(57)【要約】【課題】情報記録層の下に形成される下地層の表面凹凸形状の周期を小さくし、凹凸高低差を大きくして、記録媒体の記録密度を向上させること。【解決手段】基板上に少なくとも下地層および情報記録層をこの順序で形成し、前記情報記録層が、希土類−遷移金属アモルファス磁性合金により形成され、前記下地層の表面の凹凸周期Ｔが１ｎｍ≦Ｔ≦１５ｎｍであり、表面の凹凸高低差Ｗが０．５ｎｍ≦Ｗ≦３ｎｍである記録媒体を提供すること。【選択図】　図３
2004071096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に少なくとも下地層および情報記録層をこの順序で形成し、前記情報記録層が、希土類−遷移金属アモルファス磁性合金により形成され、前記下地層の表面の凹凸周期Ｔが、１ｎｍ≦Ｔ≦１５ｎｍであり、表面の凹凸高低差Ｗが、０．５ｎｍ≦Ｗ≦３ｎｍであることを特徴とする記録媒体。
【請求項２】
前記下地層が、その表面に微細な凹凸形状を持ち炭素クラスタが均一に分散されたマトリックス材料層として形成されることを特徴とする請求項１の記録媒体。
【請求項３】
前記マトリックス材料が、炭素クラスタよりも酸素プラズマによりエッチングがされにくい物質であることを特徴とする請求項２の記録媒体。
【請求項４】
炭素およびマトリックス材料を用いたスパッタリングによってマトリックス材料中およびその表面に炭素クラスタを含む混合層を形成する第１工程と、前記混合層の表面に存在する炭素クラスタを、酸素プラズマにより選択的にエッチングする第２工程により、前記請求項１記載の下地層が形成されることを特徴とする記録媒体の下地層の形成方法。
【請求項５】
前記混合層を形成する第１工程が、
（ａ）炭素ターゲットとマトリックス材料のターゲットを用いたコスパッタリング、
（ｂ）炭素およびマトリックス材料の混合圧粉体からなる単一のターゲットを用いたスパッタリング、
（ｃ）炭素ターゲットの上にマトリックス材料の小片固体物を密接配置した単一のターゲットを用いたスパッタリング、
（ｄ）マトリックス材料のターゲットの上に炭素の小片固体物を密接配置した単一のターゲットを用いたスパッタリング、
（ｅ）同心円状に区切られた領域または扇形状に区切られた領域に、炭素とマトリックス材料とが交互に配置された単一ターゲットを用いたスパッタリング、
のうち、いずれかの方法により実施されることを特徴とする請求項４の記録媒体の下地層の形成方法。
【請求項６】
前記混合層を形成する第１工程が、少なくとも酸素を含むプラズマを用いたバイアススパッタ製膜により実施されることを特徴とする請求項４の記録媒体の下地層の形成方法。
【請求項７】
前記請求項１記載の下地層が、炭素およびマトリックス材料に対して、少なくとも酸素を含むプラズマを用いたバイアススパッタリングを行うことにより形成されることを特徴とする記録媒体の下地層の形成方法。
【請求項８】
前記第２工程の後、下地層の表面上に、下地層の表面よりも表面張力が大きく、かつ表面拡散温度が２００℃以下の凝集材料を堆積する第３工程、その後凝集材料の上にさらに炭素層を堆積する第４工程を実施することにより、下地層の表面にできた凸部の高さを針状に高くすることを特徴とする請求項４，５または６のいずれかの形成方法。
【請求項９】
形成された前記下地層の表面上に、下地層の表面よりも表面張力が大きく、かつ表面拡散温度が２００℃以下の凝集材料を堆積する第３工程、その後凝集材料の上にさらに炭素層を堆積する第４工程を実施することにより、下地層の表面にできた凸部の高さを針状に高くすることを特徴とする請求項７の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、記録媒体に関し、特に、希土類−遷移金属アモルファス磁性合金を用いた情報記録層を備えた記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、記録媒体として、ハードディスクのような磁気記録媒体と、ＭＯのような光磁気記録媒体が製品化されているが、両者ともさらに高密度な記録をするために種々の角度から研究開発が進められている。
