CN1326121C - 磁记录介质及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种磁记录介质及其制造方法，可以进行高密度记录且耐久性优异。该磁记录介质，其特征在于包括：在非磁性基片上形成的软磁性层上分离排列的多个铁磁性体点；以及形成在各个铁磁性体点上的碳层，该碳层在通过铁磁性体点中心的截面上的膜面形状是平滑的，且具有从所述铁磁性体点的中心向外缘逐渐减小的膜厚。

Description

磁记录介质及其制造方法

(本申请基于并要求以2003年9月30日在日本提交的在先日本专利申请2003-341304为优先权，该日本专利申请的全部内容在此引作参考。)

技术领域

本发明涉及能够进行高密度磁记录的磁记录介质及其制造方法。

背景技术

近年来，图像、影像、声音等数据的多媒体化日益发展，每一个用户的检索数据的信息量日益增大。因此，要求数据库的大容量化、高速化。另一方面，随着HDD(硬盘驱动器)的记录容量的增大，通过提高磁记录介质的面记录密度，可使磁记录介质上的各记录位的尺寸成为数10nm左右的极细微尺寸。为了从这样细微的记录位重放输出，对于各个位，在可能的限度，必须确保大的饱和磁化和膜厚。但是，记录位的细微化，使得每一个位的磁化量变小，由于“热起伏”而导致的磁化反转，产生所谓的磁化信息消失的问题。

一般，这种“热起伏”对Ku·V/(k·T)的值小的影响程度大。这里，Ku表示磁各向井性能密度，V表示磁化最小单位体积，k表示波尔兹曼常数，T表示绝对温度。就经验而言，如果Ku·V/(k·T)不足100，则产生“热起伏”引起的磁化反转。即，使磁性颗粒的磁化方向保持在一个方向所必需的磁各向异性能，用磁各向异性能密度Ku与磁性颗粒体积V的乘积表示，如果Ku·V/(k·T)不足100，则使磁性颗粒的磁化方向保持在一个方向所必需的磁各向异性能处于室温的热起伏能量的程度。因此，磁化随时间起伏，产生记录的信息消失这样的现象。

对于纵向磁记录方式的磁记录介质，由于记录密度高的区域的记录位内的退磁场强，所以易于受来自磁性颗粒直径比较大的“热起伏”影响。与此相反，对于垂直磁记录方式的磁记录介质，磁性颗粒在膜厚方向生长，由于可保持介质表面的粒径小而增大磁化最小单位体积，所以能够抑制“热起伏”的影响。但是，如果今后进一步开发磁记录介质的高密度化，则即使是垂直磁记录方式，对热起伏的耐性也会出现极限。

作为解决这种热起伏耐性的问题的介质，称为“构图介质”的磁记录介质引人注目(例如参见特开2001-176049号公报(第1图))。构图介质一般是在非磁性体层中分别独立地形成多个构成记录位单位的磁性体区域的磁记录介质，可以称为将磁性连续的磁性薄膜按记录磁畴的大小分割的介质。一般的构图介质中，作为非磁性体层，例如采用SiO₂、Al₂O₃、TiO₂等氧化物或者Si₃N₄、AlN、TiN等氮化物、TiC等碳化物、BN等硼化物，在这些非磁性体层中选择地形成铁磁性体区域。

构图介质是按记录磁畴的大小分割磁性薄膜，所以可以增大磁化最小单位体积，能够避免热起伏的问题。现有的连续磁性薄膜，作为磁性颗粒数，每一个位含有高达1000晶粒左右，但是随着高记录密度化的进展，与一位对应的晶粒数减少。由于记录标记边界由晶粒边界决定，所以为了确保S/N，必须使晶粒极小。因此，现有的连续膜不能减小V。但是，在构图介质中，由于能够用结构来规定记录磁畴的边界，所以可期望不减小V而提高S/N。

构图介质中，由于作为记录位单位的铁磁性体区域是独立的，所以可防止各个记录位之间的干扰，具有因邻接位引起的记录消失和噪声得以降低的效果。并且，通过构成图形，可以达到增大磁畴壁移动阻抗、提高磁特性的目标。

另一方面，在提高磁道密度的情况下，邻接的磁道之间的干扰这样的问题明显化。特别是因记录磁头磁场边缘效应产生的写入真实的降低成为重要的技术问题。因此，提出了对记录磁道之间进行物理分隔的分离介质(例如参见特开7-85406号公报(第1图))。在便用这种分离介质的情形，可以减少记录时的边缘擦除现象、重放时造成邻接磁道信息混合的边缘引导现象。由于能够大幅度提高磁道方向的密度，所以可以提供高密度的磁记录介质。

