ディスクリートトラック媒体の製造方法および製造装置
【課題】両面に磁気特性に劣化のない磁性パターンが形成され、表面の平坦性が良好なディスクリートトラック媒体の製造方法を提供する。
【解決手段】基板の両面に、凸状の磁性パターンと磁性パターン間の凹部を充填する非磁性体とを含むディスクリートトラック媒体を製造する方法であって、前記磁性パターン間の凹部を充填するように第１の非磁性体を成膜し、前記第１の非磁性体の表面を改質し、前記基板を冷却し、前記第１の非磁性体上に第２の非磁性体を成膜し、前記第２および第１の非磁性体をエッチバックすることを特徴とするディスクリートトラック媒体の製造方法。
【解決手段】基板の両面に、凸状の磁性パターンと磁性パターン間の凹部を充填する非磁性体とを含むディスクリートトラック媒体を製造する方法であって、前記磁性パターン間の凹部を充填するように第１の非磁性体を成膜し、前記第１の非磁性体の表面を改質し、前記基板を冷却し、前記第１の非磁性体上に第２の非磁性体を成膜し、前記第２および第１の非磁性体をエッチバックすることを特徴とするディスクリートトラック媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスクリートトラック媒体の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に組み込まれる磁気記録媒体において、隣接トラック間の干渉によりトラック密度の向上が妨げられる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。
【０００３】
このような問題に対して、磁気記録層を加工して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）が提案されている。ＤＴＲ媒体では、記録時に隣接トラックの情報を消去するサイドイレース現象、再生時に隣接トラックの情報を読み出すサイドリード現象などを低減できるため、トラック密度を高めることができる。したがって、ＤＴＲ媒体は高記録密度を提供しうる磁気記録媒体として期待されている。
【０００４】
ＤＴＲ媒体を浮上ヘッドで記録再生するためには、ＤＴＲ媒体の表面を平坦にすることが好ましい。すなわち、現状のＤＴＲ媒体で隣接するトラック間を完全に分離するためには、たとえば厚さ約４ｎｍの保護層と厚さ約２０ｎｍの強磁性記録層とを除去し、約２４ｎｍの深さの溝を形成して磁性パターンを形成する。一方、浮上ヘッドの設計浮上量は１０ｎｍ程度であるため、深い溝が残っているとヘッドの浮上が不安定になる。このため、磁性パターン間の溝を非磁性体で充填し、媒体表面を平坦にしてヘッドの浮上安定性を確保することが行われている。
【０００５】
従来、磁性パターン間の溝を非磁性体で充填する際に、２段階のバイアススパッタを行う方法が提案されている（特許文献１）。この方法は、ＤＴＲ媒体の表面を平坦化するのに有効である。しかし、本発明者らの検討によれば、バイアススパッタ法を用いてＤＴＲ媒体の磁性パターン間の溝を非磁性体で充填した場合、基板バイアスに伴う温度上昇によって磁気記録層（磁性パターン）の磁気特性が劣化することがわかった。
【０００６】
基板バイアスに伴う記録層の温度上昇は、基板を強制冷却することによって回避できる。しかし、基板を強制冷却するには、基板の裏面をチラーに密着させる必要があるため、基板の裏面が傷つく。このため、バイアススパッタ法を用いると、原理的に基板の両面にパターンが形成されたＤＴＲ媒体を作製することができないことがわかった。基板の両面を加工できない場合、ＤＴＲ媒体を搭載したＨＤＤの記録容量は半減することになる。
【特許文献１】特許第３６８６０６７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、両面に磁気特性に劣化のない磁性パターンが形成され、表面の平坦性が良好なディスクリートトラック媒体の製造方法およ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】
【０００８】
本発明の一態様に係るディスクリートトラック媒体の製造方法は、基板の両面に、凸状の磁性パターンと磁性パターン間の凹部を充填する非磁性体とを含むディスクリートトラック媒体を製造する方法であって、前記磁性パターン間の凹部を充填するように第１の非磁性体を成膜し、前記第１の非磁性体の表面を改質し、前記基板を冷却し、前記第１の非磁性体上に第２の非磁性体を成膜し、前記第２および第１の非磁性体をエッチバックすることを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の態様に係るディスクリートトラック媒体の製造装置は、両面に凸状の磁性パターンが形成された基板を鉛直に保持して搬送するキャリアと、前記磁性パターン間の凹部を充填するように第１の非磁性体を成膜するチャンバーと、前記第１の非磁性体の表面を改質するチャンバーと、前記基板を冷却するチャンバーと、前記第１の非磁性体上に第２の非磁性体を成膜するチャンバーと、前記第２および第１の非磁性体をエッチバックするチャンバーとを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、両面に磁気特性に劣化のない磁性パターンが形成され、表面の平坦性が良好なディスクリートトラック媒体の製造方法およ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】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明に係るディスクリートトラック媒体の製造方法を説明する。なお、図１（ａ）〜（ｆ）および図２（ｇ）〜（ｌ）の断面図では、簡略化のために、基板の片面でのみ媒体膜を加工するように図示しているが、上述したように本発明においては基板の両面にパターンを形成する。
【００１２】
図１（ａ）に示したように、ガラス製のディスク基板１上に、たとえば厚さ１２０ｎｍのＣｏＺｒＮｂからなる軟磁性下地層、厚さ２０ｎｍのＲｕからなる配向制御層、厚さ２０ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2からなる垂直記録層２、厚さ４ｎｍのカーボンからなる保護層３を順次成膜する。ここでは、簡略化のために、軟磁性下地層および配向制御層は図示していない。保護層３上にレジスト４としてたとえば厚さ１００ｎｍのＳＯＧ（スピン・オン・グラス）をスピンコーティングする。
【００１３】
図３に縦置き両面スピンコーターを示す。図３は、ディスク基板の両面にレジストを塗布している状態を上方から見た斜視図である。図３に示すように、ディスク基板１をスピンドルモータ２１に取り付けて鉛直に保持し、ディスク基板１の両面にディスペンサーノズル２２を配置してレジストをスピンコートする。具体的には、ディスク基板１の内径をチャックして回転させる。回転数は６０００ｒｐｍまで任意に変更できる。たとえば５００ｒｐｍの低速回転中に、ディスペンサーノズル２２をディスク基板１の内径にレジストが当たる位置まで動かし、レジストを噴射する。その後、レジストを噴射しながらディスク外周までディスペンサーノズル２２を動かし、レジスト噴射を止める。その後、回転数を６０００ｒｐｍまで上げ、レジストの振り切り乾燥を行う。
【００１４】
図１（ｂ）に示すように、レジスト４に対向させて、金型（図５図示）に取り付けたモールド３０を配置する。このモールド３０を用いてインプリントを行う。
図４に示すように、このモールド３０の表面には記録領域３１とサーボ領域３２が形成されている。記録領域３１は記録トラックのパターンを含む。サーボ領域３２はプリアンブル、アドレス、バーストのパターンを含む。
【００１５】
図５はディスク基板１とその両面に配置された金型４１、４２を上方から見た斜視図である。金型４１、４２の内側の面にはゴム系接着剤によりモールド（図１（ｂ）図示）が装着されている。金型４１、４２はディスク基板１の全面に均一な荷重がかかるように専用設計されている。表面の金型４１にはセンターピン４１ａが突出して形成され、裏側の金型４２にはセンターピン４１ａを受け入れる穴４２ａが設けられている。裏側の金型４２の穴４２ａに円滑にセンターピン４１ａが挿入されるように、センターピン４１ａには若干のテーパをつけることが好ましい。ディスク基板１を挟み込むように２枚のモールドを密着させ、３０ｔプレス機でインプリントを行う。
【００１６】
図１（ｃ）に示すように、インプリント後にモールド３０をリリースし、レジスト４にモールド３０の凹凸パターンを転写する。
【００１７】
図１（ｄ）以降のプロセスは、図６に示した製造装置を用いて行う。このような製造装置は、たとえばキヤノンアネルバ製Ｃ３０１０スパッタ成膜装置を改造することによって作製できる。図６は本発明の実施形態に係る製造装置を上方から見た上面図である。この製造装置は、ロード／アンロード（Ｌ／ＵＬ）チャンバー１００、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）エッチングチャンバー１０１、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）イオンガンチャンバー１０２、ＩＣＰエッチングチャンバー１０３、スパッタリングチャンバー１０４、ＥＣＲイオンガンチャンバー１０５、冷却チャンバー１０６、スパッタリングチャンバー１０７、ＥＣＲイオンガンチャンバー１０８、保護層形成チャンバー１０９を有する。通常の状態では、すべてのチャンバーは高真空（１．０×１０-4Ｐａ以下）に保たれる。
【００１８】
図７に、製造装置内でディスク基板を搬送するために用いるキャリア５０を示す。図７はキャリアを正面から見た正面図である。キャリア５０の中央にはディスク基板１がセットされる孔が形成され、ディスク基板１の周縁部を両側から爪５１で把持できるようになっている。ディスク基板１はキャリア５０によって鉛直に保持された状態で搬送される。
【００１９】
図６の製造装置のＬ／ＵＬチャンバー１００にディスク基板１をセットし、キャリア５０を用いてディスク基板１をまずＩＣＰエッチングチャンバー１０１へ搬送する。ＩＣＰエッチングチャンバー１０１では、チャンバー内にＯ2、ＣＦ4などのガスを導入し、コイルによって誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）を発生させ、基板を載置した陰極（プラテン）によりプラズマ中のイオンやラジカルを引き寄せることによって反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を行う。図１（ｄ）に示すように、ＩＣＰエッチングチャンバー１０１において、レジスト４の凹部の底に残っているレジスト残渣を除去する。たとえば、プロセスガスとしてＣＦ4を用い、チャンバー圧を２ｍＴｏｒｒとし、コイルＲＦおよびプラテンＲＦをそれぞれ１００Ｗとしてプラズマを発生させ、３０秒間エッチングする。
次に、基板を図６の製造装置のＥＣＲイオンガンチャンバー１０２へ搬送する。ＥＣＲイオンガンチャンバー１０２では、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）により発生させたプラズマ中でＡｒ、Ｏ2、ＣＦ4などのガスをイオン化し、グリッドで加速して基板表面に原子を衝突させてエッチングする。図１（ｅ）に示すように、ＥＣＲイオンガンチャンバー１０２で、レジストパターンを耐エッチングマスクとして保護層３および垂直記録層２をエッチングして磁性パターンを形成する。たとえば、プロセスガスとしてＡｒを流し、ＥＣＲイオンガンを用いて、マイクロ波パワー８００Ｗ、加速電圧５００ＶでＡｒイオンを３分間照射してエッチングする。こうして、磁性パターン（および保護層３）を分断する深さ２４ｎｍの凹部を形成する。
【００２０】
次に、基板を図６の製造装置のＩＣＰエッチングチャンバー１０３へ搬送する。このＩＣＰエッチングチャンバー１０３はＩＣＰエッチングチャンバー１０１と同様の機能を有する。図１（ｆ）に示すように、ＩＣＰエッチングチャンバー１０３で、レジスト（ＳＯＧ）４を剥離する。たとえば、プロセスガスとしてＣＦ4を用い、チャンバー圧を１００ｍＴｏｒｒとし、コイルＲＦおよびプラテンＲＦをそれぞれ１００Ｗとしてプラズマを発生させ、３０秒間エッチングする。
