專利名稱：制造磁記錄介質(zhì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一個實施例涉及一種制造磁記錄介質(zhì)的方法。
背景技術(shù)：
近年來，對于安裝到硬盤驅(qū)動器(HDD)中的磁記錄介質(zhì)，存在這樣 的切實問題，即磁道密度的提高受到相鄰磁道之間的干擾的阻礙。特別地， 降低由來自寫頭的磁場的邊緣效應(yīng)引起的寫入模糊是一個重要的問題。
為了解決該問題，提出了離散磁道型構(gòu)圖的介質(zhì)(DTR介質(zhì))，其中 記錄磁道物理分離。在DTR介質(zhì)中，可以減少當(dāng)記錄信息時相鄰磁道的 信息被擦除的側(cè)擦除現(xiàn)象和當(dāng)再現(xiàn)信息時相鄰磁道的信息被讀出的側(cè)讀取 現(xiàn)象，使得可以提高磁道密度。因此，DTR介質(zhì)被預(yù)期是能夠提供高記錄 密度的磁記錄介質(zhì)。
為了利用浮動頭(flying head )執(zhí)行DTR介質(zhì)的讀取和寫入，優(yōu)選平 坦化DTR介質(zhì)的表面。具體地，為了使相鄰磁道完全分離，例如，去除 厚度為約4nm的保護(hù)層和厚度為約20nm的磁記錄層，以形成深度為約 24nm的凹陷，從而形成f茲圖形。同時，如果殘留深的凹陷，由于對浮動 頭的浮動高度的設(shè)計值為約10nm,因此頭浮動不穩(wěn)定。為此，用非磁性 材料填充^茲圖形之間的凹陷，以使介質(zhì)表面平坦化，從而確保頭的浮動穩(wěn) 定性。
提出了以下方法，以通過用非磁性材料填充磁圖形之間的凹陷來提供 具有平坦表面的DTR介質(zhì)。例如，已知一種制造具有平坦表面的DTR介 質(zhì)的方法，其中通過兩步偏置濺射工藝用非磁性材料填充磁圖形之間的凹 陷(參見日本專利No. 3,686,067)。然而，要求在偏置濺射中在基底的背表面上設(shè)置冷卻機(jī)構(gòu)，這使得難以執(zhí)行對兩個表面的同時處理。
因此，為了平坦化DTR介質(zhì)的表面，提出一種在磁圖形之間的凹陷 中以及在磁圖形上沉積非磁性材料且回蝕刻該非磁性材料的方法。在回蝕 刻工藝中，利用在磁圖形上的非磁性材料的側(cè)蝕刻。然而，在磁圖形的寬 度大的區(qū)域中，例如，在外周側(cè)上的地址部分中，通過側(cè)蝕刻的平坦化效 果很小，因此，有必要重復(fù)沉積非磁性材料和回蝕刻非磁性材料許多次。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供一種制造磁記錄介質(zhì)的方法，包括以 下步驟在基底上沉積磁記錄層和犧牲層；構(gòu)圖所述犧牲層和磁記錄層， 以形成凸出的》茲圖形和犧牲圖形；在所述》茲圖形和犧牲圖形之間的凹陷中 以及在所述犧牲圖形上沉積非磁性材料；以及回蝕刻所述非磁性材料。


圖1是沿圓周方向根據(jù)本發(fā)明的 一個實施例的DTR介質(zhì)的平面圖； 圖2A至21是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的DTR介質(zhì)的制造方法 的截面圖；以及
圖3A至3C是更詳細(xì)示出圖2H的工藝的截面圖。
具體實施例方式
下文中將參考

根據(jù)本發(fā)明的各個實施例。
圖1是沿圓周方向根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的DTR介質(zhì)的平面圖。 如圖1中所示，沿著DTR介質(zhì)1的圓周方向交替形成伺服區(qū)2和數(shù)據(jù)區(qū)3。 伺服區(qū)2包括前導(dǎo)碼部分(preamble section) 21、地址部分22和脈沖部 分(burst section ) 23。數(shù)據(jù)區(qū)3包括離散磁道31。