たとえば、従来の磁気記録媒体では、情報記録層を構成する磁性粒子（ＣｏＣｒ系粒子）の個々の粒径を小さくすることにより高密度化が図られている。これは、従来の磁気記録媒体が「磁気孤立粒子媒体」とも呼ばれるように、個々の磁性粒子どうしの粒界が非磁性物質で満たされ、磁性粒子１つ１つが、磁気情報記録の最小単位となり得ることに起因する。
【０００３】
一方、従来の光磁気記録媒体では、主として、高圧ガス環境下で情報記録層（希土類−遷移金属アモルファス磁性合金）を製膜することにより、高密度化が図られている。
これは、希土類−遷移金属アモルファス磁性合金は、磁気孤立媒体とはならず、いわゆる磁気連続媒体としての性質を持つことに起因する。すなわち、高圧ガス環境下で製膜を行うことにより、情報記録層の膜構造をカラム状（柱状）に成長させて磁気交換結合力を抑制し、かつ磁壁移動に対するピンニング（ピン止め）を行うことにより、できるだけ小さな磁気情報記録の最小単位を形成していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の磁気記録媒体では、高密度化のために、さらに磁性粒子を微細化しようとすると、個々の磁性粒子の熱ゆらぎにより磁化が不安定となり、熱的安定性を保証することができない。
そこで、熱ゆらぎに強い希土類−遷移金属アモルファス磁性合金を情報記録層として用いた垂直磁気記録媒体の研究が行われているが、記録の最小単位が磁気孤立粒子ではないので、従来から行われている粒子の微細化による高密度化は困難である。
一方、従来の光磁気記録媒体では、従来から行われている高圧ガス環境下の情報記録層の製膜では、飛躍的な高密度化は達成し得ないことがわかってきた。
【０００５】
また、磁気記録媒体において、情報記録層に、磁気連続媒体である希土類−遷移金属アモルファス磁性合金を用いた場合、記録の最小単位を小さくするためには、前記した磁壁移動に対するピンニングの単位を小さくする必要がある。このピンニングの単位を小さくするためには、情報記録層の下の下地層の表面に微細な凹凸をできるだけ均一に形成することが必要となる。
これは、下地層の微細な凹凸周期に応じて情報記録層の磁気エネルギーが変調するため、この変調によって形成されるエネルギー障壁が磁壁の移動を妨げるピンニングサイトとなり得るからである。
【０００６】
下地層の表面に微細な凹凸構造を形成する方法として、プラズマエッチングや核形成原理を利用したものが知られている。しかし、従来のプラズマエッチングでは、プラズマ粒子個々のエネルギー状態やプラズマ粒子個々の飛来方向が十分に制御されていないので、微細構造の形成の再現性と均一化に問題がある。
【０００７】
一方、核形成原理による微細構造の形成では、下地層を多層構造にする必要があり、下地層全体の膜厚は十数ｎｍ程度以上の厚さとなる。しかし、垂直磁気記録媒体や情報記録層の表面照射方式光磁気記録媒体では、所望の記録再生特性を実現するためには、下地層は、高々数ｎｍ程度に薄膜化することが要求される。
【０００８】
代表的な垂直磁気記録媒体では、基板上に、軟磁性裏打ち層，下地層，情報記録層，保護層がこの順に形成されるが、保護層側にある磁気ヘッドから生じる記録磁界を有効に作用させるためには、磁気ヘッドと軟磁性裏打ち層とはできるだけ接近させることが好ましい。したがって下地層および情報記録層の薄膜化が要求されるので、核形成原理の採用は難しい。
【０００９】
また、代表的な情報記録層の表面照射方式光磁気記録媒体では、基板上に、放熱反射層，誘電体層，下地層，情報記録層，保護層がこの順に形成されるが、保護層側から照射されたレーザ光により発生される熱を制御するために、情報記録層と放熱反射層とはできるだけ近接していることが好ましい。したがって、これらの間の誘電体層および下地層の薄膜化が要求されるので、核形成原理の採用は難しい。
【００１０】