就构图介质而言，由于必须物理分离记录磁道方向、记录线方向，所以高度的纳米技术成为必要。由于分离介质中仅分离记录磁道方向，所以与构图介质相比，易于形成图形。

如上所述，由于构图介质能够抑制因“热起伏”引起磁化反转，所以作为高密度磁记录介质是有效的。而且，由于分离介质可以提高磁道方向密度，所以作为高密度磁记录介质是有效的。但是，在这些构图介质中进行记录写入时，电场聚集在记录磁道(或者记录位)的角部，因电火花产生静电破坏。这种局部的静电破坏使得磁性体变劣，存在构图介质和分离介质(以下也称为构图介质)的寿命缩短这样的问题。

并且，与现有的连续膜相比，构图介质还存在所谓的难以涂敷润滑剂的问题。润滑剂(一般是全氟聚醚)由与磁记录介质表面形成的碳化学地结合的部分(吸附层)以及无化学结合的可自由活动的部分(自由层)组成。对于抑制因与记录重放磁头接触等导致的润滑剂的减少和损失，并且对于防止磁盘旋转时的离心力而导致的旋转断裂，吸附层是重要的。对于使减少的部分流动，覆盖该部分，进行自行修复，自由层是重要的。由于构图介质中作为保护层形成的碳的表面积较大，所以润滑剂的吸附层较多，自由层较少。因此，如果长时间使用，不能追加自由层的自行修复，结果构图介质的寿命缩短。

再有，作为构图介质的寿命缩短的原因，例如有介质表面的异常突起。异常突起和记录重放磁头冲突，除了担心产生故障之外，还有因冲突而产生的热量的影响，而使记录重放磁头和磁记录介质劣化。就构图介质而言，为了加工磁性体，采用硬掩模(一般是钛、钽等金属)，但是这种硬掩模剥离困难，不能剥离的硬掩模成为异常突起的原因。

发明内容

考虑到上述问题，本发明的目的在于提供一种可以进行高密度记录并且耐久性优异的磁记录介质及其制造方法。

根据本发明的一种磁记录介质，其特征在于包括：分离排列在形成于非磁性基片上的软磁性层上的多个铁磁性体点；以及形成在各个铁磁性体点上的碳层，该碳层在通过上述铁磁性体点中心的截面上的膜面形状是平滑的，且其膜厚从所述铁磁性体点的中心向外缘逐渐减小，其中，在到所述铁磁性体点的端部的距离为所述铁磁性体点的半径的1/10的位置处的所述碳层的膜厚与所述碳层的中央部的膜厚的比≤0.9。

相据本发明的另一种磁记录介质，其特征在于包括：由分离设置在形成于非磁性基片上的软磁性层上、宽度方向的截面呈凸形状的铁磁性体构成的多个记录磁道；以及在各个记录磁道的上表面上形成的碳层，所述碳层在所述记录磁道的宽度方向的剖面上的膜面的外形形状是平滑的，且其膜厚从所述记录磁道的宽度的中央部向所述记录磁道的侧面逐渐减小；上述记录磁道的侧部露出铁磁性体；其中，所述碳层在到所述记录磁道的侧部的距离为所述记录磁道的宽度的1/10的位置处的膜厚与所述记录磁道的宽度的中央部的所述碳层的膜厚的比≤0.9

本发明还提供了一种磁记录介质的制造方法，其特征在于包括以下工序：在形成于非磁性基片上的软磁性层上形成铁磁性体层；在所述铁磁性体层上形成由碳构成的掩模；用所述由碳构成的掩模，对所述铁磁性体层进行控制离子入射角的离子切削，其中，一边使离子入射角度从浅的角度向深的角度做多阶段变化，一边进行所述离子切削工序。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施方式的磁记录介质的构成剖面图。

