(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の記録トラック部とサーボ部に強磁性体の凹凸パターンを形成し、
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＳｉからなる群より選択される材料を用いて、前記強磁性体の凸部の高さよりも厚く平坦化膜を形成し、
前記基板の垂線方向に対して５０°以上７０°以下の角度θをなすようにイオンカウンターを設置し、前記平坦化膜を前記強磁性体の凸部上面に達するまでイオンビームエッチングし、質量分析を行わずに、前記イオンカウンターによって入射粒子の全数をモニタし、入射粒子の全数が低下することに基づいて平坦化エッチングの終点を判定する
ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
基板上の記録トラック部とサーボ部に強磁性体の凹凸パターンを形成し、
Ｃ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｒｕ、ＰｔおよびＰｄからなる群より選択される材料を用いて、前記強磁性体の凸部の高さよりも厚く平坦化膜を形成し、
前記基板の垂線方向に対して２０°以上４０°以下の角度θをなすようにイオンカウンターを設置し、前記平坦化膜を前記強磁性体の凸部上面に達するまでイオンビームエッチングし、質量分析を行わずに、前記イオンカウンターによって入射粒子の全数をモニタし、入射粒子の全数が低下することに基づいて平坦化エッチングの終点を判定する
ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気記録媒体の製造方法及び製造装置に関し、より詳細には、ディスクリートトラック型パターンド媒体の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）のトラックを向上させるにあたって、隣接トラックとの干渉という問題が顕在化している。特に記録ヘッド磁界のフリンジ効果による書きにじみの低減は重要な技術課題である。記録トラック間を物理的に分離するディスクリートトラック型パターンド媒体（ＤＴＲ媒体）は、記録時におけるサイドイレース現象、再生時に隣接トラックの情報が混合してしまうサイドリード現象などを低減できるため、トラック方向の密度を大幅に高めることが可能となり、高密度記録可能な磁気記録媒体を提供できる。しかし、物理的な凹凸のあるＤＴＲ媒体の場合、低浮上ヘッドを用いた記録再生が大変困難であるという問題が生じる。そこで平坦化膜を形成し、エッチバックすることで凹凸を完全に平坦化する必要がある。
【０００３】
一方、ＨＤＤでは記録媒体表面と記録再生ヘッドとの距離（スペーシング）が信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ）に大きな影響を与える。平坦化膜が強磁性記録層の上部に残った状態ではスペーシングが大きくなりＳ／Ｎが劣化する（スペーシングに対して指数関数的にＳ／Ｎは劣化する）。平坦化膜をオーバーエッチングすればスペーシングは良好になるが、磁性体にダメージを与え、Ｓ／Ｎが低下する。設計浮上量１２ｎｍの記録再生ヘッドでＲ／Ｗ評価を行った場合、強磁性記録層上部に形成されているＤＬＣ保護膜の上に１０ｎｍ以上の平坦化膜が残っていると、再生信号は全く観測できない。また、オーバーエッチバックで強磁性記録層を１０ｎｍ以上（強磁性体膜厚の半分）エッチングしてしまった場合も再生信号は全く観測できない。従って、Ｓ／Ｎの低下を防ぐには高精度なエッチバック終点検出法が必要である。
【０００４】
しかし、現状のＤＴＲ媒体の平坦化膜形成工程およびエッチバック工程では、多くの不安定要素からエッチバック終点を精度良く検出することができない。具体的には、平坦化膜形成時にバイアススパッタ法による埋め込み材の成膜レートが安定しない、エッチバックで除去された非磁性体がエッチング装置内壁に多量に再付着するためにエッチングレートが安定しない、という問題がある。従って、エッチングレートによる時間制御エッチバック終点検出では、再現性良く高精度にエッチバック終点を検出することはできない。
【０００５】
エッチングレートによる時間制御エッチバック終点検出以外の方法には、エッチバック工程中にプロセスチャンバー内の残留ガス分析を行って終点検出する方法がある。
【０００６】
特許文献１には、半導体装置の製造工程において、平坦化膜としてのＳＯＧ膜の下に検出膜として窒化ケイ素膜を製膜し、エッチバック中に検出膜からのＮ2の発光をモニタすることでエッチバックの終点を決定する方法が記載されている。特許文献２には、半導体製造工程において、水素を含まないシリコン酸化膜と水素を含むシリコン酸化膜とを積層し、積層した膜の一方をプラズマを用いてエッチングする際に、プラズマ中の水素原子の発光をモニタすることでエッチバックの終点を検出する方法が記載されている。
