JP5272936B2

JP5272936B2 - Method for producing patterned media type magnetic recording medium

Info

Publication number: JP5272936B2
Application number: JP2009165278A
Authority: JP
Inventors: 克己谷口
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2009-07-14
Filing date: 2009-07-14
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2029-07-14
Also published as: JP2011023052A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a patterned medium type magnetic recording medium which maintains initial magnetic characteristics of an unprocessed magnetic recording medium when a concavo-convex pattern is formed on a surface of the magnetic recording medium to form the patterned medium type magnetic recording medium. <P>SOLUTION: On a surface of a substrate 10, a soft magnetic layer 11, a seed layer 12, an intermediate layer 13, a magnetic layer 14, a second protective layer 17 made of a noble metal material, and a first protective layer 15 made of diamond-like carbon are stacked in this stated order. A predetermined resist 16 pattern is formed on a surface of the first protective layer 15. Thereafter, the first protective layer 15 is selectively removed by oxygen-based dry etching using the resist 16 as a mask to expose the second protective film 17, and the second protective layer 17 and the magnetic layer 14 are selectively removed by inert gas dry etching. Thereafter, the resist 16 is removed, the first protective layer 15 is removed by oxygen dry etching, and the second protective layer 17 is removed by inert gas dry etching. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本技術は、パターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法に関する。 The present technology relates to a method of manufacturing a patterned media type magnetic recording medium.

従来、ハードディスク等の磁気記録媒体はその記録密度を向上させるため、構成材料の変更、記録層の粒子微細化、ヘッドの小型化あるいは垂直磁気記録方式などさまざまな施策がとられているが、記録密度の向上は限界に達しつつある。更なる記録密度の向上には、磁気記録媒体の磁気記録層の表面に微細な凹凸パターン加工を加えて、磁性層を分割するディスクリートトラック型やビットパターン型などのパターンドメディア型の磁気記録媒体が発表されている。 Conventionally, in order to improve the recording density of magnetic recording media such as hard disks, various measures have been taken, such as changing the constituent materials, making the recording layer finer, miniaturizing the head, or perpendicular magnetic recording. The increase in density is reaching its limit. In order to further improve the recording density, a patterned media type magnetic recording medium such as a discrete track type or a bit pattern type in which the magnetic layer is divided by adding a fine uneven pattern to the surface of the magnetic recording layer of the magnetic recording medium. Has been announced.

このようなパターンドメディア型の磁気記録層表面に所望の微細凹凸パターンを形成する概略構成を図２に示す。この図２を参照して、従来の凹凸パターンを形成する工程を説明する。 FIG. 2 shows a schematic configuration for forming a desired fine concavo-convex pattern on the surface of such a patterned media type magnetic recording layer. With reference to this FIG. 2, the process of forming the conventional uneven | corrugated pattern is demonstrated.

まず、ガラス基板１０上に軟磁性層１１、結晶性のシード層１２、Ｒｕなどの中間層１３、強磁性材料層からなる磁気記録層１４などの積層を有する磁気記録媒体の表面にカーボン保護層１５を介してＳＯＧ（ＳｐｉｎＯｎＧｌａｓｓ）からなる厚いレジスト１６で覆う（図２（ａ））。 First, a carbon protective layer is formed on the surface of a magnetic recording medium having a laminate of a soft magnetic layer 11, a crystalline seed layer 12, an intermediate layer 13 such as Ru, and a magnetic recording layer 14 made of a ferromagnetic material layer on a glass substrate 10. 15 is covered with a thick resist 16 made of SOG (Spin On Glass) (FIG. 2A).

所望の凹凸パターンからなる転写パターンを有するスタンパ（図示せず）を用いてナノインプリント法により、凹凸パターンをレジスト１６に転写する（図２（ｂ））。
フッ素系ガスを用いた反応性イオンエッチングによりレジスト１６をエッチングし、レジスト１６の薄い部分を除去して下層のカーボン保護層１５を露出させる（図２（ｃ））。 Using a stamper (not shown) having a transfer pattern composed of a desired concavo-convex pattern, the concavo-convex pattern is transferred to the resist 16 by the nanoimprint method (FIG. 2B).
The resist 16 is etched by reactive ion etching using a fluorine-based gas, and the thin portion of the resist 16 is removed to expose the underlying carbon protective layer 15 (FIG. 2C).

残ったレジスト１６を用いて露出したカーボン保護層１５を、Ｏ₂ガスを用いた反応性イオンエッチングによりエッチングする（図２（ｄ））。カーボン保護層１５上を覆っているレジスト１６をフッ素系ガスを用いた反応性イオンエッチングにより除去する（図２（ｅ））。 The carbon protective layer 15 exposed using the remaining resist 16 is etched by reactive ion etching using O ₂ gas (FIG. 2D). The resist 16 covering the carbon protective layer 15 is removed by reactive ion etching using a fluorine-based gas (FIG. 2E).

