JP2008010102A

JP2008010102A - 磁気記録媒体の製造方法および製造装置

Info

Publication number: JP2008010102A
Application number: JP2006182045A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Hyodo; 浩之兵藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2008-01-17

Abstract

【課題】非磁性材料のエッチング速度と表面の平坦性をともに改善でき、磁気記録層へのダメージが少なく、浮上特性も良好な磁気記録媒体を製造できる方法を提供する。
【解決手段】非磁性基板上に下地層および磁気記録層を成膜する工程と、前記磁気記録層の一部をエッチングして凸パターンをなす磁気記録層とその間の凹部を形成する工程と、非磁性材料を成膜し、前記凸パターンをなす磁気記録層の間の凹部を非磁性材料で埋め込む工程と、前記基板の傾斜角度を変動させながら、余剰の非磁性材料をドライエッチングして表面を平坦化する工程とを有することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、磁気記録媒体、特にディスクリートトラックを有する磁気記録媒体の製造方法および製造装置に関する。

ハードディスクドライブなどの磁気記録装置では記録密度の向上が常に要求されている。記録密度を向上させるための１つの解決法として、記録トラックどうしを互いに分離して、記録ヘッドからの磁界が隣接する記録トラックに及ぶ（サイドフリンジ）のを防止する、ディスクリートトラック型の磁気記録媒体が提案されている。

このようなディスクリートトラックを有する磁気記録媒体は、非磁性基板上に下地層および磁気記録層を成膜し、磁気記録層の一部をエッチングして互いに分離されるように凸パターンをなす磁気記録層とその間の凹部を形成し、非磁性材料を成膜して前記凸パターンをなす磁気記録層の間の凹部を非磁性材料で埋め込み、非磁性材料をエッチバックして平坦化し、さらに表面にカーボン系保護膜を成膜し、その表面に潤滑剤を塗布することにより製造される。上記のように凸パターンをなす磁気記録層の間の凹部を非磁性材料で埋め込んだ後に平坦化するのは、磁気記録媒体上でのヘッドスライダの浮上安定性を確保するためである。

従来、上記のように、凸パターンをなす磁気記録層の間の凹部に埋め込んだ非磁性材料をエッチバックして平坦化するために、イオンビームエッチングを用い、非磁性材料のエッチングレートと磁気記録層のエッチングレートとが実質的に等しくなるように、基板表面に対するイオンビームの入射角を所定の範囲に制限する方法が知られている（特許文献１参照）。

この方法において、基板表面に対するイオンビームの入射角度を所定の範囲に制限しているのは、エッチングレートを制御するためである。この方法では、エッチバック皇帝の間、基板表面に対するイオンビームの入射角度は固定されている。しかし、このような方法では、表面の平坦性を十分に確保できるわけではなく、表面の平坦性をより一層改善できる余地が残っている。
特開２００５−２３５３５７号公報

本発明の目的は、非磁性材料のエッチング速度と表面の平坦性をともに改善でき、磁気記録層へのダメージが少なく、浮上特性も良好な磁気記録媒体を製造できる方法を提供することにある。

本発明の一態様に係る磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基板上に下地層および磁気記録層を成膜する工程と、前記磁気記録層の一部をエッチングして凸パターンをなす磁気記録層とその間の凹部を形成する工程と、非磁性材料を成膜し、前記凸パターンをなす磁気記録層の間の凹部を非磁性材料で埋め込む工程と、前記基板の傾斜角度を変動させながら、余剰の非磁性材料をドライエッチングして表面を平坦化する工程とを有することを特徴とする。

本発明の他の態様に係る磁気記録媒体の製造装置は、下地層、凸パターンをなす磁気記録層および凸パターンをなす磁気記録層の間の凹部に埋め込まれた非磁性材料が両面に形成された非磁性基板の傾斜角度を調整する機構と、前記非磁性基板に対して両面から余剰の非磁性材料をドライエッチングするドライエッチング機構とを有することを特徴とする。

本発明によれば、非磁性材料をドライエッチングする際に、基板の傾斜角度を変動させることにより、非磁性材料のエッチング速度と表面の平坦性をともに改善でき、磁気記録層へのダメージが少なく、浮上特性も良好な磁気記録媒体を製造できる。

以下、本発明の実施形態を説明する。

図１にディスクリートトラック型の磁気記録媒体の製造に用いられる両面同時ドライエッチング装置を模式的に示す。図１に示す非磁性基板１は、その両面に、下地層、凸パターンをなす磁気記録層および凸パターンをなす磁気記録層の間の凹部に埋め込まれた非磁性材料が形成されている。図1に示すように、非磁性基板１の搬送キャリアには、非磁性基板１の傾斜角度（θ）を調整する傾斜機構が設けられている。非磁性基板１はその膜面内で回転可能に支持されている。また、非磁性基板１に対して両面から（図１の右側と左側から）、余剰の非磁性材料をドライエッチングするドライエッチング機構が設けられている。ドライエッチング機構としては、フィラメントタイプのイオンビーム型やＥＣＲプラズマ型などがあるが、本実施形態ではフィラメントタイプのイオンビームガンを用いている。