【００２１】
以上の図１（ａ）〜（ｆ）はＤＴＲ媒体の製造方法として一般的な工程を示している。以下の図２（ｇ）〜（ｌ）は本発明の特徴的な工程を含んでいる。
【００２２】
図２（ｇ）は第１の非磁性体を成膜する工程を示している。基板を図６の製造装置のスパッタリングチャンバー１０４へ搬送し、磁性パターン間の凹部に非磁性体５を埋め込む。非磁性体５は特に限定されないが、ここではＳｉＯＣを用いる場合について説明する。チャンバー内にＳｉＣターゲットを設置し、Ａｒ流量８０ｓｃｃｍおよびＯ2流量２０ｓｃｃｍ（酸素混合比２０％）でスパッタリングガスを導入してチャンバー内の圧力を７Ｐａに設定し、スパッタ時間１４０秒で厚さ１００ｎｍのＳｉＯＣを成膜する。非磁性体５の埋め込み膜厚は３０〜１００ｎｍが好適である。埋め込み膜厚が２４ｎｍ以下になると、後の工程において垂直記録層にダメージを与える可能性があるので好ましくない。図２（ｇ）に示すように、この工程では、非磁性体５の表面は平坦にならず、凹部の深さは約２４ｎｍのままであるが、凹部の幅は狭くなる。凹部に欠陥なく非磁性体を埋め込むためには高圧スパッタリングを行うことが好適である。これは、高圧スパッタリングを行うと、スパッタ粒子が様々な方向から凹部に入射し、凹部側壁のカバレッジがよくなるためである。しかし、高圧スパッタリングによって埋め込まれた非磁性体の表面は粗くなる。すなわち、加工前および加工後の垂直記録層（および保護層）の表面粗さは約０．６ｎｍであるが、埋め込み後の非磁性体の表面粗さは１〜２ｎｍ程度に増加する。
【００２３】
図２（ｈ）は非磁性体の表面を改質する工程を示している。基板を図６の製造装置のＥＣＲイオンガンチャンバー１０５へ搬送し、非磁性体５の表面を改質する。たとえば、ＥＣＲイオンガンを用いて、マイクロ波パワー８００Ｗ、加速電圧５００ＶでＡｒイオンを６０秒照射する。この条件は、ＳｉＯＣを５０ｎｍエッチングする条件である。この結果、非磁性体５の表面粗さは０．６ｎｍ（加工前の垂直記録層の表面粗さと同等）まで減少する。また、非磁性体５表面の凹部の深さが約１２ｎｍまで減少する。このように、表面改質を経ることによって、表面粗さが減少し、凹部の深さが半減する。この工程は媒体表面を改質するのが目的であるため、ＥＣＲイオンガンによるプロセス時間はそれほど重要なパラメータにはならない。イオン照射時間を長くするほど、表面粗さを低減させる効果と凹部の深さを減少させる効果は増すが、その分、第１の非磁性体を成膜する工程（ｇ）で非磁性体を厚く成膜する必要がある。
【００２４】
プロセスガスとして、Ａｒ単独の代わりに、Ａｒと酸素の混合ガスを用いてもよい。この場合、Ａｒ単独の場合と比較して、表面粗さを低減させる効果は劣るが、凹部の深さを減少させる効果は大きくなる。第１の非磁性体を成膜する工程（ｇ）で、ＳｉＯＣ、ＳｉＯ2、ＳｉＣ、ＳｉＮなどのＳｉ系非磁性体を用いた場合には、プロセスガスとしてＡｒとＣＦ4などのフッ素系ガスの混合ガスを用いることができる。この場合にも、Ａｒ単独の場合と比較して、表面粗さを低減させる効果は劣るが、凹部の深さを減少させる効果は大きくなる。
【００２５】
図２（ｉ）は基板を冷却する工程を示している。基板を図６の製造装置の冷却チャンバー１０６へ搬送して冷却する。ここで、冷却チャンバー１０６を高真空（１．０×１０-4Ｐａ以下）に保持して基板を放置するという方法で冷却を行うと、輻射による冷却効果しか期待できないため冷却時間が非常に長くかかる。そこで、冷却チャンバー１０６にガス導入ラインを設け、ＡｒまたはＮ2を冷却チャンバー１０６に導入して圧力を１０〜１Ｐａにする。こうすれば、輻射による冷却効果に加え、ガス分子の伝導による冷却効果も期待できる。また、ガス導入ラインとは別にアルコール導入ラインを設けてもよい。アルコール導入ラインから、メタノール、エタノールなどの揮発性の高いアルコールを導入すると、断熱膨張で急激に冷却チャンバー１０６の内部を冷却することができる。この現象を利用することにより、さらに高スループットで基板を冷却することができる。図２（ｉ）の工程では、たとえば冷却チャンバー１０６にＡｒを１００ｓｃｃｍの流量で導入してチャンバー圧力を７Ｐａになるように調整し、３０秒保持することによって基板を冷却する。
【００２６】
なお、特開平１１−２０３７３４号公報には、表面に微細な凹凸が形成された冷却ブロックを基板に接近するように設け、冷却ブロックと基板との間にヘリウムまたは水素を導入する冷却機構が記載されている。これに対して、本発明の製造装置には、このような冷却ブロックを設ける必要はない。特開平１１−２０３７３４号公報では安全上問題のある水素や高価なヘリウムを用いているため量産性を考慮すると好ましくないが、本発明ではＡｒもしくはＮ2またはメタノールやエタノールなどのアルコールを用いるので量産性に有利である。
【００２７】
図２（ｊ）は第２の非磁性体を成膜する工程を示している。基板を図６の製造装置のスパッタリングチャンバー１０７へ搬送し、第１の非磁性体５上に第２の非磁性体６を成膜する。非磁性体６は特に限定されないが、ここではＳｉＯＣを用いる場合について説明する。たとえば、チャンバー内にＳｉＣターゲットを設置し、Ａｒ流量８０ｓｃｃｍおよびＯ2流量２０ｓｃｃｍ（酸素混合比２０％）でスパッタリングガスを導入してチャンバー内の圧力を０．５２Ｐａに設定し、スパッタ時間７０秒で厚さ５０ｎｍのＳｉＯＣを成膜する。
【００２８】
低圧スパッタリングにより非磁性体を成膜すると、表面粗さを増大させることがない。このため、表面改質工程（ｈ）で表面粗さを低減させた媒体表面に、この工程で第２の非磁性体６を成膜することにより、媒体表面粗さを大幅に低減できる。なお、この工程を高圧スパッタリングで行ってもよいが、その場合には第２の非磁性体６の膜厚を薄くすることが重要になる。これは、高圧スパッタリングで５０ｎｍ以上の厚膜を成膜すると表面粗さが増大するためである。このような理由で、第２の非磁性体６の膜厚は５０ｎｍ以下が好適であるが、この限りではない。表面改質工程（ｈ）で凹凸高さがあまり低くならない場合は厚膜を形成するのが好ましい。ただし、５０ｎｍ以上の厚膜に成膜した場合、表面粗さが大きくなる傾向があるため、できる限り薄膜を形成するのがよい。
【００２９】
第２の非磁性体６の材料は、第１の非磁性体５の材料と同一でもよいし同一でなくてよい。たとえば、第１の非磁性体５としてＳｉＯ2を用い、第２の非磁性体６としてカーボン（Ｃ）を用いてもよい。ＳｉＯ2はＲＦスパッタリングで形成するのが一般的であるが、ＲＦスパッタリングではプロセスダストが多くなりがちなため、表面粗さの小さな厚膜を形成するのが非常に困難である。そこで、第１の非磁性体５としてＳｉＯ2を成膜し、表面改質工程で表面粗さを低減させた後、第２の非磁性体６として表面粗さをそれほど増大させることがないカーボンを成膜することにより、表面粗さの小さなＤＴＲ媒体を得ることができる。
【００３０】
通常、凹部を充填する非磁性体としては、凸部の磁性パターンと磁気的結合（交換結合や反強磁性結合）を生じることがなく、かつ合金化しないように、酸化物が好まれる。しかし、ＳｉＯ2のような酸化物はＲＦスパッタリングで成膜する必要があり、上述したように表面粗さの小さな厚膜を形成するのが難しい。一方、金属系の材料は表面粗さが小さな厚膜を形成するのが容易であり、特にＣｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕのようにリフローする金属材料を用いると、表面を平坦化することがさらに容易になる。ただし、金属材料を用いた場合、磁性パターンとの合金化や磁気的結合が生じるため埋め込み剤として不適当であると考えられていた。しかし、本発明においては、第２の非磁性体として、金属材料たとえばＴｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈなどや、リフロー金属Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕを用いることができる。これは、磁性パターン間の凹部には、第１の非磁性体が充填されたままであるからである。
【００３１】
図２（ｋ）は第２および第１の非磁性体をエッチバックする工程を示している。基板を図６の製造装置のＥＣＲイオンガンチャンバー１０８へ搬送し、ＥＣＲイオンガンを用いて、余分な第２の非磁性体６および第１の非磁性体５をエッチバックする。たとえばプロセスガスとしてＡｒを用い、マイクロ波パワー８００Ｗ、加速電圧７００Ｖでエッチングする。エッチバック終点検出はＱ−ＭＡＳＳ（四重極式質量分析計）を用いて、表面のＣｏが検出されるまで行う（約３分間）。本発明の製造方法では、表面改質工程（ｈ）でどの程度非磁性体がエッチングされるか正確にわからないため、この工程でのエッチング時間は目安にしかならない。Ｑ−ＭＡＳＳまたは他のエッチング終点検出器（たとえばＳＩＭＳ：二次イオン質量分析器）でエッチバック終点を検出することで、高精度なエッチバックが可能となる。
【００３２】
図２（ｌ）は保護層を形成する工程を示している。基板を図６の製造装置の保護層形成チャンバー１０９へ搬送し、保護層７を形成する。原料ガスにＣ2Ｈ4などを用いたＣＶＤ（化学気相堆積法）によってカーボン保護層を成膜するのが好適だが、簡便なＤＣスパッタリングでカーボン保護層を成膜してもよい。
【００３３】
さらに、保護層７上に潤滑剤を塗布することによって、本発明に係るＤＴＲ媒体を製造する。
【００３４】
本発明の方法によれば、第１の非磁性体成膜工程（ｇ）および表面改質工程（ｈ）と、第２の非磁性体成膜工程（ｊ）およびエッチバック工程（ｋ）との間に、冷却工程（ｉ）を行うことにより、磁性パターンが過度に加熱することがなくなり、その磁気特性の劣化を防止できる。同様に、磁性パターン間に充填される非磁性体も過度に過熱に加熱することがなくなり、非磁性体の膜剥がれもなくなる。
【００３５】
図２（ｇ）〜（ｉ）に示した、第１（または第２）の非磁性体の成膜工程、第１（または第２）の非磁性体の表面改質工程、および基板の冷却工程は２回以上繰り返してもよい。これらの工程を複数回繰り返すことによって、表面における凹部の深さおよび表面粗さをより減少することができる。これらの工程を４回以上繰り返すと、表面は非常に平坦になる。
【００３６】
図２（ｇ）〜（ｉ）の工程を複数回繰り返す場合は、図２（ｉ）の工程まで経た基板を保持したキャリアを冷却チャンバー１０６からスパッタリングチャンバー１０４へ戻し、再び図２（ｇ）〜（ｉ）の工程を行う。
【実施例】
【００３７】
実施例１
図１（ａ）〜（ｆ）および図２（ｇ）〜（ｌ）に示した方法に従ってＤＴＲ媒体を作製した。モールドとして、図４に示したようなサーボパターン（プリアンブル、アドレス、バースト）と記録トラックが凹凸パターンで形成されたものを用いた。
【００３８】
第１の非磁性体成膜工程（ｇ）において高圧（７．０Ｐａ）下でＳｉＯＣを１００ｎｍ成膜し、表面改質工程（ｈ）においてＥＣＲイオンガンを用いマイクロ波パワー８００Ｗ、加速電圧５００ＶでＡｒイオンを６０秒照射し、ＳｉＯＣをエッチングすることによって表面改質した。冷却工程（ｉ）において、冷却チャンバー１０６にＡｒを１００ｓｃｃｍの流量で導入してチャンバー圧力を７．０Ｐａに調整し３０秒保持することによって基板を冷却した。第２の非磁性体成膜工程（ｊ）において低圧（０．５２Ｐａ）下でＳｉＯＣを５０ｎｍ成膜し、エッチバック工程（ｋ）においてＥＣＲイオンガンによるエッチバックを終点検出器によって表面のＣｏを検出するまで行い、余剰なＳｉＯＣを除去した。保護層形成工程（ｌ）においてスパッタリングにより厚さ４ｎｍのカーボン保護層を成膜してＤＴＲ媒体を得た。
【００３９】
カー（Ｋｅｒｒ）測定装置でこのＤＴＲ媒体の磁気特性を評価したところ、保磁力（Ｈｃ）が４．８ｋＯｅ、残留保磁力（Ｈｎ）が２．０ｋＯｅ、飽和磁界が８．０ｋＯｅであった。これらの磁気特性は、加工前の垂直記録層の値と変わらず、磁気特性に変化がないことがわかった。また、ＤＴＲ媒体の外周部ミラー面（パターンのない部分）を光学顕微鏡で観察したところ、膜剥がれらしきものは観測されなかった。
【００４０】
比較例１
