专利名称：干式蚀刻方法、磁记录介质的制造方法和磁记录介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于将被加工体的表面加工成凹凸图形的干式蚀刻方法，采用该方法的磁记录介质的制造方法和记录层由凹凸图形形成的磁记录介质。
背景技术：
在过去，在半导体等的领域中，为了将被加工体的表面加工成凹凸图形，广泛地采用干式蚀刻。另外，即使在信息记录介质的领域中，仍有将被加工体的表面加工成凹凸图形的需要，为了进行该加工，人们期待采用干式蚀刻。
例如，对于硬盘等的磁记录介质，通过构成记录层的磁性颗粒的细微化处理、材料的变更、磁头加工的细微化等的改进，谋求显著地提高面记录密度，同样在今后人们也期待进一步地提高面记录密度，但是出现磁头的加工界限、磁场的扩大造成的将信息错误记录到与记录对象的磁道相邻的另一磁道上或者串扰(クロスト一ク)等的问题，过去的改进方法提高面记录密度已经达到极限。相对于此，作为可实现面记录密度的进一步提高的磁记录介质的候补，人们提出按照规定的凹凸图形形成记录层、记录要素作为凸部而形成的离散介质或晶格介质等的磁记录介质(例如参照JP特开平9-97419号公报)，为了将记录层加工成凹凸图形，人们期待采用干式蚀刻。
作为将磁性材料的记录层加工成凹凸图形的方式，例如可采用将添加了NH3(氨)气体等的含氮气体的CO(一氧化碳)气体作为反应气体的反应性离子蚀刻(例如参照JP特开平12-322710号公报)等的干式蚀刻。另外，为了通过干式蚀刻对记录层(被蚀刻层)进行加工，必须将掩模层加工成凹凸图形，但是，即使是加工掩模层的方法也要利用干式蚀刻。例如，在掩模层上形成抗蚀剂层，通过半导体的领域中所采用的光刻等方式，将抗蚀剂层加工成凹凸图形，通过干式蚀刻，去除凹部的掩模层，由此，将掩模层加工成凹凸图形。另外，也可在掩模层上通过其它的掩模层形成抗蚀剂层，从抗蚀剂层侧按顺序对这些掩模层进行干式蚀刻处理，由此，将被蚀刻层上的掩模层加工成凹凸图形。
但是，即使能够通过干式蚀刻将被蚀刻层加工成规定的凹凸图形，仍难于如图12所示那样将被蚀刻层100的凸部102的侧面102A加工成接近于与表面垂直的形状，实际上，如图13所示那样，侧面102A被加工成向着面对表面的方向倾斜的锥状，在所需的加工形状与实际的加工形状之间产生差异。更具体地说，人们考虑下述的方式，即，象图13所示那样，在干式蚀刻中，一部分的加工用气体从与被加工体垂直的方向稍稍倾斜而接近该被加工体，即使被蚀刻层100的蚀刻对象区域的端部从掩模102露出，相对于一部分的加工用气体，仍形成掩模104的隐蔽部，由此，相对其它的部分，蚀刻的进行迟缓，而侧面102A被加工成锥状。
另外，由于象上述那样，还通过干式图形对掩模层进行加工，故凸部的侧面呈锥状。于是，表面侧的抗蚀剂层和掩模层的凹凸图形在凸部的宽度依次扩大的同时，被转印到被蚀刻层上，当掩模层的凸部侧面的锥角增加时，由此凹凸图形转印到被蚀刻层上的精度降低。另外，如果掩模层的凸部侧面的锥角过大，则在被蚀刻层上形成两侧面连续的V字截面的槽，限制蚀刻的进行，无法加工到所需的深度。例如，在上述离散介质、晶格介质等的磁记录介质中，形成小于记录层的厚度的V形槽，无法分割记录层。
伴随着蚀刻对象图形的细微化，具有这样的所需的加工形状与实际的加工形状之间的差异对制品的特性等的影响相对地增加的倾向。例如，在离散磁道介质、晶格介质等的磁记录介质中，如果将记录要素的侧面加工成锥状，由于记录要素之间接近，故容易产生将信息错误记录到与记录对象的磁道邻接的另一磁道中或串扰的问题，具有磁特性变差的问题。于是，人们希望有可按照凸部的表面接近于与表面垂直的形状的形式，将被加工体的表面加工成凹凸图形的干式蚀刻方法。
此外，在离散磁道介质或晶格介质等的磁记录介质的情况下，记录要素在加工中曝露于加工用气体中，在加工后曝露于大气中，由此，还有磁特性变差的情况。于是，人们还希望有可在保护被加工体的表面的同时、将被加工体的表面加工成凹凸图形的干式蚀刻方法。
