(57)【要約】【課題】ニッケル金型を元にして製造されるディスクリートトラックメディアやビットパターンメディアの枚数を、従来より飛躍的に増大させ、これによって大幅なコスト削減が可能な樹脂型スタンパ製造方法、樹脂型スタンパ、磁気記録媒体製造方法および磁気記録媒体を提供する【解決手段】本発明にかかる樹脂型スタンパ製造方法は、所定のパターンを有する逆パターンニッケル金型２３０をＳＯＧ２５０にインプリントしてＳＯＧ金型２６０を製造するＳＯＧ金型製造工程と、ＳＯＧ金型２６０で樹脂をナノカスティングして樹脂型スタンパ１３２を製造する樹脂型スタンパ製造工程と、を含むことを特徴とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のパターンを有するニッケル金型をＳＯＧにインプリントしてＳＯＧ金型を製造するＳＯＧ金型製造工程と、
前記ＳＯＧ金型で樹脂をナノカスティングして樹脂型スタンパを製造する樹脂型スタンパ製造工程と、
を含むことを特徴とする樹脂型スタンパ製造方法。
【請求項２】
前記ＳＯＧ金型製造工程は、
前記ニッケル金型に対して、前記所定のパターンの中心となる位置に第１の円孔を開けるパンチング工程と、
第１の円孔と大きさの等しい第２の円孔が開けられＳＯＧがコーティングされたＳＯＧ金型用基板の第２の円孔に、第１の円孔を位置合わせして前記インプリントを行うインプリント工程と、を含み、
前記樹脂型スタンパ製造工程は、
前記ＳＯＧ金型に前記樹脂をスピンコートして離型することにより第２の円孔と大きさの等しい第３の円孔を有する樹脂型をナノカスティングするナノカスティング工程と、
第３の円孔と大きさの等しい第４の円孔が開けられた樹脂型スタンパ用基板の第４の円孔に、第３の円孔を位置合わせして前記樹脂型をボンディングするボンディング工程と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の樹脂型スタンパ製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の樹脂型スタンパ製造方法を用いて製造されたことを特徴とする樹脂型スタンパ。
【請求項４】
樹脂型スタンパ用基板と、
前記樹脂型スタンパ用基板上に積層された弾性体と、
ナノカスティングによって所定のパターンが転写され、前記弾性体の上にボンディングされた樹脂と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の樹脂型スタンパ。
【請求項５】
基体上に、磁気記録層を成膜する磁気記録層成膜工程と、
前記磁気記録層の上に保護層を成膜する保護層成膜工程と、
前記保護層の上にレジスト層を成膜するレジスト層成膜工程と、
前記レジスト層を加工することで該レジスト層の厚さを部分的に変化させ所定のパターンを形成するパターニング工程と、
前記所定のパターンに対応したパターンで前記磁気記録層を磁気的に分離する磁気分離工程と、
前記レジスト層を除去するレジスト層除去工程と、
を含み、
前記パターニング工程は、請求項３または４に記載の樹脂型スタンパを前記レジスト層にインプリントすることによって行うことを特徴とする磁気記録媒体製造方法。
【請求項６】
前記磁気分離工程は、前記レジスト層を介在させた状態で前記磁気記録層にイオンを注入するイオン注入工程を含むことを特徴とする請求項５に記載の磁気記録媒体製造方法。
【請求項７】
前記磁気分離工程は、
前記磁気記録層をエッチングすることにより該磁気記録層を前記所定のパターンに基づいて凸部と凹部を形成する磁気記録層エッチング工程と、
前記磁気記録層の凹部に非磁性の充填層を成膜する充填層成膜工程と、
を含むことを特徴とする請求項５に記載の磁気記録媒体製造方法。
【請求項８】
前記磁気記録層は、柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性物質からなる粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の磁気記録媒体製造方法。
【請求項９】
請求項５から８のいずれか１項に記載の磁気記録媒体製造方法を用いて製造されたことを特徴とする磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などに搭載される磁気記録媒体の製造に用いられる樹脂型スタンパ製造方法、樹脂型スタンパ、磁気記録媒体製造方法および磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報処理の大容量化に伴い、各種の情報記録技術が開発されている。特に磁気記録技術を用いたＨＤＤの面記録密度は年率１００％程度の割合で増加し続けている。最近では、ＨＤＤ等に用いられる２．５インチ径磁気ディスクにして、１枚あたり１６０ＧＢｙｔｅを超える情報記録容量が求められるようになってきており、このような要請にこたえるためには１平方インチあたり２５０ＧＢｉｔを超える情報記録密度を実現することが求められる。
【０００３】
ＨＤＤ等に用いられる磁気ディスクにおいて高記録密度を達成するために、近年、垂直磁気記録方式の磁気ディスク（垂直磁気記録ディスク）が提案されている。従来の面内磁気記録方式は磁気記録層の磁化容易軸が基体面の平面方向に配向されていたが、垂直磁気記録方式は磁化容易軸が基体面に対して垂直方向に配向するよう調整されている。垂直磁気記録方式は面内記録方式に比べて、高密度記録時に、より熱揺らぎ現象を抑制することができるので、高記録密度化に対して好適である。
【０００４】
さらに記録密度および熱揺らぎ耐性を向上させた技術として、記録用の磁性トラックの間に非磁性トラックを平行させるようにパターニングして隣接した記録トラックの干渉を防ぐディスクリートトラックメディアや、任意のパターンを人工的に規則正しく並べたビットパターンメディアと呼ばれる磁気記録媒体が提案されている。
【０００５】