將參考圖2A至21說明根據(jù)本發(fā)明的該實施例制造DTR介質(zhì)的方法。 這里，為了示例簡化，示出在基底的一個表面上執(zhí)行加工的情況。
在玻璃基底51上，順序沉積厚度為120nm的由CoZrNb制成的軟磁性襯層(imderlayer) 52、厚度為20nm的由Ru制成的用于取向控制的襯 層(未示出)、厚度為20nm的由CoCrPt-Si02制成的磁記錄層53、厚度 為4nm的由碳(DLC)制成的保護(hù)層54、以及例如由Ru形成的犧牲層 55 (圖2A )。
只要具有比稍后描述的填充到圖形之間的凹陷中的非磁性材料高的蝕 刻速度，可以不具體限制犧牲層55的材料。雖然犧牲層和非磁性材料的蝕 刻速度根據(jù)銑削角度而變化，但考慮到生產(chǎn)量，當(dāng)離子垂直入射時，犧牲 層的蝕刻速度優(yōu)選高于非磁性材料的蝕刻速度。犧牲層的材料包括諸如 Ru、 Ni、 Al、 W、 Cr、 Cu、 Pt和Pd的金屬材料；諸如Si02、 1102和入1203 的氧化物；諸如Si3N4、 AlN和TiN的氮化物；諸如TiC的碳化物；諸如 BN的硼酸鹽；以及諸如C和Si的單質(zhì)。犧牲層優(yōu)選由這樣的材料形成， 該材料的蝕刻終點可以通過SIMS (二次離子質(zhì)譜儀)或Q-MASS (四極 質(zhì)鐠儀)容易地檢測出來。隨著犧牲層的厚度的增加，在填充非磁性材料 之前的凹陷的深度增加。因此，優(yōu)選犧牲層的厚度為3nm以上且20nm以 下。
通過4t涂對犧牲層55施加作為抗蝕劑56的厚度為100nm的旋涂玻璃 (SOG)。將壓模61設(shè)置為面對抗蝕劑56。在壓模61上，形成與圖1中 所示的磁圖形的凹凸圖形相反的凹凸圖形。使用壓模61執(zhí)行壓印，從而形 成與壓模61的凹陷對應(yīng)的抗蝕劑56的凸起(圖2B)。
利用ICP (感應(yīng)耦合等離子體)蝕刻裝置執(zhí)行蝕刻，以去除殘留在構(gòu) 圖的抗蝕劑56的凹陷的底部上的抗蝕劑殘留物。該工藝中的條件如下例 如，將CF4用作工藝氣體，室壓力為2mTorr、線圏RF功率和壓盤(platen ) RF功率分別為100W，蝕刻時間為30秒(圖2C )。
使用留下的未去除的抗蝕劑圖形(SOG)作為蝕刻掩^^莫，利用ECR (電子回旋共振)離子槍執(zhí)行離子銑削，蝕刻犧牲層55、保護(hù)層54和磁 記錄層53 (圖2D)。該工藝中的條件如下例如，將Ar用作工藝氣體， 孩吏波功率為800W,加速電壓為500V，蝕刻時間為3分鐘。
然后，利用RIE裝置剝離抗蝕劑圖形(SOG)(圖2E)。該工藝中的務(wù)陣如下例如，將CF4用作工藝氣體，室壓力為100mTorr、功率為
ioow。
接下來，以這樣的方式通過DC濺射沉積由NiNbTi制成的非磁性材 料57,以使其填充在i茲圖形和犧牲圖形的疊層之間的凹陷中且層疊在犧牲 圖形上(圖2F )。在該工藝中，在這樣的條件下通過DC濺射來'減射MNbTi 耙Ar流速為100sccm、室壓力為0.5Pa，以沉積厚度為50nm的膜。非 磁性材料57的厚度優(yōu)選為30至100nm。不希望非磁性材料的厚度小于凹 陷的深度，這是因為，隨后的回蝕刻工藝有可能引起對磁記錄層的損傷。 在該階段，如圖2F中所示，表面不平坦，并且使得凹陷的深度為約20nm。 然而，圖形的寬度變窄。非磁性材料57的蝕刻速度高于保護(hù)層54和磁記 錄層53的蝕刻速度。
