磁気記録媒体の製造方法
【課題】ヘッドの浮上性を悪化させることなく磁気パターンが設けられた磁気記録媒体を得る。
【解決手段】基板、及び基板上に設けられた磁気記録層を含む磁気記録媒体上に面内方向に規則的に配列されたパターンを有するマスク層を形成し、マスク層を介して磁気記録層をパターニングして、磁気パターンを持つ記録層及び非記録部を形成した後、マスク層を剥離液に供し、剥離することを含む。
マスク層は、リフトオフ層、第１のハードマスク、及び第２のハードマスクの積層を含む。第２のハードマスクは第１のハードマスクとは異なる材料からなり、かつこの材料はリフトオフ層を溶解する剥離液と同じ剥離液に溶解可能である。
【解決手段】基板、及び基板上に設けられた磁気記録層を含む磁気記録媒体上に面内方向に規則的に配列されたパターンを有するマスク層を形成し、マスク層を介して磁気記録層をパターニングして、磁気パターンを持つ記録層及び非記録部を形成した後、マスク層を剥離液に供し、剥離することを含む。
マスク層は、リフトオフ層、第１のハードマスク、及び第２のハードマスクの積層を含む。第２のハードマスクは第１のハードマスクとは異なる材料からなり、かつこの材料はリフトオフ層を溶解する剥離液と同じ剥離液に溶解可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスクといった記録媒体における記憶容量の飛躍的な増大が望まれている。その要望にこたえるべく、高い記憶容量を有する磁気記録媒体の開発が進められている。
【０００３】
現行のハードディスクに用いられている磁気記録媒体では、磁性体微粒子の多結晶体を含む薄膜の一定の領域を１ビットとして記録している。記録媒体の記録容量を上げるためには記録密度を増加させなければならない。すなわち、１ビットあたりの記録に使用できる記録マークサイズを小さくしなければならない。しかし、単純に記録マークサイズを小さくすると、磁性体微粒子の形状に依存するノイズの影響が無視できなくなる。ノイズを低減するために磁性体微粒子の粒子サイズを小さくすると、熱揺らぎのために常温で記録を保持することができなくなる。
【０００４】
これらの問題を回避するため、予め記録材料を非記録材料によって分断し、単一の磁性ドットを単一の記録セルとして記録再生を行うビットパターンド媒体（ＢＰＭ）をはじめとする種々のパターンド媒体が提案されている。
従来のパターンド媒体の作製方法においては、所望の磁気パターンと同等のマスターパターンを持つマスクを媒体上に作製し、そのパターンを磁気記録層へ転写した後、マスクを剥離（＝リフトオフ）して表面の平坦性を保つ。マスクに設けられるリフトオフ層としては、例えばＣｒやＭｏ等の金属層、レジスト等の有機物層などがある。
【０００５】
パターンド媒体加工プロセスにおいては、リフトオフ層は剥離以外のプロセスにとっては不要のため、できるだけ薄くすることが望ましい。しかし、リフトオフ層が薄い場合には、マスク剥離の際に剥離不良が発生しやすくなる。たとえば、パターンのない最外周、最内周領域は、剥離液の侵入箇所となる側面の露出箇所の表面積が狭いため、剥離が十分に行われない。サーボパターンに関しても同様である。マスク剥離不良が発生した場合、数１０〜１００ｎｍの高さのあるマスクがそのまま突起として媒体上に残ることになり、ドライブへ搭載した際にヘッドの浮上性が悪化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２５０８７２号公報
【特許文献２】特開２０１１−０７６６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
実施形態の目的は、ヘッドの浮上性を悪化させることなく磁気パターンが設けられた磁気記録媒体を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態によれば、基板、該基板上に設けられた磁気記録層を含む磁気記録媒体上に、リフトオフ層、第１のハードマスク、及び該第１のハードマスクとは異なる材料からなり、該リフトオフ層を溶解する剥離液と同じ剥離液に溶解可能な第２のハードマスクを形成し、
該第２のハードマスク、該第１のハードマスク、及び該剥離層を各々エッチングして、面内方向に規則的に配列されたパターンを有するマスク層を形成し、
該マスク層を介して前記磁気記録層をパターニングし、記録部、及び非記録部を形成し、
前記マスク層を前記剥離液に供し、前記リフトオフ層及び第２のハードマスクを溶解せしめ、該マスク層を剥離することを含む磁気記録媒体の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態にかかる磁気記録媒体の製造工程を模式的に表す断面図である。
【図２】実施形態にかかる磁気記録媒体の一例の平面図である。
【図３】記録トラック及び記録再生ヘッドの位置決めをするための情報を記録した凹凸パターンの一例を表す平面図である。
【図４】記録トラック及び記録再生ヘッドの位置決めをするための情報を記録した凹凸パターンの他の一例を表す平面図である。
【図５】第２の実施形態にかかる磁気記録媒体の製造工程を模式的に表す断面図である。
【図６】リフトオフ材料中の所定の元素の濃度と剥離時間との関係を表すグラフ図である。
【図７】第３の実施形態にかかる磁気記録媒体の製造工程を模式的に表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施形態にかかる磁気記録媒体の製造方法では、基板、及び基板上に設けられた磁気記録層を含む磁気記録媒体上に面内方向に規則的に配列されたパターンを有するマスク層を形成し、マスク層を介して磁気記録層をパターニングして、磁気パターンを持つ記録部、及び非記録部を形成した後、マスク層を剥離液に供し、剥離することを含む。
【００１１】
マスク層は、リフトオフ層、第１のハードマスク、及び第２のハードマスクの積層を含む。第２のハードマスクは第１のハードマスクとは異なる材料からなり、かつこの材料はリフトオフ層を溶解する剥離液と同じ剥離液に溶解可能である。
【００１２】
実施形態においては、マスク層に剥離液を適用すると、第２のハードマスクをリフトオフ層と同時に剥離液で剥離することができる。この構成によれば、膜厚の厚いマスク層にも剥離液が侵入しやすく、剥離不良が発生しにくい。リフトオフ層に剥離液が侵入できず剥離不良が生じた場合でも、リフトオフ層に比べ高さのある第２のハードマスクは剥離されるため、剥離不良を起こした部分の突起高さはマスク層全体が残った場合と比べて十分に低くなるので、ヘッド浮上への影響が低い。このように、実施形態によれば、表面性の良好な磁気記録媒体が得られる。
【００１３】
以下、図面を参照し、実施形態をより詳細に説明する。
【実施例】
【００１４】
実施例１
図１（ａ）ないし（ｉ）に、第１の実施形態にかかる磁気記録媒体の製造工程を模式的に表す断面図を示す。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、ガラス基板１上に厚さ４０ｎｍのＣｏＺｒＮｂ軟磁性層２を形成し、及びその上に中間層３として厚さ２０ｎｍのルテニウム（Ｒｕ）層を形成する。その後、磁気記録層４として厚さ１０ｎｍのＣｏ８０Ｐｔ２０層、保護膜５として厚さ２ｎｍのダイアモンドライクカーボン（以下、ＤＬＣという）層を積層して、磁気記録媒体１０を得る。
【００１６】
次に、磁気記録媒体１０の保護膜５上にリフトオフ層６として厚さ５ｎｍのタングステン（Ｗ）層を形成する。続いて、リフトオフ層６上に、第１のハードマスク７として厚さ３ｎｍのクロム（Ｃｒ）層、第２のハードマスク８として厚さ３０ｎｍのＷ層、及び第３のハードマスク９として厚さ５ｎｍのＣｒ層を順に成膜する。
【００１７】
その後、第３のハードマスク９上に、自己組織化材料ＰＳ−ＰＤＭＳ（Ｐｏｌｙｓｔｙｌｅｎｅ−Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ）をスピンコートにより積層し、自己組織化材料層１４を形成する。１５０℃で１０時間アニールし、自己組織化材料層１４を相分離させると、ポリスチレン（ＰＳ）相１２の海にポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）相１３の球が配列した状態になる。
【００１８】
自己組織化材料層１４を平面ＳＥＭで観察すると、ドットが六方最密に配列したパターンが見られる。
【００１９】
続いて、図１（ｂ）に示すように、ドライエッチングにより、ＰＤＭＳ相１３に保護されない部分のＰＳ相１２を除去し、第３のハードマスク９の表面を露出させる。この工程は、たとえば誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）ＲＩＥ装置により、プロセスガスとして酸素（Ｏ２）ガスを使用し、チャンバー圧を０．１Ｐａとし、コイルＲＦパワーおよびプラテンＲＦパワーをそれぞれ１００Ｗおよび５０Ｗとし、エッチング時間を２０秒として行われる。
【００２０】
次に、図１（ｃ）に示すように、ＰＤＭＳ相１３をマスクとし、Ｃｒからなる第３のハードマスクにパターンを転写し、第２のハードマスク８の表面を露出させる。この工程は、たとえば誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）ＲＩＥ装置により、プロセスガスとしてＣｌ２／Ｏ２ガスを使用し、チャンバー圧を０．５Ｐａとし、コイルＲＦパワーおよびプラテンＲＦパワーをそれぞれ５００Ｗおよび５０Ｗとし、エッチング時間を３０秒として行われる。
【００２１】
図１（ｄ）に示すように、パターン化された第３のハードマスク９をマスクとし、Ｗからなる第２のハードマスク８にパターンを転写し、凹部で第１のハードマスク７を露出させる。この工程は、たとえば誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）ＲＩＥ装置により、プロセスガスとしてＣＦ４／Ｈ２を使用し、チャンバー圧を０．１Ｐａとし、コイルＲＦパワーおよびプラテンＲＦパワーをそれぞれ１００Ｗおよび３０Ｗとし、エッチング時間を６０秒として行われる。
【００２２】
図１（ｅ）に示すように、パターン化された第２のハードマスク８をマスクとして、Ｃｒからなる第１のハードマスク７をエッチングしてパターンを転写し、凹部でリフトオフ層６の表面を露出させる。たとえばアルゴン（Ａｒ）イオンミリング装置により、プロセスガスとしてＡｒを使用し、チャンバー圧を０．０４Ｐａとし、プラズマパワー４００Ｗ加速電圧４００Ｖとし、エッチング時間を１０秒として行われる。
【００２３】
図１（ｆ）に示すように、パターン化された第２のハードマスク８及び第１のハードマスク層７からなるマスク層１１を介して、Ｗからなるリフトオフ層６をエッチングしてパターンを転写し、凹部でＤＬＣ保護膜５の表面を露出させる。たとえばＡｒイオンミリング装置により、プロセスガスとしてＡｒを使用し、チャンバー圧を０．０４Ｐａとし、プラズマパワー４００Ｗ加速電圧４００Ｖとし、エッチング時間を５秒として行われる。なお、図１（ｅ）、及び図１（ｆ）の工程は連続して行なうことができる。
【００２４】
図１（ｇ）に示すように、ＤＬＣ保護膜５を介して、保護膜５及び記録層４のうち非記録部１５にイオン注入を行って、非記録部１５内の記録層４の磁性を失活させる。たとえば、イオン注入によってＰ＋イオンを７ｋｅＶの加速エネルギーにて照射し、処理時間３０秒、Ｄｏｓｅ量〜１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ２にて行われる。一方、記録層４のうちマスク層１１により覆われて失活されない領域が記録部４’となる。
【００２５】
図１（ｈ）に示すように、残存しているマスク層１１をリフトオフ層６ごと除去する。この工程は、たとえば濃度１重量％の過酸化水素水へ媒体を浸漬し、１０分間保持することで行われる。このとき、過酸化水素によりリフトオフ層６のみならず第２のハードマスク８も溶解されるので、リフトオフ層６が十分に溶解されず剥離不良となった場合に、第１のハードマスク層７が残存しても、第２のハードマスク８を剥離することは可能である。
【００２６】