カーボン保護層１５をマスクとして、Ａｒなどの不活性ガスを用いたイオンビームエッチングにより、磁気記録層１４に溝１８を形成する（図２（ｆ））。
磁気記録層１４に溝１８を加工後、Ｏ₂ガスによる反応性イオンエッチングでマスクとして用いたカーボン保護層１５を剥離する（図２（ｇ））。 Using the carbon protective layer 15 as a mask, a groove 18 is formed in the magnetic recording layer 14 by ion beam etching using an inert gas such as Ar (FIG. 2F).
After processing the grooves 18 in the magnetic recording layer 14, the carbon protective layer 15 used as a mask is removed by reactive ion etching with O ₂ gas (FIG. 2 (g)).

その後、前記溝１８に図示しない非磁性材料をＣＶＤ法などで埋め込み、凸部上面に形成された非磁性材料を除去し平坦化した後、再度保護層を形成することで、従来のパターンドメディア型の磁気記録媒体が形成される。 Thereafter, a nonmagnetic material (not shown) is buried in the groove 18 by a CVD method or the like, the nonmagnetic material formed on the upper surface of the convex portion is removed and planarized, and then a protective layer is formed again. Type magnetic recording medium is formed.

このようなパターンドメディア型の磁気記録媒体に関して、第１のマスク層、第２のマスク層、レジスト層を形成し、それらをマスクとして用い、エッチング加工により、連続記録層に凹凸パターンを形成する記載が見られる（特許文献１）。 With respect to such a patterned media type magnetic recording medium, a first mask layer, a second mask layer, and a resist layer are formed, and using these as a mask, an uneven pattern is formed on the continuous recording layer by etching. Description can be seen (Patent Document 1).

特開２００５−５０４６８号公報（請求項１）Japanese Patent Laying-Open No. 2005-50468 (Claim 1)

従来のパターンドメディア型の磁気記録媒体の製造方法では、カーボン保護層１５を剥離するためには、磁気記録層（磁性層）１４とのエッチング選択性の大きいことが有効であることから、Ｏ₂ガスあるいはＯ₃ガスによる反応性イオンエッチングが用いられる。 In the conventional method for producing a patterned media type magnetic recording medium, in order to peel off the carbon protective layer 15, it is effective that the etching selectivity with the magnetic recording layer (magnetic layer) 14 is large. Reactive ion etching with ₂ gas or O ₃ gas is used.

しかしながら、Ｏ₂ガスあるいはＯ₃ガスの反応性イオンエッチングによれば、磁気記録層１４へのエッチングは実質的に進まないが、Ｏ₂ガスあるいはＯ₃ガスと接触した磁気記録層１４の表面に存在するＣｏまたはＣｒなどが酸化されることは避けられない。 However, according to the reactive ion etching of O ₂ gas or O ₃ gas, the etching to the magnetic recording layer 14 does not proceed substantially, but on the surface of the magnetic recording layer 14 in contact with the O ₂ gas or O ₃ gas. It is inevitable that existing Co or Cr is oxidized.

磁気記録層１４の表面の酸化とは酸素原子または酸素イオンの磁性層中への拡散および酸素原子の結合反応（酸化）である。従って、酸化されたとしても、その酸化の程度は、深さ方向には酸素原子の急激な低下とともに酸化速度が低下するので、パターン化された凸形状の磁気記録層全体がエッチング中に酸化する程のことは実質的に無い。 The oxidation of the surface of the magnetic recording layer 14 is the diffusion of oxygen atoms or oxygen ions into the magnetic layer and the bonding reaction (oxidation) of oxygen atoms. Therefore, even if oxidized, the degree of oxidation decreases in the depth direction along with the rapid decrease of oxygen atoms and the oxidation rate decreases. Therefore, the entire patterned convex magnetic recording layer is oxidized during etching. There is virtually no such thing.

しかし、形成された酸化層の厚さ分は磁気記録層の凸形部が実質的に小さくなったことと同じであるので、酸化分による信号強度の低下という問題は生じる。この問題については、凸形状磁気記録層の側面からの酸化に対しては、形成される酸化層の厚み分だけ、あらかじめ凸形状の幅が広いパターンを形成することで対策可能である。 However, since the thickness of the formed oxide layer is the same as the fact that the convex portion of the magnetic recording layer is substantially reduced, the problem of a decrease in signal intensity due to the oxidation occurs. This problem can be countered against the oxidation from the side surface of the convex magnetic recording layer by forming a pattern having a wide convex shape in advance by the thickness of the oxide layer to be formed.

また、凸形状磁気記録層の上面に形成される酸化層については、その酸化層の厚みがハードディスクドライブに組み込んだ際の磁気ヘッドに対してスペーシングロスの増加となるという問題がある。 Further, the oxide layer formed on the upper surface of the convex magnetic recording layer has a problem that the thickness of the oxide layer increases the spacing loss with respect to the magnetic head when incorporated in a hard disk drive.