然后，回蝕刻非磁性材料57 (圖2G)。該工藝中的條件如下使用 ECR離子槍，微波功率被設(shè)定為800W，加速電壓被設(shè)定為500V，并且施 加Ar離子持續(xù)3分鐘。這些條件是用于蝕刻20nm的由NiNbTi形成的非 磁性材料57的條件。結(jié)果，在磁道區(qū)的表面上的凹陷的深度減小到10nm。 通過該工藝減小介質(zhì)的表面粗糙度且使凹陷的深度減小一半。由于該工藝 將改良非磁性材料的表面，ECR離子槍的條件，例如處理時間，是不很重 要的參數(shù)。隨著離子輻照時間的增加，減小非磁性材料的表面粗糙度的效 果和減小凹陷的深度的效果增加。然而，在填充非磁性材料55的工藝(圖 2F)中有必要使得非磁性材料較厚。
如果重復(fù)對非磁性材料的上述沉積和回蝕刻，可以提供具有平坦表面 的DTR介質(zhì)。然而，要在形成大寬度的凸出圖形的外周側(cè)使得地址部分 的表面平坦需要花費很長時間，使得難以實現(xiàn)該平坦化。因此，在未使用 犧牲層55的情況下，有必要重復(fù)沉積和回蝕刻該非磁性材料很多次。
在本發(fā)明的該實施例中，當(dāng)在暴露犧牲層55的表面的狀態(tài)下進(jìn)一步繼 續(xù)回蝕刻時，凸出的犧牲圖形的側(cè)蝕刻更快地進(jìn)行，并且表面的凹凸減少， 這是因為犧牲層55的蝕刻速度高于非磁性材料57的蝕刻速度(圖2H )。
將參考圖3A至3C更詳細(xì)解釋該工藝。圖3A示出了犧牲層55的表面從非磁性材料57暴露的狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)一步繼續(xù)回蝕刻時，凸出的犧牲圖形 的側(cè)蝕刻更快地進(jìn)行，這是因為犧牲層55的蝕刻速度高于非磁性材料57 的蝕刻速度。這時，暫時出現(xiàn)表面凹凸反轉(zhuǎn)的區(qū)域(圖3B)。然而，當(dāng)進(jìn) 一步繼續(xù)回蝕刻時，形成在犧牲層55之下的具有低蝕刻速度的DLC保護(hù) 層54用作蝕刻停止層，從而可以抑制平坦化的分歉(dispersion )(圖3C )。 當(dāng)將例如Ru用于犧牲層55且將MNbTi用于非磁性材料57時，通過 垂直入射的離子，在回蝕刻中Ru的蝕刻速度是NiNbTi的蝕刻速度的大約 兩倍。因此，當(dāng)重復(fù)回蝕刻直到表面的凹陷的深度減小了填充凹陷之前的 凹陷深度的大約一半之后將非磁性材料57蝕刻至犧牲層55時，表面可以 被高度平坦化。
執(zhí)行回蝕刻約3分鐘。當(dāng)利用Q-MASS (四歸譜儀)檢測出保護(hù)層 54的碳時，確定回蝕刻的終點。在該實施例的方法中，不能精確地確定非 》茲性材料57凈皮蝕刻到的深度，因此4M^基于蝕刻時間控制回蝕刻。相反地， 通過Q-MASS的手段或諸如SIMS (二次離子質(zhì)譜儀)的其它蝕刻終點檢 測儀來進(jìn)行終點檢測，能夠高度精確地執(zhí)行回蝕刻。
最后，通過CVD (化學(xué)氣相沉積)沉積碳(C),以形成保護(hù)層58 (圖21)。對保護(hù)層58的表面施加潤滑劑，從而提供DTR介質(zhì)。
接下來，將說明在本發(fā)明的該實施例中使用的優(yōu)選材料。
<基底>
作為基底，可以4吏用例如玻璃基底、Al基合金基底、陶瓷基底、碳基 底或具有氧化物表面的Si單晶基底。作為玻璃基底，使用非晶玻璃或結(jié)晶 玻璃。非晶玻璃的實例包括普通的鈉鈣玻璃和鋁硅酸鹽玻璃。結(jié)晶玻璃的 實例包括鋰基結(jié)晶玻璃。陶瓷基底的實例包括普通的氧化鋁、氮化鋁或包 含氮化硅作為主要成分的燒結(jié)體、以及這些材料的纖維強(qiáng)化材料。作為基 底，可以使用通過鍍敷或濺射在上述金屬基底或非金屬基底上形成有NiP 層的基底。
<軟磁性襯層>
