凹凸パターンの凹部充填方法及び磁気記録媒体の製造方法
効率良く、凹凸パターンの凹部を充填し表面を確実に平坦化することができる凹凸パターンの凹部充填方法及び凹凸パターンの磁気記録層を有し、表面が充分に平坦な磁気記録媒体を効率良く製造することができる磁気記録媒体の製造方法を提供する。凹凸パターンが形成された被加工体１０の表面に凹部３４を充填するための充填材３６を成膜し、更に充填材３６上に被覆材４２を成膜してから、充填材３６に対するエッチングレートよりも被覆材４２に対するエッチングレートが低いドライエッチング法により磁気記録層３２上の余剰の充填材３６及び被覆材４２を除去して平坦化する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体、情報記録媒体等の製造分野で用いられる凹凸パターンの凹部充填方法及び凹凸パターンの記録層を有する磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、凹凸パターンが形成された被加工体の表面に凹部を充填するための充填材を成膜してから、表面上の余剰の充填材を除去して平坦化する凹凸パターンの凹部充填方法が広く利用されている（例えば、特表２００２−５１５６４７号公報参照）。
【０００３】
一例を示すと、半導体製品の製造分野において、表面に形成された所定のパターンの溝（凹部）に絶縁材を埋め込むためにこのような凹部充填方法が用いられている。
【０００４】
又、ハードディスク等の磁気記録媒体の製造分野においても、以下のような事情によりこのような凹部充填方法の利用が期待されている。磁気記録媒体は、記録層を構成する磁性粒子の微細化、材料の変更、ヘッド加工の微細化等の改良により著しい面記録密度の向上が図られており、今後も一層の面記録密度の向上が期待されているが、ヘッドの加工限界、記録磁界の広がりに起因する記録対象のトラックに隣りあう他のトラックへの誤った情報の記録や、クロストーク等の問題が顕在化し、従来の改良手法による面記録密度の向上は限界にきている。
【０００５】
これに対し、一層の面記録密度の向上を実現可能である磁気記録媒体の候補として、磁気記録層を凹凸パターンで形成し、記録要素を径方向に分割したディスクリートトラックメディアや、記録要素を径方向及び周方向に分割したパターンドメディアが提案されている（例えば、特開平９−９７４１９号公報参照）。ハードディスク等の磁気記録媒体ではヘッド浮上高さを安定させるために、表面の平坦性が重視されるため、上記のような凹部充填方法を利用して記録要素の間の凹部に非磁性の充填材を充填し、磁気記録層の表面を平坦化することが期待されている。
【０００６】
充填材を成膜する手法としては、スパッタリング法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＩＢＤ（Ｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等の成膜手法を利用できる。
【０００７】
又、平坦化の手法としては、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）等の加工手法を利用しうる。
【０００８】
しかしながら、ＣＭＰ法は、スラリーの除去のために洗浄等に多大な時間、コストを要するという問題があった。更に、ＣＭＰ法はウェットプロセスであるため、凹凸パターンの加工工程等のドライプロセスと組合わせると、被加工物の搬送等が煩雑となり、製造工程全体の効率が低下するという問題があった。即ち、平坦化工程にＣＭＰ法を用いると、生産効率が低いという問題があった。
【発明の開示】
【０００９】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、効率良く、凹凸パターンの凹部を充填し表面を確実に平坦化することができる凹凸パターンの凹部充填方法及び凹凸パターンの磁気記録層を有し、表面が充分に平坦な磁気記録媒体を効率良く製造することができる磁気記録媒体の製造方法を提供することをその課題とする。
【００１０】
本発明は、凹凸パターンが形成された被加工体の表面に凹部を充填するための充填材を成膜し、更に充填材上に被覆材を成膜してから、充填材に対するエッチングレートよりも被覆材に対するエッチングレートが低いドライエッチング法により被加工体の表面上の余剰の充填材及び被覆材を除去して平坦化することにより、上記課題の解決を図るものである。
【００１１】
凹凸パターンが形成された被加工体の表面に充填材を成膜すると、被加工体の表面の凹凸パターンに倣って充填材の表面も凹凸形状となる。平坦化は、充填材の表面を除去しながら凹凸を除々に均していくため、成膜された充填材の表面の凹凸が大きいと平坦化を行っても表面の凹凸を充分に均すことができないことがある。
【００１２】
そこで、発明者は当初、イオンビームエッチング等のドライエッチングを用いて充填材の表面を平坦化することを試みた。ＣＭＰ法のようなウェットプロセスによらず、ドライエッチングを用いることで、スラリーの洗浄等が不要となると共に他のドライプロセスと組合わせることで製造工程全体の効率を向上させることができる。又、ドライエッチングは一般的に凸部を凹部よりも選択的に速く除去する傾向があるので、表面を平坦化する効果が高いと考えたためである。
【００１３】
しかしながら、ドライエッチングを用いることで生産効率の向上を図ることができたものの、所望のレベルまで充分に表面の段差を低減することは困難であった。その理由は必ずしも明らかではないが、概ね以下のように考えられる。
【００１４】
ドライエッチングは、表面の凸部を凹部よりも選択的に速く除去する傾向があるが、凸部でもその幅に差があるとエッチングレートに差が生じる。ここで、凸部の幅とは、凸部の上部近傍における高さ方向と略直角な方向の幅のうち、最小の幅という意義で用いる。例えば、図１６Ａに示されるように、充填材の凸部のうち、幅が比較的広い凸部１０２の場合、端部近傍だけが速く除去され、その内側部分は端部よりも遅れて除去されるのでエッチングレートが低い傾向がある。一方、充填材の凸部のうち、同図に示される、幅が比較的狭い凸部１０４は、その内側部分も含めて比較的速く除去されるのでエッチングレートが高い傾向がある。
【００１５】
又、幅が比較的広くエッチングレートが低い凸部１０２が多く存在する領域１０６は、凸部１０２周辺の凹部も含めた領域全体の平均的なエッチングレートも低い傾向がある。一方、幅が比較的狭くエッチングレートが高い凸部１０４が多く存在する領域１０８は、凸部１０４周辺の凹部も含めた領域全体の平均的なエッチングレートも高い傾向がある。従って、１つの領域に加工条件を合わせると、図１６Ｂ〜Ｄに示されるようにエッチングが進行するにつれて領域間の表面粗さに差が生じたり、領域間で段差が生じると考えられる。
【００１６】
又、領域内に存在する（充填材の下の）被加工体表面の凸部の幅が概ね等しくても、領域全体に占める凸部の占有面積比が大きい程、凸部同士の間隔が狭いので、この上に成膜される充填材の凸部が尖鋭となり、領域全体の平均的なエッチングレートが高くなる傾向がある。
【００１７】
実際の被加工体の表面も凹凸パターンが一定でないことが多いため、領域間のエッチングレートに差が生じ、領域間の表面粗さに差が生じたり、領域間で段差が生じると考えられる。例えば、ディスクリートトラックメディアやパターンドメディア等の凹凸パターンの磁気記録層を有する磁気記録媒体は、データ領域とサーボ領域とに区分けして使用され、磁気記録層の凹凸パターンはデータ領域では概ね一定であっても、データ領域の凹凸パターンとサーボ領域の凹凸パターンは著しく異なる。又、サーボ領域内では、磁気記録層の凹凸パターンはサーボ情報パターンに対応した複雑なパターンになることが多い。このため、例えば、データ領域とサーボ領域とで表面粗さに差が生じたり、領域間の段差が生じると考えられる。
【００１８】
そこで、発明者は更に鋭意検討を重ね、本発明を完成するに至った。即ち、凹凸パターンが形成された被加工体の表面に充填材を成膜し、更に充填材上に被覆層を積層してから、充填材に対するエッチングレートよりも被覆材に対するエッチングレートが低いドライエッチング法を用い、表面上の余剰の充填材及び被覆材を除去して表面を平坦化すると、凸部のうち、幅が比較的狭くエッチングレートが高い凸部が多く存在する領域では、凸部を構成する被覆材が比較的速く除去されることに加え、被覆材よりもエッチングレートが高い充填材が露出することで凸部は凹部のレベルまで急速に除去されるので、図１７中に符号Ａを付した曲線で示されるように、平坦化開始直後は領域全体の平均的なエッチングレートが高いが、凸部が比較的早期に消滅または著しく小さくなり、エッチングレートが高い凸部が消滅または著しく小さくなることで、平坦化を開始してから比較的早期に領域全体の平均的なエッチングレートが低くなる。
【００１９】
一方、凸部のうち、幅が比較的広くエッチングレートが低い凸部が多く存在する領域では、図１７中に符号Ｂを付した曲線で示されるように、平坦化開始直後の領域全体の平均的なエッチングレートが低く、凸部が比較的長く残存するので、領域全体の平均的なエッチングレートの変化が小さい。凸部の端部近傍において被覆材が除去されて充填材が露出すると、露出したエッチングレートの高い充填材がエッチングされることで端部近傍では充填材と共に充填材上の被覆材も除去され、凸部は次第に細くなり面積が小さくなる。即ち、凸部は残存しつつ面積が小さくなることで平坦化を開始してから比較的遅れて領域全体の平均的なエッチングレートが高くなる。尚、凸部を構成する被覆材が概ね除去されると、凸部は凹部のレベルまで急速に除去されて、凹凸が消滅または著しく小さくなり、領域全体のエッチングレートが低くなる。
【００２０】
図１７の符号Ａ、Ｂを付した曲線内の面積（各曲線と、グラフの縦軸、横軸で囲まれた面積）が各領域の平均的な加工量に相当し、両者面積の差が経時的に縮小することで、領域間の表面粗さの差、領域間の表面の段差が抑制されると考えられる。
【００２１】
又、領域内に存在する凸部の幅が概ね等しく、領域全体に占める凸部の占有面積が異なる２つの領域についても領域間の表面粗さの差、領域間の表面の段差が抑制される。
【００２２】
領域全体に占める凸部の占有面積比が比較的大きい領域では、図１８中に符号Ｃを付した曲線のように、平坦化開始直後は領域全体の平均的なエッチングレートが比較的高いが、凸部が比較的早期に消滅または著しく小さくなり、エッチングレートが高い凸部が消滅または著しく小さくなることで、平坦化を開始してから比較的早期に領域全体の平均的なエッチングレートが低くなる。又、凹部には充填材よりもエッチングレートが低い被覆材が残存し、エッチングレートの変化を抑制する要因となるが、凹部の占有面積比が小さいので、エッチングレートの低下の度合いはそれだけ大きい。
【００２３】
一方、領域全体に占める凸部の占有面積比が比較的小さい領域では、図１８中に符号Ｄを付した曲線のように、平坦化開始直後は領域全体の平均的なエッチングレートが比較的低く、平坦化を開始してから比較的遅れて凸部が消滅または著しく小さくなり、領域全体の平均的なエッチングレートが更に低くなるが、エッチングレートが低い被覆材が残存する凹部の占有面積比が大きいので、エッチングレートの低下の度合いはそれだけ小さい。図１８の符号Ｃ、Ｄを付した曲線内の面積（各曲線と、グラフの縦軸、横軸で囲まれた面積）が各領域の平均的な加工量に相当し、両者面積の差が経時的に縮小することで、領域間の表面粗さの差、領域間の表面の段差が抑制されると考えられる。
【００２４】
尚、図１７、図１８の曲線は、代表的な凹凸パターンの領域の平均的なエッチングレートの変化を推測して例示したものである。実際には、凸部の幅及び凸部の占有面積比双方が異なる様々な領域が存在しうるが、各領域の平均的なエッチングレートは上記の例を合成したような経時的な変化を示し、領域間の平均的な加工量の差は経時的に縮小すると考えられる。
【００２５】
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。
【００２６】
（１）所定の凹凸パターンが形成された被加工体の表面に凹部を充填するための充填材を成膜する充填材成膜工程と、前記充填材上に被覆材を成膜する被覆材成膜工程と、前記充填材に対するエッチングレートよりも前記被覆材に対するエッチングレートが低いドライエッチング法により前記被加工体の表面上の余剰の前記充填材及び被覆材を除去して平坦化する平坦化工程と、を含むことを特徴とする凹凸パターンの凹部充填方法。
【００２７】
（２）前記充填材成膜工程の前に、前記平坦化工程のドライエッチング法に対するエッチングレートが前記充填材よりも低いストップ膜を前記被加工体の表面上に成膜するストップ膜成膜工程を設けたことを特徴とする前記（１）の凹凸パターンの凹部充填方法。
【００２８】
（３）所定の凹凸パターンが形成された被加工体の表面に凹部を充填するための充填材を成膜する充填材成膜工程と、前記充填材上に被覆材を成膜する被覆材成膜工程と、ドライエッチング法により前記被加工体の表面を平坦化しつつ前記充填材を部分的に露出させる第１の平坦化工程と、前記充填材に対するエッチングレートよりも前記被覆材に対するエッチングレートが低いドライエッチング法により前記被加工体の表面上の余剰の前記充填材及び被覆材を除去して平坦化する第２の平坦化工程と、を含むことを特徴とする凹凸パターンの凹部充填方法。
【００２９】
（４）前記第１の平坦化工程は、前記第２の平坦化工程よりも前記被覆材に対するエッチングレートが高いドライエッチング法を用いるようにしたことを特徴とする前記（３）の凹凸パターンの凹部充填方法。
【００３０】
（５）前記第１の平坦化工程及び第２の平坦化工程は、前記被加工体の表面に加工用ガスを照射して平坦化するドライエッチング法を用いるようにし、且つ、前記被加工体の表面に対する前記加工用ガスの照射角を調節することにより、前記充填材及び被覆材に対するエッチングレートを調節するようにしたことを特徴とする前記（３）又は（４）の凹凸パターンの凹部充填方法。
【００３１】
（６）前記第１の平坦化工程と、前記第２の平坦化工程と、で異なる種類の加工用ガスを用いることにより、前記充填材及び被覆材に対するエッチングレートを調節するようにしたことを特徴とする前記（３）乃至（５）のいずれかの凹凸パターンの凹部充填方法。