【０００７】
このように、半導体製造工程においては、発光のあるプラズマプロセス（例えばＲＩＥなど）を用いることができ、しかも電子増倍管等を用いて増幅可能であるため微妙な変化にも高い感度を得ることができる。しかし、ＤＴＲ媒体の製造工程においては発光のないイオンビームエッチングを用いるため、発光をモニタしてエッチバックの終点を検出することはできない。
【０００８】
特許文献３には、プロセスチャンバに四重極型質量分析装置（Ｑ−Ｍａｓｓ）を組み込み平坦化膜の材料組成に相当する最大強度質量数ピークの時間変化をモニタすることでエッチバックの終点を検出する方法が記載されている。特許文献３においては、検出対象であるＳｉＢｒ（質量数１０７）のピーク強度が大きいため良好な感度で終点を検出できる。
【０００９】
しかし、ＤＴＲ媒体に用いられる平坦化膜の材料ではピーク強度が小さいため、終点検出感度が大幅に低下する。
【特許文献１】特開平１０−２０９１２８号公報
【特許文献２】特開平６−２４４１５０号公報
【特許文献３】特開平１１−２６５８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、高精度に平坦化エッチングの終点を判定し、良好なＳ／Ｎ比を示すＤＴＲ媒体を製造できる磁気記録媒体の製造方法及び製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法は、
基板上の記録トラック部とサーボ部に強磁性体の凹凸パターンを形成し、
ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＳｉからなる群より選択される材料を用いて、前記強磁性体の凸部の高さよりも厚く平坦化膜を形成し、
前記基板の垂線方向に対して５０°以上７０°以下の角度θをなすようにイオンカウンターを設置し、前記平坦化膜を前記強磁性体の凸部上面に達するまでイオンビームエッチングし、質量分析を行わずに、前記イオンカウンターによって入射粒子の全数をモニタし、入射粒子の全数が低下することに基づいて平坦化エッチングの終点を判定する
ことを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法は、
基板上の記録トラック部とサーボ部に強磁性体の凹凸パターンを形成し、
Ｃ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｒｕ、ＰｔおよびＰｄからなる群より選択される材料を用いて、前記強磁性体の凸部の高さよりも厚く平坦化膜を形成し、
前記基板の垂線方向に対して２０°以上４０°以下の角度θをなすようにイオンカウンターを設置し、前記平坦化膜を前記強磁性体の凸部上面に達するまでイオンビームエッチングし、質量分析を行わずに、前記イオンカウンターによって入射粒子の全数をモニタし、入射粒子の全数が低下することに基づいて平坦化エッチングの終点を判定する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、高精度に平坦化エッチングの終点を判定し、良好なＳ／Ｎ比を示すＤＴＲ媒体を製造できる磁気記録媒体の製造方法及び製造装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
従来技術ではプロセスチャンバーの任意の位置にＱ−Ｍａｓｓを設置することで、残留ガスの分析を行っていた。従来技術のＱ−Ｍａｓｓ分光法を用いてＤＴＲ媒体の製造工程でのエッチバック終点検出を試みた例を説明する。この例は、平坦化膜としてＳｉＯ２を用い、強磁性体凸部上面のＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）までエッチバックする場合を想定している。図１（ａ）にＱ−Ｍａｓｓピークを示す。図１（ａ）においては、質量数６０に高いピークが認められる。しかし、図１（ｃ）に示すように、質量数６０のピークにはＳｉＯ２、ＤＬＣが混在している。したがって、質量数６０のピークをモニタしても、高精度にエッチバックの終点を検出することはできない。図１（ａ）における質量数１２のピークは、ほぼＤＬＣだと考えられる（図１（ｂ））。しかし、このピークは強度が弱すぎるため、高精度のエッチバック終点検出には利用できない。
【００１５】
Ａｒイオンビームでのエッチングは、電界によって加速されたＡｒイオンと、被エッチング対象物のエネルギー交換で行われる。そこで本発明者らは、被エッチング対象物の材料によってスパッタされる方向、量（スパッタ収率）が異なることに着目した。
【００１６】