軟磁性襯層(SUL)擔(dān)當(dāng)磁頭的這樣的功能的一部分，以使得用于磁化垂直磁記錄層的來自單磁極磁頭的記錄磁場沿水平方向流動且使磁場環(huán)
流(circulate)到^茲頭側(cè)，并且對記錄層施加急劇(sharp)且充分的垂直 磁場，從而改善讀/寫效率。可以將包含F(xiàn)e、 M和Co的材料用于軟磁性村 層。這樣的材料的實例包括諸如FeCo和FeCoV的FeCo基合金、諸如 FeNi、 FeMMo、 FeNiCr和FeNiSi的FeM基合金、諸如FeAl、 FeAlSi、 FeAlSiCr 、 FeAlSiTiRu和FeAlO的FeAl基合金和FeSi基合金、諸如FeTa 、 FeTaC和FeTaN的FeTa基合金、以及i者如FeZrN的FeZr基合金。也可 以使用具有諸如包含60原子％以上的Fe的FeAlO、 FeMgO、 FeTaN和 FeZrN的微晶結(jié)構(gòu)或者其中微細(xì)晶體顆粒^t在基質(zhì)中的顆粒狀結(jié)構(gòu)的材 料。作為用于軟磁性襯層的其它材料，也可以使用包含Co以及Zr、 Hf、 Nb、 Ta、 Ti和Y中的至少一種的Co合金。Co合金優(yōu)選包含80原子％以 上的Co。在這樣的Co合金的情況下，當(dāng)通過濺射沉積時，容易形成非晶 層。由于非晶軟磁性材料不具有結(jié)晶各向異性、晶體缺陷和顆粒邊界，其 呈現(xiàn)優(yōu)良的軟磁性且能夠降低介質(zhì)噪聲。非晶軟磁性材料的優(yōu)選實例包括 CoZr基、CoZrNb基和CoZrTa基合金。
可以在軟磁性襯層之下進(jìn)一 步形成襯層，以改善軟磁性襯層的結(jié)晶度 或者改善軟磁性襯層與基底的附著性。作為這樣的襯層的材料，可以使用 Ti、 Ta、 W、 Cr、 Pt、包含這些金屬的合金或者這些金屬的氧化物或氮化 物?？梢栽谲洿判砸r層與記錄層之間形成由非磁性材料制成的中間層。中 間層具有兩個作用，包括切斷軟磁性村層與記錄層之間的交換耦合相互作 用的作用以及控制記錄層的結(jié)晶度的作用。作為用于中間層的材料，可以 使用Ru、 Pt、 Pd、 W、 Ti、 Ta、 Cr、 Si、包含這些金屬的合金或者這些 金屬的氧化物或氮化物。
為了防止尖峰噪聲，可以將軟》茲性襯層分成多個層，并且在它們之間 插入厚度為0.5至1.5nm的Ru層，以獲得反鐵磁性耦合。并且，軟磁性 層可以與具有縱向各向異性的諸如CoCrPt、 SmCo或FePt的硬磁性膜、 或者諸如IrMn和PtMn的反鐵磁性材料的釘扎層(pinning layer)交換耦 合?？梢栽赗u層上下設(shè)置磁性膜(如Co)和非磁性膜(如Pt)，以控制交換耦合力。
<#記錄層>
對于垂直磁記錄層，優(yōu)選使用包含作為主要成分的Co、至少Pt和進(jìn) 一步地氧化物的材料。如果需要，垂直磁記錄層可以包含Cr。作為氧化物， 特別優(yōu)選氧化硅或氧化鈦。垂直磁記錄層優(yōu)選具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中在該 層中分軟著磁性顆粒，即具有磁性的晶體顆粒。磁性顆粒優(yōu)選具有柱狀結(jié) 構(gòu)，該柱狀結(jié)構(gòu)在厚度方向上貫穿垂直磁記錄層。這樣的結(jié)構(gòu)的形成改善 了垂直磁記錄層的磁性顆粒的取向和結(jié)晶度，結(jié)果可以提供適于高密度記 錄的信噪比(SN比)。所包含的氧化物的量對于獲得這樣的結(jié)構(gòu)很重要。