【００３２】
（７）前記充填材成膜工程の前に、前記第２の平坦化工程のドライエッチング法に対するエッチングレートが前記充填材よりも低いストップ膜を前記被加工体の表面上に成膜するストップ膜成膜工程を設けたことを特徴とする前記（３）乃至（６）のいずれかの凹凸パターンの凹部充填方法。
【００３３】
（８）前記第１の平坦化工程は、反応性イオンエッチングを用いるようにしたことを特徴とする前記（３）乃至（７）のいずれかの凹凸パターンの凹部充填方法。
【００３４】
（９）前記（１）乃至（８）のいずれかに記載の凹凸パターンの凹部充填方法を用いて、凹凸パターンの磁気記録層上に非磁性の充填材を成膜し、表面を平坦化して前記凹凸パターンの凹部に前記非磁性の充填材を充填する工程を含むことを特徴とする凹凸パターンの磁気記録層を有する磁気記録媒体の製造方法。
【００３５】
尚、本出願において、「凹凸パターンの磁気記録層」とは、連続記録層が所定のパターンで分割された多数の記録要素で構成される磁気記録層の他、連続記録層が所定のパターンで部分的に分割して形成され、一部が連続する記録要素で構成される磁気記録層、又、例えば螺旋状の渦巻き形状の磁気記録層のように、基板上の一部に連続して形成される磁気記録層、連続した磁気記録層に凸部及び凹部双方が形成される場合も含む意義で用いることとする。
【００３６】
又、本出願において「磁気記録媒体」という用語は、情報の記録、読み取りに磁気のみを用いるハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気テープ等に限定されず、磁気と光を併用するＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）等の光磁気記録媒体、磁気と熱を併用する熱アシスト型の記録媒体も含む意義で用いることとする。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
［図１］本発明の第１実施形態に係る被加工体の加工出発体の構造を模式的に示す側断面図
［図２］同被加工体を加工して得られる磁気記録媒体の構造を模式的に示す側断面図
［図３］同磁気記録媒体の製造工程の概要を示すフローチャート
［図４］レジスト層に凹凸パターンが転写された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図
［図５］連続記録層が分割された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図
［図６］磁気記録層上にストップ膜が形成された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図
［図７］前記ストップ膜上に充填材が成膜された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図
［図８］前記充填材上に被覆材が成膜された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図
［図９］平坦化により充填材が部分的に露出した前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図
［図１０］平坦化により一部の領域が平坦化された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図
［図１１］更に平坦化が進行した前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図
［図１２］全面が平坦化された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図
［図１３］平坦化工程が完了した前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図
［図１４］本発明の第２実施形態に係る磁気記録媒体の形状を模式的に示す側断面図
［図１５］本発明の第３実施形態に係る磁気記録媒体の製造工程の概要を示すフローチャート
［図１６Ａ］従来の凹部充填方法の平坦化工程における充填材の初期形状を模式的に示す側断面図
［図１６Ｂ］同平坦化工程において加工が進行した同充填材の形状を模式的に示す側断面図
［図１６Ｃ］同平坦化工程において加工が更に進行した同充填材の形状を模式的に示す側断面図
［図１６Ｄ］同平坦化工程における充填材の終期形状を模式的に示す側断面図
［図１７］本発明の凹部充填方法の平坦化工程における充填材及び被覆材のエッチングレートの経時的な変化の例を示すグラフ
［図１８］本発明の凹部充填方法の平坦化工程における充填材及び被覆材のエッチングレートの経時的な変化の他の例を示すグラフ
［図１９］本発明の他の実施形態の例に係る被加工体の形状を模式的に示す側断面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
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。
【００３９】
本発明の第１実施形態は、ガラス基板１２上に連続記録層２０等を形成してなる図１に示されるような被加工体１０の加工出発体に加工を施すことにより、図２に示されるように連続記録層２０を多数の記録要素３２Ａに分割して所定の凹凸パターンの磁気記録層３２を形成すると共に記録要素３２Ａの間の凹部（凹凸パターンの凹部）３４に非磁性の充填材３６を充填し、磁気記録媒体３０を製造する磁気記録媒体の製造方法に関するものであり、充填材３６を充填し、余剰の充填材３６を除去して表面を平坦化する工程に特徴を有している。他の工程については本実施形態の理解のために重要とは思われないため説明を適宜省略することとする。
【００４０】
被加工体１０の加工出発体は、図１に示されるように、ガラス基板１２に、下地層１４、軟磁性層１６、配向層１８、連続記録層２０、第１のマスク層２２、第２のマスク層２４、レジスト層２６がこの順で形成された構成とされている。
【００４１】
下地層１４は、厚さが３０〜２００ｎｍで、材料はＣｒ（クロム）又はＣｒ合金である。軟磁性層１６は、厚さが５０〜３００ｎｍで、材料はＦｅ（鉄）合金又はＣｏ（コバルト）合金である。配向層１８は、厚さが３３０ｎｍで、材料はＣｏＯ、ＭｇＯ、ＮｉＯ等である。
【００４２】
連続記録層２０は、厚さが５〜３０ｎｍで、材料はＣｏＣｒ（コバルト−クロム）合金である。
【００４３】
第１のマスク層２２は、厚さが３〜５０ｎｍで、材料はＴｉＮ（窒化チタン）である。第２のマスク層２４は、厚さが３〜３０ｎｍで、材料はＮｉ（ニッケル）である。レジスト層２６は、厚さが３０〜３００ｎｍで、材料はネガ型レジスト（ＮＢＥ２２Ａ住友化学工業株式会社製）である。
【００４４】
磁気記録媒体３０は、垂直記録型のディスクリートトラックタイプの磁気ディスクで、図２に示されるように、磁気記録層３２は、前記連続記録層２０が径方向に微細な間隔で多数の同心円弧状の記録要素３２Ａに分割された凹凸パターン形状とされている。又、記録要素３２Ａの間の凹部３４にはストップ膜３５が成膜され、ストップ膜３５上には充填材３６が充填されている。又、記録要素３２Ａ及び充填材３６上には保護層３８、潤滑層４０がこの順で形成されている。尚、磁気記録媒体３０はサーボ領域において、磁気記録層３２が所定のサーボパターンで形成されている。
【００４５】
ストップ膜３５の材料はダイヤモンドライクカーボンと呼称される硬質炭素膜である。尚、本明細において「ダイヤモンドライクカーボン（以下、「ＤＬＣ」という）」という用語は、炭素を主成分とし、アモルファス構造であって、ビッカース硬度測定で２００〜８０００ｋｇｆ／ｍｍ２程度の硬さを示す材料という意義で用いることとする。
【００４６】
充填材３６は材料が非磁性のＳｉＯ２（二酸化ケイ素）である。
【００４７】
保護層３８の材料はストップ膜３５と同様にＤＬＣであり、潤滑層４０の材料はＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）である。
【００４８】
次に、被加工体１０の加工方法について、図３に示すフローチャートに沿って説明する。
【００４９】
まず、図１に示される被加工体１０の加工出発体を用意する（Ｓ１０２）。被加工体１０の加工出発体はガラス基板１２に、下地層１４、軟磁性層１６、配向層１８、連続記録層２０、第１のマスク層２２、第２のマスク層２４をこの順でスパッタリング法により形成し、更にレジスト層２６をディッピング法で塗布することにより得られる。尚、スピンコート法によりレジスト層２６を塗布してもよい。
【００５０】
この被加工体１０の加工出発体のレジスト層２６に転写装置（図示省略）を用いて、コンタクトホールを含む所定のサーボパターン及びトラックパターンに相当する図４に示されるような凹凸パターンをナノ・インプリント法により転写する（Ｓ１０４）。尚、レジスト層２６を露光・現像して、凹凸パターンを形成してもよい。
【００５１】
次に、アッシングにより、凹部底部のレジスト層２６を除去してから、Ａｒ（アルゴン）ガスを用いたイオンビームエッチングにより、凹部底部の第２のマスク層２４を除去し、更に、ＳＦ６（６フッ化硫黄）ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、凹部底部の第１のマスク層２２を除去し、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、凹部底部の連続記録層２０を除去する（Ｓ１０６）。これにより、図５に示されるように連続記録層２０が多数の記録要素３２Ａに分割され、凹凸パターンの磁気記録層３２が形成される。尚、第１のマスク層２２が記録要素３２Ａの上面に残存することがあるので、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３２Ａ上に残存する第１のマスク層２２を完全に除去し、ＮＨ３ガス等の還元性のガスを供給して被加工体１０の表面のＳＦ６ガス等を除去する。
【００５２】
次に、ＣＶＤ法により、図６に示されるように、記録要素３２Ａの上面及び側面にＤＬＣのストップ膜３５を１〜２０ｎｍの厚さで成膜する（Ｓ１０８）。尚、ストップ膜３５は記録要素３２Ａの間の凹部３４の底面にも成膜される。
【００５３】
次に、バイアススパッタリング法により被加工体１０の表面に充填材３６を成膜する（Ｓ１１０）。ＳｉＯ２の粒子は被加工体１０の表面に一様に堆積しようとするので、表面が凹凸形状となるが、被加工体１０にバイアス電圧を印加することにより、スパッタリングガスは被加工体１０の方向に付勢されて堆積済みのＳｉＯ２に衝突し、堆積済みのＳｉＯ２の一部をエッチングする。このエッチング作用は、堆積済みのＳｉＯ２のうち、突出した部分を他部よりも早く選択的に除去する傾向があるので、表面の凹凸がある程度均される。成膜作用がエッチング作用を上回ることで表面の凹凸が抑制されつつ成膜が進行する。
【００５４】
これにより、図７に示されるように、表面の凹凸がある程度抑制された形状で充填材３６が記録要素３２Ａを覆うように成膜され、凹部３４に充填材３６が充填される。尚、図７は本実施形態の理解のため、凹凸形状を実際よりも強調して描いている。
【００５５】
次に、バイアススパッタリング法により、図８に示されるように、充填材３６上に被覆材４２を成膜する（Ｓ１１２）。被覆材４２は材料がＣ（炭素）であり、イオンビームエッチングに対するエッチングレートが、充填材３６のイオンビームエッチングに対するエッチングレートよりも低い。Ｃの粒子は充填材３６上に表面の凹凸が抑制されつつ成膜される。
【００５６】
次に、イオンビームエッチングにより被加工体１０の表面に加工用ガスとしてＡｒガスを照射して磁気記録層３２上の余剰の被覆材４２及び充填材３６を除去し、被加工体１０の表面を平坦化する（Ｓ１１４）。ここで、「余剰の被覆材４２及び充填材３６」とは、磁気記録層３２の上面よりも上側（ガラス基板１２と反対側）の、記録要素３２Ａ上に存在する被覆材４２及び充填材３６という意義で用いることとする。尚、高精度な平坦化を行うためにはＡｒガスの入射角は表面に対して−１０〜１５°の範囲とすることが好ましい。一方、成膜により表面の良好な平坦性が得られていれば、Ａｒガスの入射角は１５〜９０°の範囲とするとよい。このようにすることで、加工速度が速くなり、生産効率を高めることができる。
【００５７】
ここで「入射角」とは、被加工体の表面に対する入射角度であって、被加工体の表面とイオンビームの中心軸とが形成する角度という意義で用いることとする。例えば、イオンビームの中心軸が被加工体の表面と平行である場合、入射角は０°である。
【００５８】
これにより、まず、被覆材４２だけが除去される。イオンビームエッチングは凸部を凹部よりも選択的に速く除去する傾向があるので、被覆材４２は膜厚が減少しつつ表面の凹凸が若干均される。
【００５９】
一方、凸部のうち、幅が比較的広い凸部はエッチングレートが低い傾向があり、幅が比較的狭い凸部はエッチングレートが高い傾向があり、幅が広くエッチングレートが低い凸部が多く存在する領域は、その凸部周辺の凹部も含めた領域全体の平均的なエッチングレートも低い傾向があり、幅が狭くエッチングレートが高い凸部が多く存在する領域は、その凸部周辺の凹部も含めた領域全体の平均的なエッチングレートも高い傾向がある。
【００６０】
このため、平坦化開始直後は領域間で表面粗さに差が生じ、又、領域間で段差が生じるが、本実施形態では領域間の表面粗さの差、段差が縮小する。その理由は以下のように推測される。
【００６１】
幅が狭くエッチングレートが高い凸部が多く存在する領域は、図１７中に符号Ａを付した曲線のように、平坦化開始直後は領域全体の平均的なエッチングレートが高く、凸部を構成する被覆材４２が比較的速く除去され、図９に示されるように、被覆材４２よりもエッチングレートが高い充填材３６が平坦化開始後早期に凸部で露出する。これにより凸部は凹部のレベルまで急速に除去されて、図１０に示されるように、凹凸が消滅または著しく小さくなり、平坦化を開始してから比較的早期に領域全体の平均的なエッチングレートが低くなる。
【００６２】