ところで、半導体などのデバイス製作工程において、デバイス表面の炭素系材料の残渣を除去するために、酸素プラズマエッチングが用いられている。これは、プラズマ状態の活性酸素と炭素とが極めて反応しやすく、また、反応生成物も一酸化炭素や二酸化炭素というガス化合物であるので、デバイス表面への再付着という問題も生じないからである。
【００１１】
この発明は、以上のような事情を考慮したものであり、記録媒体の情報記録層の下地に形成される下地層の表面状態を所定の凹凸形状に調整することにより、記録媒体の高密度化を図ることを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は、基板上に少なくとも下地層および情報記録層をこの順序で形成し、前記情報記録層が、希土類−遷移金属アモルファス磁性合金により形成され、前記下地層の表面の凹凸周期Ｔが１ｎｍ≦Ｔ≦１５ｎｍであり、表面の凹凸高低差Ｗが０．５ｎｍ≦Ｗ≦３ｎｍであることを特徴とする記録媒体を提供するものである。
これによれば、下地層の単位面積当りのピンニングサイトの数が従来よりも増加するので、情報記録層の高密度化に適した下地層を形成することができる。
【００１３】
また、前記下地層が、その表面に微細な凹凸形状を持ち炭素クラスタが均一に分散されたマトリックス材料層として形成されることを特徴とする記録媒体を提供するものである。
ここで、前記マトリックス材料は、炭素クラスタよりも酸素プラズマによりエッチングがされにくい物質であることが好ましい。
【００１４】
また、この発明は、炭素およびマトリックス材料を用いたスパッタリングによって、マトリックス材料中およびその表面に炭素クラスタを含む混合層を形成する第１工程と、前記混合層の表面に存在する炭素クラスタを、酸素プラズマにより選択的にエッチングする第２工程により下地層が形成されることを特徴とする記録媒体の下地層の形成方法を提供するものである。
これによれば、下地層の表面に形成された微細な凹凸構造の凹凸周期を小さくし、かつ凹凸の高低差を大きくすることができ、情報記録層の高密度化に適した下地層を形成することができる。
【００１５】
ここで、前記混合層を形成する第１工程は、（ａ）炭素ターゲットとマトリックス材料のターゲットを用いたコスパッタリング、（ｂ）炭素およびマトリックス材料の混合圧粉体からなる単一のターゲットを用いたスパッタリング、（ｃ）炭素ターゲットの上にマトリックス材料の小片固体物を密接配置した単一のターゲットを用いたスパッタリング、（ｄ）マトリックス材料のターゲットの上に炭素の小片固体物を密接配置した単一のターゲットを用いたスパッタリング、（ｅ）同心円状に区切られた領域または扇形状に区切られた領域に炭素とマトリックス材料とが交互に配置された単一ターゲットを用いたスパッタリングのうち、いずれかの方法により実施すればよい。
【００１６】
また、炭素クラスタを除去するために、前記混合層を形成する第１工程は、少なくとも酸素を含むプラズマを用いたバイアススパッタ製膜により実施されることが好ましい。
【００１７】
さらに、上記第１および第２工程により形成するのではなく、炭素およびマトリックス材料に対して、少なくとも酸素を含むプラズマを用いたバイアススパッタリングのみを行うことにより、下地層を形成してもよい。
【００１８】
また、前記第２工程の後、下地層の表面上に、下地層の表面よりも表面張力が大きく、かつ表面拡散温度が２００℃以下の凝集材料を堆積する第３工程、その後凝集材料の上にさらに炭素層を堆積する第４工程を実施することにより、下地層の表面にできた凸部の高さを針状に高くするようにしてもよい。
これによれば、下地層の表面の凸部が高くなるので、凹凸高低差をより大きくし、かつ凹凸周期を小さくすることでき、情報記録層の高密度化により適した下地層を形成できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳述する。なお、これによってこの発明が限定されるものではない。