相对与此，作为用于将掩模层加工成凹凸图形的干式蚀刻，采用反应性离子蚀刻，通过在将掩模层加工到其底面之后的情况下，还继续进行掩模层的加工，从而去除掩模层的凸部的侧面部，减少掩模层的凸部的宽度和其侧面的锥角，但是，这样，为了延长掩模层的加工时间，必须因此而增加形成于其上的其它的掩模层或抗蚀剂层，较厚地形成的抗蚀剂层的凸部变形或歪倒，反而降低加工精度。
再有，如果考虑将掩模层的凸部侧面加工成锥状的情况，若与要形成于被蚀刻层上的凹凸图形相比而凸部的宽度较小的凹凸图形形成于最外面的掩模层或抗蚀剂层，则可将被蚀刻层加工成所需的蚀刻图形，但是，在凹凸图形的间距较小的情况下，最外面的掩模层或抗蚀剂层的凸部的宽度过小，由此有凸部容易变形或歪倒、或者本身难以形成凸部的情况。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种可将被蚀刻层高精度地加工成所需的凹凸图形的形状的干式蚀刻方法，采用该方法的磁记录介质的制造方法，以及以凹凸图形形成记录层而确实获得良好的磁特性的磁记录介质。
本发明通过下述方式而实现上述目的，即，在被蚀刻层上按顺序形成碳为主要成分的主掩模层、副掩模层，将副掩模层加工成规定的凹凸图形，接着通过将氧和臭氧中的至少一方作为反应气体的反应性离子蚀刻，去除凹凸图形的凹部的主掩模层之后，去除凹凸图形的凹部的被蚀刻层，将被蚀刻层加工成凹凸图形的形状。
由于碳可通过将氧或臭氧作为反应气体的反应性离子蚀刻而在短时间内进行加工，故可减小以碳为主要成分的主掩模层上的副掩模层或抗蚀剂层的厚度。通过象这样减薄副掩模层或抗蚀剂层，能够将主掩模层本身的凸部侧面的锥角抑制为很小。所以，可高精度地将抗蚀剂层或副掩模层的凹凸图形转印到主掩模层、被蚀刻层上。
此外，作为用于加工被蚀刻层的干式蚀刻，采用加工用气体的直进性较高的离子束蚀刻，由此，可将被蚀刻层的凸部的侧面加工成与表面接近垂直的形状。另外，在此情况下，由于碳相对于离子束蚀刻的蚀刻率较低，故可由此而减小主掩模层的厚度，在此方面，也可将被蚀刻层的凸部的侧面加工成与表面接近垂直的形状。
还有，通过在记录层和主掩模层之间形成中间层，可在去除主掩模层的加工中保护被蚀刻层的凸部的上面。
再有，本发明通过下述的磁记录介质而实现上述目的，该磁记录介质的特征在于，包括基板；记录层，该记录层是以凹凸图形形成于该基板上，记录要素作为上述凹凸图形的凸部而形成；填充于上述记录要素之间的非磁性的填充材料；覆盖上述记录要素的上面的非磁性的中间层；覆盖该中间层和上述填充材料的上面的保护层，上述中间层的材料和上述保护层的材料不同。
象这样，由于中间层的材料和保护层的材料不同，即使万一在其中的一者产生裂缝等的情况下，也难以将裂缝等传递给另一方。所以，记录层即使在加工后，仍确实与大气等隔离开，确实获得良好的磁特性。
即，通过下述这样的本发明，实现上述的问题的解决。
(1)一种干式蚀刻方法，其特征在于，包括在被蚀刻层上按顺序形成主掩模层、副掩模层的掩模层形成工序；将上述副掩模层加工成规定的凹凸图形的副掩模层加工工序；通过将氧和臭氧中的至少一方作为反应气体的反应性离子蚀刻，去除上述凹凸图形的凹部的上述主掩模层的主掩模层加工工序；通过干式蚀刻去除上述凹凸图形的凹部的上述被蚀刻层，将该被蚀刻层加工成上述凹凸图形的形状的被蚀刻层加工工序，上述主掩模层的材料的主要成分为碳，上述副掩模层的材料为相对于上述主掩模层加工工序的反应性离子蚀刻的蚀刻率比上述主掩模层的材料低的材料。
(2)如上述(1)所述的干式蚀刻方法，其特征在于，在上述被蚀刻层加工工序中，采用离子束蚀刻，将上述被蚀刻层加工成上述凹凸图形的形状。
(3)如上述(1)或(2)所述的干式蚀刻方法，其特征在于，在上述被蚀刻层加工工序之后，设置主掩模层去除工序，该主掩模层去除工序是通过将氧和臭氧中的至少一方作为反应气体的反应性离子蚀刻，去除残留于上述被蚀刻层的凸部之上的上述主掩模层，在上述掩模层形成工序中，在上述被蚀刻层与上述主掩模层之间，以相对于上述主掩模层去除工序的反应性离子蚀刻的蚀刻率比上述主掩模层的材料低的材料形成中间层。
