(57)【要約】【課題】微細なパターンで、且つ、周縁部が角張った形状に被加工層を加工することができるドライエッチング方法等を提供する。【解決手段】エッチングパターンの輪郭に相当する第１のマスク層２０の周縁部に沿って、磁性薄膜層（被加工層）１８の反対側に突出する段部２１を形成する。【選択図】      図９
2005026359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工層上のマスク層を所定のパターンの形状に加工するマスク層加工工程と、前記被加工層の露出部分をドライエッチングにより除去し、前記パターンの形状に加工する被加工層加工工程と、を含んでなるドライエッチング方法であって、
前記マスク層加工工程は、前記パターンの輪郭に相当する前記マスク層の周縁部に沿って、前記被加工層の反対側に突出する段部を形成するようにしたことを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記マスク層加工工程は、前記マスク層を第１のマスク層として、該第１のマスク層上に第２のマスク層を形成し、前記パターンの形状に加工する第２のマスク層加工工程と、前記第１のマスク層の露出部分をイオンビームエッチングにより除去しつつ、該イオンビームエッチングにより除去されて飛散する粒子を前記第２のマスク層の側面に再付着させることにより前記第１のマスク層の周縁部に前記段部を形成する第１のマスク層加工工程と、を含むことを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記第１のマスク層加工工程は、前記イオンビームエッチングのビーム電圧の調節及びガスの種類の選択の少なくとも一方のエッチング条件の設定により、前記段部の形状を制御することを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項４】
請求項２又は３において、
前記第２のマスク層加工工程は、前記第２のマスク層の材料としてレジスト材料を用いることを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記マスク層と、前記被加工層と、の間に、中間膜層を形成し、前記被加工層加工工程の後に、前記中間膜層を除去する中間膜層除去工程を設けたことを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項６】
請求項１において、
前記マスク層加工工程は、前記マスク層を第１のマスク層として、第２のマスク層を前記被加工層上に直接又は間接に前記パターンと凹凸が逆のパターンで形成する第２のマスク層形成工程と、前記第２のマスク層上及び該第２のマスク層の間の溝部底面に前記第１のマスク層を成膜し、前記溝部の側面に沿って突出する段部を有する形状の第１のマスク層を形成する第１のマスク層形成工程と、前記第２のマスク層を溶解液中で溶解させて除去する第２のマスク層除去工程と、を含むことを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、
前記被加工層加工工程は、反応性イオンエッチングにより前記被加工層を加工する工程であることを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載のドライエッチング方法を用いて、前記被加工層として情報記録層が多数の記録要素に分割され、且つ、該記録要素の周縁部が角張った形状に加工されたことを特徴とする情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体、情報記録媒体等の加工に用いられるドライエッチング方法及び情報記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体、情報記録媒体等の微細加工技術として、被加工層上に所定のパターンのマスク層を形成するマスク層加工工程と、被加工層の露出部分をドライエッチングにより除去し、前記パターンの形状に加工する被加工層加工工程と、を含んでなるドライエッチング方法が知られている。
【０００３】
ドライエッチングには様々な種類があるが、これらのうち反応性イオンエッチングは、反応性ガスの種類、マスクの材料を適宜選択することにより、被加工層のエッチングレートと、マスクのエッチングレートと、の選択比を大きくすることができ、これによりマスク層を薄くして、微細なパターンの加工を実現できる等の理由により、現在広く用いられている。