この発明の記録媒体は、基板の上に、少なくとも下地層と情報記録媒体とがこの順に接触して形成される。情報記録層の材料としては、希土類−遷移金属アモルファス磁性合金、たとえば、ＴｂＦｅＣｏ膜を用いる。
【００２０】
また、この発明の記録媒体の下地層の材料、特徴的な構造および製膜方法は、磁気記録媒体と光磁気記録媒体のどちらにも利用できる。両媒体それぞれに特有な磁気的特性の調整は、下地層の表面の微細な凹凸形状に合わせて情報記録層のみを調整することにより行われ、下地層は、記録密度に影響を与える。
【００２１】
図１に、この発明の磁気記録媒体の一実施例の構成図を示す。
磁気記録媒体１は、基板１１上に、裏打ち軟磁性層１２，下地層１３，情報記録層１４，保護層１５および潤滑層１６を、この順に形成したものである。基板１１等の代表的な材料，膜厚を以下に示すが、これに限定されるものではない。
【００２２】
基板１１：板厚０．６３５ｍｍ、直径２．５インチ；ガラスディスク基板，シリコン基板またはアルミ合金基板
裏打ち軟磁性層１２：３００ｎｍ厚；ＦｅＣ，ＦｅＴａＣ，ＦｅＡｌＳｉ，ＣｏＺｒＴａまたはＣｏＺｒＮｂ
情報記録層１４：２０ｎｍ厚；ＴｂＦｅＣｏ
保護層１５：１０ｎｍ厚；ＳｉＮ，ＳｉＯ２またはＹ添加ＳｉＯ２膜
潤滑層１６：５ｎｍ厚；Ｃ膜
【００２３】
下地層１３：３ｎｍ厚，以下に示すような炭素クラスタを含む混合膜
Ｓｉ−Ｃ膜、ＳｉＯ−Ｃ膜、ＳｉＮ−Ｃ膜、ＳｉＣ−Ｃ膜、
Ｍｇ−Ｃ膜、ＭｇＯ−Ｃ膜、ＭｇＮ−Ｃ膜、ＭｇＣ−Ｃ膜、
Ａｌ−Ｃ膜、ＡｌＯ−Ｃ膜、ＡｌＮ−Ｃ膜、ＡｌＣ−Ｃ膜、
Ｔｉ−Ｃ膜、ＴｉＯ−Ｃ膜、ＴｉＮ−Ｃ膜、ＴｉＣ−Ｃ膜、
Ｖ−Ｃ膜、　ＶＯ−Ｃ膜、　ＶＮ−Ｃ膜、　ＶＣ−Ｃ膜、
Ｃｒ−Ｃ膜、ＣｒＯ−Ｃ膜、ＣｒＮ−Ｃ膜、ＣｒＣ−Ｃ膜
Ｍｎ−Ｃ膜、ＭｎＯ−Ｃ膜、ＭｎＮ−Ｃ膜、ＭｎＣ−Ｃ膜
Ｚｒ−Ｃ膜、ＺｒＯ−Ｃ膜、ＺｒＮ−Ｃ膜、ＺｒＣ−Ｃ膜
Ｎｂ−Ｃ膜、ＮｂＯ−Ｃ膜、ＮｂＮ−Ｃ膜、ＮｂＣ−Ｃ膜
Ｒｕ−Ｃ膜、ＲｕＯ−Ｃ膜、ＲｕＮ−Ｃ膜、ＲｕＣ−Ｃ膜
Ｔａ−Ｃ膜、ＴａＯ−Ｃ膜、ＴａＮ−Ｃ膜、ＴａＣ−Ｃ膜
Ｗ−Ｃ膜、　ＷＯ−Ｃ膜、　ＷＮ−Ｃ膜、　ＷＣ−Ｃ膜
Ａｕ−Ｃ膜、　Ｐｔ−Ｃ膜、Ｐｄ−Ｃ膜
【００２４】
図２に、この発明の光磁気記録媒体の一実施例の構成図を示す。
光磁気記録媒体２は、基板２１上に、放熱反射層２２，誘電体層２３，下地層２４，情報記録層２５および保護層２６を、この順に形成したものである。基板２１等の代表的な材料，膜厚を以下に示すが、これに限定されるものではない。基板２１：板厚１．２ｍｍ、直径１２０ｍｍ；２Ｐ基板または樹脂基板（Ｌａｎｄ／Ｇｒｏｏｖｅ付き）
放熱反射層２２：５０ｎｍ；Ａｇ合金またはＡｌ合金膜
誘電体層２３：１５ｎｍ；ＳｉＮ，ＳｉＯ２またはＹ添加ＳｉＯ２
情報記録層２５：２５ｎｍ；ＴｂＦｅＣｏ
保護層２６：５０ｎｍ；ＳｉＮ，ＳｉＯ２，Ｙ添加ＳｉＯ２膜または光硬化性樹脂膜
【００２５】
下地層：３ｎｍ；以下に示すような炭素クラスタを含む混合膜
Ｓｉ−Ｃ膜、ＳｉＯ−Ｃ膜、ＳｉＮ−Ｃ膜、ＳｉＣ−Ｃ膜
Ｍｇ−Ｃ膜、ＭｇＯ−Ｃ膜、ＭｇＮ−Ｃ膜、ＭｇＣ−Ｃ膜
Ａｌ−Ｃ膜、ＡｌＯ−Ｃ膜、ＡｌＮ−Ｃ膜、ＡｌＣ−Ｃ膜
Ｔｉ−Ｃ膜、ＴｉＯ−Ｃ膜、ＴｉＮ−Ｃ膜、ＴｉＣ−Ｃ膜
Ｖ−Ｃ膜、　ＶＯ−Ｃ膜、　ＶＮ−Ｃ膜、　ＶＣ−Ｃ膜
Ｃｒ−Ｃ膜、ＣｒＯ−Ｃ膜、ＣｒＮ−Ｃ膜、ＣｒＣ−Ｃ膜
Ｍｎ−Ｃ膜、ＭｎＯ−Ｃ膜、ＭｎＮ−Ｃ膜、ＭｎＣ−Ｃ膜
Ｚｒ−Ｃ膜、ＺｒＯ−Ｃ膜、ＺｒＮ−Ｃ膜、ＺｒＣ−Ｃ膜
Ｎｂ−Ｃ膜、ＮｂＯ−Ｃ膜、ＮｂＮ−Ｃ膜、ＮｂＣ−Ｃ膜
【００２６】
ここで、図３（ａ）に示すように、下地層（１３，２４）は、炭素クラスタ１３ａがマトリックス材料１３ｂの中に均一に分散した状態の混合膜として形成されることが好ましく、炭素とマトリックス材料を原料として形成される。
マトリックス材料としては、酸素プラズマエッチングではほとんどエッチングされない金属やセラミックスを用いることが好ましく、たとえば非酸化性金属（Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ）、不働態皮膜を形成しやすい金属（Ｍｇ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｒｕ，Ｔａ，Ｗ）、これらの金属を含むセラミックス（酸化物、窒化物または炭化物）を用いることができる。
