(57)【要約】【課題】製造工程中にある基板表面の劣化を防ぎ、加工形状のばらつきおよび放電が安定するまでのロス時間を抑制し、加工したパターン形状が安定し信頼性にすぐれたパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法を提供すること。【解決手段】非磁性基板１０上に少なくとも金属下地層１１、１２、１３、磁気記録層１４、カーボン層１５をこの順に積層した後、連続型の真空装置に搬入し、複数のプロセス処理用真空チャンバーでプロセス処理する際に、前記複数のプロセス処理用真空チャンバーを、それぞれ圧力調整用チャンバーを介して相互に連結させ、それぞれの圧力調整チャンバーに不活性ガスを導入するとともに、前記各圧力調整チャンバーの圧力を隣接する前記各プロセス処理用真空チャンバーの圧力に対して±２５％以内の圧力とする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板上に少なくとも金属下地層、磁気記録層、カーボン層をこの順に積層した後、連続型の真空装置に搬入し、複数のプロセス処理用真空チャンバーでプロセス処理する際に、前記複数のプロセス処理用真空チャンバーの少なくとも一つを、隣接する圧力調整用チャンバーを介して他のプロセス処理用真空チャンバーと連結し、前記隣接する圧力調整チャンバーに不活性ガスを導入するとともに、前記隣接する圧力調整チャンバーの圧力をプロセス処理用真空チャンバーの圧力に対して±２５％以内の圧力とすることを特徴とするパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
非磁性基板上に少なくとも金属下地層、磁気記録層、カーボン層をこの順に積層し、該カーボン層表面にレジストパターンを形成した後、連続型の真空装置に搬入し、プロセス処理用真空チャンバーで、前記レジストパターンをマスクとして前記カーボン層をパターンエッチングする工程、残ったカーボン層をハードマスクとして前記磁気記録層をエッチングして分離する工程、前記カーボン層を剥離する工程を順にそれぞれ処理する際に、前記各工程にそれぞれ対応するプロセス処理用真空チャンバーを、それぞれ隣接する圧力調整用チャンバーを介して相互に連結させ、前記隣接する圧力調整チャンバーに不活性ガスを導入するとともに、前記各圧力調整チャンバーの圧力を隣接する前記各プロセス処理用真空チャンバーの圧力に対して±２５％以内の圧力とすることを特徴とするパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
前記不活性ガスがアルゴンガスであることを特徴とする請求項１記載のパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記磁気記録媒体が垂直磁気記録媒体であることを特徴とする請求項１または２記載のパターンドメディア型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、コンピュータ等の情報機器に用いられる記憶装置等に使用されるパターンドメディア型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】
コンピュータ等の情報機器に用いられる記憶装置に対する高記録密度化への要求は年々向上している。記憶装置の一つである磁気記録装置においても、高記録密度対応が進められている。構成材料の変更、記録層の粒子微細化、磁気記録方式の変更など施策がとられているが、記録密度の向上は限界に達しつつある。更なる記録密度の向上には、磁気記録層を微細な凹凸パターンに加工するディスクリートトラック型やビットパターン型などのパターンドメディア型の磁気記録媒体が求められる。そのようなパターンドメディア型の磁気記録媒体の磁気記録層に所望の微細凹凸パターンを形成するには、凸部にすべき磁気記録層表面の位置にエッチングマスク層を形成した後、ドライエッチングによりマスクされていない磁気記録層表面を加工する方法が採られる。前記磁気記録層に表面凹凸を施すためのエッチングマスク層として、カーボン層を通常の保護層より厚く形成して用いる方法がある。ドライエッチングの方式としては、不活性ガスによるイオンビームエッチングや単体の反応性ガスや反応性ガスを含む複数種のガスを用いた反応性イオンエッチングなどがよく用いられる。
【０００３】