冷却工程（ｉ）を行わなかった以外は実施例１と同様の工程でＤＴＲ媒体を作製した。カー測定装置でこのＤＴＲ媒体の磁気特性を評価したところ、保磁力（Ｈｃ）が５．２ｋＯｅ、残留保磁力が（Ｈｎ）１．８ｋＯｅ、飽和磁界（Ｈｓ）が１０．０ｋＯｅであった。このように、加工前の垂直記録層と比べて、ＨｃおよびＨｓの増大が認められた。これは、第１の非磁性体成膜工程（ｇ）、表面改質工程（ｈ）、第２の非磁性体成膜工程（ｊ）、およびエッチバック工程（ｋ）を連続的に行ったため、基板が過熱されて磁性パターンを形成する強磁性体の磁気特性が変化したのが原因であると思われる。
【００４１】
現行の記録ヘッドでは、媒体のＨｓが８ｋＯｅ程度であれば飽和記録が可能である。しかし、比較例１の媒体ではＨｓが１０ｋＯｅと大きいので、現行の記録ヘッドでは良好な記録（飽和記録）ができないおそれがある。
【００４２】
比較例１のＤＴＲ媒体の外周部ミラー面（パターンのない部分）を光学顕微鏡で観察したところ、膜剥がれらしきものは観測されなかった。
【００４３】
実施例２
図２（ｇ）〜（ｉ）の工程を４回繰り返したこと以外は実施例１と同様の工程でＤＴＲ媒体を作製した。冷却工程（ｉ）において、冷却チャンバー１０６にＡｒを１００ｓｃｃｍの流量で導入してチャンバー圧力を７．０Ｐａに調整し３０秒保持することによって基板を冷却した。このＤＴＲ媒体を断面ＴＥＭで観測したところ、表面が非常に平坦になっていた。カー測定装置でこのＤＴＲ媒体の磁気特性を評価したところ、Ｈｃが４．８ｋＯｅ、Ｈｎが２．０ｋＯｅ、Ｈｓが８．０ｋＯｅであった。これらの磁気特性は、加工前の垂直記録層の値と変わらず、磁気特性に変化がないことがわかった。また、ＤＴＲ媒体の外周部ミラー面（パターンのない部分）を光学顕微鏡で観察したところ、膜剥がれらしきものは観測されなかった。
【００４４】
比較例２
冷却工程（ｉ）を行わなかった以外は実施例２と同様の工程でＤＴＲ媒体を作製した。このＤＴＲ媒体を断面ＴＥＭで観測したところ、表面が非常に平坦になっていた。カー測定装置でこのＤＴＲ媒体の磁気特性を評価したところ、Ｈｃが２．０ｋＯｅ、Ｈｎがゼロ、Ｈｓが４．０ｋＯｅであった。このＤＴＲ媒体は磁気特性が加工前の垂直記録層と比較して著しく劣化している。すなわち、Ｈｎがゼロということは、垂直記録方式で記録が時間ととともに消失してしまうことを意味しており、磁気記録媒体として適さない。これは、比較例１と同様に、プロセス中に基板が過熱されるのが原因である。より具体的には、冷却なしにイオンビーム照射工程を計５回行ったことから、熱が蓄積され磁性パターンの磁気特性を劣化させたと推測される。
【００４５】
また、ＤＴＲ媒体の外周部ミラー面（パターンのない部分）を光学顕微鏡で観察したところ、膜剥がれらしきものが観測された。これは、ミラー部に形成された非磁性体（ＳｉＯＣ）は大きな応力がかかった状態で密着していると推測されるが、この部分が過熱されて応力緩和が生じ、膜剥がれにつながったと考えられる。
【００４６】
実施例３
図２（ｇ）〜（ｉ）の工程を４回繰り返したこと以外は実施例１と同様の工程でＤＴＲ媒体を作製した。ただし、冷却工程（ｉ）において、冷却チャンバー１０６にＡｒを１００ｓｃｃｍの流量で導入してチャンバー圧力を７．０Ｐａに調整し、冷却時間を３００秒まで変化させた。そして、図２（ｌ）の工程の直後に基板温度を測定した。
【００４７】
図８に、冷却時間と基板温度との関係を示す。図８から以下のことがわかる。冷却を行わない場合には基板温度が３５０℃を超える。しかし、短時間でも冷却工程を行うと、基板温度は急激に低下する。３秒以上の冷却時間で２００℃以下、１０秒以上の冷却時間で１００℃以下まで基板温度を低下できることがわかる。磁性パターンの磁気特性の変化は基板温度が２００℃以上で生じるため、３秒以上の冷却工程を行うことが有効であることがわかった。図８のグラフの傾きは冷却時間が１０秒以上では緩やかになっており、１０秒までの冷却時間で十分大きな冷却効果が得られ、１０秒を超えて冷却してもそれほど有効な冷却効果は得られないことがわかる。冷却時間を長くするとＤＴＲ媒体の製造スループットが低下するため、可能な限り冷却時間を短くするのが好適である。このため、冷却時間は１０秒程度が好ましい。
【００４８】
実施例４
実施例３と同様の工程でＤＴＲ媒体を作製した。所定の冷却時間で複数枚のＤＴＲ媒体を作製し、外周部膜剥がれの頻度を調べた。
【００４９】
図９に冷却時間と膜剥がれ確率との関係を示す。図９から以下のことがわかる。冷却を行わない場合には、ほとんど全てのＤＴＲ媒体で外周部膜剥がれが生じた。冷却時間を３秒とした場合、外周部膜剥がれが見られたのは１０試料中３試料となった。冷却時間を１００秒とした場合、外周部膜剥がれは全く見られなかった。冷却時間を１０秒以上とすることにより、膜剥がれ確率が１０％以下になることがわかった。磁気特性変化の防止とスループットの観点では冷却時間が１０秒であることが好適であるが、１０枚中１枚に外周部膜剥がれが生じることから歩留りが悪い。量産性を考慮すると、膜剥がれが完全に生じなくなる１００秒の冷却時間が好適である。冷却時間をこれ以上長くすると、スループットの低下につながる。
【００５０】
実施例３および４の結果から、以下のことを結論できる。磁気特性変化、外周部膜剥がれ、スループットを考慮する、最適な冷却時間範囲は３秒〜１００秒である。現実的には３０秒程度の冷却時間が好適である。また、歩留りが低下しても、スループットが高ければ問題ないので、この観点からは、冷却時間は１０秒程度が好ましいと考えられる。
【００５１】
なお、以上の例では、冷却チャンバーにＡｒを導入したが、Ｎ2を用いた場合にも同様の結果が得られた。
【００５２】
実施例５
冷却工程において、１．０×１０-4Ｐａ以下の高真空に保持した冷却チャンバーに微量のエタノールを噴霧させたこと以外は実施例１と同様にしてＤＴＲ媒体を作製した。冷却時間（チャンバー内での保持時間）を特に設けず、次の工程を行った。カー測定装置で得られたＤＴＲ媒体の磁気特性を評価したところ、加工前の垂直記録層の磁気特性から変化がないことがわかった。外周部を光学顕微鏡で観察したが、外周部膜剥がれは見られなかった。
【００５３】
また、実施例２と同様に図２（ｇ）〜（ｉ）の工程を４回繰り返してＤＴＲ媒体を作製した。得られたＤＴＲ媒体は、磁気特性変化が認められず、外周部膜剥がれも生じなかった。
【００５４】
エタノールは真空へ導入されたことによって揮発し、断熱膨張で急激に周囲を冷却する。この効果によって基板が急冷されたと思われる。エタノールの代わりにメタノールを用いた場合にも同様の効果が得られた。
【００５５】
以上においてはＤＴＲ媒体の製造方法について説明したが、本発明は径方向および円周方向に分断された記録セルを有するビットパターンド媒体にも応用できる。
【００５６】
次に、本発明において用いられる好適な材料について説明する。
【００５７】
＜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、酸化表面を有するＳｉ単結晶基板などを用いることができる。ガラス基板としては、アモルファスガラスおよび結晶化ガラスが用いられる。アモルファスガラスとしては、汎用のソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスが挙げられる。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスが挙げられる。セラミック基板としては、汎用の酸化アルミニウム、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、これらの繊維強化物などが挙げられる。基板としては、上述した金属基板や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。
【００５８】
＜軟磁性下地層＞
軟磁性下地層（ＳＵＬ）は、垂直磁磁気記録層を磁化するための単磁極ヘッドからの記録磁界を水平方向に通して、磁気ヘッド側へ還流させるという磁気ヘッドの機能の一部を担っており、磁界の記録層に急峻で充分な垂直磁界を印加させ、記録再生効率を向上させる作用を有する。軟磁性下地層には、Ｆｅ、ＮｉまたはＣｏを含む材料を用いることができる。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系合金、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などを挙げることができる。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。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合金には８０ａｔ％以上のＣｏが含まれることが好ましい。このようなＣｏ合金は、スパッタ法により製膜した場合に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とともに、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およびＣｏＺｒＴａ系合金などを挙げることができる。
【００５９】
軟磁性下地層の下に、軟磁性下地層の結晶性の向上また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。こうした下地層の材料としては、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｔ、これらを含む合金、またはこれらの酸化物もしくは窒化物を用いることができる。軟磁性下地層と記録層との間に、非磁性体からなる中間層を設けてもよい。中間層は、軟磁性下地層と記録層との交換結合相互作用を遮断し、記録層の結晶性を制御する、という２つの作用を有する。中間層の材料としては、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｓｉ、これらを含む合金、またはこれらの酸化物もしくは窒化物を用いることができる。
【００６０】
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、０．５〜１．５ｎｍのＲｕを挿入することで反強磁性結合させてもよい。また、ＣｏＣｒＰｔ、ＳｍＣｏ、ＦｅＰｔなどの面内異方性を持つ硬磁性膜またはＩｒＭｎ、ＰｔＭｎなどの反強磁性体からなるピン層と軟磁性層とを交換結合させてもよい。交換結合力を制御するために、Ｒｕ層の上下に磁性膜（たとえばＣｏ）または非磁性膜（たとえばＰｔ）を積層してもよい。
【００６１】
＜磁気記録層＞
垂直磁気記録層としては、Ｃｏを主成分とし、少なくともＰｔを含み、さらに酸化物を含む材料を用いることが好ましい。垂直磁気記録層は、必要に応じて、Ｃｒを含んでいてもよい。酸化物としては、特に酸化シリコン、酸化チタンが好適である。垂直磁気記録層は、層中に磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）が分散していることが好ましい。この磁性粒子は、垂直磁気記録層を上下に貫いた柱状構造であることが好ましい。このような構造を形成することにより、垂直磁気記録層の磁性粒子の配向および結晶性を良好なものとし、結果として高密度記録に適した信号ノイズ比（ＳＮ比）を得ることができる。このような構造を得るためには、含有させる酸化物の量が重要となる。
【００６２】
垂直磁気記録層の酸化物含有量は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔの総量に対して、３ｍｏｌ％以上１２ｍｏｌ％以下であることが好ましく、５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。垂直磁気記録層の酸化物含有量として上記範囲が好ましいのは、垂直磁気記録層を形成した際、磁性粒子の周りに酸化物が析出し、磁性粒子を分離させ、微細化させることができるためである。酸化物の含有量が上記範囲を超えた場合、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ため好ましくない。酸化物の含有量が上記範囲未満である場合、磁性粒子の分離、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（ＳＮ比）が得られなくなるため好ましくない。
【００６３】