図１（ｉ）に示すように、ＣＶＤ（化学気相堆積）により第２の保護膜５’を形成し、潤滑剤を塗布することで、実施形態にかかる、磁気パターンが設けられた磁気記録媒体（パターンド媒体）２０が得られる。
【００２７】
作製したパターンド媒体をグライドテスターに搭載し、浮上試験を行ったところ、浮上高さ１０ｎｍをクリアした。以上の結果より、実施形態にかかる製造方法により作製されたパターンド媒体の表面性が良いことが示された。
【００２８】
図２に、実施形態にかかる磁気記録媒体の一例の平面図を示す。
【００２９】
図示するようにこの磁気記録媒体では、全面にほぼ等間隔のドットが配列し、それぞれが磁気的に分断されている。この媒体にはパターン化されたサーボ領域は存在せず、サーボ・トラック・ライターや磁気転写法にてサーボパターン等の磁気パターンを書き込んで使用するためものである。
【００３０】
図３に、記録トラック及び記録再生ヘッドの位置決めをするための情報を記録したディスクリートトラック媒体（ＤＴＲ）用パターンの一例を表す正面図、図４に、記録ビット、及び記録再生ヘッドの位置決めをするための情報を記録したビットパターンド媒体（ＢＰＭ）用パターンの一例を表す正面図を各々示す。
【００３１】
磁気パターンとして、例えば、図３に示すように、データ領域に設けられたトラックパターン２１と、サーボ領域に設けられたプリアンブルアドレスパターン２２、及びバーストパターン２３を含むサーボ領域パターン２４に対応するパターン、あるいは、図４に示すように、データ領域に設けられたビットパターン２１’と、サーボ領域に設けられた例えばプリアンブルアドレスパターン２２、及びバーストパターン２３を含むサーボ領域パターン２４に対応するパターン等が挙げられる。
【００３２】
リフトオフ層と第２のハードマスク
リフトオフ層と第２のハードマスクは、Ｍｇ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｗ、Ｒｅ、Ｔｌ、Ｐｂ、それらの群からなる合金、及びその成分を５０原子％以上含む化合物であることが好ましい。
【００３３】
それら以外の組成の割合が５０原子％より多くなると、剥離液に溶解不能になる傾向がある。剥離レートとエッチングの容易性からは、リフトオフ層と第２のハードマスクはＭｏとＷが特に好ましい。リフトオフ層と第２のハードマスクは組成が同じでも異なっていてもよい。
【００３４】
リフトオフ層の膜厚は、プロセスの簡便性から薄い方が好ましい。ただし、膜厚が薄すぎる場合、ＤＬＣ保護膜と第１のハードマスクの間に剥離液が侵入しにくくなるため、適度な厚さが望まれる。このようなことから、リフトオフ層の膜厚は、好ましくは１ｎｍ以上１０ｎｍ以下、より好ましくは２ｎｍ以上７ｎｍ以下にすることができる。
【００３５】
第２のハードマスクの膜厚は、磁気記録層のパターニング方法によって決定することができる。たとえばイオン注入によるパターニングを行う場合、磁気記録層の磁性を十分に失活しうる深度でイオンを注入するため、第２のハードマスクは記録部を保護するだけの十分な膜厚が望まれる。その場合、実施形態における第２のハードマスク材料のイオン注入遮蔽性は磁気記録層とほぼ同等のため、第２のハードマスクは少なくとも磁気記録層と同等の厚さが必要である。また、イオンミリングにより磁気記録層をパターニングする場合は、ミリング時に第２のハードマスクが消失しないことが望まれる。こちらの場合、第２のハードマスクの厚さはイオンミリングの耐性に依存する。磁気記録層のエッチングレートをＶ１、第２のハードマスクのエッチングレートをＶ２とした場合、少なくとも第２のハードマスク厚さＴ２は、磁気記録層の厚さＴ１から、（Ｔ２／Ｖ２）＞（Ｔ１／Ｖ１）の関係であることが好ましい。たとえば、磁気記録層をＣｏＰｔ、第２のハードマスクをＭｏとした場合を考える。そのとき、磁気記録層のエッチングレートＶ１＝１ｎｍ／ｓｅｃ、第２のハードマスクＭｏのエッチングレートＶ２＝１．５ｎｍである。磁気記録層の厚さがＴ１＝１０ｎｍ、第２のハードマスクＭｏの厚さＴ２＝３０ｎｍであれば、Ｔ２／Ｖ２＝２０、Ｔ１／Ｖ１＝１０で、（Ｔ２／Ｖ２）＞（Ｔ１／Ｖ１）の関係を満足する。
【００３６】
剥離液
剥離液は上記リフトオフ層を溶解可能なものが好ましい。剥離液は、過酸化水素、硝酸、硫酸、リン酸、ホウ酸、クロム酸、フッ酸、ヨウ化水素、臭化水素、蟻酸、酢酸、及びシュウ酸、それらの混合物の溶液から選択することができる。
【００３７】
剥離液は例えば、過酸化水素水や蟻酸に代表される、弱酸が好ましい。また、ｐＨの高い領域で硝酸、硫酸、リン酸なども用いることができる。好ましくは剥離液は３〜６のｐＨ値を有する。さらにまた好ましくは、剥離液は過酸化水素水である。例えば塩酸のような酸を使用する場合には、保護膜の表面に細孔が形成される傾向があるため、保護膜厚みを増す必要が出てくる。
【００３８】
ｐＨ値が３未満であると、剥離のレートが早すぎるためプロセスの安定性が取れず、６を超えると、リフトオフ層の溶解が不十分となる傾向がある。
【００３９】
磁気記録層のパターニング後、媒体は剥離液に浸漬され、数秒〜数分の間保持される。リフトオフ層やマスクを十分に溶解させた後、媒体表面は純水によって洗浄され、後の工程に回される。
【００４０】
第１のハードマスク
リフトオフ層がＭｇ、Ｖ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｗ、Ｒｅ、Ｔｌ、Ｐｂを含む場合、第１のハードマスクはＡｌ、ＡｌＯｘ（０＜ｘ≦３／２）、ＡｌＮｘ（０＜ｘ≦１）、Ｃｒ、ＣｒＯｘ（０＜ｘ≦３／２）、ＣｒＮｘ（０＜ｘ≦１）、Ｎｉ、ＮｉＴａ、Ｃｕ、Ｒｕ、及びそれらの化合物から選択されることが好ましい。
【００４１】
これらの材料を第２のハードマスクと組み合わせることで、エッチングのレート比を得ることができ、エッチングのストッパーとして、前の工程で発生した面内凹凸の均一化を行うことができる。
【００４２】
リフトオフ層がＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉを含む場合、第１のハードマスクは、Ｃ、ＳｉＯ２、ＣｒＯｘ（０＜ｘ≦３／２）、及びＡｌＯｘ（０＜ｘ≦３／２）から選択されることが好ましい。
【００４３】
これらの材料を第２のハードマスクと組み合わせることで、エッチングのレート比を得ることができ、エッチングのストッパーとして、前の工程で発生した面内凹凸の均一化を行うことができる。
【００４４】
第１のハードマスクの膜厚は薄いほうが好ましく、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下が好適である。
【００４５】
第１のハードマスクの膜厚は１ｎｍ未満であると、ハードマスクがエッチングされ、リフトオフ層までエッチングが進行してしまう。そのような場合にはストッパーとしての機能を十分にはたし難い傾向がある。１０ｎｍを超えると、厚すぎるために後続のプロセスでマスク形状劣化の原因となる傾向がある。
【００４６】
第３のハードマスク
第３のハードマスクには、第１のハードマスクと同様、リフトオフ層がＭｇ、Ｖ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｗ、Ｒｅ、Ｔｌ、Ｐｂを含む場合、Ａｌ、ＡｌＯｘ（０＜ｘ≦３／２）、ＡｌＮｘ（０＜ｘ≦１）、Ｃｒ、ＣｒＯｘ（０＜ｘ≦３／２）、ＣｒＮｘ（０＜ｘ≦１）、Ｎｉ、ＮｉＴａ、Ｃｕ、Ｒｕ、およびそれらの混合物、化合物を用いるのが好適である。リフトオフ層がＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉを含む場合、第３のハードマスクは、Ｃ、ＳｉＯ２、ＣｒＯｘ（０＜ｘ≦３／２）、ＡｌＯｘ（０＜ｘ≦３／２）が好適である。これらの材料を第２のハードマスクと組み合わせることで、薄い第３のハードマスクから厚い第２のハードマスクを加工することができ、アスペクトを稼ぐことができる。
【００４７】
第３のハードマスクの膜厚は薄い方が好ましいが、薄すぎると第２のハードマスクをエッチングするのに十分な耐性が取れない。第３のハードマスクの膜厚は１ｎｍ以上１０ｎｍ以下が好適である。１ｎｍ以下だと表面ラフネスにより膜として成り立たず、第２のハードマスクのエッチング中に細かい孔が開いてしまう傾向がある。１０ｎｍを超えると、微細な形状を持つマスターパターンからのパターン転写が困難になる傾向がある。
【００４８】
マスタリング
パターンド媒体の元となるマスターパターンは、電子線（ＥＢ）描画装置や自己組織化材料などを用いる。ＥＢ描画によれば、狙った位置へ微細なパターンを描画することができる。また、電子線だけでなく、ヘリウムイオンビームや分子線なども用いることができる。自己組織化材料を用いる方法によれば、微粒子や有機材料による自己配列性を持つパターンを大面積に短時間で作製することができる。ＥＢや自己組織化材料を使って作製したパターンをマスターとして、ナノインプリント方式やステッパー方式にて複製することも可能である。その場合、同一のパターンを高速度で形成可能である。
【００４９】
自己組織化材料
ビットパターン作製には、ＰＳ−ＰＤＭＳ（Ｐｏｌｙｓｔｙｌｅｎｅ−Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ）、ＰＳ−ＰＥＯ（Ｐｏｌｙｓｔｙｌｅｎｅ−Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ）、ＰＳ−ＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｓｔｙｌｅｎｅ−Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）をはじめとする自己組織化材料や、Ｆｅ３Ｏ４などの金属微粒子、ＳｉＯ２ビーズなどの無機微粒子、Ａｌ２Ｏ３ナノホールなどが使用される。微粒子を用いる場合、周囲を有機物によって修飾し、単層で配列しやすくさせる。
【００５０】
実施形態では、主にＰＳ−ＰＤＭＳに代表されるジブロックコポリマーという有機材料を用いる。基板上に塗布し、ガラス転移点以上の温度でアニールすることで、ＰＳ中にＰＤＭＳの球が自己組織的に配列する。
【００５１】
自己組織化材料の加工
自己組織化材料の加工とは、ＰＳ中のＰＤＭＳドットをＰＳから分離させ、マスクとすることである。ＰＳ除去にはＯ２ガスを用いたＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を用いる。プラズマソースは、低圧で高密度プラズマが生成可能なＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）が好適であるが、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）プラズマや、一般的な並行平板型ＲＩＥ装置を用いてもよい。ＰＳ除去は下の第３のハードマスクが露出した段階で終了とする。また、マスターパターンとなる材料と、第３のハードマスク材料の組み合わせによっては選択比が稼げないため、間に第４のハードマスクを挟んでもよい。
【００５２】
第３のハードマスク加工
第３のハードマスク加工には、ＰＳ除去と同じく、ＩＣＰ−ＲＩＥを用いるのが好適である。第３のハードマスクがＡｌ、ＡｌＯｘ（０＜ｘ≦３／２）、ＡｌＮｘ（０＜ｘ≦１）、Ｃｒ、ＣｒＯｘ（０＜ｘ≦３／２）、ＣｒＮｘ（０＜ｘ≦１）などの場合、Ｃｌ２を主としたエッチングガスを用いるのが良い。たとえば、Ｃｌ２にＢＣｌ３、Ａｒ、Ｎ２、ＨＢｒなどを混合しても良い。Ｎｉ、ＮｉＴａ、Ｃｕ、Ｒｕの場合には、Ａｒをはじめとする希ガスを用いたイオンミリングが良い。Ａｒの代わりにＮｅ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスを使うこともできる。第３のハードマスクがＣの場合、エッチングにはＯ２、Ｎ２、Ｈ２などのガスを用いたＲＩＥが好ましい。第３のハードマスクがＳｉＯ２の場合、ＣＦ４をはじめとするフッ素系ガスを用いたＲＩＥが好ましい。これらのガスをエッチングに用いることで、第３のハードマスクを速いエッチングレートで加工可能である。第３のハードマスクのパターニングは第２のハードマスクの表面が露出した段階で終了とする。