【０００４】
反応性イオンエッチングは、主として半導体製造の分野で発展してきた技術であるが、例えば、磁性層を有する情報記録媒体の製造等の他の分野においてもこの技術を利用することができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１２―３２２７１０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ドライエッチングの手法を用いることで、被加工層を微細なパターンの形状に加工することはできても、図２１（Ａ）に示されるように、パターンの輪郭に相当する周縁部１００Ａが角張った形状に被加工層１００を加工することは困難であり、実際には被加工層の周縁部は丸みを帯びた形状に加工され、所望の加工形状と、実際の加工形状と、の間に、一定のずれが生じていた。
【０００７】
より詳細に説明すると、ドライエッチングでは、被加工層と共に被加工層上のマスク層も少しずつ除去されるが、この際、図２１（Ｂ）に示されるようにマスク層１０２は周縁部１０２Ａが他部よりも早く除去される。このため、図２１（Ｃ）に示されるように被加工層１００の周縁部１００Ａは他部よりも早くマスク層１０２から露出することになる。これにより、被加工層１００は周縁部１００Ａが他部よりも早く除去され、図２１（Ｄ）に示されるように周縁部１００Ａが丸みを帯びた形状に加工される。この現象はドライエッチングに一般的に見られるが反応性イオンエッチングで特に顕著である。
【０００８】
尚、ドライエッチングでは、一部のイオンが被加工層に対して若干傾斜して照射されるため、傾斜して照射されるイオンに対してマスクの陰になる被加工層１００の側面はテーパ形状に加工される。
【０００９】
パターンの微細化に伴い、このような加工形状のずれが製品の特性等に及ぼす影響が相対的に大きくなる傾向があり、例えば、情報記録媒体、情報の記録・再生装置ではこのような加工形状のずれが製品の特性等に及ぼす影響が問題となりやすい。このため、周縁部が角張った形状に被加工層を加工できるドライエッチング技術に対するニーズが高まっている。
【００１０】
尚、マスク層の周縁部が他部よりも早く除去されることを考慮して予め充分な厚さのマスク層を被加工層上に形成すれば、このような事態を回避しうるが、マスク層も一般的にドライエッチングで所定のパターンの形状に加工され、側面がテーパ形状となるため、パターンのピッチが小さい場合、マスク層を厚くすると、マスク層又は被加工層に両側面が連続したＶ字断面の凹部が形成されてエッチングがそれ以上進行しなくなり、被加工層を所望の深さまで加工できないことがある。
【００１１】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、微細なパターンで、且つ、周縁部が角張った形状に被加工層を加工することができるドライエッチング方法等を提供することをその課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パターンの輪郭に相当するマスク層の周縁部に沿って被加工層の反対側に突出する段部を形成することにより、上記課題を解決するに至った。
【００１３】
このようにすることで、被加工層のドライエッチングにおいて、マスク層の侵食が周縁部で他部よりも早く進行しても、段部の分だけ被加工層における周縁部の露出が遅れるため、被加工層の周縁部が他部よりも早く除去されることを防止し、周縁部が角張った形状に被加工層を加工することができる。
【００１４】
尚、本発明を完成する過程において、パターンが微細である場合、マスク層の周縁部に段部を形成することは困難であると考えられたが、発明者は様々なドライエッチンの手法を試行錯誤し、パターンが微細であってもマスク層の周縁部に段部を形成することができる手法を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１５】
即ち、次のような本発明により、上記課題の解決を図ることができる。
【００１６】