图2是说明第一实施方式的磁记录介质的碳层膜厚的剖面图。

图3是展示采用上浮型记录重放磁头，对端部附近的碳层膜厚与中央部的碳层膜厚之比不同的磁记录介质的试样写入数据后进行耐久性试验的结果图。

图4是根据本发明的第二实施方式的磁记录介质的构成斜视图。

图5是根据本发明的第三实施方式的磁记录介质的构成斜视图。

图6是第三实施方式的第一变形例的剖面图。

图7是第三实施方式的第二变形例的剖面图。

图8是本发明第四实施方式的磁记录介质的制造方法的工序剖面图。

图9是本发明第四实施方式的磁记录介质的制造方法的工序剖面图。

图10是本发明第四实施方式的磁记录介质的制造方法的工序剖面图。

图11是本发明第四实施方式的磁记录介质的制造方法的工序剖面图。

图12是本发明第五实施方式的磁记录介质的制造方法的工序剖面图。

图13是本发明第五实施方式的磁记录介质的制造方法的工序剖面图。

图14是本发明第五实施方式的磁记录介质的制造方法的工序剖面图。

图15是本发明第五实施方式的磁记录介质的制造方法的工序剖面图。

图16是本发明第五实施方式的磁记录介质的制造方法的工序剖面图。

图17是根据本发明的第五实施方式的磁记录介质的制造方法的工序剖面图。

图18是根据本发明的第六实施方式的磁记录介质的制造方法的工序剖面图。

图19是根据本发明的第六实施方式的磁记录介质的制造方法的工序剖面图。

图20是根据本发明的第六实施方式的磁记录介质的制造方法的工序剖面图。

图21是根据本发明的第六实施方式的磁记录介质的制造方法的工序剖面图。

图22是拇据本发明的第六实施方式的磁记录介质的制造方法的工序剖面图。

图23是根据本发明的第七实施方式的磁记录介质的制造方法的工序剖面图。

图24是根据本发明的第七实施方式的磁记录介质的制造方法的工序剖面图。

图25是根据本发明的第七实施方式的磁记录介质的制造方法的工序剖面图。

图26是根据本发明的第七实施方式的磁记录介质的制造方法的工序剖面图。

图27是根据本发明的第七实施方式的磁记录介质的制造方法的工序剖面图。

图28是根据本发明的第七实施方式的磁记录介质的制造方法的工序剖面图。

图29是本发明的实施例与对比例的特性说明图。

图30是表示根据第二实施方式的变形例的磁记录介质结构的斜视图。

图31是表示根据第三实施方式的第一变形例的磁记录介质结构的斜见图。

图32是表示根据第三实施方式的第二变形例的磁记录介质结构的斜视图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式予以说明。

(第一实施方式)

根据本发明的第一实施方式的磁记录介质的构成如图1所示。图1是展示本实施方式的磁记录介质的构成的剖面图。根据本实施方式的磁记录介质是构图介质，包括：在非磁性基片2上形成的软磁性层4，在该软磁性层4上形成的由铁磁性体构成的分离的点6(以下称为铁磁性体点6)，在铁磁性体点6上形成的碳层8。碳层8如下地构成，是截面的膜面形状平滑的曲线，其膜厚从铁磁性体点6的中心向铁磁性体点6的外缘逐渐减小。

如此构成的本实施方式中，由于磁层8的剖面的膜面外形形状是平滑的曲线，其膜厚从铁磁性体点6的中心向铁磁性体点6的外缘逐渐减小，所以能够防止记录写入时产生电火花，可以大幅度提高磁记录介质的耐久性。并且，由于是构图介质，所以能够进行高密度记录。

再有，在本实施方式中，如图2所示，在到铁磁性体点6的端部的距离为铁磁性体点6的半径r的1/10的位置，碳层8的膜厚a与碳层8的中央部膜厚b的比(a/b)，优选为≤0.9。以下对此予以说明。

制作磁记录介质的试样，这些试样的碳层8的剖面形状是平滑的，端部附近预定位置(到铁磁性体点6的端部的距离为铁磁性体点6的半径r的1/10的位置)的碳层8的膜厚a与中央部的碳层8的膜厚b的比备不相同。而且，采用上浮型记录重放磁头，对制作的全部试样进行写入后的耐久性试脸，描绘直至不能见到记录重放波形的时间的结果，如图3所示。从图3所示结果可见，比例a/b≤0.9的试样中，可以确认数日到一周左右的耐久性，但是比例a/b＞0.9的试样，可确定数小时后记录重放磁头就损坏了。

(第二实施方式)

以下，图4示出根据本发明的第二实施方式的磁记录介质的构成。图4是根据本实施方式的磁记录介质的构成的斜视图。根据本实施方式的磁记录介质，是记录磁道之间被物理地分隔的分离介质，包括：在非磁性基片2上形成的软磁性层4，在该软磁性层4上形成的由铁磁性体构成的记录磁道16，在该记录磁道16上形成的碳层18。在本实施方式中，记录磁道16的侧面露出铁磁性体，不覆盖碳。

现有例的构图介质中，由于用碳构成的保护膜金面地覆盖孤立化的铁磁性体构成的记录层，所以碳构成的保护膜的表面积比记录磁道为连续膜的情形要大。因此，涂敷润滑剂时，在与碳构成的保护膜之间形成大量的润滑剂吸附层，相反，润滑剂的自由层却反而变少。因而，在进行长时间记录重放试验时，对记录重放磁头的接触导致的润滑剂减少和损失进行自行修复的能力下降，构图介质的寿命缩短。

与此不同，在本实施方式中，通过在记录磁道16的侧面露出铁磁性体，从而使得构成保护膜的碳层18的表面积与记录磁道为连续膜的现有情形处于同一程度，可以充分地形成润滑剂的自由层，能够进行长时间的记录重放试验。由此，可以大幅度提高磁记录介质的耐久性。而且，由于是构图介质(分离介质)，所以可以进行高密度记录。

并且，在本实施方式中，碳层18是平坦的，碳层18在记录层16的宽度方向剖面上的膜面外形形状与第一实施方式的情形相同，是平滑的曲线，其膜厚优选从记录磁道16的宽度中心向记录磁道16的侧面逐渐减小(参见图30)。再有，在本实施方式中，与第一实施方式的图2所示情形同样地，在距离记录磁道16的侧部为记录磁道16的宽度的1/10的位置，碳层18的膜厚a与碳层18在记录磁道宽度中央部位的膜厚b的比(a/b)优选为≤0.9。

