磁記錄介質的制造方法和磁記錄再生裝置的制作方法

專利名稱：磁記錄介質的制造方法和磁記錄再生裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于硬盤裝置等的磁記錄再生裝置的磁記錄介質的制造方法和磁記錄再生裝置。本申請基于在2009年3月11日在日本申請的專利申請2009-58116號要求優選權，將上述申請的內容援引到本申請中。
背景技術：
近年，磁盤裝置、軟盤裝置、磁帶裝置等的磁記錄裝置的適用范圍在顯著地增大， 隨著其重要性增大，對于用于這些裝置的磁記錄介質，在謀求其記錄密度的顯著的提高。尤其是引進MR磁頭和PRML技術以來，面記錄密度的上升更加激烈，近年又引進GMR磁頭、TMR 磁頭等，每年在以約50%的速度繼續增加。對于這些磁記錄介質，今后要求實現更高的記錄密度，因此要求實現磁性層的高矯頑力化、高信噪比(SNR)、高分辨率。另外，近年也在繼續著在線記錄密度提高的同時，通過磁道密度的增加來提高面記錄密度的努力。尤其是，在最新的磁記錄裝置中，磁道密度已達到1 IOkTPI。然而，若將磁道密度提高下去的話，則相鄰的磁道間的磁記錄信息相互干擾，其邊界區域的磁化遷移區域成為噪聲源，容易產生損害SNR的問題。這種情況直接導致比特誤碼率(Bit Error rate)的惡化，因此成為對于記錄密度的提高的障礙。另外，為了提高面記錄密度，必須使磁記錄介質上的各記錄比特的尺寸更加微細化，對各記錄比特必須確保盡可能大的飽和磁化和磁性膜厚。然而，若將記錄比特微細化下去的話，則每一比特的磁化最小體積變小，由于熱擺所導致的磁化反轉，產生記錄數據消失的問題。另外，由于磁道間距離接近，磁記錄裝置要求極高精度的磁道伺服技術，并且寬幅地實行記錄，為了盡量排除來自相鄰磁道的影響，一般地采用比記錄時窄地進行再生的方法。該方法能夠將磁道間的影響抑制在最小限度，另一方面，難以充分得到再生輸出，因此存在難以確保充分的SNR的問題。作為解決這樣的熱擺問題、確保SNR或者實現確保充分的輸出的方法之一，進行了下述嘗試通過在記錄介質表面上形成沿著磁道的凹凸，物理性地分離記錄磁道彼此，由此提高磁道密度。以下將這樣的技術稱作分離磁道法，將由此制造的磁記錄介質稱作分離磁道介質(離散磁道介質)。另外，也有制造進一步分割了同一磁道內的數據區域的所謂圖案介質的嘗試。作為分離磁道介質的一例，已知在表面形成有凹凸圖案的非磁性基板上形成磁記錄介質，形成物理性地分離的磁記錄磁道以及伺服信號圖案的磁記錄介質(例如參照專利文獻1)。該磁記錄介質，是在表面具有多個凹凸的基板的表面上隔著軟磁性層形成有強磁性層，在該強磁性層的表面上形成了保護膜的磁記錄介質。該磁記錄介質，在凸部區域形成有與周圍物理性地分隔的磁記錄區域。根據該磁記錄介質，能夠抑制軟磁性層中的疇壁發生，因此難以出現熱擺的影響， 也沒有相鄰的信號間的干擾，所以能夠形成噪聲少的高密度磁記錄介質。分離磁道法有在形成了由幾層的薄膜構成的磁記錄介質后形成磁道的方法；預先在基板表面上直接或者在用于形成磁道的薄膜層上形成凹凸圖案后，進行磁記錄介質的薄膜形成的方法(例如參照專利文獻2、3)。另外，還公開了通過對預先形成的磁性層注入氮、氧等的離子或者照射激光，使該部分的磁特性變化從而形成分離磁道介質的磁道間區域的方法(參照專利文獻4 6)。大致區分如以上那樣制造具有磁性分離了的磁記錄圖案的所謂的分離磁道介質或圖案介質時形成磁記錄圖案的方法，有(1)通過使磁性層的一部分暴露在使用氧和/或鹵素的反應性等離子體或反應性離子中，對磁性膜的磁特性進行改性，形成磁記錄圖案的方法；和( 采用離子銑削對磁性層的一部分進行加工，形成磁記錄圖案，并在加工部位填充非磁性材料將表面平滑化的方法。再者，關于進行離子銑削時所使用的離子槍的結構，曾公開了在等離子發生室中使用了三個電極的結構(參照專利文獻7)。現有技術文獻專利文獻1 日本特開2004-164692號公報
日本特開2004-178793號公報日本特開2004-178794號公報日本特開平5-205257號公報日本特開2006-209952號公報日本特開2006-309841號公報日本特開2005-116865號公報