(4)如上述(3)所述的干式蚀刻方法，在上述主掩模层去除工序中，去除上述主掩模层，使得上述中间层残留于上述被蚀刻层的凸部之上。
(5)如上述(1)～(4)中任一项所述的干式蚀刻方法，其特征在于，在上述掩模层形成工序中，在上述副掩模层之上形成抗蚀剂层，并且，在该掩模层形成工序与上述副掩模层加工工序之间，设置将上述抗蚀剂层加工成上述凹凸图形的抗蚀剂层加工工序，在上述副掩模层加工工序中，去除上述凹凸图形的凹部的上述副掩模层。
(6)一种磁记录介质的制造方法，其特征在于，采用(1)～(6)中任一项所述的干式蚀刻方法，作为上述被蚀刻层，将记录层加工成上述凹凸图形的形状。
(7)一种磁记录介质，其特征在于，包括基板；记录层，其以凹凸图形而形成在该基板之上，记录要素作为上述凹凸图形的凸部而形成；填充于上述记录要素之间的凹部中的非磁性的填充材料；覆盖上述记录要素的上面的中间层；覆盖该中间层和上述填充材料的上面的保护层，上述中间层的材料和上述保护层的材料不同。
(8)如(7)所述的磁记录介质，其特征在于，上述中间层的材料为硅，上述保护层的材料为类金刚碳(ダィャモンドラィクオ一ボン)。
另外，本申请中，“蚀刻率”这样的术语的意思是，被蚀刻层、掩模层、中间层等被加工层的相对于基板表面基本平行的部位的单位时间的垂直于基板表面的方向的加工速度。
此外，在本申请中，所谓“记录要素作为凹凸图形的凸部而形成的记录层”的意思是，除了包含连续记录层按照规定的凹凸图形被划分为多个记录要素的记录层以外，还包含连续记录层按照规定的图形被局部划分而由一部分连续的记录要素构成的记录层；或者例如象螺旋状的涡旋形状的记录层那样，连续地形成于基板上的一部分上的记录层；在连续的记录层上形成凸部和凹部，作为凸部而形成记录要素的记录层。
还有，本申请中，“磁记录介质”这样的术语的意思是，不限于信息的记录、读取中仅使用磁的硬盘、软磁盘(floppy)(注册商标)、磁带等，还包含同时采用磁与光的MO(Magneto Optical)等的光磁记录介质、同时采用磁与热的热助型记录介质。
按照本发明，可将被蚀刻层高精度地加工成所需的凹凸图形的形状。另外，可保护被蚀刻层的凸部避免受到加工用气体、大气的影响。
图1是示意地表示本发明实施形式的磁记录介质的结构的侧面截面图；图2是放大示出该磁记录介质的记录要素的形状的侧面截面图；图3是表示该磁记录介质的制造工序的概要的流程图；图4是示意地表示该制造工序的被加工体的加工坯体的结构的侧面截面图；图5是示意地表示抗蚀剂层被加工成凹凸图形的该被加工体的形状的侧面截面图；图6是示意地表示副掩模层被加工成凹凸图形的该被加工体的形状的侧面截面图；图7是示意地表示主掩模层被加工成凹凸图形的该被加工体的形状的侧面截面图；图8是示意地表示记录层被加工成凹凸图形的该被加工体的形状的侧面截面图；图9是示意地表示残留的主掩模层的去除工序的侧面截面图；图10是示意地表示填充材料被成膜的该被加工体的形状的侧面截面图；图11是示意地表示上述被加工体的平坦化工序的侧面截面图；图12是示意地表示侧面与表面垂直的被蚀刻层的凸部的侧面截面图；图13是示意地表示现有技术的干式蚀刻造成的侧面倾斜的被蚀刻层的凸部的形成过程的侧面截面图。
具体实施例方式
下面参照附图，对本发明的优选实施形式进行描述。
本实施形式的磁记录介质10为盘状的面内记录型的离散磁道介质，象图1所示那样，包括基板12；记录层16，该记录层16以凹凸图形而形成于该基板12上，记录要素14作为凹凸图形的凸部而形成；填充于记录要素14之间的凹部18中的非磁性的填充材料20；覆盖记录要素14的上面的非磁性的中间层22；覆盖该中间层22和上述填充材料20的上面的保护层24。
磁记录介质10的特征在于，中间层22的材料与保护层24的材料不同。另外，磁记录介质10的特征在于，如图2放大所示的那样，记录要素14的侧面14A为相对于表面接近垂直的形状。
另外，在基板12上依次形成基底层26、取向层30，在取向层30上按照凹凸图形而形成上述记录层16。此外，在保护层24上形成润滑层32。
