(57)【要約】【課題】磁壁の移動の安定を維持しつつ、記録膜自体をエッチングで取り除く必要の無い、光磁気記録媒体の製造方法を提供する。【解決手段】本発明は、薄膜を残す部分と薄膜を取り除く部分が、互いに非平行な面を有するように、基体を加工するステップと、薄膜を残す部分に対応する面に対して略垂直方向から入射する加速イオンによって、前記基体上に堆積された薄膜をエッチングするステップを有することを特徴とする薄膜の微細加工方法と、この方法によって試料に耐化学反応性の薄膜のマスクパターンを形成したのちに、化学処理を行う選択的化学処理方法を用いる。光磁気記録媒体は、以上の２つの方法を用いることによって、磁性膜自体がエッチングされることなく形成され、なおかつ、磁壁を分離できる。【選択図】  図１
2004250740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜を微細加工する方法において、
薄膜を残す部分と薄膜を取り除く部分が、互いに非平行な面を有するように、基体を加工するステップと、
薄膜を残す部分に対応する面に対して略垂直方向から入射する加速イオンによって、前記基体上に堆積された薄膜をエッチングするステップを有することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄膜の微細加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜の微細加工方法については、半導体の製造プロセス等において、各種の方法が実用化されている。光ディスク等の情報記録媒体にもその技術が応用され、スタンパの製造が行われている。
【０００３】
光ディスクのスタンパ工程は、微細加工した薄膜のパターンを凹凸のパターンに変換する工程であり、これにより、パターンをスタンピングして大量複製することを可能としている。しかしながら、薄膜のパターンそのものを大量複製するものではない。
【０００４】
従来の薄膜の微細加工方法は、カッティング、露光、現像等の煩雑な工程を経てなされるものであり、安価に大量複製することは困難な方法であった。
【０００５】
ところで、基体上に記録膜を形成してなる情報記録媒体として、種々の光記録媒体や磁気記録媒体が知られている。光で検出が可能な光学的状態の変化に対応させて情報を記録する光記録媒体は、高密度化が可能であり、光ディスクや光カード等として実用化されている。光記録媒体上に形成される光学的状態の変化の形態としては、凹凸のピット、反射膜の有無・変形、屈折率変化、磁化反転等がある。このうち、磁化反転は、反射光等の偏向状態の変化として検出され、その他の形態では、反射光等の光量の変化として検出される。光記録媒体への記録・再生は、このような光学的状態の変化を伴うマークを、情報に対応したマーク列として形成して記録し、このマーク列を反射光量等の変化として時系列的に検出して再生する。
【０００６】
このような光学的状態の変化をレーザービームの照射加熱によって生起させる記録モードにおいては、形成される状態変化領域（記録マーク）の大きさや形状は、局所的な加熱によって記録膜上に誘起される温度分布によって決まる。記録膜上に誘起される温度分布は膜面方向の熱拡散の影響を受けるため、単位時間当たりの入射熱量を一定にして定線速で加熱領域を移動させた場合でも、移動距離や、直前に加熱した領域からの距離の違いによって、形成される温度分布は複雑な変化の仕方をする。このため、単純に情報に対応させた加熱操作を行うと、情報のパターンによって形成されるマークの幅が変動してしまう。このようなマーク列を光ビームの走査によって時系列的に読み出すと、マーク検出のタイミングジッタが増大するため、元の情報を正しく再生できない危険性がある。この問題を回避するため、単位時間当たりの入射熱量や、加熱時間などを情報パターンに応じて調整して記録する記録補償方式が種々提案されているが、この場合記録手段が複雑化するという問題がある。
【０００７】