そこで、マスクとなるカーボン保護層の剥離後にＡｒなどの不活性ガスを用いてイオンエッチングを行い、前述の酸化層を除去することも考えられるが、磁気記録媒体の特性は、形成される各層の厚みに影響されるため、酸化層分の磁気記録層が薄くなることによる磁気特性の劣化は避けられない。 Therefore, it is conceivable to perform ion etching using an inert gas such as Ar after the carbon protective layer serving as a mask is removed to remove the above-mentioned oxide layer. However, the characteristics of the magnetic recording medium are as follows. Since it is influenced by the thickness, deterioration of the magnetic characteristics due to the thin magnetic recording layer corresponding to the oxide layer is inevitable.

また、除去する酸化層厚みをあらかじめ想定し、その分磁気記録層を厚く形成し、Ａｒガスを用いたドライエッチングにより酸化層を除去して設計厚さとした磁気記録層は、必ずしも酸化層除去前と磁気特性が同じにはならない。また、前記ドライエッチングによる厚さ制御も難しいため、再現性良く良好な磁気特性を得るのが困難という問題がある。 In addition, the thickness of the oxide layer to be removed is assumed in advance, the magnetic recording layer is formed thicker by that amount, and the oxide layer is removed by dry etching using Ar gas to obtain the designed thickness. And magnetic properties are not the same. Moreover, since it is difficult to control the thickness by dry etching, there is a problem that it is difficult to obtain good magnetic characteristics with good reproducibility.

本発明は、以上述べた点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、磁気記録媒体の表面に凹凸パターン加工を加えてパターンドメディア型磁気記録媒体を製造する際に、加工前の磁気記録媒体の初期磁気特性を低下させずに維持することのできるパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to manufacture a patterned media type magnetic recording medium by applying a concavo-convex pattern processing to the surface of the magnetic recording medium. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a patterned media type magnetic recording medium that can maintain the initial magnetic characteristics of the magnetic recording medium without deteriorating.

本発明は、基板表面に、軟磁性層と、上層の中間層の結晶配向を制御するシード層と、磁気記録層の磁区配向を制御する中間層と、磁気記録層となる磁性層と、Ｐｔ、Ｉｒ、ＲｈおよびＰｄから選ばれる少なくとも１種類を用いる第二保護層と、ダイヤモンドライクカーボンを主成分とする第一保護層とをこの順に積層形成する工程と、前記第一保護層表面に所要のパターンを有するレジストを形成後、該パターン形成されたレジストをマスクとして前記第一保護層を酸素系ドライエッチングで選択除去して前記第二保護層を露出させる工程と、露出した前記第二保護層と下層の磁性層とを不活性ガス系ドライエッチングで選択除去した後、前記レジストを除去する工程と、前記レジストの除去により露出した前記第一保護層を酸素系のドライエッチングで剥離し、前記第一保護層の剥離により露出した前記第二保護層を不活性ガスを用いたドライエッチングで剥離する工程とをこの順に少なくとも有するパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法とすることにより、前記発明の目的が達成される。 The present invention, on the substrate surface, a soft magnetic layer, a seed layer to control the crystal orientation of the upper intermediate layer, and an intermediate layer for controlling the magnetic domain orientation of the magnetic recording layer, a magnetic layer comprising a magnetic recording layer, Pt , A step of laminating and forming a second protective layer using at least one selected from Ir, Rh and Pd and a first protective layer mainly composed of diamond-like carbon in this order, and required on the surface of the first protective layer A step of exposing the second protective layer by selectively removing the first protective layer by oxygen-based dry etching using the patterned resist as a mask after forming the resist having the pattern of And selectively removing the layer and the lower magnetic layer by inert gas dry etching, and then removing the resist, and removing the first protective layer exposed by removing the resist from A method of manufacturing a patterned media type magnetic recording medium having at least in this order a step of peeling off the second protective layer exposed by peeling of the first protective layer by dry etching using an inert gas. Thus, the object of the invention is achieved.

本発明は、前記第二保護層の厚みを５ｎｍ以下とすることが望ましい。 In the present invention, it is desirable that the thickness of the second protective layer is 5 nm or less.

本発明では、前記レジストがＳＯＧからなるレジストであることが好適である。
本発明では、前記ＳＯＧからなるレジストのパターンがナノインプリント法により形成されることが推奨される。 In the present invention, it is preferable that the resist is a resist made of SOG.
In the present invention, it is recommended that the resist pattern made of SOG is formed by a nanoimprint method.

本発明では、前記ＳＯＧからなるレジストが、フッ素系ガスを用いた反応性イオンエッチングにより除去されることがより好ましい。
本発明では、前記不活性ガス系ドライエッチングが、Ａｒガスを用いたイオンビームエッチングであることがより望ましい。 In the present invention, the resist made of SOG is more preferably removed by reactive ion etching using a fluorine-based gas.
In the present invention, the inert gas-based dry etching is more preferably ion beam etching using Ar gas.

本発明では、前記酸素系ドライエッチングが、Ｏ₂ガスＯ₃ガスを用いた反応性イオンエッチングであることがより好適である。 In the present invention, the oxygen-based dry etching is more preferably reactive ion etching using O ₂ gas O ₃ gas.