ここで、図２を参照して、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法に用いられるイオンビームエッチング装置の一例を説明する。このイオンビームエッチング装置１０は、プロセスチャンバー１１、プロセスチャンバー１１に取り付けられたイオンソース１２、プロセスチャンバー１１に取り付けられていた四重極型質量分析器（Ｑ−Ｍａｓｓ）１３、プロセスチャンバー１１内に設置された回転式ステージ１４を備える。回転式ステージ１４上にエッチバックされる基板１５が保持される。
【００１７】
イオンソース１２は例えばＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）方式を用いることができる。この場合、Ａｒだけでなく反応性ガスＯ2、ＳＦ6、ＣＦ4、ＣＨＦ3、Ｃ2Ｆ6等もイオン化し、電界により加速してイオンビームを形成する事ができて好適である。簡便な方式では、フィラメントを点灯させることで、熱電子を生成し、イオンソースを取り巻くマグネットから発生する磁場で封じ込めながらガスをイオン化させる方式でも良い。イオンソースの出口にニュートラライザーフィラメントを配置し、加速されたイオンを中和させることで、試料面に達するイオンビームの分布を良くすることができる。
【００１８】
回転式ステージ１４は、基板１５の垂線方向に対するＱ−Ｍａｓｓ１３の角度θを自由に設定することができ、平坦化エッチングしたい材料に応じて適切な角度θを設定できる。
【００１９】
図３に、図２のイオンビームエッチング装置における基板の垂線方向に対するＱ−Ｍａｓｓの角度θと被エッチング対象物のスパッタ収率との関係を示す。被エッチング対象物（平坦化膜）はＳｉＯ2またはＤＬＣである。
【００２０】
図３から明らかなように、ＳｉＯ2の場合、θ＝５０〜７０°でスパッタ収率は最大になる。一方、ＤＬＣの場合、ＳｉＯ2に比べて全体的なスパッタ収率は低いものの、θ＝２０°〜４０°でスパッタ収率が最大になる。Ａｌ2Ｏ3、ＳｉはＳｉＯ2と同じ傾向を示す。Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｔａ、ＲｕやＣｏＣｒＰｔなどの強磁性体合金はＣと同様な傾向を示す。これら材料の特徴を活かし、あらかじめスパッタ収率が多くなる角度θの方向にＱ−Ｍａｓｓを設置することで、Ｑ−Ｍａｓｓに導入される粒子の種類をある程度限定できる。例えばＳｉＯ2のエッチバックをしている場合、角度θ＝６０°の方向にＱ−Ｍａｓｓを設置し、質量分析を行うと、最大強度質量数６０のピークはほぼＳｉＯ2を示していると言える。ＤＬＣの角度θ＝６０°におけるスパッタ収率は、ＳｉＯ2に比べると著しく小さいためである。なお、被エッチング対象物の材料によってスパッタされる方向、量（スパッタ収率）が異なる性質があるが、これは基板へのイオンの入射角度によらない。一般的にはイオンの入射角度がαである場合、スパッタされた粒子は角度−αの方向に反跳するが、実際は熱等で失われるエネルギーがあるため角度が広がる。スパッタ収率の角度依存性で最適角度が２０°前後広がっているのはそのためである。
【００２１】
以上の傾向を鑑み、角度θをエッチバックしたい材料によって固定し、例えばＱ−Ｍａｓｓで得られるスペクトル面積（全ピーク強度の合計）の時間変化をモニタすることで、平坦化エッチングの終点を精度良く決められることを見出した。特許文献１記載の方法を用いてＳｉＯ2の平坦化エッチングの終点を決めようとした場合、最大質量数４４のピークをモニタすることになるが、ピーク強度そのものが小さいため精度がでない。しかし、角度θ＝６０°の位置にＱ−Ｍａｓｓプローブを固定し、スペクトル面積の時間変化をモニタすることで、特許文献１の方法の１０倍以上の感度を得ることができた。なお、従来技術との比較のためＱ−Ｍａｓｓを用いて説明したが、説明したように本発明におけるエッチングバック終点検出では所定の方向に向かってエッチングされた粒子の全数（スペクトル面積）の時間変化をモニタするものであり、分光する必要がない。つまりＱ−Ｍａｓｓに限らずイオンカウンターとして機能するものを使用することができ、簡易型、例えば分圧真空計等でも良い。
【００２２】
図４（ａ）および（ｂ）に、本発明の他の実施形態に係るＤＴＲ媒体の製造装置の構成図を示す。この装置は、ＨＤＤ用スパッタ成膜装置（例えばアネルバＣ３０１０）に改造を施し、本発明に係る方法に従って平坦化エッチングを行えるようにしたものである。この装置２０は、ロード・アンロードチャンバー（Ｌ/ＵＬ）２１、ＨＤＤ用のスパッタ成膜チャンバー２２〜２６（Ｐ６〜Ｐ２）、およびイオンビームエッチング装置３０を有する。試料はこれらのチャンバー間を真空一貫で移動できる。イオンビームエッチング装置３０は、エッチングチャンバー３１、チャンバー３１に取り付けられたイオンソース３２、チャンバー３１に取り付けられたＱ−Ｍａｓｓ３３、チャンバー３１内に設置されるキャリア３４を備える。このキャリア３４にエッチバックされる基板３５が保持される。図４のイオンビームエッチング装置３０では、キャリア３４に保持される基板３５に対してイオンソース３２は垂直に設置され、キャリア３４は回転機構を有していない。これは、量産性を考慮しているためである。また、Ｑ−Ｍａｓｓ３３は平坦化膜に応じて基板３５の垂線方向に対して所定の角度θ（ＳｉＯ2の場合θ＝５０〜７０°、ＤＬＣの場合θ＝２０〜４０°）の方向に固定されている。