專利文獻2 專利文獻3 專利文獻4 專利文獻5 專利文獻6 專利文獻
發明內容
然而，(1)的制造方法由于不需要對磁性層物理性地加工，因此發生的粉塵少具有容易得到清潔且平滑的表面的優點，但存在磁性層的表面進行氧化或鹵化的缺點。而且，存在以該氧化或鹵化的部位為起點發生磁記錄介質的腐蝕(含于磁性層中的鈷等的磁性粒子的遷移)的問題。另外，( 的制造方法由于對磁性層物理性地加工，因此存在發生粉塵，磁記錄介質的表面被污染的問題。加之，加工時的粉塵附著在表面上，由于該原因也存在磁記錄介質表面的平滑性降低的問題。此外，在磁性層的加工部位需要填充非磁性材料，也存在制造工序變得復雜的問題。在這樣的背景之下，期望得到不使磁性層的表面氧化或鹵化、并且表面不被粉塵污染、制造工序不變得復雜的形成有磁性分離了的磁記錄圖案的磁記錄介質的制造方法， 但實際情況是尚未提供有效適當的磁記錄介質的制造方法。本發明是考慮這樣的狀況而完成的，其目的在于提供不使磁性層的表面氧化或鹵化，并且，表面不被粉塵污染、制造工序不變得復雜的形成有磁性分離了的磁記錄圖案的磁記錄介質的制造方法。
為了達到上述的目的，本發明提供以下的方案。(1) 一種磁記錄介質的制造方法，是具有磁性分離了的磁記錄圖案的磁記錄介質的制造方法，其特征在于，依次具有在非磁性基板上形成磁性層的工序；在磁性層之上形成用于形成磁記錄圖案的掩模層的工序；和對磁性層的不被掩模層覆蓋的部位照射離子束，除去該部位的磁性層的上層部并且對下層部的磁特性進行改性的工序，離子束使用質量不同的兩種以上的正離子，形成離子束的離子槍具有向基板側推出來自離子源的正離子的正電極和使正離子向基板側加速的負電極。(2)根據(1)所述的磁記錄介質的制造方法，其特征在于，質量不同的兩種以上的上述正離子是含有氮和氫或者氮和氖的離子。(3)根據(1)或( 所述的磁記錄介質的制造方法，其特征在于，上述離子槍具有使來自上述離子源的上述正離子的能量分布穩定的接地電極，上述離子槍的電極從上述離子源到上述基板側按正電極、負電極、接地電極的順序設置。(4)根據(1) (3)的任一項所述的磁記錄介質的制造方法，其特征在于，對上述正電極的施加電壓是+500V以上、+1500V以下的范圍內，對上述負電極的施加電壓是-2000V以上、-1000V以下的范圍內。(5)根據(1) 的任一項所述的磁記錄介質的制造方法，其特征在于，上述離子槍的電極是網狀電極。(6) 一種磁記錄再生裝置，其特征在于，具有采用(1) (5)的任一項所述的制造方法得到的磁記錄介質、和對該磁記錄介質記錄再生信息的磁頭。本發明采用了對磁性層的不被掩模層覆蓋的部位照射離子束，除去該部位的上層部，并且對下層部的磁特性進行改性的工序。由此，離子束只對磁性層的上層部進行加工， 因此加工量少，能夠抑制粉塵的發生，其結果，能夠得到表面清潔且平滑的磁記錄介質。另外，形成離子束的離子槍具有向基板側推出來自離子源的正離子的正電極和向基板側加速正離子的負電極。由此，能夠照射適合于進行層部的除去和下層部的磁特性的改性的目的的離子束，能夠高精度地進行磁性層的上層部的除去和下層部的磁特性的改性。另外，在本發明中，作為在離子束中使用的正離子，使用將氮和氫混合了的離子或將氮和氖混合了的離子，因此能夠同時地進行磁性層的上層部的除去和下層部的磁特性的改性的工序，并且能夠以高效率進行。另外，離子束不含有鹵素，因此不會生成鹵化物，由此也沒有因與大氣接觸鹵化物成為基點發生腐蝕的問題。另外，在本發明中，形成離子束的離子槍具有使來自離子源的正離子的能量分布穩定的接地電極，離子槍的電極，從離子源向基板側按正電極、負電極、接地電極的順序被設置，由此離子速的照射量在被照射部位均勻化，能夠高精度地進行磁性層的上層部的除去和下層部的磁特性的改性。另外，本發明通過對正電極的施加電壓在+500V以上、+1500V以下的范圍內，對負電極的施加電壓在-2000V以上、-1000V以下的范圍內，能夠照射高精度地適合于磁性層的上層部的除去和下層部的磁特性的改性的目的離子束。另外，在本發明中，離子槍的電極是網狀電極，因此離子束的照射量在被照射部位均勻化，能夠高精確度地進行磁性層的上層部的除去和下層部的磁特性的改性。


