(57)【要約】【課題】ナノサイズの磁性粒子を所望の形状やサイズで製造する。【解決手段】有機溶媒での溶解処理で溶解することができるレジスト５１２からなり、ナノサイズの凹凸を有する型５１０を作成し（ステップＳ１０１〜ステップＳ１０２）、ＭＢＥ法によりＣｏの膜とＰｄの膜とを型５１０上に交互に積層して磁性膜５３０を形成し（ステップＳ１０３）、型５１０の凹部内に堆積した磁性膜５３０を、有機溶媒での溶解処理によってレジスト５１２を除去することで取り出すことで磁性粒子２１１を得る。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノサイズの凹凸を有する型を所定材料で作成する型作成過程と、
前記型を構成した材料を除去する除去処理に対する耐性が該材料よりも高い耐性材料の粒子を前記型に向かって飛ばして、該耐性材料を該型の凸部上及び／又は凹部内に堆積させる堆積過程と、
凸部上及び／又は凹部内に前記耐性材料が堆積された型を前記除去処理によって除去する型除去過程とを有したことを特徴とするナノ構造体製造方法。
【請求項２】
前記堆積過程が、前記型に対し、前記凹部と前記凸部との双方に前記耐性材料を堆積させる過程であり、
前記型の凸部に堆積した前記耐性材料を除去する材料除去過程を有し、
前記型除去過程が、前記材料除去過程の後で実行される過程であることを特徴とする請求項１記載のナノ構造体製造方法。
【請求項３】
前記材料除去過程が、イオンビームによるミリングで前記耐性材料を除去する過程であることを特徴とする請求項２記載のナノ構造体製造方法。
【請求項４】
前記材料除去過程が、化学研磨処理で前記耐性材料を除去する過程であることを特徴とする請求項２記載のナノ構造体製造方法。
【請求項５】
前記型作成過程が、前記型として、前記凸部上に、前記除去処理とは別の第２の除去処理に対する耐性が該型の材料と前記耐性材料とのいずれよりも低い材料からなる下地膜を有するものを作成する過程であり、
前記材料除去過程が、前記第２の除去処理で前記下地膜を除去することで、前記凸部に堆積した前記耐性材料を除去する過程であることを特徴とする請求項２記載のナノ構造体製造方法。
【請求項６】
前記耐性材料が磁性材料であることをことを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項記載のナノ構造体製造方法。
【請求項７】
ナノサイズの凹凸を有する型を所定材料で作成し、該型を構成した材料を除去する除去処理に対する耐性が該材料よりも高い耐性材料の粒子を該型に向かって飛ばして、該耐性材料を該型の凸部上及び／又は凹部内に堆積させ、該凸部上及び／又は該凹部内に前記耐性材料が堆積された型を前記除去処理によって除去し、該除去処理の後に残った、前記凸部上又は前記凹部内に堆積した前記耐性材料からなることを特徴とするナノ構造体。
【請求項８】
ナノサイズの凹凸を有する型を所定材料で作成し、該型を構成した材料を除去する除去処理に対する耐性が該材料よりも高い磁性材料の粒子を該型に向かって飛ばして、該磁性材料を該型の凸部上及び／又は凹部内に堆積させ、該凸部上及び／又は該凹部内に前記磁性材料が堆積された型を前記除去処理によって除去し、該除去処理の後に残った、前記凸部上又は前記凹部内に堆積した前記磁性材料からなることを特徴とする磁性ナノ構造体。
【請求項９】
ナノサイズの凹凸を有する型を所定材料で作成する型作成過程と、
前記型を構成した材料を除去する除去処理に対する耐性が該材料よりも高い磁性材料の粒子を前記型に向かって飛ばして、該磁性材料を該型の凸部上及び／又は凹部内に堆積させる堆積過程と、
凸部上及び／又は凹部内に前記磁性材料が堆積された型を前記除去処理によって除去する型除去過程と、
前記型除去処理の後に残った、前記凸部上又は前記凹部内に堆積した前記磁性材料からなる構造体を、所定基板上に配列する配列過程とを有したことを特徴とする磁気記憶媒体製造方法。
【請求項１０】
基板と、
ナノサイズの凹凸を有する型を所定材料で作成し、該型を構成した材料を除去する除去処理に対する耐性が該材料よりも高い磁性材料の粒子を該型に向かって飛ばして、該磁性材料を該型の凸部上及び／又は凹部内に堆積させ、該凸部上及び／又は該凹部内に前記磁性材料が堆積された型を前記除去処理によって除去し、該除去処理の後に残った、前記凸部上又は前記凹部内に堆積した前記磁性材料からなる構造体であって前記基板上に配列された構造体とを備えたことを特徴とする磁気記憶媒体。
【請求項１１】
基板と、
ナノサイズの凹凸を有する型を所定材料で作成し、該型を構成した材料を除去する除去処理に対する耐性が該材料よりも高い磁性材料の粒子を該型に向かって飛ばして、該磁性材料を該型の凸部上及び／又は凹部内に堆積させ、該凸部上及び／又は該凹部内に前記磁性材料が堆積された型を前記除去処理によって除去し、該除去処理の後に残った、前記凸部上又は前記凹部内に堆積した前記磁性材料からなる構造体であって前記基板上に配列された構造体とを備えた磁気記憶媒体；および、
前記磁気記憶媒体に対して情報記録及び／又は情報再生を行うヘッド；
を備えたことを特徴とする情報記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、ナノサイズの構造体を製造するナノ構造体製造方法、そのようなナノ構造体製造方法で製造されたナノ構造体、そのようなナノ構造体製造方法で製造された磁性ナノ構造体、そのようなナノ構造体製造方法で製造されたナノサイズの磁性材料の構造体を利用した磁気記憶媒体を製造する磁気記憶媒体製造方法、そのような磁気記憶媒体製造方法で製造された磁気記憶媒体、そのような磁気記憶媒体が搭載された情報記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は、データの高速アクセス及び高速転送が可能な大容量記憶装置として、情報記憶装置の主流になっている。このＨＤＤについては、これまでも高い年率で面記録密度が高まっており、現在でもさらなる記録密度向上が求められている。
【０００３】
近年、このようなＨＤＤに搭載される次世代の磁気記憶媒体として、高い記録密度と安定的な情報記録や情報再生が期待される、例えばＦｅＰｔ等の磁性材料で形成されたナノサイズの磁性粒子が基板上に配列された構造を有する磁気記憶媒体が研究されている。
【０００４】
ここで、一般的な磁気記憶媒体としては、基板上に磁性材料で連続的に形成された記録層を有するいわゆる連続媒体や、基板上に磁性材料で連続的に形成された複数のトラックを有し、各トラック間が非磁性材料で分離されたいわゆるディスクリートメディアや、各々が磁性材料で形成され情報の最小単位が記録される複数のビットが等間隔で並べられたいわゆるビットパターンドメディア等が知られている。ここで、上記の次世代の磁気記憶媒体の構造は、これら連続媒体やディスクリートメディアやビットパターンドメディアのいずれにも応用することができる。
【０００５】
例えば、連続媒体への応用では、上記のような磁性粒子を基板上に稠密構造で配列することで、連続媒体における記録層が得られることとなる。また、ディスクリートメディアへの応用では、上記のような磁性粒子をトラックとなるべき箇所のみに稠密構造で配列することで、ディスクリートメディアにおける複数のトラックが得られることとなる。さらに、ビットパターンドメディアへの応用では、上記のような各磁性粒子が、情報の最小単位が記録されるビットとして利用されることとなる。
【０００６】
このような次世代の磁気記憶媒体の構造が実現されれば、個々の磁性粒子がナノサイズであって非常に微小であることや、磁性粒子が基板上に整然と配列されていること等から、磁気記憶媒体への熱揺らぎに対する高い耐性の付与や、情報記録や情報再生の際の媒体ノイズの低減が実現され、延いては、高い記録密度や安定的な情報記録および情報再生が実現されることとなる。
【０００７】
ここで、従来、このようなナノサイズの磁性粒子の多くは、化学合成等によって製造され、ほとんどの場合、粒子形状が球形となっている。
【０００８】