上述したディスクリートトラックメディアやビットパターンメディアといったパターンドメディアは、非磁性基体の上に磁性層を形成した後、部分的にイオンを注入することにより、非磁性化もしくは非晶質化することにより磁気的に分離した磁性パターンを形成する技術や、非磁性基体の上に磁性層を形成した後、部分的に当該磁性層をミリングすることにより凹凸を形成し、物理的に磁性層を分離させ、磁性パターンを形成する技術が提案されている。
【０００６】
具体的には、まず、磁性層の上にレジストを成膜し所望する凹凸パターンが形成されたスタンパをインプリントしてレジストに凹凸パターンを転写したり、磁性層の上にフォトレジストを成膜しフォトリソグラフィ技術により所望する凹凸パターンをフォトレジストに形成したりする。そして、形成された凹部を介して、磁性層にイオンを注入したり、凹部の表面に露出した磁性層をエッチングによってミリングしたりすることにより、磁性層を分離する。
【０００７】
インプリントに用いられるスタンパは、従来、ニッケル金型を用いて製造されることが多かった。第１に、凹凸パターンが形成されたニッケル金型自体をスタンパとし、これをメディアの磁性層の上に成膜されたレジストにインプリントする方法があった。第２に、ニッケル金型に樹脂をスピンコートして離型することにより、樹脂型を製造し、これをスタンパとして用いる方法があった。第３に、ニッケル金型から射出成形によって樹脂型を製造し、これをスタンパとして用いる方法があった（例えば特許文献１）。
【特許文献１】米国特許第７２７９１１３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記第１の方法では、ニッケル金型は、５００回〜１０００回のインプリントを行うと、転写精度が劣化し、使用不能となってしまう。ニッケル金型は、１つの母型から、電鋳によって、１０個程度しか製造できないため、せいぜい、のべ５０００回〜１００００回程度のインプリントで破棄しなければならなくなる。
【０００９】
上記第２または第３の方法では、１個の金型から、５００個〜１０００個の樹脂型が製造できる。樹脂型は使い捨てであるから、やはり、のべ５０００回〜１００００回程度のインプリントしかできない。
【００１０】
ニッケル金型は、樹脂型と比較すれば格段に高価であり、破棄するまでに少しでも多くのインプリント回数を稼ぐことが求められている。
【００１１】
本発明は、このような問題に鑑み、ニッケル金型を元にして製造されるディスクリートトラックメディアやビットパターンメディアの枚数を、従来より飛躍的に増大させ、これによって大幅なコスト削減が可能な樹脂型スタンパ製造方法、樹脂型スタンパ、磁気記録媒体製造方法および磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明にかかる樹脂型スタンパ製造方法の代表的な構成は、所定のパターンを有するニッケル金型をＳＯＧ（Spin On Glass）にインプリントしてＳＯＧ金型を製造するＳＯＧ金型製造工程と、ＳＯＧ金型で樹脂をナノカスティングして樹脂型スタンパを製造する樹脂型スタンパ製造工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
上記の構成によれば、１個のニッケル金型から、ＳＯＧ金型１０００個×樹脂型スタンパ１０００個＝１００万回のインプリントが可能となり、ニッケル金型を元にして製造されるディスクリートトラックメディアやビットパターンメディアの枚数を、従来より飛躍的に増大させることが可能である。そして、これによって大幅なコスト削減が可能となる。
【００１４】
上記のＳＯＧ金型製造工程は、ニッケル金型に対して、所定のパターンの中心となる位置に第１の円孔を開けるパンチング工程と、第１の円孔と大きさの等しい第２の円孔が開けられＳＯＧがコーティングされたＳＯＧ金型用基板の第２の円孔に、第１の円孔を位置合わせしてインプリントを行うインプリント工程と、を含み、樹脂型スタンパ製造工程は、ＳＯＧ金型に樹脂をスピンコートして離型することにより第２の円孔と大きさの等しい第３の円孔を有する樹脂型をナノカスティングするナノカスティング工程と、第３の円孔と大きさの等しい第４の円孔が開けられた樹脂型スタンパ用基板の第４の円孔に、第３の円孔を位置合わせして樹脂型をボンディングするボンディング工程と、を含んでよい。
【００１５】
上記の構成によれば、上記の樹脂型スタンパを用いてインプリントするときに、メディア基板の円孔に、第４の円孔を位置合わせして行えば、ニッケル金型からメディアまで、一貫したアライメントが完成する。
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明にかかる樹脂型スタンパの代表的な構成は、上述のいずれかの樹脂型スタンパ製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
【００１７】
上述の樹脂型スタンパは、樹脂型スタンパ用基板と、樹脂型スタンパ用基板上に積層された弾性体と、ナノカスティングによって所定のパターンが転写され、弾性体の上にボンディングされた樹脂と、を含むとよい。
【００１８】
上記の構成によれば、剛性の高い樹脂型スタンパ用基板上に弾性体を介在させることで、樹脂型スタンパを柔軟なものにし、圧力均等なインプリントを実現可能となる。
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明にかかる磁気記録媒体製造方法の代表的な構成は、基体上に、磁気記録層を成膜する磁気記録層成膜工程と、磁気記録層の上に保護層を成膜する保護層成膜工程と、保護層の上にレジスト層を成膜するレジスト層成膜工程と、レジスト層を加工することでレジスト層の厚さを部分的に変化させ所定のパターンを形成するパターニング工程と、所定のパターンに対応したパターンで磁気記録層を磁気的に分離する磁気分離工程と、レジスト層を除去するレジスト層除去工程と、を含み、パターニング工程は、上述のいずれかの樹脂型スタンパをレジスト層にインプリントすることによって行うことを特徴とする。