また、高密度化のために情報トラック間の間隔を狭めると、当該トラック上でレーザービームの照射加熱によって記録もしくは消去を行った時に、隣接するトラックへの熱拡散によって、隣接トラック上に保存されていた情報ビットを破壊してしまうという、クロスイレーズもしくはクロスライトの問題が生じる。
【０００８】
本出願人は、再生信号振幅を低下させることなく、光学系の分解能を超えた記録密度の信号が再生可能な磁性記録媒体および再生方法の提案を行っている（特許文献１参照）。すなわち、磁壁移動層、スイッチング層、メモリ層が順次積層され、磁壁移動層は、メモリ層に比べて相対的に磁壁抗磁力が小さく、スイッチング層は磁壁移動層およびメモリ層よりもキュリー温度の低い光磁気記録媒体、および、この光磁気記録媒体を用いて、記録マークの境界部に存在する磁壁移動層の磁壁を温度勾配によって移動させ、この磁壁移動に伴う磁化反転を、反射光の偏向状態の変化として検出する高密度記録再生方法である。この方法においては、記録マークの前方境界部の磁壁と後方境界部の磁壁とが分離独立して形成されていることが、磁壁の移動を安定化し再生特性を向上させる上で望ましい。
【０００９】
しかし、従来の平坦な基体上に記録膜を成膜してこの媒体を作製すると、膜面方向には概ね一様な記録膜が形成されるため、前後の磁壁が完全に分離しているような記録マークを形成することは困難であった。このため、記録膜の成膜後にトラックの両側を高出力のレーザでアニールするなどしてトラック側部の磁性膜を変質もしくは消失させる処理を行い、この処理部にまたがるように記録マークを形成することで前後の磁壁を分離させるようにしていた。この場合、媒体の製造工程が複雑になりコストアップになるという問題があった。また、情報トラックの両側のサーボ用の案内溝をも情報トラックとして使用する方式（ランド／グルーブ記録方式）の適用が困難であるという問題があった。
【００１０】
そこでこれらの問題を解決するために、本出願人は、情報トラックの両側に、この情報トラック面に対して非平行な面を有する傾斜部が設けられている基体表面上に、記録膜を成膜した後、この情報トラック面に対して略垂直な方向から入射する加速イオンによって該基体表面をスパッタエッチングし、この傾斜部上の記録膜を優先的にエッチング除去し、この情報トラック面上の記録膜は残存させることを特徴とする情報記録媒体の製造方法を提案した（特許文献２参照）。
【００１１】
【特許文献１】
特開平６−２９０４９６号公報
【特許文献２】
特開２００１−１６７４７９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献２の方法は、傾斜部分の記録膜をすべてエッチングで取り除くため、工程に時間がかかり、また、それに伴いエッチング処理の時間が長くなるため、基体温度の上昇を抑制するために基体冷却機構等を設ける必要があり、設備が大掛かりになる等の生産上の問題を残していた。
【００１３】
また、傾斜部分の記録膜をエッチングして取り除くことにより、エッチングの進行に伴って所期の僅かな表面状態の粗さが強調される傾向があるため、エッチング後の表面状態を良好に保つことが困難であり、記録再生特性に悪影響を及ぼす危険があった。
【００１４】
また、情報トラック間の傾斜部の記録膜を完全に除去するためには、情報トラック間の段差を少なくとも記録膜厚以上の大きな段差にする必要があり、特にトラックピッチが狭い場合、膜の着き回りが基体の表面形状と乖離してしまい、エッチング処理後の膜の断面形状を所望の状態にするのが困難であるという問題があった。
【００１５】
また、段差が大きく溝深さが深い基体を、傾斜角度や表面性を所望の状態に保ったまま作製するのが困難であるという問題もあった。
【００１６】
本発明の目的は、磁壁の移動の安定を維持しつつ、記録膜自体をエッチングで取り除く必要の無い、光磁気記録媒体の製造方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、薄膜を残す部分と薄膜を取り除く部分が、互いに非平行な面を有するように、基体を加工するステップと、薄膜を残す部分に対応する面に対して略垂直方向から入射する加速イオンによって、前記基体上に堆積された薄膜をエッチングするステップを有することを特徴とする薄膜の微細加工方法と、この方法によって試料に耐化学反応性の薄膜のマスクパターンを形成したのちに、化学処理を行う選択的化学処理方法を用いる。
