(57)【要約】【課題】充填材を前記凹部のみに残留、充填することにより、余剰充填材を除去するプロセスを省き、良質な磁気記録媒体を安価に製造する。【解決手段】基板の上に、凸部に磁気記録要素を有する凹凸パターンが形成され、前記記録要素間の凹部が充填材で充填されている磁気記録媒体の製造方法であって、前記充填材を充填する充填工程の前に、前記凸部表面と前記凹部表面の“ぬれ性”を異ならせるための工程を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法及び前記製造方法により製造されてなる磁気記録媒体。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に、凸部に磁気記録要素を有する凹凸パターンが形成され、前記記録要素間の凹部が充填材で充填されている磁気記録媒体の製造方法であって、前記充填材を充填する充填工程の前に、前記凸部表面と前記凹部表面の“ぬれ性”を異ならせるための工程を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記凸部表面と前記凹部表面の“ぬれ性”を異ならせるための工程が、前記凸部表面を、前記凹部表面のぬれ性と異なるぬれ性にする処理を行う工程であ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。
【請求項３】
前記凸部表面を前記凹部表面のぬれ性と異なるぬれ性にする処理を行う工程が、前記凸部表面を疎水性にする工程であることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記凸部表面を疎水性にする工程が、エッチング用ガスとしてフッ素系材料を用いて前記凹凸パターンをドライエッチングで形成する工程であることを特徴とする請求項３に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
前記充填材が親水性材料からなることを特徴とする請求項３または４に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
前記充填材を充填する充填工程がコロイド微粒子を含んだ水を用いてこのコロイド粒子を前記記録要素間の凹部に充填する工程であることを特徴とする請求項５に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
凹部が充填材で充填された凹凸パターンの表面の上に保護層を設けてなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法で製造されてなる磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体及びその製造方法に関し、より詳しくは凸部が磁気記録要素からなる凹凸パターンが形成された磁気記録媒体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスクドライブは使用用途の拡大や小型化の流れにあり、ドライブに搭載される磁気記録媒体においては益々の高記録密度化が求められている。
【０００３】
磁気記録媒体はアルミやガラスの基板上に磁性層等の薄膜を形成して構成されたものであり、上記の要求に応じて記録層を構成する磁性粒子の微細化、材料変更、基板の平滑性向上による磁気スペーシング（磁気ヘッド−媒体間距離）縮小、さらには磁気ヘッド側の微細加工技術の改良など、各分野の総合的な技術向上により絶え間なく記録密度が高められて来た。
【０００４】
しかし昨今、磁気ヘッドの記録磁界の広がりに起因する記録対象トラック以外（隣接トラック）への誤書き込みや、読み出し時のクロストークなどの問題が顕在化し、これまでの改良手法による記録密度の向上は限界に来つつある。
【０００５】
これに対し、一層の記録密度向上を実現出来得る磁気記録媒体の候補として、記録層が凹凸パターンで形成されその凸部に記録要素が形成された、ディスクリートトラック媒体やパターンド媒体が提案されている（例えば特許文献１参照。）。これらの磁気記録媒体では、磁気ヘッドの安定浮上という観点から、記録要素間の凹部を非磁性の充填材で充填し、記録要素及び充填材の上面を平坦化することが好ましいと考えられている。
【０００６】
凹部を充填材で充填する手法としては、例えばスパッタリング法、ＣＶＤ法、ＩＢＤ法(Ion Beam Deposition)等のドライプロセスによる成膜手法が挙げられる（例えば特許文献２参照。）。また、流動状態と硬化状態が選択可能な材料を用いて、例えばスピンコート法により流動状態で成膜した後、加熱して硬化させる等の手法も挙げられる（例えば特許文献３参照。）。