一方、領域全体に占める凸部の占有面積比が比較的小さい程、図１８中に符号Ｄを付した曲線のように、平坦化開始直後は領域全体の平均的なエッチングレートが比較的低く、平坦化を開始してから遅れて凸部が消滅または著しく小さくなり、領域全体の平均的なエッチングレートが更に低くなるが、充填材３６よりもエッチングレートが低い被覆材４２が残存する凹部の占有面積比が大きいので、エッチングレートの低下の度合いはそれだけ小さい。
【００６３】
これに対し、幅が広くエッチングレートが低い凸部が多く存在する領域は、図１７中に符号Ｂを付した曲線のように、平坦化開始直後は領域全体の平均的なエッチングレートが低く、凸部が比較的長く残存するので、領域全体の平均的なエッチングレートが変化しにくいが、図１０に示されるように凸部の端部近傍において充填材３６が露出すると、露出したエッチングレートの高い充填材３６がエッチングされることで充填材３６と共に充填材３６上の被覆材４２も除去され、図１１に示されるように凸部は次第に細くなり幅が狭くなる。即ち、凸部が残存しつつ凸部のエッチングレートは次第に高くなるので、平坦化を開始してから比較的遅れて領域全体の平均的なエッチングレートが高くなる。
【００６４】
又、領域全体に占める凸部の占有面積比が大きい程、図１８中に符号Ｃを付した曲線のように平坦化開始直後は領域全体の平均的なエッチングレートが比較的高いが、凸部が比較的早期に消滅または著しく小さくなり、エッチングレートが高い凸部が消滅または著しく小さくなることで、平坦化を開始してから比較的早期に領域全体の平均的なエッチングレートが低くなる。又、充填材３６よりもエッチングレートが低い被覆材４２が残存する凹部の占有面積比が小さいので、エッチングレートの低下の度合いはそれだけ大きい。
【００６５】
更にエッチングが進行し、幅が広くエッチングレートが低い凸部が多く存在する領域においても、凸部を構成する被覆材４２が概ね除去されると凸部の幅が狭くなり、凸部は凹部のレベルまで急速に除去されて、図１２に示されるように凹凸が消滅または著しく小さくなり、領域全体のエッチングレートが更に低くなる。
【００６６】
図１７の符号Ａを付した曲線及び図１８の符号Ｄを付した曲線を合成した曲線内の面積が、図７〜１２に示す左側の領域の平均的な加工量に相当し、図１７の符号Ｂを付した曲線及び図１８の符号Ｃを付した曲線を合成した曲線内の面積が、図７〜１２に示す右側の領域の平均的な加工量に相当し、両者面積の差が経時的に縮小すると考えられる。尚、実際には、凸部の幅、凸部の占有面積比が異なる様々な領域が存在しうるが、各領域の平均的なエッチングレートは上記曲線を合成したような経時的な変化を示し、領域間の平均的な加工量の差は経時的に縮小する。従って、いずれの領域においても表面の凹凸が消滅または著しく小さくなると共に領域間の表面粗さの差や領域間の段差が縮小する。又、領域間のエッチングレートの差も縮小する。従って、以後、被覆材４２及び充填材３６は表面が略平坦な形状を維持したまま除去されて膜厚が低減し、図１３に示されるように被覆材４２及び充填材３６が記録要素３２Ａの上面まで除去されたところでイオンビームエッチングを停止する。尚、記録要素３２Ａ上のストップ膜３５は残してもよいし、除去してもよい。
【００６７】
ここで、充填材３６は被覆材４２よりもイオンビームエッチングに対するエッチングレートが高いので、被覆材４２の間に露出した充填材３６の部分が凹部となりうるが、凹部になると凸部よりもエッチングレートが低くなるので、凹部が過度に深くなることはない。
【００６８】
尚、仮に、記録要素３２Ａ上に露出した充填材３６の部分が凹部となり、凹部が深くなっても直下の記録要素３２Ａ上にはイオンビームエッチングに対するエッチングレートが充填材３６よりも低いストップ膜３５が形成されているので、記録要素３２Ａは保護されると共にストップ膜３５が露出することで記録要素３２Ａ上の凹部のエッチングレートは著しく低下し、最終的には平坦な面を得ることができる。
【００６９】
次に、ＣＶＤ法により記録要素３２Ａ及び充填材３６の上面に１〜５ｎｍの厚さでＤＬＣの保護層３８を形成し、更に、ディッピング法により保護層３８の上に１〜２ｎｍの厚さでＰＦＰＥの潤滑層４０を塗布する（Ｓ１１６）。これにより、前記図２に示される磁気記録媒体３０が完成する。記録要素３２Ａ及び充填材３６の表面を確実に平坦化してから保護層３８、潤滑層４０を形成するので、磁気記録媒体３０は、表面が充分に平坦であり、良好なヘッド浮上特性が確実に得られる。
【００７０】
又、記録要素３２Ａ上に材料がＤＬＣでイオンビームエッチングに対するエッチングレートが充填材３６よりも低いストップ膜３５を形成しているので、平坦化工程（Ｓ１１４）において記録要素３２Ａがエッチングされることがなく、磁気特性が悪化することがない。即ち、磁気記録媒体３０は記録・再生精度が良い。
【００７１】
更に、記録要素３２Ａ上にストップ膜３５を形成しているので、平坦化工程（Ｓ１１４）において記録要素３２Ａをエッチングすることなく記録要素３２Ａ上の充填材３６を確実に除去することができ、この点でも磁気記録媒体３０は記録・再生精度が良い。
【００７２】
尚、平坦化工程（Ｓ１１４）において記録要素３２Ａ上のストップ膜３５も除去することで、記録・再生精度を更に高めることができる。一方、ストップ膜３５を残すことで記録要素３２Ａをイオンビームエッチングから確実に保護することができる。ストップ膜３５は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ので、それだけ膜厚を薄くすることができ、仮に記録要素３２Ａ上にストップ膜３５が残存しても記録・再生精度に及ぼす影響は小さい。
【００７３】
尚、本第１実施形態において、充填材３６の材料はＳｉＯ２、被覆材４２の材料はＣであり、又、平坦化工程（Ｓ１１４）は、充填材３６に対するエッチングレートよりも被覆材４２に対するエッチングレートが低く、加工用ガスとしてＡｒガスを用いたイオンビームエッチングを採用しているが、充填材３６に対するエッチングレートよりも被覆材４２に対するエッチングレートが低い組合わせを選択すれば、充填材３６、被覆材４２の材料として、例えば、他の酸化物、ＴｉＮ（酸化チタン）等の窒化物、Ｔａ（タンタル）、ＴａＳｉ、Ｓｉ等の他の非磁性材料を用いてもよい。又、被覆材４２の材料としては磁性材料や、フォトレジスト材料のような流動性を有する材料を用いてもよい。尚、結晶材料は、ドライエッチングにより結晶粒界単位でエッチングされやすく、表面に結晶粒界単位の凹凸が形成されやすいので、平坦性の向上のためには、充填材３６、被覆材４２の材料がアモルファス材料であることが好ましい。
【００７４】
又、平坦化工程（Ｓ１１４）は、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を採用してもよく、更に、例えばＳＦ６、ＣＦ４（４フッ化炭素）、Ｃ２Ｆ６（６フッ化エタン）等のハロゲン系の反応ガスを用いた反応性イオンビームエッチング、反応性イオンエッチング等の他のドライエッチングを採用してもよい。充填材３６、被覆材４２の材料、平坦化工程（Ｓ１１４）のドライエッチング方法として好ましい組合わせの例を表１に示す。
【００７５】
【００７６】
又、本第１実施形態において、ストップ膜３５の材料はＤＬＣであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、平坦化工程（Ｓ１１４）におけるエッチングレートが低い材料であれば、他の非磁性材を用いてもよい。
【００７７】
又、本第１実施形態において、平坦化工程（Ｓ１１４）において、被覆材４２を完全に除去しているが、図１４に示される本発明の第２実施形態のように、成膜時に凹部３４内に充填材３６と共に被覆材４２も充填し、被覆材４２が記録要素３２Ａの間の凹部に残存するようにしても良い。尚、この場合、被覆材４２の材料は非磁性材とすることが好ましい。
【００７８】
又、前記第１実施形態において、記録要素３２Ａ上の余剰の充填材３６、被覆材４２を１工程で除去しているが、図１５のフローチャートに示される本発明の第３実施形態のように、ドライエッチング法により被加工体１０の表面を平坦化しつつ充填材３６を部分的に露出させる第１の平坦化工程（Ｓ３０２）と、充填材３６に対するエッチングレートよりも被覆材４２に対するエッチングレートが低いドライエッチング法により被加工体１０の表面上の余剰の充填材３６及び被覆材４２を除去して平坦化する第２の平坦化工程（Ｓ３０４）の２工程で記録要素３２Ａ上の余剰の充填材３６、被覆材４２を除去してもよい。
【００７９】
尚、この場合、第１の平坦化工程は、充填材３６に対するエッチングレートよりも被覆材４２に対するエッチングレートが高いドライエッチング法を用いても良く、両者に対するエッチングレートが等しいドライエッチング法を用いてもよい。
【００８０】
又、この場合、第１の平坦化工程（Ｓ３０２）は、第２の平坦化工程（Ｓ３０４）よりも被覆材４２に対するエッチングレートが高いドライエッチング法を用いることが好ましい。このようにすることで、平坦化工程の生産効率を向上させることができる。例えば、第１の平坦化工程（Ｓ３０２）のドライエッチング法として、被覆材４２と化学反応する反応ガスによる反応性イオンエッチングを用いることで、平坦化工程の生産効率を著しく向上させることができる。
【００８１】
又、例えば、第１の平坦化工程（Ｓ３０２）及び第２の平坦化工程（Ｓ３０４）は、被加工体１０の表面に加工用ガスを照射して平坦化するドライエッチング法を用いるようにし、且つ、被加工体１０の表面に対する加工用ガスの照射角を調節することにより、充填材３６及び被覆材４２に対するエッチングレートを調節するとよい。又、第１の平坦化工程（Ｓ３０２）と、第２の平坦化工程（Ｓ３０４）と、で異なる種類の加工用ガスを用いることにより、充填材３６及び被覆材４２に対するエッチングレートを調節するようにしてもよい。このように加工用ガスの照射角や加工用ガスの種類を変えることで充填材３６及び被覆材４２に対するエッチングレートを調節すれば、第１及び第２の平坦化工程のドライエッチング法を共通化し、共通のドライエッチング装置を用いて、第１及び第２の平坦化工程を実行することができ、設備コストを抑制することができる。尚、異なるドライエッチング装置を用いて、第１及び第２の平坦化工程を実行する場合も、複数のドライエッチング装置の構造を共通化すれば設備コストを抑制する一定の効果が得られる。又、複数のドライエッチング装置を用いることで、各工程をそれぞれ連続して実行でき、これにより生産効率を向上させることもできる。又、第１及び第２の平坦化工程で共通の加工用ガスを用いることで複数のドライエッチング装置を用いた場合、装置間の移送が容易となり、この点でも生産効率を向上させることができる。
【００８２】
又、前記第１実施形態において、充填材３６を成膜後、連続して被覆材４２を成膜しているが、ドライエッチングにより充填材３６をある程度平坦化してから被覆材４２を成膜してもよい。このようにすることで、図１９に示されるように、総ての凹凸パターンの領域において充填材３６の凸部の幅をある程度減少させることができる。このように、凸部の幅を予め減少させてから前記第１実施形態又は第３実施形態のような平坦化工程を行うことで、各領域間の表面の段差や凹凸形状の差異を一層小さくする効果が得られる。又、成膜された充填材３６の凸部の中に、幅が著しく広い凸部が存在する場合であっても、その幅を予め減少させてから前記第１実施形態又は第３実施形態のような平坦化工程を行うことで、全領域の表面を一様に平坦化することができる。
【００８３】
又、この場合、被覆材４２を成膜する前に、凹部の充填材３６の上面の厚さ方向の位置と凸部のストップ膜の上面の厚さ方向の位置との差が−１０〜＋１０ｎｍ、好ましくは−５〜＋５ｎｍの範囲内、更に好ましくは０ｎｍになるまで充填材３６をドライエッチングしておくことで、被覆材４２を成膜した後の平坦化により充分な平坦化効果が得られる。
【００８４】
又、前記第１実施形態において、バイアススパッタリング法により充填材３６、被覆材４２を成膜しているが、成膜手法は特に限定されず、例えば、スパッタリング法を用いて被膜材４２を成膜してもよく、ＣＶＤ法、ＩＢＤ法等の他の成膜手法を用いて、充填材３６、被覆材４２を成膜してもよい。又、被覆材４２の材料としてフォトレジスト材料のような流動性を有する材料を用いる場合は、例えばスピンコート法やドクターブレード法により、被覆材４２を成膜してもよい。
【００８５】
同様に、前記第１実施形態において、ＣＶＤ法を用いてストップ膜３５を形成しているが、記録要素３２Ａに対するダメージが小さい成膜手法であれば、他の成膜手法を用いてストップ膜３５を成膜してもよい。
【００８６】
又、平坦化工程（Ｓ１１４）又は第３実施形態における第２の平坦化工程（Ｓ３０４）におけるＡｒガスの入射角を例えば−１０〜５°程度の低角度とすることにより、磁気記録層３２のエッチングレートが充填材３６のエッチングレートよりも低くなることが確認されており、磁気記録層３２自体が実質的にストップ膜の役割を果たすのでストップ膜３５を省略し、記録要素３６Ａ上に充填材３６を直接成膜してもよい。
【００８７】
又、前記第１実施形態において、第１のマスク層２２、第２のマスク層２４、レジスト層２６を連続記録層２０に形成し、３段階のドライエッチングで連続記録層２０を分割しているが、連続記録層２０を高精度で分割できれば、レジスト層、マスク層の材料、積層数、厚さ、ドライエッチングの種類等は特に限定されない。
【００８８】
又、前記第１実施形態において、連続記録層２０（記録要素３２Ａ）の材料はＣｏＣｒ合金であるが、例えば、鉄族元素（Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ）を含む他の合金、これらの積層体等の他の材料の記録要素で構成される磁気記録媒体の加工のためにも本発明を適用可能である。
【００８９】
又、前記第１実施形態において、連続記録層２０の下に下地層１４、軟磁性層１６、配向層１８が形成されているが、連続記録層２０の下の層の構成は、磁気記録媒体の種類に応じて適宜変更すればよい。例えば、下地層１４、軟磁性層１６、配向層１８のうち一又は二の層を省略してもよい。又、基板上に連続記録層を直接形成してもよい。
【００９０】