（１）被加工層上のマスク層を所定のパターンの形状に加工するマスク層加工工程と、前記被加工層の露出部分をドライエッチングにより除去し、前記パターンの形状に加工する被加工層加工工程と、を含んでなるドライエッチング方法であって、前記マスク層加工工程は、前記パターンの輪郭に相当する前記マスク層の周縁部に沿って、前記被加工層の反対側に突出する段部を形成するようにしたことを特徴とするドライエッチング方法。
【００１７】
（２）前記マスク層加工工程は、前記マスク層を第１のマスク層として、該第１のマスク層上に第２のマスク層を形成し、前記パターンの形状に加工する第２のマスク層加工工程と、前記第１のマスク層の露出部分をイオンビームエッチングにより除去しつつ、該イオンビームエッチングにより除去されて飛散する粒子を前記第２のマスク層の側面に再付着させることにより前記第１のマスク層の周縁部に前記段部を形成する第１のマスク層加工工程と、を含むことを特徴とする前記（１）のドライエッチング方法。
【００１８】
（３）前記第１のマスク層加工工程は、前記イオンビームエッチングのビーム電圧の調節及びガスの種類の選択の少なくとも一方のエッチング条件の設定により、前記段部の形状を制御することを特徴とする前記（２）のドライエッチング方法。
【００１９】
（４）前記第２のマスク層加工工程は、前記第２のマスク層の材料としてレジスト材料を用いることを特徴とする前記（２）又は（３）のドライエッチング方法。
【００２０】
（５）前記マスク層と、前記被加工層と、の間に、中間膜層を形成し、前記被加工層加工工程の後に、前記中間膜層を除去する中間膜層除去工程を設けたことを特徴とする前記（１）乃至（４）のいずれかのドライエッチング方法。
【００２１】
（６）前記マスク層加工工程は、前記マスク層を第１のマスク層として、第２のマスク層を前記被加工層上に直接又は間接に前記パターンと凹凸が逆のパターンで形成する第２のマスク層形成工程と、前記第２のマスク層上及び該第２のマスク層の間の溝部底面に前記第１のマスク層を成膜し、前記溝部の側面に沿って突出する段部を有する形状の第１のマスク層を形成する第１のマスク層形成工程と、前記第２のマスク層を溶解液中で溶解させて除去する第２のマスク層除去工程と、を含むことを特徴とする前記（１）のドライエッチング方法。
【００２２】
（７）前記被加工層加工工程は、反応性イオンエッチングにより前記被加工層を加工する工程であることを特徴とする前記（１）乃至（６）のいずれかのドライエッチング方法。
【００２３】
（８）前記（１）乃至（７）のいずれかに記載のドライエッチング方法を用いて、前記被加工層として情報記録層が多数の記録要素に分割され、且つ、該記録要素の周縁部が角張った形状に加工されたことを特徴とする情報記録媒体。
【００２４】
尚、本明細書において、「イオンビームエッチング」という用語は、例えばイオンミリング等の、イオン化したガスを被加工体に照射して除去する加工方法の総称という意義で用いることとし、イオンビームを絞って照射する加工方法に限定しない。
【００２５】
又、「角張った形状」という用語は、幾何的な厳密な角を有する形状に限定されず、過度の丸みを帯びていない、換言すれば、製品の良好な特性が得られるだけの若干の丸みを帯びた形状も含む意義で用いることとする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
本実施形態は、図１に示されるような試料の出発体にドライエッチング等の加工を施すことにより、図２に示されるような所定のラインアンドスペースパターンの形状に磁性薄膜層（被加工層）を加工するためのドライエッチング方法に関するものであり、磁性薄膜層を被覆するマスクの形状及びその形成方法に特徴を有している。他の構成については従来のドライエッチング方法と同様であるので説明を適宜省略することとする。
【００２８】
試料１０の出発体は、ガラス基板１２に、磁性薄膜層１６、中間膜層１８、第１のマスク層２０、第２のマスク層２２がこの順で形成された構成である。
【００２９】
磁性薄膜層１６は、厚さが５〜３０ｎｍで、材料はＣｏＣｒ（コバルト−クロム）合金である。
【００３０】
中間膜層１８は、厚さが５〜５０ｎｍで、材料はＴｉＮ（窒化チタン）である。
【００３１】
第１のマスク層２０は、厚さが５〜３０ｎｍで、材料はＮｉ（ニッケル）である。
【００３２】
第２のマスク層２２は、厚さが３０〜３００ｎｍで、材料は電子線レジスト（ＺＥＰ５２０  日本ゼオン社）である。
【００３３】
試料１０の加工は、図３に示されるイオンビームエッチング装置等を用いて行う。
【００３４】