【００２０】
上述の磁気分離工程は、レジスト層を介在させた状態で磁気記録層にイオンを注入するイオン注入工程を含んでよい。
【００２１】
上述の磁気分離工程は、磁気記録層をエッチングすることにより磁気記録層を所定のパターンに基づいて凸部と凹部を形成する磁気記録層エッチング工程と、磁気記録層の凹部に非磁性の充填層を成膜する充填層成膜工程と、を含んでよい。
【００２２】
上述の磁気記録層は、柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性物質からなる粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層としてよい。磁気記録層にディスクリートパターンを形成する場合、磁気記録層がグラニュラー構造であると、ＳＮＲが向上する。
【００２３】
上記課題を解決するために、本発明にかかる磁気記録媒体の代表的な構成は、上述のいずれかの磁気記録媒体製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
【００２４】
上述した樹脂型スタンパ製造方法の技術的思想に基づく構成要素やその説明は、当該樹脂型スタンパ、磁気記録媒体製造方法および磁気記録媒体にも適用可能である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明にかかる樹脂型スタンパ製造方法、樹脂型スタンパ、磁気記録媒体製造方法および磁気記録媒体によれば、ニッケル金型を元にして製造されるディスクリートトラックメディアやビットパターンメディアの枚数を、従来より飛躍的に増大させ、これによって大幅なコスト削減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２７】
（実施形態）
まず、本発明にかかる磁気記録媒体の製造方法の実施形態について説明する。本発明の主たる実施形態は、磁気記録媒体を製造する際に用いる樹脂型スタンパやその製造方法であるが、スタンパを用いた製造対象である磁気記録媒体の実施形態をまず説明し、その後、上記スタンパの製造方法等について詳細に説明する。図１は本実施形態にかかる磁気記録媒体としてのディスクリート型垂直磁気記録媒体１００（以下、単に垂直磁気記録媒体１００と称する。）の構成を説明する図である。図１に示す垂直磁気記録媒体１００は、基体としてのディスク基体１１０、付着層１１２、第１軟磁性層１１４ａ、スペーサ層１１４ｂ、第２軟磁性層１１４ｃ、前下地層１１６、第１下地層１１８ａ、第２下地層１１８ｂ、非磁性グラニュラー層１２０、磁気記録層１２２、連続層１２４、保護層１２６、潤滑層１２８で構成されている。なお第１軟磁性層１１４ａ、スペーサ層１１４ｂ、第２軟磁性層１１４ｃは、あわせて軟磁性層１１４を構成する。第１下地層１１８ａと第２下地層１１８ｂはあわせて下地層１１８を構成する。
【００２８】
以下に説明するように、本実施形態に示す垂直磁気記録媒体１００は、磁気記録層１２２に複数の種類の酸化物（以下、「複合酸化物」という。）を含有させることにより、非磁性の粒界に複合酸化物を偏析させている。
【００２９】
[基体成型工程]
ディスク基体１１０は、アモルファスのアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスで円板状に成型したガラスディスクを用いることができる。なおガラスディスクの種類、サイズ、厚さ等は特に制限されない。ガラスディスクの材質としては、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、又は、結晶化ガラス等のガラスセラミックなどが挙げられる。このガラスディスクに研削、研磨、化学強化を順次施し、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性のディスク基体１１０を得ることができる。
【００３０】
[成膜工程]
上述した基体成型工程で得られたディスク基体１１０上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて付着層１１２、軟磁性層１１４、前下地層１１６、下地層１１８、非磁性グラニュラー層１２０、磁気記録層１２２(磁気記録層成膜工程)、連続層１２４を順次成膜し、保護層１２６(保護層成膜工程)はＣＶＤ法により成膜することができる。なお、生産性が高いという点で、インライン型成膜方法を用いることも好ましい。以下、各層の構成および本実施形態の特徴である、レジスト層成膜工程、パターニング工程、イオン注入工程、除去工程を含む磁気トラックパターン形成工程について説明する。
【００３１】
付着層１１２は非晶質であって、ディスク基体１１０に接して形成され、この上に成膜される軟磁性層１１４とディスク基体１１０との剥離強度を高める機能を備えている。付着層１１２は、ディスク基体１１０がアモルファスガラスからなる場合、そのアモルファスガラス表面に対応させる為にアモルファスの合金膜とすることが好ましい。付着層１１２としては、例えばＣｒＴｉ系非晶質層を選択することができる。
【００３２】
軟磁性層１１４は、垂直磁気記録方式において記録層に垂直方向に磁束を通過させるために、記録時に一時的に磁路を形成する層である。軟磁性層１１４は第１軟磁性層１１４ａと第２軟磁性層１１４ｃの間に非磁性のスペーサ層１１４ｂを介在させることによって、ＡＦＣ（Antiferro-magnetic exchange coupling：反強磁性交換結合）を備えるように構成することができる。これにより軟磁性層１１４の磁化方向を高い精度で磁路（磁気回路）に沿って整列させることができ、磁化方向の垂直成分が極めて少なくなるため、軟磁性層１１４から生じるノイズを低減することができる。第１軟磁性層１１４ａ、第２軟磁性層１１４ｃの組成としては、ＣｏＴａＺｒなどのコバルト系合金、ＣｏＣｒＦｅＢ、ＣｏＦｅＴａＺｒなどのＣｏ−Ｆｅ系合金、［Ｎｉ−Ｆｅ／Ｓｎ］ｎ多層構造のようなＮｉ−Ｆｅ系合金などを用いることができる。