在垂直磁記錄層中的氧化物的含量優(yōu)選為基于Co、 Cr和Pt的總量的 3mol。/。以上且12mol。/o以下，更優(yōu)選為5mol。/o以上且10mol。/。以下。優(yōu)選 使垂直磁記錄層中的氧化物含量在上述范圍內(nèi)的原因在于，在形成垂直磁 記錄層時，氧化物在磁性顆粒周圍沉淀，且可以分隔微細(xì)的磁性顆粒。如 果氧化物含量超過上述范圍，氧化物殘留在磁性顆粒中，從而破壞磁性顆 粒的取向和結(jié)晶度。此外，氧化物在磁性顆粒的上部和下部上沉淀，產(chǎn)生
不希望的結(jié)果，即不形成其中在厚度方向上貫穿垂直磁記錄層的磁性顆粒 的柱狀結(jié)構(gòu)。不希望氧化物含量低于上述范圍，這是因為微細(xì)的磁性顆粒 被不充分地分隔，導(dǎo)致再現(xiàn)信息時噪聲增大并因此不能提供適于高密度記 錄的信噪比(SN比)。
垂直磁記錄層中的Cr含量優(yōu)選為0原子％以上且16原子％以下，更 優(yōu)選10原子％以上且14原子％以下。垂直》茲記錄層中的Cr含量優(yōu)選在 上述范圍內(nèi)的原因在于，磁性顆粒的單軸結(jié)晶磁各向異性常數(shù)Ku不會太 大幅度地減小，從而維持高磁化，結(jié)果，提供適于高密度記錄的讀/寫特性 和足夠的熱擾動特性。不希望Cr含量超過上述范圍，這是因為磁性顆粒 的Ku降低，因而使熱波動特性劣化，并且損害磁性顆粒的結(jié)晶度和取向， 導(dǎo)致讀/寫特性的劣化。
垂直》茲記錄層中的Pt含量優(yōu)選為10原子％以上且25原子％以下。垂 直磁記錄層中的Pt含量優(yōu)選在上述范圍內(nèi)的原因在于，提供垂直磁記錄層所需的Ku值，并進(jìn)一步改善磁性顆粒的結(jié)晶度和取向，結(jié)果提供適于高 密度記錄的熱波動特性和讀/寫特性。不希望Pt含量超過上述范圍，這是 因為在磁性顆粒中形成具有fee結(jié)構(gòu)的層，并且有可能損害結(jié)晶度和取向。 不希望Pt含量低于上述范圍，這是因為不能提供滿足適于高密度記錄的熱 波動特性的Ku值。
除了 Co、 Cr、 Pt和氧化物以外，垂直石茲記錄層還可以包含選自B、 Ta、 Mo、 Cu、 Nd、 W、 Nb、 Sm、 Tb、 Ru和Re的至少一種或多種元素。 當(dāng)包含上述元素時，促進(jìn)微細(xì)的磁性顆粒的形成，或者可以改善結(jié)晶度和 取向，從而可以提供適于高密度記錄的讀/寫特性和熱波動特性。上述元素 的總含量優(yōu)選為8原子％以下。不希望該含量超過8原子％，這是因為， 在》茲性顆粒中形成除了 hcp相以外的相，并且》茲性顆粒的結(jié)晶度和取向受 到干擾，結(jié)果，不能提供適于高密度記錄的讀/寫特性和熱波動特性。
作為垂直》茲記錄層，可以使用CoPt基合金、CoCr基合金、CoPtCr 基合金、CoPtO、 CoPtCrO、 CoPtSi、 CoPtCrSi，或者由包含選自Pt、 Pd、 Rh和Ru的至少一種的合金層和Co層構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)、以及通過將Cr、 B或O添加到這些層而獲得的材料，例如CoCr/PtCr、 CoB/PdB和 CoO/RhO。
垂直磁記錄層的厚度優(yōu)選為5至60nm，更優(yōu)選為10至40nm。當(dāng)厚 度在該范圍內(nèi)時，可以制成適于更高密度記錄的磁記錄裝置。如果垂直磁 記錄層的厚度小于5nm,讀取輸出過低，且噪聲成分傾向于較高。如果垂 直磁記錄層的厚度超過40nm，讀取輸出過高，且波形傾向于變形。垂直 》茲記錄層的矯頑力優(yōu)選為237000A/m (3000Oe)以上。如果矯頑力^f氐于 237000A/m (3000Oe),熱波動耐性傾向于劣化。垂直》茲記錄層的垂直度 (perpendicular squareness )優(yōu)選為0.8以上。3口果垂直度小于0.8,熱;皮 動耐性傾向于劣化。