(第三实施方式)

以下，图5示出根据本发明第三实施方式的磁记录介质的构成。图5是根据本实施方式的磁记录介质构成的斜视图。根据本实施方式的磁记录介质的构成，是在图4所示第二实施方式的磁记录介质中，在记录磁道16之间的沟部(凹部)也形成碳层19，在记录磁道16之间的沟部形成的碳层19的厚度，比记录磁道16上形成的碳层18、19的厚度要薄。

在现有的构图介质的制造工序中，主要是使用剥离困难的金属掩模(硬掩模)。在硬掩模的剥离中一般是使用氟化碳系(CF₄、CHF₃、C₂F₈等)的RIE(反应离子蚀刻)，采用这种工序无法剥离的部分成为异常突起的原因。

因此，如后所述，代替剥离困难的金属掩模，通过采用氧的RIE形成碳掩模，形成不进行剥离的碳保护膜，如此制作构图介质(分离介质)。由于在铁磁性体构成的记录磁道16的上部形成碳掩模18和碳保护膜19，所以比凹部的碳层19更厚。通过如此制作，可以防止形成异常突起，能够大幅度提高构图介质(分离介质)的耐久性。

而且，在本实施方式中，在记录磁道16的上表面上形成的碳层18、19是平坦的，碳层18、19在记录磁道16宽度方向剖面的整体膜面的外形形状与第一实施方式的情形相同，是平滑的曲线，其膜厚优选为从记录磁道16的宽度中心向记录磁道16的侧面逐渐减少(参见图31)。再有，在本实施方式中，与第一实施方式的图2所示情形同样地，在距离记录磁道16的侧部为记录磁道16的宽度的1/10的位置，碳层18、19的全部膜厚a与碳层18、19在记录磁道宽度中央部位的膜厚b的比(a/b)优选≤0.9。

再有，磁记录介质是具有铁磁性体点6、而不是记录磁道16的构图介质的情形如图6所示。并且，如图7所示，即使在铁磁性体点6的至少一个方向的侧面20不形成碳保护膜19，也可以获得同样的效果。在图7所示的情形，碳保护膜19可以通过从斜的方向蒸镀碳来形成。再有，在图7中，是具有铁磁性体点6的构图介质，但是如图32所示，也可以是具有铁磁性体构成的记录磁道16的分离介质的情形。此时，在图32中，如下地构成，在记录磁道的一个侧面也形成碳保护膜19，在另一个侧面20不形成碳保护膜。

(第四实施方式)

以下，参照图8～图11说明根据本发明的第四实施方式的磁记录介质的制造方法。本实施方式的制造方法是采用纳米印记法的加工方法。

首先，如图8所示，在例如SiO₂、Si等构成的非磁性基片50上，依次形成软磁性衬底层52、铁磁性体层54。在铁磁性体层54上形成碳56。在碳56上形成抗蚀剂层58，在抗蚀剂层58上压制压模60，压模60用于在形成的抗蚀剂层58上形成与记录磁道、追踪伺服信号、地址信息信号、重放时钟信号等相当的凹凸，进行转印。采用这种压模60的压制的形状转印法称为印记法。

如图9所示，印记法产生的形状转印的问题点在于，在抗蚀剂层58上留有残余(凹部的底部残留的抗蚀剂)59。由于存在这种残余59，所以在通过RIE、Ar离子切削等的干法蚀刻对抗蚀剂层58的下层的磁性层进行蚀刻时，形状明显变劣。因此，在本实施方式中，在作为被蚀刻物体的磁性层54的上部形成碳56。可以通过氧等离子体去除残余59，同样也可以通过氧等离子体腐蚀碳56。通过采用具有各向井性的氧等离子体、例如低压的氧等离子体的腐蚀，在去除残余59的同时，还可以腐蚀碳56，形成碳构成的碳硬掩模56a(参见图10)。通过这样制作，可以省略一个工序。

之后，如图10所示，以碳硬掩模56a作为掩模，采用RIE、Ar离子切削等干法蚀刻，对磁性层54进行构图，形成磁性层54a。在通常的硬掩模加工时，在此之后必须有硬掩模去除工序。因此通过该硬掩模去除工序未能剥离的硬掩模残余成为异常突起的原因，成为构图介质的上浮型记录重放磁头的压碎的主要原因。但是，在本实施方式中，通过控制例如Ar离子切削的离子入射角度，使得碳硬掩模56a的厚度从铁磁性体层54a上部的中心向外缘逐渐减少，从而使碳硬掩模56a构成为碳56b。

就现有的蚀刻而言，为了使图形边缘接近90°直立，并且角呈现锐利，是采用设置焦点的蚀刻条件，但是本实施方式中，通过使离子入射角度从浅的角度(例如30度)向深的角度(例如70度)两阶段变化或者多阶段变化，可以制作如第一实施方式所述的结构。而且，离子入射角度是离子入射方向与基片垂直方向之间的角度。通过这样制作，可以通过更简化的制造方法来提供耐久性大幅度提高的构图介质。

