(57)【要約】【課題】加工工程におけるレジストの縮小による記録層のＤｕｔｙ比の低下を防止する。【解決手段】  ＢＰＭ（Ｂｉｔ  Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｍｅｄｉａ）、ＤＴＭ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｔｒａｃｋ  Ｍｅｄｉａ）等のパターン記録媒体の製造工程において、記録層を含む被加工体に形成されたレジストパターン上にレジスト保護膜を堆積する堆積工程と、パターン底部に残る前記レジスト保護膜を除去することで、前記マスクに成形するレジスト保護膜加工工程と、前記レジストパターンと前記レジスト保護膜をマスクとして、ドライエッチングにより記録層をパターン形状に加工する記録層加工工程と、を経る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録層を含む被加工体に形成されたレジストパターン上にレジスト保護膜を堆積する堆積工程と、
前記レジストパターンと前記レジスト保護膜をマスクとして、ドライエッチングにより記録層をパターン形状に加工する記録層加工工程と、
を有することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
パターン底部に残る前記レジスト保護膜を除去することで、前記マスクに成形するレジスト保護膜加工工程を有す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】
前記堆積工程を、パターン底部への成膜レートよりパターン頂部への成膜レートの方が高い条件で行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記レジスト保護膜の材料は、カーボンを主成分として含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の磁気記録媒体製造方法。
【請求項５】
前記レジストパターンを形成した被加工体に対し、カーボンを元素として含むガス及び不活性ガスのプラズマを用いてドライエッチングを行うことで、前記堆積工程と記録層加工工程とを同時的に実行することを特徴とする請求項１〜４のいずれか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、記録層をパターン加工するのに適した製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＢＰＭ（Ｂｉｔ  Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｍｅｄｉａ）、ＤＴＭ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｔｒａｃｋ  Ｍｅｄｉａ）等のパターン記録媒体の製造工程では、レジスト層を所定のパターン形状に加工し、そのレジストに基づいてドライエッチングで記録層をパターン形状に加工する。
近年では、エッチングマスクとなるレジスト層に凹凸パターンを形成する方法として、レジスト層に型を押し付けてパターンを形成するインプリント法が、生産性に優れるためよく用いられる。しかし、この方法による場合、型によるパターン形成後のレジストのＤｕｔｙ  ｃｙｃｌｅ（凹凸パターンにおいて凸部が占める割合）が６０％未満であり、さらに底部に残ったレジストを除去するレジスト加工工程を経ると、凸部の側壁も同時にエッチングされ、Ｄｕｔｙ  ｃｙｃｌｅがさらに低下する。そして前記レジストをエッチングマスクとした記録層加工工程でレジストもエッチングによって収縮されるため、得られた記録層パターンのＤｕｔｙ  ｃｙｃｌｅもレジストパターンよりもさらに低下する。一般に用いられるレジストは、熱硬化性であるため、加工時のプラズマなどからの入熱により収縮しやすく、Ｄｕｔｙ  ｃｙｃｌｅの低下や加工ばらつきを生じやすい。
これに対し、記録層加工パターンのＤｕｔｙ  ｃｙｃｌｅを改善するために、レジストの下層に多層ハードマスクを形成する方法がある（特許文献１参照）。この方法では、記録層上に記録層のエッチングマスクとなるカーボン膜と、このカーボン膜を加工するための、カーボン膜とのエッチング選択性の大きい硅化物または金属膜が多層ハードマスクとして使われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−５０４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に示す方法では、それら硅化物と金属膜を加工するためにフッ素系ガスのリアクティブエッチングを用いられている。そのフッ素ガスプロセスによって、基板上または基板ホルダーにフッ素が残留し、記録層となる磁性膜のコロージョンを誘発する原因となっている。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、記録層の劣化をもたらすことなく、かつ、記録層のＤｕｔｙ  ｃｙｃｌｅを改善可能な手段を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の一実施形態にかかる磁気記録媒体の製造方法は、記録層を含む被加工体に形成されたレジストパターン上にレジスト保護膜を堆積する堆積工程と、前記レジストパターンと前記レジスト保護膜をマスクとして、ドライエッチングにより記録層をパターン形状に加工する記録層加工工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