【００２７】
一方、表面酸化が深層部に進みやすいＦｅ，Ｃｕ，ＺｎまたはＳｎなどは、脆弱な酸化皮膜を形成しやすく、表面形状が崩れ易く再現性に乏しいので、マトリックス材料には適さない。
また、下地層の形成後、その上に情報記録層を形成する前に、下地層の表面上に露出した炭素クラスタを除去し、下地層の表面に微細な凹凸形状を形成する。この微細な凹凸形状は情報記録層に記録の最小単位を形成するために必要なものであるので、できるだけ凹凸の周期が均一となることが好ましい。
すなわち、図３（ｂ）に示すように炭素クラスタを除去したあとの凹部１３ｃが均一に分散して形成されるために、炭素クラスタがマトリックス材料の中に均一に分散された状態で下地層が形成されることが好ましい。
【００２８】
また、表面上の炭素クラスタを選択的に除去するために、炭素クラスタとマトリックス物質とは強固な化学結合で結合していない状態で分散配置されていることが好ましい。強固な化学結合とは、共有性結合やイオン性結合等を意味する。たとえば、炭素とマトリックス材料とが共有性結合していると、酸素プラズマによってもこの強固な化学結合を断ち切り、炭素クラスタを選択的に除去することは困難だからである。
そこで、下地層の形成において、炭素クラスタとマトリックス材料とが強固な化学結合を作らず、炭素クラスタをマトリックス材料の中にできるだけ均一に分散されるように形成させるために、この発明では後述するいずれかの方法で下地層を形成する。
図６に、以下に説明するこの発明の各実施例について、下地層の製造工程と各種測定値の説明図を示す。
【００２９】
＜実施例１＞
この発明の実施例１における下地層の形成方法について説明する。
下地層（１３，２４）は、工程１−１：下地層製膜工程、工程１−２：炭素クラスタ除去工程の２つの工程から、形成される。
【００３０】
まず、磁気記録媒体の場合なら、基板１１上に、裏打ち軟磁性層１２（ＦｅＣ膜）を形成し、光磁気記録媒体なら基板２１上に、放熱反射層２２（Ａｇ合金膜）、誘電体層２３（ＳｉＮ膜）を形成した後、工程１−１を実施する。
ここでは、工程１−１の製膜方法として、製膜条件が異なる５つの形成方法を示す。以下の実施例では、下地層としてＳｉ−Ｃ膜を形成する場合について説明するが、上記した他の下地層の場合もほぼ同様な条件を用いることができる。
【００３１】
工程１−１：（方法ａ）
炭素ターゲットとマトリックス材料（Ｓｉ）ターゲットのコスパッタリング
炭素ターゲット：ＤＣ１．０ｋＷ／φ６インチ
マトリックス材料ターゲット：Ｓｉ，ＤＣ１．０ｋＷ／φ６インチ
基板回転数：１００ｒｐｍ
製膜ガス種と圧力：Ａｒ，　０．５Ｐａ
堆積膜厚：３ｎｍ
なお、マトリックス材料ターゲットとして、Ｍｇのような金属を用いる場合は、投入電力はＤＣ０．６ｋＷ／φ６インチとする。
【００３２】
工程１−１：（方法ｂ）
炭素とマトリックス材料（Ｓｉ）の混合圧粉体から成る単一ターゲットを用いたスパッタリング
混合圧粉体の場合：ＤＣ１．０ｋＷ／φ６インチ
基板回転数：１００ｒｐｍ
製膜ガス種と圧力：Ａｒ，　０．５Ｐａ
堆積膜厚：３ｎｍ
なお、マトリックス材料として、金属を用いる場合は、投入電力はＤＣ０．７ｋＷ／φ６インチとする。
【００３３】
工程１−１：（方法ｃ）
炭素ターゲット上にマトリックス材料（Ｓｉ）から成るチップ（小片固体物）を密接配置した単一ターゲットを用いたスパッタリング
マトリックス材料がＳｉの場合：ＤＣ１．０ｋＷ／φ６インチ
基板回転数：１００ｒｐｍ
製膜ガス種と圧力：Ａｒ，　０．５Ｐａ
堆積膜厚：３ｎｍ
なお、マトリックス材料として金属を用いる場合は、投入電力はＤＣ０．７ｋＷ／φ６インチとする。この場合は、炭素ターゲットよりも小さな固体物（Ｓｉ）を炭素ターゲットに密着配置したものを１つのターゲットとして用いる。