【００２３】
以下、図５（Ａ）〜（Ｅ）を参照しながら、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法の一例を詳細に説明する。
【００２４】
まず、図５（Ａ）に示したように、基板５１上にインプリントレジスト５２を形成し、記録トラックとサーボ情報が凹凸で形成されたスタンパ５３を２０００ｂａｒで６０秒間圧着してパターンを転写する。例えば、基板にはガラス基板、インプリントレジストには高温で焼結することによってＳｉＯ2に変化するＳＯＧ（Spin-On-Glass）を用いる。
【００２５】
次に、図５（Ｂ）に示したようにスタンパ５３を剥離し、その後凹凸形状を保持するため、４５０℃以上の高温焼結もしくは酸素曝露処理を行う。
【００２６】
その後、図５（Ｃ）に示したように、凹凸が転写されたインプリントレジスト５２上に金属薄膜５４を成膜する。成膜する金属薄膜５４は、一般的なＨＤＤ用記録媒体の成膜方法（たとえばスパッタ法）で成膜する。例えば、軟磁性層としてＣｏＺｒＮｂを６０ｎｍ、配向制御用下地層としてＲｕを２０ｎｍ、強磁性記録層としてＣｏＣｒＰｔにＳｉＯ2を微量添加したものを２０ｎｍを成膜する。強磁性記録層は、長手膜でも垂直膜体でも良い。高密度記録を行う上では垂直膜の方が好ましい。金属薄膜５４上に保護層５５としてＤＬＣを４ｎｍ成膜する。
【００２７】
その後、図５（Ｄ）に示すように、平坦膜５６を形成する。平坦化膜５６は強磁性記録層５４と相互作用のない材料が好ましい。例えばＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、Ｃ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｒｕ等の材料を用いることができる。形成方法は、スパッタ法が好ましいが、基板にバイアスをかけながら行うバイアススパッタ法、ＩＢＤ（Ion Beam Deposition）法等で平坦化膜を形成してもよい。
【００２８】
平坦膜５６を製膜した後、図２または図４（ｂ）に示した、本発明に係るイオンビームエッチング装置を用いてエッチバックを行う。エッチバックは、図５（Ｅ）に示したように、強磁性体記録層５４上部にあるＤＬＣ保護膜５５と、平坦化膜５６が面一になる断面形状を狙いとするが、ＤＬＣ保護膜５５をエッチバック工程で除去してもよい。
【００２９】
図２のイオンビームエッチング装置を用いて、平坦化膜の材料に応じて好適な角度θを見つけるために、角度θを変化させてエッチバックを行った。
【００３０】
平坦化膜にＳｉＯ2を用いた場合の好適な角度θについて説明する。まずＱ−Ｍａｓｓプローブを角度θ＝６０°に固定してエッチバック終点検出を評価した。Ａｒイオンビームを照射し、平坦化エッチングを行っている間は、Ｑ−Ｍａｓｓスペクトル面積強度は５（単位無し）を示していた。１０分後、Ｑ−Ｍａｓｓスペクトル面積強度が急激に低下したので、平坦化エッチングを停止した。その後、再びＤＬＣ保護膜を形成し、潤滑剤を塗布した。得られたＤＴＲ媒体を設計浮上量１２ｎｍの記録再生ヘッドを用いて作製したＨＤＤについて再生評価を行った所、明瞭な再生信号を得る事ができた。１００枚のＤＴＲ媒体を製作したが、その全てで同程度の再生信号強度が得られた。
【００３１】
次に角度θを１０°〜８０°まで振って調べた所、θ＝１０°〜４０°ではＱ−Ｍａｓｓスペクトル面積強度は４．０以下であり、十分な感度が取れなかった。θ＝５０°〜７０°ではＱ−Ｍａｓｓスペクトル面積強度は４．０以上であり、終点検出に十分な感度を得ることができた。θ＝８０°でＱ−Ｍａｓｓスペクトル面積強度は２．０程度になり、十分な感度が取れなかった。以上の結果により、平坦化膜にＳｉＯ2を用いた場合においての好適な角度θは５０°≦θ≦７０°を満たすものであることがわかる。
【００３２】
比較のために、平坦化エッチングを時間制御で行った。平坦化エッチングを１０分で停止した試料を１００枚製作し、Ｒ／Ｗ評価を行った所、明瞭な再生信号が得られたものは６０枚程度で、信号強度が半分以下の試料も１０枚程度あった。従って、従来例である時間制御によるエッチバック終点検出では、このバラつきを押さえるのは困難であることがわかる。