圖1是表示本發明的磁記錄介質的制造方法的剖面工序圖。圖2A是表示制造本發明的磁記錄介質時使用的離子槍的剖面圖。圖2B是放大表示制造本發明的磁記錄介質時使用的離子槍的剖面圖。圖3是表示使用了采用本發明的制造方法制造的磁記錄介質的磁記錄再生裝置的一例的概略構成圖。圖4是表示使正電極的電壓變化了時的蝕刻深度與矯頑力(He)的關系的曲線圖。圖5是表示使正電極的電壓變化了時的蝕刻深度與飽和磁化(Ms)的關系的曲線圖。圖6是表示使正電極的電壓變化了時的蝕刻深度與矯頑力(He)的關系的曲線圖。圖7是表示使正電極的電壓變化了時的蝕刻深度與飽和磁化(Ms)的關系的曲線圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對作為本發明的實施方式的磁記錄介質的制造方法詳細地進行說明。再者，本實施方式的磁記錄介質，具有在非磁性基板的表面上層疊了軟磁性層、中間層、形成有磁圖案的磁性層、保護膜的結構，進而，還在表面形成有潤滑膜。當然，非磁性基板和磁性層以外可以適當設置。本實施方式的磁記錄介質的制造方法，如圖1所示，依次具有在非磁性基板上形成磁性層2的工序A ；在磁性層2的上面形成掩模層3的工序B ；在掩模層3的上面形成抗蝕層4的工序C ；使用印模5向抗蝕劑層4轉印磁記錄圖案的負型圖案的工序D ；除去在掩模層3中與磁記錄圖案的負型圖案相對應的部位6的工序E ；從抗蝕劑層4側表面對磁性層2的不被掩模層3覆蓋的部位7照射離子束，除去部位7的磁性層的上層部并且對下層部8的磁特性進行改性的工序F ；采用干蝕刻除去抗蝕劑層4和掩模層3的工序G ；以及，用保護膜覆蓋磁性層2的表面的工序H。以下對這些工序詳細地進行說明。首先，在非磁性基板1上形成磁性層2 (工序A)。通常，作為形成磁性層2的方法采用濺射法，但也可以采用適宜的方法。作為在本實施方式中使用的非磁性基板1，可以使用以Al為主成分的例如Al-Mg 合金等的Al合金基板、通常的鈉鈣玻璃、鋁硅酸鹽系玻璃、結晶化玻璃類、硅、鈦、陶瓷、各種樹脂構成的基板等，只要是非磁性基板則可以使用任意的基板。其中，優選使用Al合金基板和結晶化玻璃等的玻璃制基板或硅基板。另外，這些基板的平均表面粗糙度(Ra)優選為Inm以下，更優選為0. 5nm以下，最優選為0. Inm以下。另外，在本實施方式中，形成于非磁性基板1上的磁性層2，可以是面內磁性層也可以是垂直磁性層，但為了實現更高的記錄密度，優選垂直磁性層。這些磁性層2優選由主要以Co為主成分的合金形成。作為面內磁記錄介質用的磁性層2，例如，可以利用包含非磁性的CrMo基底層和強磁性的CoCrPtTa磁性層的疊層結構。作為垂直磁記錄介質用的磁性層2，可以利用將由軟磁性的i^eCo合金O^eCoB、 FeCoSiB,FeCoZr,FeCoZrB,FeCoZrBCu 等),FeTa 合金(FeTaN、FeTaC 等)、Co 合金(CoTaZr、 CoZrNB,CoB等)等構成的襯里層、Pt、Pd、NiCr、NiFeCr等的取向控制膜、根據需要的Ru等的中間膜、以及由60Co-15Cr-15Pt合金或70Co-5Cr-15Pt_10SiA構成的記錄磁性層層疊而成的磁性層。磁性層2的厚度范圍，下限優選為3nm，更優選為5nm，上限優選為20nm，更優選為 15nm。另外，磁性層2只要是根據使用的磁性合金的種類和疊層結構，以能夠得到充分的磁頭輸出輸入的方式形成即可。磁性層2的膜厚，為了在再生時得到一定以上的輸出功率，必須是某程度以上的厚度，另一方面，表示記錄再生特性的各種參數通常隨著輸出功率的上升而劣化，因此必須設定成最適宜的膜厚。接著，在磁性層2的上面形成掩模層3 (工序B)。在磁性層2的上面形成的掩模層3，優選采用下述材料形成，所述材料含有選自C、 Ta、W、Cr、CrTi、Ta 氮化物、W 氮化物、Si、Si02、T￡i205、Re、Mo、Ti、V、Nb、Sn、Ga、Ge、As、Ni 中的任一種以上。尤其是優選使用As、Ge、Sn、( ，更優選使用Ni、Ti、V、Nb，最優選使用Cr、 C、Mo、Ta、W。通過使用這樣的材料，能夠提高掩模層3的對銑削離子的遮蔽性，并且能夠提高利用了掩模層的磁記錄圖案形成特性。