【００３４】
工程１−１：（方法ｄ）
マトリックス材料から成るターゲット（Ｓｉ）上に炭素チップ（小片固体物）を密接配置した単一ターゲットを用いたスパッタリング
マトリックス材料がＳｉの場合：ＤＣ１．０ｋＷ／φ６インチ
基板回転数：１００ｒｐｍ
製膜ガス種と圧力：Ａｒ，　０．５Ｐａ
堆積膜厚：３ｎｍ
なお、マトリックス材料として金属を用いる場合は、投入電力はＤＣ０．７ｋＷ／φ６インチとする。この場合は、炭素とマトリックス材料Ｓｉについて方法ｃと逆の位置関係のターゲットを用いる。
【００３５】
工程１−１：（方法ｅ）
同心円状あるいは扇形状に炭素とマトリックス材料（Ｓｉ）とが分割配置された単一ターゲットを用いたスパッタリング
マトリックス材料がＳｉの場合：ＤＣ１．０ｋＷ／φ６インチ
基板回転数：１００ｒｐｍ
製膜ガス種と圧力：Ａｒ，　０．５Ｐａ
堆積膜厚：３ｎｍ
なお、マトリックス材料として金属を用いる場合は、投入電力はＤＣ０．７ｋＷ／φ６インチとする。同心円状の場合は、中心から外周にかけて炭素とＳｉとを交互に配置する。扇形状の場合は、円板をある角度ごと（たとえば３０°）に分割して、隣接した分割領域に炭素とＳｉとを配置する。
【００３６】
以上のような工程１−１を実施すると、図３（ａ）に示すようなマトリックス材料（Ｓｉ）１３ｂの中に炭素クラスタ１３ａが分散した下地層１３が形成される。
【００３７】
次に、上記のような工程１−１を実施した後、工程１−２：炭素クラスタ除去を行う。すなわち下地層１３の表面に露出した炭素クラスタを除去するために、次のような条件のもと、酸素プラズマエッチングを行う。
ＲＦ０．３〜０．５ｋＷ／φ６インチ
基板回転数：１００ｒｐｍ
製膜ガス種と圧力：Ｏ２，　１．０Ｐａ
基板温度：室温
エッチング時間：１〜２ｍｉｎ
【００３８】
この酸素プラズマエッチングを行うと、図３（ｂ）に示すような凹凸を有する下地層１３の表面が得られる。得られた下地層１３の表面形状を原子間力顕微鏡により表面観察を行うと平均的な凹凸周期（Ｔ）は１０ｎｍであり、平均的な凹凸高低差（Ｗ）は１．５ｎｍであった。
なお、下地層１３の表面に露出した炭素クラスタがなくなると、下地層表面はエッチングされ難いマトリックス材料のみとなるため、酸素プラズマによるエッチングの進攻はほぼ自己停止する。
【００３９】
図４に、各種マトリックス材料を用いて形成した下地層の凹凸形状のパラメータの分布図を示す。図４の横軸は下地層表面の凹凸周期（Ｔ）、縦軸は下地層表面の凹凸高低差（Ｗ）を示している。
図４によれば、マトリックス材料として、Ｚｎ，Ｓｎ，ＣｕおよびＦｅを用いた場合、凹凸周期が２０〜４０ｎｍとかなり大きく、分解能を向上させることは難しい。
【００４０】
一方、前記した下地層の材料で形成した場合は、凹凸周期が１ｎｍ以上１５ｎｍ以下の範囲で凹凸高低差が０．５ｎｍ以上３ｎｍ以下の範囲内におさまっており、これらについては前記したＳｉ−Ｃ膜と同様に高い分解能（Ｄ５０）を示すことが確認できた。したがって、上記した下地層の材料の他、２つのパラメータが図４の領域内に入るような材料を下地層に用いれば、良好な分解能を持つ記録媒体を形成できる。
【００４１】
また、下地層のマトリックス材料としては、上記物質の他、酸素プラズマによりエッチングされ難い物質が好ましい。特に、炭素クラスタよりも酸素プラズマによるエッチングがされ難い物質が好ましい。
【００４２】
次に、情報記録層等を積層して磁気記録媒体を形成した場合において、記録コア幅＝０．４５μｍ、記録ギャップ幅＝０．１７μｍ、再生コア幅＝０．２７μｍ、再生ギャップ幅＝０．０８μｍの磁気ヘッドを用いて、分解能を示すＤ５０を測定したところ、Ｄ５０の値は、４００ｋＦＣＩ（０．０６μｍマーク長相当）であった。
一方、酸素プラズマエッチングを行わない場合は、Ｄ５０値＝２８０ｋＦＣＩ（０．０９μｍマーク長相当）であった。したがって、酸素プラズマエッチングを行うことにより、分解能が向上したことがわかる。
【００４３】