以上の方法でパターン加工された磁気記録媒体は、レジストマスクのみの加工プロセスより、記録層パターンのＤｕｔｙ  ｃｙｃｌｅが改善され、すなわち磁気記録に寄与する記録層のランド幅が広くなり、磁気記録媒体の記録密度向上に繋がる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態のレジスト加工からマスク除去までの基板処理プロセスフローを示す図である。
【図２】図１のフローを実行するための製造装置の構成例を示す図である。
【図３】レジスト加工工程前の被加工体のＳＥＭ（ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真である。
【図４】レジスト加工工程後の被加工体のＳＥＭ写真である。
【図５】レジスト保護膜堆積後の被加工体のＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１に本発明の一実施形態であるレジスト加工からマスク除去までの基板処理プロセスフロー、図２にこれを実行可能な磁気記録媒体の製造装置の例を示す。
図２の例では、レジスト加工工程を実行するためのプロセスチャンバＰ１、レジスト保護膜堆積工程を実行するためのプロセスチャンバＰ２、レジスト保護膜加工工程を実行するためのプロセスチャンバＰ３、記録層加工工程を実行するためのプロセスチャンバＰ４、マスク除去工程を実行するためのプロセスチャンバＰ５がゲートバルブを介し気密に接続された構造となっている。このように、レジスト加工からマスク除去の基板処理は、真空一環のインライン装置で行うのは望ましいが、それぞれ独立した真空室でそのような流れで処理を行ってもよい。また、途中や前後に別のプロセスチャンバが接続されていてもよい。
レジスト加工工程では、被加工体１０に対しレジスト加工処理を行う。図１（ａ）に示す被加工体１０は、基板１１上に、下部層１２、記録層１３及びレジスト１４が順に積層され、レジスト１４にはあらかじめインプリント法により凹凸パターンが形成されたものである。図１の例では、溝状の凹部が並列形成されたディスクリートタイプの記録層１３形成用の凹凸パターンとなっている。この基板１１、下部層１２、記録層１３などには、公知の材料を用いることができ、基板１１としては、例えば直径２．５インチ（６５ｍｍ）のガラス基板やアルミニウム基板を用いることができる。また、下部層１２は、例えば、Ｆｅ合金やＣｏ合金などの軟磁性材料から構成される軟磁性層、及び、記録層１３の容易軸を垂直配向させるためのＲｕやＴａなどから構成される下地層などを積層させて構成される。記録層１３は、基板１１に対して垂直方向に磁化される層であり、Ｃｏ合金などから構成される。
【０００９】
レジスト加工工程では、パターン底部に残ったレジスト１４を除去する（図１（ｂ））。レジストの除去方法は、レジスト１４の種類に応じて採用でき、本発明において特に限定されない。例えば、酸素ガスのプラズマを用いた反応性イオンエッチングによる。なお、本工程は発明に必須のものでなく、インプリント法以外のドライエッチング等の方法で、凹部において記録層１３が露出したレジストパターンを形成してもよい。
次に、レジスト保護膜堆積工程において、レジスト加工工程後の被加工体１０上にレジスト保護膜１５を成膜する（図１（ｃ））。その時パターン底部ＰＢへの成膜レートよりパターン頂部ＰＨへの成膜レートの方が高くなるように、レジスト１４とレジスト保護膜１５の材料の整合性、成膜条件を選択する。例えば、カーボン系レジストを採用した場合、その上のレジスト保護膜１５にカーボンを主成分としたカーボン膜（ダイヤモンドライクカーボンなどのカーボン系膜を含む）を用いることにより、カーボン膜がレジストパターンをまとう様にパターン側壁ＰＳにも成長堆積し、その結果エッチングマスクの高さとＤｕｔｙ  ｃｙｃｌｅは単独のレジストマスクより増えることになる。
【００１０】
また、レジスト保護膜１５の材料には、後述する記録層加工工程において、記録層１３に対して選択比がとれる材料を用いる。本実施形態では、記録層加工工程でイオンビームエッチングを行うので、このエッチングレートが記録層１３よりも低い材料を用いる。上述のカーボン膜は、選択比の条件も満たし、かつ、イオンビームに対する耐性がレジストよりも高いので好ましい。カーボン膜は、カーボン含有ターゲットを用いたスパッタ法、炭化水素ガスを用いたプラズマＣＶＤ法などにより作製され、いずれの場合もカーボン系レジストとの組合せによりパターン頂部ＰＨへの堆積量の方が多い状態にできるが、基板にバイアス電圧を印加しない状態で成膜するとこの状態が顕著となり好ましい。