基板12的材料为玻璃。另外，如果为刚性高的非磁性材料，则作为基板12的材料例如也可采用Al(铝)、Al2O3(氧化铝)等。另外，基底层26的材料为Cr合金，取向层30的材料为Cr合金、Ru等。
记录层16的厚度为5～25nm，材料为CoCr(钴-铬)合金。记录要素14在数据区域，在磁记录介质10的径向上按照细微的间距形成为同心圆状。另外，在伺服区域，以规定的伺服信息等的图形而形成。
填充材料20基本完全地填充于记录要素14之间的凹部18内。填充材料20的主要成分为SiO2(二氧化硅)，为没有晶界的非晶的非晶结构材料。另外，作为填充材料20，也可采用微晶状态的材料。此外，填充材料20的表面与中间层22的表面基本一致，中间层22和填充材料20的上面被平坦化处理。
中间层22的厚度为1～10nm，其材料为Si(硅)。保护层24的厚度为1～5nm，其材料为称为类金刚碳的硬质碳膜。另外，本申请中，“类金刚碳(在下面称为‘DLC’)”这样的术语的意思是，以碳为主要成分，为非晶结构，是按照维氏硬度测定呈现2×109～8×1010Pa程度的硬度的材料。此外，润滑层32的厚度为1～2nm，材料为PFPE(全氟聚醚)。
下面对磁记录介质10的作用进行描述。
该磁记录介质10是记录要素14的侧面14A相对于表面接近垂直的形状，所以即使在记录要素14A的间距小的情况下，仍确实通过凹部18将记录要素14A之间分离，难以产生向与记录对象的磁道邻接的另一磁道错误地进行信息的记录和串扰的问题。所以，面记录密度高，并且磁特性良好。
此外，磁记录介质10中，记录要素14通过作为较硬的材料的硅的中间层22、和作为比其更硬的材料的DLC的保护层24而被双重保护，另外，由于中间层22的硬度和保护层24的硬度不同，所以即使在其中一方万一产生裂缝等的情况下，也难以将裂缝等传递给另一方。所以，记录层16确实与大气等隔开，确实获得良好的磁特性。
还有，由于硅与DLC具有相互强烈地紧密贴合的性质，故中间层22与保护层24难以剥离，从这一点上来说，记录层16也能确实与大气等隔开，确实获得良好的磁特性。
下面按照图3的流程图，对磁记录介质10的制造方法进行描述。
首先，如图4所示的那样，在基板12上形成中间层22、主掩模层54、副掩模层56等，制作被加工体50的加工坯体(S102)。具体来说，在基板12上依次通过溅射法形成基底层26、取向层30、连续记录层52(被蚀刻层)、中间层22、主掩模层54、副掩模层56，另外，进一步通过旋涂法涂敷抗蚀剂层58。另外，也可通过浸渍法涂敷抗蚀剂层58。
连续记录层52为记录层16的加工前的形状，连续记录层52的厚度和材料与记录层16相同。
主掩模层54的厚度为3～20nm，主要成分为C(碳)。在这里，所谓“主要成分为C”是指，相对于构成材料的总的原子数的C的原子数的比例为70％或其以上的材料。
副掩模层56的厚度为3～30nm，其材料为相对于以氧或臭氧为反应气体的反应性离子蚀刻的蚀刻率比主掩模层54的材料低的材料。另外，作为副掩模层56的材料，优选采用相对于以氧或臭氧为反应气体的反应性离子蚀刻的蚀刻率为主掩模层54的材料的1/50或其以下的材料。作为副掩模层56的具体的材料，例如可采用Ni、Ta、Ti等的金属、Si、TaSi、它们的氧化物、氮化物等。另外，本申请中，“TaSi”不限于Ta和Si的化合物，可按照还包含Ta和Si的混合物或合金的含义使用。作为TaSi的更具体的实例，例如，例举出原子数比例为Ta80％、Si20％的混合物或合金。在这里，优选例举出的Ni、Ta、Ti、Si、TaSi均如上述那样，为相对于以氧或臭氧为反应气体的反应性离子蚀刻的蚀刻率是碳、即主掩模层54的1/50或其以下的材料。特别对于Ni，由于相对于离子束蚀刻的蚀刻率较高，故容易加工，由于可减小用于加工Ni(副掩模层56)的抗蚀剂层，故更加优选Ni。