【００５３】
第２のハードマスク加工
第２のハードマスク加工には、ＩＣＰ−ＲＩＥを用いるのが好適である。例えば、ＣＦ４、ＣＦ４／Ｏ２、ＣＨＦ３、ＳＦ６、Ｃｌ２などのガスを用いるのが良い。高テーパー加工を行うため、Ｈ２やＮ２のガスを混合させるのも効果的である。第２のハードマスクのパターニングは第１のハードマスクの表面が露出した段階で終了とする。
【００５４】
第１のハードマスクの加工
第１のハードマスクの加工には、第３のハードマスク加工と同等の方法を用いることが好ましい。リフトオフ層と同時に除去する場合には、イオンミリングを使ってもよい。第１のハードマスクのパターニングはリフトオフ層の表面が露出した段階で終了とする。
【００５５】
リフトオフ層の加工
リフトオフ層の加工には、Ａｒ等の希ガスのイオンミリングを使うことが好ましい。その理由は、磁気記録層に反応性ガスのダメージを与えないようにするためである。イオン注入法の場合には、リフトオフ層の表面が露出していれば、必ずしもリフトオフ層を全て除去する必要はない。リフトオフ層のパターニングは下の磁気記録層、または磁気記録層保護膜の表面が露出した段階で終了とする。
【００５６】
磁気記録層のパターニング
磁気記録層のパターニングは、イオン注入あるいはイオンミリングによって、記録に使用しない部分の磁性を失わせることで行われる。
【００５７】
図１に示すように、イオン注入により、マスクで保護された以外の部分の磁性を失活させることができる。ここで言う磁性の失活とは、記録領域に対する非記録領域中の失活元素の濃度を高め、その結果飽和磁化Ｍｓを減少させることである。磁性失活に好適な材料はＨ、Ｈｅ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｆ、Ｎｅ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ａｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、及びＡｓ等である。これらの材料を用いることで磁化を効率よく減少させることができる。失活元素の組成比は、多ければ多いほど失活効果は高いが、多すぎると媒体の堆積増加が生じる。磁性元素に対して１原子％以上９０原子％以下であることが望ましく、５原子％以上５０原子％以下であることがさらに望ましい。
【００５８】
非記録部をイオンミリング等の方法によって完全に除去することで、パターニングを行うこともできる。イオンミリングにはＮｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスや、Ｎ２等の不活性ガスを用いることができる。イオンミリング法では媒体上に凹凸が生じるため、非磁性材料によって埋め込みを行ってもかまわない。
【００５９】
保護膜形成および後処理
カーボン保護膜は、凹凸へのカバレッジをよくするためにＣＶＤ法で成膜することが望ましいが、スパッタ法または真空蒸着法により成膜してもよい。ＣＶＤ法によれば、ｓｐ３結合炭素を多く含むＤＬＣ膜が形成される。膜厚は２ｎｍ以下だとカバレッジが悪くなる傾向があり、１０ｎｍ以上だと、記録再生ヘッドと媒体との磁気スペーシングが大きくなってＳＮＲが低下する傾向がある。保護膜上に潤滑剤を塗布することができる。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。
【００６０】
磁気記録層
磁気記録層としては、合金系の場合、ＣｏまたはＦｅ、Ｎｉを主成分とし、かつＰｔあるいはＰｄを含むことが好ましい。磁気記録層は、必要に応じて、Ｃｒや酸化物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。さらに、酸化物の他に、Ｒｕ、Ｍｎ、Ｂ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｐｄ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、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。
【００６１】
垂直磁気記録層としては、ＣｏＰｔ系合金、ＦｅＰｔ系合金、ＣｏＣｒＰｔ系合金、ＦｅＰｔＣｒ系合金、ＣｏＰｔＯ、ＦｅＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＦｅＰｔＣｒＯ、ＣｏＰｔＳｉ、ＦｅＰｔＳｉ、ならびにＰｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｕ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、Ｆｅ、Ｎｉとの多層構造などを使用することもできる。また、Ｋｕの高いＭｎＡｌ合金、ＳｍＣｏ合金、ＦｅＮｂＢ合金、ＣｒＰｔ合金などを使用することもできる。
【００６２】
垂直磁気記録層の厚さは、好ましくは３ないし３０ｎｍ、より好ましくは５ないし１５ｎｍ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３ｎｍ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３０ｎｍ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。
【００６３】
配向制御中間層
軟磁性裏打ち層と記録層との間に、非磁性体からなる中間層を設けることができる。
【００６４】
中間層は、軟磁性裏打ち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、Ｎｉ、Ｍｇ、あるいは、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。
【００６５】
軟磁性裏打ち層
軟磁性裏打ち層（ＳＵＬ）は、垂直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、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。軟磁性裏打ち層には、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。軟磁性裏打ち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、スパッタ法により成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。
【００６６】
軟磁性裏打ち層の下に、軟磁性裏打ち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。
【００６７】
スパイクノイズ防止のために軟磁性裏打ち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。
【００６８】
比較例１
第２のハードマスクとして、Ｗ層を形成する代わりに過酸化水素に溶解しないＳｉ層を形成したこと以外は、実施例１と同等の方法で、パターンド媒体を作製した。
【００６９】
この方法で作製したパターンド媒体をグライドテスターに搭載し、浮上試験を行ったところ、媒体の最外周付近でヘッドがクラッシュし、グライド試験は不合格であった。ＡＦＭにて媒体の表面を観察したところ、高さ１００ｎｍ前後の突起が多数見られ、パターンド媒体の表面性が良くなかった。突起の組成を分析するとＳｉが主成分であったことから、ハードマスクの剥離に失敗していることが明らかになった。原因は、媒体面内エッチングレート分布の発生により広範囲でリフトオフ層断面が露出していない領域があったため、剥離液の浸潤が十分でなかったためだと考えられる。
【００７０】
実施例２
図５（ａ）ないし（ｉ）に、第２の実施形態にかかる磁気記録媒体の製造工程を模式的に表す断面図を示す。
【００７１】
図５（ａ）に示すように、ガラス基板１、軟磁性層２、中間層３、磁気記録層４、及び保護層５を備えた磁気記録媒体１０上に、リフトオフ層をＭｏ、第３のハードマスクをＮｉとする以外は実施例１と同様にして、リフトオフ層６、第１のハードマスク７、第２のハードマスク８、第３のハードマスク９、及び自己組織化材料層１４を形成する。
【００７２】
図５（ｂ）に示すように、ドライエッチングにより、ＰＤＭＳに保護されない部分のＰＳを除去し、第３のハードマスクの表面を露出させる。この工程は、たとえば誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）ＲＩＥ装置により、プロセスガスとしてＯ２を使用し、チャンバー圧を０．１Ｐａとし、コイルＲＦパワーおよびプラテンＲＦパワーをそれぞれ１００Ｗおよび５０Ｗとし、エッチング時間を２０秒として行われる。
【００７３】
図５（ｃ）に示すように、ＰＤＭＳをマスクとし、Ｎｉからなる第３のハードマスクにパターンを転写し、第２のハードマスクの表面を露出させる。この工程は、たとえば誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）ＲＩＥ装置により、プロセスガスとしてＡｒガスを使用し、チャンバー圧を０．０５Ｐａとし、コイルＲＦパワーおよびプラテンＲＦパワーをそれぞれ１００Ｗおよび１００Ｗとし、エッチング時間を１０秒として行われる。
【００７４】
図５（ｄ）、（ｅ）では実施例１と同等にして、パターン化された第３のハードマスク９をマスクとし、Ｗからなる第２のハードマスク８にパターンを転写し、凹部で第１のハードマスク７を露出させた後、パターン化された第２のハードマスク８をマスクとして、Ｃｒからなる第１のハードマスク７をエッチングしてパターンを転写し、凹部でリフトオフ層６の表面を露出させる。
【００７５】
図５（ｆ）に示すように、パターン化された第２のハードマスク８と第１のハードマスク７をマスクとして、Ｍｏからなるリフトオフ層６をエッチングしてパターンを転写し、凹部でＤＬＣ保護膜５の表面を露出させる。たとえばＡｒイオンミリング装置により、プロセスガスとしてＡｒを使用し、チャンバー圧を０．０４Ｐａとし、プラズマパワー４００Ｗ加速電圧４００Ｖとし、エッチング時間を５秒として行われる。
【００７６】
図５（ｇ）に示すように、Ａｒイオンミリングにより、凹部の記録層４を保護膜５ごと全てエッチングした。この工程は、例えば、チャンバー圧を０．０４Ｐａとし、プラズマパワー４００Ｗ加速電圧４００Ｖとし、エッチング時間を３０秒として行われる。記録層４のうちマスク層１１により覆われてエッチングされない領域が記録部４’となる。
【００７７】
図５（ｅ）〜（ｇ）の一連の工程は、連続して行われてもかまわない。
【００７８】
図５（ｈ）に示すように、残存している第２のハードマスク（Ｗ）を、リフトオフ層（Ｍｏ）と同時に除去した。この工程は、たとえば濃度１重量％の過酸化水素水へ媒体を浸漬し、１０分間保持することで行われる。このとき、過酸化水素によりリフトオフ層６のみならず第２のハードマスク８も溶解されるので、リフトオフ層６が十分に溶解されず剥離不良となった場合に、第１のハードマスク層７が残存しても、第２のハードマスク８を剥離することは可能である。
【００７９】
図５（ｉ）に示すように、ＣＶＤ（化学気相堆積）により第２の保護膜を形成し、潤滑剤を塗布することで実施形態にかかるによるパターンド媒体３０が得られる。
【００８０】
作製したパターンド媒体をグライドテスターに搭載し、浮上試験を行ったところ、浮上高さ１０ｎｍをクリアした。本特許の製造方法により作製されたパターンド媒体の表面性が良いことが示された。
【００８１】
実施例３
実施例１と同様の方法でパターンド媒体を作製した。
【００８２】
ただし、第２のマスク材料は、各々、Ｍｇ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｗ、Ｒｅ、Ｔｌ、Ｐｂに変更し、それぞれ３０ｎｍ厚とした。リフトオフ層は５ｎｍ厚のＷに固定した。
【００８３】
作製したパターンド媒体をグライドテスターに搭載し、浮上高さを１０ｎｍないし１５ｎｍに変化させて浮上試験を行ったところ、下記表１に示すような結果になった。
【００８４】