本発明によれば、磁気記録媒体の表面に凹凸パターン加工を加えてパターンドメディア型磁気記録媒体を製造する際に、加工前の磁気記録媒体の初期磁気特性を低下させずに維持するパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法を提供することができる According to the present invention, when a patterned media type magnetic recording medium is manufactured by applying a concavo-convex pattern processing to the surface of the magnetic recording medium, the patterned magnetic layer that maintains the initial magnetic characteristics of the magnetic recording medium before processing without deteriorating. A method of manufacturing a media type magnetic recording medium can be provided

本発明の実施例１に記載のパターンドメディア型磁気記録媒体における凹凸パターン形成工程を示す基板の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the board | substrate which shows the uneven | corrugated pattern formation process in the patterned media type magnetic recording medium as described in Example 1 of this invention. 従来のパターンドメディア型磁気記録媒体における凹凸パターン形成工程を示す基板の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the board | substrate which shows the uneven | corrugated pattern formation process in the conventional patterned media type magnetic recording medium.

以下、本発明のパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。本発明はその要旨を超えない限り、以下に説明する実施例の記載に限定されるものではない。 Embodiments of a method for manufacturing a patterned media type magnetic recording medium of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The present invention is not limited to the description of the examples described below unless it exceeds the gist.

以下、図面を引用して本発明のパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法にかかる実施例１について説明する。
図１に、本発明のパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法を説明するために、凹凸パターン形成工程を示す基板の概略断面図を示す。 Hereinafter, a first embodiment according to a method for manufacturing a patterned media type magnetic recording medium of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a substrate showing a concavo-convex pattern forming step in order to explain the method for producing a patterned media type magnetic recording medium of the present invention.

本発明にかかる磁気記録媒体では、基板１０としてガラス基板を用いる。ただし、アルミニウムあるいはシリコンなどを主要材料とする基板でも可能である。
前記基板１０上に、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅなど少なくとも一つを含む軟磁性材料をスパッタリングして５〜１００ｎｍの厚みの軟磁性層１１を形成する。具体的には、ＣｏＺｒＮｂからなる軟磁性層１１を４５ｎｍの厚さに形成する。 In the magnetic recording medium according to the present invention, a glass substrate is used as the substrate 10. However, a substrate whose main material is aluminum or silicon is also possible.
A soft magnetic layer 11 having a thickness of 5 to 100 nm is formed on the substrate 10 by sputtering a soft magnetic material containing at least one of Co, Ni, Fe and the like. Specifically, the soft magnetic layer 11 made of CoZrNb is formed to a thickness of 45 nm.

次に、この軟磁性層１１の表面に、中間層となるＲｕなどの結晶配向を制御するために、結晶性のシード層１２を１０ｎｍ以下の厚みでスパッタリング法により成膜する。具体的にはＣｏＮｉＦｅＳｉからなるシード層１２を５ｎｍの膜厚に形成する。続いて中間層１３となるＲｕなどを１〜１０ｎｍの厚みでスパッタリング法により成膜する。具体的にはＲｕを１０ｎｍの膜厚に形成する。 Next, in order to control the crystal orientation of Ru or the like serving as an intermediate layer on the surface of the soft magnetic layer 11, a crystalline seed layer 12 is formed by sputtering with a thickness of 10 nm or less. Specifically, the seed layer 12 made of CoNiFeSi is formed to a thickness of 5 nm. Subsequently, Ru or the like to be the intermediate layer 13 is formed with a thickness of 1 to 10 nm by a sputtering method. Specifically, Ru is formed to a thickness of 10 nm.

その後、磁気記録層１４となるＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｆｅなどを少なくとも一つを含む強磁性材料をスパッタリング法などにより５〜５０ｎｍの厚みで形成する。具体的にはＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ₂からなるグラニュラー層（図示せず）を８ｎｍの厚さに形成し、Ｒｕ層（図示せず）を０．２ｎｍの厚さに形成し、そしてＣｏＣｒＰｔＢ層（図示せず）を８ｎｍの厚さに形成した垂直磁気記録層１４とする。 Thereafter, a ferromagnetic material containing at least one of Co, Cr, Pt, Ni, Fe and the like to be the magnetic recording layer 14 is formed with a thickness of 5 to 50 nm by a sputtering method or the like. Specifically, a granular layer (not shown) made of CoCrPt—SiO ₂ is formed to a thickness of 8 nm, a Ru layer (not shown) is formed to a thickness of 0.2 nm, and a CoCrPtB layer (not shown) is formed. To be perpendicular magnetic recording layer 14 having a thickness of 8 nm.

その後、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒ、ＲｈおよびＰｄから少なくとも１種類の貴金属材料をスパッタリング法などにより０．１〜５ｎｍの厚みで貴金属薄膜層１７として成膜する。好ましくは１〜２ｎｍの厚みで成膜する。 Thereafter, at least one kind of noble metal material is formed as a noble metal thin film layer 17 with a thickness of 0.1 to 5 nm by sputtering or the like from Au, Pt, Ir, Rh and Pd. The film is preferably formed with a thickness of 1 to 2 nm.