另外，作为副掩模层56的材料，若采用非晶结构的材料，则可减小掩模图形的图形边缘的偏移。Si、TaSi等在非晶状态下能够成膜，所以是优选的。抗蚀剂层58的厚度为10～100nm，其种类不特别限定，既可为负型，也可为正型，另外，既可为通过激光光线感光的类型，也可为通过电子线感光的类型。作为抗蚀剂层58的具体材料，例如可采用住友化学工业株式会社制NBE22A的负型抗蚀剂等。
接着，在被加工体50的加工坯体的抗蚀剂层58上，使用转印装置(图示省略)，通过纳米压印法转印凹凸图形，按照相当于伺服区域的伺服信息等的图形和数据区域的磁道的图形的凹凸图形加工抗蚀剂层58(S104)。另外，通过将氧或臭氧作为反应气体的反应性离子蚀刻等，均匀地加工抗蚀剂层58，如图5所示那样，去除凹凸图形的凹部底面的抗蚀剂层58。另外，也可通过光刻法对抗蚀剂层58进行曝光、显影，形成凹凸图形。
然后，通过使Ar气等稀有气体为加工用气体的离子束蚀刻，如图6所示那样，去除凹部底面的副掩模层56，将副掩模层56加工成凹凸图形(S106)。此时，如通过图6中的箭头示意地示出的那样，相对于被加工体50的表面垂直照射加工用气体。另外，本申请中，“离子束蚀刻”这样的术语是指，例如离子铣削等的、对被加工体照射离子化的加工用气体而去除加工对象物的加工方法的总称。
之后，通过将氧或臭氧作为反应气体的反应性离子蚀刻，象图7所示的那样，去除凹部底面的主掩模层54(S108)。另外，此时，为了提高反应性，使氧或臭氧处于等离子体的状态。碳通过氧或臭氧的等离子体而迅速氧化，凹部底面的主掩模层54在短时间内被去除。此外，氧或臭氧的等离子体相对于碳起到各向同性的蚀刻作用。另外，此时，在被加工体50上施加偏置功率，象由图7中的箭头示意性示出的那样，相对于被加工体的表面垂直照射氧或臭氧的等离子体。由此，对主掩模层54(碳)进行向着与被加工体的表面垂直的方向的蚀刻作用。通过上述各向同性的蚀刻作用和向着与被加工体的表面垂直的方向的蚀刻作用的叠加效果，主掩模层54的凸部的侧面被加工成与表面接近垂直的形状。另外，由于中间层22的相对于以氧或臭氧为反应气体的反应性离子蚀刻的蚀刻率较低，故凹部底面的中间层22的大部分未被去除而残留下来。
接着通过将Ar气等稀有气体作为加工用气体的离子束蚀刻，象图8所示那样，去除凹部底面的中间层22和连续记录层52(S110)。由此，将连续记录层52划分为多个记录要素14，形成凹凸图形的记录层16。此外，此时，象由图8中的箭头示意性所示的那样，对被加工体50的表面垂直照射离子束。通过离子束蚀刻进行加工，直至凹部18形成到连续记录层52的基板12侧的面为止。由此记录要素14的侧面被加工成与表面接近垂直的形状。
接着，通过以氧或臭氧为反应气体的反应性离子蚀刻，象图9所示那样，去除残留于记录要素14上的主掩模层54(S112)。此时，按照中间层22残留于记录要素14(被蚀刻层的凸部)上的方式去除主掩模层54。
接着，通过偏置溅射法在被加工体50上施加偏置功率，同时象图10所示那样，在被加工体50的表面上成膜SiO2(填充材料20)的颗粒，填充记录要素14之间的凹部18(S114)。在这里，按照将记录要素14完全覆盖的方式形成填充材料20的膜。
在成膜填充材料20时，通过Ar等的溅射气体与SiO2的靶冲突，SiO2的颗粒飞散，在被加工体50的表面上，按照记录要素的凹凸状均匀地堆积，由此，填充材料20具有表面呈凹凸状的倾向。另一方面，通过在被加工体50上施加偏置功率，溅射气体被向被加工体50的方向施加，与已经堆积的SiO2碰撞，将已经堆积的SiO2的一部分蚀刻。由于该蚀刻作用具有选择性将已经堆积的SiO2中突出的部分快于其它的部分地去除的倾向，故使填充材料20的表面的凹凸逐渐均匀。另外，实际上这些作用同时进行，成膜作用超过蚀刻作用，由此将表面的凹凸抑制在较小程度，同时形成填充材料20的膜。所以，按照表面的凹凸被抑制的形状形成填充材料20的膜。
接着，象图11所示的那样，采用以Ai气体等稀有气体为加工用气体的离子束蚀刻，将填充材料20去除，直至中间层22的上面，对中间层22和填充材料20的表面进行平坦化处理(S116)。此时，象通过图11中的箭头而示意性所示的那样，相对于表面从倾斜的方向照射加工用气体，由此，可提高平坦化效果。