従来の技術によるパターンドメディア型磁気記録媒体の表面凹凸の加工工程の概略を図１の磁気記録媒体の概略断面図に示す。まず、非磁性基板１０上に軟磁性層１１、シード層１２、中間層（Ｒｕ配向層）１３、磁気記録層１４、カーボン層１５をこの順に成膜して通常型の表面凹凸のない磁気記録媒体を形成する。次に、レジスト膜１６を前記カーボン層１５上にスピン塗布した後（図１（ａ））、インプリント法により転写パターンを有するスタンパでレジスト膜１６を押圧してレジスト膜１６にパターン状の凹凸を形成する（図１（ｂ））。レジスト膜１６に形成されたパターン状の凹凸段差を利用し、薄い凹部下のカーボン層１５と磁気記録層１４をエッチングして連続膜からなる磁気記録層１４をパターン状に分離する。具体的には、ハロゲン系反応性ガスを含む反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によりレジスト膜１６の薄い部分（凹部）を、まず除去し（図１（ｃ））、その下に露出するカーボン層１５を酸素ガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により除去すると、磁気記録層１４が露出した状態となる（図１（ｄ））。カーボン層１５上のレジスト膜１６を除去する（図１（ｅ））。次にカーボン層１５をマスクとして、アルゴンＡｒガスを用いた物理エッチングで露出する部分の磁気記録層１４をエッチングして除去すると、連続膜からなる磁気記録層１４が凹部１７により分離される（図１（ｆ））。引き続いて、分離により残された磁気記録層１４上のカーボン層１５をＣＦ４ガスおよび酸素ガスを用いた反応性イオンプラズマで剥離する（図１（ｇ））。次に、以下図示しないが、分離により残された前記磁気記録層１４を凸部としてその間に形成される凹部１７に非磁性材料を埋め込む。この埋め込みの際に、磁気記録層１４の凸部表面にも被着される非磁性材料を除去し、磁気記録層１４の表面位置を基準に平坦化する。再度カーボン層１５を堆積してカーボン保護層とすることにより、パターンドメディア型の磁気記録媒体が製造される。
【０００４】
このようなパターンドメディア型の磁気記録媒体の製造方法に関する公知文献として、真空槽内で、連続記録層を多数の分割記録要素に分割するための工程、非磁性体充填工程、保護膜形成工程等を一貫加工して磁気記録媒体とすることにより、磁気記録層の表面が製造過程で汚染や酸化されることなどによる劣化を確実に防止し、効率良くディスクリートタイプの磁気記録媒体を製造する方法が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３２６８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の特許文献１の記載のように、連続膜からなる磁気記録層を備える基板上に、カーボン層などのハードマスク層を保護層として被着し、その上にレジスト層を塗布し、さらにこのレジスト層にインプリント法あるいは電子ビーム露光法によりパターン形成しエッチングマスクが形成された磁気記録媒体基板に加える表面凹凸加工の工程を、ラウンド型真空装置で、途中で大気圧に戻すことなく連続的に行う製造方法が知られている。この場合、ラウンド型真空装置で行われる表面凹凸加工の工程は、フッ素系ガスやＯ２ガスなどによる反応性エッチング、アルゴンＡｒなどの不活性ガスによるイオンエッチングのプロセスを組み合わせて連続的加工を行うという製造工程である。このような連続加工では、本来、加工工程ごとに大気圧に戻す際に生じる基板表面への異物付着や想定外の酸化、水分付着を抑制することができるメリットが得られる。また、エッチングプロセスでは放電の安定性および加工時間の短縮のため、放電は加工工程ごとのＯＮ／ＯＦＦではなく連続放電にされる。
【０００７】
このラウンド型真空装置構成では、他のプロセスへの加工ガスの回り込みを防ぐために、隣接する真空チャンバーに異なるプロセスチャンバーを設置しない。つまり、プロセスチャンバーの両隣は、プロセスチャンバーより低圧（低真空圧）の状態になりプロセスチャンバーとの間に圧力差が生じる構成にされる。従って、媒体基板の、次のチャンバーへの移動は、各チャンバーの間を仕切っているゲートバルブを開いて搬送することになる。しかし、プロセスチャンバーはその間真空圧力が下がるので、放電が不安定になって、インプリントされた基板を加工すると加工形状がばらつくという問題が生じ易い。
【０００８】