【００３３】
平坦化膜にＣを用いた場合は、角度θ＝３０°の方向にＱ−Ｍａｓｓプローブを置けば良い。Ｃのスパッタ収率は低いので、ＳｉＯ2に比べて感度が鈍るが、Ｃは質量スペクトルピークが沢山でるので（１２、２４、３６、４８等）、スペクトル面積強度対ノイズ（ＳＮ）は大きなものになる。Ｑ−Ｍａｓｓスペクトル面積強度は２．６（単位無し）であった。角度を１０°〜８０°まで振って調べた所、θ＝１０°ではＱ−Ｍａｓｓスペクトル面積強度は１．０程度で十分な感度が取れなかった。θ＝２０°〜４０°まではＱ−Ｍａｓｓスペクトル面積強度は２．０以上であり、終点検出に十分な感度を得ることができた。θ＝５０°〜８０°でＱ−Ｍａｓｓスペクトル面積強度は２．０以下であり十分な感度が取れなかった。以上の結果により、平坦化膜にＣを用いた場合においての好適な角度θは２０°≦θ≦４０°を満たすものであることがわかる。
【００３４】
平坦化膜にＴｉ、Ｔａを用いた場合は、θ＝３０°でＱ−Ｍａｓｓスペクトル面積強度は３．０（単位無し）であった。平坦化膜にＲｕ、Ｐｔ、Ｐｄを用いた場合は、θ＝３０°でＱ−Ｍａｓｓスペクトル面積強度は５．０（単位無し）であった。これら材料の角度依存性は、Ｃの場合と同じであった。
【００３５】
平坦化膜にＡｌ2Ｏ3を用いた場合は、ＳｉＯ2のときと同様θ＝６０°で、Ｑ−Ｍａｓｓスペクトル面積強度は２．８（単位無し）であった。ただし、スパッタ収率がＣの時と同様に低いので、若干感度が低下するが、終点検出には問題ない。平坦化膜にＳｉを用いた場合は、ＳｉＯ2のときと同様θ＝６０°でＱ−Ｍａｓｓスペクトル面積強度は４．８（単位無し）であった。これら材料の角度依存性はＳｉＯ2と同じであった。
【００３６】
次に、本発明に係るＤＴＲ媒体の製造方法の変形例を示す。この変形例は、基板そのものを加工する点で前述の製造方法と異なる。
【００３７】
この変形例は図５（Ｂ）までは前述の製造方法と同様の工程を行う。この変形例において、インプリントレジストとしては一般的なノボラック系フォトレジスト（例えばｓ１８０１等）やＳＯＧ（Spin-On-Glass）を用いることができる。
【００３８】
図５（Ｂ）のようにパターンが転写されたインプリントレジスト５２にＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を行いインプリント残渣の除去（いわゆる底抜き）を行う（図示せず）。インプリントレジストにＳＯＧを用いた場合、反応性ガスはＳＦ6、ＣＦ4、ＣＨＦ3、Ｃ2Ｆ6等を用いることができる。ノボラック系フォトレジストの場合は、酸素ガスが好適である。
【００３９】
レジスト残渣を除去した後、レジストをマスクとしてイオンミリングを行う（図示せず）。イオンミリングにはＡｒイオンミリングが材料を選ばず好適であるが、Ｃｌガスを用いたＲＩＥや、ＣＯ＋ＮＨ3ガスを用いたＲＩＥでも良い。
【００４０】
その後、基板上部に残った残渣レジストを剥離した（図示せず）後、先に説明した図５（Ｃ）、図５（Ｄ）、図５（Ｅ）の工程を行って、図６に示すように基板加工型ＤＴＲ媒体を作製する。
【００４１】
次に、磁性膜エッチング方式でＤＴＲ媒体を製造する方法を図７を参照しながら説明する。図７（Ａ）に示すように、基板６１上に金属薄膜６４を成膜した後、その上に保護層６５を成膜する。例えば、ガラス基板上に軟磁性層としてＣｏＺｒＮｂを６０ｎｍ、配向制御用下地層としてＲｕを２０ｎｍ、強磁性記録層としてＣｏＣｒＰｔにＳｉＯ２を微量添加したものを２０ｎｍ、保護層６５としてＤＬＣを４ｎｍ順次成膜する。
【００４２】
その後、図７（Ｂ）に示したように、保護層６５上にインプリントレジスト６２として一般的なノボラック系フォトレジスト（例えばS1801等）やＳＯＧ（Spin-On-Glass）をスピンコート法で塗布する。その後、図７（Ｃ）および（Ｄ）に示すように、このインプリントレジスト６２にスタンパ６３を圧着させてインプリントを行う。
【００４３】
次に、図７（Ｅ）に示すようにパターンが転写されたインプリントレジスト６２に対して、ＲＩＥでインプリント残渣の除去（いわゆる底抜き）を行う。インプリントレジスト６２にＳＯＧを用いた場合、反応性ガスはＳＦ6、ＣＦ4、ＣＨＦ3、Ｃ2Ｆ6等を用いることができる。ノボラック系フォトレジストの場合は、酸素ガスが好適である。
【００４４】
図７（Ｆ）に示すように、インプリントレジスト６２をマスクとして保護膜６５および金属薄膜６４のエッチングを行う。エッチングにはＡｒイオンミリングが好適であるが、Ｃｌガスを用いたＲＩＥや、ＣＯ＋ＮＨ3ガスを用いたＲＩＥでも良い。
【００４５】
図７（Ｇ）に示すように、強磁性体上部に残った残渣レジストを剥離する。強磁性体上部に残った残渣レジスト剥離工程に酸素プラズマプロセスを用いた場合は、強磁性体記録部上部に保護膜ＤＬＣは存在しないが、ＳＦ6、ＣＦ4、ＣＨＦ3、Ｃ2Ｆ6等の反応性ガスを用いた剥離では、強磁性体上部にＤＬＣ保護層が残っている。次に平坦化膜６６の成膜を行う。