【００３３】
前下地層１１６は非磁性の合金層であり、軟磁性層１１４を防護する作用と、この上に成膜される下地層１１８に含まれる六方最密充填構造（ｈｃｐ構造）の磁化容易軸をディスク垂直方向に配向させる機能を備える。前下地層１１６は面心立方構造（ｆｃｃ構造）の（１１１）面がディスク基体１１０の主表面と平行となっていることが好ましい。前下地層の材質としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂから選択することができる。さらにこれらの金属を主成分とし、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗのいずれか１つ以上の添加元素を含む合金としてもよい。例えばｆｃｃ構造としてはＮｉＷ、ＣｕＷ、ＣｕＣｒを好適に選択することができる。
【００３４】
下地層１１８はｈｃｐ構造であって、磁気記録層１２２のＣｏのｈｃｐ構造の結晶をグラニュラー構造として成長させる作用を有している。したがって、下地層１１８の結晶配向性が高いほど、すなわち下地層１１８の結晶の（０００１）面がディスク基体１１０の主表面と平行になっているほど、磁気記録層１２２の配向性を向上させることができる。下地層１１８の材質としてはＲｕが代表的であるが、その他に、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏから選択することができる。Ｒｕはｈｃｐ構造をとり、また結晶の格子間隔がＣｏと近いため、Ｃｏを主成分とする磁気記録層１２２を良好に配向させることができる。
【００３５】
下地層１１８をＲｕとした場合において、スパッタ時のガス圧を変更することによりＲｕからなる２層構造とすることができる。具体的には、上層側の第２下地層１１８ｂを形成する際に、下層側の第１下地層１１８ａを形成するときよりもＡｒのガス圧を高くする。ガス圧を高くするとスパッタリングされるプラズマイオンの平均自由行程が短くなるため、成膜速度が遅くなり、皮膜が粗になるため、Ｒｕの結晶粒子の分離微細化を促進することができ、Ｃｏの微細化も可能となる。
【００３６】
非磁性グラニュラー層１２０は非磁性のグラニュラー層である。下地層１１８のｈｃｐ結晶構造の上に非磁性のグラニュラー層を形成し、この上に第１磁気記録層１２２ａのグラニュラー層を成長させることにより、磁性のグラニュラー層を初期成長の段階（立ち上がり）から分離させる作用を有している。非磁性グラニュラー層１２０の組成は、Ｃｏ系合金からなる非磁性の結晶粒子の間に、非磁性物質を偏析させて粒界を形成することにより、柱状のグラニュラー構造とすることができる。特にＣｏＣｒ−ＳｉＯ２、ＣｏＣｒＲｕ−ＳｉＯ２を好適に用いることができ、さらにＲｕに代えてＲｈ（ロジウム）、Ｐｄ（パラジウム）、Ａｇ（銀）、Ｏｓ（オスミウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ａｕ（金）も利用することができる。また非磁性物質とは、磁性粒（磁性グレイン）間の交換相互作用が抑制、または、遮断されるように、磁性粒の周囲に粒界部を形成しうる物質であって、コバルト（Ｃｏ）と固溶しない非磁性物質であればよい。例えば酸化珪素（ＳｉＯｘ）、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯ２またはＣｒ２Ｏ３、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコン（ＺｒＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）を例示できる。
【００３７】
磁気記録層１２２は、Ｃｏ系合金、Ｆｅ系合金、Ｎｉ系合金から選択される硬磁性体の磁性粒の周囲に非磁性物質を偏析させて粒界を形成した柱状のグラニュラー構造を有した強磁性層である。この磁性粒は、非磁性グラニュラー層１２０を設けることにより、そのグラニュラー構造から継続してエピタキシャル成長することができる。本実施形態では組成および膜厚の異なる第１磁気記録層１２２ａと、第２磁気記録層１２２ｂとから構成されている。第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂは、いずれも非磁性物質としてはＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３等の酸化物や、ＢＮ等の窒化物、Ｂ４Ｃ３等の炭化物を好適に用いることができる。本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体１００は、ディスクリート型であるため、磁気記録層１２２がグラニュラー構造をとる構成により、ＳＮＲを向上させることが可能となる。
【００３８】
連続層１２４は基体主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した磁性層である。連続層１２４は磁気記録層１２２に対して磁気的相互作用を有するように、隣接または近接している必要がある。連続層１２４の材質としては、例えばＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、またはこれらに微少量の酸化物を含有させて構成することができる。連続層１２４は逆磁区核形成磁界Ｈｎの調整、保磁力Ｈｃの調整を行い、これにより耐熱揺らぎ特性、ＯＷ特性、およびＳＮＲの改善を図ることを目的としている。この目的を達成するために、連続層は垂直磁気異方性Ｋｕおよび飽和磁化Ｍｓが高いことが望ましい。なお本実施形態において連続層１２４は磁気記録層１２２の上方に設けているが、下方に設けてもよい。
【００３９】