なお、表中、ＯＫはグライド合格、△は僅かにＨｉｔがあったものである。この結果より、実施形態にかかる構成においては、浮上性のよい媒体を作製可能であることが示された。
【表１】
【００８５】
また、第２のマスク材料をＭｏに固定し、リフトオフ層材料を、各々Ｍｇ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｗ、Ｒｅ、Ｔｌ、Ｐｂに変更したところ、グライド試験結果が浮上高さ１０ｎｍで△となるものが多少見られたものの、ほぼＯＫとなり、上記表１と同様の結果が得られた。
【００８６】
実施例４
リフトオフ層の材料について、リフトオフ層中の含有量と剥離に必要な時間の関係を調査した。
【００８７】
実施例１と同様の方法でパターンド媒体を作製し、リフトオフ層をＭｇ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｗ、Ｒｅ、Ｔｌ、Ｐｂとし、厚さを５ｎｍとした。第２のマスク層はＭｏで３０ｎｍ厚で固定した。
【００８８】
各リフトオフ層について、全体の９５％以上の面積で剥離が行われるまでの時間を調査した。結果は下記表２のようになった。
【表２】
【００８９】
以上のように、ＭｏとＷで特に良い剥離性が見られた。材料としての溶解性だけでなく、上下の層との反応や加工プロセスとの適合性が良いためであると考えられる。
【００９０】
実施例５
リフトオフ層の材料について、リフトオフ層中の含有量と剥離に必要な時間の関係を調査した。具体的には、基板上にＣとリフトオフ層材料の混合物を１０ｎｍ積層し、１重量％の過酸化水素水に溶解させ剥離に要する時間を調べた。結果を図６にまとめる。
【００９１】
図６は、リフトオフ材料中の所定の元素の濃度と剥離時間との関係を表すグラフ図を示す。
【００９２】
図示するように、材料濃度が５０原子％を下回ったあたりで剥離に要する時間が急増するのがわかる。この傾向は他のリフトオフ材料や剥離液でも同様だった。以上のように、リフトオフ材料の濃度は５０原子％以上であることが好ましいことがわかる。
【００９３】
実施例６
リフトオフ層について、厚みと剥離性の関係を調査した。具体的には、実施例１と同様の方法でパターンド媒体を作製し、Ｗからなるリフトオフ層の厚みを０．５ｎｍ、１ｎｍ、２ｎｍ、３ｎｍ、５ｎｍ、７ｎｍ、１０ｎｍ、１５ｎｍとし、記録層の加工後に実施例１と同様の方法で、過酸化水素水に浸漬して剥離を行った。
【００９４】
光学顕微鏡による検査にて剥離不良が全く見られないものを○、剥離不良箇所が１〜１０箇所以内であるものを△、剥離不良が１１箇所以上あるものをＮＧと評価した。
【００９５】
結果を表にまとめると下記表３のようになった。
【表３】
【００９６】
リフトオフ層が０．５ｎｍでは剥離が△となり、グライド特性は△となった。リフトオフ層が薄すぎたために剥離液が層の間に入らなかったものと考えられる。１〜３ｎｍでは一部剥離ＮＧとなったが、わずかなＨｉｔで納まったので評価は△となった。マスクが同時に剥離できた効果が現れたと考えられる。５ｎｍ以上では剥離性は良くなったが、７ｎｍ以上でグライド特性が悪化し、１５ｎｍでは△となった。グライド特性が△となった媒体の断面ＴＥＭを測定してみると、媒体の凹凸のばらつきが大きいことが判った。リフトオフ層が厚くなったためプロセスのストッパーがない状態でのエッチング時間が増え、加工ばらつきが生じたことが原因と考えられる。
【００９７】
以上のように、リフトオフ層は剥離可能な膜厚内で、できるだけ薄くすることが望ましいことが判った。
【００９８】
この傾向は、他のリフトオフ材料においても同様だった。
【００９９】
実施例７
実施例１と同様の方法でパターンド媒体を作製した。ただし、第１のハードマスク（ストッパー）材料とマスク材料の組み合わせを下記表４のように変更した。
【表４】
【０１００】
以上のように、第１のハードマスク材料を変えても、グライド特性の良好な媒体を作製できることが示された。この傾向は第２のハードマスク材料をＭｇ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｗ、Ｒｅ、Ｔｌ、Ｐｂへと変えても同様だった。
【０１０１】
実施例８，比較例２
第２のハードマスクとリフトオフ層の剥離性について、剥離液を変更して剥離性を調査した。実施例１と同様の方法で媒体を作製し、過酸化水素の他に、硝酸、硫酸、リン酸、ホウ酸、クロム酸、フッ酸、ヨウ化水素、臭化水素、蟻酸、酢酸、シュウ酸の１重量％水溶液を用いて剥離を行った。また、酸による記録層の劣化の度合いを調べるため、媒体には軟磁性層を積層していない。
【０１０２】
比較例２として、塩酸の１重量％水溶液で剥離を行ったものを用意した。
【０１０３】
それぞれ媒体を加工し、ドライブへ搭載しグライド特性を評価した。また、ＶＳＭにより飽和磁化量Ｍｓを測定し、パターン化前の値と比較した。パターニング後のドット領域堆積はパターニング前の２３％であるので、Ｍｓが２３％より下回っている分はダメージと見積もることができる。Ｍｓ測定の結果を下記表５にまとめた。
【表５】
【０１０４】
以上の結果より、比較例２の塩酸を除いては、グライド特性も飽和磁化量もほぼ同等の値であることがわかった。これらの酸に関しては、剥離層として使用可能であることが示された。塩酸を使用したものの断面ＴＥＭを測定すると、媒体に細い孔が生じていることがわかった。保護膜が塩酸で侵食されたためと予想できる。
【０１０５】
実施例９
図７（ａ）ないし（ｆ）に、第３の実施形態にかかる磁気記録媒体の製造工程を模式的に表す断面図を示す
図７（ａ）に示すように、ガラス基板１上に、厚さ４０ｎｍのＣｏＺｒＮｂ軟磁性層２、厚さ２０ｎｍのＲｕ中間層３および厚さ１０ｎｍのＣｏ８０Ｐｔ２０磁気記録層４を含む磁気記録媒体１０’を作成した。
【０１０６】
磁気記録層４上に、リフトオフ層６として厚さ５ｎｍのＭｏ層、第１のハードマスク７として厚さ３ｎｍのＣｒ層、第２のハードマスク８として厚さ３０ｎｍのＷ層を成膜する。第２のハードマスク８上に、表面をカルボキシル基やアミノ基、カルボニル基などの有機鎖で修飾されたＮｉ微粒子１７をスピンコートにより単層で配置する。
【０１０７】
図７（ｂ）に示すように、Ｎｉ微粒子１７をマスクとし、Ｗからなる第２のハードマスク８にパターンを転写し、凹部で第１のハードマスク７を露出させる。この工程は、たとえば誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）ＲＩＥ装置により、プロセスガスとしてＣＦ４／Ｈ２を使用し、チャンバー圧を０．１Ｐａとし、コイルＲＦパワーおよびプラテンＲＦパワーをそれぞれ１００Ｗおよび３０Ｗとし、エッチング時間を６０秒として行われる。
【０１０８】
図７（ｃ）に示すように、パターン化された第２のハードマスク８をマスクとして、Ｃｒからなる第１のハードマスク７をエッチングしてパターンを転写し、凹部でリフトオフ層６の表面を露出させる。この工程は、たとえばＡｒイオンミリング装置により、プロセスガスとしてＡｒを使用し、チャンバー圧を０．０４Ｐａとし、プラズマパワー４００Ｗ加速電圧４００Ｖとし、エッチング時間を１０秒として行われる。
【０１０９】
図７（ｄ）に示すように、Ｍｏからなるリフトオフ層６ごしに、非記録部の磁性を失活させる。たとえば、イオン注入によってＰ＋イオンを７ｋｅＶの加速エネルギーにて照射し、処理時間３０秒、Ｄｏｓｅ量〜１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ２にて行われる。
【０１１０】
図７（ｅ）に示すように、残存している第２のハードマスク（Ｗ）８を、リフトオフ層６（Ｍｏ）ごと除去する。この工程は、たとえば濃度１重量％の過酸化水素水へ媒体を浸漬し、１０分間保持することで行われる。
【０１１１】
図７（ｆ）に示すように、ＣＶＤ（化学気相堆積）により保護膜５’を形成し、潤滑剤を塗布することで第３の実施形態にかかるパターンド媒体４０が得られる。
【０１１２】
作製したパターンド媒体をグライドテスターに搭載し、浮上試験を行ったところ、浮上高さ１０ｎｍをクリアした。第３の実施形態にかかるパターンド媒体の表面性が良いことが示された。
【０１１３】
実施例１０
実施例１と同様の方法で、パターンド媒体を作製した。ただし、マスターとなるパターンはＥＢにより描画した図３や図４のようなパターンで、図３の媒体の記録層には厚さ１２ｎｍのＣｏＰｔを、図４の媒体の記録層には厚さ２０ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２を用いた。イオン注入のエネルギーは、媒体記録層の厚みに合わせ、１０ｋｅＶと１５ｋｅＶとした。マスターパターンの複製はナノインプリント法により行い、透明な樹脂からなるスタンパを用いて、ＵＶ硬化樹脂へパターンを転写した。残りの加工方法は実施例１と同等である。
【０１１４】
作製された媒体をグライドテスターに搭載し、浮上試験を行ったところ、どちらも浮上高さ１０ｎｍをクリアした。実施形態にかかる磁気記録媒体の製造方法により作製されたパターンド媒体の表面性が良いことが示された。
【符号の説明】
【０１１５】
１…基板、４…磁気記録層、４’…記録部、５，５’…保護層、６…リフトオフ層、７…第１のハードマスク、８…第２のハードマスク、１０，２０，３０，４０…磁気記録媒体、１１…マスク層、１５…非記録部
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスクといった記録媒体における記憶容量の飛躍的な増大が望まれている。その要望にこたえるべく、高い記憶容量を有する磁気記録媒体の開発が進められている。
【０００３】
現行のハードディスクに用いられている磁気記録媒体では、磁性体微粒子の多結晶体を含む薄膜の一定の領域を１ビットとして記録している。記録媒体の記録容量を上げるためには記録密度を増加させなければならない。すなわち、１ビットあたりの記録に使用できる記録マークサイズを小さくしなければならない。しかし、単純に記録マークサイズを小さくすると、磁性体微粒子の形状に依存するノイズの影響が無視できなくなる。ノイズを低減するために磁性体微粒子の粒子サイズを小さくすると、熱揺らぎのために常温で記録を保持することができなくなる。
【０００４】
これらの問題を回避するため、予め記録材料を非記録材料によって分断し、単一の磁性ドットを単一の記録セルとして記録再生を行うビットパターンド媒体（ＢＰＭ）をはじめとする種々のパターンド媒体が提案されている。
従来のパターンド媒体の作製方法においては、所望の磁気パターンと同等のマスターパターンを持つマスクを媒体上に作製し、そのパターンを磁気記録層へ転写した後、マスクを剥離（＝リフトオフ）して表面の平坦性を保つ。マスクに設けられるリフトオフ層としては、例えばＣｒやＭｏ等の金属層、レジスト等の有機物層などがある。
【０００５】
パターンド媒体加工プロセスにおいては、リフトオフ層は剥離以外のプロセスにとっては不要のため、できるだけ薄くすることが望ましい。しかし、リフトオフ層が薄い場合には、マスク剥離の際に剥離不良が発生しやすくなる。たとえば、パターンのない最外周、最内周領域は、剥離液の侵入箇所となる側面の露出箇所の表面積が狭いため、剥離が十分に行われない。サーボパターンに関しても同様である。マスク剥離不良が発生した場合、数１０〜１００ｎｍの高さのあるマスクがそのまま突起として媒体上に残ることになり、ドライブへ搭載した際にヘッドの浮上性が悪化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２５０８７２号公報
【特許文献２】特開２０１１−０７６６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
実施形態の目的は、ヘッドの浮上性を悪化させることなく磁気パターンが設けられた磁気記録媒体を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態によれば、基板、該基板上に設けられた磁気記録層を含む磁気記録媒体上に、リフトオフ層、第１のハードマスク、及び該第１のハードマスクとは異なる材料からなり、該リフトオフ層を溶解する剥離液と同じ剥離液に溶解可能な第２のハードマスクを形成し、