【００４６】
その後平坦化膜６６に対し平坦化エッチングを行い、図７（Ｈ）のような媒体が得られる。エッチバック終点の検出は、上記したように平坦化膜６６の材料にとっての最適な角度θでイオンカウンターを設置して行った。エッチバック後の基板には、図７（Ｉ）に示すように、ＤＬＣ層６７を新たに成膜しても良い。
【００４７】
以下、本発明に実施形態に係る磁気記録媒体の各層に用いられる材料や、各層の積層構造について説明する。
【００４８】
＜基板＞
基板としては、たとえばガラス基板、Ａｌ系合金基板、セラミック基板、カーボン基板、Ｓｉ単結晶基板などを用いることができる。ガラス基板には、アモルファスガラスまたは結晶化ガラスを用いることができる。アモルファスガラスとしては、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスなどがある。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスなどがある。セラミック基板としては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、これらの焼結体を繊維強化したものなどを用いることができる。Ｓｉ単結晶基板、いわゆるシリコンウエハーは表面に酸化膜を有していても構わない。また、上記金属基板、非金属基板の表面にメッキ法やスパッタ法を用いてＮｉＰ層が形成されたものを用いることもできる。
【００４９】
＜軟磁性下地層＞
垂直磁気記録媒体を作製する場合には、軟磁性下地層（ＳＵＬ）上に垂直磁気記録層を有するいわゆる垂直二層媒体とする。垂直二層媒体の軟磁性下地層は、記録磁極からの記録磁界を通過させ、記録磁極の近傍に配置されたリターンヨークへ記録磁界を還流させるために設けられている。すなわち、軟磁性下地層は記録ヘッドの機能の一部を担っており、記録層に急峻な垂直磁界を印加して、記録効率を向上させる役目を果たす。
【００５０】
軟磁性下地層には、Ｆｅ、ＮｉおよびＣｏのうち少なくとも１種を含む高透磁率材料が用いられる。このような材料として、ＦｅＣｏ系合金たとえばＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど、ＦｅＮｉ系合金たとえばＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど、ＦｅＡｌ系およびＦｅＳｉ系合金たとえばＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど、ＦｅＴａ系合金たとえばＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど、ＦｅＺｒ系合金たとえばＦｅＺｒＮなどが挙げられる。
【００５１】
軟磁性下地層に、Ｆｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮなどの微結晶構造、または微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を有する材料を用いることもできる。
【００５２】
軟磁性下地層の他の材料として、Ｃｏと、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、ＴｉおよびＹのうち少なくとも１種とを含有するＣｏ合金を用いることもできる。Ｃｏは、好ましくは８０ａｔ％以上含まれる。このようなＣｏ合金をスパッタリングにより成膜した場合にはアモルファス層が形成されやすい。アモルファス軟磁性材料は、結晶磁気異方性、結晶欠陥および粒界がないため、非常に優れた軟磁性を示す。また、アモルファス軟磁性材料を用いることにより、媒体の低ノイズ化を図ることができる。好適なアモルファス軟磁性材料としては、たとえばＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、及びＣｏＺｒＴａ系合金などを挙げることができる。
【００５３】
軟磁性下地層の下に、軟磁性下地層の結晶性の向上あるいは基板との密着性の向上のためにさらに下地層を設けてもよい。下地層材料としては、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｔ、もしくはこれらを含む合金、またはこれらの酸化物、窒化物を用いることができる。
【００５４】