此外，這些物質，使用反應性氣體的干蝕刻比較容易，因此能夠減少干蝕刻時(工序G)的殘留物，能夠減少磁記錄介質表面的污染。形成掩模層3后，在掩模層3的上面形成抗蝕劑層4 (工序C)，利用印模5將磁記錄圖案的負型圖案轉印在抗蝕劑層4上(工序D)。此時，優選使向抗蝕劑層4轉印了磁記錄圖案的負型圖案后的抗蝕劑層4的與負型圖案相對應的部位11的厚度I為O IOnm的范圍內。通過使抗蝕劑層4的部位11的厚度I為該范圍，在掩模層3的蝕刻工序(工序E) 中沒有掩模層3的邊緣部分的下塌，能夠提高掩模層3對銑削離子的遮蔽性，并且，能夠提高利用了掩模層3的磁記錄圖案形成特性。另外，將用于抗蝕劑層4的材料設為通過放射線照射具有固化性的材料，并利用印模5將圖案轉印在抗蝕劑層4上的工序時，或在圖案轉印工序之后，優選對抗蝕劑層4照射放射線。在此所說的放射線，是熱射線、可見光線、紫外線、X射線、伽馬射線等的較寬概念的電磁波。另外，所謂通過放射線照射具有固化性的材料，例如，對于熱射線是熱固化樹脂， 對于紫外線是紫外線固化樹脂。通過采用這樣的制造方法，能夠將印模5的形狀高精度地轉印在抗蝕劑層4上，在掩模層3的蝕刻工序(工序E)中沒有掩模層3的邊緣部分的下塌，能夠提高掩模層3對銑削離子的遮蔽性，并且，能夠提高利用了掩模層3的磁記錄圖案形成特性。尤其是，通過在抗蝕劑層的流動性高的狀態下對抗蝕劑層4按壓印模5，在該按壓的狀態下照射放射線，使抗蝕劑層4固化，然后，通過使印模5脫離抗蝕劑層4，能夠將印模5的形狀高精度地轉印在抗蝕劑層4上。作為在對抗劑層4按壓印模5的狀態下對抗蝕劑層4照射放射線的方法，可以采用下述方法從印模5的相反側即非磁性基板1側照射放射線的方法；作為印模5的材料， 選擇能夠透射放射線的物質，從印模5側照射放射線的方法；從印模5的側面照射放射線的方法；使用如熱射線那樣對固體傳導性高的放射線，通過來自印模5材料或非磁性基板1的熱傳導來照射放射線的方法。另外，作為抗蝕劑層4的材料，優選使用酚醛清漆系樹脂、丙烯酸酯類、脂環式環氧類等的紫外線固化樹脂，作為印模5的材料，優選使用對于紫外線透射性高的玻璃或樹脂。另外，印模5可以使用在金屬板上采用電子束描繪等的方法形成了微細的磁道圖案的印模，作為材料，要求可以耐加工的硬度、耐久性。例如，可以使用M等，但只要是符合上述目的的材料則可以使用任何材料。印模5上除了通常的記錄數據的磁道以外，還可以形成脈沖群圖案(burst pattern)、格雷碼圖案、前同步碼圖案(preamble pattern)這些伺服信號的圖案。在抗蝕劑層4上轉印了磁記錄圖案的負型圖案后，采用蝕刻除去抗蝕劑層4的與負型圖案相對應的部位11和掩模層3的與負型圖案相對應的部位6 (工序E)。然后，從抗蝕劑層4側表面對磁性層2的沒有被掩模層3覆蓋的部位7照射離子束70，除去部位7的磁性層2的上層部并且對下層部8的磁特性進行改性(工序F)。此時，作為除去的磁性層2的上層部的深度m的范圍，下限優選0. lnm，更優選 lnm，上限優選15nm，更優選10nm。除去的深度m小于0. Inm的場合，不呈現磁性層2的下層部8的改性效果，另夕卜， 除去的深度大于15nm時，磁記錄介質的表面平滑性惡化，制造磁記錄再生裝置時的磁頭的浮起特性變差。離子束10，使用包含氮氣或質量不同的兩種以上的正離子的混合氣體來發生。作為混合氣體的具體例，可舉出氮與氫的混合氣體、氮與氖的混合氣體，或者，氮和氫以及氖的混合氣體。作為氣體流量的范圍，取決于反應容器的大小，但對于一般的較大的反應容器而言，下限優選為lOsccm，更優選為13SCCm，最優選為15sCCm，上限優選為lOOsccm，更優選為 50sccm,最優選為 35sccm。小于IOsccm時，存在放電不穩定的不良情況，大于lOOsccm時，存在蝕刻速度降低的不良情況。另外，使用氮與氫的混合氣體的場合，氮在混合氣總體中占有的比例優選為63% 以下，更優選為60%以下，最優選為55%以下。最具有效果的比例是50%。氮的比例小于35%時，存在蝕刻速度降低的不良情況。而大于90%時，存在下層部8的磁特性的改性不充分的不良情況。另外，使用氮與氖的混合氣體的場合，氮在混合氣總體中占有的比例優選為80% 以下，更優選為70%以下，最優選為60%以下。最具有效果的比例是50%。氮的比例小于20%時，存在蝕刻速度降低的不良情況。而大于80%時，存在下層部8的磁特性的改性不充分的不良情況。