次に、第一保護層としてＤＬＣ（ＤｉａｍｏｎｄＬｉｋｅＣａｒｂｏｎ）などのカーボンをＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により１０ｎｍ〜３０ｎｍの厚みで成膜し、ＤＬＣ膜１５とする。このＤＬＣ膜１５は、磁気記録層１４に凹凸パターンを形成する際のエッチングマスクとして用いる。磁気記録層１４の表面に形成される凹凸パターンのピッチ幅はその上のマスク厚さによる影響を受けるため、マスクとしてのＤＬＣ膜１５の膜厚は、想定する磁気記録層１４の表面凹凸パターンのピッチ幅を考慮して決められる。 Next, carbon such as DLC (Diamond Like Carbon) is formed as a first protective layer with a thickness of 10 nm to 30 nm by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method to form the DLC film 15. The DLC film 15 is used as an etching mask when forming an uneven pattern on the magnetic recording layer 14. Since the pitch width of the concavo-convex pattern formed on the surface of the magnetic recording layer 14 is affected by the thickness of the mask thereon, the film thickness of the DLC film 15 as a mask is equal to the assumed surface concavo-convex pattern of the magnetic recording layer 14. It is determined in consideration of the pitch width.

次に、前述のようにして決められた膜厚に成膜したＤＬＣ膜１５をパターン加工するために、このＤＬＣ膜１５の表面に形成されるレジスト１６のマスクの厚さもやはり前記表面凹凸パターンのピッチ幅を考慮して決める（図１（ａ））。レジスト１６としてはＳＯＧ（ＳｐｉｎＯｎＧｌａｓｓ）が、ＤＬＣ膜１５の表面にスピンコートあるいはスプレーコートなどにより５０〜２００ｎｍの厚みで塗布される。 Next, in order to pattern-process the DLC film 15 formed in the thickness determined as described above, the thickness of the mask of the resist 16 formed on the surface of the DLC film 15 is also the same as the surface uneven pattern. It is determined in consideration of the pitch width (FIG. 1 (a)). As the resist 16, SOG (Spin On Glass) is applied to the surface of the DLC film 15 with a thickness of 50 to 200 nm by spin coating or spray coating.

別途、Ｎｉ、シリコン、ガラスなどを基盤材料として用い、その表面に前記ピッチ幅の凹凸パターンが形成されるスタンパを用いたナノインプリント法により、前述のＤＬＣ膜１５の表面に塗布されているＳＯＧ（ＳｐｉｎＯｎＧｌａｓｓ）からなるレジスト１６に前記凹凸パターンを転写する（図１（ｂ））。 Separately, SOG (Spin) applied to the surface of the DLC film 15 by a nanoimprint method using a stamper in which Ni, silicon, glass or the like is used as a base material, and a concavo-convex pattern having the pitch width is formed on the surface thereof. The concavo-convex pattern is transferred to the resist 16 made of On Glass (FIG. 1B).

レジスト１６には、アクリル系樹脂が主成分である紫外線硬化型、熱可塑性あるいは熱硬化型などの樹脂材料を用いることも可能である。レジスト１６は下層のＤＬＣ膜１５に凹凸パターンをエッチングで形成するマスクとなるため、ＤＬＣ膜１５に対し選択エッチングレートの大きいレジスト１６を選ぶ必要がある。ＳＯＧからなるレジストはその目的に好適なレジストである。 For the resist 16, it is also possible to use a resin material such as an ultraviolet curable type, a thermoplastic, or a thermosetting type mainly composed of an acrylic resin. Since the resist 16 serves as a mask for forming an uneven pattern in the underlying DLC film 15 by etching, it is necessary to select a resist 16 having a high selective etching rate with respect to the DLC film 15. A resist made of SOG is a resist suitable for that purpose.

ＤＬＣ膜１５を磁気記録層への凹凸パターンエッチングのためのマスク層として用いる場合、Ｏ₂ガスプラズマでエッチング加工することがエッチングの選択性の観点から効果的である。この場合、通常の樹脂材料のレジストでは、ＤＬＣ膜１５に対する有効なエッチング選択性が取れないため、選択性を有するＳＯＧをレジストとして用いることが望ましい。 When the DLC film 15 is used as a mask layer for etching a concavo-convex pattern on the magnetic recording layer, it is effective to perform etching with O ₂ gas plasma from the viewpoint of etching selectivity. In this case, since a resist of a normal resin material cannot provide effective etching selectivity with respect to the DLC film 15, it is desirable to use SOG having selectivity as the resist.

ナノインプリント法で用いるスタンパに形成される凹凸パターンは、電子ビーム描画装置によるリソグラフィー技術を用いて、パターンピッチをできるだけ小さく形成することで、記憶密度を向上させることができる。このパターンピッチは電子ビーム描画装置の性能に依存する。 The concavo-convex pattern formed on the stamper used in the nanoimprint method can improve the storage density by forming the pattern pitch as small as possible using a lithography technique using an electron beam lithography apparatus. This pattern pitch depends on the performance of the electron beam drawing apparatus.