なお、「磁気的に連続している」とは磁性が連続していることを意味している。「ほぼ連続している」とは、連続層１２４全体で観察すれば一つの磁石ではなく、結晶粒子の粒界などによって磁性が不連続となっていてもよいことを意味している。粒界は結晶の不連続のみではなく、Ｃｒが偏析していてもよく、さらに微少量の酸化物を含有させて偏析させても良い。ただし連続層１２４に酸化物を含有する粒界を形成した場合であっても、磁気記録層１２２の粒界よりも面積が小さい（酸化物の含有量が少ない）ことが好ましい。連続層１２４の機能と作用については必ずしも明確ではないが、磁気記録層１２２のグラニュラー磁性粒と磁気的相互作用を有する（交換結合を行う）ことによってＨｎおよびＨｃを調整することができ、耐熱揺らぎ特性およびＳＮＲを向上させていると考えられる。またグラニュラー磁性粒と接続する結晶粒子（磁気的相互作用を有する結晶粒子）がグラニュラー磁性粒の断面よりも広面積となるため磁気ヘッドから多くの磁束を受けて磁化反転しやすくなり、全体のオーバーライト特性を向上させるものと考えられる。
【００４０】
本実施形態において、垂直磁気記録媒体１００は、ディスクリート型であるため連続層１２４を備える構成をとっているが、ビットパターン型磁気記録媒体である場合には、連続層を備えなくともよい。
【００４１】
保護層１２６は、真空を保ったままカーボンをＣＶＤ法により成膜して形成することができる。保護層１２６は、磁気ヘッドの衝撃から垂直磁気記録層を防護するための保護層である。一般にＣＶＤ法によって成膜されたカーボンはスパッタ法によって成膜したものと比べて膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対してより有効に垂直磁気記録層を防護することができる。
【００４２】
（磁気トラックパターン形成工程）
次に、本実施形態の磁気記録層１２２に磁気的に分離した記録領域としてのトラック部およびサーボ情報を記憶するサーボパターン部を形成する磁気トラックパターン形成工程について詳述する。ここで、磁気トラックパターン形成工程は、上記磁気記録層成膜工程の直後に行ってもよいが、連続層成膜工程および保護層成膜工程を行った後に行ってもよい。なお、ここでは理解を容易にするために、特に記載がない場合は、トラック部およびサーボパターン部をあわせて磁気トラック部と称する。
【００４３】
本実施形態で磁気トラックパターン形成工程は、保護層成膜工程を行った後に行う。これにより、磁気トラックパターン形成工程を行った後に保護層を成膜する必要がなくなり、製造工程が簡便になることで、生産性の向上および垂直磁気記録媒体１００の製造工程における汚染の低減を図ることができる。
【００４４】
図２は、本実施形態にかかる磁気トラックパターン形成工程について説明するための説明図である。なお、図２において、理解を容易にするために磁気記録層１２２よりディスク基体１１０側の層の記載を省略する。磁気トラックパターン形成工程は、レジスト層成膜工程、パターニング工程、イオン注入工程、除去工程を含んで構成される。以下、磁気トラックパターン形成工程における各工程について説明する。
【００４５】
＜レジスト層成膜工程＞
図２（ａ）に示すように、保護層１２６の上に、スピンコート法を用いてレジスト層１３０を成膜する。レジスト層１３０としてシリカを主成分とするＳＯＧ（Spin On Glass）、一般的なノボラック系のフォトレジスト等を好適に利用できる。
【００４６】
＜パターニング工程＞
図２（ｂ）に示すように、レジスト層１３０に樹脂型スタンパ１３２を押し当てることによって、磁性トラックパターンを転写する（インプリント法）。樹脂型スタンパ１３２には転写しようとする記録領域としてのトラック部と、プリアンブル部、アドレス部、およびバースト部等のサーボ情報を記憶するためのサーボパターン部と、トラック部とサーボパターン部を離隔するブロック部と、のそれぞれのパターンに対応する凹凸パターンを有する。
【００４７】
樹脂型スタンパ１３２によってレジスト層１３０に磁性トラックパターンを転写した後、樹脂型スタンパ１３２をレジスト層１３０から取り除くことにより、レジスト層１３０に凹凸パターンが形成される。
【００４８】
また、本実施形態において、樹脂型スタンパ１３２の表面にはフッ素系剥離剤を塗布している。これにより、レジスト層１３０から良好に樹脂型スタンパ１３２を剥離することが可能となる。
【００４９】
樹脂型スタンパ１３２は、その組成の一部としてもフッ素系剥離剤を用いてよい。特に、現在、樹脂型スタンパ１３２の製造に利用されているレジスト組成の一部をフッ素系剥離剤としてよい。
【００５０】
＜イオン注入工程＞
図２（ｃ）に示すように、パターニング工程で所定のパターンにパターニングされたレジスト層１３０の凹部から、保護層１２６を介して、磁気記録層１２２へ、イオンビーム法を用いてイオンを注入する。これにより、イオンが注入された磁気記録層１２２におけるイオンが注入された部分の結晶を非晶質化することができ、レジスト層１３０の凸部の下にある部分を磁気的に分離することが可能となる。
【００５１】
本実施形態では、注入するイオンとしてＡｒ、Ｎ２、Ｏ２の１または複数を用いているが、Ｂ、Ｐ、Ｓｉ，Ｆ、Ｃ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｋｒ、Ａｒ、Ｘｅ、Ｗ、Ａｓ、Ｇｅ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｎ２、Ｏ２からなる群から選択されたいずれか１または複数のイオンを注入してもよい。
【００５２】
＜除去工程＞
図２（ｄ）に示すように、レジスト層１３０をフッ素系ガスを用いたＲＩＥ（Reactive Ion Etching：反応性イオンエッチング）により除去する。本実施形態において、エッチングガスにＳＦ６を用いているが、これに限定されず、ＣＦ４、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｆ６からなる群から選択されたいずれか１種または複数の混合ガスも好適に利用することができる。