另外，使用氮和氫以及氖的混合氣體的場合，氮在混合氣體總體中占有的比例優選為90%以下，更優選為80%以下，最優選為70%以下，氫的比例優選為50%以下，更優選為40%以下，最優選為30%以下。氮的比例小于20%時，存在蝕刻速度降低的不良情況。而大于90%時，存在下層部8的磁特性的改性不充分的不良情況。另外，作為每單位面積的離子的照射量的范圍，下限優選為3. OX IO15原子/cm2， 更優選4. OX IO15原子/cm2,最優選4. 8 X IO15原子/cm2，上限優選1. 2 X IO16原子/cm2,更優選1.0X IO16原子/cm2，最優選8. OX IO15原子/cm2。小于3. OX IO15原子/cm2時，存在蝕刻速度降低的不良情況。而大于1. 2X IO16原子/cm2時，掩膜層3的損傷增大，存在磁性層2的不需要改性的部位也磁特性劣化之虞，變得不適宜。另外，作為蝕刻速度的范圍，下限優選0. 05nm/秒，更優選0. 07nm/秒，最優選 0. 08nm/秒。上限優選2. 5nm/秒，更優選1. 8nm/秒，最優選1. Onm/秒。小于0. 05nm/秒時，蝕刻變慢，生產率降低。而大于2. 5nm/秒時，成為以短時間進行蝕刻，難以進行控制。另外，如圖2A、圖2B所示，形成離子束10的離子槍15由等離子體發生室13和與省略圖示的電源連接的電極14構成。電極14由正電極18、負電極19、接地電極20構成，從成為離子源的等離子體發生室13，向作為使離子束10照射的被照射基板16的層疊有磁性層2、掩模層3、抗蝕劑層4的非磁性基板1側，按正電極18、負電極19、接地電極20的順序被設置。正電極18、負電極19、接地電極20，均是以網狀設置開口部18a、19a、20a的網狀電極。再者，在圖2A、圖2B中，省略地表示了被照射基板16，但實際上為下述構成在圖 1 (E)所示的非磁性基板1上層疊了磁性層2、掩模層3、抗蝕劑層4，以抗蝕劑層4側與離子槍15對向的方式配置。另外，圖2A表示了配置2枚被照射基板16，分別由左右的離子槍15 照射離子束10的情況，但也可以一枚一枚地照射。另外，在圖2B中，分別設置開口部18a、 19a、20a各一個，但實際上呈網狀地設置了多個。正電極18擔負向被照射基板16推出由作為離子源的等離子發生室13發生的離子的作用，對正電極18的施加電壓設定在+500V以上、+1500V以下的范圍內。另外，負電極19擔負使被正電極18推出的離子向被照射基板16側加速的作用， 對負電極19的施加電壓設定在-2000V以上、-1000V以下的范圍內。接地電極20，為了在使由作為離子源的等離子發生室13發生，并被正電極18推出、被負電極19加速的離子向被照射基板16側照射時使能量分布穩定而設置。利用如以上所述構成的離子槍15，離子束10如圖2B的箭頭所示地從正電極18的開口部18a推出，通過負電極19的開口部19a被加速，通過接地電極20的開口部20a，由此能量分布均勻化，并被照射到被照射基板16上。然后，利用離子束10能夠除去磁性層2的上層部，并且下層部8的磁特性被改性。再者，在此所說的磁性層2的改性，意指為了將磁性層2圖案化而使磁性層2的矯頑力、飽和磁化、殘留磁化等部分性地變化，所謂其變化意指降低矯頑力、降低飽和磁化、降低殘留磁化。另外，作為磁特性的改性，優選采用下述方法，所述方法使照射了離子束10的部位7的磁性層2的飽和磁化Ms為當初(未處理)的75%以下，更優選為50%以下，使矯頑力Hc為當初的50%以下，更優選為20%以下。通過以上的工序形成具有磁性分離了的磁記錄圖案的磁性層2。并且，通過形成磁性分離了的磁記錄圖案，對磁記錄介質進行磁記錄時消除了溢寫，能夠提供高的面記錄密度的磁記錄介質。再者，圖4和圖5是調查對于以厚度16nm成膜的CoCrPt系磁性層，使用由氮與氫的混合氣體(體積比1 1)發生的離子束10，將負電極19的電壓固定在-1500V，使正電極18的電壓變化為+500V、+1000V、+1500V時的磁性層2的蝕刻量(蝕刻深度)和磁性層 2的矯頑力(He)以及飽和磁化(Ms)的變化的曲線圖。