該第２のハードマスク、該第１のハードマスク、及び該剥離層を各々エッチングして、面内方向に規則的に配列されたパターンを有するマスク層を形成し、
該マスク層を介して前記磁気記録層をパターニングし、記録部、及び非記録部を形成し、
前記マスク層を前記剥離液に供し、前記リフトオフ層及び第２のハードマスクを溶解せしめ、該マスク層を剥離することを含む磁気記録媒体の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態にかかる磁気記録媒体の製造工程を模式的に表す断面図である。
【図２】実施形態にかかる磁気記録媒体の一例の平面図である。
【図３】記録トラック及び記録再生ヘッドの位置決めをするための情報を記録した凹凸パターンの一例を表す平面図である。
【図４】記録トラック及び記録再生ヘッドの位置決めをするための情報を記録した凹凸パターンの他の一例を表す平面図である。
【図５】第２の実施形態にかかる磁気記録媒体の製造工程を模式的に表す断面図である。
【図６】リフトオフ材料中の所定の元素の濃度と剥離時間との関係を表すグラフ図である。
【図７】第３の実施形態にかかる磁気記録媒体の製造工程を模式的に表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施形態にかかる磁気記録媒体の製造方法では、基板、及び基板上に設けられた磁気記録層を含む磁気記録媒体上に面内方向に規則的に配列されたパターンを有するマスク層を形成し、マスク層を介して磁気記録層をパターニングして、磁気パターンを持つ記録部、及び非記録部を形成した後、マスク層を剥離液に供し、剥離することを含む。
【００１１】
マスク層は、リフトオフ層、第１のハードマスク、及び第２のハードマスクの積層を含む。第２のハードマスクは第１のハードマスクとは異なる材料からなり、かつこの材料はリフトオフ層を溶解する剥離液と同じ剥離液に溶解可能である。
【００１２】
実施形態においては、マスク層に剥離液を適用すると、第２のハードマスクをリフトオフ層と同時に剥離液で剥離することができる。この構成によれば、膜厚の厚いマスク層にも剥離液が侵入しやすく、剥離不良が発生しにくい。リフトオフ層に剥離液が侵入できず剥離不良が生じた場合でも、リフトオフ層に比べ高さのある第２のハードマスクは剥離されるため、剥離不良を起こした部分の突起高さはマスク層全体が残った場合と比べて十分に低くなるので、ヘッド浮上への影響が低い。このように、実施形態によれば、表面性の良好な磁気記録媒体が得られる。
【００１３】
以下、図面を参照し、実施形態をより詳細に説明する。
【実施例】
【００１４】
実施例１
図１（ａ）ないし（ｉ）に、第１の実施形態にかかる磁気記録媒体の製造工程を模式的に表す断面図を示す。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、ガラス基板１上に厚さ４０ｎｍのＣｏＺｒＮｂ軟磁性層２を形成し、及びその上に中間層３として厚さ２０ｎｍのルテニウム（Ｒｕ）層を形成する。その後、磁気記録層４として厚さ１０ｎｍのＣｏ８０Ｐｔ２０層、保護膜５として厚さ２ｎｍのダイアモンドライクカーボン（以下、ＤＬＣという）層を積層して、磁気記録媒体１０を得る。
【００１６】
次に、磁気記録媒体１０の保護膜５上にリフトオフ層６として厚さ５ｎｍのタングステン（Ｗ）層を形成する。続いて、リフトオフ層６上に、第１のハードマスク７として厚さ３ｎｍのクロム（Ｃｒ）層、第２のハードマスク８として厚さ３０ｎｍのＷ層、及び第３のハードマスク９として厚さ５ｎｍのＣｒ層を順に成膜する。
【００１７】
その後、第３のハードマスク９上に、自己組織化材料ＰＳ−ＰＤＭＳ（Ｐｏｌｙｓｔｙｌｅｎｅ−Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ）をスピンコートにより積層し、自己組織化材料層１４を形成する。１５０℃で１０時間アニールし、自己組織化材料層１４を相分離させると、ポリスチレン（ＰＳ）相１２の海にポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）相１３の球が配列した状態になる。
【００１８】
自己組織化材料層１４を平面ＳＥＭで観察すると、ドットが六方最密に配列したパターンが見られる。
【００１９】
続いて、図１（ｂ）に示すように、ドライエッチングにより、ＰＤＭＳ相１３に保護されない部分のＰＳ相１２を除去し、第３のハードマスク９の表面を露出させる。この工程は、たとえば誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）ＲＩＥ装置により、プロセスガスとして酸素（Ｏ２）ガスを使用し、チャンバー圧を０．１Ｐａとし、コイルＲＦパワーおよびプラテンＲＦパワーをそれぞれ１００Ｗおよび５０Ｗとし、エッチング時間を２０秒として行われる。
【００２０】
次に、図１（ｃ）に示すように、ＰＤＭＳ相１３をマスクとし、Ｃｒからなる第３のハードマスクにパターンを転写し、第２のハードマスク８の表面を露出させる。この工程は、たとえば誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）ＲＩＥ装置により、プロセスガスとしてＣｌ２／Ｏ２ガスを使用し、チャンバー圧を０．５Ｐａとし、コイルＲＦパワーおよびプラテンＲＦパワーをそれぞれ５００Ｗおよび５０Ｗとし、エッチング時間を３０秒として行われる。
【００２１】
図１（ｄ）に示すように、パターン化された第３のハードマスク９をマスクとし、Ｗからなる第２のハードマスク８にパターンを転写し、凹部で第１のハードマスク７を露出させる。この工程は、たとえば誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）ＲＩＥ装置により、プロセスガスとしてＣＦ４／Ｈ２を使用し、チャンバー圧を０．１Ｐａとし、コイルＲＦパワーおよびプラテンＲＦパワーをそれぞれ１００Ｗおよび３０Ｗとし、エッチング時間を６０秒として行われる。
【００２２】
図１（ｅ）に示すように、パターン化された第２のハードマスク８をマスクとして、Ｃｒからなる第１のハードマスク７をエッチングしてパターンを転写し、凹部でリフトオフ層６の表面を露出させる。たとえばアルゴン（Ａｒ）イオンミリング装置により、プロセスガスとしてＡｒを使用し、チャンバー圧を０．０４Ｐａとし、プラズマパワー４００Ｗ加速電圧４００Ｖとし、エッチング時間を１０秒として行われる。
【００２３】
図１（ｆ）に示すように、パターン化された第２のハードマスク８及び第１のハードマスク層７からなるマスク層１１を介して、Ｗからなるリフトオフ層６をエッチングしてパターンを転写し、凹部でＤＬＣ保護膜５の表面を露出させる。たとえばＡｒイオンミリング装置により、プロセスガスとしてＡｒを使用し、チャンバー圧を０．０４Ｐａとし、プラズマパワー４００Ｗ加速電圧４００Ｖとし、エッチング時間を５秒として行われる。なお、図１（ｅ）、及び図１（ｆ）の工程は連続して行なうことができる。
【００２４】
図１（ｇ）に示すように、ＤＬＣ保護膜５を介して、保護膜５及び記録層４のうち非記録部１５にイオン注入を行って、非記録部１５内の記録層４の磁性を失活させる。たとえば、イオン注入によってＰ＋イオンを７ｋｅＶの加速エネルギーにて照射し、処理時間３０秒、Ｄｏｓｅ量〜１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ２にて行われる。一方、記録層４のうちマスク層１１により覆われて失活されない領域が記録部４’となる。
【００２５】
図１（ｈ）に示すように、残存しているマスク層１１をリフトオフ層６ごと除去する。この工程は、たとえば濃度１重量％の過酸化水素水へ媒体を浸漬し、１０分間保持することで行われる。このとき、過酸化水素によりリフトオフ層６のみならず第２のハードマスク８も溶解されるので、リフトオフ層６が十分に溶解されず剥離不良となった場合に、第１のハードマスク層７が残存しても、第２のハードマスク８を剥離することは可能である。
【００２６】
図１（ｉ）に示すように、ＣＶＤ（化学気相堆積）により第２の保護膜５’を形成し、潤滑剤を塗布することで、実施形態にかかる、磁気パターンが設けられた磁気記録媒体（パターンド媒体）２０が得られる。
【００２７】
作製したパターンド媒体をグライドテスターに搭載し、浮上試験を行ったところ、浮上高さ１０ｎｍをクリアした。以上の結果より、実施形態にかかる製造方法により作製されたパターンド媒体の表面性が良いことが示された。
【００２８】
図２に、実施形態にかかる磁気記録媒体の一例の平面図を示す。
【００２９】
図示するようにこの磁気記録媒体では、全面にほぼ等間隔のドットが配列し、それぞれが磁気的に分断されている。この媒体にはパターン化されたサーボ領域は存在せず、サーボ・トラック・ライターや磁気転写法にてサーボパターン等の磁気パターンを書き込んで使用するためものである。
【００３０】
図３に、記録トラック及び記録再生ヘッドの位置決めをするための情報を記録したディスクリートトラック媒体（ＤＴＲ）用パターンの一例を表す正面図、図４に、記録ビット、及び記録再生ヘッドの位置決めをするための情報を記録したビットパターンド媒体（ＢＰＭ）用パターンの一例を表す正面図を各々示す。
【００３１】
磁気パターンとして、例えば、図３に示すように、データ領域に設けられたトラックパターン２１と、サーボ領域に設けられたプリアンブルアドレスパターン２２、及びバーストパターン２３を含むサーボ領域パターン２４に対応するパターン、あるいは、図４に示すように、データ領域に設けられたビットパターン２１’と、サーボ領域に設けられた例えばプリアンブルアドレスパターン２２、及びバーストパターン２３を含むサーボ領域パターン２４に対応するパターン等が挙げられる。
【００３２】
リフトオフ層と第２のハードマスク
リフトオフ層と第２のハードマスクは、Ｍｇ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｗ、Ｒｅ、Ｔｌ、Ｐｂ、それらの群からなる合金、及びその成分を５０原子％以上含む化合物であることが好ましい。
【００３３】
それら以外の組成の割合が５０原子％より多くなると、剥離液に溶解不能になる傾向がある。剥離レートとエッチングの容易性からは、リフトオフ層と第２のハードマスクはＭｏとＷが特に好ましい。リフトオフ層と第２のハードマスクは組成が同じでも異なっていてもよい。
【００３４】
リフトオフ層の膜厚は、プロセスの簡便性から薄い方が好ましい。ただし、膜厚が薄すぎる場合、ＤＬＣ保護膜と第１のハードマスクの間に剥離液が侵入しにくくなるため、適度な厚さが望まれる。このようなことから、リフトオフ層の膜厚は、好ましくは１ｎｍ以上１０ｎｍ以下、より好ましくは２ｎｍ以上７ｎｍ以下にすることができる。
【００３５】
第２のハードマスクの膜厚は、磁気記録層のパターニング方法によって決定することができる。たとえばイオン注入によるパターニングを行う場合、磁気記録層の磁性を十分に失活しうる深度でイオンを注入するため、第２のハードマスクは記録部を保護するだけの十分な膜厚が望まれる。その場合、実施形態における第２のハードマスク材料のイオン注入遮蔽性は磁気記録層とほぼ同等のため、第２のハードマスクは少なくとも磁気記録層と同等の厚さが必要である。また、イオンミリングにより磁気記録層をパターニングする場合は、ミリング時に第２のハードマスクが消失しないことが望まれる。こちらの場合、第２のハードマスクの厚さはイオンミリングの耐性に依存する。磁気記録層のエッチングレートをＶ１、第２のハードマスクのエッチングレートをＶ２とした場合、少なくとも第２のハードマスク厚さＴ２は、磁気記録層の厚さＴ１から、（Ｔ２／Ｖ２）＞（Ｔ１／Ｖ１）の関係であることが好ましい。たとえば、磁気記録層をＣｏＰｔ、第２のハードマスクをＭｏとした場合を考える。そのとき、磁気記録層のエッチングレートＶ１＝１ｎｍ／ｓｅｃ、第２のハードマスクＭｏのエッチングレートＶ２＝１．５ｎｍである。磁気記録層の厚さがＴ１＝１０ｎｍ、第２のハードマスクＭｏの厚さＴ２＝３０ｎｍであれば、Ｔ２／Ｖ２＝２０、Ｔ１／Ｖ１＝１０で、（Ｔ２／Ｖ２）＞（Ｔ１／Ｖ１）の関係を満足する。
【００３６】