一般的に、磁気記憶媒体では、情報が磁化の向きとして記録される記録層の全体に亘って、磁化容易軸が、例えば媒体表面に対して垂直な方向や媒体表面と平行な方向等に揃っている必要がある。ところが、球形の磁性粒子を、各磁性粒子が有する磁化容易軸を一方向に揃えて基板上に配列することは非常に困難である。このように、現状で得られるナノサイズの磁性粒子の多くが球形であることが、このような磁性粒子の配列による磁気記憶媒体の実現を阻害する大きな要因となっている。例えば円板形状の粒子等であれば、基板上に、円板の厚み方向が基板表面に対して垂直となるように配列することは比較的に容易である。このため、円板形状等といった所望の形状でナノサイズの磁性粒子を製造できる製造方法が望まれている。
【０００９】
また、上記のビットパターンドメディアへの応用では、各ビットの形状が球形であると仮定したときの各ビットの大きさは、各ビットに対して情報記録や情報再生を行うヘッドの大きさに応じて、直径が数１０ｎｍ台であることが好ましい。しかし、上記の化学合成等によるナノサイズの磁性粒子の製造方法では、１０ｎｍを超えたサイズの粒子を製造することは容易ではなく、ナノサイズの磁性粒子について、所望の形状だけでなく、所望のサイズでの製造が可能な磁性粒子の製造方法が望まれている。
【００１０】
磁気記録媒体における磁性粒子の磁気特性は、熱安定性を維持するために、微細であるほど結晶磁気異方性が大きい必要がある。しかしながら磁化反転に必要な磁界強度も増大し、記録密度とともに微細化する磁気ヘッドでの記録が困難になる。そこで近年の磁気記録連続媒体では熱安定性を維持する磁性層と記録を容易にする磁性層を組み合わせた複合材料で所望の特性を達する試みがされている。例えば、Ｇｒａｄｅｄ媒体やＥＣＣ媒体はその一例であり、結晶磁気異方性の高い層と低い層を適度な交換結合力で結合し組み合わせることが提案されている。このような構造は、磁性粒子の内部で達成する必要があるが、従来の粒子形成方法では、粒子の形成後に表面を化学的に改質したり、層を形成するなど、内核と外殻で材料を変化させる方法がとられてきた。このような方法では形状に対し特定の方向に結晶や磁化容易軸を向けることは困難であり、新しい方法が求められている。
【００１１】
ここで、リソグラフィ法により形成されたナノサイズの鋳型を使って、ナノサイズの粒子を所望の形状やサイズで製造する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この技術によれば、リソグラフィ法により所望の形状やサイズの鋳型を形成することができるので、そのような所望の形状やサイズの粒子を得ることができる。しかしながら、上記の特許文献１に記載の技術は、ナノサイズの鋳型上に、金属酸化物等の膜を化学的に形成し、その後に鋳型を除去することでナノサイズの粒子を得るというものであり、この技術を使って、例えば、多層膜構造におけるエピタキシャル成長を利用した結晶構造等による磁気異方性を有した磁性粒子を製造すること等は不可能である。
【００１２】
現状において実現可能なナノサイズの構造を有する磁気記憶媒体としては、上記のようにナノサイズの磁性粒子を基板上に配列したものではなく、例えば陽極酸化法等によって基板表面にナノサイズの穴の配列を形成し、各穴の中にメッキ法等によって磁性材料を充填して形成される磁気記憶媒体等が挙げられる。
【特許文献１】特開２００４−３５１６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、ハードディスク装置に搭載される磁気ディスクの表面全体等といった広範な範囲に亘って、大きさの揃った均一なナノサイズの穴を陽極酸化法等で設け、ＦｅＰｔなど任意の合金材料結晶を均一にエピタキシャル成長させて媒体を作成する技術は確立していない。また、このようなナノサイズの穴を精度良く形成する方法としては電子線描画等が挙げられるが、電子線描画で上記のような広範な範囲に亘ってナノサイズの穴を形成すると時間がかかり過ぎてしまう。
【００１４】
結局、ナノサイズの構造を有する磁気記憶媒体としては、ナノサイズの磁性粒子を基板上に配列したものが好ましいが、このような磁気記憶媒体に適した形状やサイズでナノサイズの磁性粒子を製造することができる現実的な方法が無いことが、このような磁気記憶媒体の実現上のネックとなっている。
【００１５】
本件は、上記事情に鑑み、ナノサイズの磁性粒子を所望の形状やサイズで製造することができるナノ構造体製造方法、そのようなナノ構造体製造方法で製造されたナノ構造体、そのようなナノ構造体製造方法で製造された磁性ナノ構造体、そのようなナノ構造体製造方法を利用して磁気記憶媒体を製造する磁気記憶媒体製造方法、そのような磁気記憶媒体製造方法で製造された磁気記憶媒体、および、そのような磁気記憶媒体を搭載した情報記憶装置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】
【００１６】
上記目的を達成するナノ構造体製造方法の基本形態は、
ナノサイズの凹凸を有する型を所定材料で作成する型作成過程と、
上記型を構成した材料を除去する除去処理に対する耐性がその材料よりも高い耐性材料の粒子を上記型に向かって飛ばして、その耐性材料をその型の凸部上及び／又は凹部内に堆積させる堆積過程と、
凹部内に上記耐性材料が堆積された型を上記除去処理によって除去する型除去過程とを有したことを特徴とする。
【００１７】
ここで、上記にいう堆積過程は、分子線エピタキシー（ＭＢＥ：Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ）法やスパッタ法等の材料堆積技術を使って材料の粒子を飛ばして型上に材料を堆積させる技術のことを意味する。
【００１８】
このナノ構造体製造方法の基本形態によれば、ナノサイズの凹部を有する型を使って、その型の凹部の形状やサイズに応じた形状やサイズを有する構造体が製造される。このため、その型における凹部の形状やサイズを、所望の形状やサイズに形成することで、ナノサイズの構造体として、所望の形状やサイズの粒子等を得ることができる。また、このナノ構造体製造方法の基本形態によれば、上記の型上への材料の堆積が、例えばＭＢＥ法やスパッタ法等の材料堆積技術を使って行われる。これらの技術によれば、上記材料として磁性材料を用い、その磁性材料を均一にエピタキシャル成長させて上記型上に所望の結晶構造で堆積させることで、所望の方向に磁化容易軸を有する等といった望ましい磁気特性を持った堆積層を形成させることができる。そして、その堆積層のうち、上記凹部内に堆積した部分を取り出すことで、そのような望ましい磁気特性を持ったナノサイズの磁性粒子を得ることができる。つまり、このナノ構造体製造方法の基本形態によれば、ナノサイズの磁性粒子を所望の形状やサイズで製造することができ、さらに、その磁性粒子に所望の磁気特性を持たせることもできる。
【００１９】
また、上記目的を達成するナノ構造体の基本形態は、
ナノサイズの凹凸を有する型を所定材料で作成し、その型を構成した材料を除去する除去処理に対する耐性がその材料よりも高い耐性材料の粒子をその型に向かって飛ばして、その耐性材料をその型の凸部上及び／又は凹部内に堆積させ、その凸部上及び／又はその凹部内に上記耐性材料が堆積された型を上記除去処理によって除去し、その除去処理の後に残った、上記凸部上又は上記凹部内に堆積した上記耐性材料からなることを特徴とする。
【００２０】
また、上記目的を達成する磁性ナノ構造体の基本形態は、
ナノサイズの凹凸を有する型を所定材料で作成し、その型を構成した材料を除去する除去処理に対する耐性がその材料よりも高い磁性材料の粒子をその型に向かって飛ばして、その磁性材料をその型の凸部上及び／又は凹部内に堆積させ、その凸部上及び／又はその凹部内に上記磁性材料が堆積された型を上記除去処理によって除去し、その除去処理の後に残った、上記凸部上又は上記凹部内に堆積した上記磁性材料からなることを特徴とする。
【００２１】
これらの基本形態によれば、ナノ構造体や磁性ナノ構造体について所望の形状やサイズや磁気特性を容易に実現することができる。