また、図２のような光磁気記録媒体を形成した場合において、ＮＡ＝０．８５、光ビームの波長＝４０５ｎｍの光学系を用いて、レーザパルス磁界変調記録方式による最短マーク長を測定した。
酸素プラズマエッチングをしない場合の最短マーク長は０．１μｍであったが、酸素プラズマエッチングをした場合、最短マーク長は０．０７５μｍとなり、２５％程度記録密度を向上させることができる。
【００４４】
以上のように、マトリックス材料の中に炭素クラスタを含む下地層を形成し、表面に露出した炭素クラスタを除去しているので、下地層表面上に微細な凹凸を均一に形成することができる。これは下地層表面の単位面積当りのピンニングサイトの数を増加させることを意味し、ピンニングサイトの数の増加は記録分解能の向上をもたらす。すなわち、情報記録層の高密度化に適した下地層を形成することができる。
したがって、この発明の実施例１のようにして形成した下地層を用いれば、磁気記録媒体および光磁気記録媒体の高密度化を図ることができる。
【００４５】
＜実施例２＞
ここでは、下地層の堆積と酸素プラズマエッチングを同時に実施して、図３（ｂ）のような下地層を形成する場合（バイアススパッタ製膜）について説明する。
実施例１と同様の層構成及び下地層形成材料を用いるが、ここでは、基板に負のバイアス電圧を印加し、製膜ガスに酸素（Ｏ２）を含ませる点が異なる。
【００４６】
以下に実施例２の製膜条件を示す。
ＲＦ１．０ｋＷ／φ６インチ
バイアス電圧：−２００Ｖ
基板回転数：１００ｒｐｍ
製膜ガス種と圧力：Ａｒ＝１０ｓｃｃｍ，Ｏ２＝５ｓｃｃｍ，　０．５Ｐａ
堆積膜厚：３ｎｍ
【００４７】
実施例１と同様にして下地層の表面形状を原子間力顕微鏡により表面観察を行うと、平均的な凹凸周期は１０ｎｍであり、平均的な凹凸高低差は１．０ｎｍであった。
【００４８】
また、この実施例２の下地層を用いて磁気記録媒体を形成した場合、分解能Ｄ５０は、３５０ｋＦＣＩ（０．０７μｍマーク長相当）となり、バイアスエッチングを行わない場合（２８０ｋＦＣＩ＝０．０９μｍマーク長相当）よりも、分解能を向上できる。
さらに、光磁気記録媒体を形成した場合、レーザパルス磁界変調記録方式による最短マーク長は０．０８５μｍとなり、バイアスエッチングを行わない場合（最短マーク長＝０．１μｍ）よりも、分解能を向上できる。
【００４９】
＜実施例３＞
ここでは、実施例２の「バイアススパッタ製膜」を実施した後（工程３−１）、さらに実施例１の工程１−２と同じ酸素プラズマエッチング（工程３−２）を行う。これによれば、実施例２よりも、下地層表面の凹凸の平均的な高低差が改善され、分解能がより改善できる。
【００５０】
実施例３の製膜条件を以下に示す。層構成および材料は実施例１，２と同様である。
工程３−１：（バイアススパッタ製膜）
ＲＦ１．０ｋＷ／φ６インチ
バイアス電圧：−２００Ｖ
基板回転数：１００ｒｐｍ
製膜ガス種と圧力：Ａｒ＝１０ｓｃｃｍ，Ｏ２＝５ｓｃｃｍ，　０．５Ｐａ
堆積膜厚：３ｎｍ
【００５１】
工程３−２：（酸素プラズマエッチング）
ＲＦ０．３〜０．５ｋＷ／φ６インチ
基板回転数：１００ｒｐｍ
製膜ガス種と圧力：Ｏ２，　１．０Ｐａ
基板温度：室温
エッチング時間：０．５〜１ｍｉｎ
【００５２】
実施例３において、得られた下地層の表面形状を原子間力顕微鏡により表面観察を行うと、平均的な凹凸周期は１０ｎｍであり、平均的な凹凸高低差は２．０ｎｍであった。
【００５３】
また、この実施例３の下地層を用いて磁気記録媒体を形成した場合、分解能Ｄ５０の値は、４２０ｋＦＣＩ（０．０６μｍマーク長相当）となり、実施例２よりも分解能が改善された。
さらに、この実施例３の下地層を用いて光磁気記録媒体を形成した場合、レーザパルス磁界変調記録方式の最短マーク長は０．０７μｍとなり、実施例２よりも分解能が改善された。
【００５４】
＜実施例４＞
ここでは、実施例１，２および３のいずれかの方法で形成した下地層の表面上に、さらに微細な凹凸形状を形成する。すなわち下地層表面の表面張力（または表面エネルギーともいう）よりも表面張力が大きく、かつ、表面拡散温度が２００℃程度以下の凝集材料からなる層を、下地層の凸部分の上に積層し（工程４−１）、さらに、その上に炭素層を積層する（工程４−２）。