另外，圖6和圖7是作為比較使用由氬氣代替氮與氫的混合氣來發生的離子束10時的曲線圖。再者，在圖4 圖7的實驗中使用的基板，是在后述的實施例中使用的玻璃基板上層疊60nm厚的FeCoB構成的軟磁性層、IOnm厚的Ru中間層、層疊有12nm厚的 Co-Cr-Pt-SiO2合金構成的層和4nm厚的CoCrPt層的16nm厚的磁性層，進而與實施例同樣地形成掩模層和抗蝕劑層，轉印有磁記錄圖案的負型圖案的基板。如圖4和圖5所示，正電極18的電壓為+500V的場合，磁性層2的蝕刻深度和磁性層2的矯頑力以及飽和磁化的變化，大致直線狀表示，矯頑力和飽和磁化并不怎么變化。與此相對，在正電極18的電壓為+1500V的場合，蝕刻深度設為IOnm時(殘留的磁性層為5nm)，可知矯頑力(He)大致為O、飽和磁化(Ms)變為1/3左右。再者，如圖6和圖7所示，使用由氬氣發生的離子束10的場合，不論是使正電極18 的電壓變化，還是蝕刻的深度變化，基本上沒有看到磁特性的改性。另外，圖4和圖5表示有關固定了負電極19的電壓的情況，但將正電極18的電壓固定在+1500V，使負電極19的電壓變化為-1000V、-1500V、-2000V的場合也確認了同樣的結果。S卩，-1000V的場合，矯頑力和飽和磁化不怎么變化，但-2000V的場合，矯頑力和飽和磁化充分地變化。再者，在使正電極18的電壓高于1500V的場合和/或使負電極19的電壓低于-2000V的場合，離子的注入深度變得過深，例如，垂直磁記錄介質用的磁性層2的場合， 離子會到達到軟磁性的襯里層。其結果，襯里層等的磁特性惡化，磁記錄介質發生脈沖嗓聲而不優選。形成磁性層2后，采用干蝕刻除去抗蝕劑層4和掩膜層3 (工序G)，根據需要在凹部埋入非磁性材料后，用保護膜9覆蓋磁性層2的表面(工序H)。再者，在本實施方式中，作為抗蝕劑層4和掩模層3的除去，采用了干蝕刻，但也可以采用反應離子蝕刻、離子銑削、濕式蝕刻等的方法。另外，保護膜9的形成，一般實行使用P-CVD等成膜出類金剛石碳(Diamond Like Carbon)的薄膜的方法，但沒有特別的限定。作為保護膜9，可以使用碳(C)、碳化氫(HxC)、氮化碳(CN)、非晶碳、碳化硅(SiC) 等的碳質層和Si02、Zr2O3, TiN等通常所使用的保護膜材料。另外，保護膜9也可以由2層以上的層構成。
但是，保護膜的膜厚必須小于lOnm，保護膜的膜厚超過IOnm時，磁頭與磁性層2的距離增大，不能夠得到充分的輸入輸出信號的強度。在本實施方式中，優選在保護膜9上形成潤滑層。作為潤滑層中所使用的潤滑劑， 可舉出氟系潤滑劑、烴系潤滑劑和它們的混合物等，通常以1 4nm的厚度形成潤滑層。通過以上的工序，可以得到形成有磁性分離了的磁記錄圖案的磁記錄介質。再者，所謂在本實施方式中所說的磁性分離了的磁記錄圖案，是指從表面側觀看磁記錄介質的場合，磁性層2被改性(非磁性化或弱磁性化)了的區域12分離的狀態。艮口， 如果磁性層2從表面側觀看通過磁特性的改性被分離，則在磁性層2的底部也可以不分離， 包含在磁性分離了的磁記錄圖案的概念中。另外，在本實施方式中所說的磁記錄圖案，改性了的區域12不需要完全是非磁性。即，即使是區域12稍微具有矯頑力或飽和磁化的情況下，只要磁頭能夠在磁記錄圖案部進行讀寫，則可以作為磁性分離了的磁記錄圖案。另外，本實施方式中所說的磁記錄圖案，包括每1比特具有一定的規則性地配置了磁記錄圖案的所謂的圖案介質、磁記錄圖案配置成磁道狀的介質、以及伺服信號圖案等寸。其中，尤其是磁性分離了的磁記錄圖案，適用于作為磁記錄磁道和伺服信號圖案的所謂的分離型磁記錄介質，從其制造的簡便性來看是優選的。在本實施方式中，采用對磁性層2的不被掩模層3覆蓋的部位7照射離子束10，除去部位7的上層部，并且對下層部8的磁特性進行改性的工序。由此，離子束10只加工磁性層2的上層部，因此加工量少，能夠抑制粉塵的發生，其結果，能夠得到表面清潔且平滑的磁記錄介質。另外，由于作為離子束10使用將氮與氫或者氮與氖混合了的離子，因此能夠同時地進行磁性層2的上層部的除去和下層部8的磁特性的改性，并且，能夠以高效率進行。