剥離液
剥離液は上記リフトオフ層を溶解可能なものが好ましい。剥離液は、過酸化水素、硝酸、硫酸、リン酸、ホウ酸、クロム酸、フッ酸、ヨウ化水素、臭化水素、蟻酸、酢酸、及びシュウ酸、それらの混合物の溶液から選択することができる。
【００３７】
剥離液は例えば、過酸化水素水や蟻酸に代表される、弱酸が好ましい。また、ｐＨの高い領域で硝酸、硫酸、リン酸なども用いることができる。好ましくは剥離液は３〜６のｐＨ値を有する。さらにまた好ましくは、剥離液は過酸化水素水である。例えば塩酸のような酸を使用する場合には、保護膜の表面に細孔が形成される傾向があるため、保護膜厚みを増す必要が出てくる。
【００３８】
ｐＨ値が３未満であると、剥離のレートが早すぎるためプロセスの安定性が取れず、６を超えると、リフトオフ層の溶解が不十分となる傾向がある。
【００３９】
磁気記録層のパターニング後、媒体は剥離液に浸漬され、数秒〜数分の間保持される。リフトオフ層やマスクを十分に溶解させた後、媒体表面は純水によって洗浄され、後の工程に回される。
【００４０】
第１のハードマスク
リフトオフ層がＭｇ、Ｖ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｗ、Ｒｅ、Ｔｌ、Ｐｂを含む場合、第１のハードマスクはＡｌ、ＡｌＯｘ（０＜ｘ≦３／２）、ＡｌＮｘ（０＜ｘ≦１）、Ｃｒ、ＣｒＯｘ（０＜ｘ≦３／２）、ＣｒＮｘ（０＜ｘ≦１）、Ｎｉ、ＮｉＴａ、Ｃｕ、Ｒｕ、及びそれらの化合物から選択されることが好ましい。
【００４１】
これらの材料を第２のハードマスクと組み合わせることで、エッチングのレート比を得ることができ、エッチングのストッパーとして、前の工程で発生した面内凹凸の均一化を行うことができる。
【００４２】
リフトオフ層がＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉを含む場合、第１のハードマスクは、Ｃ、ＳｉＯ２、ＣｒＯｘ（０＜ｘ≦３／２）、及びＡｌＯｘ（０＜ｘ≦３／２）から選択されることが好ましい。
【００４３】
これらの材料を第２のハードマスクと組み合わせることで、エッチングのレート比を得ることができ、エッチングのストッパーとして、前の工程で発生した面内凹凸の均一化を行うことができる。
【００４４】
第１のハードマスクの膜厚は薄いほうが好ましく、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下が好適である。
【００４５】
第１のハードマスクの膜厚は１ｎｍ未満であると、ハードマスクがエッチングされ、リフトオフ層までエッチングが進行してしまう。そのような場合にはストッパーとしての機能を十分にはたし難い傾向がある。１０ｎｍを超えると、厚すぎるために後続のプロセスでマスク形状劣化の原因となる傾向がある。
【００４６】
第３のハードマスク
第３のハードマスクには、第１のハードマスクと同様、リフトオフ層がＭｇ、Ｖ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｗ、Ｒｅ、Ｔｌ、Ｐｂを含む場合、Ａｌ、ＡｌＯｘ（０＜ｘ≦３／２）、ＡｌＮｘ（０＜ｘ≦１）、Ｃｒ、ＣｒＯｘ（０＜ｘ≦３／２）、ＣｒＮｘ（０＜ｘ≦１）、Ｎｉ、ＮｉＴａ、Ｃｕ、Ｒｕ、およびそれらの混合物、化合物を用いるのが好適である。リフトオフ層がＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉを含む場合、第３のハードマスクは、Ｃ、ＳｉＯ２、ＣｒＯｘ（０＜ｘ≦３／２）、ＡｌＯｘ（０＜ｘ≦３／２）が好適である。これらの材料を第２のハードマスクと組み合わせることで、薄い第３のハードマスクから厚い第２のハードマスクを加工することができ、アスペクトを稼ぐことができる。
【００４７】
第３のハードマスクの膜厚は薄い方が好ましいが、薄すぎると第２のハードマスクをエッチングするのに十分な耐性が取れない。第３のハードマスクの膜厚は１ｎｍ以上１０ｎｍ以下が好適である。１ｎｍ以下だと表面ラフネスにより膜として成り立たず、第２のハードマスクのエッチング中に細かい孔が開いてしまう傾向がある。１０ｎｍを超えると、微細な形状を持つマスターパターンからのパターン転写が困難になる傾向がある。
【００４８】
マスタリング
パターンド媒体の元となるマスターパターンは、電子線（ＥＢ）描画装置や自己組織化材料などを用いる。ＥＢ描画によれば、狙った位置へ微細なパターンを描画することができる。また、電子線だけでなく、ヘリウムイオンビームや分子線なども用いることができる。自己組織化材料を用いる方法によれば、微粒子や有機材料による自己配列性を持つパターンを大面積に短時間で作製することができる。ＥＢや自己組織化材料を使って作製したパターンをマスターとして、ナノインプリント方式やステッパー方式にて複製することも可能である。その場合、同一のパターンを高速度で形成可能である。
【００４９】
自己組織化材料
ビットパターン作製には、ＰＳ−ＰＤＭＳ（Ｐｏｌｙｓｔｙｌｅｎｅ−Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ）、ＰＳ−ＰＥＯ（Ｐｏｌｙｓｔｙｌｅｎｅ−Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ）、ＰＳ−ＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｓｔｙｌｅｎｅ−Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）をはじめとする自己組織化材料や、Ｆｅ３Ｏ４などの金属微粒子、ＳｉＯ２ビーズなどの無機微粒子、Ａｌ２Ｏ３ナノホールなどが使用される。微粒子を用いる場合、周囲を有機物によって修飾し、単層で配列しやすくさせる。
【００５０】
実施形態では、主にＰＳ−ＰＤＭＳに代表されるジブロックコポリマーという有機材料を用いる。基板上に塗布し、ガラス転移点以上の温度でアニールすることで、ＰＳ中にＰＤＭＳの球が自己組織的に配列する。
【００５１】
自己組織化材料の加工
自己組織化材料の加工とは、ＰＳ中のＰＤＭＳドットをＰＳから分離させ、マスクとすることである。ＰＳ除去にはＯ２ガスを用いたＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を用いる。プラズマソースは、低圧で高密度プラズマが生成可能なＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）が好適であるが、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）プラズマや、一般的な並行平板型ＲＩＥ装置を用いてもよい。ＰＳ除去は下の第３のハードマスクが露出した段階で終了とする。また、マスターパターンとなる材料と、第３のハードマスク材料の組み合わせによっては選択比が稼げないため、間に第４のハードマスクを挟んでもよい。
【００５２】
第３のハードマスク加工
第３のハードマスク加工には、ＰＳ除去と同じく、ＩＣＰ−ＲＩＥを用いるのが好適である。第３のハードマスクがＡｌ、ＡｌＯｘ（０＜ｘ≦３／２）、ＡｌＮｘ（０＜ｘ≦１）、Ｃｒ、ＣｒＯｘ（０＜ｘ≦３／２）、ＣｒＮｘ（０＜ｘ≦１）などの場合、Ｃｌ２を主としたエッチングガスを用いるのが良い。たとえば、Ｃｌ２にＢＣｌ３、Ａｒ、Ｎ２、ＨＢｒなどを混合しても良い。Ｎｉ、ＮｉＴａ、Ｃｕ、Ｒｕの場合には、Ａｒをはじめとする希ガスを用いたイオンミリングが良い。Ａｒの代わりにＮｅ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスを使うこともできる。第３のハードマスクがＣの場合、エッチングにはＯ２、Ｎ２、Ｈ２などのガスを用いたＲＩＥが好ましい。第３のハードマスクがＳｉＯ２の場合、ＣＦ４をはじめとするフッ素系ガスを用いたＲＩＥが好ましい。これらのガスをエッチングに用いることで、第３のハードマスクを速いエッチングレートで加工可能である。第３のハードマスクのパターニングは第２のハードマスクの表面が露出した段階で終了とする。
【００５３】
第２のハードマスク加工
第２のハードマスク加工には、ＩＣＰ−ＲＩＥを用いるのが好適である。例えば、ＣＦ４、ＣＦ４／Ｏ２、ＣＨＦ３、ＳＦ６、Ｃｌ２などのガスを用いるのが良い。高テーパー加工を行うため、Ｈ２やＮ２のガスを混合させるのも効果的である。第２のハードマスクのパターニングは第１のハードマスクの表面が露出した段階で終了とする。
【００５４】
第１のハードマスクの加工
第１のハードマスクの加工には、第３のハードマスク加工と同等の方法を用いることが好ましい。リフトオフ層と同時に除去する場合には、イオンミリングを使ってもよい。第１のハードマスクのパターニングはリフトオフ層の表面が露出した段階で終了とする。
【００５５】
リフトオフ層の加工
リフトオフ層の加工には、Ａｒ等の希ガスのイオンミリングを使うことが好ましい。その理由は、磁気記録層に反応性ガスのダメージを与えないようにするためである。イオン注入法の場合には、リフトオフ層の表面が露出していれば、必ずしもリフトオフ層を全て除去する必要はない。リフトオフ層のパターニングは下の磁気記録層、または磁気記録層保護膜の表面が露出した段階で終了とする。
【００５６】
磁気記録層のパターニング
磁気記録層のパターニングは、イオン注入あるいはイオンミリングによって、記録に使用しない部分の磁性を失わせることで行われる。
【００５７】
図１に示すように、イオン注入により、マスクで保護された以外の部分の磁性を失活させることができる。ここで言う磁性の失活とは、記録領域に対する非記録領域中の失活元素の濃度を高め、その結果飽和磁化Ｍｓを減少させることである。磁性失活に好適な材料はＨ、Ｈｅ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｆ、Ｎｅ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ａｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、及びＡｓ等である。これらの材料を用いることで磁化を効率よく減少させることができる。失活元素の組成比は、多ければ多いほど失活効果は高いが、多すぎると媒体の堆積増加が生じる。磁性元素に対して１原子％以上９０原子％以下であることが望ましく、５原子％以上５０原子％以下であることがさらに望ましい。
【００５８】
非記録部をイオンミリング等の方法によって完全に除去することで、パターニングを行うこともできる。イオンミリングにはＮｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスや、Ｎ２等の不活性ガスを用いることができる。イオンミリング法では媒体上に凹凸が生じるため、非磁性材料によって埋め込みを行ってもかまわない。
【００５９】
保護膜形成および後処理
カーボン保護膜は、凹凸へのカバレッジをよくするためにＣＶＤ法で成膜することが望ましいが、スパッタ法または真空蒸着法により成膜してもよい。ＣＶＤ法によれば、ｓｐ３結合炭素を多く含むＤＬＣ膜が形成される。膜厚は２ｎｍ以下だとカバレッジが悪くなる傾向があり、１０ｎｍ以上だと、記録再生ヘッドと媒体との磁気スペーシングが大きくなってＳＮＲが低下する傾向がある。保護膜上に潤滑剤を塗布することができる。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。
【００６０】
磁気記録層
磁気記録層としては、合金系の場合、ＣｏまたはＦｅ、Ｎｉを主成分とし、かつＰｔあるいはＰｄを含むことが好ましい。磁気記録層は、必要に応じて、Ｃｒや酸化物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。さらに、酸化物の他に、Ｒｕ、Ｍｎ、Ｂ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｐｄ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、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。