軟磁性下地層と垂直磁気記録層との間に、非磁性体からなる中間層を設けてもよい。中間層の役割は、軟磁性下地層と記録層との交換結合相互作用を遮断すること、および記録層の結晶性を制御することである。中間層材料としては、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｓｉ、もしくはこれらを含む合金、またはこれらの酸化物、窒化物を用いることができる。
【００５５】
スパイクノイズ防止のために軟磁性下地層を複数の層に分け、厚さ０．５〜１．５ｎｍのＲｕを挟んで反強磁性結合させてもよい。また、軟磁性層と、ＣｏＣｒＰｔ、ＳｍＣｏ、ＦｅＰｔなどの面内異方性を持った硬磁性膜またはＩｒＭｎ、ＰｔＭｎなどの反強磁性体からなるピニング層とを交換結合させてもよい。この場合、交換結合力を制御するために、Ｒｕ層の上下に、磁性層たとえばＣｏ、または非磁性層たとえばＰｔを積層してもよい。
【００５６】
＜垂直磁気記録層＞
垂直磁気記録層には、たとえば、Ｃｏを主成分とし、少なくともＰｔを含み、必要に応じてＣｒを含み、さらに酸化物（たとえば酸化シリコン、酸化チタン）を含む材料が用いられる。垂直磁気記録層中では、磁性結晶粒子が柱状構造をなしていることが好ましい。このような構造を有する垂直磁気記録層では、磁性結晶粒子の配向性および結晶性が良好であり、結果として高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）を得ることができる。上記のような構造を得るためには、酸化物の量が重要になる。酸化物の含有量は、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｒの総量に対して、３ｍｏｌ％以上１２ｍｏｌ％以下が好ましく、５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下がより好ましい。垂直磁気記録層中の酸化物の含有量が上記の範囲であれば、磁性粒子の周りに酸化物が析出し、磁性粒子を孤立化および微細化させることができる。酸化物の含有量が上記範囲を超える場合、酸化物が磁性粒子中に残留し、磁性粒子の配向性、結晶性を損ね、さらには磁性粒子の上下に酸化物が析出し、結果として磁性粒子が垂直磁気記録層を上下に貫いた柱状構造が形成されなくなる。一方、酸化物の含有量が上記範囲未満である場合、磁性粒子の孤立化および微細化が不十分となり、結果として記録再生時におけるノイズが増大し、高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が得られなくなる。
【００５７】
垂直磁気記録層のＰｔの含有量は、１０ａｔ％以上２５ａｔ％以下であることが好ましい。Ｐｔ含有量が上記範囲であると、垂直磁気記録層に必要な一軸磁気異方性定数Ｋｕが得られ、さらに磁性粒子の結晶性、配向性が良好になり、結果として高密度記録に適した熱揺らぎ特性、記録再生特性が得られる。Ｐｔ含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子中にｆｃｃ構造の層が形成され、結晶性、配向性が損なわれるおそれがある。一方、Ｐｔ含有量が上記範囲未満である場合、高密度記録に適したＫｕしたがって熱揺らぎ特性が得られなくなる。
【００５８】
垂直磁気記録層のＣｒの含有量は、０ａｔ％以上２５ａｔ％以下が好ましく、１０ａｔ％以上２０ａｔ％以下がより好ましい。Ｃｒ含有量が上記範囲であると、磁性粒子の一軸磁気異方性定数Ｋｕを下げることなく高い磁化を維持でき、結果として高密度記録に適した記録再生特性と十分な熱揺らぎ特性が得られる。Ｃｒ含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子のＫｕが小さくなるため熱揺らぎ特性が悪化し、かつ磁性粒子の結晶性、配向性が悪化し、結果として記録再生特性が悪くなる。
【００５９】
垂直磁気記録層は、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｒ、酸化物に加えて、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅから選ばれる１種類以上の添加元素を含んでいてもよい。これらの添加元素を含むことにより、磁性粒子の微細化を促進するか、または結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性を得ることができる。これらの添加元素の合計含有量は、８ａｔ％以下であることが好ましい。８ａｔ％を超えた場合、磁性粒子中にｈｃｐ相以外の相が形成されるため、磁性粒子の結晶性、配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性が得られなくなる。
【００６０】