【００１８】
光磁気記録媒体は、以上の２つの方法を用いることによって、磁性膜自体がエッチングされることなく形成され、なおかつ、磁壁を分離できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
一般に、スパタリング率のイオン入射角に対する依存性は、入射角がターゲット表面法線方向に対して４０〜８０°になるまで単調に増加し、それ以上で減少して９０°で０になる。
【００２１】
したがって、情報トラックの両側に、この情報トラック面に対して非平行な面を有する傾斜部が設けられている基体表面を、この情報トラック面に対して略垂直な方向から入射する加速イオンによってスパッタエッチングすると、傾斜角相当分だけ斜めにイオンが入射する傾斜部の方が情報トラック部よりも速くエッチングされることになる。この性質を利用することで、傾斜部上の膜を選択的に除去して情報トラック上の膜だけを残すことができる。
【００２２】
この工程を精度良く効率的に行うためには、傾斜部と情報トラック部での膜のエッチングレート比をできるだけ大きくすることが望ましい。情報トラック部でのエッチングレートに対する傾斜部でのエッチングレートの比をｋとして、エッチング後に情報トラック部に残存させる膜厚をｈ０とすると、エッチング前の膜厚が傾斜部と情報トラック部で同一であるとした場合、その膜厚ｈは、
ｈ＝ｈ０×ｋ／（ｋ−１）
を満たすようにしておく必要がある（現実には傾斜部と情報トラック部で膜厚が異なるので、初期膜厚もそれに対応して設計することになる）。このため、エッチングレート比が１より充分大きくないと、エッチング前の初期膜厚が非常に厚くなってしまい、工程に時間がかかるばかりでなく、初期の膜のつき回りが基体の表面形状からかけ離れてしまって、望ましい形状にエッチング加工できなくなってしまう。
【００２３】
上述の、スパタリング率のイオン入射角に対する依存性の一般的傾向から、この傾斜部の傾斜角度が、この情報トラック面に対して４０°程度以上８０°程度以下の時に、傾斜部と情報トラック部のエッチングレート比を最大化できる。
【００２４】
また、一般に、スパタリング率がイオン入射角によって変化する度合いは、入射イオンが重イオンになるほど顕著にあらわれる傾向があるので、Ａｒイオン、Ｋｒイオン、Ｘｅイオン等の重イオンを照射イオンとして用いた方が、傾斜部と情報トラック部のエッチングレート比を大きくできる。
【００２５】
さて、上記の工程を用いて、化学処理によりパターニングしようとしている膜の上に、耐化学反応性の材料からなる膜を積層しておけば、基体表面の凹凸パターンに対応して表面に平行な部分だけを耐化学反応性の膜でマスクすることができ、パターニング処理ができる。
【００２６】
また、上記の工程で、マスク層よりもスパタリング率のイオン入射角依存性が大きく、スパッタエッチングによる物理的な加工に有利な材料からなる膜を、マスク加工層としてマスク層上に設けておくことで、以下に説明するようにマスク層をパターン加工するのに要する時間を短縮できる。
【００２７】
マスク層およびマスク加工層の情報トラック部でのエッチングレートをそれぞれＥｍおよびＥｐとし、傾斜部のエッチングレートの情報トラック部のそれに対する比をそれぞれＫｍおよびＫｐとする。また、情報トラック部での膜厚をＴｍおよびＴｐとし、傾斜部の膜厚の情報トラック部のそれに対する比をＣｍおよびＣｐとする。この時、傾斜部のマスク層をエッチング除去するのに要する時間τｍは、
τｍ＝（Ｃｍ×Ｔｍ）／（Ｋｍ×Ｅｍ）
となる。
【００２８】
情報トラック部のマスク加工層は、傾斜部のマスク層が露出した時点からτｍの間、マスク層上に残存してマスク層を保護する必要がある。したがって、傾斜部のマスク層が露出した時点での、情報トラック部のマスク加工層の膜厚Ｔｐ０は、
Ｔｐ０＝Ｅｐ×τｍ
が必要であり、初期のマスク加工層の膜厚Ｔｐとしては、
Ｔｐ＝（Ｃｐ×Ｔｐ）／Ｋｐ＋Ｔｐ０
より、
Ｔｐ＝Ｔｐ０／（１−Ｃｐ／Ｋｐ）
が必要である。