【００５３】
本実施形態では、レジスト層１３０としてＳＯＧを用いているため、フッ素系ガスを用いて、エッチングを行っているが、レジスト層１３０の材質によってガスの種類を適宜変更することはいうまでもない。例えば、レジスト層１３０としてノボラック系フォトレジストを用いた場合、酸素ガスを用いたＲＩＥが好適である。
【００５４】
本実施形態においてＲＩＥのプラズマ源は、低圧で高密度プラズマが生成可能なＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）を利用しているが、これに限定されず、ＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance）プラズマや、一般的な平行平板型ＲＩＥ装置を利用することもできる。
【００５５】
＜磁気記録層エッチング工程＞
上述のイオン注入工程に代えて、以下の磁気記録層エッチング工程を行うことにより、パターニングを行ってもよい。図３は、図２（ｂ）の状態から、この磁気記録層エッチング工程を行った状態を示す。図３（ａ）に示すように、パターニング工程で所定のパターンにパターニングされたレジスト層１３０の凹部から、保護層１２６および磁気記録層１２２をイオンミリングし、磁気記録層１２２をパターニング工程で転写された所定のパターンに基づいて凸部と凹部を形成する。
【００５６】
保護層１２６は、酸素を用いたＲＩＥにより除去する(酸素アッシング)。本実施形態においてＲＩＥのプラズマ源は、低圧で高密度プラズマが生成可能なＩＣＰを利用しているが、これに限定されず、ＥＣＲプラズマや、一般的な平行平板型ＲＩＥ装置を利用することもできる。
【００５７】
磁気記録層１２２は、Ａｒを用いたＩＢＥ（Ion Beam Etching：イオンビームエッチング）によりイオンミリングを行い除去する。本実施形態において、ＩＢＥのプラズマ源は、ＥＣＲプラズマを利用しているが、これに限定されず、低圧で高密度プラズマが生成可能なＩＣＰや、一般的な平行平板型ＲＩＥ装置を利用することもできる。ＥＣＲイオンガンを用いたイオンミリングでは、静止対向型（イオン入射角９０°）でエッチングすることで、磁気記録層１２２に形成される凹部、凸部にテーパを設けず加工することが可能となる。
【００５８】
本実施形態にかかる磁気記録層エッチング工程において、マイクロ波パワー８００Ｗ、加速電圧４００から５００Ｖ、イオン入射角度は３０°から７０°まで変化させて磁気記録層１２２をエッチングする。
【００５９】
上記イオンミリングを行うことにより、パターニング工程で転写された凹部の下の部分に存在するレジスト層１３０、保護層１２６および磁気記録層１２２を除去することができ、凸部の下の部分に存在する磁気記録層１２２は、残存させることが可能となる。これにより、磁気トラック部としての凸部を凹部を介して物理的に分離させることができる。
【００６０】
また、本実施形態において磁気記録層１２２は、磁気記録層１２２の直下の層である非磁性グラニュラー層１２０の表面が出現するまで、イオンミリングを行う。これにより、磁気記録層１２２の磁気トラック部としての凸部を確実に分離させることができる。
【００６１】
＜充填層成膜工程＞
図３（ｂ）〜（ｅ）は、本実施形態にかかる充填層成膜工程から最終保護層成膜工程までについて説明するための説明図である。なお、図３においても、理解を容易にするために非磁性グラニュラー層１２０よりディスク基体１１０側の層の記載を省略する。磁気記録層エッチング工程で形成された凹部１３６（図３（ｂ）参照）に非磁性の充填層１３８(図３中黒色で示す)を、保護層１２６の底面の高さ（連続層１２４の高さ）と略等しい高さとなるように成膜する(図３(ｃ)参照)。
【００６２】
本実施形態において、ＳｉＯ２、ＳｉＯＣ、ＴｉＯ２、Ｃを充填層１３８として利用することができる。充填層１３８は、バイアスをかけないスパッタ法で成膜する。ここで、基体にバイアスをかけながらスパッタを行うバイアススパッタ法を利用すると、凹部１３６に容易に充填層１３８を成膜することができるが、バイアス電圧をかけることによる基体の温度上昇およびこれに伴う基体の溶解が生じたり、スパッタダストが生じることによる基体表面の平坦化への妨げが発生したりするため、バイアスをかけないスパッタ法が好適である。
【００６３】
凹部１３６に非磁性の充填層１３８を成膜して、凹部１３６を埋める構成により、磁気トラック部としての凸部の鉛直方向の側面の酸化を防止することが可能となる。また、凸部と凹部の表面を略平坦にすることが可能となる。
【００６４】
なお、本実施形態はディスクリート型であるため、連続層１２４が凹部１３６によって分断されても、トラック方向に連続していることになる。このため連続層１２４はトラック方向に隣接する磁性粒子に亘って磁気的に連続することとなり、連続層１２４としての役割を発揮することができる。これに対しビットパターン型である場合には、記録ビット単位で連続層１２４も分断されてしまう。このため、ビットパターン型である場合には、連続層を設けなくてもよい。さらには、充填層成膜工程において充填層１３８の高さを磁気記録層１２２の高さと略等しく成膜し、その後に、隣接する凸部にある連続層１２４を接続するように、凹部１３６に連続層１２４を再成膜してもよい（連続層再成膜工程）。再成膜する連続層１２４の膜厚は、当然に凸部にある連続層１２４の膜厚と略等しくすることが好ましい。
【００６５】
＜保護層再成膜工程＞
充填層成膜工程において磁気記録層１２２の凹部１３６に充填層１３８を成膜した後、凹部１３６の充填層１３８の上にさらに保護層１４０を成膜する（図３（ｄ））。なお、図３(ｄ)中、保護層１２６をハッチングで示す。保護層再成膜工程における成膜方法は、保護層成膜工程の成膜方法を適用することができる。