イオンビームエッチング装置３０は、真空チャンバー３２と、真空チャンバー３２内に試料１０を載置するためのＥＳＣ（静電チャック）ステージ電極３４と、イオンを発生してステージ電極３４に照射するためのイオンガン３６と、イオンガン３６にアルゴンガスを供給するためのガス供給部３８と、イオンガン３６にビーム電圧を印加するための電源４０と、を備えている。尚、真空チャンバー３２には、アルゴンガスを排出するための排出孔３２Ａが設けられている。
【００３５】
イオンガン３６は、電源４０に結線された陽極３６Ａと、陰極３６Ｂと、を備えている。陰極３６Ｂには多数の微細孔３６Ｃが設けられており、該微細孔３６Ｃからイオン化したアルゴンガスを放出・照射するように構成されている。
【００３６】
次に、試料１０の加工方法について、図４に示すフローチャートに沿って説明する。
【００３７】
まず、前記図１に示される試料１０の出発体を用意する（Ｓ１０２）。試料１０の出発体はガラス基板１２に、磁性薄膜層１６、中間膜層１８、第１のマスク層２０を、この順でスパッタリング法により形成し、更に第２のマスク層２２をスピンコート法で塗布することにより得られる。
【００３８】
この試料１０の出発体の第２のマスク層２２に電子線露光装置（図示省略）を用いて前記パターンのスペースに相当する部分を露光し、ＺＥＤ−Ｎ５０（日本ゼオン社）を用いて室温で５分現像して露光部を除去し、図５に示されるように微細な間隔で多数の溝を形成する（Ｓ１０４）。
【００３９】
次に、イオンビームエッチング装置３０を用いて、図６に示されるように溝底面の第１のマスク層２０を除去する（Ｓ１０６）。具体的には、試料１０をＥＳＣステージ電極３４に載置・固定し、イオンガン３６にアルゴンガスを供給してイオン化し、電源４０が陽極３６Ａ及び陰極３６Ｂ間にビーム電圧を印加すると、アルゴンガスは陰極３６Ｂ側に接近し、更に、微細孔３６Ｃを挿通して真空チャンバー３２内に放出され、試料１０に照射される。これによりアルゴンガスが試料１０に衝突し、第１のマスク層２０の表面を除去する。尚、アルゴンガスは、第２のマスク層２２の表面も除去する。
【００４０】
この際、第１のマスク層２０から除去されて飛散する粒子の一部は、図６に示されるように、溝底面近傍の第２のマスク層２２の側面に再付着する。この再付着物が後述するように第１のマスク層２０の周縁部の段部になる。尚、溝側面のテーパ角のため、第１のマスク層２０には、第２のマスク層２２に形成される溝よりも幅が狭い溝が形成される。
【００４１】
イオンビームエッチングが進行すると、図７及び図８に示されるように溝底面の第１のマスク層２０及び溝以外の領域の第２のマスク層２２が次第に薄くなる一方、第２のマスク層２２の側面の再付着物は増加し、成長する。尚、イオンビームエッチングの設定条件により、再付着物の形状を制御することができる。例えば、電源４０のビーム電圧を大きくすれば、それだけ再付着物を大きく成長させることができる。
【００４２】
イオンビームエッチングが更に進行すると、図９に示されるように溝底面の第１のマスク層２０は完全に除去されて前記パターンの形状に加工されると共に、再付着物はパターンの輪郭に相当する第１のマスク層２０の周縁部に沿って残存し、これにより、磁性薄膜層１６の反対側に突出する段部２１が第１のマスク層２０の周縁部に沿って形成される。尚、第２のマスク層２２も大部分が除去されるが微小量が段部２１の間に残存する。
【００４３】
このように再付着物が第１のマスク層２０の周縁部に沿って残存する理由は必ずしも明らかではないが、概ね次のように考えられる。図６、図７のように再付着物（即ち段部）の高さよりも第２のマスク層の高さが高い場合には、再付着部は増加し、成長する。一方、図８のように第２のマスク層の高さが再付着物よりも低くなると、再付着物もエッチングされ始める。しかし再付着物には、第１のマスク層２０から除去されて飛散する粒子の一部が再付着するので、少なくとも第２のマスク層と比較すると、エッチングにより高さが減っていくスピードは小さい。その結果、最終的に図９のように、再付着物は第１のマスク層２０の周縁部に沿って残存し、これにより、周縁部に段部２１を有する第１のマスク層２０が形成されると考えられる。
【００４４】