ナノインプリント法でＳＯＧからなるレジスト１６に転写した凹凸パターンには、レジスト凹部にもＤＬＣ膜１５の表面との間にＳＯＧからなるレジスト１６の残膜厚みができる。ナノインプリント法では、この残膜の厚みを完全に無くすことは難しく、また薄くするほど、基板面内で残膜の厚さが不均一となるため、基板面内で精度の良い加工が難しくなる。このレジスト凹部の下層のＤＬＣ膜１５の表面との間の残膜厚さは、レジスト塗布厚の１／３から２／３の厚みとすることで、基板面内で残膜厚さを均一にすることができる（図１（ｂ））。 In the concavo-convex pattern transferred to the resist 16 made of SOG by the nanoimprint method, the remaining film thickness of the resist 16 made of SOG can be formed between the surface of the DLC film 15 also in the resist concave portion. In the nanoimprint method, it is difficult to completely eliminate the thickness of the remaining film, and as the thickness is reduced, the thickness of the remaining film becomes non-uniform in the substrate surface, so that accurate processing in the substrate surface becomes difficult. The remaining film thickness between the resist concave layer and the surface of the DLC film 15 is set to 1/3 to 2/3 of the resist coating thickness so that the remaining film thickness can be made uniform within the substrate surface. (FIG. 1 (b)).

このＳＯＧからなるレジスト１６の残膜部を、フッ素系ガスを用いた反応性イオンエッチングにより除去し、ＤＬＣ膜１５の表面を露出させる（図１（ｃ））。
この際、レジスト１６の凸部もフッ素系ガスイオンによりエッチングされるため、フッ素系ガスイオンによるエッチング時には、基板バイアス印加あるいはグリッド電極によりイオンの異方性を強くし、基板に対してできるだけ垂直にイオンを入射することが好ましい。具体的にはＣＦ₄ガスを用いて、ＲＦを１００Ｗから１０００Ｗのパワーでプラズマを発生させ、基板バイアスを１０Ｗから２００Ｗのパワーで印加するか、グリッド電極に１００Ｖから２０００Ｖの電圧を印加して加工を行う（図１（ｃ））。 The remaining film portion of the resist 16 made of SOG is removed by reactive ion etching using a fluorine-based gas to expose the surface of the DLC film 15 (FIG. 1C).
At this time, since the convex portion of the resist 16 is also etched by fluorine-based gas ions, when etching with fluorine-based gas ions, the anisotropy of ions is increased by applying a substrate bias or by a grid electrode, and as perpendicular to the substrate as possible. Ions are preferably incident. Specifically, using CF ₄ gas, RF is generated with a power of 100 W to 1000 W, and a substrate bias is applied with a power of 10 W to 200 W, or a voltage of 100 V to 2000 V is applied to the grid electrode. (FIG. 1C).

次に、残ったレジスト１６の凸部をマスクとして、ＤＬＣ膜１５を下層にある第二保護層となる貴金属薄膜層１７の表面が露出するまで、Ｏ₂ガスを用いた反応性イオンエッチングにより選択的に除去する。この際、酸素イオンの異方性を基板バイアスあるいはグリッド電極により制御し、ＤＬＣ膜１５に形成される凹形状の側壁テーパ角を任意に形成することで、凹部上部の開口部の幅に対し凹部底の貴金属薄膜層１７の表面露出の幅を任意に狭くすることが可能となる。 Next, using the remaining convex portion of the resist 16 as a mask, the DLC film 15 is selected by reactive ion etching using O ₂ gas until the surface of the noble metal thin film layer 17 serving as the second protective layer is exposed. To remove. At this time, the anisotropy of oxygen ions is controlled by the substrate bias or the grid electrode, and the concave side wall taper angle formed in the DLC film 15 is arbitrarily formed, so that the concave portion is formed with respect to the width of the opening at the top of the concave portion. The width of the exposed surface of the noble metal thin film layer 17 at the bottom can be arbitrarily reduced.

また、このエッチング加工の際、圧力を制御することでも酸素イオンの異方性を制御することができる。また、酸素イオンとＳＯＧからなるレジスト１６は反応性に乏しく、マスクであるレジスト１６は物理的なエッチング加工を支配的に受けるだけなので、凸形状のレジスト幅の減少は少ない。具体的にはＯ₂ガスを用いて、ＲＦを１００Ｗから１０００Ｗのパワーでプラズマを発生させ、基板バイアスを１０Ｗから２００Ｗのパワーで印加するか、グリッド電極に１００Ｖから２０００Ｖのイオン加速電圧を印加してＤＬＣ膜１５のエッチング加工を行う（図１（ｄ））。 Further, the anisotropy of oxygen ions can be controlled by controlling the pressure during the etching process. In addition, the resist 16 made of oxygen ions and SOG is poor in reactivity, and the resist 16 as a mask is only subject to physical etching, so that the reduction in the width of the convex resist is small. Specifically, using O ₂ gas, RF is generated at a power of 100 W to 1000 W, and a substrate bias is applied at a power of 10 W to 200 W, or an ion acceleration voltage of 100 V to 2000 V is applied to the grid electrode. Then, the DLC film 15 is etched (FIG. 1D).