本発明は以上述べた点に鑑みてなされるものである。本発明の目的は、製造工程中にある基板表面の劣化を防ぎ、加工形状のばらつきおよび放電が安定するまでのロス時間を抑制し、加工したパターン形状が安定し信頼性にすぐれたパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記発明の目的を達成するために、非磁性基板１０上に少なくとも金属下地層１１、１２、１３、磁気記録層１４、カーボン層１５をこの順に積層した後、連続型の真空装置に搬入し、複数のプロセス処理用真空チャンバーでプロセス処理する際に、前記複数のプロセス処理用真空チャンバーの少なくとも一つを、隣接する圧力調整用チャンバーを介して他のプロセス処理用真空チャンバーと連結し、前記隣接する圧力調整チャンバーに不活性ガスを導入するとともに、前記隣接する圧力調整チャンバーの圧力をプロセス処理用真空チャンバーの圧力に対して±２５％以内の圧力とする。
【００１０】
また、非磁性基板１０上に少なくとも金属下地層１１、１２、１３、磁気記録層１４、カーボン層１５をこの順に積層し、該カーボン層１５表面にレジストパターンを形成した後、連続型の真空装置に搬入し、プロセス処理用真空チャンバーで、前記レジストパターンをマスクとして前記カーボン層をパターンエッチングする工程、残ったカーボン層をハードマスクとして前記磁気記録層をエッチングして分離する工程、前記カーボン層を剥離する工程を順にそれぞれ処理する際に、前記各工程にそれぞれ対応するプロセス処理用真空チャンバーを、それぞれ圧力調整用チャンバーを介して相互に連結させ、該圧力調整チャンバーに不活性ガスを導入するとともに、前記各圧力調整チャンバーの圧力を隣接する前記各プロセス処理用真空チャンバーの圧力に対して±２５％以内の圧力とするパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法とすることもできる。
【００１１】
前記不活性ガスがアルゴンガスであることが好ましい。また、磁気記録媒体が垂直磁気記録媒体であることが望ましい。
なお、本発明のカーボン層は、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜などの磁気記録媒体の保護膜として周知のものであってよく、水素や窒素などを含むものを包含する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、製造工程中にある基板表面の劣化を防ぎ、加工形状のばらつきおよび放電が安定するまでのロス時間を抑制し、加工したパターン形状が安定し信頼性にすぐれたパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一般的なパターンドメディア型磁気記録媒体における表面凹凸パターン形成工程の基板断面図である。
【図２】本発明のパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法にかかるラウンド型真空装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明にかかるパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。本発明はその要旨を超えない限り、以下に説明する実施例の記載に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１５】
図２に、本発明のパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法にかかるラウンド型真空装置の概略構成図を示す。ラウンド型真空装置は、複数のプロセス処理工程にそれぞれ対応する複数の真空槽を連結した構造からなる。図２では複数の真空槽を用途に応じてそれぞれＬ／ＵＬ、Ｐ１〜Ｐ１９、Ｃ１〜Ｃ４、ＶＴＣ等の符号を付けた矩形で表し、図では示されないが、すべて相互に連結され、図示しない真空ポンプにより減圧される。さらに、各真空槽を連結する連結部には開閉バルブが設けられ、それぞれの槽の真空圧力を個別に設定できるように構成されている。以下、真空槽をチャンバーと略記することがある。Ｌ／ＵＬチャンバーは、この装置に搬入される媒体基板の入口と、この装置での全プロセス処理を経た媒体基板の搬出口となるチャンバーである。Ｐ１〜Ｐ１９はプロセスチャンバーである。Ｃ１〜Ｃ４は媒体基板を移動させるコンベアの方向を９０度変えるためのコーナーチャンバーであり、圧力調整チャンバーとしての機能も有している。ＶＴＣは最後のプロセスチャンバーＰ１９とＬ／ＵＬチャンバーとを連結するためのバキュームトンネルチャンバーである。
【００１６】
Ｐ１〜Ｐ１９チャンバーでは、たとえば、Ｐ２をレジストエッチングプロセスに使用し、Ｐ４をカーボン層エッチングプロセスに、Ｐ６を磁気記録層エッチングプロセスに、Ｐ８をレジストエッチングプロセスに、Ｐ１０をカーボン層エッチングプロセスに、Ｐ１１を重水素ランプ照射プロセスに、Ｐ１２を凹部への非磁性体の埋め込みプロセスに、Ｐ１７、Ｐ１８、Ｐ１９をカーボン保護層の形成プロセスにそれぞれ使用する。前述のプロセスチャンバー以外のプロセスチャンバーは圧力調整用チャンバーとして使用される。