又、前記第１実施形態において、磁気記録媒体３０は磁気記録層３２がトラックの径方向に微細な間隔で分割された垂直記録型のディスクリートトラックタイプの磁気ディスクであるが、磁気記録層がトラックの周方向（セクタの方向）に微細な間隔で分割された磁気ディスク、トラックの径方向及び周方向の両方向に微細な間隔で分割された磁気ディスク、凹凸パターンの連続した磁気記録層を有するパーム（ＰＥＲＭ）タイプの磁気ディスク、磁気記録層が螺旋形状をなす磁気ディスクの製造についても本発明は当然適用可能である。又、ＭＯ等の光磁気ディスク、磁気と熱を併用する熱アシスト型の磁気ディスク、更に、磁気テープ等ディスク形状以外の他の凹凸パターンの記録層を有する磁気記録媒体の製造に対しても本発明を適用可能である。
【００９１】
又、前記第１実施形態は、磁気記録媒体の製造方法に関するものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、凹凸パターンの凹部の充填を要する分野であれば、例えば、光記録媒体等の他の情報記録媒体や半導体等の他の様々な分野についても本発明は適用可能である。
【実施例１】
【００９２】
前記第１実施形態のとおり、被加工体１０を加工した。具体的には、磁気記録層３２の凹凸パターンとして表２に示される２パターンを含む凹凸パターンを形成した。更に、ＤＬＣのストップ膜３５を４ｎｍの厚さで成膜した。
【００９３】
【００９４】
この磁気記録層３２（ストップ膜３５）上にバイアススパッタリング法により、材料がＳｉＯ２の充填材３６を膜厚が約４０ｎｍとなるように成膜した。尚、スパッタリングガスとしてＡｒを用い、成膜パワーを約５００Ｗ、バイアスパワーを約１５０Ｗ、真空チャンバ内の圧力を約０．３Ｐａに設定した。
【００９５】
更に、充填材３６上にバイアススパッタリング法により材料がＣの被覆材４２を膜厚が約２０ｎｍとなるように、成膜パワーを約５００Ｗ、バイアスパワーを約１５０Ｗ、真空チャンバ内の圧力を約０．３Ｐａに設定して成膜した。尚、充填材３６、被覆材４２の表面は凹凸が微小に抑制された形状となるため、凹凸を無視しうる略平坦な面を有する膜厚計を被加工体１０の近傍に設置し、膜厚計に成膜された表面が平坦な充填材３６、被覆材４２の膜厚を、被加工体１０の充填材３６、被覆材４２の膜厚として測定した。
【００９６】
次に、Ａｒガスを加工用ガスとするイオンビームエッチングにより磁気記録層３２上のパターン１の領域おいて余剰の充填材３６、被覆材４２を除去するまで、表面を平坦化した。尚、Ａｒガスの照射角度は被加工体の表面に対して約２°に設定した。平坦化工程（Ｓ１１４）は、磁気記録層３２上のパターン１の領域おいて余剰の充填材３６、被覆材４２を完全に除去するまで約１４分５秒実行した。
【００９７】
平坦化工程（Ｓ１１４）後、表面を原子間力顕微鏡で撮像し、パターン１の領域及びパターン２の領域の表面の中心線平均粗さＲａを測定した。測定結果と平坦化工程に要した時間を表３に示す。
【実施例２】
【００９８】
上記第３実施形態のとおり、第１の平坦化工程（Ｓ３０２）及び第２の平坦化工程（Ｓ３０４）の２工程で磁気記録層３２上の余剰の充填材３６、被覆材４２を除去した。他の条件は上記実施例１と同様とした。
【００９９】
具体的には、第１の平坦化工程（Ｓ３０２）は、Ｃ２Ｆ６（６フッ化２炭素）ガスを反応ガスとする反応性イオンビームエッチングを用いた。尚、Ｃ２Ｆ６ガスの照射角度は被加工体の表面に対して約２°に設定した。第１の平坦化工程（Ｓ３０２）は、被覆材４２から充填材３６が部分的に露出するまで約３分２秒実行した。
【０１００】
第２の平坦化工程（Ｓ３０４）は、Ａｒガスを加工用ガスとするイオンビームエッチングを用いた。尚、Ａｒガスの照射角度は被加工体の表面に対して約２°に設定した。第２の平坦化工程（Ｓ３０２）は、磁気記録層３６上のパターン１の領域おいて余剰の充填材３６、被覆材４２を完全に除去するまで約４分７秒実行した。
【０１０１】
第２の平坦化工程後、表面を原子間力顕微鏡で撮像し、パターン１の領域及びパターン２の領域の表面の中心線平均粗さＲａを測定した。測定結果と第１及び第２の平坦化工程に要した合計時間を表３に示す。
【実施例３】
【０１０２】
本実施例３は上記実施例１と同様に前記第１実施形態の実験例であるが上記実施例１に対し、充填材３６を膜厚が約３５ｎｍとなるように成膜した。又、被覆材４２の材料としてＣに代えてＴａ（タンタル）を膜厚が約４ｎｍとなるように成膜した。他の条件は上記実施例１と同様とした。
【０１０３】
実施例１と同様に、Ａｒガスを加工用ガスとするイオンビームエッチングにより、被加工体の表面に対してＡｒガスの照射角度を約２°に設定し、磁気記録層３６上のパターン１の領域おいて余剰の充填材３６、被覆材４２を除去するまで約９分３２秒実行した。
【０１０４】
平坦化工程後、表面を原子間力顕微鏡で撮像し、パターン１の領域及びパターン２の領域の表面の中心線平均粗さＲａを測定した。測定結果と平坦化工程に要した時間を表３に示す。
【実施例４】
【０１０５】
本実施例４は前記第３実施形態の実験例であり、上記実施例３に対し、第１の平坦化工程（Ｓ３０２）及び第２の平坦化工程（Ｓ３０４）の２工程で磁気記録層３２上の余剰の充填材３６、被覆材４２を除去した。他の条件は上記実施例３と同様とした。
【０１０６】
具体的には、第１の平坦化工程（Ｓ３０２）は、Ａｒガスを加工用ガスとするイオンビームエッチングにより、被加工体の表面に対してＡｒガスの照射角度を約１０°に設定し、被覆材４２から充填材３６が部分的に露出するまで約１分１８秒実行した。
【０１０７】
第２の平坦化工程（Ｓ３０４）は、実施例３と同様に、Ａｒガスを加工用ガスとするイオンビームエッチングにより、被加工体の表面に対してＡｒガスの照射角度を約２°に設定し、磁気記録層３６上のパターン１の領域おいて余剰の充填材３６、被覆材４２を除去するまで約３分４１秒実行した。
【０１０８】
第２の平坦化工程後、表面を原子間力顕微鏡で撮像し、パターン１の領域及びパターン２の領域の表面の中心線平均粗さＲａを測定した。測定結果と第１及び第２の平坦化工程に要した合計時間を表３に示す。
【０１０９】
又、実施例１〜４の平坦化工程において用いた加工用ガス、反応ガス、これらのガスの照射角、充填材３６、被覆材４２の材料、エッチングレート、エッチングに対する選択比を表４に比較して示す。
【０１１０】
【０１１１】
【０１１２】
［比較例］
上記実施例１に対し、充填材３６を膜厚が約６０ｎｍとなるように成膜し、被覆材４２は成膜しなかった。他の条件は上記実施例１と同様とした。
【０１１３】
実施例１と同様に、Ａｒガスを加工用ガスとするイオンビームエッチングにより、被加工体の表面に対してＡｒガスの照射角度を約２°に設定し、磁気記録層３６上のパターン１の領域おいて余剰の充填材３６を除去するまで約８分２７秒、平坦化を行った。
【０１１４】
平坦化工程後、表面を原子間力顕微鏡で撮像し、パターン１の領域及びパターン２の領域の表面の中心線平均粗さＲａを測定した。測定結果と平坦化工程に要した時間を表３に示す。
【０１１５】
表３より、比較例は、パターン１の領域において表面の中心線平均粗さＲａが１ｎｍ以下に抑制されている一方、パターン２の領域においては表面の中心線平均粗さＲａが１ｎｍを超えているのに対し、実施例１〜４はいずれもパターン１、パターン２の双方の領域において表面の中心線平均粗さＲａが１ｎｍ以下に抑制され、比較例よりも良好に平坦化されていることが確認された。
【０１１６】
又、実施例２は、実施例１に対し、平坦化工程を２工程とすることで平坦化工程に要する時間が大幅に短縮されていることが確認された。同様に、実施例４も、実施例３に対し、平坦化工程を２工程とすることで平坦化工程に要する時間が短縮されていることが確認された。
産業上の利用の可能性
【０１１７】
本発明は、例えば、ディスクリートトラックタイプのハードディスク等の凹凸パターンの磁気記録層を有する磁気記録媒体の他、凹凸パターンの凹部充填を要する他の情報記録媒体や半導体製品等を製造するために利用することができる。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体、情報記録媒体等の製造分野で用いられる凹凸パターンの凹部充填方法及び凹凸パターンの記録層を有する磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、凹凸パターンが形成された被加工体の表面に凹部を充填するための充填材を成膜してから、表面上の余剰の充填材を除去して平坦化する凹凸パターンの凹部充填方法が広く利用されている（例えば、特表２００２−５１５６４７号公報参照）。
【０００３】
一例を示すと、半導体製品の製造分野において、表面に形成された所定のパターンの溝（凹部）に絶縁材を埋め込むためにこのような凹部充填方法が用いられている。
【０００４】
又、ハードディスク等の磁気記録媒体の製造分野においても、以下のような事情によりこのような凹部充填方法の利用が期待されている。磁気記録媒体は、記録層を構成する磁性粒子の微細化、材料の変更、ヘッド加工の微細化等の改良により著しい面記録密度の向上が図られており、今後も一層の面記録密度の向上が期待されているが、ヘッドの加工限界、記録磁界の広がりに起因する記録対象のトラックに隣りあう他のトラックへの誤った情報の記録や、クロストーク等の問題が顕在化し、従来の改良手法による面記録密度の向上は限界にきている。
【０００５】
これに対し、一層の面記録密度の向上を実現可能である磁気記録媒体の候補として、磁気記録層を凹凸パターンで形成し、記録要素を径方向に分割したディスクリートトラックメディアや、記録要素を径方向及び周方向に分割したパターンドメディアが提案されている（例えば、特開平９−９７４１９号公報参照）。ハードディスク等の磁気記録媒体ではヘッド浮上高さを安定させるために、表面の平坦性が重視されるため、上記のような凹部充填方法を利用して記録要素の間の凹部に非磁性の充填材を充填し、磁気記録層の表面を平坦化することが期待されている。
【０００６】
充填材を成膜する手法としては、スパッタリング法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＩＢＤ（Ｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等の成膜手法を利用できる。
【０００７】
又、平坦化の手法としては、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）等の加工手法を利用しうる。
【０００８】
しかしながら、ＣＭＰ法は、スラリーの除去のために洗浄等に多大な時間、コストを要するという問題があった。更に、ＣＭＰ法はウェットプロセスであるため、凹凸パターンの加工工程等のドライプロセスと組合わせると、被加工物の搬送等が煩雑となり、製造工程全体の効率が低下するという問題があった。即ち、平坦化工程にＣＭＰ法を用いると、生産効率が低いという問題があった。
【発明の開示】
【０００９】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、効率良く、凹凸パターンの凹部を充填し表面を確実に平坦化することができる凹凸パターンの凹部充填方法及び凹凸パターンの磁気記録層を有し、表面が充分に平坦な磁気記録媒体を効率良く製造することができる磁気記録媒体の製造方法を提供することをその課題とする。
【００１０】
本発明は、凹凸パターンが形成された被加工体の表面に凹部を充填するための充填材を成膜し、更に充填材上に被覆材を成膜してから、充填材に対するエッチングレートよりも被覆材に対するエッチングレートが低いドライエッチング法により被加工体の表面上の余剰の充填材及び被覆材を除去して平坦化することにより、上記課題の解決を図るものである。
【００１１】
凹凸パターンが形成された被加工体の表面に充填材を成膜すると、被加工体の表面の凹凸パターンに倣って充填材の表面も凹凸形状となる。平坦化は、充填材の表面を除去しながら凹凸を除々に均していくため、成膜された充填材の表面の凹凸が大きいと平坦化を行っても表面の凹凸を充分に均すことができないことがある。
【００１２】
そこで、発明者は当初、イオンビームエッチング等のドライエッチングを用いて充填材の表面を平坦化することを試みた。ＣＭＰ法のようなウェットプロセスによらず、ドライエッチングを用いることで、スラリーの洗浄等が不要となると共に他のドライプロセスと組合わせることで製造工程全体の効率を向上させることができる。又、ドライエッチングは一般的に凸部を凹部よりも選択的に速く除去する傾向があるので、表面を平坦化する効果が高いと考えたためである。
【００１３】
しかしながら、ドライエッチングを用いることで生産効率の向上を図ることができたものの、所望のレベルまで充分に表面の段差を低減することは困難であった。その理由は必ずしも明らかではないが、概ね以下のように考えられる。
【００１４】
ドライエッチングは、表面の凸部を凹部よりも選択的に速く除去する傾向があるが、凸部でもその幅に差があるとエッチングレートに差が生じる。ここで、凸部の幅とは、凸部の上部近傍における高さ方向と略直角な方向の幅のうち、最小の幅という意義で用いる。例えば、図１６Ａに示されるように、充填材の凸部のうち、幅が比較的広い凸部１０２の場合、端部近傍だけが速く除去され、その内側部分は端部よりも遅れて除去されるのでエッチングレートが低い傾向がある。一方、充填材の凸部のうち、同図に示される、幅が比較的狭い凸部１０４は、その内側部分も含めて比較的速く除去されるのでエッチングレートが高い傾向がある。
【００１５】
又、幅が比較的広くエッチングレートが低い凸部１０２が多く存在する領域１０６は、凸部１０２周辺の凹部も含めた領域全体の平均的なエッチングレートも低い傾向がある。一方、幅が比較的狭くエッチングレートが高い凸部１０４が多く存在する領域１０８は、凸部１０４周辺の凹部も含めた領域全体の平均的なエッチングレートも高い傾向がある。従って、１つの領域に加工条件を合わせると、図１６Ｂ〜Ｄに示されるようにエッチングが進行するにつれて領域間の表面粗さに差が生じたり、領域間で段差が生じると考えられる。
【００１６】