【００６６】
ここで、凹部１３６に成膜される保護層１４０は、保護層１２６の表面と略等しくなる膜厚で成膜される。
【００６７】
上記説明したように、磁気記録層エッチング工程において、保護層１２６ごと磁気記録層１２２をイオンミリングすることにより凹部１３６を形成している。したがって、保護層再成膜工程を行わない場合には、後述する除去工程においてレジスト層１３０を除去する際に、凸部の表面には保護層１２６が、凹部１３６の表面には充填層１３８が存在することとなる。
【００６８】
しかし保護層再成膜工程を含むことにより、凹部１３６の表面にも保護層１４０を成膜することができ、垂直磁気記録媒体１００の表面に連続して保護層１２６を存在させることが可能となる。
【００６９】
＜最終保護層成膜工程＞
除去工程のあと、さらに保護層１２６を表面に成膜する(図３（ｆ）)。これにより、保護層１２６をより均一に成膜することが可能となる。また、膜硬度をさらに向上させることができる。最終保護層成膜工程における成膜方法は、保護層成膜工程および保護層再成膜工程と同様の成膜方法を適用することが可能である。
【００７０】
＜平坦化工程＞
最終保護層成膜工程で成膜された保護層１２６の表面を、酸素を用いたＲＩＥにより平坦化する(酸素アッシング)。ＲＩＥによって突出した部分から優先的にエッチングされるため、その表面を全体的に平坦にすることができる。本実施形態においてＲＩＥのプラズマ源は、低圧で高密度プラズマが生成可能なＩＣＰを利用しているが、これに限定されず、ＥＣＲプラズマや、一般的な平行平板型ＲＩＥ装置を利用することもできる。
【００７１】
平坦化工程を含む構成により、平坦度をさらに向上させることが可能となる。したがって、ヘッドクラッシュやサーマルアスペリティ障害をさらに低減させることができる。
【００７２】
（潤滑層成膜工程）
潤滑層１２８は、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）をディップコート法により成膜することができる。ＰＦＰＥは長い鎖状の分子構造を有し、保護層１２６表面のＮ原子と高い親和性をもって結合する。この潤滑層１２８の作用により、垂直磁気記録媒体１００の表面に磁気ヘッドが接触しても、保護層１２６の損傷や欠損を防止することができる。
【００７３】
（樹脂型スタンパ製造方法）
図４は上述のパターニング工程で用いられる樹脂型スタンパ１３２の製造方法を示す図である。本実施形態の特徴である、樹脂型スタンパ製造方法は、図４中、一点鎖線で囲まれた各工程４００であり、それ以外は、準備段階としての、ニッケル金型を製造する工程である。
【００７４】
まず、石英／ガラス／Ｓｉ板のいずれかから成る基板２００を用意し（図４（ａ））、これに、ＥＢ（Electron Beam）レジスト２１０をコーティングする（図４（ｂ））。そして、最終的にディスクリート型垂直磁気記録媒体１００に形成すべきパターン（以下「正パターン」と称する）とは逆のパターン（以下「逆パターン」と称する）を、コーティングしたＥＢレジスト２１０に描画する（図４（ｃ））。これは例えばＥＢ直描装置を用いて行ってよい。
【００７５】
次に、ニッケル電鋳法によって、１回目の電鋳品である正パターンニッケル金型２２０を鋳造する（図４（ｄ））。この正パターンニッケル金型２２０から、２回目のニッケル電鋳法によって、逆パターンニッケル金型２３０が合計１０個程度得られる（図４（ｅ））。逆パターンニッケル金型２３０には、アライメントのための円孔を開けるパンチング工程（図４（ｆ））が必要であるが、アライメントについては後述する。
【００７６】
このようにして得られた、所定のパターン（逆パターン）を有する逆パターンニッケル金型２３０をＳＯＧにインプリントしてＳＯＧ金型を製造するＳＯＧ金型製造工程を有するのが、本実施形態の特徴である。
【００７７】
石英／ガラス／Ｓｉ板のいずれかから成る他の基板２４０を用意し（図４（ｇ））、これに、スピンコート法を用いてＳＯＧ２５０をコーティングする（図４（ｈ））。これに、逆パターンニッケル金型２３０を室温インプリントし、正パターンのＳＯＧ金型２６０を製造する（図４（ｉ））。
【００７８】
このＳＯＧ金型２６０は、１個の逆パターンニッケル金型２３０から、１０００個は製造可能である。このように、数を増やせるため、ＳＯＧ金型２６０を介在させることが有効である。なお、逆パターンニッケル金型２３０のようなニッケル金型からＳＯＧ２５０へのインプリントは可能だが、石英金型から直接ＳＯＧ２５０へインプリントすることはできない。ＳＯＧ２５０へのインプリントには、５０〜１００ＭＰａ程度の非常に大きな圧力が必要となるところ、石英金型では、割れてしまうためである。したがって、本実施形態のようにニッケル金型を用いるのが望ましい。
【００７９】
ただし将来、低圧でインプリント可能なＳＯＧ金型が開発された場合には、ニッケル金型に代えて、石英、Ｓｉまたは硬度の高い樹脂を用いてもよい。
【００８０】
次に、樹脂型スタンパ製造工程を行う。この工程では、ＳＯＧ金型２６０で樹脂型２７０をナノカスティングする。すなわち、ＳＯＧ金型２６０に、樹脂をスピンコートし、これによって、逆パターンの樹脂型２７０を製造する（図４（ｊ））。この樹脂として、熱硬化性樹脂（エポキシ系樹脂）またはＵＶ硬化性樹脂に離型剤を混入したものを用いてよい。
【００８１】
ナノカスティングに利用されるレジストは、通常、レジスト１３０と異なるレジストとなる。樹脂型スタンパ１３２製造に利用されるレジストがレジスト１３０と同一である場合には、樹脂型スタンパ１３２の表面に、剥離剤を塗布する必要がある。剥離剤は、フッ素系剥離財としてもよいし、Ｃ−系剥離剤としてもよい。
【００８２】
なお、樹脂型スタンパ１３２は、ナノカスティング以外に、ＳＯＧ金型２６０を利用して、ナノインプリントプロセスにより作成することも可能である。
【００８３】