【００２９】
マスク加工層の初期膜厚を上記の膜厚Ｔｐに設計しておけば、傾斜部のマスク加工層とマスク層がエッチング除去された時に、同時に情報トラック部のマスク加工層が全膜厚除去され、加工に要する時間が最短になる。したがって、この加工に要する最短の時間τｐは、
2004250740.tif 000003
となる。
【００３０】
結局、加工時間を短縮するためには、Ｃｍ、Ｔｍ、Ｃｐを小さく、Ｋｍ、Ｅｍ、Ｋｐを大きくすればよいことになるが、ＣｐやＣｍは傾斜角度でほぼ決まり、Ｔｍ、Ｋｍ、Ｅｍは耐化学反応性が必要なので、加工時間という観点から自由に設計をすることはできない。そこで、加工時間を短縮するためには、できるだけ大きなＫｐの材料でマスク加工層を構成するのがよいということになる。少なくともＫｐ＞Ｋｍであれば、マスク加工層を設けた方が加工層なしで加工するより加工時間を短くできる。
【００３１】
マスク層については、マスク層としての機能を損なわない範囲で、できるだけＫｍ、Ｅｍが大きく、Ｔｍが小さくなるように、材料等を選択しておくのがよい。
【００３２】
また、マスク加工層をスパタリング率の小さな材料で構成し、Ｋｐ×Ｅｐ＜Ｋｍ×Ｅｍとなるようにしておけば、傾斜部のマスク加工層がエッチング除去された後、マスク層の傾斜部のエッチングの進行に比べて、上部のマスク加工層端部の進行が遅れるため、マスク加工層直下のマスク層の傾斜角度がエッチングの進行に伴って急峻になっていく。この結果、加工後のマスク層の断面形状が方形状になり、マスク端部で薄くならず、後工程の化学処理時に端部のマスク機能が不十分になってしまうことを抑制できる。
【００３３】
以上述べたように、マスク加工層あるいはマスク層自体の傾斜部と情報トラック部とのエッチングレート比を大きくすることが望ましく、そのために、これらの層をスパタリング率がイオン入射角によって変化する度合いが大きい材料で構成するのが望ましい。一般に、軽元素の材料は、スパタリング率がイオン入射角によって変化する度合いが大きいことが知られておりＳｉ、Ｃ、Ａｌ、Ｂなどを主成分とした材料はスパタリング率も小さいので特にマスク加工層として望ましい。
【００３４】
さて、上記の工程により、基体表面の凹凸パターンに対応して表面に平行な情報トラック部分だけをマスクした後、酸化処理等の何らかの化学処理を行って、傾斜部分に露出している記録膜のみを化学変化させ、記録および／または再生ができないように変質させる。勿論、化学反応に伴って物理的に除去してもよい。
【００３５】
このようにして製造された情報記録媒体によれば、情報トラック間の傾斜部には、記録および／または再生ができないため、両側の傾斜部にはみ出して情報トラックへの記録を行っても、傾斜部では実質的に記録および／または再生が行われないようにすることができる。したがって、単純に情報に対応させた加熱操作によって記録を行った場合であっても、情報のパターンに関わらず、形成されるマークの幅を実効的に情報トラック上に限定し、一定幅のマーク列にすることができる。
【００３６】
また、傾斜部が隣接トラックとの間のバッファーゾーンとなるので、トラック間でのクロスイレーズ／ライトが抑制される。
【００３７】
さらに、本発明を特許文献１に提案されている記録媒体に適用した場合、情報トラックの両側の傾斜部は磁壁エネルギーを蓄積するような磁性を呈さない状態にすることが可能であり、情報トラックとその両側の傾斜部にまたがる形で記録時の加熱領域を形成すれば、磁区の側部に磁壁が存在せず前後の磁壁が実質的に分離している磁区として記録マークを形成することができる。
【００３８】
【実施例】
次に、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
【００３９】
本発明の一実施例における情報記録媒体の基体は、例えば円形のディスク状であり、その表面にグルーブがスパイラル状または同心円状に形成されている。グルーブ間には基体表面に平行な平面を有するランド部が存在し、このランド部および／またはグルーブ部を情報トラックとして使用する。情報トラックの両側には基体表面に対して非平行な傾斜部が存在する。この基体表面上に、光磁気記録材料や相変化記録材料等からなる記録層が積層される。記録層の前後に誘電体材料や金属材料等からなる保護層や反射層、放熱層等を積層してもよい。これらの層は、例えばマグネトロンスパッタ装置による連続スパッタリング、または連続蒸着等によって被着形成する。