垂直磁気記録層の他の材料としては、ＣｏＰｔ系合金、ＣｏＣｒ系合金、ＣｏＰｔＣｒ系合金、ＣｏＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＣｏＰｔＳｉ、ＣｏＰｔＣｒＳｉが挙げられる。垂直磁気記録層に、Ｐｔ、Ｐｄ、ＲｈおよびＲｕからなる群より選択される少なくとも一種を主成分とする合金と、Ｃｏとの多層膜を用いることもできる。また、これらの多層膜の各層に、Ｃｒ、ＢまたはＯを添加した、ＣｏＣｒ／ＰｔＣｒ、ＣｏＢ／ＰｄＢ、ＣｏＯ／ＲｈＯなどの多層膜を用いることもできる。
【００６１】
垂直磁気記録層の厚さは、５〜６０ｎｍが好ましく、５〜３０ｎｍがより好ましい。この範囲の厚さを有する垂直磁気記録層は高記録密度に適している。垂直磁気記録層の厚さが５ｎｍ未満であると、再生出力が低過ぎてノイズ成分の方が高くなる傾向がある。一方、垂直磁気記録層の厚さが４０ｎｍを超えると、再生出力が高過ぎて波形を歪ませる傾向がある。垂直磁気記録層の保磁力は、２３７０００Ａ／ｍ（３０００Ｏｅ）以上であることが好ましい。保磁力が２３７０００Ａ／ｍ（３０００Ｏｅ）未満であると、熱揺らぎ耐性が劣る傾向がある。垂直磁気記録層の垂直角型比は、０．８以上であることが好ましい。垂直角型比が０．８未満であると、熱揺らぎ耐性に劣る傾向がある。
【００６２】
＜保護層＞
保護層は、垂直磁気記録層の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぐ作用を有する。保護層の材料としては、たとえばＣ、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2を含む材料が挙げられる。保護層の厚さは、１〜１０ｎｍとすることが好ましい。保護層の厚さを上記の範囲にすると、ヘッドと媒体の距離を小さくできるので、高密度記録に好適である。
【００６３】
カーボンは、ｓｐ2結合炭素（グラファイト）とｓｐ3結合炭素（ダイヤモンド）に分類できる。耐久性、耐食性はｓｐ3結合炭素のほうが優れるが、結晶質であることから表面平滑性はグラファイトに劣る。通常、カーボンの成膜はグラファイトターゲットを用いたスパッタリング法で形成される。この方法では、ｓｐ2結合炭素とｓｐ3結合炭素が混在したアモルファスカーボンが形成される。ｓｐ3結合炭素の割合が大きいものはダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）と呼ばれる。耐久性、耐食性に優れ、アモルファスであることから表面平滑性にも優れるため、磁気記録媒体の表面保護膜として利用されている。ＣＶＤ（Chemical vapor Deposition）法によるＤＬＣの成膜は、原料ガスをプラズマ中で励起、分解し、化学反応によってＤＬＣを生成させるため、条件を合わせることで、よりｓｐ3結合炭素に富んだＤＬＣを形成することができる。
【００６４】
＜潤滑層＞
潤滑剤としては、たとえばパーフルオロポリエーテル、フッ化アルコール、フッ素化カルボン酸などを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】Ｑ−Ｍａｓｓ分光法を用いたエッチバック終点検出の例を示す図。
【図２】本発明に係る磁気記録媒体の製造方法に用いられるイオンビームエッチング装置の概略図。
【図３】ＳｉＯ2とＤＬＣのスパッタ収率の角度θ依存性を示す図。
【図４】本発明の他の実施形態に係るＤＴＲ媒体の製造装置の構成図。
【図５】本発明に係る磁気記録媒体の製造方法を示す図。
【図６】本発明に係る他の製造方法で製造された基板加工型ＤＴＲ媒体の断面図。
【図７】本発明に係る磁性膜エッチング方式の磁気記録媒体の製造方法を示す図。
【符号の説明】
【００６６】
１０…イオンビームエッチング装置、１１…プロセスチャンバー、１２…イオンソース、１３…四重極型質量分析器（Ｑ−Ｍａｓｓ）、１４…回転式ステージ、１５…基板、２０…ＤＴＲ媒体製造装置、２１…ロード・アンロードチャンバー（Ｌ／ＵＬ）、２２〜２６…ＨＤＤ用スパッタ成膜チャンバー（Ｐ６〜Ｐ２）、３０…イオンビームエッチング装置、３１…エッチングチャンバー、３２…イオンソース、３３…Ｑ−Ｍａｓｓ、３４…キャリア、３５…基板、５１…基板、５２…インプリントレジスト、５３…スタンパ、５４…金属薄膜、５５…保護層、５６…平坦化膜、６１…基板、６２…インプリントレジスト、６３…スタンパ、６４…金属薄膜、６５…保護層、６６…平坦化膜、６７…保護膜。
【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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【図６】
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【図７】
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