垂直磁気記録層のＣｒ含有量は、０ａｔ％以上１６ａｔ％以下であることが好ましく、１０ａｔ％以上１４ａｔ％以下であることがより好ましい。Ｃｒ含有量として上記範囲が好ましいのは、磁性粒子の一軸結晶磁気異方性定数Ｋｕを下げすぎず、また、高い磁化を維持し、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ためである。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、また、磁性粒子の結晶性、配向性が悪化することで、結果として記録再生特性が悪くなるため好ましくない。
【００６４】
垂直磁気記録層のＰｔ含有量は、１０ａｔ％以上２５ａｔ％以下であることが好ましい。Ｐｔ含有量として上記範囲が好ましいのは、垂直磁性層に必要なＫｕが得られ、さらに磁性粒子の結晶性、配向性が良好であり、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ためである。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ため好ましくない。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熱揺らぎ特性に十分なＫｕが得られないため好ましくない。
【００６５】
垂直磁気記録層は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、酸化物のほかに、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅから選ばれる１種類以上の元素を含むことができる。上記元素を含むことにより、磁性粒子の微細化を促進し、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。上記元素の合計の含有量は、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いため好ましくない。
【００６６】
垂直磁気記録層としては、ＣｏＰｔ系合金、ＣｏＣｒ系合金、ＣｏＰｔＣｒ系合金、ＣｏＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＣｏＰｔＳｉ、ＣｏＰｔＣｒＳｉ、ならびにＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、およびＲｕからなる群より選択された少なくとも一種を主成分とする合金とＣｏとの多層構造、さらに、これらにＣｒ、ＢおよびＯを添加したＣｏＣｒ／ＰｔＣｒ、ＣｏＢ／ＰｄＢ、ＣｏＯ／ＲｈＯなどを使用することもできる。
【００６７】
垂直磁気記録層の厚さは、好ましくは５ないし６０ｎｍ、より好ましくは１０ないし４０ｎｍである。この範囲であると、より高記録密度に適した磁気記録再生装置を作製することができる。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。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）以上とすることが好ましい。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。
【００６８】
＜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目的で設けられる。保護層の材料としては、たとえばＣ、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2を含むものが挙げられる。保護層の厚さは１ないし１０ｎｍとすることが好ましい。これにより、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。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、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層として利用されている。ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）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。
【００６９】
次に、本発明における、各工程の好適な条件について説明する。
【００７０】
＜インプリント＞
基板の表面にレジストをスピンコート法で塗布し、モールドを押し付けることにより、レジストにモールドのパターンを転写する。レジストとしては、たとえば一般的なノボラック系のフォトレジストや、スピンオングラス（ＳＯＧ）を用いることができる。サーボ情報と記録トラックに対応する凹凸パターンが形成されたモールドの凹凸面を、基板のレジストに対向させる。このとき、ダイセットの下板にモールド、基板、バッファ層を積層し、ダイセットの上板で挟み、たとえば２０００ｂａｒで６０秒間プレスする。インプリントによってレジストに形成されるパターンの凹凸高さはたとえば６０〜７０ｎｍである。この状態で約６０秒間保持することにより、排除すべきレジストを移動させる。また、モールドにフッ素系の剥離材を塗布することで、モールドをレジストから良好に剥離することができる。
【００７１】
＜残渣除去＞
ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）により、レジストの凹部の底に残存している残渣を除去する。このとき、レジストの材料に応じて適切なプロセスガスを用いる。プラズマソースは、低圧で高密度プラズマを生成可能なＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）が好適であるが、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）プラズマや、一般的な平行平板型ＲＩＥ装置を用いてもよい。
【００７２】
＜磁気記録層のエッチング＞
残渣を除去した後、レジストパターンをエッチングマスクとして用い、磁気記録層を加工する。磁気記録層の加工には、Ａｒイオンビームを用いたエッチング（Ａｒイオンミリング）が好適であるが、Ｃｌガス、またはＣＯとＮＨ3の混合ガスを用いたＲＩＥでもよい。ＣＯとＮＨ3の混合ガスを用いたＲＩＥの場合、エッチングマスクにはＴｉ、Ｔａ、Ｗなどのハードマスクを用いる。ＲＩＥを用いた場合、凸状の磁性パターンの側壁にテーパが付着しにくい。いかなる材料でもエッチング可能なＡｒイオンミリングで磁気記録層を加工する場合、たとえば加速電圧を４００Ｖとし、イオン入射角度を３０°、７０°と変化させてエッチングを行うと、凸状の磁性パターンの側壁にテーパが付着しにくい。ＥＣＲイオンガンを用いたミリングにおいては、静止対向型（イオン入射角９０°）でエッチングすると、凸状の磁性パターンの側壁にテーパが付着しにくい。
【００７３】
＜レジスト剥離＞
磁気記録層をエッチングした後、レジストを剥離する。レジストとして一般的なフォトレジストを用いた場合、酸素プラズマ処理を行うことによって容易に剥離することができる。具体的には、酸素アッシング装置を用い、たとえばチャンバー圧を１Ｔｏｒｒ、パワーを４００Ｗとし、処理時間を５分としてフォトレジストを剥離する。レジストとしてＳＯＧを用いた場合、フッ素系ガスを用いたＲＩＥでＳＯＧを剥離する。フッ素系ガスとしてはＣＦ4やＳＦ6が好適である。なお、フッ素系ガスが大気中の水と反応してＨＦ、Ｈ2ＳＯ4などの酸が生じることがあるため、水洗を行うことが好ましい。
【００７４】
＜非磁性体の埋め込み＞
レジスト剥離後、磁性パターン間の凹部に非磁性体を埋め込む。非磁性体は、プロセスダストが生じにくい通常のスパッタ法で成膜することが好ましい。非磁性体としては、ＳｉＯＣ、ＳｉＯ2、ＴｉＯx、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3などの酸化物；Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、ＴｉＮなどの窒化物；ＴｉＣなどの炭化物；ＢＮなどの硼化物；Ｃ、Ｓｉなどの単体などから幅広く選択できる。
【００７５】
＜非磁性体エッチバック＞
磁性パターンが露出するまでエッチバックを行う。このエッチバックプロセスは、たとえばＡｒイオンミリングを用いて行うことができる。ＳｉＯ2などのシリコン系の非磁性体を用いた場合には、フッ素系ガスを用いたＲＩＥによりエッチバックを行ってもよい。また、ＥＣＲイオンガンを用いて非磁性体をエッチバックしてもよい。
【００７６】
＜保護層形成および後処理＞
エッチバック後、カーボン保護層を形成する。カーボン保護層は、ＣＶＤ法、スパッタ法、または真空蒸着法により成膜することができる。ＣＶＤ法によれば、ｓｐ3結合炭素を多く含むＤＬＣ膜が形成される。保護層の膜厚は、２ｎｍ未満だとカバレッジが悪くなり、１０ｎｍを超えると磁気ヘッドと媒体との磁気スペーシングが大きくなってＳＮＲが低下するので好ましくない。保護層上に潤滑剤を塗布する。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】
【００７７】
【図１】本発明に係るＤＴＲ媒体の製造方法を示す断面図。
【図２】本発明に係るＤＴＲ媒体の製造方法を示す断面図。
【図３】ディスク基板の両面にレジストを塗布している状態を上方から見た斜視図。
【図４】モールド表面の凹凸パターンを示す平面図。
【図５】ディスク基板とその両面に配置された金型を上方から見た斜視図。
【図６】本発明に係るＤＴＲ媒体の製造装置を上方から見た上面図。
【図７】キャリアを正面から見た正面図。
【図８】冷却チャンバーでの冷却時間と基板温度との関係を示す図。
【図９】冷却チャンバーでの冷却時間と膜剥がれ確率との関係を示す図。
【符号の説明】
【００７８】
１…ディスク基板、２…垂直記録層、３…保護層、４…レジスト、５…第１の非磁性体、６…第２の非磁性体、７…保護層、２１…スピンドルモータ、２２…ディスペンサーノズル、３０…モールド、３１…記録領域、３２…サーボ領域、４１、４２…金型、４１ａ…センターピン、４２ａ…穴、５０…キャリア、５１…爪、１００…ロード／アンロード（Ｌ／ＵＬ）チャンバー、１０１…ＩＣＰエッチングチャンバー、１０２…ＥＣＲイオンガンチャンバー、１０３…ＩＣＰエッチングチャンバー、１０４…スパッタリングチャンバー、１０５…ＥＣＲイオンガンチャンバー、１０６…冷却チャンバー、１０７…スパッタリングチャンバー、１０８…ＥＣＲイオンガンチャンバー、１０９…保護層形成チャンバー。
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスクリートトラック媒体の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に組み込まれる磁気記録媒体において、隣接トラック間の干渉によりトラック密度の向上が妨げられる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。
【０００３】
このような問題に対して、磁気記録層を加工して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）が提案されている。ＤＴＲ媒体では、記録時に隣接トラックの情報を消去するサイドイレース現象、再生時に隣接トラックの情報を読み出すサイドリード現象などを低減できるため、トラック密度を高めることができる。したがって、ＤＴＲ媒体は高記録密度を提供しうる磁気記録媒体として期待されている。
【０００４】
ＤＴＲ媒体を浮上ヘッドで記録再生するためには、ＤＴＲ媒体の表面を平坦にすることが好ましい。すなわち、現状のＤＴＲ媒体で隣接するトラック間を完全に分離するためには、たとえば厚さ約４ｎｍの保護層と厚さ約２０ｎｍの強磁性記録層とを除去し、約２４ｎｍの深さの溝を形成して磁性パターンを形成する。一方、浮上ヘッドの設計浮上量は１０ｎｍ程度であるため、深い溝が残っているとヘッドの浮上が不安定になる。このため、磁性パターン間の溝を非磁性体で充填し、媒体表面を平坦にしてヘッドの浮上安定性を確保することが行われている。
【０００５】