次に、ＣＦ４（四フッ化炭素）ガス又はＳＦ６（六フッ化硫黄）ガス（ハロゲン系の反応ガス）を反応ガスとする反応性イオンエッチングにより、図１０に示されるように溝底面の中間膜層１８を除去する（Ｓ１０８）。第２のマスク層２２は、ハロゲン系の反応ガスに対する耐エッチング性が低いため、エッチング開始後、短時間で完全に除去される。又、第１のマスク層２０も除去されるが、ハロゲン系の反応ガスに対する耐エッチング性が高いため、エッチング開始後、除々に除去される。この際、第１のマスク層２０は周縁部において他部よりもエッチングが早く進行するが、第１のマスク層２０の周縁部に沿って段部２１が形成されていたため、第１のマスク層２０は周縁部よりも他部が早く除去され、第１のマスク層２０は中間膜層１８の周縁部に残存し、中間膜層１８の周縁部に沿って段部が形成される。尚、中間膜層１８の周縁部以外の領域にも第１のマスク層２０は残存するが、その量は微小である（図示省略）。
【００４５】
次に、ＣＯガス及びＮＨ３ガスを反応ガスとする反応性イオンエッチングにより、図１１に示されるように溝底面の磁性薄膜層１６を除去する（Ｓ１１０）。これにより、磁性薄膜層１６が多数の記録要素１６Ａに分割される。
【００４６】
中間膜層１８は、ＣＯガスに対する耐エッチング性が高いため、エッチング開始後、除々に除去される。この際、中間膜層１８は周縁部において他部よりもエッチングが早く進行するが、中間膜層１８の周縁部に沿って第１のマスク層２０が段部として残存していたため、中間膜層１８は周縁部と、他部と、の厚さのばらつきが縮小されつつ加工され、周縁部が他部よりも若干盛り上がった形状で記録要素１６Ａ上に残存する。即ち、記録要素１６Ａの上面は露出しないので、記録要素１６Ａは、周縁部が他部よりも早く除去されることがない。従って、記録要素１６Ａは、周縁部が丸みを帯びることなく、角張った形状に加工される。
【００４７】
ここで、「角張った形状」という用語は、前述のように幾何的な厳密な角を有する形状に限定されず、過度の丸みを帯びていない、換言すれば、製品の良好な特性が得られるだけの若干の丸みを帯びた形状も含む。例えば、ハードディスクの場合、上面に記録・再生に充分な程度の平らな幅が残されていれば、周縁部が若干の丸みを帯びていても「角張った形状」に該当する。具体的な形状については磁気記録媒体の種類、面記録密度、トラックピッチ、トラック幅、記録・再生ヘッド等に応じて適宜判断される。
【００４８】
次に、ＣＦ４ガス又はＳＦ６ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、記録要素１６Ａの上面に残存する中間膜層１８を完全に除去する（Ｓ１１２）。尚、ＣＦ４ガス又はＳＦ６ガスを用いた反応性アッシング装置（図示省略）で記録要素の上面に残存する中間膜層１８を除去してもよい。このように、中間膜層１８を除去することにより、イオンビームエッチング等のドライエッチングで形成された段部は記録要素１６Ａに転写されることなく確実に除去される。
【００４９】
尚、記録要素１６Ａの上面に残存する中間膜層１８は薄いので、短時間で除去することができ、又、記録要素１６Ａはハロゲン系の反応ガスに対するエッチングレートが低いので、記録要素１６Ａは、周縁部は丸みを帯びた形状に加工されることはない。
【００５０】
これにより、加工が完了し、前記図２に示されるような試料１０が得られる。
【００５１】
以上のように、第１のマスク層２０の周縁部に沿って段部２１を形成することで、磁性薄膜層１６の周縁部が他部よりも早く露出することを防止し、周縁部が角張った形状に、磁性薄膜層１６を加工することができる。
【００５２】
又、第１のマスク層２０の周縁部に沿って段部２１を形成することで、第１のマスク層２０を厚くすることなく磁性薄膜層１６の周縁部が他部よりも早く露出することを防止でき、それだけ微細なパターンで磁性薄膜層１６を加工することができる。
【００５３】
又、イオンビームエッチングにより第１のマスク層２０をパターンの形状に加工しつつ、段部２１を形成することができるので、本実施形態に係るドライエッチング方法は生産効率がよい。
【００５４】
又、イオンビームエッチングはマスクとして直接レジスト材料を用いることができ、反応性イオンエッチングのようにレジスト材料を転写して得られるマスクを必要としないので、本実施形態に係るドライエッチング方法はこの点でも生産効率がよく、エッチンングパターンの転写精度もよい。
【００５５】