<保護(hù)層>
為了防止垂直磁記錄層的侵蝕且當(dāng)磁頭接觸介質(zhì)時防止介質(zhì)表面受到 損傷，設(shè)置保護(hù)層。保護(hù)層材料的實例包括包含C、 Si02或Zr02的材料。保護(hù)層的厚度優(yōu)選為1至10 nm。由于可以減小磁頭與介質(zhì)之間的距離， 因此該厚度是對于高密度記錄優(yōu)選的?？梢詫⑻挤诸悶閟p、鍵合的碳(石 墨)和spt鍵合的碳(金剛石)。雖然sp氣鍵合的碳在耐用性和耐腐蝕性 方面優(yōu)于石墨，但由于是結(jié)晶材料，因此其在表面粗糙度方面差于石墨。 通常，通過使用石墨靶濺射來沉積碳。在該方法中，形成其中sp、鍵合的 碳與spt鍵合的碳混合的非晶碳。其中sp、鍵合的碳的比率大的碳被稱為 類金剛石碳(DLC)。該碳在耐用性和耐腐蝕性方面以及在表面粗糙度方 面都很優(yōu)良，這是因為其是非晶的，因此被用作磁記錄介質(zhì)的表面保護(hù)層。 通過在等離子體和化學(xué)反應(yīng)中激發(fā)和分解原料氣體，借助于CVD (化學(xué)氣 相沉積)的DLC沉積產(chǎn)生DLC，因此，可以通過控制條件來形成更富sp3-鍵合的碳的DLC。
接下來，將說明在本發(fā)明的實施例中的每一個步驟中的優(yōu)選制造條件。
<壓印>
通過旋涂，對基底的表面施加抗蝕劑，然后將壓模壓在抗蝕劑上，從 而將壓模的圖形轉(zhuǎn)移到抗蝕劑上。作為抗蝕劑，例如，可以使用常規(guī)的線 型酚醛清漆型光致抗蝕劑或者旋涂玻璃(SOG)。使壓模的表面面對抗蝕 劑，在該壓模上形成有與伺服信息和記錄磁道對應(yīng)的凸凹圖形。在該工藝 中，將壓模、基底和緩沖層設(shè)置在模具(die set)的下板上，并且夾在模 具的下板和上板之間，例如，在2000bar的壓力下擠壓60秒。通過壓印在 抗蝕劑上形成的圖形的凸起的高度為例如60至70nm。保持上述條件約60 秒，以使被排除的抗蝕劑移動。在這種情況下，如果對壓模施加含氟的脫 模劑，可以使壓模從抗蝕劑令人滿意地脫離。
<抗蝕劑殘留物的去除>
通過RIE (反應(yīng)離子蝕刻)去除在抗蝕劑的凹陷底部上留下的未^^皮去 除的抗蝕劑殘留物。在該工藝中，使用與抗蝕劑材料對應(yīng)的合適的工藝氣 體。作為等離子體源，雖然優(yōu)選在低壓下能夠產(chǎn)生高密度等離子體的ICP (感應(yīng)耦合等離子體)裝置，但可以采用ECR (電子回旋共振)等離子體 或一般的平行板RIE裝置。<》茲記錄層的蝕刻>
在去除抗蝕劑殘留物后，將抗蝕劑圖形用作蝕刻掩模，加工磁記錄層。
對于磁記錄層的加工，優(yōu)選采用Ar離子束的蝕刻(Ar離子銑削)?？梢?通過采用Cl氣體或者CO和NH3的混合氣體的RIE來執(zhí)行加工。在采用 CO和NH3的混合氣體的RIE的情況下，由Ti、 Ta或W制成的硬掩模被 用作蝕刻掩模。當(dāng)采用RIE時，凸起的磁圖形的側(cè)壁上幾乎不形成錐形。 在通過能夠蝕刻任何材料的Ar離子銑削加工磁記錄層時，如果在例如將 加速電壓設(shè)定為400V且離子入射角在30°至70。之間變化的條件下進(jìn)行蝕 刻，在凸起的磁圖形的側(cè)壁上幾乎不形成錐形。在用ECR離子槍銑削時， 力口果在靜態(tài)對立i殳置(static opposition arrangement)(離子入射角為90° ) 下進(jìn)行蝕刻，在凸起的磁圖形的側(cè)壁上幾乎不形成錐形。 <抗蝕劑的剝離>