【００１７】
本発明にかかるパターンドメディア型磁気記録媒体は、非磁性基板上に少なくとも、軟磁性層、シード層、中間層（Ｒｕ配向層）などの金属下地層、連続層からなる磁気記録層およびカーボン層がこの順に積層され、磁気記録層に凹部を形成して分離するためのレジストパターンが形成されてなる垂直磁気記録媒体基板を用意する。この垂直磁気記録媒体基板を前記ラウンド型真空装置に搬入し、前記レジストパターンをマスクにカーボン層をパターンエッチングし、形成されたカーボン層パターンをマスクとして前記磁気記録層にパターン状の凹凸を施す工程を加え、さらに凹部に非磁性体を充填し、再度カーボン層を形成して保護層とすることにより形成される。
【００１８】
詳細には、前述のレジストパターンが形成されてなる垂直磁気記録媒体基板の形成から説明する。カーボン層表面にインプリント法によりパターン化したレジスト層を形成した段階の磁気記録媒体基板の複数枚をカセットに入れて、図示しないスパッタロードコンベアにより前記ラウンド真空装置のＬｏａｄ／Ｕｎｌｏａｄ（Ｌ／ＵＬ）チャンバーに搬送する。この磁気記録媒体基板（以下媒体基板）を、たとえば、２５枚をまとめてＬ／ＵＬチャンバー内の図示しないサブチャンバー内にセットする。サブチャンバーが真空状態になると、次に、Ｌ／ＵＬチャンバー内の図示しない真空ロボットで前記媒体基板を一枚ずつ各プロセス処理ができるように、連結された複数の真空プロセスチャンバー内を搬送するためのキャリアに、たとえば、２枚ごと並べて載せる。媒体基板が２枚ごと並べて載せられたキャリアは、隣接する圧力調整チャンバーＰ１を通過して、レジストエッチング処理用のプロセスチャンバーＰ２に搬送される。プロセスチャンバーＰ２でのプロセス処理が終了すると、Ｃ１チャンバー、圧力調整チャンバーＰ３を経てカーボン層エッチングチャンバーＰ４に搬入され、処理され次のチャンバーに搬送される。このカーボン層エッチング以降のプロセスについても、各プロセス終了後に、同様に次のプロセスチャンバーに搬送され、最後のカーボン保護層形成チャンバーＰ１９を経てＬ／ＵＬチャンバーから搬出される。
【００１９】
本発明にかかるラウンド型真空装置は、ディスクリートトラックメディア（ＤＴＭ）用のいずれかのプロセス用の真空プロセスチャンバーを少なくとも一つ備える構成であればよい。望ましくは、その前後の真空プロセスチャンバーも連結される図２に示す構成が好ましい。以下の実施例の説明では、図２の概略構成図に示す装置を参照して説明する。本発明によって得られるメリットについて、Ｐ２のチャンバーにおけるレジストエッチングプロセスを例にとって説明する。以下の説明は他の加工プロセスチャンバーであるカーボン層エッチングチャンバーＰ４、磁気記録層エッチングプロセスチャンバーＰ６、レジストエッチングプロセスチャンバーＰ８、カーボンエッチングプロセスチャンバーＰ１０、凹部埋め込みプロセスチャンバーＰ１２とその隣接チャンバーとの関係についても同様に適用できる。
【００２０】
このＰ２のチャンバーにおけるレジストエッチングプロセスでは、放電安定を待つ前Ｗａｉｔ時間１０秒（標準）と実際の加工時間１５秒のプロセス条件でドライエッチングを行っている。また、Ｐ２チャンバーの圧力は０．１Ｐａが標準である。本発明の製造方法による効果を説明するために、次の実験を行った。レジストエッチングチャンバーＰ２に隣接するチャンバーであるＰ１とＣ１の圧力を、それぞれのチャンバーにアルゴンＡｒガスを２０ｓｃｃｍ導入することにより、圧力調整バルブの開度を６０％、４５％、３５％、２７％、２２％、１８％の６種類とするように調整する。このときのＰ１とＣ１の真空圧力はＰ２の真空圧力０．１Ｐａの２５％、５０％、７５％、１００％、１２５％、１５０％とする。すなわち、それぞれ０．０２５Ｐａ、０．０５Ｐａ、０．０７５Ｐａ、０．１Ｐａ、０．１２５Ｐａ、０．１５Ｐａとなる圧力として、それぞれに対応する実験例１、２、３、４、５、６の媒体基板試料を通過させて、レジストエッチングプチャンバーＰ２に搬入して、レジストエッチングプロセスを行った。
【００２１】