製造された樹脂型２７０は使い捨てであるが、上記のナノカスティングにおいても、１個のＳＯＧ金型２６０から１０００個以上の樹脂型２７０が得られる。
【００８４】
既に述べたように、１個の逆パターンニッケル金型２３０から、１０００個のＳＯＧ金型２６０が得られるから、通算すると、１個のニッケル金型から、ＳＯＧ金型１０００個×樹脂型１０００個＝１００万回のインプリントが可能となり、ニッケル金型を元にして製造されるディスクリートトラックメディアやビットパターンメディアの枚数を、従来より飛躍的に増大させることが可能である。そして、これによって大幅なコスト削減が可能となる。
【００８５】
本実施形態では、図４（ｊ）で得られた樹脂型２７０は、樹脂型スタンパ用基板２９０（図４（ｋ））の上に積層された弾性体３００（図４（ｌ）））の上にボンディングする（図４（ｍ））ことによって、樹脂型スタンパ１３２として完成する。弾性体３００は、必須のものではないが、上記の構成によれば、剛性の高い樹脂型スタンパ用基板２９０上に弾性体３００を介在させることで、樹脂型スタンパ１３２を柔軟なものにし、圧力均等なインプリントを実現可能となる。
【００８６】
最後に、垂直磁気記録媒体１００のレジスト層１３０（図４（ｎ））に樹脂型スタンパ１３２でインプリントすることにより、ディスクリート型の垂直磁気記録媒体１００を製造する（図４（ｏ））。これ以降の垂直磁気記録媒体製造工程については、図４では省略している。
【００８７】
（アライメント）
以下、樹脂型スタンパ製造方法を通して行われるアライメントについて説明する。図４（ｆ）では、逆パターンニッケル金型２３０に対して、逆パターンの中心となる位置に第１の円孔３１０を開けるパンチング工程を行う。
【００８８】
ＳＯＧ金型用基板２４０（図４（ｇ）））には、第１の円孔３１０と大きさの等しい第２の円孔３２０が開けられ、ＳＯＧ２５０をコーティングし（図４（ｈ））、その後に、第１の円孔３１０を位置合わせしてインプリントを行う（図４（ｉ））。
【００８９】
樹脂型２７０（図４（ｊ）））は、ＳＯＧ金型２６０に樹脂をナノカスティング（スピンコート）して離型することにより第２の円孔３２０と大きさの等しい第３の円孔３３０を有することとなる。
【００９０】
そして、図４（ｍ）では、第３の円孔３３０と大きさの等しい第４の円孔３４０が開けられた樹脂型スタンパ用基板２９０（および弾性体３００）の第４の円孔３４０に、第３の円孔３３０を位置合わせして樹脂型２７０をボンディングする。
【００９１】
上記の構成によれば、上記の樹脂型スタンパ１３２を用いてインプリントするときに、垂直磁気記録媒体１００の基板の円孔に、第４の円孔３４０を位置合わせして行えば、ニッケル金型から垂直磁気記録媒体１００まで、一貫したアライメントが完成する。
【００９２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９３】
例えば、上記実施形態では、凹凸パターンが転写されたレジスト層１３０に別途処理を行わずイオン注入を行っているが、これに限定されず、凹凸パターンが転写されたレジスト層１３０の凹部底面に残存するレジスト層をエッチング等によって除去してからイオン注入を行ってもよい。
【００９４】
さらに、上述した実施形態では、ディスクリート型磁気記録媒体について説明したが、これに限定されず、ビットパターン型磁気記録媒体においても好適に利用することができる。
【００９５】
また、上記実施形態では、磁気記録層がグラニュラー構造を有する２層で構成しているが、これに限定されず、１層もしくは複数層で構成されてもよく、グラニュラー構造を有しなくてもよい。
【００９６】
さらに、上述した実施形態において、磁気記録媒体として、垂直磁気記録媒体について説明したが、面内磁気記録媒体においても好適に用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などに搭載される磁気記録媒体の製造に用いられる樹脂型スタンパ製造方法、樹脂型スタンパ、磁気記録媒体製造方法および磁気記録媒体として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】実施形態にかかる垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。
【図２】本実施形態にかかる磁気トラックパターン形成工程について説明するための説明図である。
【図３】本実施形態にかかる他の磁気トラックパターン形成工程について説明するための説明図である。
【図４】本実施形態にかかる樹脂型スタンパ製造方法を示す図である。
【符号の説明】
【００９９】
１００  …垂直磁気記録媒体
１１０  …ディスク基体
１１２  …付着層
１１４  …軟磁性層
１１４ａ  …第１軟磁性層
１１４ｂ  …スペーサ層
１１４ｃ  …第２軟磁性層
１１６  …前下地層
１１８  …下地層
１１８ａ  …第１下地層
１１８ｂ  …第２下地層
１２０  …非磁性グラニュラー層
１２２  …磁気記録層
１２２ａ  …第１磁気記録層
１２２ｂ  …第２磁気記録層
１２４  …連続層
１２６  …保護層
１２８  …潤滑層
１３０  …レジスト層
１３２  …樹脂型スタンパ
２１０  …ＥＢレジスト
２２０  …正パターンニッケル金型
２３０  …逆パターンニッケル金型
２４０  …ＳＯＧ金型用基板
２５０  …ＳＯＧ
２６０  …ＳＯＧ金型
２７０  …樹脂型
２９０  …樹脂型スタンパ用基板
３００  …弾性体
３１０  …第１の円孔
３２０  …第２の円孔
３３０  …第３の円孔
３４０  …第４の円孔
【図１】
2010086582.tif 000003
【図２】
2010086582.tif 000004
【図３】
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【図４】
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