另外，由于離子束10不含有鹵素，因此不會生成鹵化物，由此，也不存在由于與大氣接觸鹵化物成為基點從而發生腐蝕的問題。另外，形成離子束10的離子槍15，具有使來自作為離子源的等離子體發生室13的離子的能量分布穩定的接地電極20，離子槍15的電極14，從等離子體發生室13向被照射基板16側按正電極18、負電極19、接地電極20的順序被設置。由此，離子束10的照射量在被照射部位均勻化，能夠高精度地進行磁性層2的上層部的除去和下層部8的磁特性的改性。另外，通過使正電極18的電壓在+500V以上、+1500V以下的范圍內，負電極19的電壓在-2000V以上、-IOOOV以下的范圍內，能夠照射高精度地適合于進行磁性層2的上層部的除去和下層部8的磁特性的改性的目的的離子束10。另外，正電極18、負電極19和接地電極20均是網狀電極，因此離子束10的照射量在被照射部位均勻化，能夠高精度地進行磁性層2的上層部的除去和下層部8的磁特性的改性。圖3是表示使用了上述的磁記錄介質的磁記錄再生裝置的一例的圖。圖3所示的磁記錄再生裝置，具有上述的磁記錄介質21、沿記錄方向驅動該磁記錄介質的介質驅動部22、包含記錄部和再生部的磁頭23、使磁頭23相對于磁記錄介質21相對運動的磁頭驅動部M和記錄再生信號系統25從而構成，所述記錄再生信號系統25組合有用于進行對磁頭23的信號輸入和來自磁頭23的輸出信號再生的記錄再生信號處理單兀。通過采用這樣的構成，能夠得到記錄密度高的磁記錄裝置。通過磁性不連續地加工了磁記錄介質21的記錄磁道，對過去為了排除磁道邊緣部的磁化遷移區域的影響而使再生磁頭寬度比記錄磁頭寬度窄來對應的情形，能夠使兩者為大致相同寬度來工作。由此能夠得到充分的再生輸出和高的SNR。此外，通過由GMR磁頭或TMR磁頭構成磁頭23的再生部，即使在高記錄密度下也能夠得到充分的信號強度，能夠實現具有高記錄密度的磁記錄裝置。另外，使該磁頭23的浮起量為0. 005 μ m 0. 020 μ m、以比過去低的高度浮起時， 輸出提高且能夠得到較高的裝置SNR，能夠提供大容量且高可靠性的磁記錄裝置。此外，將采用最大似然解碼法的信號處理電路組合時能夠進一步提高記錄密度，例如，在以磁道密度IOOk磁道/英寸以上、線記錄密度IOOOk比特/英寸以上、每1平方英寸為100G比特以上的記錄密度進行記錄和再生的場合也能夠得到充分的SNR。實施例以下舉出實施例具體地說明本發明。[實施例]把安置了 HD用玻璃基板的真空室預先真空排氣到1. OX KT5Pa以下。在此使用的玻璃基板，材質為以Li2Si205、Al2O3-K2O, Al2O3-K2O, MgO-P2O5, Sb2O3-ZnO為構成成分的結晶化玻璃，外徑為65mm、內徑為20mm、表面粗糙度(Ra)為2人。采用DC濺射法在該玻璃基板上依次層疊了作為軟磁性層的狗&^、作為中間層的Ru、作為磁性層的70Co-5Cr-15Pt-10SiA合金薄膜。各個層的膜厚，FeCoB軟磁性層為 60nm、Ru中間層為10nm、磁性層為15nm。采用濺射法在其上形成了掩模層，掩模層使用C，膜厚為20nm。采用旋涂法在其上涂布抗蝕劑層。抗蝕劑層使用了作為紫外線固化樹脂的酚醛清漆系樹脂。另外，膜厚為60nm。在其上，使用具有磁記錄圖案的負型圖案的玻璃制的印模，以IMPa(約8. Skgf/ cm2)的壓力將印模按壓在抗蝕劑層上。在該狀態下從紫外線的透射率為95%以上的玻璃制的印模的上部照射波長250nm的紫外線10秒鐘，使抗蝕劑固化。然后，從抗蝕劑層上分離印模，轉印到抗蝕劑層上的磁記錄圖案，抗蝕劑層的凸部是寬度64nm的圓周狀，抗蝕劑層的凹部(與負型圖案對應的部位)是寬度30nm的圓周狀，抗蝕劑層的凸部的厚度為65nm，抗蝕劑層的凹部的厚度約為15nm。另外，抗蝕劑層的凹部相對于基板面的角度大約為90度。然后，采用干蝕刻除去抗蝕劑層以及掩模層的與負型圖案對應的部位。干蝕刻條件，關于抗蝕劑的蝕刻，O2氣為40SCCm、壓力為0. 3Pa、高頻等離子體電力為300W、DC偏電壓為30W、蝕刻時間為10秒；關于C層的蝕刻，化氣為50SCCm、壓力為0. 6Pa、高頻等離子體電力為500W、DC偏電壓為60W、蝕刻時間為30秒。然后，對于磁性層中的未被掩模層覆蓋的部位，對其表面照射離子束。使用氮氣 40sccm、氫氣20sccm、氖20sccm的混合氣體發生離子束。離子的量為5. 5 X IO15原子/cm2、蝕刻速度為0. Inm/秒、正電極的電壓為+1500V、負電極的電壓為-1500V、蝕刻時間為84秒、