【００６１】
垂直磁気記録層としては、ＣｏＰｔ系合金、ＦｅＰｔ系合金、ＣｏＣｒＰｔ系合金、ＦｅＰｔＣｒ系合金、ＣｏＰｔＯ、ＦｅＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＦｅＰｔＣｒＯ、ＣｏＰｔＳｉ、ＦｅＰｔＳｉ、ならびにＰｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｕ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、Ｆｅ、Ｎｉとの多層構造などを使用することもできる。また、Ｋｕの高いＭｎＡｌ合金、ＳｍＣｏ合金、ＦｅＮｂＢ合金、ＣｒＰｔ合金などを使用することもできる。
【００６２】
垂直磁気記録層の厚さは、好ましくは３ないし３０ｎｍ、より好ましくは５ないし１５ｎｍ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３ｎｍ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３０ｎｍ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。
【００６３】
配向制御中間層
軟磁性裏打ち層と記録層との間に、非磁性体からなる中間層を設けることができる。
【００６４】
中間層は、軟磁性裏打ち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、Ｎｉ、Ｍｇ、あるいは、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。
【００６５】
軟磁性裏打ち層
軟磁性裏打ち層（ＳＵＬ）は、垂直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、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。軟磁性裏打ち層には、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。軟磁性裏打ち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、スパッタ法により成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。
【００６６】
軟磁性裏打ち層の下に、軟磁性裏打ち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。
【００６７】
スパイクノイズ防止のために軟磁性裏打ち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。
【００６８】
比較例１
第２のハードマスクとして、Ｗ層を形成する代わりに過酸化水素に溶解しないＳｉ層を形成したこと以外は、実施例１と同等の方法で、パターンド媒体を作製した。
【００６９】
この方法で作製したパターンド媒体をグライドテスターに搭載し、浮上試験を行ったところ、媒体の最外周付近でヘッドがクラッシュし、グライド試験は不合格であった。ＡＦＭにて媒体の表面を観察したところ、高さ１００ｎｍ前後の突起が多数見られ、パターンド媒体の表面性が良くなかった。突起の組成を分析するとＳｉが主成分であったことから、ハードマスクの剥離に失敗していることが明らかになった。原因は、媒体面内エッチングレート分布の発生により広範囲でリフトオフ層断面が露出していない領域があったため、剥離液の浸潤が十分でなかったためだと考えられる。
【００７０】
実施例２
図５（ａ）ないし（ｉ）に、第２の実施形態にかかる磁気記録媒体の製造工程を模式的に表す断面図を示す。
【００７１】
図５（ａ）に示すように、ガラス基板１、軟磁性層２、中間層３、磁気記録層４、及び保護層５を備えた磁気記録媒体１０上に、リフトオフ層をＭｏ、第３のハードマスクをＮｉとする以外は実施例１と同様にして、リフトオフ層６、第１のハードマスク７、第２のハードマスク８、第３のハードマスク９、及び自己組織化材料層１４を形成する。
【００７２】
図５（ｂ）に示すように、ドライエッチングにより、ＰＤＭＳに保護されない部分のＰＳを除去し、第３のハードマスクの表面を露出させる。この工程は、たとえば誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）ＲＩＥ装置により、プロセスガスとしてＯ２を使用し、チャンバー圧を０．１Ｐａとし、コイルＲＦパワーおよびプラテンＲＦパワーをそれぞれ１００Ｗおよび５０Ｗとし、エッチング時間を２０秒として行われる。
【００７３】
図５（ｃ）に示すように、ＰＤＭＳをマスクとし、Ｎｉからなる第３のハードマスクにパターンを転写し、第２のハードマスクの表面を露出させる。この工程は、たとえば誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）ＲＩＥ装置により、プロセスガスとしてＡｒガスを使用し、チャンバー圧を０．０５Ｐａとし、コイルＲＦパワーおよびプラテンＲＦパワーをそれぞれ１００Ｗおよび１００Ｗとし、エッチング時間を１０秒として行われる。
【００７４】
図５（ｄ）、（ｅ）では実施例１と同等にして、パターン化された第３のハードマスク９をマスクとし、Ｗからなる第２のハードマスク８にパターンを転写し、凹部で第１のハードマスク７を露出させた後、パターン化された第２のハードマスク８をマスクとして、Ｃｒからなる第１のハードマスク７をエッチングしてパターンを転写し、凹部でリフトオフ層６の表面を露出させる。
【００７５】
図５（ｆ）に示すように、パターン化された第２のハードマスク８と第１のハードマスク７をマスクとして、Ｍｏからなるリフトオフ層６をエッチングしてパターンを転写し、凹部でＤＬＣ保護膜５の表面を露出させる。たとえばＡｒイオンミリング装置により、プロセスガスとしてＡｒを使用し、チャンバー圧を０．０４Ｐａとし、プラズマパワー４００Ｗ加速電圧４００Ｖとし、エッチング時間を５秒として行われる。
【００７６】
図５（ｇ）に示すように、Ａｒイオンミリングにより、凹部の記録層４を保護膜５ごと全てエッチングした。この工程は、例えば、チャンバー圧を０．０４Ｐａとし、プラズマパワー４００Ｗ加速電圧４００Ｖとし、エッチング時間を３０秒として行われる。記録層４のうちマスク層１１により覆われてエッチングされない領域が記録部４’となる。
【００７７】
図５（ｅ）〜（ｇ）の一連の工程は、連続して行われてもかまわない。
【００７８】
図５（ｈ）に示すように、残存している第２のハードマスク（Ｗ）を、リフトオフ層（Ｍｏ）と同時に除去した。この工程は、たとえば濃度１重量％の過酸化水素水へ媒体を浸漬し、１０分間保持することで行われる。このとき、過酸化水素によりリフトオフ層６のみならず第２のハードマスク８も溶解されるので、リフトオフ層６が十分に溶解されず剥離不良となった場合に、第１のハードマスク層７が残存しても、第２のハードマスク８を剥離することは可能である。
【００７９】
図５（ｉ）に示すように、ＣＶＤ（化学気相堆積）により第２の保護膜を形成し、潤滑剤を塗布することで実施形態にかかるによるパターンド媒体３０が得られる。
【００８０】
作製したパターンド媒体をグライドテスターに搭載し、浮上試験を行ったところ、浮上高さ１０ｎｍをクリアした。本特許の製造方法により作製されたパターンド媒体の表面性が良いことが示された。
【００８１】
実施例３
実施例１と同様の方法でパターンド媒体を作製した。
【００８２】
ただし、第２のマスク材料は、各々、Ｍｇ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｗ、Ｒｅ、Ｔｌ、Ｐｂに変更し、それぞれ３０ｎｍ厚とした。リフトオフ層は５ｎｍ厚のＷに固定した。
【００８３】
作製したパターンド媒体をグライドテスターに搭載し、浮上高さを１０ｎｍないし１５ｎｍに変化させて浮上試験を行ったところ、下記表１に示すような結果になった。
【００８４】
なお、表中、ＯＫはグライド合格、△は僅かにＨｉｔがあったものである。この結果より、実施形態にかかる構成においては、浮上性のよい媒体を作製可能であることが示された。
【表１】
【００８５】
また、第２のマスク材料をＭｏに固定し、リフトオフ層材料を、各々Ｍｇ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｗ、Ｒｅ、Ｔｌ、Ｐｂに変更したところ、グライド試験結果が浮上高さ１０ｎｍで△となるものが多少見られたものの、ほぼＯＫとなり、上記表１と同様の結果が得られた。
【００８６】
実施例４
リフトオフ層の材料について、リフトオフ層中の含有量と剥離に必要な時間の関係を調査した。
【００８７】
実施例１と同様の方法でパターンド媒体を作製し、リフトオフ層をＭｇ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｗ、Ｒｅ、Ｔｌ、Ｐｂとし、厚さを５ｎｍとした。第２のマスク層はＭｏで３０ｎｍ厚で固定した。
【００８８】
各リフトオフ層について、全体の９５％以上の面積で剥離が行われるまでの時間を調査した。結果は下記表２のようになった。
【表２】
【００８９】
以上のように、ＭｏとＷで特に良い剥離性が見られた。材料としての溶解性だけでなく、上下の層との反応や加工プロセスとの適合性が良いためであると考えられる。
【００９０】
実施例５
リフトオフ層の材料について、リフトオフ層中の含有量と剥離に必要な時間の関係を調査した。具体的には、基板上にＣとリフトオフ層材料の混合物を１０ｎｍ積層し、１重量％の過酸化水素水に溶解させ剥離に要する時間を調べた。結果を図６にまとめる。
【００９１】
図６は、リフトオフ材料中の所定の元素の濃度と剥離時間との関係を表すグラフ図を示す。
【００９２】
図示するように、材料濃度が５０原子％を下回ったあたりで剥離に要する時間が急増するのがわかる。この傾向は他のリフトオフ材料や剥離液でも同様だった。以上のように、リフトオフ材料の濃度は５０原子％以上であることが好ましいことがわかる。
【００９３】
実施例６
リフトオフ層について、厚みと剥離性の関係を調査した。具体的には、実施例１と同様の方法でパターンド媒体を作製し、Ｗからなるリフトオフ層の厚みを０．５ｎｍ、１ｎｍ、２ｎｍ、３ｎｍ、５ｎｍ、７ｎｍ、１０ｎｍ、１５ｎｍとし、記録層の加工後に実施例１と同様の方法で、過酸化水素水に浸漬して剥離を行った。
【００９４】
光学顕微鏡による検査にて剥離不良が全く見られないものを○、剥離不良箇所が１〜１０箇所以内であるものを△、剥離不良が１１箇所以上あるものをＮＧと評価した。
【００９５】
結果を表にまとめると下記表３のようになった。
【表３】
【００９６】
リフトオフ層が０．５ｎｍでは剥離が△となり、グライド特性は△となった。リフトオフ層が薄すぎたために剥離液が層の間に入らなかったものと考えられる。１〜３ｎｍでは一部剥離ＮＧとなったが、わずかなＨｉｔで納まったので評価は△となった。マスクが同時に剥離できた効果が現れたと考えられる。５ｎｍ以上では剥離性は良くなったが、７ｎｍ以上でグライド特性が悪化し、１５ｎｍでは△となった。グライド特性が△となった媒体の断面ＴＥＭを測定してみると、媒体の凹凸のばらつきが大きいことが判った。リフトオフ層が厚くなったためプロセスのストッパーがない状態でのエッチング時間が増え、加工ばらつきが生じたことが原因と考えられる。
【００９７】
以上のように、リフトオフ層は剥離可能な膜厚内で、できるだけ薄くすることが望ましいことが判った。
【００９８】
この傾向は、他のリフトオフ材料においても同様だった。
【００９９】
実施例７
実施例１と同様の方法でパターンド媒体を作製した。ただし、第１のハードマスク（ストッパー）材料とマスク材料の組み合わせを下記表４のように変更した。
【表４】
【０１００】
以上のように、第１のハードマスク材料を変えても、グライド特性の良好な媒体を作製できることが示された。この傾向は第２のハードマスク材料をＭｇ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｗ、Ｒｅ、Ｔｌ、Ｐｂへと変えても同様だった。