これによれば、表面の凹凸高低差がより強調され、凹凸周期が小さくなり、分解能を向上できる。
【００５５】
ここで、工程４−１で下地層表面の表面張力よりも大きい表面張力を持つ材料を用いるのは、表面張力が大きい方が小さくまとまりやすく、下地層の凸部上にのみ凝集させるためである。また、表面拡散温度が２００℃程度以下の材料を用いるのは、裏打ち軟磁性層や放熱反射層など既に形成されている層を変質させることなく、加熱により凝集を促進させるためである。
【００５６】
ここで、工程４−１で用いる凝集材料、すなわち下地層表面よりも表面張力が大きくかつ表面拡散温度が２００℃以下の材料としては、Ａｇ原子、またはＡｇ基合金（たとえばＡｇＰｄＣｕ）等を用いることができる。
Ａｇ原子を下地層表面に堆積させると、図５（ａ）に示すように、下地層の凸部を形成核としてＡｇ原子が凝集成長する。
【００５７】
凝集材料の形成（工程４−１）は、次のような条件で行う。
スパッタ条件：ＤＣ０．５ｋｗ／φ６インチ、１００ｒｐｍ、Ａｒ、０．５Ｐａ
堆積膜厚：１ｎｍ
また、凝集を促進させるために、この形成の前に下地層を２００℃程度まで加熱してもよい。
【００５８】
次に、工程４−２として、図５（ａ）の表面上に炭素層を１ｎｍ程度形成させる。工程４−２の条件を以下に示す。
スパッタ条件：ＤＣ１．０ｋｗ／φ６インチ、１００ｒｐｍ、Ａｒ、０．５Ｐａ
堆積膜厚：１ｎｍ
【００５９】
炭素は、下地層の凸部上に堆積されたＡｇ原子の上に、図５（ｂ）に示すように堆積される。すなわち、炭素は針状組織を構成し、凹凸高低差をより一層強調すると共に、凹凸周期を小さくする。原子間力顕微鏡の観察によれば、実施例１〜３に比べて凹凸高低差は０．５〜１ｎｍ程度増加し、凹凸周期は２〜５ｎｍ程度小さくなっていた。
また、磁気記録媒体の場合、分解能Ｄ５０は＋（３０〜５０）ｋＦＣＩ増加し、光磁気記録媒体の場合、最短マーク長を０．００５〜０．０１５μｍ小さくすることができた。このように、Ａｇ等の凝集材料と炭素を下地層の表面上に堆積すれば分解能をより向上させることができる。
図６は、以上の各実施例の製造工程とそのパラメータの測定結果をまとめたものであるが、いずれの実施例においても、下地層の凹凸周期を小さくし、凹凸高低差を大きくして、磁気記憶媒体の分解能Ｄ５０および光磁気記録媒体の最短マーク長を改善できたことがわかる。
【００６０】
【発明の効果】
この発明によれば、情報記録層の下に形成される下地層の表面の凹凸周期および凹凸高低差を従来よりも改善でき、単位面積当たりのピンニングサイトの増加により記録分解能を向上できる。
また、この発明によれば、磁気記録媒体および光磁気記録媒体のいずれにおいても、情報記録層の高密度化に適した下地層を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の磁気記録媒体の構成図である。
【図２】この発明の光磁気記録媒体の構成図である。
【図３】この発明の磁気記録媒体の下地層の表面構造の説明図である。
【図４】この発明の実施例１における下地層の凹凸構造のパラメータの分布図である。
【図５】この発明の実施例４の下地層の表面構造の説明図である。
【図６】この発明の各実施例の下地層の構造工程と各種測定値の説明図である。
【符号の説明】
１１　基板
１２　裏打ち軟磁性層
１３　下地層
１３ａ　炭素クラスタ
１３ｂ　マトリックス材料
１３ｃ　凹部
１４　情報記録層
１５　保護層
１６　潤滑層
２１　基板
２２　放熱反射層
２３　誘電体層
２４　下地層
２５　情報記録層
２６　保護層
３１　Ａｇ原子
３２　炭素層
【図１】
2004071096.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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