然后，通过CVD(Chemical Vapor Deposition)法，在中间层22和填充材料20的上面形成保护层24(S118)。材料为DLC的保护层24与材料为硅的中间层22强烈紧密贴合。另外，通过浸渍法，在保护层24上涂敷润滑层32(S120)。由此，完成图1和图2所示的磁记录介质10。
如上所述，由于主掩模层54的主要成分为碳，通过以氧或臭氧为反应气体的反应性离子蚀刻，可在短时间内加工主掩模层54，故主掩模层54上的副掩模层56和抗蚀剂层58较薄也足够。可通过这样减小副掩模层、抗蚀剂层的厚度，将主掩模层本身的凸部侧面的锥角抑制在较小程度。所以可将最外面的抗蚀剂层58、副掩模层56的凹凸图形高精度地转印于主掩模层54、记录层16上。
另外，由于抗蚀剂层58较薄也足够，所以即使将抗蚀剂层58加工成凹凸图形，也难以产生凸部的变形或歪倒，从这一点还说也能将抗蚀剂层58的凹凸图形高精度地转印于主掩模层54、记录层16上。
另外，由于作为主掩模层54的材料的碳的相对于离子束蚀刻的蚀刻率较低，故主掩模层54可由此而变薄也足够，可将记录要素14的侧面加工成与表面接近垂直的形状。
此外，由于通过加工用气体的直进性较高的离子束蚀刻，形成记录要素14，所以从这一点来说，也可将记录要素14的侧面加工成与表面接近垂直的形状。
还有，由于在连续记录层52和主掩模层54之间形成中间层22，故可在去除主掩模层54的加工中保护记录要素14的上面。另外，在主掩模层54的去除工序(S112)中，按照在记录要素14的上面残留中间层22的方式去除中间层22上的主掩模层54，由此，即使在加工后，记录要素14的上面也与大气等隔开，可防止氧化、腐蚀引起的磁性的恶化。
再有，在本实施形式中，中间层22的材料为Si，但是，只要是相对于用于去除主掩模层54的干式蚀刻的蚀刻率较低的材料即可，作为中间层22的材料，也可采用其它的非磁性的材料。另外，为了获得在用于去除主掩模层54的干式蚀刻中保护记录要素14的上面的充分效果，优选相对于去除主掩模层54用的干式蚀刻的中间层22的蚀刻率是作为主掩模层54的材料的碳的1/5或其以下，更优选为1/10或其以下。
另外，如果中间层22的成膜时的厚度过薄，则由于中间层22不呈连续的均匀的膜状，故优选按照1nm或其以上的厚度形成中间层22的膜。另一方面，如果在去除了主掩模层54后而残留的中间层22的厚度过厚，则记录要素14与磁头之间的无信号损耗过大，记录/再现特性变差，所以优选记录要素14上的中间层22的厚度为10nm或其以下。
此外，在本实施形式中，在连续记录层52与主掩模层54之间形成中间层22，但是，在难以产生去除记录要素14上的主掩模层54的加工造成的记录要素14的上面的性能变差的情况下，也可省略中间层22，在连续记录层52上直接形成主掩模层54。
还有，在本实施形式中，通过以氧或臭氧为反应气体的反应性离子蚀刻，去除残留于记录要素14上的主掩模层54，但是，只要可去除记录要素14上的主掩模层54即可，在去除主掩模层54的工序(S112)中采用的干式蚀刻的种类并不特别限制。
再有，在本实施形式中，设置了去除主掩模层54的工序(S112)，但是，在将记录层16加工成凹凸图形的工序(S110)中，只要能够基本去除记录要素14上的主掩模层54即可，也可省略去除主掩模层54的工序。
另外，在本实施形式中，在副掩模层56上形成抗蚀剂层58，通过离子束蚀刻将副掩模层56加工成凹凸图形，但是，只要能够将副掩模层56加工成所需的凹凸图形即可，加工方法并不特别限定。例如也可在副掩模层56与抗蚀剂层之间形成其他的掩模层，通过2阶段或其以上的干式蚀刻，将副掩模层56加工成凹凸图形。
此外，在本实施形式中，记录层16(连续记录层52)的材料为CoCr合金，但是，本发明也可用于由包含例如铁族元素(Co、Fe(铁)、Ni)的其它合金、它们的叠层体等的其它材料的记录要素构成的磁记录介质。