【０００７】
また、特許文献４には非磁性体として、流動状態及び硬化状態が選択可能な材料を流動状態で成膜し、凹凸パターンの凹部に非磁性材を充填することにより、記録層の凹凸形状に倣って成膜される非磁性材の表面の凹凸を低減させることができるとしている。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−９７４１９号公報
【特許文献２】特開２００６−８５８９９号公報
【特許文献３】特開２００５−１００４９６号公報
【特許文献４】特開２００６−９２６５９号公報
【特許文献５】特開２００６−１９６１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしどの手法においても、凹部のみ選択的に充填するのは困難であり、元の凹凸に沿って充填材が堆積することになる。よって、凹部が元の凸部の高さと略同じかそれ以上まで充填された時点で充填を止め、続いて凸部上の不要な充填材を除去するというプロセスを経なければ、磁気ヘッドの浮上に耐えられる略平坦な面は得られない。
【００１０】
この平坦化の手法として、イオンビームエッチング法やＣＭＰ法等の加工手法（例えば特許文献５参照。）が挙げられるが、工程数の増加に加え、現状以下の問題がある。
【００１１】
まずイオンビームエッチング法では、凸部を選択的に除去する工夫として、加工対象の主表面に対してイオンビームガンを僅かに傾ける等の試みがなされている。その結果、莫大なエッチング時間が必要になるのに加え、レートは遅いながらも凸部以外のエッチングも進むので完全な平坦面は得られない。また、装置構成上、多数枚同時処理も困難であり、生産性の面で極めて不向きである。
【００１２】
ＣＭＰ法は一度に数十枚〜百枚程度を処理出来る能力があり、既に磁気記録媒体用基板の研磨工程で用いられている。ただ、基板毎に僅かながら厚さが異なるため、それらを一緒に研磨すると基板毎に研磨量が異なる結果になる。よって前もって板厚選別する工程が必要になる。また、多数枚同時に凸部のみを数ｎｍレベルで均等に研磨出来るだけの制御性は持ち合わせておらず、やはり生産性の面で問題が残る。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記の点を鑑みてなされたものであって、本発明の磁気記録媒体の製造方法は、基板の上に、凸部に磁気記録要素を有する凹凸パターンが形成され、前記記録要素間の凹部が充填材で充填されている磁気記録媒体の製造方法であって、前記充填材を充填する工程の前に、前記凸部表面と前記凹部表面の“ぬれ性”を異ならせるための工程を含むことを特徴とする。また、本発明の磁気記録媒体は、前記製造方法で製造されてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、充填材として、前記凸部表面との親和性が低く、前記凹部表面との親和性が高い流動性材料を用いれば、この充填材を前記磁気記録媒体表面に付着させることにより、前記充填材が前記凹部のみに残留、充填される。
これにより、従来から行われてきた、余剰充填材を除去するプロセスを省くことが出来、良質な磁気記録媒体を安価に製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の製造方法により製造される磁気記録媒体は、記録層が凹凸パターンで形成されその凸部に記録要素が形成された、ディスクリートトラック媒体やパターンド媒体である。
【００１６】
本発明の製造方法においては、凹部に充填材を充填する工程の前に、凸部表面と凹部表面の“ぬれ性”を異ならせるための工程を有する。
【００１７】
この“ぬれ性”とは、液体を固体表面に滴下した場合、液体が気体を押しのけながら固体表面に広がる性質をいい、液体が親水性の場合、固体表面が親水性である場合にこの液体に対する濡れ性は大きくなり、液体が疎水性の場合、固体表面が疎水性である場合にこの液体に対する濡れ性は大きくなる。
【００１８】
即ち、本発明において、凸部表面と凹部表面の“ぬれ性”を異ならせるためには、凸部表面と凹部表面の一方を親水性に、他方を疎水性にすればよい。凸部表面を親水性にして凹部表面を疎水性にしてもよく、凸部表面を疎水性にして凹部表面を親水性にしてもよい。
凹部表面を疎水性にした場合は充填材として疎水性のものを用い、凹部表面を親水性にした場合は充填材として親水性のものを用いると充填材が凹部のみに残留、充填されるようになり、凸部表面は濡れ性が異なるため、充填材は凸部表面には付着し難くなる。