従来、磁性パターン間の溝を非磁性体で充填する際に、２段階のバイアススパッタを行う方法が提案されている（特許文献１）。この方法は、ＤＴＲ媒体の表面を平坦化するのに有効である。しかし、本発明者らの検討によれば、バイアススパッタ法を用いてＤＴＲ媒体の磁性パターン間の溝を非磁性体で充填した場合、基板バイアスに伴う温度上昇によって磁気記録層（磁性パターン）の磁気特性が劣化することがわかった。
【０００６】
基板バイアスに伴う記録層の温度上昇は、基板を強制冷却することによって回避できる。しかし、基板を強制冷却するには、基板の裏面をチラーに密着させる必要があるため、基板の裏面が傷つく。このため、バイアススパッタ法を用いると、原理的に基板の両面にパターンが形成されたＤＴＲ媒体を作製することができないことがわかった。基板の両面を加工できない場合、ＤＴＲ媒体を搭載したＨＤＤの記録容量は半減することになる。
【特許文献１】特許第３６８６０６７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、両面に磁気特性に劣化のない磁性パターンが形成され、表面の平坦性が良好なディスクリートトラック媒体の製造方法およ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】
【０００８】
本発明の一態様に係るディスクリートトラック媒体の製造方法は、基板の両面に、凸状の磁性パターンと磁性パターン間の凹部を充填する非磁性体とを含むディスクリートトラック媒体を製造する方法であって、前記磁性パターン間の凹部を充填するように第１の非磁性体を成膜し、前記第１の非磁性体の表面を改質し、前記基板を冷却し、前記第１の非磁性体上に第２の非磁性体を成膜し、前記第２および第１の非磁性体をエッチバックすることを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の態様に係るディスクリートトラック媒体の製造装置は、両面に凸状の磁性パターンが形成された基板を鉛直に保持して搬送するキャリアと、前記磁性パターン間の凹部を充填するように第１の非磁性体を成膜するチャンバーと、前記第１の非磁性体の表面を改質するチャンバーと、前記基板を冷却するチャンバーと、前記第１の非磁性体上に第２の非磁性体を成膜するチャンバーと、前記第２および第１の非磁性体をエッチバックするチャンバーとを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、両面に磁気特性に劣化のない磁性パターンが形成され、表面の平坦性が良好なディスクリートトラック媒体の製造方法およ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】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明に係るディスクリートトラック媒体の製造方法を説明する。なお、図１（ａ）〜（ｆ）および図２（ｇ）〜（ｌ）の断面図では、簡略化のために、基板の片面でのみ媒体膜を加工するように図示しているが、上述したように本発明においては基板の両面にパターンを形成する。
【００１２】
図１（ａ）に示したように、ガラス製のディスク基板１上に、たとえば厚さ１２０ｎｍのＣｏＺｒＮｂからなる軟磁性下地層、厚さ２０ｎｍのＲｕからなる配向制御層、厚さ２０ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2からなる垂直記録層２、厚さ４ｎｍのカーボンからなる保護層３を順次成膜する。ここでは、簡略化のために、軟磁性下地層および配向制御層は図示していない。保護層３上にレジスト４としてたとえば厚さ１００ｎｍのＳＯＧ（スピン・オン・グラス）をスピンコーティングする。
【００１３】
図３に縦置き両面スピンコーターを示す。図３は、ディスク基板の両面にレジストを塗布している状態を上方から見た斜視図である。図３に示すように、ディスク基板１をスピンドルモータ２１に取り付けて鉛直に保持し、ディスク基板１の両面にディスペンサーノズル２２を配置してレジストをスピンコートする。具体的には、ディスク基板１の内径をチャックして回転させる。回転数は６０００ｒｐｍまで任意に変更できる。たとえば５００ｒｐｍの低速回転中に、ディスペンサーノズル２２をディスク基板１の内径にレジストが当たる位置まで動かし、レジストを噴射する。その後、レジストを噴射しながらディスク外周までディスペンサーノズル２２を動かし、レジスト噴射を止める。その後、回転数を６０００ｒｐｍまで上げ、レジストの振り切り乾燥を行う。
【００１４】
図１（ｂ）に示すように、レジスト４に対向させて、金型（図５図示）に取り付けたモールド３０を配置する。このモールド３０を用いてインプリントを行う。
図４に示すように、このモールド３０の表面には記録領域３１とサーボ領域３２が形成されている。記録領域３１は記録トラックのパターンを含む。サーボ領域３２はプリアンブル、アドレス、バーストのパターンを含む。
【００１５】
図５はディスク基板１とその両面に配置された金型４１、４２を上方から見た斜視図である。金型４１、４２の内側の面にはゴム系接着剤によりモールド（図１（ｂ）図示）が装着されている。金型４１、４２はディスク基板１の全面に均一な荷重がかかるように専用設計されている。表面の金型４１にはセンターピン４１ａが突出して形成され、裏側の金型４２にはセンターピン４１ａを受け入れる穴４２ａが設けられている。裏側の金型４２の穴４２ａに円滑にセンターピン４１ａが挿入されるように、センターピン４１ａには若干のテーパをつけることが好ましい。ディスク基板１を挟み込むように２枚のモールドを密着させ、３０ｔプレス機でインプリントを行う。
【００１６】
図１（ｃ）に示すように、インプリント後にモールド３０をリリースし、レジスト４にモールド３０の凹凸パターンを転写する。
【００１７】
図１（ｄ）以降のプロセスは、図６に示した製造装置を用いて行う。このような製造装置は、たとえばキヤノンアネルバ製Ｃ３０１０スパッタ成膜装置を改造することによって作製できる。図６は本発明の実施形態に係る製造装置を上方から見た上面図である。この製造装置は、ロード／アンロード（Ｌ／ＵＬ）チャンバー１００、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）エッチングチャンバー１０１、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）イオンガンチャンバー１０２、ＩＣＰエッチングチャンバー１０３、スパッタリングチャンバー１０４、ＥＣＲイオンガンチャンバー１０５、冷却チャンバー１０６、スパッタリングチャンバー１０７、ＥＣＲイオンガンチャンバー１０８、保護層形成チャンバー１０９を有する。通常の状態では、すべてのチャンバーは高真空（１．０×１０-4Ｐａ以下）に保たれる。
【００１８】
図７に、製造装置内でディスク基板を搬送するために用いるキャリア５０を示す。図７はキャリアを正面から見た正面図である。キャリア５０の中央にはディスク基板１がセットされる孔が形成され、ディスク基板１の周縁部を両側から爪５１で把持できるようになっている。ディスク基板１はキャリア５０によって鉛直に保持された状態で搬送される。
【００１９】
図６の製造装置のＬ／ＵＬチャンバー１００にディスク基板１をセットし、キャリア５０を用いてディスク基板１をまずＩＣＰエッチングチャンバー１０１へ搬送する。ＩＣＰエッチングチャンバー１０１では、チャンバー内にＯ2、ＣＦ4などのガスを導入し、コイルによって誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）を発生させ、基板を載置した陰極（プラテン）によりプラズマ中のイオンやラジカルを引き寄せることによって反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を行う。図１（ｄ）に示すように、ＩＣＰエッチングチャンバー１０１において、レジスト４の凹部の底に残っているレジスト残渣を除去する。たとえば、プロセスガスとしてＣＦ4を用い、チャンバー圧を２ｍＴｏｒｒとし、コイルＲＦおよびプラテンＲＦをそれぞれ１００Ｗとしてプラズマを発生させ、３０秒間エッチングする。
次に、基板を図６の製造装置のＥＣＲイオンガンチャンバー１０２へ搬送する。ＥＣＲイオンガンチャンバー１０２では、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）により発生させたプラズマ中でＡｒ、Ｏ2、ＣＦ4などのガスをイオン化し、グリッドで加速して基板表面に原子を衝突させてエッチングする。図１（ｅ）に示すように、ＥＣＲイオンガンチャンバー１０２で、レジストパターンを耐エッチングマスクとして保護層３および垂直記録層２をエッチングして磁性パターンを形成する。たとえば、プロセスガスとしてＡｒを流し、ＥＣＲイオンガンを用いて、マイクロ波パワー８００Ｗ、加速電圧５００ＶでＡｒイオンを３分間照射してエッチングする。こうして、磁性パターン（および保護層３）を分断する深さ２４ｎｍの凹部を形成する。
【００２０】
次に、基板を図６の製造装置のＩＣＰエッチングチャンバー１０３へ搬送する。このＩＣＰエッチングチャンバー１０３はＩＣＰエッチングチャンバー１０１と同様の機能を有する。図１（ｆ）に示すように、ＩＣＰエッチングチャンバー１０３で、レジスト（ＳＯＧ）４を剥離する。たとえば、プロセスガスとしてＣＦ4を用い、チャンバー圧を１００ｍＴｏｒｒとし、コイルＲＦおよびプラテンＲＦをそれぞれ１００Ｗとしてプラズマを発生させ、３０秒間エッチングする。
【００２１】
以上の図１（ａ）〜（ｆ）はＤＴＲ媒体の製造方法として一般的な工程を示している。以下の図２（ｇ）〜（ｌ）は本発明の特徴的な工程を含んでいる。
【００２２】
図２（ｇ）は第１の非磁性体を成膜する工程を示している。基板を図６の製造装置のスパッタリングチャンバー１０４へ搬送し、磁性パターン間の凹部に非磁性体５を埋め込む。非磁性体５は特に限定されないが、ここではＳｉＯＣを用いる場合について説明する。チャンバー内にＳｉＣターゲットを設置し、Ａｒ流量８０ｓｃｃｍおよびＯ2流量２０ｓｃｃｍ（酸素混合比２０％）でスパッタリングガスを導入してチャンバー内の圧力を７Ｐａに設定し、スパッタ時間１４０秒で厚さ１００ｎｍのＳｉＯＣを成膜する。非磁性体５の埋め込み膜厚は３０〜１００ｎｍが好適である。埋め込み膜厚が２４ｎｍ以下になると、後の工程において垂直記録層にダメージを与える可能性があるので好ましくない。図２（ｇ）に示すように、この工程では、非磁性体５の表面は平坦にならず、凹部の深さは約２４ｎｍのままであるが、凹部の幅は狭くなる。凹部に欠陥なく非磁性体を埋め込むためには高圧スパッタリングを行うことが好適である。これは、高圧スパッタリングを行うと、スパッタ粒子が様々な方向から凹部に入射し、凹部側壁のカバレッジがよくなるためである。しかし、高圧スパッタリングによって埋め込まれた非磁性体の表面は粗くなる。すなわち、加工前および加工後の垂直記録層（および保護層）の表面粗さは約０．６ｎｍであるが、埋め込み後の非磁性体の表面粗さは１〜２ｎｍ程度に増加する。
【００２３】
図２（ｈ）は非磁性体の表面を改質する工程を示している。基板を図６の製造装置のＥＣＲイオンガンチャンバー１０５へ搬送し、非磁性体５の表面を改質する。たとえば、ＥＣＲイオンガンを用いて、マイクロ波パワー８００Ｗ、加速電圧５００ＶでＡｒイオンを６０秒照射する。この条件は、ＳｉＯＣを５０ｎｍエッチングする条件である。この結果、非磁性体５の表面粗さは０．６ｎｍ（加工前の垂直記録層の表面粗さと同等）まで減少する。また、非磁性体５表面の凹部の深さが約１２ｎｍまで減少する。このように、表面改質を経ることによって、表面粗さが減少し、凹部の深さが半減する。この工程は媒体表面を改質するのが目的であるため、ＥＣＲイオンガンによるプロセス時間はそれほど重要なパラメータにはならない。イオン照射時間を長くするほど、表面粗さを低減させる効果と凹部の深さを減少させる効果は増すが、その分、第１の非磁性体を成膜する工程（ｇ）で非磁性体を厚く成膜する必要がある。
【００２４】
プロセスガスとして、Ａｒ単独の代わりに、Ａｒと酸素の混合ガスを用いてもよい。この場合、Ａｒ単独の場合と比較して、表面粗さを低減させる効果は劣るが、凹部の深さを減少させる効果は大きくなる。第１の非磁性体を成膜する工程（ｇ）で、ＳｉＯＣ、ＳｉＯ2、ＳｉＣ、ＳｉＮなどのＳｉ系非磁性体を用いた場合には、プロセスガスとしてＡｒとＣＦ4などのフッ素系ガスの混合ガスを用いることができる。この場合にも、Ａｒ単独の場合と比較して、表面粗さを低減させる効果は劣るが、凹部の深さを減少させる効果は大きくなる。
