(57)【要約】  高い量産性を維持しつつプリフォーマットを予め作成し、プリフォーマット作業を不要とすることができる記録媒体を提供する。  強誘電体の分極の向きに基づいて高密度に情報を記録するために、少なくとも、基板１１と、基板１１の上層に位置する電極膜１２と、電極膜１２の上層に位置する強誘電体膜１３と、を備え、強誘電体膜１３の下層側特定部位の膜厚を変調することによって記録再生制御用信号が記録されている。セクター情報やアドレス情報といったプリフォーマットを、強誘電体膜の下層側特定部位の膜厚変調として予め形成することにより、書き込み可能な記録媒体の一部にＲＯＭ機能を具備することができ、プリフォーマット作業を不要とすることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強誘電体の分極の向きに基づいて高密度に情報を記録するために、少なくとも、基板と、該基板の上層に位置する電極膜と、該電極膜の上層に位置する強誘電体膜と、を備えた記録媒体において、
前記強誘電体膜の下層側特定部位の膜厚を変調することによって記録再生制御用信号が記録されていることを特徴とする記録媒体。
【請求項２】
前記強誘電体膜の下層側特定部位の膜厚変調は、前記電極膜の上層側表面に対向配置された前記強誘電体膜裏面に形成された断面凹凸によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の記録媒体。
【請求項３】
前記強誘電体膜の下層側特定部位の膜厚変調は、前記電極膜の上層側表面特定部位に形成された溝によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の記録媒体。
【請求項４】
前記溝は前記電極膜を貫通した貫通溝であると共に、前記電極膜の前記貫通溝が加工されていない残余の前記電極膜は電気的に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の記録媒体。
【請求項５】
前記強誘電体膜の表面は、鏡面状に平滑化処理されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の記録媒体。
【請求項６】
前記基板は、Ｓｉ基板又はガラス基板であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の記録媒体。
【請求項７】
前記電極膜は、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）のうち、少なくとも一つ以上を主成分とする合金材料若しくは化合物材料から形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の記録媒体。
【請求項８】
前記強誘電体膜は、ＰｂＴｉＯ３、ＰＬＴ（Ｌａ添加ＰｂＴｉＯ３）、ＰＺＴ（ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３固溶体）、ＰＬＺＴ（Ｌａ添加ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３固溶体）、ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９（ＳＢＴ）、Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２（ＢＩＴ）、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３のうちの何れか一つが用いられていることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の記録媒体。
【請求項９】
基板の上層に電極膜を形成する電極膜形成ステップと、電極膜の上層に誘電体膜を形成する誘電体膜形成ステップと、誘電体膜の上層にレジストを塗布して所定の凹凸形状に対応したパターンを転写するレジストマスク形成ステップと、エッチング加工によってレジストパターンで凹凸を形成する凹凸形成ステップと、強誘電体膜としての多結晶膜形成並びに結晶化処理を行う強誘電体膜仕上げステップと、を備えていることを特徴とする記録媒体成形方法。
【請求項１０】
前記エッチング加工は、フッ素系ガスによる反応性イオンエッチング法を用いて誘電体膜を貫通するようにエッチング加工を行うことにより、レジストパターンで凹凸を形成することを特徴とする請求項９に記載の記録媒体成形方法。
【請求項１１】
基板の上層に電極膜を形成する電極膜形成ステップと、電極膜の上層にレジストを塗布して所定の凹凸形状に対応したパターンを転写するレジストマスク形成ステップと、エッチング加工によってレジストパターンで電極膜に溝を形成する溝形成ステップと、強誘電体膜としての多結晶膜形成並びに結晶化処理を行う強誘電体膜仕上げステップと、を備えていることを特徴とする記録媒体成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強誘電体の分極の向きに基づいて高密度に情報を記録するために、少なくとも、基板と、該基板の上層に位置する電極膜と、該電極膜の上層に位置する強誘電体膜と、を備えた記録媒体及び記録媒体成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平１１−０５３７８０号公報
【特許文献２】特開２０００−２６８４２１号公報
【０００３】
従来から、ハードディスクドライブや各種記録メディア等の記録媒体として、例えば、分極を変えることで繰り返しの情報記録が可能となるばかりでなく、その繰り返し記録に対する高耐久性（高保有力）を有することから、強誘電体層を備えた超高密度の記録媒体が知られている。【０００４】
この際、記録媒体は、少なくとも、基板と、この基板の上層に位置する電極膜と、この電極膜の上層に位置する強誘電体膜と、の３層以上の積層体からなる記録媒体が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。【０００５】