【００４０】
（実施例１）
グルーブのピッチを１．２μｍ、深さを１６０ｎｍとし、グルーブ間のランドと、グルーブの底面部に、それぞれ０．５μｍ程度の幅の基体表面に平行な平面を有するフラット部を設け、このランドとグルーブの間の傾斜部の基体表面に対する傾斜角度が約６０度になるように成形した基体を作製した。
【００４１】
本実施例における記録層は光磁気記録材料で構成した。直流マグネトロンスパッタリング室に、ＢドープしたＳｉタ−ゲット、Ｔｂ０．２２（ＦｅＣｏ０．０５）の合金タ−ゲット、Ａｌターゲットを取り付け、前述のごとく成形された基体を、基体表面がターゲット表面に対して平行に対向するように配置された基体ホルダーに固定した後、１×１０−５Ｐａ以下の高真空になるまでチャンバー内をクライオポンプで真空排気した。
【００４２】
真空排気をしたままＡｒガスをチャンバー内に導入し、基体を回転させながら、各ターゲットに電力を投入してスパッタし、基体上に下地膜としてＳｉＮ層を膜厚８０ｎｍ成膜した後、記録膜としてＴｂＦｅＣｏ層を２０ｎｍ成膜した。この上からマスク層としてＳｉＮ層を膜厚３０ｎｍ成膜した。
【００４３】
ＳｉＮ層成膜時にはＡｒガスに加えてＮ２ガスを導入し、直流反応性スパッタにより成膜した。また、ＴｂＦｅＣｏ層成膜時のＡｒガス圧は０．８Ｐａ、ターゲットへの投入パワーは５００Ｗとした。
【００４４】
次に、真空を保持したまま、加速イオン照射源を有するスパッタエッチング室に、前記の成膜を終えた基体を搬送した。ここで、加速したＡｒイオンビームを基体表面に垂直な方向から照射して、基体上に形成されている膜をスパッタエッチングした。
【００４５】
ただし、基体表面には前述のごとく微細なグルーブパターンが成形されており、ランドとグルーブとの間の部分は、基体表面に対して約６０度傾斜している。したがって、傾斜部では、膜面に対して約６０度の角度でイオンが入射する。
【００４６】
このため、スパッタリング率のイオン入射角に対する依存性によって、ランド面上およびグルーブ面上の膜よりも傾斜部上の膜の方が速くスパッタエッチングされることになる。ここで、予備実験の結果、ＳｉＮ膜のエッチングレートは、平面部で約０．４５ｎｍ／ｓｅｃ、傾斜部で約０．８ｎｍ／ｓｅｃであった。また、傾斜部における傾斜面に垂直な方向のマスク層の初期膜厚は１６ｎｍであった。そこで、２０秒間エッチングした結果、傾斜部上のマスク層は完全に除去されて記録膜が露出した。一方、情報トラックとなるランド面上およびグルーブ面上には、約２１ｎｍの膜厚のマスク層が残存した。
【００４７】
次に、このサンプルを酸化処理室に搬送し、酸素雰囲気中でプラズマにさらすことにより、記録膜の傾斜部に露出している部分のみを酸化させた。
【００４８】
この工程の後に、再び基体を直流マグネトロンスパッタリング室に搬送し、上地膜としてＳｉＮ層を膜厚２０ｎｍ、反射膜兼放熱膜としてＡｌ層を膜厚５０ｎｍとなるように順次成膜した。
【００４９】
このディスクを真空チャンバーから取り出して、膜面上にＵＶ樹脂をコートした。
【００５０】
（比較例１）
比較例として、ＴｂＦｅＣｏ層を成膜した後、エッチングを行わずに、上地ＳｉＮ層およびＡｌ層を引き続き成膜した以外は実施例１と同様にしたサンプルを作製した。
【００５１】
以上のように作製した本発明の実施例１および比較例１の各サンプルを、レーザ波長６８０ｎｍ、対物レンズＮＡ０．５５の光学ヘッドを持つドライブ装置にセットし、５０Ｈｚの一定周期で回転させ、半径３０ｍｍの位置で記録再生特性の測定を行なった。
【００５２】
記録バイアス磁界を３００Ｏｅとし、記録パワーを変えて、（１−７）ＲＬＬランダムデータをマークエッジ記録した。レーザの駆動波形は、入力信号に対して立ち上がりを１Ｔ遅らせて、ｎＴの幅の信号に対して（ｎ−１）Ｔの幅のレーザパルスを照射するようにした。クロック周波数は２５ＭＨｚとし、最短マーク長が０．７５μｍになるようにした。