还有，在本实施形式中，填充材料20的材料为SiO2，但是也可采用其它的氧化物、TiN(氮化钛)等氮化物、SiC(碳化硅)、TiC(碳化钛)等的碳化物、Ta(钽)、TaSi、Si等其它的非磁性材料。特别是，氧化物、氮化物、碳化物等非磁性材料的本身的化学稳定性优良，同时相对于金属磁性材料与记录层16的接触造成的腐蚀等的化学稳定性也优良，由此获得良好的记录、再现特性。
再有，在可填充记录要素14的侧面的缺陷，提高抑制空隙部的产生的效果方面，作为填充材料20的材料，优选采用没有晶界的非晶的非晶结构的材料或微晶状态的材料。另外，本申请中，所谓“微晶状态的材料”是指，在X射线衍射中不具有结晶性峰值的材料。
另外，在本实施形式中，在记录要素16之下形成基底层26、取向层30，但是，记录要素16之下的层的结构可对应于磁记录介质的种类而适当改变。例如也可省略基底层26、取向层30中的一方。另外，各层也可由多层构成。此外，还可在基板上直接形成记录层。
此外，在本实施形式中，磁记录介质10为这样的面内记录型的磁盘，即在数据区域，记录要素14在磁道的径向上按照细微的间距并排设置，但是本发明针对下述这样的磁盘当然也可适用，即，记录要素在磁道的周向(扇区的方向)上按照细微的间距而并排设置的磁盘；在磁道的径向和周向两个方向上按照细微的间距而并排设置的磁盘；具有形成了凹凸图形的连续记录层的掌型的磁盘；磁道呈螺旋状的磁盘。另外，本发明也可适用于垂直记录型的磁盘。另外，本发明可同样用于MO等的光磁盘、同时采用磁和热的热助型的磁盘、具有磁带等的盘状以外的凹凸图形的记录层的其它磁记录介质。
还有，本实施形式涉及磁记录介质，通过以氧或臭氧为反应气体的反应性离子蚀刻，将碳为主要成分的主掩模层54加工成凹凸图形，根据主掩模层54的凹凸图形，作为被蚀刻层，将连续记录层52加工成凹凸图形，但是该干式蚀刻方法例如也可用于光记录介质等的其它的信息记录介质或半导体等的领域中，与本实施形式相同，可将被蚀刻层高精度地加工成所需凹凸图形。
(实施例)相对于上述实施形式，按照约20nm的厚度形成材料为CoCr合金的连续记录层52的膜。
进一步，在连续记录层52上，通过溅射法成膜约2nm的厚度的材料为Si的中间层22、约为15nm的厚度的材料为C的主掩模层54、约3nm的厚度的材料为Ni的副掩模层56，在副掩模层56上，通过旋涂法，成膜约20nm的厚度的材料为抵抗电子射线的抗蚀剂层58。
接着，通过纳米压印法和以氧为反应气体的反应性蚀刻，将抗蚀剂层58加工成间距约为200nm、线(凸部)与空间(凹部)的比例约为1∶1的线和空间的凹凸图形。通过采用Ar气的离子束蚀刻，去除该凹凸图形的凹部底面的副掩模层56，将副掩模层56加工成凹凸图形。另外，通过以氧为反应气体的反应性离子蚀刻，去除该凹凸图形的凹部底面的主掩模层54，将主掩模层54加工成凹凸图形。另外，此时，将源极功率(ソ一スパヮ一)设定为RF1000W，将施加于被加工体的偏置功率设定为RF75W。
然后，通过采用了Ar气的离子束蚀刻，去除该凹凸图形的凹部底面的中间层22和连续记录层52，形成凹凸图形的记录层16。另外，残留于记录要素14上的主掩模层54通过以氧为反应气体的反应性离子蚀刻而去除。此时，进行加工直至中间层22的上面露出为止，完全去除主掩模层54。另外，将源极功率设定为RF1000W，不对被加工体施加偏置功率。
将象这样获得的记录层16的磁特性与未加工的连续记录层52的磁特性进行比较。具体来说，在采用VSM(Vibrating Sample Magnetometer)测定两者的饱和磁化Ms时，两者的Ms均约为0.44Wb/m2。另外，在采用VSM测定两者的矫顽磁力Hc时，两者的Hc均约为300kA/m。即，两者的磁特性没有差异，如果通过上述实施形式的干式蚀刻方法将连续记录层52加工成凹凸图形，则确认可防止因加工造成的记录要素14的磁特性的变差。
另外，记录要素14的侧面相对于与表面垂直的方向，向着面对表面的方向倾斜约10°。即，将记录要素14的侧面的倾斜角抑制在约10°，按照基本所需的形状进行加工。