ＤＬＣ膜１５の加工後、フッ素系ガスを用いた反応性イオンエッチングによりＳＯＧからなるレジスト１６を剥離する（図１（ｅ））。
その後、ＤＬＣ膜１５をエッチングマスクとして、Ａｒガスなどの不活性ガスを用いたイオンビームエッチングにより貴金属薄膜層１７および磁気記録層１４を加工する。この際、貴金属薄膜層１７はＡｒガスなどの不活性ガスに対しては、スパッタ率が高くエッチングレートが速いため、加工し易い（図１（ｆ））。 After the DLC film 15 is processed, the resist 16 made of SOG is removed by reactive ion etching using a fluorine-based gas (FIG. 1E).
Thereafter, using the DLC film 15 as an etching mask, the noble metal thin film layer 17 and the magnetic recording layer 14 are processed by ion beam etching using an inert gas such as Ar gas. At this time, the noble metal thin film layer 17 is easy to process since it has a high sputtering rate and a high etching rate with respect to an inert gas such as Ar gas (FIG. 1 (f)).

貴金属薄膜層１７および磁気記録層１４をエッチング加工した後、エッチングマスクであるＤＬＣ膜１５をＯ₂ガスを用いた反応性イオンエッチングにより除去する（図１（ｇ））。 After the noble metal thin film layer 17 and the magnetic recording layer 14 are etched, the DLC film 15 as an etching mask is removed by reactive ion etching using O ₂ gas (FIG. 1 (g)).

この際、貴金属薄膜層１７を残し、ＤＬＣ膜１５のみを除去するため、酸素イオンあるいは酸素ラジカルの物理的なエッチングを抑制する必要がある。そのため、基板バイアスあるいはグリッド電極によるイオンの加速は行わず、ＲＦ放電のみとし、酸素イオンあるいは酸素ラジカルの異方性を弱くするために、圧力は高く設定する。 At this time, since the noble metal thin film layer 17 is left and only the DLC film 15 is removed, it is necessary to suppress physical etching of oxygen ions or oxygen radicals. Therefore, ions are not accelerated by the substrate bias or the grid electrode, only the RF discharge is performed, and the pressure is set high in order to weaken the anisotropy of oxygen ions or oxygen radicals.

具体的には、Ｏ₂ガスを用いて、圧力を１Ｐａから５ＰａとしＲＦを１００Ｗから１０００Ｗのパワーでプラズマを発生させ、ＤＬＣ膜１５の除去加工を行う。これにより、貴金属薄膜層１７の表面を酸化させること無く、ＤＬＣ膜１５の除去が行われ、貴金属薄膜層１７は残るので、その下層の磁気記録層１４の凸部表面も酸化されずに、初期の磁気特性を保持することができる（図１（ｇ））。 Specifically, the DLC film 15 is removed by using O ₂ gas to generate a plasma with a pressure of 1 Pa to 5 Pa and RF of 100 W to 1000 W. As a result, the DLC film 15 is removed without oxidizing the surface of the noble metal thin film layer 17, and the noble metal thin film layer 17 remains. Can be maintained (FIG. 1 (g)).

ＤＬＣ膜１５を除去した後、Ａｒガスなどの不活性ガスを用いたイオンビームエッチングにより貴金属薄膜層１７を除去する（図１（ｈ））。
この際、磁気記録層１４をエッチングせずに貴金属薄膜層１７のみをエッチングにより除去する必要がある。そこで、磁気記録層１４の凹凸加工を行う際のイオンビームエッチングでのビーム強度より弱くすることで、貴金属薄膜層１７のみをエッチングする。具体的には、Ａｒガスを用いて６×１０^-2Ｐａ以下の圧力で５０Ｖから５００Ｖのイオン加速電圧をグリッド電極に印加して貴金属薄膜層１７のみの除去をおこなう。 After removing the DLC film 15, the noble metal thin film layer 17 is removed by ion beam etching using an inert gas such as Ar gas (FIG. 1 (h)).
At this time, it is necessary to remove only the noble metal thin film layer 17 by etching without etching the magnetic recording layer 14. Therefore, only the noble metal thin film layer 17 is etched by making it weaker than the beam intensity in the ion beam etching at the time of performing the uneven processing of the magnetic recording layer 14. Specifically, only the noble metal thin film layer 17 is removed by applying an ion acceleration voltage of 50 V to 500 V to the grid electrode at a pressure of 6 × 10 ⁻² Pa or less using Ar gas.