(第五实施方式)

以下，参照图12到图17说明根据本发明第五实施方式的磁记录分质的制造方法。本实施方式的制造方法是采用纳米印记法形成图形，在形成的图形中填充SOG(在玻璃上旋涂)，由此反转图形。

首先，与第四实施方式同样地，在非磁性基片50上依次形成软磁性衬底层52、铁磁性体层54。而且，在铁磁性体层54上形成碳56，在碳56上形成抗蚀剂层58(参见图12)。之后，在抗蚀剂层58上压制压模60，在抗蚀剂层58上转印凹凸(参见图13)。

随后，采用例如旋涂法或者浸渍法来涂敷SOG，在抗蚀剂层58上形成的凹部中填充SOG62(参见图14)。为了更加易于填充SOG，也可以对印记后的抗蚀剂层58进行热处理或紫外线处理，使其硬化。由于SOG用有机溶剂稀释，所以在硬化的图形中填充的SOG其形状转印特性良好。

采用氧等离子体处理、例如使用O₂气体的RIE，对在印记图形58上填充SOG的试样进行腐蚀。SOG与使用一般的抗蚀剂的氧气的RIE中的流量选择比为70倍，因此去除SOG覆盖的部分之外的抗蚀剂层58，形成抗蚀剂图形58a(参见图15)。由此，形成由SOG62和抗蚀剂图形58a构成的蚀刻掩模。经过此工序，除了可以形成印记图形的反转形状，也无需考虑印记法产生的抗蚀剂层58残余的问题。再有，通过利用SOG和抗蚀剂的高选择比，可以形成长宽比高的蚀刻掩模。

接着，采用上述蚀刻掩模腐蚀碳层56，形成碳掩模56a(参见图16)。随后，去除蚀刻掩模。并且，与第五实施方式同样地，采用碳掩模56a构图磁性体层54，获得构图的铁磁性体54a和设置在该铁磁性体54a上的碳56b。此时，碳56b成为其厚度从铁磁性体层54a上部中心向外缘逐渐减少的结构(参见图17)。

通过如此制作，可以使耐久性大幅度提高的构图介质形成为期望的图形，而与印记中使用的压模的正负形状元关。

(第六实施方式)

以下，参照图18到图22说明根据本发明第六实施方式的磁记录介质的制造方法。本实施方式的制造方法是采用纳米印记法在SOG上形成图形。SOG是液相的玻璃，可以采用纳米印记法直接形成图形。

首先，在非磁性基片50上依次成膜软磁性衬底层52、铁磁性体层54、碳层56，采用例如旋涂法或浸渍法在其上形成SOG62(参见图18)。之后，采用压模60，通过印记法直接在SOG62上形成图形(参见图19)。此时，在SOG62的凹部留有残余，未到达碳层56。

由于SOG是对干法腐蚀耐性优异的物质，所以能够将形状更优异的图形作为蚀刻掩模。即，就采用氧气的RIE而言，由于抗蚀剂与氧产生的化学反应占的比例较多，所以难以进行各向异性腐蚀，用于蚀刻碳层的蚀刻掩模形状劣化的可能性高。使用氟化碳系气体(CF₄、CHF₃、C₂F₈等)的RIE容易成为各向异性腐蚀。另一方面，使用氟化碳系气体的RIE不能腐蚀抗蚀剂，但是SOG可以做到。

因此，通过使用氟化碳系气体的RIE，对由印记直接形成图形的SOG62进行各向异性腐蚀，去除印记产生的SOG残余，形成SOG构成的蚀刻掩模62a(参见图20)。使用该蚀刻掩模62a，对碳层56进行构图，形成碳硬掩模56a，然后去除蚀刻掩模62a。并且，使用碳硬掩模56a，与第四实施方式同样地对磁性体层54实施氧气的RIE(参见图21)。这样一来，如图22所示，获得构图的铁磁性体54a和设置在该铁磁性体54a上的碳56b，此时，碳56b构成为其厚度从铁磁性体层54a上部中心向外缘逐渐减少的结构(参见图22)。

当然，SOG也可以是由氧RIE产生的，可以通过氧RIE去除印记法留下的残余，也可以同时进行碳层的腐蚀。通过这样的制作，可以大幅度提高耐久性，并且可以在印记压模所形成的图形上形成更真实的图形。

并且，在通过采用氟化碳系气体的RIE进行各向异性腐蚀之前，也可以先利用氟气体进行各向异性腐蚀的工序。

(第七实施方式)

以下，参照图23到28说明根据本发明第七实施方式的磁记录介质的制造方法。本实施方式的制造方法利用自组织化现象形成图形。

首先，如图23所示，在非磁性基片50上依次成膜软磁性衬底层52、铁磁性体层54、碳层56、抗蚀剂层58。并且，采用旋涂法把溶解在有机溶剂中的PS(聚苯乙烯)-PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)二嵌段共聚物66形成在抗蚀剂层58上(参见图23)。