【００２５】
図２（ｉ）は基板を冷却する工程を示している。基板を図６の製造装置の冷却チャンバー１０６へ搬送して冷却する。ここで、冷却チャンバー１０６を高真空（１．０×１０-4Ｐａ以下）に保持して基板を放置するという方法で冷却を行うと、輻射による冷却効果しか期待できないため冷却時間が非常に長くかかる。そこで、冷却チャンバー１０６にガス導入ラインを設け、ＡｒまたはＮ2を冷却チャンバー１０６に導入して圧力を１０〜１Ｐａにする。こうすれば、輻射による冷却効果に加え、ガス分子の伝導による冷却効果も期待できる。また、ガス導入ラインとは別にアルコール導入ラインを設けてもよい。アルコール導入ラインから、メタノール、エタノールなどの揮発性の高いアルコールを導入すると、断熱膨張で急激に冷却チャンバー１０６の内部を冷却することができる。この現象を利用することにより、さらに高スループットで基板を冷却することができる。図２（ｉ）の工程では、たとえば冷却チャンバー１０６にＡｒを１００ｓｃｃｍの流量で導入してチャンバー圧力を７Ｐａになるように調整し、３０秒保持することによって基板を冷却する。
【００２６】
なお、特開平１１−２０３７３４号公報には、表面に微細な凹凸が形成された冷却ブロックを基板に接近するように設け、冷却ブロックと基板との間にヘリウムまたは水素を導入する冷却機構が記載されている。これに対して、本発明の製造装置には、このような冷却ブロックを設ける必要はない。特開平１１−２０３７３４号公報では安全上問題のある水素や高価なヘリウムを用いているため量産性を考慮すると好ましくないが、本発明ではＡｒもしくはＮ2またはメタノールやエタノールなどのアルコールを用いるので量産性に有利である。
【００２７】
図２（ｊ）は第２の非磁性体を成膜する工程を示している。基板を図６の製造装置のスパッタリングチャンバー１０７へ搬送し、第１の非磁性体５上に第２の非磁性体６を成膜する。非磁性体６は特に限定されないが、ここではＳｉＯＣを用いる場合について説明する。たとえば、チャンバー内にＳｉＣターゲットを設置し、Ａｒ流量８０ｓｃｃｍおよびＯ2流量２０ｓｃｃｍ（酸素混合比２０％）でスパッタリングガスを導入してチャンバー内の圧力を０．５２Ｐａに設定し、スパッタ時間７０秒で厚さ５０ｎｍのＳｉＯＣを成膜する。
【００２８】
低圧スパッタリングにより非磁性体を成膜すると、表面粗さを増大させることがない。このため、表面改質工程（ｈ）で表面粗さを低減させた媒体表面に、この工程で第２の非磁性体６を成膜することにより、媒体表面粗さを大幅に低減できる。なお、この工程を高圧スパッタリングで行ってもよいが、その場合には第２の非磁性体６の膜厚を薄くすることが重要になる。これは、高圧スパッタリングで５０ｎｍ以上の厚膜を成膜すると表面粗さが増大するためである。このような理由で、第２の非磁性体６の膜厚は５０ｎｍ以下が好適であるが、この限りではない。表面改質工程（ｈ）で凹凸高さがあまり低くならない場合は厚膜を形成するのが好ましい。ただし、５０ｎｍ以上の厚膜に成膜した場合、表面粗さが大きくなる傾向があるため、できる限り薄膜を形成するのがよい。
【００２９】
第２の非磁性体６の材料は、第１の非磁性体５の材料と同一でもよいし同一でなくてよい。たとえば、第１の非磁性体５としてＳｉＯ2を用い、第２の非磁性体６としてカーボン（Ｃ）を用いてもよい。ＳｉＯ2はＲＦスパッタリングで形成するのが一般的であるが、ＲＦスパッタリングではプロセスダストが多くなりがちなため、表面粗さの小さな厚膜を形成するのが非常に困難である。そこで、第１の非磁性体５としてＳｉＯ2を成膜し、表面改質工程で表面粗さを低減させた後、第２の非磁性体６として表面粗さをそれほど増大させることがないカーボンを成膜することにより、表面粗さの小さなＤＴＲ媒体を得ることができる。
【００３０】
通常、凹部を充填する非磁性体としては、凸部の磁性パターンと磁気的結合（交換結合や反強磁性結合）を生じることがなく、かつ合金化しないように、酸化物が好まれる。しかし、ＳｉＯ2のような酸化物はＲＦスパッタリングで成膜する必要があり、上述したように表面粗さの小さな厚膜を形成するのが難しい。一方、金属系の材料は表面粗さが小さな厚膜を形成するのが容易であり、特にＣｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕのようにリフローする金属材料を用いると、表面を平坦化することがさらに容易になる。ただし、金属材料を用いた場合、磁性パターンとの合金化や磁気的結合が生じるため埋め込み剤として不適当であると考えられていた。しかし、本発明においては、第２の非磁性体として、金属材料たとえばＴｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈなどや、リフロー金属Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕを用いることができる。これは、磁性パターン間の凹部には、第１の非磁性体が充填されたままであるからである。
【００３１】
図２（ｋ）は第２および第１の非磁性体をエッチバックする工程を示している。基板を図６の製造装置のＥＣＲイオンガンチャンバー１０８へ搬送し、ＥＣＲイオンガンを用いて、余分な第２の非磁性体６および第１の非磁性体５をエッチバックする。たとえばプロセスガスとしてＡｒを用い、マイクロ波パワー８００Ｗ、加速電圧７００Ｖでエッチングする。エッチバック終点検出はＱ−ＭＡＳＳ（四重極式質量分析計）を用いて、表面のＣｏが検出されるまで行う（約３分間）。本発明の製造方法では、表面改質工程（ｈ）でどの程度非磁性体がエッチングされるか正確にわからないため、この工程でのエッチング時間は目安にしかならない。Ｑ−ＭＡＳＳまたは他のエッチング終点検出器（たとえばＳＩＭＳ：二次イオン質量分析器）でエッチバック終点を検出することで、高精度なエッチバックが可能となる。
【００３２】
図２（ｌ）は保護層を形成する工程を示している。基板を図６の製造装置の保護層形成チャンバー１０９へ搬送し、保護層７を形成する。原料ガスにＣ2Ｈ4などを用いたＣＶＤ（化学気相堆積法）によってカーボン保護層を成膜するのが好適だが、簡便なＤＣスパッタリングでカーボン保護層を成膜してもよい。
【００３３】
さらに、保護層７上に潤滑剤を塗布することによって、本発明に係るＤＴＲ媒体を製造する。
【００３４】
本発明の方法によれば、第１の非磁性体成膜工程（ｇ）および表面改質工程（ｈ）と、第２の非磁性体成膜工程（ｊ）およびエッチバック工程（ｋ）との間に、冷却工程（ｉ）を行うことにより、磁性パターンが過度に加熱することがなくなり、その磁気特性の劣化を防止できる。同様に、磁性パターン間に充填される非磁性体も過度に過熱に加熱することがなくなり、非磁性体の膜剥がれもなくなる。
【００３５】
図２（ｇ）〜（ｉ）に示した、第１（または第２）の非磁性体の成膜工程、第１（または第２）の非磁性体の表面改質工程、および基板の冷却工程は２回以上繰り返してもよい。これらの工程を複数回繰り返すことによって、表面における凹部の深さおよび表面粗さをより減少することができる。これらの工程を４回以上繰り返すと、表面は非常に平坦になる。
【００３６】
図２（ｇ）〜（ｉ）の工程を複数回繰り返す場合は、図２（ｉ）の工程まで経た基板を保持したキャリアを冷却チャンバー１０６からスパッタリングチャンバー１０４へ戻し、再び図２（ｇ）〜（ｉ）の工程を行う。
【実施例】
【００３７】
実施例１
図１（ａ）〜（ｆ）および図２（ｇ）〜（ｌ）に示した方法に従ってＤＴＲ媒体を作製した。モールドとして、図４に示したようなサーボパターン（プリアンブル、アドレス、バースト）と記録トラックが凹凸パターンで形成されたものを用いた。
【００３８】
第１の非磁性体成膜工程（ｇ）において高圧（７．０Ｐａ）下でＳｉＯＣを１００ｎｍ成膜し、表面改質工程（ｈ）においてＥＣＲイオンガンを用いマイクロ波パワー８００Ｗ、加速電圧５００ＶでＡｒイオンを６０秒照射し、ＳｉＯＣをエッチングすることによって表面改質した。冷却工程（ｉ）において、冷却チャンバー１０６にＡｒを１００ｓｃｃｍの流量で導入してチャンバー圧力を７．０Ｐａに調整し３０秒保持することによって基板を冷却した。第２の非磁性体成膜工程（ｊ）において低圧（０．５２Ｐａ）下でＳｉＯＣを５０ｎｍ成膜し、エッチバック工程（ｋ）においてＥＣＲイオンガンによるエッチバックを終点検出器によって表面のＣｏを検出するまで行い、余剰なＳｉＯＣを除去した。保護層形成工程（ｌ）においてスパッタリングにより厚さ４ｎｍのカーボン保護層を成膜してＤＴＲ媒体を得た。
【００３９】
カー（Ｋｅｒｒ）測定装置でこのＤＴＲ媒体の磁気特性を評価したところ、保磁力（Ｈｃ）が４．８ｋＯｅ、残留保磁力（Ｈｎ）が２．０ｋＯｅ、飽和磁界が８．０ｋＯｅであった。これらの磁気特性は、加工前の垂直記録層の値と変わらず、磁気特性に変化がないことがわかった。また、ＤＴＲ媒体の外周部ミラー面（パターンのない部分）を光学顕微鏡で観察したところ、膜剥がれらしきものは観測されなかった。
【００４０】
比較例１
冷却工程（ｉ）を行わなかった以外は実施例１と同様の工程でＤＴＲ媒体を作製した。カー測定装置でこのＤＴＲ媒体の磁気特性を評価したところ、保磁力（Ｈｃ）が５．２ｋＯｅ、残留保磁力が（Ｈｎ）１．８ｋＯｅ、飽和磁界（Ｈｓ）が１０．０ｋＯｅであった。このように、加工前の垂直記録層と比べて、ＨｃおよびＨｓの増大が認められた。これは、第１の非磁性体成膜工程（ｇ）、表面改質工程（ｈ）、第２の非磁性体成膜工程（ｊ）、およびエッチバック工程（ｋ）を連続的に行ったため、基板が過熱されて磁性パターンを形成する強磁性体の磁気特性が変化したのが原因であると思われる。
【００４１】
現行の記録ヘッドでは、媒体のＨｓが８ｋＯｅ程度であれば飽和記録が可能である。しかし、比較例１の媒体ではＨｓが１０ｋＯｅと大きいので、現行の記録ヘッドでは良好な記録（飽和記録）ができないおそれがある。
【００４２】
比較例１のＤＴＲ媒体の外周部ミラー面（パターンのない部分）を光学顕微鏡で観察したところ、膜剥がれらしきものは観測されなかった。
【００４３】
実施例２
図２（ｇ）〜（ｉ）の工程を４回繰り返したこと以外は実施例１と同様の工程でＤＴＲ媒体を作製した。冷却工程（ｉ）において、冷却チャンバー１０６にＡｒを１００ｓｃｃｍの流量で導入してチャンバー圧力を７．０Ｐａに調整し３０秒保持することによって基板を冷却した。このＤＴＲ媒体を断面ＴＥＭで観測したところ、表面が非常に平坦になっていた。カー測定装置でこのＤＴＲ媒体の磁気特性を評価したところ、Ｈｃが４．８ｋＯｅ、Ｈｎが２．０ｋＯｅ、Ｈｓが８．０ｋＯｅであった。これらの磁気特性は、加工前の垂直記録層の値と変わらず、磁気特性に変化がないことがわかった。また、ＤＴＲ媒体の外周部ミラー面（パターンのない部分）を光学顕微鏡で観察したところ、膜剥がれらしきものは観測されなかった。
【００４４】
比較例２
冷却工程（ｉ）を行わなかった以外は実施例２と同様の工程でＤＴＲ媒体を作製した。このＤＴＲ媒体を断面ＴＥＭで観測したところ、表面が非常に平坦になっていた。カー測定装置でこのＤＴＲ媒体の磁気特性を評価したところ、Ｈｃが２．０ｋＯｅ、Ｈｎがゼロ、Ｈｓが４．０ｋＯｅであった。このＤＴＲ媒体は磁気特性が加工前の垂直記録層と比較して著しく劣化している。すなわち、Ｈｎがゼロということは、垂直記録方式で記録が時間ととともに消失してしまうことを意味しており、磁気記録媒体として適さない。これは、比較例１と同様に、プロセス中に基板が過熱されるのが原因である。より具体的には、冷却なしにイオンビーム照射工程を計５回行ったことから、熱が蓄積され磁性パターンの磁気特性を劣化させたと推測される。
【００４５】
また、ＤＴＲ媒体の外周部ミラー面（パターンのない部分）を光学顕微鏡で観察したところ、膜剥がれらしきものが観測された。これは、ミラー部に形成された非磁性体（ＳｉＯＣ）は大きな応力がかかった状態で密着していると推測されるが、この部分が過熱されて応力緩和が生じ、膜剥がれにつながったと考えられる。
【００４６】
実施例３