【００５３】
このランダムデータを再生パワー１．５ｍＷで再生し、得られたアナログ信号波形をＤＣレベルでスライスし二値化して、立ち上がりエッジのインターバルを測定した。そして、全てのデータパターンに対する１０５サンプルでの相対ジッタ分布を導出し、ジッタマージンの記録パワー依存性を各サンプルについて比較した。
【００５４】
この結果、実施例１のサンプルでは、広い記録パワー範囲で十分な大きさのジッタマージンが得られたのに対し、比較例１のサンプルでは、ジッタマージンの記録パワー依存性が強い上に、最適な記録パワーにおいても十分な大きさのジッタマージンが得られなかった。
【００５５】
次に、クロスイレーズ／ライトに対する効果を調べた。まず、ランド上にマーク長０．７５μｍの繰り返しパターンを記録して初期のキャリアレベルを測定し、次いで隣接するグルーブ上にトラッキングサーボをかけてＤＣレーザを照射した後、ランド上にトラッキングを戻して再びキャリアレベルを測定した。この時のキャリアレベルの初期レベルからの変化の、隣接グルーブ上で照射したＤＣレーザパワーに対する依存性を調べた結果、実施例１のサンプルは、比較例１のサンプルと比較して、クロスイレーズ／ライト耐性が大幅に向上していることが確認された。
【００５６】
（実施例２）
グルーブのピッチを５５０ｎｍ、深さを１００ｎｍとし、グルーブ間のランドと、グルーブの底面部に、それぞれ１７５ｎｍ程度の幅の基体表面に平行な平面を有するフラット部があり、このランドとグルーブの間の傾斜部の基体表面に対する傾斜角度が約４５度になるように射出成形した板厚１．２ｍｍのポリカーボネイト製基体を作製した。この基体上に以下のスパッタリング工程により記録層を成膜した。
【００５７】
直流マグネトロンスパッタリング室に、ＢドープしたＳｉ、および、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ａｇの各タ−ゲットを取り付け、前述のごとく成形された基体を、基体表面がターゲットに対向するように配置された基体ホルダーに固定した後、１×１０−５Ｐａ以下の高真空になるまでチャンバー内をクライオポンプで真空排気した。
【００５８】
真空排気をしたままＡｒガスをチャンバー内に導入し、基体を回転させながら、ＡｇターゲットとＳｉターゲットに電力を投入して同時スパッタを行ない、下地放熱層としてＡｇＳｉ合金膜を４０ｎｍ基体上に成膜した。次に、Ａｒガスに加えてＮ２ガスをチャンバー内に導入し、Ｓｉターゲットに電力を投入して反応性スパッタを行ない、熱緩衝層としてＳｉＮ層を２０ｎｍ成膜した。次に、Ｎ２ガスの導入を停止して、再びＡｒガス雰囲気中で、メモリ層としてＴｂＦｅＣｏ層を６０ｎｍ、スィッチング層としてＴｂＦｅＣｒ層を１０ｎｍ、磁壁移動層としてＧｄＦｅＣｏ層を３０ｎｍ、順次各材料元素のターゲットを３元同時スパッタすることにより成膜した。この上からマスク層としてＳｉＮ層を膜厚２０ｎｍ成膜し、さらにマスク加工層としてカーボン層を３．０ｎｍ成膜した。
【００５９】
各磁性層は、各タ−ゲットに投入するパワーの配分を調整することにより、補償組成より若干希土類リッチになるように希土類元素と鉄族元素との組成比を調整した。キュリー温度は、メモリ層が３００℃、スィッチング層が１５０℃、磁壁移動層が２５０℃になるように、ＣｏおよびＣｒの添加量を調整した。周囲温度近傍の温度において、磁壁移動層の磁壁抗磁力は１００Ｏｅ以下、メモリ層の磁壁抗磁力は２０ｋＯｅ以上となるようにした。
【００６０】
次に、前記の成膜を終えた基体を、真空を保持したまま、加速イオン照射源を有するスパッタエッチング室に搬送した。ここで、加速したＸｅイオンビームを基体表面に垂直な方向から中性化しながら照射して、基体上に形成されている膜をスパッタエッチングした。
【００６１】
ただし、基体表面には前述のごとく微細な凹凸パターンが成形されており、ランドとグルーブとの間の部分は、基体表面に対して約４５度傾斜している。したがって、傾斜部では、膜面法線方向に対して約４５度の角度でイオンが入射する。
【００６２】