尚、本実施形態において、電子線露光装置を用いて第２のマスク層２２を所定のパターンに加工しているが、例えばインプリントにより第２のマスク層２２に所定のパターンの凹凸を転写し、第１のマスク層２０のイオンビームエッチングのためのマスクとして用いてもよい。又、イオンビームエッチングに対するエッチングレートが比較的低い材料であれば、第２のマスク層の材料は特に限定されない。
【００５６】
又、本実施形態において、第１のマスク層２０の材料はＮｉであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、中間膜層１８を加工するドライエッチングに対するエッチングレートが低い材料であれば、第１のマスク層の材料は特に限定されない。同様に、中間膜層１８の材料も、磁性薄膜層１６を加工するドライエッチングに対するエッチングレートが低い材料であれば、特に限定されない。
【００５７】
又、本実施形態において、磁性薄膜層１６と第１のマスク層２０との間に中間膜層１８を形成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１のマスク層２０を磁性薄膜層１６上に直接形成してもよい。尚、この場合、第１のマスク層２０の材料は、磁性薄膜層１６を加工するドライエッチングに対するエッチングレートが低い材料を適宜選択すればよい。
【００５８】
又、本実施形態において、磁性薄膜層１６の材質はＣｏＣｒ合金とされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、鉄属元素（Ｃｏ、Ｆｅ（鉄）、Ｎｉ）を含む他の合金、これらの積層体等の他の材質の磁性薄膜層の加工にも本発明を適用可能である。
【００５９】
又、本実施形態において、磁性薄膜層１６を加工するための反応性イオンエッチングの反応ガスとしてＮＨ３ガスが添加されたＣＯガスを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＣＯの分解を抑制する作用を有するアミン類ガス等の他の含窒素化合物ガスが添加されたＣＯガスを反応ガスを用いて磁性薄膜層１６を加工してもよい。
【００６０】
又、本実施形態において、中間膜層１８を加工、除去するための反応性イオンエッチングの反応ガスとしてＣＦ４ガス又はＳＦ６ガスを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、他のハロゲン系の反応ガスを用いて中間膜層１８を加工、除去してもよい。
【００６１】
又、本実施形態において、アルゴンガスを用いたイオンビームエッチングにより、第１のマスク層２０の露出部分を除去しつつ、除去されて飛散する粒子を第２のマスク層２２の側面に再付着させて段部２１を形成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、Ｋｒ（クリプトン）、Ｘｅ（キセノン）等の他の希ガスを用いたイオンビームエッチングにより、第１のマスク層２０の露出部分を除去しつつ段部２１を形成してもよい。尚、本実施形態では、段部２１の形状を制御するためのイオンビームエッチングの設定条件としてビーム電圧を例示しているが、ガスの種類を選択することで、段部２１の形状を制御することも可能である。
【００６２】
更に、例えば、反応性イオンエッチング等の他のドライエッチングの手法でも、エッチング条件を適宜調節すればマスク層の露出部分を除去しつつマスクの周縁部に沿って段部を形成することが可能である。
【００６３】
又、以下に示す本発明の第２実施形態のように、リフトオフ法を用いて第１のマスク層２０の周縁部に段部２１を形成することもできる。
【００６４】
本第２実施形態は、図１２のフローチャートに示されるように、図１３に示される試料１０の出発体を、ガラス基板１２に、磁性薄膜層１６、中間膜層１８、第２のマスク層２２をこの順で形成（Ｓ２０２）した構成とし、第１のマスク層２０を後工程で形成するようにしたものである。
【００６５】
まず、第２のマスク層２２に電子線露光装置（図示省略）を用いて前記第１実施形態と反対に前記パターンのラインに相当する部分を露光し、ＺＥＤ−Ｎ５０（日本ゼオン社）を用いて室温で５分現像して露光部を除去し、図１４に示されるように微細な間隔で多数の溝を形成する（２０４）。
【００６６】