又、領域内に存在する（充填材の下の）被加工体表面の凸部の幅が概ね等しくても、領域全体に占める凸部の占有面積比が大きい程、凸部同士の間隔が狭いので、この上に成膜される充填材の凸部が尖鋭となり、領域全体の平均的なエッチングレートが高くなる傾向がある。
【００１７】
実際の被加工体の表面も凹凸パターンが一定でないことが多いため、領域間のエッチングレートに差が生じ、領域間の表面粗さに差が生じたり、領域間で段差が生じると考えられる。例えば、ディスクリートトラックメディアやパターンドメディア等の凹凸パターンの磁気記録層を有する磁気記録媒体は、データ領域とサーボ領域とに区分けして使用され、磁気記録層の凹凸パターンはデータ領域では概ね一定であっても、データ領域の凹凸パターンとサーボ領域の凹凸パターンは著しく異なる。又、サーボ領域内では、磁気記録層の凹凸パターンはサーボ情報パターンに対応した複雑なパターンになることが多い。このため、例えば、データ領域とサーボ領域とで表面粗さに差が生じたり、領域間の段差が生じると考えられる。
【００１８】
そこで、発明者は更に鋭意検討を重ね、本発明を完成するに至った。即ち、凹凸パターンが形成された被加工体の表面に充填材を成膜し、更に充填材上に被覆層を積層してから、充填材に対するエッチングレートよりも被覆材に対するエッチングレートが低いドライエッチング法を用い、表面上の余剰の充填材及び被覆材を除去して表面を平坦化すると、凸部のうち、幅が比較的狭くエッチングレートが高い凸部が多く存在する領域では、凸部を構成する被覆材が比較的速く除去されることに加え、被覆材よりもエッチングレートが高い充填材が露出することで凸部は凹部のレベルまで急速に除去されるので、図１７中に符号Ａを付した曲線で示されるように、平坦化開始直後は領域全体の平均的なエッチングレートが高いが、凸部が比較的早期に消滅または著しく小さくなり、エッチングレートが高い凸部が消滅または著しく小さくなることで、平坦化を開始してから比較的早期に領域全体の平均的なエッチングレートが低くなる。
【００１９】
一方、凸部のうち、幅が比較的広くエッチングレートが低い凸部が多く存在する領域では、図１７中に符号Ｂを付した曲線で示されるように、平坦化開始直後の領域全体の平均的なエッチングレートが低く、凸部が比較的長く残存するので、領域全体の平均的なエッチングレートの変化が小さい。凸部の端部近傍において被覆材が除去されて充填材が露出すると、露出したエッチングレートの高い充填材がエッチングされることで端部近傍では充填材と共に充填材上の被覆材も除去され、凸部は次第に細くなり面積が小さくなる。即ち、凸部は残存しつつ面積が小さくなることで平坦化を開始してから比較的遅れて領域全体の平均的なエッチングレートが高くなる。尚、凸部を構成する被覆材が概ね除去されると、凸部は凹部のレベルまで急速に除去されて、凹凸が消滅または著しく小さくなり、領域全体のエッチングレートが低くなる。
【００２０】
図１７の符号Ａ、Ｂを付した曲線内の面積（各曲線と、グラフの縦軸、横軸で囲まれた面積）が各領域の平均的な加工量に相当し、両者面積の差が経時的に縮小することで、領域間の表面粗さの差、領域間の表面の段差が抑制されると考えられる。
【００２１】
又、領域内に存在する凸部の幅が概ね等しく、領域全体に占める凸部の占有面積が異なる２つの領域についても領域間の表面粗さの差、領域間の表面の段差が抑制される。
【００２２】
領域全体に占める凸部の占有面積比が比較的大きい領域では、図１８中に符号Ｃを付した曲線のように、平坦化開始直後は領域全体の平均的なエッチングレートが比較的高いが、凸部が比較的早期に消滅または著しく小さくなり、エッチングレートが高い凸部が消滅または著しく小さくなることで、平坦化を開始してから比較的早期に領域全体の平均的なエッチングレートが低くなる。又、凹部には充填材よりもエッチングレートが低い被覆材が残存し、エッチングレートの変化を抑制する要因となるが、凹部の占有面積比が小さいので、エッチングレートの低下の度合いはそれだけ大きい。
【００２３】
一方、領域全体に占める凸部の占有面積比が比較的小さい領域では、図１８中に符号Ｄを付した曲線のように、平坦化開始直後は領域全体の平均的なエッチングレートが比較的低く、平坦化を開始してから比較的遅れて凸部が消滅または著しく小さくなり、領域全体の平均的なエッチングレートが更に低くなるが、エッチングレートが低い被覆材が残存する凹部の占有面積比が大きいので、エッチングレートの低下の度合いはそれだけ小さい。図１８の符号Ｃ、Ｄを付した曲線内の面積（各曲線と、グラフの縦軸、横軸で囲まれた面積）が各領域の平均的な加工量に相当し、両者面積の差が経時的に縮小することで、領域間の表面粗さの差、領域間の表面の段差が抑制されると考えられる。
【００２４】
尚、図１７、図１８の曲線は、代表的な凹凸パターンの領域の平均的なエッチングレートの変化を推測して例示したものである。実際には、凸部の幅及び凸部の占有面積比双方が異なる様々な領域が存在しうるが、各領域の平均的なエッチングレートは上記の例を合成したような経時的な変化を示し、領域間の平均的な加工量の差は経時的に縮小すると考えられる。
【００２５】
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。
【００２６】
（１）所定の凹凸パターンが形成された被加工体の表面に凹部を充填するための充填材を成膜する充填材成膜工程と、前記充填材上に被覆材を成膜する被覆材成膜工程と、前記充填材に対するエッチングレートよりも前記被覆材に対するエッチングレートが低いドライエッチング法により前記被加工体の表面上の余剰の前記充填材及び被覆材を除去して平坦化する平坦化工程と、を含むことを特徴とする凹凸パターンの凹部充填方法。
【００２７】
（２）前記充填材成膜工程の前に、前記平坦化工程のドライエッチング法に対するエッチングレートが前記充填材よりも低いストップ膜を前記被加工体の表面上に成膜するストップ膜成膜工程を設けたことを特徴とする前記（１）の凹凸パターンの凹部充填方法。
【００２８】
（３）所定の凹凸パターンが形成された被加工体の表面に凹部を充填するための充填材を成膜する充填材成膜工程と、前記充填材上に被覆材を成膜する被覆材成膜工程と、ドライエッチング法により前記被加工体の表面を平坦化しつつ前記充填材を部分的に露出させる第１の平坦化工程と、前記充填材に対するエッチングレートよりも前記被覆材に対するエッチングレートが低いドライエッチング法により前記被加工体の表面上の余剰の前記充填材及び被覆材を除去して平坦化する第２の平坦化工程と、を含むことを特徴とする凹凸パターンの凹部充填方法。
【００２９】
（４）前記第１の平坦化工程は、前記第２の平坦化工程よりも前記被覆材に対するエッチングレートが高いドライエッチング法を用いるようにしたことを特徴とする前記（３）の凹凸パターンの凹部充填方法。
【００３０】
（５）前記第１の平坦化工程及び第２の平坦化工程は、前記被加工体の表面に加工用ガスを照射して平坦化するドライエッチング法を用いるようにし、且つ、前記被加工体の表面に対する前記加工用ガスの照射角を調節することにより、前記充填材及び被覆材に対するエッチングレートを調節するようにしたことを特徴とする前記（３）又は（４）の凹凸パターンの凹部充填方法。
【００３１】
（６）前記第１の平坦化工程と、前記第２の平坦化工程と、で異なる種類の加工用ガスを用いることにより、前記充填材及び被覆材に対するエッチングレートを調節するようにしたことを特徴とする前記（３）乃至（５）のいずれかの凹凸パターンの凹部充填方法。
【００３２】
（７）前記充填材成膜工程の前に、前記第２の平坦化工程のドライエッチング法に対するエッチングレートが前記充填材よりも低いストップ膜を前記被加工体の表面上に成膜するストップ膜成膜工程を設けたことを特徴とする前記（３）乃至（６）のいずれかの凹凸パターンの凹部充填方法。
【００３３】
（８）前記第１の平坦化工程は、反応性イオンエッチングを用いるようにしたことを特徴とする前記（３）乃至（７）のいずれかの凹凸パターンの凹部充填方法。
【００３４】
（９）前記（１）乃至（８）のいずれかに記載の凹凸パターンの凹部充填方法を用いて、凹凸パターンの磁気記録層上に非磁性の充填材を成膜し、表面を平坦化して前記凹凸パターンの凹部に前記非磁性の充填材を充填する工程を含むことを特徴とする凹凸パターンの磁気記録層を有する磁気記録媒体の製造方法。
【００３５】
尚、本出願において、「凹凸パターンの磁気記録層」とは、連続記録層が所定のパターンで分割された多数の記録要素で構成される磁気記録層の他、連続記録層が所定のパターンで部分的に分割して形成され、一部が連続する記録要素で構成される磁気記録層、又、例えば螺旋状の渦巻き形状の磁気記録層のように、基板上の一部に連続して形成される磁気記録層、連続した磁気記録層に凸部及び凹部双方が形成される場合も含む意義で用いることとする。
【００３６】
又、本出願において「磁気記録媒体」という用語は、情報の記録、読み取りに磁気のみを用いるハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気テープ等に限定されず、磁気と光を併用するＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）等の光磁気記録媒体、磁気と熱を併用する熱アシスト型の記録媒体も含む意義で用いることとする。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
［図１］本発明の第１実施形態に係る被加工体の加工出発体の構造を模式的に示す側断面図
［図２］同被加工体を加工して得られる磁気記録媒体の構造を模式的に示す側断面図
［図３］同磁気記録媒体の製造工程の概要を示すフローチャート
［図４］レジスト層に凹凸パターンが転写された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図
［図５］連続記録層が分割された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図
［図６］磁気記録層上にストップ膜が形成された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図
［図７］前記ストップ膜上に充填材が成膜された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図
［図８］前記充填材上に被覆材が成膜された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図
［図９］平坦化により充填材が部分的に露出した前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図
［図１０］平坦化により一部の領域が平坦化された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図
［図１１］更に平坦化が進行した前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図
［図１２］全面が平坦化された前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図
［図１３］平坦化工程が完了した前記被加工体の形状を模式的に示す側断面図
［図１４］本発明の第２実施形態に係る磁気記録媒体の形状を模式的に示す側断面図
［図１５］本発明の第３実施形態に係る磁気記録媒体の製造工程の概要を示すフローチャート
［図１６Ａ］従来の凹部充填方法の平坦化工程における充填材の初期形状を模式的に示す側断面図
［図１６Ｂ］同平坦化工程において加工が進行した同充填材の形状を模式的に示す側断面図
［図１６Ｃ］同平坦化工程において加工が更に進行した同充填材の形状を模式的に示す側断面図
［図１６Ｄ］同平坦化工程における充填材の終期形状を模式的に示す側断面図
［図１７］本発明の凹部充填方法の平坦化工程における充填材及び被覆材のエッチングレートの経時的な変化の例を示すグラフ
［図１８］本発明の凹部充填方法の平坦化工程における充填材及び被覆材のエッチングレートの経時的な変化の他の例を示すグラフ
［図１９］本発明の他の実施形態の例に係る被加工体の形状を模式的に示す側断面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
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。
【００３９】
本発明の第１実施形態は、ガラス基板１２上に連続記録層２０等を形成してなる図１に示されるような被加工体１０の加工出発体に加工を施すことにより、図２に示されるように連続記録層２０を多数の記録要素３２Ａに分割して所定の凹凸パターンの磁気記録層３２を形成すると共に記録要素３２Ａの間の凹部（凹凸パターンの凹部）３４に非磁性の充填材３６を充填し、磁気記録媒体３０を製造する磁気記録媒体の製造方法に関するものであり、充填材３６を充填し、余剰の充填材３６を除去して表面を平坦化する工程に特徴を有している。他の工程については本実施形態の理解のために重要とは思われないため説明を適宜省略することとする。
【００４０】
被加工体１０の加工出発体は、図１に示されるように、ガラス基板１２に、下地層１４、軟磁性層１６、配向層１８、連続記録層２０、第１のマスク層２２、第２のマスク層２４、レジスト層２６がこの順で形成された構成とされている。
【００４１】
下地層１４は、厚さが３０〜２００ｎｍで、材料はＣｒ（クロム）又はＣｒ合金である。軟磁性層１６は、厚さが５０〜３００ｎｍで、材料はＦｅ（鉄）合金又はＣｏ（コバルト）合金である。配向層１８は、厚さが３３０ｎｍで、材料はＣｏＯ、ＭｇＯ、ＮｉＯ等である。
【００４２】
連続記録層２０は、厚さが５〜３０ｎｍで、材料はＣｏＣｒ（コバルト−クロム）合金である。
【００４３】
第１のマスク層２２は、厚さが３〜５０ｎｍで、材料はＴｉＮ（窒化チタン）である。第２のマスク層２４は、厚さが３〜３０ｎｍで、材料はＮｉ（ニッケル）である。レジスト層２６は、厚さが３０〜３００ｎｍで、材料はネガ型レジスト（ＮＢＥ２２Ａ住友化学工業株式会社製）である。
【００４４】