本发明可用于磁记录介质等的信息记录介质和半导体的制造等中。
权利要求
1.一种干式蚀刻方法，其特征在于，包括在被蚀刻层上按顺序形成主掩模层、副掩模层的掩模层形成工序；将上述副掩模层加工成规定的凹凸图形的副掩模层加工工序；通过将氧和臭氧中的至少一方作为反应气体的反应性离子蚀刻，去除上述凹凸图形的凹部的上述主掩模层的主掩模层加工工序；通过干式蚀刻去除上述凹凸图形的凹部的上述被蚀刻层，将该被蚀刻层加工成上述凹凸图形的形状的被蚀刻层加工工序，上述主掩模层的材料的主要成分为碳，上述副掩模层的材料为相对于上述主掩模层加工工序的反应性离子蚀刻的蚀刻率比上述主掩模层的材料低的材料。
2.根据权利要求1所述的干式蚀刻方法，其特征在于，在上述被蚀刻层加工工序中，采用离子束蚀刻，将上述被蚀刻层加工成上述凹凸图形的形状。
3.根据权利要求1所述的干式蚀刻方法，其特征在于，在上述被蚀刻层加工工序之后，设置主掩模层去除工序，该主掩模层去除工序是通过将氧和臭氧中的至少一方作为反应气体的反应性离子蚀刻，去除残留于上述被蚀刻层的凸部之上的上述主掩模层，在上述掩模层形成工序中，在上述被蚀刻层与上述主掩模层之间，以相对于上述主掩模层去除工序的反应性离子蚀刻的蚀刻率比上述主掩模层的材料低的材料形成中间层。
4.根据权利要求2所述的干式蚀刻方法，其特征在于，在上述被蚀刻层加工工序之后，设置主掩模层去除工序，该主掩模层去除工序是通过将氧和臭氧中的至少一方作为反应气体的反应性离子蚀刻，去除残留于上述被蚀刻层的凸部之上的上述主掩模层，在上述掩模层形成工序中，在上述被蚀刻层与上述主掩模层之间，以相对于上述主掩模层去除工序的反应性离子蚀刻的蚀刻率比上述主掩模层的材料低的材料形成中间层。
5.根据权利要求3所述的干式蚀刻方法，其特征在于，在上述主掩模层去除工序中，去除上述主掩模层，使得上述中间层残留于上述被蚀刻层的凸部之上。
6.根据权利要求4所述的干式蚀刻方法，其特征在于，在上述主掩模层去除工序中，去除上述主掩模层，使得上述中间层残留于上述被蚀刻层的凸部之上。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的干式蚀刻方法，其特征在于，在上述掩模层形成工序中，在上述副掩模层之上形成抗蚀剂层，并且，在该掩模层形成工序与上述副掩模层加工工序之间，设置将上述抗蚀剂层加工成上述凹凸图形的抗蚀剂层加工工序，在上述副掩模层加工工序中，去除上述凹凸图形的凹部的上述副掩模层。
8.一种磁记录介质的制造方法，其特征在于，采用权利要求1～6中任一项所述的干式蚀刻方法，作为上述被蚀刻层，将记录层加工成上述凹凸图形的形状。
9.一种磁记录介质，其特征在于，包括基板；记录层，其以凹凸图形而形成在该基板之上，记录要素作为上述凹凸图形的凸部而形成；填充于上述记录要素之间的凹部中的非磁性的填充材料；覆盖上述记录要素的上面的中间层；覆盖该中间层和上述填充材料的上面的保护层，上述中间层的材料和上述保护层的材料不同。
10.根据权利要求9所述的磁记录介质，其特征在于，上述中间层的材料为硅，上述保护层的材料为类金刚碳。
全文摘要
本发明提供一种可将被蚀刻层高精度地加工成所需的凹凸图形的形状的干式蚀刻方法，采用该方法的磁记录介质的制造方法，以及记录层由凹凸图形形成的、可确实获得良好的磁特性的磁记录介质。在基板上按顺序形成记录层(被蚀刻层)、主掩模层、副掩模层，将副掩模层加工成规定的凹凸图形(S106)，接着通过以氧或臭氧为反应气体的反应性离子蚀刻，去除凹部的主掩模层(S108)，此外，通过干式蚀刻，去除凹部的记录层，加工成上述凹凸图形的形状(S110)。主掩模层的材料的主要成分为碳，并且副掩模层的材料采用相对于主掩模层加工工序(S108)的反应性离子蚀刻的蚀刻率比碳低的材料。
文档编号H01L21/3065GK1725306SQ200510078649
公开日2006年1月25日 申请日期2005年6月21日 优先权日2004年6月28日
发明者大川秀一, 服部一博, 日比干晴, 高井充 申请人:Tdk股份有限公司