図２（ｇ）〜（ｉ）の工程を４回繰り返したこと以外は実施例１と同様の工程でＤＴＲ媒体を作製した。ただし、冷却工程（ｉ）において、冷却チャンバー１０６にＡｒを１００ｓｃｃｍの流量で導入してチャンバー圧力を７．０Ｐａに調整し、冷却時間を３００秒まで変化させた。そして、図２（ｌ）の工程の直後に基板温度を測定した。
【００４７】
図８に、冷却時間と基板温度との関係を示す。図８から以下のことがわかる。冷却を行わない場合には基板温度が３５０℃を超える。しかし、短時間でも冷却工程を行うと、基板温度は急激に低下する。３秒以上の冷却時間で２００℃以下、１０秒以上の冷却時間で１００℃以下まで基板温度を低下できることがわかる。磁性パターンの磁気特性の変化は基板温度が２００℃以上で生じるため、３秒以上の冷却工程を行うことが有効であることがわかった。図８のグラフの傾きは冷却時間が１０秒以上では緩やかになっており、１０秒までの冷却時間で十分大きな冷却効果が得られ、１０秒を超えて冷却してもそれほど有効な冷却効果は得られないことがわかる。冷却時間を長くするとＤＴＲ媒体の製造スループットが低下するため、可能な限り冷却時間を短くするのが好適である。このため、冷却時間は１０秒程度が好ましい。
【００４８】
実施例４
実施例３と同様の工程でＤＴＲ媒体を作製した。所定の冷却時間で複数枚のＤＴＲ媒体を作製し、外周部膜剥がれの頻度を調べた。
【００４９】
図９に冷却時間と膜剥がれ確率との関係を示す。図９から以下のことがわかる。冷却を行わない場合には、ほとんど全てのＤＴＲ媒体で外周部膜剥がれが生じた。冷却時間を３秒とした場合、外周部膜剥がれが見られたのは１０試料中３試料となった。冷却時間を１００秒とした場合、外周部膜剥がれは全く見られなかった。冷却時間を１０秒以上とすることにより、膜剥がれ確率が１０％以下になることがわかった。磁気特性変化の防止とスループットの観点では冷却時間が１０秒であることが好適であるが、１０枚中１枚に外周部膜剥がれが生じることから歩留りが悪い。量産性を考慮すると、膜剥がれが完全に生じなくなる１００秒の冷却時間が好適である。冷却時間をこれ以上長くすると、スループットの低下につながる。
【００５０】
実施例３および４の結果から、以下のことを結論できる。磁気特性変化、外周部膜剥がれ、スループットを考慮する、最適な冷却時間範囲は３秒〜１００秒である。現実的には３０秒程度の冷却時間が好適である。また、歩留りが低下しても、スループットが高ければ問題ないので、この観点からは、冷却時間は１０秒程度が好ましいと考えられる。
【００５１】
なお、以上の例では、冷却チャンバーにＡｒを導入したが、Ｎ2を用いた場合にも同様の結果が得られた。
【００５２】
実施例５
冷却工程において、１．０×１０-4Ｐａ以下の高真空に保持した冷却チャンバーに微量のエタノールを噴霧させたこと以外は実施例１と同様にしてＤＴＲ媒体を作製した。冷却時間（チャンバー内での保持時間）を特に設けず、次の工程を行った。カー測定装置で得られたＤＴＲ媒体の磁気特性を評価したところ、加工前の垂直記録層の磁気特性から変化がないことがわかった。外周部を光学顕微鏡で観察したが、外周部膜剥がれは見られなかった。
【００５３】
また、実施例２と同様に図２（ｇ）〜（ｉ）の工程を４回繰り返してＤＴＲ媒体を作製した。得られたＤＴＲ媒体は、磁気特性変化が認められず、外周部膜剥がれも生じなかった。
【００５４】
エタノールは真空へ導入されたことによって揮発し、断熱膨張で急激に周囲を冷却する。この効果によって基板が急冷されたと思われる。エタノールの代わりにメタノールを用いた場合にも同様の効果が得られた。
【００５５】
以上においてはＤＴＲ媒体の製造方法について説明したが、本発明は径方向および円周方向に分断された記録セルを有するビットパターンド媒体にも応用できる。
【００５６】
次に、本発明において用いられる好適な材料について説明する。
【００５７】
＜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、酸化表面を有するＳｉ単結晶基板などを用いることができる。ガラス基板としては、アモルファスガラスおよび結晶化ガラスが用いられる。アモルファスガラスとしては、汎用のソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスが挙げられる。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスが挙げられる。セラミック基板としては、汎用の酸化アルミニウム、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、これらの繊維強化物などが挙げられる。基板としては、上述した金属基板や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。
【００５８】
＜軟磁性下地層＞
軟磁性下地層（ＳＵＬ）は、垂直磁磁気記録層を磁化するための単磁極ヘッドからの記録磁界を水平方向に通して、磁気ヘッド側へ還流させるという磁気ヘッドの機能の一部を担っており、磁界の記録層に急峻で充分な垂直磁界を印加させ、記録再生効率を向上させる作用を有する。軟磁性下地層には、Ｆｅ、ＮｉまたはＣｏを含む材料を用いることができる。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系合金、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などを挙げることができる。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。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合金には８０ａｔ％以上のＣｏが含まれることが好ましい。このようなＣｏ合金は、スパッタ法により製膜した場合に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とともに、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およびＣｏＺｒＴａ系合金などを挙げることができる。
【００５９】
軟磁性下地層の下に、軟磁性下地層の結晶性の向上また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。こうした下地層の材料としては、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｔ、これらを含む合金、またはこれらの酸化物もしくは窒化物を用いることができる。軟磁性下地層と記録層との間に、非磁性体からなる中間層を設けてもよい。中間層は、軟磁性下地層と記録層との交換結合相互作用を遮断し、記録層の結晶性を制御する、という２つの作用を有する。中間層の材料としては、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｓｉ、これらを含む合金、またはこれらの酸化物もしくは窒化物を用いることができる。
【００６０】
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、０．５〜１．５ｎｍのＲｕを挿入することで反強磁性結合させてもよい。また、ＣｏＣｒＰｔ、ＳｍＣｏ、ＦｅＰｔなどの面内異方性を持つ硬磁性膜またはＩｒＭｎ、ＰｔＭｎなどの反強磁性体からなるピン層と軟磁性層とを交換結合させてもよい。交換結合力を制御するために、Ｒｕ層の上下に磁性膜（たとえばＣｏ）または非磁性膜（たとえばＰｔ）を積層してもよい。
【００６１】
＜磁気記録層＞
垂直磁気記録層としては、Ｃｏを主成分とし、少なくともＰｔを含み、さらに酸化物を含む材料を用いることが好ましい。垂直磁気記録層は、必要に応じて、Ｃｒを含んでいてもよい。酸化物としては、特に酸化シリコン、酸化チタンが好適である。垂直磁気記録層は、層中に磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）が分散していることが好ましい。この磁性粒子は、垂直磁気記録層を上下に貫いた柱状構造であることが好ましい。このような構造を形成することにより、垂直磁気記録層の磁性粒子の配向および結晶性を良好なものとし、結果として高密度記録に適した信号ノイズ比（ＳＮ比）を得ることができる。このような構造を得るためには、含有させる酸化物の量が重要となる。
【００６２】
垂直磁気記録層の酸化物含有量は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔの総量に対して、３ｍｏｌ％以上１２ｍｏｌ％以下であることが好ましく、５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。垂直磁気記録層の酸化物含有量として上記範囲が好ましいのは、垂直磁気記録層を形成した際、磁性粒子の周りに酸化物が析出し、磁性粒子を分離させ、微細化させることができるためである。酸化物の含有量が上記範囲を超えた場合、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ため好ましくない。酸化物の含有量が上記範囲未満である場合、磁性粒子の分離、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（ＳＮ比）が得られなくなるため好ましくない。
【００６３】
垂直磁気記録層のＣｒ含有量は、０ａｔ％以上１６ａｔ％以下であることが好ましく、１０ａｔ％以上１４ａｔ％以下であることがより好ましい。Ｃｒ含有量として上記範囲が好ましいのは、磁性粒子の一軸結晶磁気異方性定数Ｋｕを下げすぎず、また、高い磁化を維持し、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ためである。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、また、磁性粒子の結晶性、配向性が悪化することで、結果として記録再生特性が悪くなるため好ましくない。
【００６４】
垂直磁気記録層のＰｔ含有量は、１０ａｔ％以上２５ａｔ％以下であることが好ましい。Ｐｔ含有量として上記範囲が好ましいのは、垂直磁性層に必要なＫｕが得られ、さらに磁性粒子の結晶性、配向性が良好であり、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ためである。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ため好ましくない。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熱揺らぎ特性に十分なＫｕが得られないため好ましくない。
【００６５】
垂直磁気記録層は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、酸化物のほかに、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅから選ばれる１種類以上の元素を含むことができる。上記元素を含むことにより、磁性粒子の微細化を促進し、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。上記元素の合計の含有量は、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いため好ましくない。
【００６６】
垂直磁気記録層としては、ＣｏＰｔ系合金、ＣｏＣｒ系合金、ＣｏＰｔＣｒ系合金、ＣｏＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＣｏＰｔＳｉ、ＣｏＰｔＣｒＳｉ、ならびにＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、およびＲｕからなる群より選択された少なくとも一種を主成分とする合金とＣｏとの多層構造、さらに、これらにＣｒ、ＢおよびＯを添加したＣｏＣｒ／ＰｔＣｒ、ＣｏＢ／ＰｄＢ、ＣｏＯ／ＲｈＯなどを使用することもできる。
【００６７】