磁気記録媒体３０は、垂直記録型のディスクリートトラックタイプの磁気ディスクで、図２に示されるように、磁気記録層３２は、前記連続記録層２０が径方向に微細な間隔で多数の同心円弧状の記録要素３２Ａに分割された凹凸パターン形状とされている。又、記録要素３２Ａの間の凹部３４にはストップ膜３５が成膜され、ストップ膜３５上には充填材３６が充填されている。又、記録要素３２Ａ及び充填材３６上には保護層３８、潤滑層４０がこの順で形成されている。尚、磁気記録媒体３０はサーボ領域において、磁気記録層３２が所定のサーボパターンで形成されている。
【００４５】
ストップ膜３５の材料はダイヤモンドライクカーボンと呼称される硬質炭素膜である。尚、本明細において「ダイヤモンドライクカーボン（以下、「ＤＬＣ」という）」という用語は、炭素を主成分とし、アモルファス構造であって、ビッカース硬度測定で２００〜８０００ｋｇｆ／ｍｍ２程度の硬さを示す材料という意義で用いることとする。
【００４６】
充填材３６は材料が非磁性のＳｉＯ２（二酸化ケイ素）である。
【００４７】
保護層３８の材料はストップ膜３５と同様にＤＬＣであり、潤滑層４０の材料はＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）である。
【００４８】
次に、被加工体１０の加工方法について、図３に示すフローチャートに沿って説明する。
【００４９】
まず、図１に示される被加工体１０の加工出発体を用意する（Ｓ１０２）。被加工体１０の加工出発体はガラス基板１２に、下地層１４、軟磁性層１６、配向層１８、連続記録層２０、第１のマスク層２２、第２のマスク層２４をこの順でスパッタリング法により形成し、更にレジスト層２６をディッピング法で塗布することにより得られる。尚、スピンコート法によりレジスト層２６を塗布してもよい。
【００５０】
この被加工体１０の加工出発体のレジスト層２６に転写装置（図示省略）を用いて、コンタクトホールを含む所定のサーボパターン及びトラックパターンに相当する図４に示されるような凹凸パターンをナノ・インプリント法により転写する（Ｓ１０４）。尚、レジスト層２６を露光・現像して、凹凸パターンを形成してもよい。
【００５１】
次に、アッシングにより、凹部底部のレジスト層２６を除去してから、Ａｒ（アルゴン）ガスを用いたイオンビームエッチングにより、凹部底部の第２のマスク層２４を除去し、更に、ＳＦ６（６フッ化硫黄）ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、凹部底部の第１のマスク層２２を除去し、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、凹部底部の連続記録層２０を除去する（Ｓ１０６）。これにより、図５に示されるように連続記録層２０が多数の記録要素３２Ａに分割され、凹凸パターンの磁気記録層３２が形成される。尚、第１のマスク層２２が記録要素３２Ａの上面に残存することがあるので、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３２Ａ上に残存する第１のマスク層２２を完全に除去し、ＮＨ３ガス等の還元性のガスを供給して被加工体１０の表面のＳＦ６ガス等を除去する。
【００５２】
次に、ＣＶＤ法により、図６に示されるように、記録要素３２Ａの上面及び側面にＤＬＣのストップ膜３５を１〜２０ｎｍの厚さで成膜する（Ｓ１０８）。尚、ストップ膜３５は記録要素３２Ａの間の凹部３４の底面にも成膜される。
【００５３】
次に、バイアススパッタリング法により被加工体１０の表面に充填材３６を成膜する（Ｓ１１０）。ＳｉＯ２の粒子は被加工体１０の表面に一様に堆積しようとするので、表面が凹凸形状となるが、被加工体１０にバイアス電圧を印加することにより、スパッタリングガスは被加工体１０の方向に付勢されて堆積済みのＳｉＯ２に衝突し、堆積済みのＳｉＯ２の一部をエッチングする。このエッチング作用は、堆積済みのＳｉＯ２のうち、突出した部分を他部よりも早く選択的に除去する傾向があるので、表面の凹凸がある程度均される。成膜作用がエッチング作用を上回ることで表面の凹凸が抑制されつつ成膜が進行する。
【００５４】
これにより、図７に示されるように、表面の凹凸がある程度抑制された形状で充填材３６が記録要素３２Ａを覆うように成膜され、凹部３４に充填材３６が充填される。尚、図７は本実施形態の理解のため、凹凸形状を実際よりも強調して描いている。
【００５５】
次に、バイアススパッタリング法により、図８に示されるように、充填材３６上に被覆材４２を成膜する（Ｓ１１２）。被覆材４２は材料がＣ（炭素）であり、イオンビームエッチングに対するエッチングレートが、充填材３６のイオンビームエッチングに対するエッチングレートよりも低い。Ｃの粒子は充填材３６上に表面の凹凸が抑制されつつ成膜される。
【００５６】
次に、イオンビームエッチングにより被加工体１０の表面に加工用ガスとしてＡｒガスを照射して磁気記録層３２上の余剰の被覆材４２及び充填材３６を除去し、被加工体１０の表面を平坦化する（Ｓ１１４）。ここで、「余剰の被覆材４２及び充填材３６」とは、磁気記録層３２の上面よりも上側（ガラス基板１２と反対側）の、記録要素３２Ａ上に存在する被覆材４２及び充填材３６という意義で用いることとする。尚、高精度な平坦化を行うためにはＡｒガスの入射角は表面に対して−１０〜１５°の範囲とすることが好ましい。一方、成膜により表面の良好な平坦性が得られていれば、Ａｒガスの入射角は１５〜９０°の範囲とするとよい。このようにすることで、加工速度が速くなり、生産効率を高めることができる。
【００５７】
ここで「入射角」とは、被加工体の表面に対する入射角度であって、被加工体の表面とイオンビームの中心軸とが形成する角度という意義で用いることとする。例えば、イオンビームの中心軸が被加工体の表面と平行である場合、入射角は０°である。
【００５８】
これにより、まず、被覆材４２だけが除去される。イオンビームエッチングは凸部を凹部よりも選択的に速く除去する傾向があるので、被覆材４２は膜厚が減少しつつ表面の凹凸が若干均される。
【００５９】
一方、凸部のうち、幅が比較的広い凸部はエッチングレートが低い傾向があり、幅が比較的狭い凸部はエッチングレートが高い傾向があり、幅が広くエッチングレートが低い凸部が多く存在する領域は、その凸部周辺の凹部も含めた領域全体の平均的なエッチングレートも低い傾向があり、幅が狭くエッチングレートが高い凸部が多く存在する領域は、その凸部周辺の凹部も含めた領域全体の平均的なエッチングレートも高い傾向がある。
【００６０】
このため、平坦化開始直後は領域間で表面粗さに差が生じ、又、領域間で段差が生じるが、本実施形態では領域間の表面粗さの差、段差が縮小する。その理由は以下のように推測される。
【００６１】
幅が狭くエッチングレートが高い凸部が多く存在する領域は、図１７中に符号Ａを付した曲線のように、平坦化開始直後は領域全体の平均的なエッチングレートが高く、凸部を構成する被覆材４２が比較的速く除去され、図９に示されるように、被覆材４２よりもエッチングレートが高い充填材３６が平坦化開始後早期に凸部で露出する。これにより凸部は凹部のレベルまで急速に除去されて、図１０に示されるように、凹凸が消滅または著しく小さくなり、平坦化を開始してから比較的早期に領域全体の平均的なエッチングレートが低くなる。
【００６２】
一方、領域全体に占める凸部の占有面積比が比較的小さい程、図１８中に符号Ｄを付した曲線のように、平坦化開始直後は領域全体の平均的なエッチングレートが比較的低く、平坦化を開始してから遅れて凸部が消滅または著しく小さくなり、領域全体の平均的なエッチングレートが更に低くなるが、充填材３６よりもエッチングレートが低い被覆材４２が残存する凹部の占有面積比が大きいので、エッチングレートの低下の度合いはそれだけ小さい。
【００６３】
これに対し、幅が広くエッチングレートが低い凸部が多く存在する領域は、図１７中に符号Ｂを付した曲線のように、平坦化開始直後は領域全体の平均的なエッチングレートが低く、凸部が比較的長く残存するので、領域全体の平均的なエッチングレートが変化しにくいが、図１０に示されるように凸部の端部近傍において充填材３６が露出すると、露出したエッチングレートの高い充填材３６がエッチングされることで充填材３６と共に充填材３６上の被覆材４２も除去され、図１１に示されるように凸部は次第に細くなり幅が狭くなる。即ち、凸部が残存しつつ凸部のエッチングレートは次第に高くなるので、平坦化を開始してから比較的遅れて領域全体の平均的なエッチングレートが高くなる。
【００６４】
又、領域全体に占める凸部の占有面積比が大きい程、図１８中に符号Ｃを付した曲線のように平坦化開始直後は領域全体の平均的なエッチングレートが比較的高いが、凸部が比較的早期に消滅または著しく小さくなり、エッチングレートが高い凸部が消滅または著しく小さくなることで、平坦化を開始してから比較的早期に領域全体の平均的なエッチングレートが低くなる。又、充填材３６よりもエッチングレートが低い被覆材４２が残存する凹部の占有面積比が小さいので、エッチングレートの低下の度合いはそれだけ大きい。
【００６５】
更にエッチングが進行し、幅が広くエッチングレートが低い凸部が多く存在する領域においても、凸部を構成する被覆材４２が概ね除去されると凸部の幅が狭くなり、凸部は凹部のレベルまで急速に除去されて、図１２に示されるように凹凸が消滅または著しく小さくなり、領域全体のエッチングレートが更に低くなる。
【００６６】
図１７の符号Ａを付した曲線及び図１８の符号Ｄを付した曲線を合成した曲線内の面積が、図７〜１２に示す左側の領域の平均的な加工量に相当し、図１７の符号Ｂを付した曲線及び図１８の符号Ｃを付した曲線を合成した曲線内の面積が、図７〜１２に示す右側の領域の平均的な加工量に相当し、両者面積の差が経時的に縮小すると考えられる。尚、実際には、凸部の幅、凸部の占有面積比が異なる様々な領域が存在しうるが、各領域の平均的なエッチングレートは上記曲線を合成したような経時的な変化を示し、領域間の平均的な加工量の差は経時的に縮小する。従って、いずれの領域においても表面の凹凸が消滅または著しく小さくなると共に領域間の表面粗さの差や領域間の段差が縮小する。又、領域間のエッチングレートの差も縮小する。従って、以後、被覆材４２及び充填材３６は表面が略平坦な形状を維持したまま除去されて膜厚が低減し、図１３に示されるように被覆材４２及び充填材３６が記録要素３２Ａの上面まで除去されたところでイオンビームエッチングを停止する。尚、記録要素３２Ａ上のストップ膜３５は残してもよいし、除去してもよい。
【００６７】
ここで、充填材３６は被覆材４２よりもイオンビームエッチングに対するエッチングレートが高いので、被覆材４２の間に露出した充填材３６の部分が凹部となりうるが、凹部になると凸部よりもエッチングレートが低くなるので、凹部が過度に深くなることはない。
【００６８】
尚、仮に、記録要素３２Ａ上に露出した充填材３６の部分が凹部となり、凹部が深くなっても直下の記録要素３２Ａ上にはイオンビームエッチングに対するエッチングレートが充填材３６よりも低いストップ膜３５が形成されているので、記録要素３２Ａは保護されると共にストップ膜３５が露出することで記録要素３２Ａ上の凹部のエッチングレートは著しく低下し、最終的には平坦な面を得ることができる。
【００６９】
次に、ＣＶＤ法により記録要素３２Ａ及び充填材３６の上面に１〜５ｎｍの厚さでＤＬＣの保護層３８を形成し、更に、ディッピング法により保護層３８の上に１〜２ｎｍの厚さでＰＦＰＥの潤滑層４０を塗布する（Ｓ１１６）。これにより、前記図２に示される磁気記録媒体３０が完成する。記録要素３２Ａ及び充填材３６の表面を確実に平坦化してから保護層３８、潤滑層４０を形成するので、磁気記録媒体３０は、表面が充分に平坦であり、良好なヘッド浮上特性が確実に得られる。
【００７０】
又、記録要素３２Ａ上に材料がＤＬＣでイオンビームエッチングに対するエッチングレートが充填材３６よりも低いストップ膜３５を形成しているので、平坦化工程（Ｓ１１４）において記録要素３２Ａがエッチングされることがなく、磁気特性が悪化することがない。即ち、磁気記録媒体３０は記録・再生精度が良い。
【００７１】
更に、記録要素３２Ａ上にストップ膜３５を形成しているので、平坦化工程（Ｓ１１４）において記録要素３２Ａをエッチングすることなく記録要素３２Ａ上の充填材３６を確実に除去することができ、この点でも磁気記録媒体３０は記録・再生精度が良い。
【００７２】
尚、平坦化工程（Ｓ１１４）において記録要素３２Ａ上のストップ膜３５も除去することで、記録・再生精度を更に高めることができる。一方、ストップ膜３５を残すことで記録要素３２Ａをイオンビームエッチングから確実に保護することができる。ストップ膜３５は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ので、それだけ膜厚を薄くすることができ、仮に記録要素３２Ａ上にストップ膜３５が残存しても記録・再生精度に及ぼす影響は小さい。
【００７３】
尚、本第１実施形態において、充填材３６の材料はＳｉＯ２、被覆材４２の材料はＣであり、又、平坦化工程（Ｓ１１４）は、充填材３６に対するエッチングレートよりも被覆材４２に対するエッチングレートが低く、加工用ガスとしてＡｒガスを用いたイオンビームエッチングを採用しているが、充填材３６に対するエッチングレートよりも被覆材４２に対するエッチングレートが低い組合わせを選択すれば、充填材３６、被覆材４２の材料として、例えば、他の酸化物、ＴｉＮ（酸化チタン）等の窒化物、Ｔａ（タンタル）、ＴａＳｉ、Ｓｉ等の他の非磁性材料を用いてもよい。又、被覆材４２の材料としては磁性材料や、フォトレジスト材料のような流動性を有する材料を用いてもよい。尚、結晶材料は、ドライエッチングにより結晶粒界単位でエッチングされやすく、表面に結晶粒界単位の凹凸が形成されやすいので、平坦性の向上のためには、充填材３６、被覆材４２の材料がアモルファス材料であることが好ましい。
【００７４】
又、平坦化工程（Ｓ１１４）は、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を採用してもよく、更に、例えばＳＦ６、ＣＦ４（４フッ化炭素）、Ｃ２Ｆ６（６フッ化エタン）等のハロゲン系の反応ガスを用いた反応性イオンビームエッチング、反応性イオンエッチング等の他のドライエッチングを採用してもよい。充填材３６、被覆材４２の材料、平坦化工程（Ｓ１１４）のドライエッチング方法として好ましい組合わせの例を表１に示す。