然后，如图24所示，在140℃～200℃左右的温度进行热处理，使得PS-PMMA二嵌段共聚物薄膜66发生自组织化的相分离，获得纳米尺寸的海岛结构。该利用自组织化现象的纳米图形形成方法，与通常的图形形成法例如EB描画、光刻法、X射线光刻法、邻近场光刻法、干涉曝光法、FIB(聚焦离子束)等相比，可以在短时间内廉价地形成大面积的纳米图形。就二嵌段共聚物而言，可以根据预定的结构(直径、间距、腐蚀率)，使用各种聚合物。通过PS-PMMA二嵌段共聚物的自组织化发生的相分离，按六方晶格排列PMMA的纳米尺寸的点68。再有，在图24中，标记69表示聚苯乙烯。

之后，通过氧等离子体处理(例如使用氧气的RIE)选择地仅去除PMMA(参见图25)，在去除了PMMA的孔70中埋入SOG72(参见图26)。接着，通过使用氧气的RIE，对抗蚀剂层58进行构图。此时，去除被SOG72覆盖的抗蚀剂之外的抗蚀剂，形成抗蚀剂图形58a。使用该抗蚀剂图形58a和SOG72构成的蚀刻掩模，通过采用O₂的RIE，对碳层56进行构图，形成碳硬掩模56a(参见图27)。之后，去除抗蚀剂图形58a和SOG72构成的蚀刻掩模。并且，使用硬掩模56a，与第四实施方式同样地在磁性体层54上进行氧气的RIE。这样一来，如图28所示，就可获得构图的多个铁磁性体54a和设置在铁磁性体54a上的碳56b。在此情形，碳56b成为其厚度从铁磁性体54a上部中心向外缘逐渐减少的结构(参见图28)。

通过这样制作，可以大幅度提高耐久性，并且可以廉价地形成大面积的纳米尺寸的图形。

而且，在上述实施方式中，使用软磁性层、铁磁性体层、碳、自组织化磁嵌段共聚物，以下对这些材料予以说明。

(软磁性层)

作为软磁性层，可以使用组成中含有铁、镍、钴中的任一种元素的软磁性材料，例如CoFe、NiFe、CoZrNb、铁氧体、铁硅合金、铁碳合金等。软磁性层的细微结构如果与铁磁性层的结构相同，则在结晶性和细微结构控制方面是有利的，但如果优先考虑磁特性，则也可以是其它的结构。例如，可以考虑非晶态的软磁性层和结晶态的铁磁性层，或者相反。而且，软磁性层既可以是软磁性微颗粒存在于非磁性体基质中、即所谓的颗粒结构，也可以是磁特性不同的多层(例如软磁性层/非磁性层的多层膜)的结构。

再有，记录重放时之外的软磁性层的磁各向异性的方向垂直于膜面，在面内圆周方向，在面内半径方向、或者这些情况的合成均可。

软磁性层应具有如下程度的剩磁，在记录重放时，在单磁极磁头的磁场的作用下，使得磁取向(自旋方向)形成变化闭合的磁性环路。一般，优选在数kOe以下，如果≤1kOe更好，≤50Oe最好。

(铁磁性体层)

作为铁磁性体层，可以使用目前磁记录介质通常使用的铁磁性材料。即，适用饱和磁化强度Is大且磁各向异性强的材料。由此来看，可以使用选自例如Co、Pt、Sm、Fe、Ni、Cr、Mn、Bi和Al以及这些金属的合金之中的至少一种。这些材料之中，特别优选使用结晶磁各向异性强的Co合金，特别是以CoPt、SmCo、CoCr作为基体的合金和FePt、CoPt等规范合金。具体地讲，有Co-Cr、Co-Pt、Co-Cr-Ta、Co-Cr-Pt、Co-Cr-Ta-Pt、Fe₅₀Pt₅₀、Co₅₀Pt₅₀、Fe₅₀Pd₅₀、Co₇₅Pt₂₅等。而且，除此之外，也可以从Tb-Fe、Tb-Fe-Co、Tb-Co、Gd-Tb-Fe-Co、Gd-Dy-Fe-Co、Nd-Fe-Co、Nd-Tb-Fe-Co等稀土类-过渡金属合金、磁性层和贵金属层的多层膜(人工晶格：Co/Pt、Co/Pd等)、PtMnSb等类金属、Co铁氧体、Ba铁氧体等磁性氧化物等中广泛选择。

就控制铁磁性体层的磁特性的目的而言，也可以使用上述磁性体与选自磁性元素Fe、Ni中的至少一种以上的元素进行合金化后的材料作为铁磁性体层。并且，为了提高磁特性，可以在这些金属或合金中加入添加物，例如Cr、Nb、V、Ta、Mo、Ti、W、Hf、Cr、In、Zn、Al、Mg、Si、B等，或者这些元素与选自氧、氮、碳、氢中的至少一种元素的键合物。