【００２２】
また、上記目的を達成する磁気記憶媒体製造方法の基本形態は、
ナノサイズの凹部を有する型を所定材料で作成する型作成過程と、
上記型を構成した材料を除去する除去処理に対する耐性がその材料よりも高い磁性材料の粒子を上記型に向かって飛ばして、その磁性材料をその型の凹部内に堆積させる堆積過程と、
凹部内に上記磁性材料が堆積された型を上記除去処理によって除去する型除去過程と、
上記型除去処理の後に残った、上記凹部内に堆積した上記磁性材料からなる構造体を、所定基板上に配列する配列過程とを有したことを特徴とする。
【００２３】
この磁気記憶媒体製造方法の基本形態によれば、ナノサイズの磁性粒子を所望の形状やサイズで製造することができる上述のナノ構造体製造方法によって、磁性材料からなるナノサイズの構造体が得られる。このため、ナノサイズの構造体として、円板形状等といった、磁化容易軸を一方向に揃えて基板上に配列すること等に適した望ましい形状の磁性粒子を得ることができるので、そのような磁性粒子を上記基板上に確実に配列して、ナノサイズの構造によって熱揺らぎに対する高い耐性や媒体ノイズの低減が実現された好ましい磁気記憶媒体を得ることができる。
【００２４】
また、上記目的を達成する磁気記憶媒体の基本形態は、
基板と、
ナノサイズの凹部を有する型を所定材料で作成し、その型を構成した材料を除去する除去処理に対する耐性がその材料よりも高い磁性材料の粒子をその型に向かって飛ばして、その磁性材料をその型の凹部内に堆積させ、その凹部内に上記磁性材料が堆積された型を上記除去処理によって除去し、その除去処理の後に残った、上記凹部内に堆積した上記磁性材料からなる構造体であって上記基板上に配列された構造体とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
この磁気記憶媒体の基本形態は、ナノサイズの磁性粒子を所望の形状やサイズで製造することができる上述のナノ構造体製造方法によって上記構造体が製造されたものとなっている。このため、この磁気記憶媒体の基本形態によれば、そのような構造体（磁性粒子）の配列によって熱揺らぎに対する高い耐性や媒体ノイズの低減が実現され、延いてはさらなる記録密度の向上が可能となる。
【００２６】
また、上記目的を達成する情報記憶装置の基本形態は、
基板と、
ナノサイズの凹部を有する型を所定材料で作成し、その型を構成した材料を除去する除去処理に対する耐性がその材料よりも高い磁性材料の粒子をその型に向かって飛ばして、その磁性材料をその型の凹部内に堆積させ、その凹部内に上記磁性材料が堆積された型を上記除去処理によって除去し、その除去処理の後に残った、上記凹部内に堆積した上記磁性材料からなる構造体であって上記基板上に配列された構造体とを備えた磁気記憶媒体；および、
上記磁気記憶媒体に対して情報記録及び／又は情報再生を行うヘッド；
を備えたことを特徴とする。
【００２７】
この情報記憶装置の基本形態によれば、さらなる記録密度の向上が可能な上述の磁気記憶媒体が備えられていることから、さらなる大容量での情報の記録が可能となる。
【発明の効果】
【００２８】
以上、説明したように、本件によれば、ナノサイズの磁性粒子を所望の形状やサイズで製造することができるナノ構造体製造方法、そのようなナノ構造体製造方法で製造されたナノ構造体、そのようなナノ構造体製造方法で製造された磁性ナノ構造体、そのようなナノ構造体製造方法を利用して磁気記憶媒体を製造する磁気記憶媒体製造方法、そのような磁気記憶媒体製造方法で製造された磁気記憶媒体、および、そのような磁気記憶媒体を搭載した情報記憶装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、上記に基本形態について説明したナノ構造体製造方法、ナノ構造体、磁性ナノ構造体、磁気記憶媒体製造方法、磁気記憶媒体、および情報記憶装置の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００３０】
図１は、基本形態について説明した情報記憶装置の具体的な一実施形態に相当するハードディスク装置（ＨＤＤ）を示す図である。
【００３１】
この図１に示すＨＤＤ１０のハウジング１０１には、回転軸１０２に装着されて回転する磁気ディスク２００と、磁気ディスク２００に対して情報記録と情報再生とを行なう磁気ヘッド１０３を先端に保持したヘッドジンバルアセンブリ１０４と、このヘッドジンバルアセンブリ１０４が固着されてアーム軸１０５を中心に磁気ディスク２００の表面に沿って移動するキャリッジアーム１０６とキャリッジアーム１０６を駆動するアームアクチュエータ１０７とが収納されている。ここで、磁気ディスク２００が、上述の基本形態における磁気記憶媒体の一例に相当し、磁気ヘッド１０３が、その基本形態におけるヘッドの一例に相当する。
【００３２】
磁気ディスク２００への情報の記録および磁気ディスク２００に記録された情報の再生に当たっては、アームアクチュエータ１０７によってキャリッジアーム１０６が駆動されて、磁気ヘッド１０３が、回転する磁気ディスク２００上の所望の位置に位置決めされる。そして、この磁気ヘッド１０３は、回転に伴って直下を通過する磁気ディスク２００に複数の情報を順次に記録する。
【００３３】
また、本実施形態では、磁気ディスク２００のディスク面に対して垂直な方向の磁化によって情報が記録される垂直磁気記録方式が採用されている。このため、磁気ディスク２００は、ディスク面に対して垂直な方向を磁化容易軸とした磁気異方性を持つ後述の記録層を有している。そして、情報は、磁化が磁気ディスク２００の表面側を向いた状態と、裏面側を向いた状態との２状態を利用して記録層に記録される。
【００３４】
情報の記録時には、磁気ディスク２００に近接した磁気ヘッドに電気的な記録信号が入力され、磁気ヘッド１０３により、その記録信号に応じた極性の磁界が磁気ディスク２００に印加される。そして、記録層中の磁化が、磁気ディスク２００の表面側と裏面側のうちの、その印加された磁界の極性に応じた側を向くことで情報が記録される。また、情報の再生時には、磁気ヘッド１０３によって、記録層中の磁化が発する微小磁界が検出され、情報が、その微小磁界の極性に応じた電気的な再生信号として取り出される。
【００３５】
ここで、本実施形態では、各々がナノサイズの多数の磁性粒子の配列によって、磁気ディスク２００の記録層が形成されている。
【００３６】
図２は、図１に示す磁気ディスクの内部構造を模式的に示す図である。
【００３７】
この図２のパート（ａ）には、図１に示す磁気ディスク２００の記録層２１０の一部を模式的に示す上面拡大図が示されており、パート（ｂ）には、磁気ディスク２００の一部についての拡大断面図である。
【００３８】
磁気ディスク２００は、非磁性材料のディスク基板２０１と、ディスク基板２０１上に軟磁性材料で形成された裏打ち層２０２、裏打ち層２０２上に非磁性材料で形成された中間層２０３、中間層２０３上に各々がナノサイズの多数の磁性粒子２１１が配列されて形成された記録層２１０、記録層２１０上にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）で形成された保護層２０４、および、保護層２０４の表面に対するフッ素コーティングで形成された潤滑層２０５を備えている。ディスク基板２０１は、上述の基本形態における基板の一例に相当し、記録層２１０を形成する磁性粒子２１１は、上述の基本形態における構造体の一例に相当する。また、この磁性粒子２１１は、基本形態について上述したナノ構造体及び磁性ナノ構造体の各実施形態にも相当している。
【００３９】
ここで、本実施形態では、記録層２１０を形成する磁性粒子２１１は、直径が３０ｎｍで厚みが１０ｎｍの円板であり、円板の厚み方向にＣｏの膜とＰｄの膜とが交互に積層された人工格子構造を有している。そして、磁性粒子２１１には、この人工格子構造によって、円板の厚み方向を磁化容易軸とする磁気異方性が付与されている。磁気ディスク２００では、記録層２１０における各磁性粒子２１１における磁気異方性によって、上述の垂直磁気記録方式での情報記録が実現されている。