【００７５】
【００７６】
又、本第１実施形態において、ストップ膜３５の材料はＤＬＣであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、平坦化工程（Ｓ１１４）におけるエッチングレートが低い材料であれば、他の非磁性材を用いてもよい。
【００７７】
又、本第１実施形態において、平坦化工程（Ｓ１１４）において、被覆材４２を完全に除去しているが、図１４に示される本発明の第２実施形態のように、成膜時に凹部３４内に充填材３６と共に被覆材４２も充填し、被覆材４２が記録要素３２Ａの間の凹部に残存するようにしても良い。尚、この場合、被覆材４２の材料は非磁性材とすることが好ましい。
【００７８】
又、前記第１実施形態において、記録要素３２Ａ上の余剰の充填材３６、被覆材４２を１工程で除去しているが、図１５のフローチャートに示される本発明の第３実施形態のように、ドライエッチング法により被加工体１０の表面を平坦化しつつ充填材３６を部分的に露出させる第１の平坦化工程（Ｓ３０２）と、充填材３６に対するエッチングレートよりも被覆材４２に対するエッチングレートが低いドライエッチング法により被加工体１０の表面上の余剰の充填材３６及び被覆材４２を除去して平坦化する第２の平坦化工程（Ｓ３０４）の２工程で記録要素３２Ａ上の余剰の充填材３６、被覆材４２を除去してもよい。
【００７９】
尚、この場合、第１の平坦化工程は、充填材３６に対するエッチングレートよりも被覆材４２に対するエッチングレートが高いドライエッチング法を用いても良く、両者に対するエッチングレートが等しいドライエッチング法を用いてもよい。
【００８０】
又、この場合、第１の平坦化工程（Ｓ３０２）は、第２の平坦化工程（Ｓ３０４）よりも被覆材４２に対するエッチングレートが高いドライエッチング法を用いることが好ましい。このようにすることで、平坦化工程の生産効率を向上させることができる。例えば、第１の平坦化工程（Ｓ３０２）のドライエッチング法として、被覆材４２と化学反応する反応ガスによる反応性イオンエッチングを用いることで、平坦化工程の生産効率を著しく向上させることができる。
【００８１】
又、例えば、第１の平坦化工程（Ｓ３０２）及び第２の平坦化工程（Ｓ３０４）は、被加工体１０の表面に加工用ガスを照射して平坦化するドライエッチング法を用いるようにし、且つ、被加工体１０の表面に対する加工用ガスの照射角を調節することにより、充填材３６及び被覆材４２に対するエッチングレートを調節するとよい。又、第１の平坦化工程（Ｓ３０２）と、第２の平坦化工程（Ｓ３０４）と、で異なる種類の加工用ガスを用いることにより、充填材３６及び被覆材４２に対するエッチングレートを調節するようにしてもよい。このように加工用ガスの照射角や加工用ガスの種類を変えることで充填材３６及び被覆材４２に対するエッチングレートを調節すれば、第１及び第２の平坦化工程のドライエッチング法を共通化し、共通のドライエッチング装置を用いて、第１及び第２の平坦化工程を実行することができ、設備コストを抑制することができる。尚、異なるドライエッチング装置を用いて、第１及び第２の平坦化工程を実行する場合も、複数のドライエッチング装置の構造を共通化すれば設備コストを抑制する一定の効果が得られる。又、複数のドライエッチング装置を用いることで、各工程をそれぞれ連続して実行でき、これにより生産効率を向上させることもできる。又、第１及び第２の平坦化工程で共通の加工用ガスを用いることで複数のドライエッチング装置を用いた場合、装置間の移送が容易となり、この点でも生産効率を向上させることができる。
【００８２】
又、前記第１実施形態において、充填材３６を成膜後、連続して被覆材４２を成膜しているが、ドライエッチングにより充填材３６をある程度平坦化してから被覆材４２を成膜してもよい。このようにすることで、図１９に示されるように、総ての凹凸パターンの領域において充填材３６の凸部の幅をある程度減少させることができる。このように、凸部の幅を予め減少させてから前記第１実施形態又は第３実施形態のような平坦化工程を行うことで、各領域間の表面の段差や凹凸形状の差異を一層小さくする効果が得られる。又、成膜された充填材３６の凸部の中に、幅が著しく広い凸部が存在する場合であっても、その幅を予め減少させてから前記第１実施形態又は第３実施形態のような平坦化工程を行うことで、全領域の表面を一様に平坦化することができる。
【００８３】
又、この場合、被覆材４２を成膜する前に、凹部の充填材３６の上面の厚さ方向の位置と凸部のストップ膜の上面の厚さ方向の位置との差が−１０〜＋１０ｎｍ、好ましくは−５〜＋５ｎｍの範囲内、更に好ましくは０ｎｍになるまで充填材３６をドライエッチングしておくことで、被覆材４２を成膜した後の平坦化により充分な平坦化効果が得られる。
【００８４】
又、前記第１実施形態において、バイアススパッタリング法により充填材３６、被覆材４２を成膜しているが、成膜手法は特に限定されず、例えば、スパッタリング法を用いて被膜材４２を成膜してもよく、ＣＶＤ法、ＩＢＤ法等の他の成膜手法を用いて、充填材３６、被覆材４２を成膜してもよい。又、被覆材４２の材料としてフォトレジスト材料のような流動性を有する材料を用いる場合は、例えばスピンコート法やドクターブレード法により、被覆材４２を成膜してもよい。
【００８５】
同様に、前記第１実施形態において、ＣＶＤ法を用いてストップ膜３５を形成しているが、記録要素３２Ａに対するダメージが小さい成膜手法であれば、他の成膜手法を用いてストップ膜３５を成膜してもよい。
【００８６】
又、平坦化工程（Ｓ１１４）又は第３実施形態における第２の平坦化工程（Ｓ３０４）におけるＡｒガスの入射角を例えば−１０〜５°程度の低角度とすることにより、磁気記録層３２のエッチングレートが充填材３６のエッチングレートよりも低くなることが確認されており、磁気記録層３２自体が実質的にストップ膜の役割を果たすのでストップ膜３５を省略し、記録要素３６Ａ上に充填材３６を直接成膜してもよい。
【００８７】
又、前記第１実施形態において、第１のマスク層２２、第２のマスク層２４、レジスト層２６を連続記録層２０に形成し、３段階のドライエッチングで連続記録層２０を分割しているが、連続記録層２０を高精度で分割できれば、レジスト層、マスク層の材料、積層数、厚さ、ドライエッチングの種類等は特に限定されない。
【００８８】
又、前記第１実施形態において、連続記録層２０（記録要素３２Ａ）の材料はＣｏＣｒ合金であるが、例えば、鉄族元素（Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ）を含む他の合金、これらの積層体等の他の材料の記録要素で構成される磁気記録媒体の加工のためにも本発明を適用可能である。
【００８９】
又、前記第１実施形態において、連続記録層２０の下に下地層１４、軟磁性層１６、配向層１８が形成されているが、連続記録層２０の下の層の構成は、磁気記録媒体の種類に応じて適宜変更すればよい。例えば、下地層１４、軟磁性層１６、配向層１８のうち一又は二の層を省略してもよい。又、基板上に連続記録層を直接形成してもよい。
【００９０】
又、前記第１実施形態において、磁気記録媒体３０は磁気記録層３２がトラックの径方向に微細な間隔で分割された垂直記録型のディスクリートトラックタイプの磁気ディスクであるが、磁気記録層がトラックの周方向（セクタの方向）に微細な間隔で分割された磁気ディスク、トラックの径方向及び周方向の両方向に微細な間隔で分割された磁気ディスク、凹凸パターンの連続した磁気記録層を有するパーム（ＰＥＲＭ）タイプの磁気ディスク、磁気記録層が螺旋形状をなす磁気ディスクの製造についても本発明は当然適用可能である。又、ＭＯ等の光磁気ディスク、磁気と熱を併用する熱アシスト型の磁気ディスク、更に、磁気テープ等ディスク形状以外の他の凹凸パターンの記録層を有する磁気記録媒体の製造に対しても本発明を適用可能である。
【００９１】
又、前記第１実施形態は、磁気記録媒体の製造方法に関するものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、凹凸パターンの凹部の充填を要する分野であれば、例えば、光記録媒体等の他の情報記録媒体や半導体等の他の様々な分野についても本発明は適用可能である。
【実施例１】
【００９２】
前記第１実施形態のとおり、被加工体１０を加工した。具体的には、磁気記録層３２の凹凸パターンとして表２に示される２パターンを含む凹凸パターンを形成した。更に、ＤＬＣのストップ膜３５を４ｎｍの厚さで成膜した。
【００９３】
【００９４】
この磁気記録層３２（ストップ膜３５）上にバイアススパッタリング法により、材料がＳｉＯ２の充填材３６を膜厚が約４０ｎｍとなるように成膜した。尚、スパッタリングガスとしてＡｒを用い、成膜パワーを約５００Ｗ、バイアスパワーを約１５０Ｗ、真空チャンバ内の圧力を約０．３Ｐａに設定した。
【００９５】
更に、充填材３６上にバイアススパッタリング法により材料がＣの被覆材４２を膜厚が約２０ｎｍとなるように、成膜パワーを約５００Ｗ、バイアスパワーを約１５０Ｗ、真空チャンバ内の圧力を約０．３Ｐａに設定して成膜した。尚、充填材３６、被覆材４２の表面は凹凸が微小に抑制された形状となるため、凹凸を無視しうる略平坦な面を有する膜厚計を被加工体１０の近傍に設置し、膜厚計に成膜された表面が平坦な充填材３６、被覆材４２の膜厚を、被加工体１０の充填材３６、被覆材４２の膜厚として測定した。
【００９６】
次に、Ａｒガスを加工用ガスとするイオンビームエッチングにより磁気記録層３２上のパターン１の領域おいて余剰の充填材３６、被覆材４２を除去するまで、表面を平坦化した。尚、Ａｒガスの照射角度は被加工体の表面に対して約２°に設定した。平坦化工程（Ｓ１１４）は、磁気記録層３２上のパターン１の領域おいて余剰の充填材３６、被覆材４２を完全に除去するまで約１４分５秒実行した。
【００９７】
平坦化工程（Ｓ１１４）後、表面を原子間力顕微鏡で撮像し、パターン１の領域及びパターン２の領域の表面の中心線平均粗さＲａを測定した。測定結果と平坦化工程に要した時間を表３に示す。
【実施例２】
【００９８】
上記第３実施形態のとおり、第１の平坦化工程（Ｓ３０２）及び第２の平坦化工程（Ｓ３０４）の２工程で磁気記録層３２上の余剰の充填材３６、被覆材４２を除去した。他の条件は上記実施例１と同様とした。
【００９９】
具体的には、第１の平坦化工程（Ｓ３０２）は、Ｃ２Ｆ６（６フッ化２炭素）ガスを反応ガスとする反応性イオンビームエッチングを用いた。尚、Ｃ２Ｆ６ガスの照射角度は被加工体の表面に対して約２°に設定した。第１の平坦化工程（Ｓ３０２）は、被覆材４２から充填材３６が部分的に露出するまで約３分２秒実行した。
【０１００】
第２の平坦化工程（Ｓ３０４）は、Ａｒガスを加工用ガスとするイオンビームエッチングを用いた。尚、Ａｒガスの照射角度は被加工体の表面に対して約２°に設定した。第２の平坦化工程（Ｓ３０２）は、磁気記録層３６上のパターン１の領域おいて余剰の充填材３６、被覆材４２を完全に除去するまで約４分７秒実行した。
【０１０１】
第２の平坦化工程後、表面を原子間力顕微鏡で撮像し、パターン１の領域及びパターン２の領域の表面の中心線平均粗さＲａを測定した。測定結果と第１及び第２の平坦化工程に要した合計時間を表３に示す。
【実施例３】
【０１０２】
本実施例３は上記実施例１と同様に前記第１実施形態の実験例であるが上記実施例１に対し、充填材３６を膜厚が約３５ｎｍとなるように成膜した。又、被覆材４２の材料としてＣに代えてＴａ（タンタル）を膜厚が約４ｎｍとなるように成膜した。他の条件は上記実施例１と同様とした。
【０１０３】
実施例１と同様に、Ａｒガスを加工用ガスとするイオンビームエッチングにより、被加工体の表面に対してＡｒガスの照射角度を約２°に設定し、磁気記録層３６上のパターン１の領域おいて余剰の充填材３６、被覆材４２を除去するまで約９分３２秒実行した。
【０１０４】
平坦化工程後、表面を原子間力顕微鏡で撮像し、パターン１の領域及びパターン２の領域の表面の中心線平均粗さＲａを測定した。測定結果と平坦化工程に要した時間を表３に示す。
【実施例４】
【０１０５】
本実施例４は前記第３実施形態の実験例であり、上記実施例３に対し、第１の平坦化工程（Ｓ３０２）及び第２の平坦化工程（Ｓ３０４）の２工程で磁気記録層３２上の余剰の充填材３６、被覆材４２を除去した。他の条件は上記実施例３と同様とした。
【０１０６】
具体的には、第１の平坦化工程（Ｓ３０２）は、Ａｒガスを加工用ガスとするイオンビームエッチングにより、被加工体の表面に対してＡｒガスの照射角度を約１０°に設定し、被覆材４２から充填材３６が部分的に露出するまで約１分１８秒実行した。
【０１０７】
第２の平坦化工程（Ｓ３０４）は、実施例３と同様に、Ａｒガスを加工用ガスとするイオンビームエッチングにより、被加工体の表面に対してＡｒガスの照射角度を約２°に設定し、磁気記録層３６上のパターン１の領域おいて余剰の充填材３６、被覆材４２を除去するまで約３分４１秒実行した。
【０１０８】
第２の平坦化工程後、表面を原子間力顕微鏡で撮像し、パターン１の領域及びパターン２の領域の表面の中心線平均粗さＲａを測定した。測定結果と第１及び第２の平坦化工程に要した合計時間を表３に示す。
【０１０９】
又、実施例１〜４の平坦化工程において用いた加工用ガス、反応ガス、これらのガスの照射角、充填材３６、被覆材４２の材料、エッチングレート、エッチングに対する選択比を表４に比較して示す。
【０１１０】
【０１１１】
【０１１２】
［比較例］
上記実施例１に対し、充填材３６を膜厚が約６０ｎｍとなるように成膜し、被覆材４２は成膜しなかった。他の条件は上記実施例１と同様とした。
【０１１３】
実施例１と同様に、Ａｒガスを加工用ガスとするイオンビームエッチングにより、被加工体の表面に対してＡｒガスの照射角度を約２°に設定し、磁気記録層３６上のパターン１の領域おいて余剰の充填材３６を除去するまで約８分２７秒、平坦化を行った。
【０１１４】
平坦化工程後、表面を原子間力顕微鏡で撮像し、パターン１の領域及びパターン２の領域の表面の中心線平均粗さＲａを測定した。測定結果と平坦化工程に要した時間を表３に示す。
【０１１５】