本発明の実施形態においては、基板１の傾斜角度を変動させながら、余剰の非磁性材料をドライエッチングして表面を平坦化する。

図２（ａ）〜（ｃ）の断面図を参照して、本実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法を説明する。

図２（ａ）に示すように、非磁性基板１上に少なくとも下地層２、磁気記録層３を順次形成する。垂直磁気記録媒体の場合には、下地層２として軟磁性下地層が用いられるが、これに加えて他の下地層を形成してもよい。また、下地層２と磁気記録層３との間に中間層を形成してもよい。垂直磁気記録媒体の場合には、磁気記録層３として垂直磁気異方性を有する磁性層が用いられる。磁気記録層３の一部をエッチングして凸パターンをなす磁気記録層３（ディスクリートトラック）とその間の凹部を形成する。次に、非磁性材料４を成膜し、凸パターンをなす磁気記録層３の間の凹部を非磁性材料４で埋め込む。非磁性材料４としては、Ｃ、ＳｉＯ₂、Ｃｒなどが挙げられるが、本実施形態ではＣを用いている。非磁性材料４を埋め込む方法としては、スパッタ法、ＣＶＤ法、非磁性材料４が液体材料の場合にはスピンコート法などがあるが、本実施形態ではスパッタ法を用いている。

凹部を非磁性材料４で埋め込んだ後に、非磁性材料４の表面に形成される凹部の深さａが、凸パターンをなす磁気記録層３上に成膜された非磁性材料４の厚さｂよりも小さくなるように、非磁性材料４を厚く成膜する。

図２（ａ）において、非磁性材料４の表面に形成される凹部端部の膜面に対する傾斜角度をφとしたとき、初期の基板１の傾斜角度θをφよりも大きく設定して、余剰の非磁性材料４のドライエッチングを開始する。φはトラック幅、トラックピッチ、非磁性材料の膜厚によって変化する。この結果、非磁性材料４の表面に形成される凹部端部が優先的にエッチングされ、非磁性材料４の表面に形成される凹部の深さが徐々に浅くなる。

図２（ｂ）に示すように、非磁性材料４の表面の凹部の深さが１０ｎｍ以下になったところで、基板１の傾斜角度θを０°にする。なお、エッチング時間と凹部の深さとの関係を予め調べておき、時間制御により凹部の深さが１０ｎｍ以下になったものと想定して、基板１の傾斜角度θを０°にする。この結果、非磁性材料４のエッチングレートが速まり、加工効率が上がる。また、基板１の傾斜角度θを０°にすることによって凸部端部の選択エッチングを防ぐこともでき、表面の凹部の深さが１０ｎｍ以下の平坦な表面を形成することができる。

本実施形態では、基板１の傾斜角度θを、非磁性材料４の表面に形成される凹部端部の膜面に対する傾斜角度φより大きい角度と、０°との２段階で変動させたが、より多数の段階で変動させてもよい。

こうして余剰の非磁性材料４をドライエッチングにより除去した後、カーボン系保護膜、液体潤滑剤を順次形成する。

本発明によれば、非磁性材料４をドライエッチングする際に、基板１の傾斜角度を変動させているので、非磁性材料４のエッチング速度と表面の平坦性をともに改善でき、磁気記録層３へのダメージが少なく、浮上特性も良好な磁気記録媒体を製造できる。

ディスクリートトラック型の磁気記録媒体の製造に用いられる両面同時ドライエッチング装置を模式的に示す図。本発明の実施形態における磁気記録媒体の製造方法を示す断面図。

符号の説明

１…非磁性基板、２…下地層、３…磁気記録層、４…非磁性材料。

Claims

非磁性基板上に下地層および磁気記録層を成膜する工程と、
前記磁気記録層の一部をエッチングして凸パターンをなす磁気記録層とその間の凹部を形成する工程と、
非磁性材料を成膜し、前記凸パターンをなす磁気記録層の間の凹部を非磁性材料で埋め込む工程と、
前記基板の傾斜角度を変動させながら、余剰の非磁性材料をドライエッチングして表面を平坦化する工程と
を有することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
前記凸パターンをなす磁気記録層の間の凹部を非磁性材料で埋め込んだ後に、前記非磁性材料の表面に形成される凹部の深さａが、前記凸パターンをなす磁気記録層上に成膜された非磁性材料の厚さｂよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
前記凸パターンをなす磁気記録層の間の凹部を非磁性材料で埋め込んだ後の、前記非磁性材料の表面に形成される凹部端部の膜面に対する傾斜角度をφとしたとき、余剰の非磁性材料をドライエッチングする工程における初期の基板の傾斜角度θをφよりも大きくすることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
余剰の非磁性材料をドライエッチングする工程において、前記非磁性材料の表面の凹部の深さが１０ｎｍ以下になったときに、基板の傾斜角度θを０°にすることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
下地層、凸パターンをなす磁気記録層および凸パターンをなす磁気記録層の間の凹部に埋め込まれた非磁性材料が両面に形成された非磁性基板の傾斜角度を調整する機構と、
前記非磁性基板に対して両面から余剰の非磁性材料をドライエッチングするドライエッチング機構と
を有することを特徴とする磁気記録媒体の製造装置。