これにより磁気記録層１４の凸部表面にダメージの無い凹凸構造が形成される。その後、磁気記録層１４の凹部を非磁性材料で充填して平坦化する工程以降は従来工程と同じである。 As a result, a concavo-convex structure without damage is formed on the convex surface of the magnetic recording layer 14. Thereafter, the steps after the step of filling the recesses of the magnetic recording layer 14 with a nonmagnetic material and flattening are the same as the conventional steps.

以上、説明した実施例１に記載のパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法によれば、磁気記録層は、初期の磁性層厚さまたは設計厚さに比べて、実質的に酸化層の形成による厚さの減少が無いので、加工前の磁気記録媒体の初期磁気特性を低下させずに維持することができる。 As described above, according to the method for manufacturing the patterned media type magnetic recording medium described in the first embodiment, the magnetic recording layer is substantially formed of an oxide layer as compared with the initial magnetic layer thickness or design thickness. Therefore, the initial magnetic characteristics of the magnetic recording medium before processing can be maintained without deteriorating.

１０基板
１１軟磁性層
１２シード層
１３中間層
１４磁気記録層、磁性層
１５カーボン保護層、ＤＬＣ膜
１６レジスト
１７貴金属薄膜層
１８溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate 11 Soft magnetic layer 12 Seed layer 13 Intermediate layer 14 Magnetic recording layer, magnetic layer 15 Carbon protective layer, DLC film 16 Resist 17 Precious metal thin film layer 18 Groove

Claims

基板表面に、軟磁性層と、上層の中間層の結晶配向を制御するシード層と、磁気記録層の磁区配向を制御する中間層と、磁気記録層となる磁性層と、Ｐｔ、Ｉｒ、ＲｈおよびＰｄから選ばれる少なくとも１種類を用いる第二保護層と、ダイヤモンドライクカーボンを主成分とする第一保護層とをこの順に積層形成する工程と、前記第一保護層表面に所要のパターンを有するレジストを形成後、該パターン形成されたレジストをマスクとして前記第一保護層を酸素系ドライエッチングで選択除去して前記第二保護層を露出させる工程と、露出した前記第二保護層と下層の磁性層とを不活性ガス系ドライエッチングで選択除去した後、前記レジストを除去する工程と、前記レジストの除去により露出した前記第一保護層を酸素系のドライエッチングで剥離し、前記第一保護層の剥離により露出した前記第二保護層を不活性ガスを用いたドライエッチングで剥離する工程とをこの順に少なくとも有することを特徴とするパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法。 On the surface of the substrate, a soft magnetic layer, a seed layer for controlling the crystal orientation of the upper intermediate layer, an intermediate layer for controlling the magnetic domain orientation of the magnetic recording layer, a magnetic layer to be the magnetic recording layer, Pt, Ir, Rh And a step of laminating and forming a second protective layer using at least one selected from Pd and a first protective layer mainly composed of diamond-like carbon in this order, and having a required pattern on the surface of the first protective layer After forming the resist, using the patterned resist as a mask, the first protective layer is selectively removed by oxygen-based dry etching to expose the second protective layer, and the exposed second protective layer and lower layer After selectively removing the magnetic layer by inert gas dry etching, the resist is removed, and the first protective layer exposed by removing the resist is removed from the oxygen dry etch. A patterned media type magnetic recording comprising: a step of peeling off the second protective layer exposed by peeling of the first protective layer by a dry etching using an inert gas. A method for manufacturing a medium.

前記第二保護層の厚みが５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法。 The method for producing a patterned media type magnetic recording medium according to claim 1, wherein the thickness of the second protective layer is 5 nm or less.

前記レジストがＳＯＧからなるレジストであることを特徴とする請求項１乃至２のいずれか一項に記載のパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法。 Method for manufacturing a patterned magnetic recording medium according to any one of claims 1 to 2, wherein the resist is a resist made of SOG.

前記ＳＯＧからなるレジストのパターンがナノインプリント法により形成されることを特徴とする請求項３に記載のパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法。 4. The method of manufacturing a patterned media type magnetic recording medium according to claim 3, wherein the resist pattern made of SOG is formed by a nanoimprint method.

前記ＳＯＧからなるレジストが、フッ素系ガスを用いた反応性イオンエッチングにより除去されることを特徴とする請求項４に記載のパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法。 5. The method of manufacturing a patterned media type magnetic recording medium according to claim 4, wherein the resist made of SOG is removed by reactive ion etching using a fluorine-based gas.

前記不活性ガス系ドライエッチングが、Ａｒガスを用いたイオンビームエッチングである
ことを特徴とする請求項１記載のパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法。 2. The method of manufacturing a patterned media type magnetic recording medium according to claim 1, wherein the inert gas based dry etching is ion beam etching using Ar gas.

前記酸素系ドライエッチングが、Ｏ₂ガスＯ₃ガスを用いた反応性イオンエッチングであることを特徴とする請求項１記載のパターンドメディア型磁気記録媒体の製造方法。 _{2. The} method of manufacturing a patterned media type magnetic recording medium according to claim 1, wherein the oxygen-based dry etching is reactive ion etching using O ₂ gas O ₃ gas.