关于铁磁性体层的磁各向异性。只要是以垂直磁各向异性成分为主，面内磁各向异性成分也可以。对铁磁性体层的厚度没有特别的限制，但是如果考虑高密度记录，则应≤100nm，≤50nm更好，≤20nm最好。并且，如果＜0.1nm，则由于难以构成连续的薄膜，故不宜采用。

此外，铁磁性体层优选为由磁性颗粒与其间存在的非磁性物质构成的复合材料，因为能够进行以磁性颗粒为反转单位的高密度磁记录。但是，在记录区域图形化的情况，非磁性物质的存在不是必要的，因此也可以是稀土类-过渡金属合金这样的连续非晶态磁性体。

(碳)

碳可以分为sp2键合碳(石墨)和sp3键合碳(金刚石)两类。sp3键合碳在耐久性和耐蚀性方面优异，由于是结晶质，所以石墨的表面平滑性差。通常，碳的成膜是通过使用石墨靶的溅射法形成的。采用这种方法，形成sp2键合碳与sp3键合碳混合的非晶碳。sp3键合碳比例大的称为类金刚石碳(DLC)。由于耐久性和耐蚀性优异，是非晶的，所以表面平滑性也优异，因此作为磁记录介质的表面保护膜加以利用。由于CVD(化学汽相淀积)法形成的DLC成膜，是通过对原料气体在等离子体中激发、分解、化学反应，生成DLC，所以通过满足条件，可以形成更富含sp3键合碳的DLC。

(自组织化：二嵌段共聚物)

嵌段共聚物是由多个单独高分子作为部分构成成分(嵌段)的直链高分子构成的共聚物。例如，聚合物链A和B具有-(AA··AA)-(BB··BB)-这样的结构。嵌段共聚物通过进行热处理，成为聚合物A凝集的A相和聚合物B凝集的B相分离结构。例如，A相和B相是交替正规呈现的“薄片”结构，其中一相是呈现棒状的“圆筒”结构，一相是按球状分布的“海岛”结构。就由嵌段共聚物形成微相分离结构而言，两相的体积比例是重要的。聚合物A和聚合物B可以选自任意一种聚合物，但是从光刻的观点来看，最好选择干法蚀刻率的差大的物质。优选具有比较好的耐腐蚀性的芳香族聚合物(例如聚苯乙烯、聚乙烯萘(ポリビニルナフタレン)、聚α甲基苯乙烯、聚乙烯吡啶等)、与干法蚀刻率快速的丙烯基系聚合物(例如PMMA、聚甲基丙烯酸甲酯等)的组合。PS(聚苯乙烯)和PMMA结合的二嵌段共聚物的情况，利用干法蚀刻耐性较大的差异，可以选择地权去除PMMA。PS与乙烯吡啶的二嵌段共聚物相分离成为漂亮的海岛结构，但由于在干法蚀刻耐性方面几乎没有差异，因此以相分离结构作为蚀刻掩模是困难的。可以通过聚合物A和聚合物B的分子量来控制相分离结构的大小(点直径、间距)。例如，在PS-PMMA二嵌段共聚物的情形，通过使PS的分子量为172000，PMMA的分子量为41500，可以使PMMA点的直径为40nm，间距为80nm。如果减小分子量，结构也随之减小。例如，通过使PS的分子量为43000、PMMA的分子量为10000，可以使PMMA点的直径为10nm，间距为29nm。

以下，说明本发明的实施例。

(实施例1)

在玻璃基片上形成膜厚200nm的CoZrNb作为软磁性层。接着，采用溅射蒸镀法，形成15nm的CoCrPt合金膜作为铁磁性层，通过CVD法在其上形成20nm的碳。之后，形成50nm厚的抗蚀剂层，然后，采用镍压模，通过纳米印记法形成凹凸，该镍压模是通过深紫外(DeepUV)切割，全面形成间距为40nm、平台部200nm的平台/沟槽图形。随后，通过使用氧气的100W的弱RIE，去除印记残余，通过200W的强RIE，腐蚀碳层，形成碳硬掩模。之后，通过Ar离子切削，腐蚀15nm的作为铁磁性层的CoCrPt合金获得构图介质(分离的)。

对作为硬掩模的碳层进行腐蚀，使得离子入射角度从基片垂直方向向纵向逐渐变化，以使碳层的厚度向端部减小膜厚。通过剖面TEM(透射电子显微镜)，可以证实确定的位置，是如图1所示的结构。即，碳层的中央部的膜厚是5nm，端部，即在距离端部为铁磁性体点的半径1/10的位置的碳层膜厚是3.5nm。铁磁性体层的CoCrPt的高度是15nm，沟槽部露出软磁性层的CoZrNb。利用磁光学克尔效应，测量磁化曲线(克尔磁滞回线)，铁磁性层的矫顽力是4000Oe。

涂敷润滑剂，设定上浮量为12nm、以4200rpm进行上浮型记录重放磁头的耐久性试验，即使经过一周，也能够明显地观察剖重放波形。

(对比例1)