このため、スパタリング率のイオン入射角に対する依存性によって、ランド面上およびグルーブ面上の膜よりも傾斜部上の膜の方が速くスパッタエッチングされることになる。
【００６３】
ここで、予備実験の結果、カーボン膜のエッチングレートは、基体表面に平行な平面部で約０．１２ｎｍ／ｓｅｃであり、傾斜部で約０．３０ｎｍ／ｓｅｃであった。また、ＳｉＮ膜は、平面部で約０．５ｎｍ／ｓｅｃ、傾斜部で約１．０ｎｍ／ｓｅｃであった。また、傾斜部における傾斜面に垂直な方向の初期膜厚は、ＳｉＮ層が１６ｎｍ、カーボン層は２．４ｎｍであった。
【００６４】
そこで２５秒間エッチングを行って傾斜部のマスク加工層とマスク層を除去して磁壁移動層を露出させ、ランド面上およびグルーブ面上には、２０ｎｍのマスク層を残存させた。
【００６５】
次に、このサンプルを酸化処理室に搬送し、窒素雰囲気中でプラズマにさらすことにより、傾斜部に露出している磁壁移動層を酸化させた
この工程の後に、再び基体を直流マグネトロンスパッタリング室に搬送し、エンハンス層としてＳｉＮ層が合計で膜厚５０ｎｍとなるように３０ｎｍ追加成膜した。
【００６６】
このディスクを真空チャンバーから取り出して、膜面上にＵＶ樹脂を１５μｍの厚さにコートした。
【００６７】
このサンプルは、特許文献１に提案されている記録媒体の条件を満たしているが、さらに、磁壁移動層に、スィッチング層側ほどキュリー温度が低下するように膜厚方向にキュリー温度の勾配を付与してもよい。また、再生スポット後方からの磁壁移動によるノイズの発生を抑制するために、磁壁移動層スイッチング層との間に、磁壁エネルギー密度が磁壁移動層よりも大きくキュリー温度がスィッチング層よりも高い磁性層を制御層として挿入してもよい。
【００６８】
（比較例２）
磁性層を成膜した後、エッチングを行わずに、ＳｉＮエンハンス層を引き続き成膜した以外は実施例２と同様にしたサンプルを作製した。
【００６９】
このようにして作製した本発明の実施例２および比較例２の各サンプルを、レーザ波長４０５ｎｍ、対物レンズＮＡ０．８５の光ヘッドと磁界変調記録用の磁気ヘッドとを一体化した光磁気ヘッドを持つドライブ装置にセットし、１５μｍのコート層を介して光ビームの照射と記録磁界の印加を行なうことにより、ランドとグルーブそれぞれの記録再生特性の測定を行なった。
【００７０】
サンプルを３ｍ／ｓｅｃの一定線速度で回転させながら、光磁気ヘッドにより、磁界を１５ＭＨｚで変調しながら、記録用のＤＣレーザを照射して、マーク長０．１μｍの繰り返しパターンを磁界変調記録した。
【００７１】
この結果、実施例２のサンプルは、ランド、グルーブとも、４５ｄＢ以上の良好なＣ／Ｎが得られた。一方、比較例２のサンプルは、グルーブにおいては、３５ｄＢ程度のＣ／Ｎが得られたものの、ランドにおいては測定可能なレベルの信号が得られなかった。
【００７２】
図１および図２は、実施例２および比較例２のサンプルに形成された磁区の形状を示した概略平面図である。
【００７３】
図２のように、比較例２で作製したサンプルは、磁性膜が情報トラック間で連続して成膜されている。このため、磁壁移動層に形成される磁区は情報トラックの両側の磁化状態によって、隣接トラックの磁区と一体化して磁壁が繋がってしまっているか、または、閉じた磁壁で囲まれた磁区になっている。このようになっていると、情報トラック上の磁壁が磁壁移動する時に、側部の磁壁の伸縮を伴うことになるので、磁壁移動による再生動作が安定しない。また、記録時の温度プロファイルを反映して、情報トラック上の磁壁の形状は円弧状になっているが、この形状は、同様に温度プロファイルを反映した再生時の検出等温線の円弧状の形状とは、湾曲の向きが逆になっている。このため、この両者の形状不整合性により検出分解能が低下している。
【００７４】
一方、図１のように、実施例２で作製したサンプルは、磁壁移動層は情報トラック間で酸化膜により分断されている。このため、磁壁移動層中の磁区は全て独立しており、しかも磁区の両側に磁壁が形成されないので、磁区のトラック方向の前後に分離独立した磁壁が形成される。このため磁壁移動が妨げられるこなく再生動作が安定する。また、磁壁移動層が酸化されずに残存している情報トラック上の磁壁の形状は、比較的直線に近く、再生時の検出等温線との形状不整合性が緩和され、検出分解能が向上している。