【０１０１】
実施例８，比較例２
第２のハードマスクとリフトオフ層の剥離性について、剥離液を変更して剥離性を調査した。実施例１と同様の方法で媒体を作製し、過酸化水素の他に、硝酸、硫酸、リン酸、ホウ酸、クロム酸、フッ酸、ヨウ化水素、臭化水素、蟻酸、酢酸、シュウ酸の１重量％水溶液を用いて剥離を行った。また、酸による記録層の劣化の度合いを調べるため、媒体には軟磁性層を積層していない。
【０１０２】
比較例２として、塩酸の１重量％水溶液で剥離を行ったものを用意した。
【０１０３】
それぞれ媒体を加工し、ドライブへ搭載しグライド特性を評価した。また、ＶＳＭにより飽和磁化量Ｍｓを測定し、パターン化前の値と比較した。パターニング後のドット領域堆積はパターニング前の２３％であるので、Ｍｓが２３％より下回っている分はダメージと見積もることができる。Ｍｓ測定の結果を下記表５にまとめた。
【表５】
【０１０４】
以上の結果より、比較例２の塩酸を除いては、グライド特性も飽和磁化量もほぼ同等の値であることがわかった。これらの酸に関しては、剥離層として使用可能であることが示された。塩酸を使用したものの断面ＴＥＭを測定すると、媒体に細い孔が生じていることがわかった。保護膜が塩酸で侵食されたためと予想できる。
【０１０５】
実施例９
図７（ａ）ないし（ｆ）に、第３の実施形態にかかる磁気記録媒体の製造工程を模式的に表す断面図を示す
図７（ａ）に示すように、ガラス基板１上に、厚さ４０ｎｍのＣｏＺｒＮｂ軟磁性層２、厚さ２０ｎｍのＲｕ中間層３および厚さ１０ｎｍのＣｏ８０Ｐｔ２０磁気記録層４を含む磁気記録媒体１０’を作成した。
【０１０６】
磁気記録層４上に、リフトオフ層６として厚さ５ｎｍのＭｏ層、第１のハードマスク７として厚さ３ｎｍのＣｒ層、第２のハードマスク８として厚さ３０ｎｍのＷ層を成膜する。第２のハードマスク８上に、表面をカルボキシル基やアミノ基、カルボニル基などの有機鎖で修飾されたＮｉ微粒子１７をスピンコートにより単層で配置する。
【０１０７】
図７（ｂ）に示すように、Ｎｉ微粒子１７をマスクとし、Ｗからなる第２のハードマスク８にパターンを転写し、凹部で第１のハードマスク７を露出させる。この工程は、たとえば誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）ＲＩＥ装置により、プロセスガスとしてＣＦ４／Ｈ２を使用し、チャンバー圧を０．１Ｐａとし、コイルＲＦパワーおよびプラテンＲＦパワーをそれぞれ１００Ｗおよび３０Ｗとし、エッチング時間を６０秒として行われる。
【０１０８】
図７（ｃ）に示すように、パターン化された第２のハードマスク８をマスクとして、Ｃｒからなる第１のハードマスク７をエッチングしてパターンを転写し、凹部でリフトオフ層６の表面を露出させる。この工程は、たとえばＡｒイオンミリング装置により、プロセスガスとしてＡｒを使用し、チャンバー圧を０．０４Ｐａとし、プラズマパワー４００Ｗ加速電圧４００Ｖとし、エッチング時間を１０秒として行われる。
【０１０９】
図７（ｄ）に示すように、Ｍｏからなるリフトオフ層６ごしに、非記録部の磁性を失活させる。たとえば、イオン注入によってＰ＋イオンを７ｋｅＶの加速エネルギーにて照射し、処理時間３０秒、Ｄｏｓｅ量〜１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ２にて行われる。
【０１１０】
図７（ｅ）に示すように、残存している第２のハードマスク（Ｗ）８を、リフトオフ層６（Ｍｏ）ごと除去する。この工程は、たとえば濃度１重量％の過酸化水素水へ媒体を浸漬し、１０分間保持することで行われる。
【０１１１】
図７（ｆ）に示すように、ＣＶＤ（化学気相堆積）により保護膜５’を形成し、潤滑剤を塗布することで第３の実施形態にかかるパターンド媒体４０が得られる。
【０１１２】
作製したパターンド媒体をグライドテスターに搭載し、浮上試験を行ったところ、浮上高さ１０ｎｍをクリアした。第３の実施形態にかかるパターンド媒体の表面性が良いことが示された。
【０１１３】
実施例１０
実施例１と同様の方法で、パターンド媒体を作製した。ただし、マスターとなるパターンはＥＢにより描画した図３や図４のようなパターンで、図３の媒体の記録層には厚さ１２ｎｍのＣｏＰｔを、図４の媒体の記録層には厚さ２０ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２を用いた。イオン注入のエネルギーは、媒体記録層の厚みに合わせ、１０ｋｅＶと１５ｋｅＶとした。マスターパターンの複製はナノインプリント法により行い、透明な樹脂からなるスタンパを用いて、ＵＶ硬化樹脂へパターンを転写した。残りの加工方法は実施例１と同等である。
【０１１４】
作製された媒体をグライドテスターに搭載し、浮上試験を行ったところ、どちらも浮上高さ１０ｎｍをクリアした。実施形態にかかる磁気記録媒体の製造方法により作製されたパターンド媒体の表面性が良いことが示された。
【符号の説明】
【０１１５】
１…基板、４…磁気記録層、４’…記録部、５，５’…保護層、６…リフトオフ層、７…第１のハードマスク、８…第２のハードマスク、１０，２０，３０，４０…磁気記録媒体、１１…マスク層、１５…非記録部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、該基板上に設けられた磁気記録層を含む磁気記録媒体上に、リフトオフ層、第１のハードマスク、及び該第１のハードマスクとは異なる材料からなり、該リフトオフ層を溶解する剥離液と同じ剥離液に溶解可能な第２のハードマスクを形成し、
該第２のハードマスク、該第１のハードマスク、及び該剥離層を各々エッチングして、面内方向に規則的に配列されたパターンを有するマスク層を形成し、
該マスク層を介して前記磁気記録層をパターニングし、記録部、及び非記録部を形成し、
前記マスク層を前記剥離液に供し、前記リフトオフ層及び第２のハードマスクを溶解せしめ、該マスク層を剥離することを含む磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記リフトオフ層と前記第２のハードマスクは、マグネシウム、バナジウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、ゲルマニウム、ヒ素、モリブデン、アンチモン、タングステン、レニウム、タリウム、及び鉛、その合金、及びそれらの元素を５０原子％以上含む化合物からなる群から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記リフトオフ層と前記第２のハードマスクは、モリブデン、タングステン、その合金、モリブデンあるいはタングステンを及びそれらの元素を５０原子％以上含む化合物からなる群から選択される請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２のハードマスクは、前記リフトオフ層の厚さより大きい厚さを有する請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記リフトオフ層がマグネシウム、バナジウム、マンガン、亜鉛、ゲルマニウム、ヒ素、モリブデン、アンチモン、タングステン、レニウム、タリウム、及び鉛からなる群から選択される少なくとも１種を含む場合、第１のハードマスクはアルミニウム、ＡｌＯｘ（０＜ｘ≦３／２）、ＡｌＮｘ（０＜ｘ≦１）、クロム、ＣｒＯｘ（０＜ｘ≦３／２）、ＣｒＮｘ（０＜ｘ≦１）、ニッケル、ニッケルタンタル、銅、ルテニウム、及びそれらの化合物からなる群から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記リフトオフ層が鉄、コバルト、及びニッケルからなる群から選択される少なくとも１種を含む場合、第１のハードマスクは、炭素、ＳｉＯ２、ＣｒＯｘ（０＜ｘ≦３／２）、及びＡｌＯｘ（０＜ｘ≦３／２）からなる群から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項７】
剥離液は、過酸化水素、硝酸、硫酸、リン酸、ホウ酸、クロム酸、フッ酸、ヨウ化水素、臭化水素、蟻酸、酢酸、シュウ酸、及びその混合物溶液からなる群から選択される請求項１に記載の方法
【請求項８】
前記剥離液は３〜６のｐＨ値を有する請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記剥離液は過酸化水素水である請求項７に記載の方法。
【請求項１】
基板、該基板上に設けられた磁気記録層を含む磁気記録媒体上に、リフトオフ層、第１のハードマスク、及び該第１のハードマスクとは異なる材料からなり、該リフトオフ層を溶解する剥離液と同じ剥離液に溶解可能な第２のハードマスクを形成し、
該第２のハードマスク、該第１のハードマスク、及び該剥離層を各々エッチングして、面内方向に規則的に配列されたパターンを有するマスク層を形成し、
該マスク層を介して前記磁気記録層をパターニングし、記録部、及び非記録部を形成し、
前記マスク層を前記剥離液に供し、前記リフトオフ層及び第２のハードマスクを溶解せしめ、該マスク層を剥離することを含む磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記リフトオフ層と前記第２のハードマスクは、マグネシウム、バナジウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、ゲルマニウム、ヒ素、モリブデン、アンチモン、タングステン、レニウム、タリウム、及び鉛、その合金、及びそれらの元素を５０原子％以上含む化合物からなる群から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記リフトオフ層と前記第２のハードマスクは、モリブデン、タングステン、その合金、モリブデンあるいはタングステンを及びそれらの元素を５０原子％以上含む化合物からなる群から選択される請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２のハードマスクは、前記リフトオフ層の厚さより大きい厚さを有する請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記リフトオフ層がマグネシウム、バナジウム、マンガン、亜鉛、ゲルマニウム、ヒ素、モリブデン、アンチモン、タングステン、レニウム、タリウム、及び鉛からなる群から選択される少なくとも１種を含む場合、第１のハードマスクはアルミニウム、ＡｌＯｘ（０＜ｘ≦３／２）、ＡｌＮｘ（０＜ｘ≦１）、クロム、ＣｒＯｘ（０＜ｘ≦３／２）、ＣｒＮｘ（０＜ｘ≦１）、ニッケル、ニッケルタンタル、銅、ルテニウム、及びそれらの化合物からなる群から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記リフトオフ層が鉄、コバルト、及びニッケルからなる群から選択される少なくとも１種を含む場合、第１のハードマスクは、炭素、ＳｉＯ２、ＣｒＯｘ（０＜ｘ≦３／２）、及びＡｌＯｘ（０＜ｘ≦３／２）からなる群から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項７】
剥離液は、過酸化水素、硝酸、硫酸、リン酸、ホウ酸、クロム酸、フッ酸、ヨウ化水素、臭化水素、蟻酸、酢酸、シュウ酸、及びその混合物溶液からなる群から選択される請求項１に記載の方法
【請求項８】
前記剥離液は３〜６のｐＨ値を有する請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記剥離液は過酸化水素水である請求項７に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−５８２７８（Ｐ２０１３−５８２７８Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９５２２２（Ｐ２０１１−１９５２２２）
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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