在蝕刻^f茲記錄層后，剝離抗蝕劑。當(dāng)采用常規(guī)光致抗蝕劑作為抗蝕劑 時，通過氧等離子體處理，抗蝕劑可以容易地被剝離。具體地，光致抗蝕 劑是通過采用氧灰化裝置，在以下條件下凈皮剝離的室壓力為lTorr,功 率為400W，以^Jl口工時間為5分鐘。當(dāng)SOG4皮用作抗蝕劑時，通過采用 含氟氣體的RIE剝離SOG。作為含氟氣體，CF4或CF6是合適的。注意， 因為在大氣中含氟氣體與水汽反應(yīng)而產(chǎn)生諸如HF、 H2S04的酸，優(yōu)選用水 進(jìn)行沖洗。
<非磁性材料的回蝕刻>
進(jìn)行對非磁性材料的回蝕刻，直到露出磁記錄層(或者在磁記錄層上 的碳保護(hù)膜)。優(yōu)選通過Ar離子銑削或利用ECR離子槍的蝕刻進(jìn)行該回 蝕刻工藝。
4呆護(hù)層的沉積和后處理>
在回蝕刻后，沉積碳保護(hù)層?？梢酝ㄟ^CVD、濺射或真空蒸發(fā)沉積碳 保護(hù)層。通過CVD，形成包含大量sp"-鍵合的碳的DLC膜。由于產(chǎn)生不 令人滿意的覆蓋率，不優(yōu)選厚度小于2nm的碳保護(hù)層。另一方面，由于增 大了讀/寫頭與介質(zhì)之間的磁間隔，導(dǎo)致SNR的降低，因此，不優(yōu)選厚度超過10nm的碳保護(hù)層。對保護(hù)層的表面施加潤滑劑。作為潤滑劑，使用 例如全氟聚醚、氟化醇、氟代羧酸等。
實例
實例1
通過圖2A至21所示的方法，將其凸起和凹陷的圖形包括祠服圖形(前 導(dǎo)碼、地址和脈沖部分)和記錄磁道的壓模用于制造DTR介質(zhì)。將Ru用 于犧牲層55，且將NiNbTi用于非/磁性材料57。將犧牲層(Ru )的厚度i殳 定為5nm。在圖2F中，在以下條件下通過DC濺射沉積厚度為50nm的 NiNbTi膜Ar流速為100sccm，且室壓力為0.52Pa。在圖2G中，使用 ECR離子槍，將微波功率和加速電壓分別設(shè)定為800W和500V,并輻照 Ar離子3分鐘，以執(zhí)行回蝕刻。再重復(fù)圖2F和2G的工藝一次(非》茲性 材料的沉積和回蝕刻的重復(fù)次數(shù)為兩次)。在圖2H中，進(jìn)行對包括犧牲 層55的層的回蝕刻，以平坦化表面。然后，通過CVD沉積4nm厚的DLC， 以形成保護(hù)層58，從而制成DTR介質(zhì)。
對于上述DTR介質(zhì)，利用截面TEM (透射電子顯樣i鏡)觀測中間/P茲 道區(qū)。結(jié)果，確認(rèn)表面幾乎是平坦的，雖然在表面上殘留有深度為約4nm 的樣￡細(xì)凹陷。通過AFM (原子力顯微鏡)觀測在外周側(cè)上具有寬凸起(凸 起的寬度為約700nm)的地址部分的表面粗糙度。結(jié)果，確認(rèn)Rmax為約 4nm，表明即使在具有大寬度的凸起的區(qū)域中，表面也是令人滿意地平坦 的。用自旋支架(spin stand )觀測讀出信號。結(jié)果，未發(fā)現(xiàn)信號強(qiáng)度的分 散(dispersion )。
比較實例1
除了不沉積犧牲層之外，以與實例1中相同的方式制造DTR介質(zhì)。 對于該DTR介質(zhì)，利用截面TEM (透射電子顯微鏡)觀測中間》茲道區(qū)。 結(jié)果，確認(rèn)表面幾乎是平坦的，雖然在表面上殘留有深度為約4nm的微細(xì) 凹陷。然而，當(dāng)通過AFM(原子力顯微鏡)觀測在外周側(cè)上具有寬凸起(凸 起的寬度為約700nm )的地址部分的表面粗糙度時，發(fā)現(xiàn)Rmax為約10nm。 并且，當(dāng)用自旋支架觀測讀出信號時，發(fā)現(xiàn)信號強(qiáng)度在外周側(cè)比在內(nèi)周側(cè)低，表明外周側(cè)的表面不平坦。處于這樣狀態(tài)的DTR不能^:用于HDD。 因此，在不使用犧牲層的情況下，有必要進(jìn)一步增加對非磁性材料的沉積 和回蝕刻的重復(fù)次數(shù)。 實例2