【００４０】
次に、この図２の磁気ディスク２００を製造する磁気ディスク製造方法について説明する。
【００４１】
本実施形態では、磁気ディスク製造方法は、上記の記録層２１０を構成するナノサイズの磁性粒子２１１を形成する磁性粒子形成過程と、その磁性粒子２１１を配列する配列過程とを有している。ここで、磁気ディスク製造方法が、基本形態について上述した磁気記憶媒体製造方法の一実施形態に相当し、磁性粒子形成過程が、基本形態について上述したナノ構造体製造方法の一実施形態に相当する。
【００４２】
また、上述の基本形態に対し、
「上記耐性材料が磁性材料である」という応用形態は好適である。
【００４３】
この応用形態によれば、上記の円板状等といった所望の形状のナノサイズの磁性粒子を得ることができる。また、この応用形態によれば、例えばＭＢＥ法やスパッタ法等の材料堆積技術を使って、所望の結晶構造や所望の磁気特性を実現することも可能である。
【００４４】
本実施形態の磁性粒子形成過程は、このような好適な応用形態の一実施形態にも相当している。
【００４５】
まず、図２の磁気ディスク２００を製造する本実施形態の磁気ディスク製造方法のうちの磁性粒子形成過程について説明する。
【００４６】
図３は、磁性粒子形成過程における一連の処理の流れを示す図である。
【００４７】
この図３に示す磁性粒子形成過程では、まず、ステップＳ１０１において、所定材料の型基板５１１に、紫外線照射によって硬化するレジスト５１２が未硬化状態で塗布されたものと、直径が３０ｎｍで高さが４０ｎｍの円柱状の突起５２１が、複数配列されたモールド５２０とが用意される。本実施形態では、モールド５２０として、ＮｉやガラスやＳｉ等の材料で形成されたものが用いられる。また、モールド５２０における上記の突起５２１は、例えば電子線描画等といった所望の形状の加工が可能な加工方法によって形成されたものである。電子線描画以外の方法としては、アルミナナノホールやブロックコポリマを用いてナノサイズの規則配列した穴やピラーを元に形状を作る方法や、不規則配列のまま利用する方法がある。一方で大きさが大きければ光学的手法も用いることができる。
【００４８】
また、このモールド５２０の大きさは、電子線描画等で現実的な時間内に加工可能な大きさとなっている。このモールド５２０の大きさは、図３に示す磁性粒子形成過程によって得られる磁性粒子の数を左右する。ここで、この図３に示す磁性粒子形成過程は、後述の配列過程で並べる複数の磁性粒子を形成する過程であるが、本実施形態では、磁気ディスク２００の製造に要する多数の磁性粒子を一度に形成する必要はなく、この図３に示す磁性粒子形成過程を何回か繰返して、最終的に、必要な数の磁性粒子が得られれば良い。このため、本実施形態では、このモールド５２０の大きさを、上記のように現実的な時間内に加工可能な大きさとすることができる。
【００４９】
続いて、このステップＳ１０１において、未硬化状態のレジスト５１２に対するモールド５２０の押付けが行われ、モールド５２０における凹凸がレジスト５１２に転写される。次のステップＳ１０２では、上記のレジスト５１２に対する紫外線ＵＶの照射によるレジスト５１２の硬化が行われる。本実施形態では、この紫外線ＵＶの照射は、モールド５２０がレジスト５１２に押し付けられた状態で行われる。モールド５２０がガラス等の紫外線を透過させる材料で形成されている場合には、この紫外線ＵＶの照射は、モールド５２０越しに行われる。また、モールド５２０がＮｉ等の紫外線を透過させない材料で形成され、型基板５１１がガラス等の紫外線を透過させる材料で形成されている場合には、紫外線ＵＶの照射は、型基板５１１越しに行われる。その後、硬化状態のレジスト５１２に対するモールド５２０の引き剥がしが行われる。本実施形態では、予めモールド５２０にはレジスト５１２に対する剥離剤が塗布されており、上記の引き剥がしの容易化が図られている。その結果、表面に直径が３０ｎｍで深さが４０ｎｍのナノサイズの穴５１０ａを複数有する型５１０が得られる。
【００５０】
以上に説明した上記のステップＳ１０１からステップＳ１０２までの処理が、上述の基本形態における型作成過程の一例に相当し、上記の型５１０が、上述の基本形態における型の一例に相当する。
【００５１】
型５１０の形成が終了すると、次のステップＳ１０３において、型５１０の表面に対して、ＭＢＥ法によるＣｏの膜（膜厚ｎｍ）の形成とＰｄの膜（膜厚ｎｍ）の形成とが、全体の膜厚が１０ｎｍに達するまで複数回交互に繰り返されて、この型５１０の表面上に、Ｃｏの膜とＰｄの膜とが交互に積層され積層方向を磁化容易軸とした磁気異方性を有する人工格子構造の、厚さが１０ｎｍの磁性膜５３０が形成される。このステップＳ１０３が、上述の基本形態における堆積過程の一例に相当する。
【００５２】
次のステップＳ１０４では、上記の型５１０上の磁性膜５３０に対して、Ａｒイオン等を衝突させて切削を行うイオンミリングが行なわれる。ここで、このステップＳ１０４でのイオンミリングは、磁性膜５３０に対して斜め方向からイオンを衝突させるように行なわれる。例えば磁性膜の垂線から６０度程度傾斜させる。その結果、型５１０上の磁性膜５３０のうち、上記の穴５１０ａの内部における磁性膜５３０を残したままで、型５１０の凸部上の磁性膜５３０が除かれることとなる。
【００５３】
そして、この図３に示す磁性粒子形成過程における最後のステップＳ１０５において、穴５１０ａの内部に磁性膜５３０が残っている状態の型５１０が、アセトンに浸けられてレジスト５１２が溶解される。その後、型基板５１１が、ナノサイズよりは目が粗いフィルタを用いて取り除かれ、さらに、アセトンが揮発等によって除かれて、上記の型５１０の穴５１０ａの内部における磁性膜５３０が、直径３０ｎｍで厚みが１０ｎｍというナノサイズの磁性粒子２１１として取り出される。このステップＳ１０５が、上述の基本形態における型除去過程の一例に相当する。
【００５４】
尚、本実施形態では、上述の基本形態における型除去過程の一例として、アセトンによる溶解方法を採用した上記のステップＳ１０５を例示した。しかし、この基本形態における型除去過程で使われる溶解方法はこれに限るものではない。例えば、アセトン以外の、ＤＭＡ（Ｎ−Ｎ−ジメチルアセトアミド）等の有機溶媒による溶解方法であっても良い。さらに、例えば、レジスト除去剤、各種の酸、アルカリ等による化学的除去方法であっても良い。また、超音波洗浄、水蒸気洗浄、オゾン溶解、酸素プラズマアッシング、硫酸・過酸化水素混合液処理等の物理化学的処理等であっても良い。いずれの処理を採用するかは、溶解対象の材料（本実施形態では上記の型５１０のレジスト５１２）に対する有効度合いと、溶解によって取り出されるナノ構造体（本実施形態では上記の磁性粒子２１１）に対する影響の少なさとのトレードオフによって決められる。
【００５５】
また、本実施形態では、このステップＳ１０５において、上記のフィルタを用いたフィルタリングによって不要物である型基板５１１が除去されている。本実施形態では、このフィルタリングにより、ナノサイズの磁性粒子２１１のみの取得について確実化が図られている。このことは、上述の基本形態に対し、
「上記型のナノサイズの凹凸よりも目が粗いフィルタを用い、上記型除去過程の後で、上記耐性材料からなるナノサイズの構造体以外の不要物を除去するフィルタリング過程を有する」という応用形態が好適であることを意味している。
【００５６】
ステップＳ１０５の処理は、上述の基本形態における型除去過程における型除去過程と、この応用形態におけるフィルタリング過程とを合わせた処理の一例にも相当している。
【００５７】