【００１９】
凸部表面を疎水性にする方法の１つとして、エッチング用ガスとしてフッ素系材料を用いてマスクをドライエッチングで除去した後、さらにフッ素系材料による処理を継続して凸部表面を疎水化する方法がある。このフッ素系材料としては、Ｆ／Ｎ2混合ガス、ＣＦ4などを挙げることができる。
また、フッ素ガスを用いないで、公知の方法でエッチング処理をした後、基板をたとえば真空プラズマ処理装置内でフッ素系ガスにさらして凸部表面を疎水化する方法を挙げることができる。
【００２０】
なお、フッ素系ガスにさらして凸部表面のみを疎水化する（凹部表面を疎水性にしない）方法としては、軟磁性層を含む層の表面を磁気記録要素を形成する材料よりもフッ素系ガスに反応しにくい材料で形成しておき、フッ素ガスにさらす条件を凸部表面のみがフッ素系ガスに反応するような比較的マイルドな条件とする方法を挙げることができる。
この磁気記録要素を形成する材料よりもフッ素系ガスに反応しにくい材料としては、Ｒｕ、Ａｕ、Ｐｔなどの貴金属を挙げることができる。
【００２１】
また、表面が親水性の凹部に充填剤を充填する方法としては、コロイド微粒子を含んだ水を用いてこのコロイド粒子を前記記録要素間の凹部に充填する方法を挙げることができる。このコロイド粒子としては例えばコロイダルシリカを例示することができる。
【００２２】
充填材として、凹部表面との親和性が高い流動性材料、即ち、凹部表面が親水性の場合は親水性の、凹部表面が疎水性のときは疎水性の流動性材料を用いれば、親和性の異なる凸部表面には付着し難くなり、凹部内には付着しやすくなる。ここで、流動性とは、充填材を凹部に充填するときに流動しうることを意味し、いつまでも流動性を保持していなければならないことを意味するものではない。例えば、コロイド粒子や微粒粉末が凹部の隅々まで広がるためには水に分散した状態で流動性を有する必要があるが、コロイド粒子や微粒粉末が凹部に堆積した状態では流動性があることは好ましくなくなる。
【００２３】
凹部が充填材で充填された凹凸パターンの表面の上に保護層を設けてなることが好ましい。この保護層は磁気記録媒体の耐腐食性・耐久性を向上させるもので、保護層の種類としては一般的にカーボンが挙げられ、その成膜方法はスパッタ法やＣＶＤ法が一般的であるが、緻密で高硬度の成膜が出来れば、方法はこれらに限定されない。
【００２４】
次に、本発明の磁気記録媒体の実施形態につき説明する。  
図６は所定の凹凸パターンが形成された磁気記録媒体を模式的に示した図である。図６に示す磁気記録媒体は、基板１０２の上に、凸部に磁気記録要素１０６を有する凹凸パターンが、垂直磁気記録媒体の軟磁性裏打ち層として公知の軟磁性層を含む層１０４を介して形成されている。この磁気記録要素１０６の上には保護層１０５が形成され、凹凸パターンの凹部はコロイダルシリカ１０８からなる充填剤で充填されている。なお、磁気記録要素１０６は、後述する図１の磁気記録層１０３を所定の凹凸パターンで分割したものである。
【００２５】
基板１０２としてはガラスまたはアルミニウムを母材とした平滑なものが用いられる。
磁気記録要素１０６（磁気記録層１０３）は好ましくは厚さが５〜５０ｎｍ程度であり、磁気記録要素１０６を構成する材料としてはＣｏＣｒ合金等を挙げることができる。
【００２６】
軟磁性層を含む層１０４は好ましくは厚さが２０〜３００ｎｍ程度であり、軟磁性層を構成する材料としてはＣｏ合金またはＦｅ合金等を挙げることができる。軟磁性層を含む層１０４は軟磁性層のみからなってもよく、また、軟磁性層のほかに、貴金属層などの層を含んでいてもよい。
【００２７】
保護層１０５はその厚みを１０ｎｍ程度以下とすることが好ましい。保護層１０５を構成する材料としては、通常保護層形成に用いられるものであれば、いずれも用いることができるが、炭素系材料からなるものが好ましく、特にダイヤモンドライクカーボンと呼ばれる硬質炭素膜を好ましい材料として例示できる。
【００２８】
保護層１０５をその上に有する磁気記録要素１０６（凹凸パターンの凸部）の表面はフッ素系ガスに晒す処理により疎水化されている。図６の磁気記録要素１０６の表層と保護層１０５に記載された小さな丸印はこの部分にフッ素が付着して疎水化されていることを模式的に示したものであり、凹部表面は疎水化されておらず、凸部表面に比べて親水性となっている。すなわち、凸部表面と凹部表面の“ぬれ性”は異なっている。図６はこの磁気記録媒体を親水性であるコロイダルシリカ水溶液に浸漬して水分を飛ばした結果であり、親水性であるコロイダルシリカは凹部にのみ付着して、疎水性である凸部表面には付着していない状況を示している。