次に、スパッタリング法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等により、第２のマスク層２２上及び第２のマスク層２２の間の溝部に第１のマスク層２０を成膜する（Ｓ２０６）。図１５に示されるように、第１のマスク層２０は、第２のマスク層２２の上端近傍及び第２のマスク層２２の間の中間膜層１８の露出部分上に形成される。この際、溝部底面近傍の第２のマスク層２２の側面にも第１のマスク層２０が形成され、溝底面の第１のマスク層２０は、周縁部に段部を有する形状に形成される。尚、第２のマスク層２２の側面の上下方向中間部には、第１のマスク層２０は殆ど付着しない。
【００６７】
このように第１のマスク層２０が周縁部に段部を有する形状に形成される理由は必ずしも明らかではないが、概ね次のように考えられる。スパッタリング法で例えると、試料１０に対し垂直方向から傾斜して接近するスパッタ粒子が存在し、これらは溝底面に付着する前に第２のマスク層２２の側面に付着する。しかし、第２のマスク層２２の側面の上下方向中間部には、第２のマスク層２２の上端近傍に形成された第１のマスク層による遮蔽により、粒子が届かなくなり、第１のマスク層２０は第２のマスク層２２の側面の上下方向中間部にはは殆ど付着せず、溝部底面近傍に集中して付着する。その結果、第１のマスク層２０が周縁部に段部を有する形状に形成されると考えられる。
【００６８】
ここで、試料１０を溶解液中に浸漬し、第２のマスク層２２を溶解させて除去すると、図１６に示されるように、周縁部に段部２１を有する第１のマスク層２０が中間膜層１８上に残存する（Ｓ２０８）。尚、第２のマスク層２２の上端近傍に形成された第１のマスク層２０は、第２のマスク層２２と共に除去される。
【００６９】
以後、前記第１実施形態における工程Ｓ１０８〜１１２（図１０、図１１参照）と同様の工程Ｓ２１０〜２１４を実行することにより、前記図２に示されるような試料１０が得られる。
【００７０】
尚、前記第１及び第２実施形態において、試料１０はガラス基板１２に磁性薄膜層１６を形成した構成の試験用の試料であるが、ハードディスク等の磁気ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ、磁気ヘッド等の磁性薄膜層を有する情報記録媒体、情報記録・再生装置の他、半導体製品等の製品の加工にも本発明を適用可能である。
【００７１】
（実施例）
上記実施形態のとおり、試料１０を加工した。尚、磁性薄膜層１６の厚さを約２５ｎｍ、中間膜層１８の厚さを約４０ｎｍ、第１のマスク層２０の厚さを約１５ｎｍ、第２のマスク層２２の厚さを約１３０ｎｍとした。
【００７２】
第２のマスク層２２に、ピッチが約２００ｎｍ、ラインとスペースとの比率が約３：１のパターン（即ち、ライン幅が約１５０ｎｍ、スペース幅が約５０ｎｍのパターン）を露光・現像したところ、側面が垂直な溝が形成された。
【００７３】
次に、溝底面の第１のマスク層２０をイオンビームエッチングにより除去したところ、図１７に示されるように、第１のマスク層２０の周縁部に段部２１が形成された。尚、ビーム電圧を５００Ｖ、ビーム電流を５００ｍＡに調節した。
【００７４】
更に、ソースパワーを１０００Ｗ、バイアスパワーを１５０Ｗに調節し、ＳＦ６ガスを反応ガスとする反応性イオンエッチングにより、溝底面の中間層１８を除去した。続いて、ソースパワーを１０００Ｗ、バイアスパワーを２５０Ｗに調節し、ＣＯガス及びＮＨ３ガスを反応ガスとする反応性イオンエッチングにより、溝底面の磁性薄膜層１６を除去して分割し、記録要素１６Ａを形成した。最後に、ソースパワーを１０００Ｗ、バイアスパワーを５０Ｗに調節し、ＳＦ６ガスを反応ガスとする反応性イオンエッチングにより、記録要素１６Ａ上に残存する中間層１８を除去した。図１８に示されるように、記録要素１６Ａは周縁部が丸みを帯びることなく、角張った形状に加工されていることが確認された。
【００７５】
（比較例）
上記実施例に対し、中間膜層１８は形成しなかった。又、第１のマスク層２０の材質をＴｉＮ（窒化チタン）とし、ＳＦ６ガスを反応ガスとする反応性イオンエッチングにより、第１のマスク層２０を加工した。尚、ソースパワーを１０００Ｗ、バイアスパワーを１５０Ｗに調節した。又、第２のマスク層２０の厚さを約２５０ｎｍとした。その他の条件は、上記実施例と同様とし、試料１０を加工した。
【００７６】
図１９に示されるように、反応性イオンエッチングにより加工された第１のマスク層２０の周縁部には段部は形成されず、若干丸みを帯びていた。
【００７７】