ここで、以上に説明した本実施形態での磁性粒子形成過程では、上述したように、型５１０上の磁性膜５３０のうちの不要部分である、型５１０の凸部上の磁性膜５３０が、レジスト５１２の溶解処理の前に除去される。しかし、基本形態について上述したナノ構造製造方法は、このような形態に限るものではなく、例えば、この不要部分が型５１０と同じ広さを有しナノサイズの貫通孔が複数空いた形状をしていることに着目して、レジスト５１２の溶解処理については不要部分を残したままで行い、その後に、上記の目が粗いフィルタを用いて型基板５１１と一緒にこの不要部分を取り除くという形態であっても良い。磁性膜５３０の形成時に、磁性粒子２１１として利用される穴５１０ａの内部の磁性膜５３０が、凸部上の不要部分と繋がらないように凹凸の深さを大きくすることが好ましい。ただし、条件によって繋がってしまう可能性もあり、その場合には、型５１０上の磁性膜５３０のうちの不要部分のみをフィルタ等で除くことが困難となってしまう。そのため、この不要部分については、本実施形態のように、レジスト５１２の溶解処理の前に除去されることが好ましい。
【００５８】
このことは、上述の基本形態に対し、
「上記堆積過程が、上記型に対し、上記凹部と上記凸部との双方に上記耐性材料を堆積させる過程であり、
上記型の凸部に堆積した上記耐性材料を除去する材料除去過程を有し、
上記型除去過程が、上記材料除去過程の後で実行される過程である」という応用形態が好適であることを意味している。
【００５９】
図３のステップＳ１０４での不要部分の除去処理は、この応用形態における材料除去過程の一例に相当し、ステップＳ１０５の処理は、この応用形態における型除去過程の一例にも相当している。
【００６０】
また、本実施形態では、型５１０の凸部上の不要部分がイオンミリングによって除去される。イオンミリングは、ナノスケールでの切削加工を簡単かつ確実に行える加工方法として知られており、上記の不要部分のように厚さが１０ｎｍしかない薄膜の除去に適した加工方法である。
【００６１】
このことは、上述の材料除去過程を有したタイプの応用形態に対し、
「上記材料除去過程が、イオンビームによるミリングで上記耐性材料を除去する過程である」という応用形態がさらに好適であることを意味している。
【００６２】
図３のステップＳ１０４での不要部分の除去処理は、このさらに好適な応用形態における材料除去過程の一例に相当している。
【００６３】
ここで、上記の不要部分を簡単かつ確実に行える加工方法としては、本実施形態のようなイオンミリング以外にも、以下に幾つか例示する別の加工方法が挙げられる。
【００６４】
図４は、型の凸部上の不要部分を除去する、図３の加工方法とは別の加工方法を示す図である。
【００６５】
この図４に示す加工方法は、型５１０の凸部上の不要部分を、所定の研磨パッド６０１を用いた化学研磨処理で除去するという加工方法である。化学研磨処理も、ナノスケールでの切削加工を簡単かつ確実に行える加工方法として知られており、上記の不要部分の除去に適した加工方法である。
【００６６】
このことは、上述の材料除去過程を有したタイプの応用形態に対し、
「上記材料除去過程が、化学研磨処理で上記耐性材料を除去する過程である」という応用形態もさらに好適であることを意味している。
【００６７】
図４に示す不要部分の除去処理は、このさらに好適な応用形態における材料除去過程の一例に相当している。
【００６８】
図５は、型の凸部上の不要部分を除去する、図３および図４の加工方法とは別の加工方法を示す図である。
【００６９】
この図５に示す加工方法は、型５１０の凸部上のみに、レジスト５１２については溶解することがない溶媒に溶ける所定材料からなる下地膜６０２を予め形成しておき、磁性膜５３０の形成後に、上記の溶媒でこの下地膜６０２を溶解することで、凸部上の不要部分を型５１０から浮かせて取り除くリフトオフと呼ばれる加工方法である。ここで、型５１０の凸部上のみに下地膜６０２を予め形成する方法としては、例えば平坦な状態で硬化させたレジスト５１２上に一様に下地膜６０２を形成し、その形成後に、電子線描画等によって穴５１０ａを穿つという方法が挙げられる。このような方法によれば、穴５１０ａの内部には下地膜６０２が存在せず、凸部上のみに下地膜６０２が存在するという状態が得られることとなる。以上に説明したリフトオフと呼ばれる加工方法は、主に薄膜の除去を簡単かつ確実に行える加工方法として知られており、この加工方法も、上記の不要部分の除去に適した加工方法であると言える。
【００７０】
このことは、上述の材料除去過程を有したタイプの応用形態に対し、
「上記型作成過程が、上記型として、上記凸部上に、上記除去処理とは別の第２の除去処理に対する耐性がその型の材料と上記耐性材料とのいずれよりも低い材料からなる下地膜を有するものを作成する過程であり、
上記材料除去過程が、上記第２の除去処理で上記下地膜を除去することで、上記凸部に堆積した上記耐性材料を除去する過程である」という応用形態もさらに好適であることを意味している。
【００７１】
図５を参照して説明したリフトオフと呼ばれる加工方法において、下地膜６０２付きの型５１０を形成する処理が、このさらに好適な応用形態における型作成過程の一例に相当し、下地膜６０２を溶媒で溶かして除去する処理が、このさらに好適な応用形態における材料除去過程の一例に相当する。
【００７２】
図６は、型の凸部上の不要部分を除去する、図３から図５の加工方法とは別の加工方法を示す図である。
【００７３】
この図６に示す加工方法は、型５１０の凸部状の不要部分を、型５１０から物理的に引き剥がすという加工方法であり、以下の手順によって行われる。
【００７４】
この図６に示す加工方法では、まず、ステップＳ２０１において、紫外線ＵＶを透過させる材料で形成された紫外線透過板６１１に未硬化状態のレジスト６１２が塗布された剥離板６１０が用意され、その剥離板６１０が、磁性膜５３０が形成済みの型５１０に、レジスト６１２を向けて押付けられる。
【００７５】
続くステップＳ２０２において、紫外線透過板６１１越しにレジスト６１２に紫外線ＵＶが照射されて、このレジスト６１２の硬化が行われる。これにより、型５１０の凸部状の不要部分がレジスト６１２によって剥離板６１０に固着される。
【００７６】
最後のステップＳ２０３において、剥離板６１０が型５１０から引き剥がされる。上記のステップＳ２０２において、不要部分が剥離板６１０に固着されているので、ステップ２０３での剥離板６１０の引き剥がしにより、不要部分が剥離板６１０とともに型５１０から引き剥がされることとなる。
【００７７】
以上に説明した図６の加工方法も、主に薄膜の除去を簡単かつ確実に行える加工方法として知られており、この加工方法も、上記の不要部分の除去に適した加工方法であると言える。
【００７８】
このことは、上述の材料除去過程を有したタイプの応用形態に対し、
「上記材料除去過程が、上記凸部と上記耐性材料との接着性よりも高い接着性でその耐性材料を接着する接着性材料が表面に塗布された部材のその表面を上記型に向けて押し付け、さらに、その部材をその型から剥離することで、上記凸部に堆積した上記耐性材料を除去する過程である」という応用形態もさらに好適であることを意味している。
【００７９】
図６の加工方法の加工方法は、このさらに好適な応用形態における材料除去過程の一例に相当する。また、図６に示す剥離板６１０が、このさらに好適な応用形態における「接着性材料が表面に塗布された部材」の一例に相当する。
【００８０】
ここで、図３に示した本実施形態での磁性粒子形成過程では、上述したように、型５１０における、ナノサイズの磁性材料５３０の形状に対応した穴５１０ａが複数配列されたナノサイズの凹凸構造が、電子線描画等で形成されたモールド５２０における凹凸構造をレジスト５１２に転写することで形成される。このような転写によるナノサイズの凹凸構造の形成方法はナノインプリントと呼ばれ、ナノサイズの凹凸構造を手軽に形成できるか形成方法として知られている。また、このナノインプリントと呼ばれる形成方法を利用した、図３に示す本実施形態の磁性粒子形成過程によれば、モールド５２０があれば上記のような型５１０を繰返し短時間で作成することができるので、上記のような型５１０自体を例えば電子線描画によって作成する方法等に比べて、多数の磁性粒子２１１を効率的に製造することができる。
【００８１】
このことは、上述の基本形態に対し、