【００２９】
図７は凹部に充填材を充填した磁気記録媒体の表面に保護層１０９を成膜した例を示す図である。保護層１０９を成膜することにより、磁気記録媒体の耐腐食性・耐久性を向上させることができる。
【実施例】
【００３０】
＜実施例１＞
図１に示すような、ガラスからなる基板１０２の上にＦｅ合金からなる軟磁性層を含む層１０４（厚さ２００ｎｍ）が形成され、その上にＣｏＣｒ合金からなる厚さ４０ｎｍの磁気記録層１０３が形成され、ダイヤモンドライクカーボンからなる厚さ５ｎｍの保護層１０５を有する被加工体１０１を準備した。なお、軟磁性層を含む層１０４は、その表面にＲｕからなる層が形成されているものを用いた。
【００３１】
この被加工体１０１にナノインプリント法により凹凸パターンを転写した後、ドライエッチングして、図２に示すように、磁気記録層１０３及び保護層１０５を所定の凹凸パターンで多数の磁気記録要素１０６に分割した。
【００３２】
続いて、磁気記録層１０３及び保護層１０５が多数の磁気記録要素１０６に分割された被加工体１１１を図３に示される真空プラズマ処理装置内でフッ素系ガスに晒した。本実施例では、使用ガス：ＣＦ４、ガス圧：１Ｐａ、流量３０ｓｃｃｍ、処理時間２５秒とした。
【００３３】
このようにして表面をフッ素系ガスに晒された被加工体１２１をオージェ分光分析法で表面分析した結果、図４に示されるように、保護層１０５及び磁気記録要素１０６表層からのみフッ素が検出され、疎水性を示した。一方、軟磁性層を含む層１０４表面からはフッ素は検出されなかった。
【００３４】
次に、図５に示すように、表面をフッ素系ガスに晒された被加工体１２１を直径２０ｎｍのコロイダルシリカ水溶液１０７に浸漬、１ｍｍ／ｓｅｃの一定速度で引き上げることで、被加工体１２１表面にコロイダルシリカ水溶液を塗膜した。
【００３５】
このようにして表面にコロイダルシリカ水溶液を塗膜した被加工体１３１を電子顕微鏡で表面分析した結果、図６に示すように、コロイダルシリカ１０８が凹部のみに付着、充填しており、磁気記録要素１０６上には一切付着していなかった。
【００３６】
以上から、凹凸パターンの凸部と凹部の“ぬれ性”を変えることにより、充填材を凹部のみに選択的に充填することが可能となることがわかる。
【００３７】
こうして得られた、表面にコロイダルシリカ水溶液を塗膜した被加工体１３１の最表面にスパッタ法で硬質のカーボンからなる保護層１０９を成膜した。その状態（被加工体１４１）を図７に示す。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明によれば、余剰充填材を除去するプロセスを必要とせず、効率的に凹部のみに充填材を充填できる磁気記録媒体の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】凹凸パターンが形成される前の磁気記録媒体を模式的に示した図である。
【図２】所定の凹凸パターンが形成された段階の磁気記録媒体を模式的に示した図である。
【図３】真空プラズマ処理装置内でフッ素系ガスに晒した磁気記録媒体を模式的に示した図である。
【図４】磁気記録媒体の凹凸パターンとフッ素検出部を示す図である。
【図５】表面をフッ素系ガスに晒された被加工体のコロイダルシリカ水溶液への浸漬、引き上げを示した図である。
【図６】凹凸パターンの凹部にコロイダルシリカが充填された磁気記録媒体を模式的に示した図である。
【図７】凹凸パターンの凹部にコロイダルシリカを充填した磁気記録媒体の最表面に保護層を成膜した状態を示した図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０１  凹凸パターンが形成される前の磁気記録媒体（被加工体）
１０２  磁気記録媒体用基板
１０３  磁気記録層
１０４  軟磁性層を含む層
１０５  保護層
１０６  磁気記録要素
１０７  コロイダルシリカ水溶液
１０８  コロイダルシリカ
１０９  保護層
１１１  凹凸パターンが形成された磁気記録媒体（被加工体）
１２１  表面をフッ素系ガスに晒された被加工体
１３１  表面にコロイダルシリカ水溶液を塗膜した被加工体
１４１  凹凸パターンの凹部にコロイダルシリカを充填した磁気記録媒体の最表面に保護層を成膜した被加工体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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