采用一般的方法制作构图介质。即，在玻璃基片上形成膜厚200nm的CoZrNb作为软磁性层。接着，采用溅射蒸镀法，形成15nm的CoCrPt合金膜作为铁磁性层，之后，形成50nm厚的抗蚀剂层。然后，采用实施例1所用的镍压模，通过印记形成图形，通过氧RIE去除印记残余。通过Ar离子切削腐蚀磁性层，之后剥离抗蚀剂，形成5nm的碳保护层。即，制作了构图介质。

涂敷润滑剂，设定上浮量为12nm、以4200rpm进行上浮型记录重放磁头的耐久性试验，经过1小时左右，重放波形开始衰减，其后数分钟即完全不能观察到重放波形。

(实施例2)

在实施例1中，改变条件，制作碳层的厚度呈现端部的膜厚a比中央部的膜厚b减小这样的结构的试样。对全部试样进行上浮型记录重放磁头的耐久性试验，将直到不能看到记录重放波形的时间绘制曲线，如图3所示，存在明显的阈值。即，a/b≤0.9的试样中，能够证实数日～一周左右的耐久性，但是a/b＞0.9的试样，发现数小时后记录重放磁头就损坏了。

(实施例3)

对由对比例1制作的现有的构图介质进行上浮型磁头试验时，在上浮型磁头上安装AE传感器，按时间绘制AE传感器的输出的积分值，如图29的曲线g1所示。即，从试验开始后15分钟，噪声输出开始增大。这意味着润滑剂的自由层部分减少，判断为离心力造成的旋转断裂，或者磁头接触的润滑剂的减少未能补充。

与此相反，对实施例1制作的试样进行同样的测定，如图29的曲线g2所示。判断为AE传感器噪声输出几乎没有变化，可以充分补充润滑剂的减少。

如上所述，根据本发明的各个实施方式，可以获得可高密度记录并且耐久性优异的磁记录介质。

Claims (10)

1.一种磁记录介质，其特征在于包括：

分离排列在形成于非磁性基片上的软磁性层上的多个铁磁性体点；以及

形成在各个铁磁性体点上的碳层，该碳层在通过上述铁磁性体点中心的截面上的膜面形状是平滑的，且其膜厚从所述铁磁性体点的中心向外缘逐渐减小，

其中，在到所述铁磁性体点的端部的距离为所述铁磁性体点的半径的1/10的位置处的所述碳层的膜厚与所述碳层的中央部的膜厚的比≤0.9。

2.根据权利要求1的磁记录介质，其特征在于，在所述多个铁磁性体点之间的软磁性层上也形成有碳层，在所述铁磁性体点上形成的碳层的膜厚大于在所述多个铁磁性体点之间的所述软磁性层上形成的碳层的膜厚。

3.根据权利要求2的磁记录介质，其特征在于，所述多个铁磁性体点的每一个都具有在一个侧部上形成的碳层。

4.根据权利要求1的磁记录介质，其特征在于，所述铁磁性体点由铁磁性材料形成，所述铁磁性材含有选自Co、Pt、Sm、Fe、Ni、Cr、Mn、Bi和Al以及这些金属的合金中的至少一种。

5.一种磁记录介质，其特征在于包括：

由分离设置在形成于非磁性基片上的软磁性层上、宽度方向的截面呈凸形状的铁磁性体构成的多个记录磁道；以及

在各个记录磁道的上表面上形成的碳层，所述碳层在所述记录磁道的宽度方向的剖面上的膜面的外形形状是平滑的，且其膜厚从所述记录磁道的宽度的中央部向所述记录磁道的侧面逐渐减小；

上述记录磁道的侧部露出铁磁性体；

其中，所述碳层在到所述记录磁道的侧部的距离为所述记录磁道的宽度的1/10的位置处的膜厚与所述记录磁道的宽度的中央部的所述碳层的膜厚的比≤0.9。

6.根据权利要求5的磁记录介质，其特征在于，在所述多个记录磁道之间的软磁性层上也形成有碳层，在所述记录磁道的上表面上形成的碳层的膜厚大于在所述多个记录磁道之间的所述软磁性层上形成的碳层的膜厚。

7.根据权利要求6的磁记录介质，其特征在于，所述多个记录磁道的每一个都具有在一个侧部上形成的碳层。

8.根据权利要求5的磁记录介质，其特征在于，所述记录磁道由铁磁性材料形成，所述铁磁性材料含有选自Co、Pt、Sm、Fe、Ni、Cr、Mn、Bi和Al以及这些金属的合金中的至少一种。

9.根据权利要求5的磁记录介质，其特征在于，所述记录磁道的厚度≥0.1nm且≤100nm。

10.一种磁记录介质的制造方法，其特征在于包括以下工序：

在形成于非磁性基片上的软磁性层上形成铁磁性体层；

在所述铁磁性体层上形成由碳构成的掩模；

用所述由碳构成的掩模，对所述铁磁性体层进行控制离子入射角的离子切削，

其中，一边使离子入射角度从浅的角度向深的角度做多阶段变化，一边进行所述离子切削工序。

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