次に、レジスト保護膜加工工程で、レジスト保護膜堆積工程後の被加工体１０に対してエッチング加工を行い、パターン底部ＰＢに堆積されたレジスト保護膜１５を除去する（図１（ｄ））。パターン頂部ＰＨの成膜量がパターン底部ＰＢのより多い為、パターン底部ＰＢのカーボン保護膜１５を除去した後のカーボン保護膜１５の高さと幅はなおレジスト加工後のレジスト１４より大きい。
【００１１】
次に、記録層加工工程において、このレジスト１４とレジスト保護膜１５をマスクＭとして、記録層１３のエッチングを行う（図１（ｅ））。エッチング方法としては、マスクＭとの選択比の取れるエッチング方法であれば特に限定されないが、例えば、イオンビームエッチングによる。マスクＭのボリューム増加に加えて、イオンエッチング耐性の高いカーボン系膜をマスクとして用いられるため、記録層加工工程におけるマスクの縮小と後退が少なく、記録層加工の後のＤｕｔｙ  ｃｙｃｌｅと側壁の垂直度などの形状がレジストのみを使用した場合より改善される。
その後、マスク除去工程で、マスクＭを除去する（図１（ｆ））。レジスト保護膜１５としてカーボン膜を採用した場合、レジスト１４と共に同じ酸素ガスのプラズマを用いたドライエッチングにより除去できる。
以上、第１実施形態について説明したが、本発明の適用は上記実施形態に限定されない。例えば、レジスト保護膜堆積工程においてレジスト保護膜１５のパターン底部ＰＢへの堆積量がパターン頂部ＰＨに比べて非常に少なければ、レジスト保護膜加工工程を省いて、記録層加工工程を行ってもよい。
また、記録層１３を保護するための記録層保護層、例えば厚さ３ｎｍ程度のシリコン膜、を、記録層１３とレジスト１４との間に、挿入してもよい。
【００１２】
次に、本発明の実施例について説明する。
まず、図２に示す製造装置を用い、プロセスチャンバＰ１において、酸素とアルゴンガス混合ガスをＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）ユニットによって放電させ、基板にパルスＤＣバイアスを印加し、以下の条件によりリアクティブエッチングを行った。
レジスト加工条件：
酸素ガス流量３ｓｃｃｍ、Ａｒガス流量３０ｓｃｃｍ、圧力１Ｐａ、放電パワー２００Ｗ、基板バイアス  −３０Ｖ、エッチング時間１０秒
【００１３】
次に、プロセスチャンバＰ２において、加工されたレジスト１４の上にレジスト保護膜１５としてのカーボン膜をマグネトロンスパッタを用いて成膜した。
成膜条件：
Ａｒガス流量１００ｓｃｃｍ、圧力０．７Ｐａ、放電パワー１０００Ｗ、基板バイアス  なし、エッチング時間２５秒
次に、プロセスチャンバＰ３において、パターン底部に堆積したカーボン膜を除去した。具体的には、酸素とアルゴンガス混合ガスをＩＣＰユニットによって放電させ、基板にパルスＤＣバイアスを印加し、リアクティブエッチングを行った。
エッチング条件：
酸素ガス流量３ｓｃｃｍ、Ａｒガス流量３０ｓｃｃｍ、圧力１Ｐａ、放電パワー２００Ｗ、基板バイアス  −３０Ｖ、エッチング時間１０秒
次に、プロセスチャンバＰ４において、加工されたマスクパターンを基いて、イオンビームエッチング（ＩＢＥ）ユニットを用い、Ａｒガスを放電させ、グリッドによってＡｒイオンを加速させ、記録層１３に対しイオンビームエッチングを行った。
イオンビーム条件：
Ａｒガス流量５ｓｃｃｍ、圧力０．０４Ｐａ、放電パワー２００Ｗ、イオン加速電圧  １０００Ｖ、イオンビームパワー  １５０Ｗ、エッチング時間２０秒
次に、プロセスチャンバＰ５において、記録層加工が終えた被加工体１０に残るマスクＭを除去した。具体的には、酸素とアルゴンガス混合ガスをＩＣＰユニットによって放電させ、マスクをリアクティブエッチングで除去した。
エッチング条件：
酸素ガス流量３ｓｃｃｍ、Ａｒガス流量３０ｓｃｃｍ、圧力１Ｐａ、放電パワー２００Ｗ、基板バイアス  −５０Ｖ、エッチング時間３０秒
【００１４】
図３はレジスト加工工程前の被加工体、図４はレジスト加工工程後の被加工体、図５はレジスト保護膜堆積後の被加工体のＳＥＭ写真である。レジスト加工工程によりパターン底部のレジストが除去されたが、レジスト１４の高さがと幅が大きく縮小していることが確認される（図４）。その上にスパッタカーボン膜を堆積した後は、マスクの高さは４８ｎｍ、幅は１８ｎｍを増加したのに対し、パターン底に堆積した膜厚は７ｎｍしかなく、レジスト１４を取り囲んでレジスト保護膜１５が堆積していることを示している。そのレジスト保護膜堆積プロセスによってマスクの高さとＤｕｔｙ  ｃｙｃｌｅが大きく向上できることが確認された（図５）。
【符号の説明】
【００１５】
１０  被加工体
１１  基板
１２  下部層
１３  記録層
１４  レジスト
１５  保護膜
M  マスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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