「上記凹部に対応した凸形状を有したモールドを準備し、そのモールドの凸形状を上記型の材料に転写することでその型を形成する過程である」という応用形態が好適であることを意味している。
【００８２】
図３に示すステップＳ１０１からステップＳ１０２までの処理は、この応用形態における型作成過程の一例にも相当し、上記のモールド５２０が、この応用形態におけるモールドの一例に相当する。
【００８３】
以上、図３を参照して説明した本実施形態の磁性粒子形成過程、および図４から図６を参照して説明した、不要部分を除去する加工方法が本実施形態とは別形態となる磁性粒子形成過程によれば、いずれの形態でも、直径が３０ｎｍで厚みが１０ｎｍという、図２に示す磁気ディスク２００に適した円板形状といった所望の形状で所望のサイズの磁性粒子２１１を得ることができる。さらに、これらの磁性粒子形成過程によれば、磁性粒子２１１の元となる磁性膜５３０が、ＭＢＥ法という、材料粒子を成膜対象に向かって飛ばして材料を堆積させる成膜方法で形成される。このＭＢＥ法によれば、互いに構成材料が異なる複数の膜からなる積層構造の膜等を手軽に形成することができ、本実施形態では、このＭＢＥ法によってＣｏの膜とＰｄの膜とが交互に積層された人工格子構造の磁性膜５３０を形成することで、磁性粒子２１１に対する、円板形状の厚み方向を磁化容易軸とした磁気異方性といった所望の磁気特性の付与が実現されている。
【００８４】
このことは、上述の基本形態に対し、
「上記堆積過程が、ＭＢＥ法により、上記耐性材料の粒子を上記型に向かって飛ばす過程である」という応用形態も好適であることを意味している。
【００８５】
図３を参照して説明した本実施形態の磁性粒子形成過程におけるステップＳ１０３の処理は、この応用形態における堆積過程の一例にも相当する。
【００８６】
尚、基本形態について上述したナノ構造体製造方法の一実施形態として、ここまでナノサイズの穴５１０ａを複数有する型５１０を用い、その穴５１０ａの中に堆積した磁性膜５３０を磁性粒子２１１として利用するという磁性粒子形成過程について説明してきた。しかしながら、基本形態について上述したナノ構造体製造方法は、このような形態に限るものではない。基本形態について上述したナノ構造体製造方法は、例えば、各々がナノサイズで島状に孤立した複数の突起を有する型を用い、その突起上に堆積した磁性膜を上記の磁性粒子２１１として利用するという形態であっても良い。
【００８７】
この形態の場合、突起上を除く低部に堆積した磁性膜が不要物となる。この不要物は、各突起が島状に孤立したものであることから、突起に対応したナノサイズの貫通孔が複数開いた、型の外形と同じ寸法の広い磁性膜となる。そこで、この形態の場合には、不要物であるこの広い磁性膜が、型の除去後に上述のフィルタリングと同様の処理によって除かれることとなる。その結果、各突起状に堆積した磁性膜のみが上記の磁性粒子２１１として確実に取得されることとなる。
【００８８】
以上、説明したように、ナノ構造体製造方法の実施形態としては、ナノサイズの凹部に堆積した材料をナノサイズの構造体として利用する形態と、凸部に堆積した材料をナノサイズの構造体として利用する形態とが挙げられる。即ち、上述した基本形態にいう「ナノサイズの凹凸」とは、型の凹部と凸部のいずれか一方がナノサイズとなっている凹凸のことを意味している。
【００８９】
次に、図２の磁気ディスク２００を製造する本実施形態の磁気ディスク製造方法のうちの、磁性粒子２１１を配列する配列過程について説明する。
【００９０】
図７は、ナノサイズの磁性粒子を配列する配列過程を示す模式図である。
【００９１】
本実施形態では、この配列過程に先立って、ディスク基板２０１上に、裏打ち層２０２および中間層２０３が各々スパッタ法によって形成される。これら裏打ち層２０２および中間層２０３の形成については、公知の技術であるので説明を割愛する。
【００９２】
そして、図３を参照して説明した本実施形態の磁性粒子形成過程で製造された多数のナノサイズの磁性粒子２１１が、中間層２０３の表面に、以下に説明する移流集積法によって配列される。
【００９３】
移流集積法は、図２のパート（ａ）に模式的に示した規則的な稠密構造を、ナノサイズの微粒子等が基本的には外部からの制御なしに自発的に作り出す自己組織化現象を利用した配列方法である。
【００９４】
本実施形態では、まず、多数のナノサイズの磁性粒子２１１が所定の液体に懸濁された懸濁液５４０が用意される。そして、ディスク基板２０１と裏打ち層２０２と中間層２０３との積層物が懸濁液５４０に垂直に浸され、次いで、その積層物が、毎秒数μｍ程度の超低速で図中の矢印Ａ方向に引き上げられる。すると、図７に示すように、気液界面で自己組織化現象が起こり、円板形状を有する磁性粒子２１１が、上記の積層物の表面に自発的に稠密構造で並んで行くこととなる。堆積物表面の濡れ性により懸濁液と粒子の付着が決まるため、表面に濡れ性の異なる領域（化学的表面パターン）を用意することで付着領域を制御できる。尚、積層物が引き上げられた段階では、磁性粒子２１１は、中間層２０３上だけでなく、ディスク基板２０１における中間層２０３側とは反対側の裏面や、積層物の側面等にも付着する可能性があるが、これら中間層２０３上以外の箇所に付着した磁性粒子２１１については濡れ性制御で付着を抑制し、付着する場合は適宜に洗浄し拭い取られる。
【００９５】
本実施形態では、図７を参照して説明した配列過程によって中間層２０３上に磁性粒子２１１が稠密構造で配列されることで、図２の記録層２１０が形成される。その後に、スパッタ法による保護層２０４およびフッ素コーティングによる潤滑層２０５の形成が行なわれて磁気ディスク２００が完成するが、保護層２０４および潤滑層２０５の形成についても公知の技術であるので説明を割愛する。
【００９６】
以上に説明した本実施形態の磁気ディスク製造方法によれば、上述の磁性粒子製造過程によって直径が３０ｎｍで厚みが１０ｎｍという所望の形状やサイズを有するナノサイズの磁性粒子２１１が製造され、そのような望ましい磁性粒子２１１が配列されたナノサイズの構造によって熱揺らぎに対する高い耐性や媒体ノイズの低減が実現され更なる高記録密度化が可能な磁気ディスク２００を得ることができる。その結果、その磁気ディスク２００が搭載されたＨＤＤ１０（図１参照）は、更なる大容量での情報記録を行うことができる。
【００９７】
尚、上記では、基本形態について上述したナノ構造体製造方法の一実施形態として、図２に示す磁気ディスク２００に適した円板形状を有したナノサイズの磁性粒子２１１を製造する磁性粒子製造過程を例示した。しかしながら、基本形態について上述したナノ構造体製造方法は、このような円板形状の粒子を形成する形態に限るものではなく、以下に例示するような、円板形状の粒子以外の、様々な形状の構造体を製造する方法であっても良い。
【００９８】
図８は、横長の板形状の構造体を示す図であり、図９は、直方体形状やリング状や星形や矢印形等といった任意形状の構造体を示す図である。例えば、板状、ワイヤ状など各辺の比率の違いや、円板、直方体、三角錐に加え、リングや多角形、円と多角形など、さらにそれらの合成、組み合わせ、立体的な重ね合わせを作成することが考えられる。それらの構造が異なる材料からなる多層構造であっても良い。
【００９９】
図８の構造体６５１や、図９の構造体６５２，６５３，…，６５７の形状は、例えば、上述のナノインプリントで使われるモールドの形状を、電子線描画等によって、これらの構造体の形状に対応した形状に加工することや、型自体を、電子線描画等によって、これらの構造体の形状に対応した形状に加工することによって容易に実現することができる。
【０１００】
これら図８の構造体６５１や、図９の構造体６５２，６５３，…，６５７も、基本形態について上述したナノ構造体の一実施形態に相当する。
【０１０１】