12磁性層的加工深度為8nm。然后，采用干蝕刻除去抗蝕劑層和掩模層，采用CVD法在其表面成膜出4nm的碳保護膜，然后，涂布1. 5nm的潤滑劑從而制造了磁記錄介質。測定采用以上的方法制造的磁記錄介質的電磁轉換特性(SNR和3T-SquaSh)、 磁頭浮起高度(滑崩)。在此，所謂「3T-SqUash (三磁道擁擠)」是指兩側相鄰磁道寫入時的中心磁道的信號劣化，作為數值由下式(殘存信號強度Vp-p)/(原來的信號強度 Vp-p)X100(% )表示。該值越接近于100%，評價為抗相鄰寫入性越強。電磁轉換特性的評價使用旋轉臺實施。此時評價用的磁頭，記錄時使用垂直記錄磁頭，讀取時使用TuMR磁頭，測定記錄了 750kFCl的信號時的SNR值和3T-Squash。所制造的磁記錄介質，SNR為13. 7dB、3T-Squash為86%，RW特性優異，并且，磁頭浮起特性也穩定。即，磁記錄介質表面的平滑性高，磁性層的磁道間的非磁性部帶來的分離特性優異。產業上的利用可能性本發明可以在制造磁記錄介質的制造業中廣泛地應用。附圖標記說明1-非磁性基板、2-磁性層、3-掩模層、4-抗蝕劑層、5-印模、6-掩模層的與負型圖案對應的部位、7-磁性層的未被掩模層覆蓋的部位、8-下層部、10-離子束、11-抗蝕劑層的與負型圖案對應的部位、12-磁性層的與負型圖案對應的部位、13-等離子體發生室、14-電極、15-離子槍、18-正電極、19-負電極、20-接地電極、21-磁記錄介質。
權利要求
1.一種磁記錄介質的制造方法，是具有磁性分離了的磁記錄圖案的磁記錄介質的制造方法，其特征在于，依次具有在非磁性基板上形成磁性層的工序；在磁性層上形成用于形成磁記錄圖案的掩模層的工序；和對磁性層的未被掩模層覆蓋的部位照射離子束，除去該部位的磁性層的上層部，并且對下層部的磁特性進行改性的工序，離子束使用質量不同的兩種以上的正離子，形成離子束的離子槍具有向基板側推出來自離子源的正離子的正電極和使正離子向基板側加速的負電極。
2.根據權利要求1所述的磁記錄介質的制造方法，其特征在于，質量不同的兩種以上的所述正離子是含有氮和氫或者氮和氖的離子。
3.根據權利要求1或2所述的磁記錄介質的制造方法，其特征在于，所述離子槍具有使來自所述離子源的所述正離子的能量分布穩定的接地電極，所述離子槍的電極，從所述離子源向所述基板側按正電極、負電極、接地電極的順序被設置。
4.根據權利要求1或2所述的磁記錄介質的制造方法，其特征在于，對所述正電極的施加電壓在+500V以上、+1500V以下的范圍內，對所述負電極的施加電壓在-2000V以上、-1000V以下的范圍內。
5.根據權利要求1或2所述的磁記錄介質的制造方法，其特征在于，所述離子槍的電極是網狀電極。
6.一種磁記錄再生裝置，其特征在于，具有采用權利要求1或2所述的制造方法得到的磁記錄介質；和對該磁記錄介質記錄再生信息的磁頭。
全文摘要
本發明提供不使磁性層的表面氧化或鹵化并且表面不被粉塵污染、制造工序不復雜的形成有磁性分離了的磁記錄圖案的磁記錄介質的制造方法。這樣的磁記錄介質的制造方法，其特征在于，依次具有在非磁性基板上(1)形成磁性層(2)的工序；在磁性層(2)之上形成用于形成磁記錄圖案的掩模層(3)的工序；以及對磁性層(2)的未被掩模層(3)覆蓋的部位照射離子束(10)，除去該部位(7)的磁性層(2)的上層部并且對下層部(8)的磁特性進行改性的工序，離子束(10)使用質量不同的兩種以上的正離子，形成離子束的離子槍具有向基板側推出來自離子源的正離子的正電極和使正離子向基板側加速的負電極。
文檔編號G11B5/65GK102349103SQ201080011288
公開日2012年2月8日 申請日期2010年3月8日 優先權日2009年3月11日
發明者山根明, 石橋信一, 福島正人 申請人:昭和電工株式會社