垂直磁気記録層の厚さは、好ましくは５ないし６０ｎｍ、より好ましくは１０ないし４０ｎｍである。この範囲であると、より高記録密度に適した磁気記録再生装置を作製することができる。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。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）以上とすることが好ましい。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。
【００６８】
＜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目的で設けられる。保護層の材料としては、たとえばＣ、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2を含むものが挙げられる。保護層の厚さは１ないし１０ｎｍとすることが好ましい。これにより、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。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、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層として利用されている。ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）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。
【００６９】
次に、本発明における、各工程の好適な条件について説明する。
【００７０】
＜インプリント＞
基板の表面にレジストをスピンコート法で塗布し、モールドを押し付けることにより、レジストにモールドのパターンを転写する。レジストとしては、たとえば一般的なノボラック系のフォトレジストや、スピンオングラス（ＳＯＧ）を用いることができる。サーボ情報と記録トラックに対応する凹凸パターンが形成されたモールドの凹凸面を、基板のレジストに対向させる。このとき、ダイセットの下板にモールド、基板、バッファ層を積層し、ダイセットの上板で挟み、たとえば２０００ｂａｒで６０秒間プレスする。インプリントによってレジストに形成されるパターンの凹凸高さはたとえば６０〜７０ｎｍである。この状態で約６０秒間保持することにより、排除すべきレジストを移動させる。また、モールドにフッ素系の剥離材を塗布することで、モールドをレジストから良好に剥離することができる。
【００７１】
＜残渣除去＞
ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）により、レジストの凹部の底に残存している残渣を除去する。このとき、レジストの材料に応じて適切なプロセスガスを用いる。プラズマソースは、低圧で高密度プラズマを生成可能なＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）が好適であるが、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）プラズマや、一般的な平行平板型ＲＩＥ装置を用いてもよい。
【００７２】
＜磁気記録層のエッチング＞
残渣を除去した後、レジストパターンをエッチングマスクとして用い、磁気記録層を加工する。磁気記録層の加工には、Ａｒイオンビームを用いたエッチング（Ａｒイオンミリング）が好適であるが、Ｃｌガス、またはＣＯとＮＨ3の混合ガスを用いたＲＩＥでもよい。ＣＯとＮＨ3の混合ガスを用いたＲＩＥの場合、エッチングマスクにはＴｉ、Ｔａ、Ｗなどのハードマスクを用いる。ＲＩＥを用いた場合、凸状の磁性パターンの側壁にテーパが付着しにくい。いかなる材料でもエッチング可能なＡｒイオンミリングで磁気記録層を加工する場合、たとえば加速電圧を４００Ｖとし、イオン入射角度を３０°、７０°と変化させてエッチングを行うと、凸状の磁性パターンの側壁にテーパが付着しにくい。ＥＣＲイオンガンを用いたミリングにおいては、静止対向型（イオン入射角９０°）でエッチングすると、凸状の磁性パターンの側壁にテーパが付着しにくい。
【００７３】
＜レジスト剥離＞
磁気記録層をエッチングした後、レジストを剥離する。レジストとして一般的なフォトレジストを用いた場合、酸素プラズマ処理を行うことによって容易に剥離することができる。具体的には、酸素アッシング装置を用い、たとえばチャンバー圧を１Ｔｏｒｒ、パワーを４００Ｗとし、処理時間を５分としてフォトレジストを剥離する。レジストとしてＳＯＧを用いた場合、フッ素系ガスを用いたＲＩＥでＳＯＧを剥離する。フッ素系ガスとしてはＣＦ4やＳＦ6が好適である。なお、フッ素系ガスが大気中の水と反応してＨＦ、Ｈ2ＳＯ4などの酸が生じることがあるため、水洗を行うことが好ましい。
【００７４】
＜非磁性体の埋め込み＞
レジスト剥離後、磁性パターン間の凹部に非磁性体を埋め込む。非磁性体は、プロセスダストが生じにくい通常のスパッタ法で成膜することが好ましい。非磁性体としては、ＳｉＯＣ、ＳｉＯ2、ＴｉＯx、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3などの酸化物；Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、ＴｉＮなどの窒化物；ＴｉＣなどの炭化物；ＢＮなどの硼化物；Ｃ、Ｓｉなどの単体などから幅広く選択できる。
【００７５】
＜非磁性体エッチバック＞
磁性パターンが露出するまでエッチバックを行う。このエッチバックプロセスは、たとえばＡｒイオンミリングを用いて行うことができる。ＳｉＯ2などのシリコン系の非磁性体を用いた場合には、フッ素系ガスを用いたＲＩＥによりエッチバックを行ってもよい。また、ＥＣＲイオンガンを用いて非磁性体をエッチバックしてもよい。
【００７６】
＜保護層形成および後処理＞
エッチバック後、カーボン保護層を形成する。カーボン保護層は、ＣＶＤ法、スパッタ法、または真空蒸着法により成膜することができる。ＣＶＤ法によれば、ｓｐ3結合炭素を多く含むＤＬＣ膜が形成される。保護層の膜厚は、２ｎｍ未満だとカバレッジが悪くなり、１０ｎｍを超えると磁気ヘッドと媒体との磁気スペーシングが大きくなってＳＮＲが低下するので好ましくない。保護層上に潤滑剤を塗布する。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】
【００７７】
【図１】本発明に係るＤＴＲ媒体の製造方法を示す断面図。
【図２】本発明に係るＤＴＲ媒体の製造方法を示す断面図。
【図３】ディスク基板の両面にレジストを塗布している状態を上方から見た斜視図。
【図４】モールド表面の凹凸パターンを示す平面図。
【図５】ディスク基板とその両面に配置された金型を上方から見た斜視図。
【図６】本発明に係るＤＴＲ媒体の製造装置を上方から見た上面図。
【図７】キャリアを正面から見た正面図。
【図８】冷却チャンバーでの冷却時間と基板温度との関係を示す図。
【図９】冷却チャンバーでの冷却時間と膜剥がれ確率との関係を示す図。
【符号の説明】
【００７８】
１…ディスク基板、２…垂直記録層、３…保護層、４…レジスト、５…第１の非磁性体、６…第２の非磁性体、７…保護層、２１…スピンドルモータ、２２…ディスペンサーノズル、３０…モールド、３１…記録領域、３２…サーボ領域、４１、４２…金型、４１ａ…センターピン、４２ａ…穴、５０…キャリア、５１…爪、１００…ロード／アンロード（Ｌ／ＵＬ）チャンバー、１０１…ＩＣＰエッチングチャンバー、１０２…ＥＣＲイオンガンチャンバー、１０３…ＩＣＰエッチングチャンバー、１０４…スパッタリングチャンバー、１０５…ＥＣＲイオンガンチャンバー、１０６…冷却チャンバー、１０７…スパッタリングチャンバー、１０８…ＥＣＲイオンガンチャンバー、１０９…保護層形成チャンバー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の両面に、凸状の磁性パターンと磁性パターン間の凹部を充填する非磁性体とを含むディスクリートトラック媒体を製造する方法であって、
前記磁性パターン間の凹部を充填するように第１の非磁性体を成膜し、
前記第１の非磁性体の表面を改質し、
前記基板を冷却し、
前記第１の非磁性体上に第２の非磁性体を成膜し、
前記第２および第１の非磁性体をエッチバックする
ことを特徴とするディスクリートトラック媒体の製造方法。
【請求項２】
前記第１または第２の非磁性体を成膜し、前記第１または第２の非磁性体の表面を改質し、前記基板を冷却する操作を２回以上繰り返すことを特徴とする請求項１に記載のディスクリートトラック媒体の製造方法。
【請求項３】
前記基板を冷却する時間は３秒以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のディスクリートトラック媒体の製造方法。
【請求項４】
前記基板が保持された真空チャンバー内にＡｒまたは窒素を導入することによって、前記基板を冷却することを特徴とする請求項１に記載のディスクリートトラック媒体の製造方法。
【請求項５】
前記基板が保持された真空チャンバー内でメタノールまたはエタノールを揮発させることによって、前記基板を冷却することを特徴とする請求項１に記載のディスクリートトラック媒体の製造方法。
【請求項６】
両面に凸状の磁性パターンが形成された基板を鉛直に保持して搬送するキャリアと、
前記磁性パターン間の凹部を充填するように第１の非磁性体を成膜するチャンバーと、
前記第１の非磁性体の表面を改質するチャンバーと、
前記基板を冷却するチャンバーと、
前記第１の非磁性体上に第２の非磁性体を成膜するチャンバーと、
前記第２および第１の非磁性体をエッチバックするチャンバーと
を具備したことを特徴とする請求項１に記載のディスクリートトラック媒体の製造装置。
【請求項１】
基板の両面に、凸状の磁性パターンと磁性パターン間の凹部を充填する非磁性体とを含むディスクリートトラック媒体を製造する方法であって、
前記磁性パターン間の凹部を充填するように第１の非磁性体を成膜し、
前記第１の非磁性体の表面を改質し、
前記基板を冷却し、
前記第１の非磁性体上に第２の非磁性体を成膜し、
前記第２および第１の非磁性体をエッチバックする
ことを特徴とするディスクリートトラック媒体の製造方法。
【請求項２】
前記第１または第２の非磁性体を成膜し、前記第１または第２の非磁性体の表面を改質し、前記基板を冷却する操作を２回以上繰り返すことを特徴とする請求項１に記載のディスクリートトラック媒体の製造方法。
【請求項３】
前記基板を冷却する時間は３秒以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のディスクリートトラック媒体の製造方法。
【請求項４】
前記基板が保持された真空チャンバー内にＡｒまたは窒素を導入することによって、前記基板を冷却することを特徴とする請求項１に記載のディスクリートトラック媒体の製造方法。
【請求項５】
前記基板が保持された真空チャンバー内でメタノールまたはエタノールを揮発させることによって、前記基板を冷却することを特徴とする請求項１に記載のディスクリートトラック媒体の製造方法。
【請求項６】
両面に凸状の磁性パターンが形成された基板を鉛直に保持して搬送するキャリアと、
前記磁性パターン間の凹部を充填するように第１の非磁性体を成膜するチャンバーと、
前記第１の非磁性体の表面を改質するチャンバーと、
前記基板を冷却するチャンバーと、
前記第１の非磁性体上に第２の非磁性体を成膜するチャンバーと、
前記第２および第１の非磁性体をエッチバックするチャンバーと
を具備したことを特徴とする請求項１に記載のディスクリートトラック媒体の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１４６７３７（Ｐ２００８−１４６７３７Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３２１５５（Ｐ２００６−３３２１５５）
【出願日】平成１８年１２月８日（２００６．１２．８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月８日（２００６．１２．８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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