しかしながら、基本形態について上述したナノ構造体製造方法は、このような形態に限るものではなく、例えば、軟磁性材料の層と硬磁性材料の層とが積層された多層構造の磁性粒子、金などの金属材料の層と磁性材料の層とが積層された多層構造の磁性粒子、ＭｇＯやアルミナ、ＴｉＯ２などの絶縁層と磁性層が積層された多層構造の粒子、磁性層が積層された多層構造の粒子、誘電体層と磁性層が積層された多層構造の粒子等といった、人工格子構造以外の種々の構造の磁性粒子を形成する形態等であっても良い。磁性材料としては、酸化鉄など一般的に知られる安価な材料が、硬磁性材料としては、Ｆｅ−Ｐｔ合金、Ｃｏ−Ｐｔ合金など一般的に知られる高結晶磁気異方性材料が考えられる。さらに粒子を保護する材料で覆うことは必要に応じて行われてもよい。
【０１０２】
また、上記では、基本形態について上述したナノ構造体製造方法の一実施形態として、Ｃｏの膜とＰｄの膜とが交互に積層された人工格子構造を有する磁性膜のみからなる単層構造の磁性粒子２１１を製造する磁性粒子製造過程を例示した。しかしながら、基本形態について上述したナノ構造体製造方法は、このような形態に限るものではなく、例えば、軟磁性材料の層と硬磁性材料の層とが積層された多層構造の磁性粒子、誘電体層と磁性層が積層された多層構造の粒子等といった、人工格子構造以外の種々の構造の磁性粒子を形成する形態等であっても良い。硬磁性材料としては、Ｆｅ−Ｐｔ合金、Ｃｏ−Ｐｔ合金など一般的に知られる高結晶磁気異方性材料が考えられる。
【０１０３】
以下、基本形態について上述したナノ構造体製造方法の別実施形態として、上記のような多層構造の磁性粒子を製造する別の磁性粒子製造過程について説明する。
【０１０４】
尚、この別の磁性粒子製造過程については、基本的な処理の流れは、図３に示す一連の処理の流れと同じである。そこで、図示については、多層構造の磁性粒子の図示に止めることとする。
【０１０５】
図１０は、多層構造の磁性粒子を示す模式図である。
【０１０６】
この図１０に示す磁性粒子７１０は、Ｐｄ製の下地層７１１と、Ｃｏの膜とＰｄの膜とが交互に積層された人工格子構造の硬磁性層７１２と、ここでは特定しない一般的な軟磁性材料で形成された軟磁性層７１３とが積層された多層構造の磁性粒子である。この図１０に示す磁性粒子７１０も、基本形態について上述したナノ構造体や磁性ナノ構造体の一実施形態に相当する。
【０１０７】
この図１０に示す磁性粒子７１０を形成する別の磁性粒子製造過程では、図３のステップＳ１０３で実行されるＭＢＥ法による膜形成が、下地層７１１、硬磁性層７１２、軟磁性層７１３の順で、順次に材料を変えて３段階に亘って実行される。
【０１０８】
この３段階の膜形成では、まず、Ｐｄ製の下地層７１１上に人工格子構造の硬磁性層７１２が形成されることで、この硬磁性層７１２に、図中の積層方向に沿った垂直な方向を磁化容易軸とした磁気異方性をもたらす結晶成長の確実化が図られることとなる。さらに、硬磁性層７１２上に軟磁性層７１３が形成されることで、硬磁性層７１２での高い保磁力による高い熱安定性と、軟磁性層７１３による磁化反転の補助による記録容易性とが両立されることとなる。
【０１０９】
このように、磁性粒子を多層構造で形成することで、所望の結晶成長や所望の磁気特性等の一層の確実化が図られる。このことは、上述の基本形態に対し、
「上記堆積過程が、上記耐性材料として、互いに異なる複数種類の耐性材料を用いて、その複数種類の耐性材料それぞれの粒子を上記型に向かって順次に飛ばして積層することで、その型の凸部上及び／又は凹部内に多層構造の膜を形成する過程である」という応用形態が好適であることを意味している。
【０１１０】
図１０に示す磁性粒子７１０の形成に当たって実行される上記の３段階の膜形成は、この応用形態における堆積過程の一例に相当する。
【０１１１】
また、この応用形態の堆積過程で形成される多層構造の構造体は、図１０の磁性粒子７１０のように円板形状に限られるものではなく、単層構造の構造体について図８や図９に例示した様々な形状であっても良い。
【０１１２】
図１１は、多層構造を有する板形状やワイヤ形状の構造体を示す図であり、図１２は、多層構造を有する直方体形状やリング状や星形や矢印形、半球型等といった任意形状の構造体を示す図である。
【０１１３】
これらの各図に示す構造体も、基本形態について上述したナノ構造体の一実施形態に相当する。
【０１１４】
これら図１１の板形状の多層構造体７２０やワイヤ形状の多層構造体７３０、図１２の様々な形状の多層構造体７４０，７５０，…，８００は、所望の形状に形成された型に対して各層の材料の粒子を飛ばして堆積させることで実現される。そして、これらの各図に示す構造体の形成に当たって実行される複数段階の膜形成も、上記の多層構造に対応した応用形態における堆積過程の一例に相当する。
【０１１５】
以上で、多層構造の磁性粒子を製造する別の磁性粒子製造過程についての説明を終了する。
【０１１６】
また、上記では、基本形態について上述したナノ構造体製造方法の一実施形態として、型上にＭＢＥ法で磁性膜を形成する磁性粒子製造過程を例示した。しかしながら、基本形態について上述したナノ構造体製造方法は、このような形態に限るものではなく、例えば、材料の粒子が型に向かうように粒子の飛散方向に指向性を持たせたスパッタ法で磁性膜等を形成する形態等であっても良い。
【０１１７】
また、上記では、上述の基本形態における磁気記憶媒体の一例として、磁性粒子が稠密構造で中間層上に全面的に配列された磁気ディスク２００を例示したが、基本形態における磁気記憶媒体はこれに限るものではなく、基本形態における磁気記憶媒体は、いわゆるディスクリートメディアやビットパターンドメディア等であっても良い。上述の基本形態が適用されたディスクリートメディアでは、上記のように形成された複数の磁性粒子が稠密構造でトラック状に配列されて、ディスクリートメディアのトラックが形成されることとなる。また、上述の基本形態が適用されたビットパターンドメディアでは、上記のように形成された複数の磁性粒子が等間隔で並べられることで、ビットパターンドメディアを構成するビットが形成されることとなる。
【０１１８】
また、上記では、上述の基本形態における磁気記憶媒体の一例として、磁性粒子が稠密構造で中間層上に全面的に配列された磁気ディスク２００を例示したが、基本形態における磁気記憶媒体はこれに限るものではなく、基本形態における磁気記憶媒体は、非磁性材料のテープ上に磁性粒子が配列された磁気テープ等であっても良い。
【０１１９】
また、上記では、基本形態について説明した磁性ナノ構造体の一実施形態として、円板形状を有し、円板面に対して垂直な磁化容易軸を持つ磁性粒子２１１を例示したが、基本形態について説明した磁性ナノ構造体はこれに限るものではない。即ち、この実施形態は、円板形状であれば必ず円板面に対して垂直な磁化容易軸を持つ等というように形状と磁化容易軸の方向との間の対応関係を限定するものではない。基本形態について説明した磁性ナノ構造体は、例えば、円板形状を有し、円板面に沿った面内方向に磁化容易軸を持つもの等であっても良い。磁化容易軸は、基本形態について説明した磁性ナノ構造体の用途に応じて所望の方向に向けることができる。
【０１２０】
また、上記では、型に堆積した不要な材料を除去する材料除去過程の一例として、イオンミリングによって不要材料を除去する方法を例示したが、この材料除去過程は、このような方法に限るものではない。この材料除去過程は、型における特定の箇所の不要材料を、他の箇所に悪影響を与えずに除去できる方法であれば良く、例えば、エッチングによって不要材料を除去する方法等であっても良い。
【０１２１】
以下、上述した基本形態を含む種々の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【０１２２】
（付記１）
ナノサイズの凹凸を有する型を所定材料で作成する型作成過程と、
前記型を構成した材料を除去する除去処理に対する耐性が該材料よりも高い耐性材料の粒子を前記型に向かって飛ばして、該耐性材料を該型の凸部上及び／又は凹部内に堆積させる堆積過程と、
凸部上及び／又は凹部内に前記耐性材料が堆積された型を前記除去処理によって除去する型除去過程とを有したことを特徴とするナノ構造体製造方法。
【０１２３】
（付記２）
前記堆積過程が、前記型に対し、前記凹部と前記凸部との双方に前記耐性材料を堆積させる過程であり、