【００７５】
傾斜部においても膜の内部までは酸化が進行しておらず、下層のスイッチング層やメモリ層は酸化されずに残存していて、この部分には磁壁が形成されているが、この部分の磁壁は磁壁移動しないので、磁壁移動検出方式による再生動作は起こらない。再生スポットでの通常の再生動作による検出は行われるが、再生スポットサイズに比して充分微細な磁区パターンであれば、光学系の分解能を越えてしまうので再生信号には影響を与えない。分解可能な磁区パターンであっても、微分検出を行えば、通常再生で検出される信号の影響は完全に抑制できる。このため、隣接トラックへの記録を行った時に傾斜部の下層の磁区パターンが変化してしまっても再生信号には影響せず、クロスライト耐性が向上している。
【００７６】
本発明は例示した実施例に限定されるものではなく、種々の応用展開が考えられる。情報記録媒体としての展開に限って考えても、情報の最小単位ごとに記録層を独立させてパターン化しておくいわゆるパターンドメディアなどの磁気記録媒体の製造方法として適用可能である。もちろん光磁気記録媒体以外の光記録媒体として、相変化型記録媒体やその他の追記型記録媒体などの製造方法としても適用可能である。
【００７７】
また、情報記録媒体に限らず、微細加工された薄膜を大量に複製する用途に対して、どのようなものについても適用・応用可能である。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、薄膜を直接微細加工するときのように、カッティング、露光、現像等の煩雑な工程が不要であり、加工された基板を用いるだけで、以降は一切微細加工のプロセスを必要としない。加工された基板の大量複製は比較的容易であるので、所望の微細な薄膜パターンを低コストで大量複製することが可能になる。
【００７９】
また、本発明の製造方法を、光ディスクの薄膜パターンの加工に適用することにより、複雑なレーザ駆動による記録補償等を行うことなしに、望ましい記録マークが形成可能となり、良好な再生特性が得られる。特に、マークエッジ記録を行った場合、検出されるエッジ信号のジッタが抑制され、動作マージンが拡大する。また、トラック間での動作時の熱的干渉が抑制される。この結果として、高密度化が可能となり、また、媒体ならびに記録装置を低コスト化できる。
【００８０】
また、特許文献１に開示されている光磁気記録媒体と組み合わせた場合において、単純な媒体製造方法で、記録マークの前方境界部の磁壁と後方境界部の磁壁とを分離独立して形成させることが可能となり、コストアップなく、高密度の記録再生特性を向上させられる。
【００８１】
また、記録膜自体にはエッチングを行わないため、工程に時間がかからず、また、それに伴いエッチング処理の時間が長くならないため、基体温度の上昇を抑制するために基体冷却機構等を設ける必要がなく、設備が大掛かりになる等の生産上の問題を残さない。
【００８２】
また、傾斜部分の記録膜をエッチングして取り除かないので、エッチングの進行に伴って所期の僅かな表面状態の粗さが強調される傾向がなく、エッチング後の表面状態を良好に保つことが可能であり、記録再生特性に悪影響を及ぼす危険がない。
【００８３】
また、情報トラック間の傾斜部の記録膜を除去しないので、情報トラック間の段差を少なくとも記録膜厚以上の大きな段差にする必要がなく、トラックピッチが狭い場合でも、膜の着き回りが基体の表面形状と乖離せず、エッチング処理後の膜の断面形状を所望の状態にするのが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例２の製造方法で作製された情報記録媒体の磁壁移動層に形成された磁区の形状を示した概略平面図である。
【図２】比較例２の製造方法で作製された情報記録媒体の磁壁移動層に形成された磁区の形状を示した概略平面図である。
【図１】
2004250740.tif 000004
【図２】
2004250740.tif 000005