、流量を４０ｓｃｃｍ、圧力を０．５Ｐａ、高周波プラズマ電力を６００Ｗ、直流バイアスを５０Ｖ、エッチング時間を２００秒としたところ、凸部の磁性層表面が表出し、炭素膜とシリコン膜及びレジスト膜は除去されていた。
【０１４２】
次に、ＣＶＤ法にてＤＬＣ膜を厚さ４ｎｍ形成し、潤滑剤を２ｎｍ塗布して磁気記録媒体を作製した。
【０１４３】
以上の方法で製造した磁気記録媒体の電磁変換特性を測定した。電磁変換特性の評価は、スピンスタンドを用いて実施した。このとき、評価用のヘッドとして、記録用ヘッドに垂直記録ヘッド、読み込み用ヘッドにＴｕＭＲヘッドを用いた。
【０１４４】
媒体は、事前に基板の上下に磁石を有した専用のイレーズ装置を用いて、基板の垂直方向に磁場を印加し、ＤＣイレーズを行った。この媒体を毎分７２００回転で媒体を回転させ、前記ヘッドを用いて位置決めが正しくできることを確認した。
【０１４５】
その後、データ領域の信号を読み取りオシロスコープを用いてフーリエ変換したところ、半径２０ｍｍにおいて８３９．２ＭＨｚにピークが得られた。これは、ドット間隔１７．９６ｎｍに相当する周波数であり、パターンが正しく２Ｔｂｐｓｉの仕様できていることがわかった。この周波数に合せて、信号を記録したときのＢＥＲを測定した。その結果、１０の−８．５乗であった。
【０１４６】
また、マスク層の除去前後において静磁気特性（保磁力）の確認を行った。静磁気特性の評価については、Ｋｅｒｒ効果を用いた装置を使用した。その結果、除去前の保磁力は５０４０Ｏｅ、除去後の保磁力は５０４２Ｏｅであり、マスク層の除去前後において静磁気特性の変化は見られなかった。
【０１４７】
さらに、記録磁性層の凹凸パターンの高低差が平均２ｎｍであり、平均表面粗さ（Ｒａ）は、別途原子力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定したところ、０．２３ｎｍ（１μｍ角視野）であった。
【０１４８】
（実施例４１）
実施例４１では、記録磁性層のマスク層に覆われていない箇所にＣ＋イオンを注入した。イオンの注入条件は、メタンガスを１０ｓｃｃｍ、圧力を０．０５Ｐａ、注入エネルギーを６ｋｅＶとし、記録磁性層への注入量が３×１０−１６ａｔｏｍ／ｃｍ２になるように注入を行った。それ以外は、上記実施例４０と同様に磁気記録媒体の作製及び評価を行った。
【０１４９】
その結果、表２に示すように、ＢＥＲは１０の−８．４乗であった。また、マスク除去前の保磁力は５０３８Ｏｅ、除去後の保磁力は５０３４Ｏｅと、マスク除去前後で磁気特性の変化は見られなかった。さらに、記録磁性層の凹凸パターンの高低差が平均２ｎｍであり、平均表面粗さ（Ｒａ）は、別途原子力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定したところ、０．２１ｎｍ（１μｍ角視野）であった。
【０１５０】
以上のように、本発明の条件を満足する実施例１〜４１では、磁性層に磁気的な損傷を与えることがなく、この磁性層上に残存するマスク層を除去することが可能なことから、比較例１〜５に比較して、磁気記録パターンの磁気的な分離性能に優れた磁気記録媒体を得ることが可能である。その結果、実施例１〜４１の磁気記録媒体は、比較例１〜５の磁気記録媒体よりも良好なＢＥＲが得られた。
【符号の説明】
【０１５１】
１…非磁性基板  ２…磁性層  ３…マスク層  ４…レジスト層  ５…非磁性層  ６…保護層  ７…潤滑膜  ＭＰ…磁気記録パターン
３０…磁気記録媒体  ３１…非磁性基板  ３２…軟磁性層  ３３…中間層  ３４…記録磁性層  ３４ａ…磁気記録パターン  ３５…保護層  ３６…潤滑膜  ３７…非磁性層
５１…回転駆動部  ５２…磁気ヘッド  ５３…ヘッド駆動部  ５４…記録再生信号処理系
【図１】
0005914007.tif 000004
【図２】
0005914007.tif 000005
【図３】
0005914007.tif 000006