前記型の凸部に堆積した前記耐性材料を除去する材料除去過程を有し、
前記型除去過程が、前記材料除去過程の後で実行される過程であることを特徴とする付記１記載のナノ構造体製造方法。
【０１２４】
（付記３）
前記材料除去過程が、イオンビームによるミリングで前記耐性材料を除去する過程であることを特徴とする付記２記載のナノ構造体製造方法。
【０１２５】
（付記４）
前記材料除去過程が、化学研磨処理で前記耐性材料を除去する過程であることを特徴とする付記２記載のナノ構造体製造方法。
【０１２６】
（付記５）
前記型作成過程が、前記型として、前記凸部上に、前記除去処理とは別の第２の除去処理に対する耐性が該型の材料と前記耐性材料とのいずれよりも低い材料からなる下地膜を有するものを作成する過程であり、
前記材料除去過程が、前記第２の除去処理で前記下地膜を除去することで、前記凸部に堆積した前記耐性材料を除去する過程であることを特徴とする付記２記載のナノ構造体製造方法。
【０１２７】
（付記６）
前記材料除去過程が、前記凸部と前記耐性材料との接着性よりも高い接着性で該耐性材料を接着する接着性材料が表面に塗布された部材の該表面を前記型に向けて押し付け、さらに、該部材を該型から剥離することで、前記凸部に堆積した前記耐性材料を除去する過程であることを特徴とする付記２記載のナノ構造体製造方法。
【０１２８】
（付記７）
前記型作成過程が、前記凹部に対応した凸形状を有したモールドを準備し、該モールドの凸形状を前記型の材料に転写することで該型を形成する過程であることを特徴とする付記２から６のうちいずれか１項記載のナノ構造体製造方法。
【０１２９】
（付記８）
前記堆積過程が、ＭＢＥ法により、前記耐性材料の粒子を前記型に向かって飛ばす過程であることを特徴とする付記２から７のうちいずれか１項記載のナノ構造体製造方法。
【０１３０】
（付記９）
前記堆積過程が、前記耐性材料として、互いに異なる複数種類の耐性材料を用いて、該複数種類の耐性材料それぞれの粒子を前記型に向かって順次に飛ばして積層することで、該型の凸部上及び／又は凹部内に多層構造の膜を形成する過程であることをことを特徴とする請求項１から８のうちいずれか１項記載のナノ構造体製造方法。
【０１３１】
（付記１０）
前記型のナノサイズの凹凸よりも目が粗いフィルタを用い、前記型除去過程の後で、前記耐性材料からなるナノサイズの構造体以外の不要物を除去するフィルタリング過程を有することを特徴とする請求項１から９のうちいずれか１項記載のナノ構造体製造方法。
【０１３２】
（付記１１）
前記耐性材料が磁性材料であることをことを特徴とする付記１から１０のうちいずれか１項記載のナノ構造体製造方法。
【０１３３】
（付記１２）
ナノサイズの凹凸を有する型を所定材料で作成し、該型を構成した材料を除去する除去処理に対する耐性が該材料よりも高い耐性材料の粒子を該型に向かって飛ばして、該耐性材料を該型の凸部上及び／又は凹部内に堆積させ、該凸部上及び／又は該凹部内に前記耐性材料が堆積された型を前記除去処理によって除去し、該除去処理の後に残った、前記凸部上又は前記凹部内に堆積した前記耐性材料からなることを特徴とするナノ構造体。
【０１３４】
（付記１３）
ナノサイズの凹凸を有する型を所定材料で作成し、該型を構成した材料を除去する除去処理に対する耐性が該材料よりも高い磁性材料の粒子を該型に向かって飛ばして、該磁性材料を該型の凸部上及び／又は凹部内に堆積させ、該凸部上及び／又は該凹部内に前記磁性材料が堆積された型を前記除去処理によって除去し、該除去処理の後に残った、前記凸部上又は前記凹部内に堆積した前記磁性材料からなることを特徴とする磁性ナノ構造体。
【０１３５】
（付記１４）
ナノサイズの凹凸を有する型を所定材料で作成する型作成過程と、
前記型を構成した材料を除去する除去処理に対する耐性が該材料よりも高い磁性材料の粒子を前記型に向かって飛ばして、該磁性材料を該型の凸部上及び／又は凹部内に堆積させる堆積過程と、
凸部上及び／又は凹部内に前記磁性材料が堆積された型を前記除去処理によって除去する型除去過程と、
前記型除去処理の後に残った、前記凸部上又は前記凹部内に堆積した前記磁性材料からなる構造体を、所定基板上に配列する配列過程とを有したことを特徴とする磁気記憶媒体製造方法。
【０１３６】
（付記１５）
基板と、
ナノサイズの凹凸を有する型を所定材料で作成し、該型を構成した材料を除去する除去処理に対する耐性が該材料よりも高い磁性材料の粒子を該型に向かって飛ばして、該磁性材料を該型の凸部上及び／又は凹部内に堆積させ、該凸部上及び／又は該凹部内に前記磁性材料が堆積された型を前記除去処理によって除去し、該除去処理の後に残った、前記凸部上又は前記凹部内に堆積した前記磁性材料からなる構造体であって前記基板上に配列された構造体とを備えたことを特徴とする磁気記憶媒体。
【０１３７】
（付記１６）
基板と、
ナノサイズの凹凸を有する型を所定材料で作成し、該型を構成した材料を除去する除去処理に対する耐性が該材料よりも高い磁性材料の粒子を該型に向かって飛ばして、該磁性材料を該型の凸部上及び／又は凹部内に堆積させ、該凸部上及び／又は該凹部内に前記磁性材料が堆積された型を前記除去処理によって除去し、該除去処理の後に残った、前記凸部上又は前記凹部内に堆積した前記磁性材料からなる構造体であって前記基板上に配列された構造体とを備えた磁気記憶媒体；および、
前記磁気記憶媒体に対して情報記録及び／又は情報再生を行うヘッド；
を備えたことを特徴とする情報記憶装置。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】基本形態について説明した情報記憶装置の具体的な一実施形態に相当するハードディスク装置（ＨＤＤ）を示す図である。
【図２】図１に示す磁気ディスクの内部構造を模式的に示す図である。
【図３】磁性粒子形成過程における一連の処理の流れを示す図である。
【図４】型の凸部上の不要部分を除去する、図３の加工方法とは別の加工方法を示す図である。
【図５】型の凸部上の不要部分を除去する、図３および図４の加工方法とは別の加工方法を示す図である。
【図６】型の凸部上の不要部分を除去する、図３から図５の加工方法とは別の加工方法を示す図である。
【図７】ナノサイズの磁性粒子を配列する配列過程を示す模式図である。
【図８】横長の板形状の構造体を示す図である。
【図９】直方体形状やリング状や星形や矢印形等といった任意形状の構造体を示す図である。
【図１０】多層構造の磁性粒子を示す模式図である。
【図１１】多層構造を有する板形状やワイヤ形状の構造体を示す図である。
【図１２】多層構造を有する直方体形状やリング状や星形や矢印形等といった任意形状の構造体を示す図である。
【符号の説明】
【０１３９】
１０    ＨＤＤ
１０１    ハウジング
１０２    回転軸
１０３    磁気ヘッド
１０４    ヘッドジンバルアセンブリ
１０５    アーム軸
１０６    キャリッジアーム
１０７    アームアクチュエータ
２００    磁気ディスク
２０１    ディスク基板
２０２    裏打ち層
２０３    中間層
２０４    保護層
２０５    潤滑層
２１０    記録層
２１１，７１０    磁性粒子
５１０    型
５１０ａ    穴
５１１    型基板
５１２    レジスト
５２０    モールド
５３０    磁性膜
５４０    懸濁液
６０１    研磨パッド
６０２    下地膜
６１０    剥離板
６１１    紫外線透過板
６１２    レジスト
６５１，６５２，６５３，６５４，６５５，６５６，６５７，７２０，７３０，７４０，７５０，７６０，７７０，７８０，７９０，８００    構造体
７１１    下地層
７１２    硬磁性層
７１３    軟磁性層
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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