更に、最終的に形成された記録要素１６Ａは、図２０に示されるように、周縁部が丸みを帯びており、記録要素１６Ａは断面が略半円の形状に加工された。
【００７８】
このように、従来のドライエッチング方法を用いた場合、被加工層の周縁部は丸みを帯びた形状に加工されることが多く、言い換えれば情報記録層等の被加工層が周縁部に角張った形状に加工された情報記録媒体等の製品は、本発明に係るドライエッチング方法を用いて加工された可能性が高い。
【００７９】
特に、反応性ドライエッチングを用いて被加工層が加工され、且つ、被加工層の周縁部が角張った形状に加工された製品は、本発明に係るドライエッチング方法を用いて加工された製品であると推定される。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、微細なパターンで、且つ、周縁部が角張った形状に被加工層を加工することが可能となるという優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る試料の出発体の構成を模式的に示す側断面図
【図２】同出発体を加工して得られる試料の完成体の構造を模式的に示す側断面図
【図３】同試料の加工に用いられるイオンビームエッチング装置の構造を模式的に示す一部ブロック図を含む側面図
【図４】同試料の加工工程を示すフローチャート
【図５】第２のマスク層が所定のパターンで分割された試料の形状を示す側断面図
【図６】溝底面の第１のマスク層が除去されつつ段部が形成された試料の形状を模式的に示す側断面図
【図７】溝底面の第１のマスク層が更に除去されつつ段部が成長した試料の形状を模式的に示す側断面図
【図８】段部の間の第２のマスク層が段部よりも低く除去された試料の形状を模式的に示す側断面図
【図９】溝底面の第１のマスク層が完全に除去された試料の形状を模式的に示す側断面図
【図１０】溝底面の中間膜層が完全に除去された試料の形状を模式的に示す側断面図
【図１１】磁性薄膜層が分割された試料の形状を模式的に示す側断面図
【図１２】本発明の第２実施形態に係る試料の加工工程を示すフローチャート
【図１３】同試料の出発体の構成を模式的に示す側断面図
【図１４】第２のマスク層が所定のパターンで分割された同試料の形状を示す側断面図
【図１５】溝底面等に第１のマスク層が形成された同試料の形状を模式的に示す側断面図
【図１６】第２のマスク層が除去され、周縁部に段部を有する第１のマスク層が残存した試料の形状を模式的に示す側断面図
【図１７】本発明の実施例に係る試料の第１のマスク層の加工形状を示す顕微鏡写真
【図１８】同試料の記録要素の形状を示す顕微鏡写真
【図１９】比較例に係る試料の第１のマスク層の加工形状を示す顕微鏡写真
【図２０】同試料の記録要素の形状を示す顕微鏡写真
【図２１】理想的な被加工層の形状及び従来のドライエッチングによる実際の被加工層の形状を模式的に示す側断面図
【符号の説明】
１０…試料
１２…ガラス基板
１６…磁性薄膜層（被加工層）
１８…中間膜層
２０…第１のマスク層
２１…段部
２２…第２のマスク層
３０…イオンビームエッチング装置
【図１】
2005026359.tif 000003
【図２】
2005026359.tif 000004
【図３】
2005026359.tif 000005
【図４】
2005026359.tif 000006
【図５】
2005026359.tif 000007
【図６】
2005026359.tif 000008
【図７】
2005026359.tif 000009
【図８】
2005026359.tif 000010
【図９】
2005026359.tif 000011
【図１０】
2005026359.tif 000012
【図１１】
2005026359.tif 000013
【図１２】
2005026359.tif 000014
【図１３】
2005026359.tif 000015
【図１４】
2005026359.tif 000016
【図１５】
2005026359.tif 000017
【図１６】
2005026359.tif 000018
【図１７】
2005026359.tif 000019
【図１８】
2005026359.tif 000020
【図１９】
2005026359.tif 000021
【図２０】
2005026359.tif 000022
【図２１】
2005026359.tif 000023