表３より、比較例は、パターン１の領域において表面の中心線平均粗さＲａが１ｎｍ以下に抑制されている一方、パターン２の領域においては表面の中心線平均粗さＲａが１ｎｍを超えているのに対し、実施例１〜４はいずれもパターン１、パターン２の双方の領域において表面の中心線平均粗さＲａが１ｎｍ以下に抑制され、比較例よりも良好に平坦化されていることが確認された。
【０１１６】
又、実施例２は、実施例１に対し、平坦化工程を２工程とすることで平坦化工程に要する時間が大幅に短縮されていることが確認された。同様に、実施例４も、実施例３に対し、平坦化工程を２工程とすることで平坦化工程に要する時間が短縮されていることが確認された。
産業上の利用の可能性
【０１１７】
本発明は、例えば、ディスクリートトラックタイプのハードディスク等の凹凸パターンの磁気記録層を有する磁気記録媒体の他、凹凸パターンの凹部充填を要する他の情報記録媒体や半導体製品等を製造するために利用することができる。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の凹凸パターンが形成された被加工体の表面に凹部を充填するための充填材を成膜する充填材成膜工程と、前記充填材上に被覆材を成膜する被覆材成膜工程と、前記充填材に対するエッチングレートよりも前記被覆材に対するエッチングレートが低いドライエッチング法により前記被加工体の表面上の余剰の前記充填材及び被覆材を除去して平坦化する平坦化工程と、を含むことを特徴とする凹凸パターンの凹部充填方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記充填材成膜工程の前に、前記平坦化工程のドライエッチング法に対するエッチングレートが前記充填材よりも低いストップ膜を前記被加工体の表面上に成膜するストップ膜成膜工程を設けたことを特徴とする凹凸パターンの凹部充填方法。
【請求項３】
所定の凹凸パターンが形成された被加工体の表面に凹部を充填するための充填材を成膜する充填材成膜工程と、前記充填材上に被覆材を成膜する被覆材成膜工程と、ドライエッチング法により前記被加工体の表面を平坦化しつつ前記充填材を部分的に露出させる第１の平坦化工程と、前記充填材に対するエッチングレートよりも前記被覆材に対するエッチングレートが低いドライエッチング法により前記被加工体の表面上の余剰の前記充填材及び被覆材を除去して平坦化する第２の平坦化工程と、を含むことを特徴とする凹凸パターンの凹部充填方法。
【請求項４】
請求項３において、
前記第１の平坦化工程は、前記第２の平坦化工程よりも前記被覆材に対するエッチングレートが高いドライエッチング法を用いるようにしたことを特徴とする凹凸パターンの凹部充填方法。
【請求項５】
請求項３又は４において、
前記第１の平坦化工程及び第２の平坦化工程は、前記被加工体の表面に加工用ガスを照射して平坦化するドライエッチング法を用いるようにし、且つ、前記被加工体の表面に対する前記加工用ガスの照射角を調節することにより、前記充填材及び被覆材に対するエッチングレートを調節するようにしたことを特徴とする凹凸パターンの凹部充填方法。
【請求項６】
請求項３又は４において、
前記第１の平坦化工程と、前記第２の平坦化工程と、で異なる種類の加工用ガスを用いることにより、前記充填材及び被覆材に対するエッチングレートを調節するようにしたことを特徴とする凹凸パターンの凹部充填方法。
【請求項７】
請求項３又は４において、
前記充填材成膜工程の前に、前記第２の平坦化工程のドライエッチング法に対するエッチングレートが前記充填材よりも低いストップ膜を前記被加工体の表面上に成膜するストップ膜成膜工程を設けたことを特徴とする凹凸パターンの凹部充填方法。
【請求項８】
請求項３又は４において、
前記第１の平坦化工程は、反応性イオンエッチングを用いるようにしたことを特徴とする凹凸パターンの凹部充填方法。
【請求項９】
所定の凹凸パターンで磁気記録層が形成された被加工体の表面に凹部を充填するための充填材を成膜する充填材成膜工程と、前記充填材上に被覆材を成膜する被覆材成膜工程と、前記充填材に対するエッチングレートよりも前記被覆材に対するエッチングレートが低いドライエッチング法により前記磁気記録層上の余剰の前記充填材及び被覆材を除去して平坦化する平坦化工程と、を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記充填材成膜工程の前に、前記平坦化工程のドライエッチング法に対するエッチングレートが前記充填材よりも低いストップ膜を前記磁気記録層上に成膜するストップ膜成膜工程を設けたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
所定の凹凸パターンで磁気記録層が形成された被加工体の表面に凹部を充填するための充填材を成膜する充填材成膜工程と、前記充填材上に被覆材を成膜する被覆材成膜工程と、ドライエッチング法により前記被加工体の表面を平坦化しつつ前記充填材を部分的に露出させる第１の平坦化工程と、前記充填材に対するエッチングレートよりも前記被覆材に対するエッチングレートが低いドライエッチング法により前記磁気記録層上の余剰の前記充填材及び被覆材を除去して平坦化する第２の平坦化工程と、を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記第１の平坦化工程は、前記第２の平坦化工程よりも前記被覆材に対するエッチングレートが高いドライエッチング法を用いるようにしたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２において、
前記第１の平坦化工程及び第２の平坦化工程は、前記被加工体の表面に加工用ガスを照射して平坦化するドライエッチング法を用いるようにし、且つ、前記被加工体の表面に対する前記加工用ガスの照射角を調節することにより、前記充填材及び被覆材に対するエッチングレートを調節するようにしたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１４】
請求項１１又は１２において、
前記第１の平坦化工程と、前記第２の平坦化工程と、で異なる種類の加工用ガスを用いることにより、前記充填材及び被覆材に対するエッチングレートを調節するようにしたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１５】
請求項１１又は１２において、
前記充填材成膜工程の前に、前記第２の平坦化工程のドライエッチング法に対するエッチングレートが前記充填材よりも低いストップ膜を前記磁気記録層上に成膜するストップ膜成膜工程を設けたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１６】
請求項１１又は１２において、
前記第１の平坦化工程は、反応性イオンエッチングを用いるようにしたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１】
所定の凹凸パターンが形成された被加工体の表面に凹部を充填するための充填材を成膜する充填材成膜工程と、前記充填材上に被覆材を成膜する被覆材成膜工程と、前記充填材に対するエッチングレートよりも前記被覆材に対するエッチングレートが低いドライエッチング法により前記被加工体の表面上の余剰の前記充填材及び被覆材を除去して平坦化する平坦化工程と、を含むことを特徴とする凹凸パターンの凹部充填方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記充填材成膜工程の前に、前記平坦化工程のドライエッチング法に対するエッチングレートが前記充填材よりも低いストップ膜を前記被加工体の表面上に成膜するストップ膜成膜工程を設けたことを特徴とする凹凸パターンの凹部充填方法。
【請求項３】
所定の凹凸パターンが形成された被加工体の表面に凹部を充填するための充填材を成膜する充填材成膜工程と、前記充填材上に被覆材を成膜する被覆材成膜工程と、ドライエッチング法により前記被加工体の表面を平坦化しつつ前記充填材を部分的に露出させる第１の平坦化工程と、前記充填材に対するエッチングレートよりも前記被覆材に対するエッチングレートが低いドライエッチング法により前記被加工体の表面上の余剰の前記充填材及び被覆材を除去して平坦化する第２の平坦化工程と、を含むことを特徴とする凹凸パターンの凹部充填方法。
【請求項４】
請求項３において、
前記第１の平坦化工程は、前記第２の平坦化工程よりも前記被覆材に対するエッチングレートが高いドライエッチング法を用いるようにしたことを特徴とする凹凸パターンの凹部充填方法。
【請求項５】
請求項３又は４において、
前記第１の平坦化工程及び第２の平坦化工程は、前記被加工体の表面に加工用ガスを照射して平坦化するドライエッチング法を用いるようにし、且つ、前記被加工体の表面に対する前記加工用ガスの照射角を調節することにより、前記充填材及び被覆材に対するエッチングレートを調節するようにしたことを特徴とする凹凸パターンの凹部充填方法。
【請求項６】
請求項３又は４において、
前記第１の平坦化工程と、前記第２の平坦化工程と、で異なる種類の加工用ガスを用いることにより、前記充填材及び被覆材に対するエッチングレートを調節するようにしたことを特徴とする凹凸パターンの凹部充填方法。
【請求項７】
請求項３又は４において、
前記充填材成膜工程の前に、前記第２の平坦化工程のドライエッチング法に対するエッチングレートが前記充填材よりも低いストップ膜を前記被加工体の表面上に成膜するストップ膜成膜工程を設けたことを特徴とする凹凸パターンの凹部充填方法。
【請求項８】
請求項３又は４において、
前記第１の平坦化工程は、反応性イオンエッチングを用いるようにしたことを特徴とする凹凸パターンの凹部充填方法。
【請求項９】
所定の凹凸パターンで磁気記録層が形成された被加工体の表面に凹部を充填するための充填材を成膜する充填材成膜工程と、前記充填材上に被覆材を成膜する被覆材成膜工程と、前記充填材に対するエッチングレートよりも前記被覆材に対するエッチングレートが低いドライエッチング法により前記磁気記録層上の余剰の前記充填材及び被覆材を除去して平坦化する平坦化工程と、を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記充填材成膜工程の前に、前記平坦化工程のドライエッチング法に対するエッチングレートが前記充填材よりも低いストップ膜を前記磁気記録層上に成膜するストップ膜成膜工程を設けたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
所定の凹凸パターンで磁気記録層が形成された被加工体の表面に凹部を充填するための充填材を成膜する充填材成膜工程と、前記充填材上に被覆材を成膜する被覆材成膜工程と、ドライエッチング法により前記被加工体の表面を平坦化しつつ前記充填材を部分的に露出させる第１の平坦化工程と、前記充填材に対するエッチングレートよりも前記被覆材に対するエッチングレートが低いドライエッチング法により前記磁気記録層上の余剰の前記充填材及び被覆材を除去して平坦化する第２の平坦化工程と、を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記第１の平坦化工程は、前記第２の平坦化工程よりも前記被覆材に対するエッチングレートが高いドライエッチング法を用いるようにしたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２において、
前記第１の平坦化工程及び第２の平坦化工程は、前記被加工体の表面に加工用ガスを照射して平坦化するドライエッチング法を用いるようにし、且つ、前記被加工体の表面に対する前記加工用ガスの照射角を調節することにより、前記充填材及び被覆材に対するエッチングレートを調節するようにしたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１４】
請求項１１又は１２において、
前記第１の平坦化工程と、前記第２の平坦化工程と、で異なる種類の加工用ガスを用いることにより、前記充填材及び被覆材に対するエッチングレートを調節するようにしたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１５】
請求項１１又は１２において、
前記充填材成膜工程の前に、前記第２の平坦化工程のドライエッチング法に対するエッチングレートが前記充填材よりも低いストップ膜を前記磁気記録層上に成膜するストップ膜成膜工程を設けたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１６】
請求項１１又は１２において、
前記第１の平坦化工程は、反応性イオンエッチングを用いるようにしたことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６４５９８
【国際公開日】平成１７年７月１４日（２００５．７．１４）
【発行日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１６５９０（Ｐ２００５−５１６５９０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１９１０９
【国際出願日】平成１６年１２月２１日（２００４．１２．２１）
【特許番号】特許第３８８１３７０号（Ｐ３８８１３７０）
【特許公報発行日】平成１９年２月１４日（２００７．２．１４）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年７月１４日（２００５．７．１４）
【発行日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１９１０９
【国際出願日】平成１６年１２月２１日（２００４．１２．２１）
【特許番号】特許第３８８１３７０号（Ｐ３８８１３７０）
【特許公報発行日】平成１９年２月１４日（２００７．２．１４）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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