除了將犧牲層的厚度設(shè)定為10nm、 20nm或30nm之外，以與實例l 中相同的方式制造DTR介質(zhì)。對于每個DTR介質(zhì)，利用截面TEM(透 射電子顯微鏡)觀測中間磁道區(qū)。使用具有10nm厚度的犧牲層制成的介 質(zhì)的表面非常平坦。確認(rèn)使用具有20nm厚度的犧牲層制成的介質(zhì)的表面 幾乎是平坦的，雖然在表面上殘留有深度為約4nm的微細(xì)凹陷。在使用具 有30nm厚度的犧牲層制成的介質(zhì)的情況下，在表面上殘留有深度為約 13nm的凹陷。
考慮磁頭的浮動特性，在表面上的凹陷的深度優(yōu)選為5nm以下，因此， 優(yōu)選使用具有20nm以下的厚度的犧牲層。 實例3
除了將Si02用于犧牲層之外，以與實例1中相同的方式制造DTR介 質(zhì)。對于該DTR介質(zhì)，利用截面TEM (透射電子顯微鏡)觀測中間磁道 區(qū)。結(jié)果，確認(rèn)表面幾乎是平坦的，雖然在表面上殘留有深度為約4nm的 樣i細(xì)凹陷。
在遮光測試(light-shielded test)中觀測介質(zhì)的表面。結(jié)果，與實例的 介質(zhì)相比，觀測到許多塵埃(dust)。當(dāng)使用非金屬材料時，在沉積犧牲 層時容易發(fā)生電SU文電，導(dǎo)致引起塵埃的產(chǎn)生。因此，優(yōu)選將金屬材料用 于犧牲層。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易想到其它優(yōu)點和修改。因此，本發(fā)明在其更 寬的方面不限于這里示出和說明的具體細(xì)節(jié)和示范性實施例。因此，只要 不脫離由所附的權(quán)利要求及其等價物所限定的總發(fā)明構(gòu)思的精神或范圍， 可以進(jìn)行各種〗奮改。
權(quán)利要求
1.一種制造磁記錄介質(zhì)的方法，包括以下步驟在基底上沉積磁記錄層和犧牲層；構(gòu)圖所述犧牲層和磁記錄層，以形成凸出的磁圖形和犧牲圖形；在所述磁圖形和犧牲圖形之間的凹陷中以及在所述犧牲圖形上沉積非磁性材料；以及回蝕刻所述非磁性材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中所述犧牲層的蝕刻速度高于所述非磁 性材料的蝕刻速度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中所述犧牲層由金屬形成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述金屬選自Ru、 Ni、 Al、 W、 Cr、 Cu、 Pt和Pd。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述犧牲層的厚度為3nm以上且20nm 以下。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中重復(fù)所述非磁性材料的沉積和所述非 /磁性材料的回蝕刻兩次或多次。
全文摘要
根據(jù)一個實施例，一種制造磁記錄介質(zhì)的方法包括以下步驟在基底上沉積磁記錄層和犧牲層；構(gòu)圖所述犧牲層和磁記錄層，以形成凸出的磁圖形和犧牲圖形；在所述磁圖形和犧牲圖形之間的凹陷中以及在所述犧牲圖形上沉積非磁性材料；以及回蝕刻所述非磁性材料。
文檔編號G11B5/84GK101542608SQ20088000065
公開日2009年9月23日 申請日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月28日
發(fā)明者木村香里, 櫻井正敏, 白鳥聰志, 鐮田芳幸 申請人:株式會社東芝