さらに、従来技術による比較例１として、隣接チャンバーＰ１とＣ１にアルゴンＡｒガスを導入せず、高真空圧力のままとする条件も加えてレジストエッチングプロセスを行う例を加える。このときのＰ１とＣ１の真空圧力は１×１０−５Ｐａである。隣接チャンバーＰ１とＣ１それぞれの前記圧力条件において、レジストエッチングチャンバーＰ２における加工の際の前Ｗａｉｔ時間を０秒、２秒、４秒、６秒、８秒、１０秒（標準）と変化させ、各条件毎に同条件で３枚の磁気記録媒体基板（以降媒体基板）を加工する。各媒体基板のレジストの凸部の高さを測定し加工の安定性を確認する。凸部の高さは、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で測定した。レジストエッチングプロセスにおける良好な加工状態とは、レジストの凸部高さが２０ｎｍ以上で加工によるばらつきが２．５％以内に収まっていることである。
【００２２】
表１に、比較例１と実験例１〜６で、前Ｗａｉｔ時間と隣接チャンバーの圧力を変えた時のレジストの凸部の高さの差（ばらつき）を（％）で示す。凸部高さの差（ばらつき）は媒体基板３枚を同条件で処理したものについて、（凸部Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／（Ｍａｘ＋Ｍｉｎ）×１００（％）として算出した。表２に同条件で処理した媒体基板３枚のレジストの凸部高さ（ｎｍ）の平均を示す。
【００２３】
【表１】
2011123927.tif 000003
【００２４】
【表２】
2011123927.tif 000004
【００２５】
圧力調整チャンバーＰ１、コーナーチャンバーＣ１を圧力調整無しで高真空のままとする従来技術である比較例１と、アルゴンＡｒガスを導入し圧力調整を行い、低圧から０．０５０Ｐａまでの実験例１、２、および、０．１５０Ｐａ以上の実験例６では、表１から総じて実験例３〜５に比べて、ばらつき（％）が大きいが、前Ｗａｉｔ時間が長いほどばらつきが少なくなることを示している。しかし、実験例３〜５では前Ｗａｉｔ時間４秒（従来は１０秒）以上でばらつきは２．５％以内に収まり、小さいことを示している。また、表２からも、実験例３〜５では前Ｗａｉｔ時間４秒（従来は１０秒）以上で凸部高さが２０ｎｍ以上を確保できることが分かる。
【００２６】
以上の説明から隣接チャンバーの圧力をプロセスチャンバーの圧力の±２５％以内に調整し、前Ｗａｉｔ時間を４秒以上とすると、加工の信頼性が高まり、隣接チャンバーの圧力調整を行わない場合の前Ｗａｉｔ時間１０秒の場合に比べて、ばらつき、凸部高さともにタクト時間を短くしても同等になる。従って、隣接チャンバーの圧力調整をプロセスチャンバーの圧力に対して、±２５％とすると、加工安定性に有効でタクト時間を１０秒から４秒以上に短縮できることが分かる。
【００２７】
以上説明したように、本発明のパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法によれば、非磁性基板上に少なくとも、軟磁性層、シード層、中間層（Ｒｕ配向層）などの金属下地層、磁気記録層およびハードマスク層としてカーボン層を備える基板上に、レジスト層を形成する。このレジスト層にインプリント法あるいは電子ビーム露光法によりパターンを形成する。この段階の媒体基板をラウンド型真空装置に搬入し、以降のプロセスをラウンド型真空装置内で行う。この真空装置内に搬入された媒体基板は、プロセスチャンバーの圧力の±２５％以内のアルゴンＡｒガスを導入した隣接チャンバーを経てプロセスチャンバーに搬送される。このプロセスチャンバーの処理が終了すると、次のプロセスチャンバーに搬送するために、前述と同様に次のプロセスチャンバーの圧力の±２５％以内のアルゴンＡｒガスを導入した次の隣接チャンバーを経て次のプロセスチャンバーに搬送される。内ではレジストパターンをマスクとしてカーボン層を削り磁気記録層を露出させる。以降のプロセスチャンバーに搬送する際にも、その隣接チャンバーの圧力は同様に次のプロセスチャンバーの圧力の±２５％以内のアルゴンＡｒガスを導入される。このように、隣接チャンバーの圧力を、次のプロセスチャンバーの圧力の±２５％以内のアルゴンＡｒガスを導入することにより、たとえば、レジストプロセスチャンバーでは、加工時の前Ｗａｉｔ時間を４秒以上とすることで、加工後の磁気記録層の凸部の高さ２０ｎｍ以上を確保し、ばらつきが２．５％以内に収まる安定性の高いエッチング加工ができ、信頼性にすぐれたパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１０・・・非磁性基板
１１・・・軟磁性層
１２・・・シード層
１３・・・中間層（Ｒｕ配向層）
１４・・・磁気記録層
１５・・・カーボン層
１６・・・レジスト
１７・・・凹部
【図１】
2011123927.tif 000005
【図２】
2011123927.tif 000006