また、このような多層の記録媒体は、その各層の厚さは、凹凸や傾斜の無いフラット面を有するように、均一な厚さに形成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記の如く構成された記録媒体にあっては、例えば、パーソナルコンピュータ用のハードディスクドライブでは、記録媒体（ディスク）の初期化やフォーマット等を行うことによって、セクター情報・アドレス情報・ドライブ情報等のプリフォーマットを作成する必要があり、その作業が面倒であるうえ、時間を要するといった問題が生じていた。【０００７】
本発明は、上記問題を解決するため、高い量産性を維持しつつプリフォーマットを予め作成し、プリフォーマット作業を不要とすることができる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】
【０００８】
その目的を達成するため、請求項１に記載の記録媒体は、強誘電体の分極の向きに基づいて高密度に情報を記録するために、少なくとも、基板と、該基板の上層に位置する電極膜と、該電極膜の上層に位置する強誘電体膜と、を備えた記録媒体において、前記強誘電体膜の下層側特定部位の膜厚を変調することによって記録再生制御用信号が記録されていることを特徴とする。【０００９】
このような構成によれば、超高密度記録のための強誘電体膜を記録層とした記録媒体であって、セクター情報やアドレス情報といったプリフォーマットを、強誘電体膜の下層側特定部位の膜厚変調として予め形成することにより、書き込み可能な記録媒体の一部にＲＯＭ機能を具備することができ、プリフォーマット作業を不要とすることができる。【００１０】
この際、前記強誘電体膜の下層側特定部位の膜厚変調は、前記電極膜の上層側表面に対向配置された前記強誘電体膜裏面に形成された断面凹凸によって構成されていることを特徴とする。【００１１】
また、前記強誘電体膜の下層側特定部位の膜厚変調は、前記電極膜の上層側表面特定部位に形成された溝によって形成されていることを特徴とする。【００１２】
さらに、前記溝は前記電極膜を貫通した貫通溝であると共に、前記電極膜の前記貫通溝が加工されていない残余の前記電極膜は電気的に接続されていることを特徴とする。【００１３】
このような構成によれば、前記強誘電体膜の下層側特定部位の膜厚変調を容易に形成することができる。【００１４】
また、前記強誘電体膜の表面は、鏡面状に平滑化処理されていることを特徴とする。【００１５】
このような構成によれば、記録媒体としての表面の平滑化を維持しつつ、強誘電体膜の下層側特定部位の膜厚変調を構成することができる。【００１６】
尚、前記基板は、Ｓｉ基板又はガラス基板であるのが好ましく、前記電極膜は、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）のうち、少なくとも一つ以上を主成分とする合金材料若しくは化合物材料から形成されているのが好ましい。この際、基板自体が電極を兼ねるように、前記金属材料自体を基板材料として用いることもできる。【００１７】
また、前記強誘電体膜は、ＰｂＴｉＯ３、ＰＬＴ（Ｌａ添加ＰｂＴｉＯ３）、ＰＺＴ（ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３固溶体）、ＰＬＺＴ（Ｌａ添加ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３固溶体）、ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９（ＳＢＴ）、Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２（ＢＩＴ）、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３のうちの何れか一つを用いるのが好ましく、特に、自発分極値の大きいＰｂＴｉＯ３を用いるのが好ましい。【００１８】
さらに、本発明の記録媒体成形方法は、基板の上層に電極膜を形成する電極膜形成ステップと、電極膜の上層に誘電体膜を形成する誘電体膜形成ステップと、誘電体膜の上層にレジストを塗布して所定の凹凸形状に対応したパターンを転写するレジストマスク形成ステップと、エッチング加工によってレジストパターンで凹凸を形成する凹凸形成ステップと、強誘電体膜としての多結晶膜形成並びに結晶化処理を行う強誘電体膜仕上げステップと、を備えていることを特徴とする。【００１９】
この際、前記エッチング加工は、フッ素系ガスによる反応性イオンエッチング法を用いて誘電体膜を貫通するようにエッチング加工を行うことにより、レジストパターンで凹凸を形成する。【００２０】
また、本発明の記録媒体成形方法は、基板の上層に電極膜を形成する電極膜形成ステップと、電極膜の上層にレジストを塗布して所定の凹凸形状に対応したパターンを転写するレジストマスク形成ステップと、エッチング加工によってレジストパターンで電極膜に溝を形成する溝形成ステップと、強誘電体膜としての多結晶膜形成並びに結晶化処理を行う強誘電体膜仕上げステップと、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の記録媒体によれば、高い量産性を維持しつつプリフォーマットを予め作成し、プリフォーマット作業を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の記録媒体を示し、（Ａ）はディスク型記録媒体の正面図、（Ｂ）はＸ−Ｙ走査型記録媒体の正面図である。
【図２】本発明の記録媒体を示し、要部の一例の拡大断面図である。
【図３】本発明の記録媒体を示し、要部の他例の拡大断面図である。
【図４】本発明の記録媒体成形方法の作業ルーチンのフロー図である。
【符号の説明】
【００２３】
１…記録媒体（ディスク型）
２…記録媒体（Ｘ−Ｙ走査型）
１１…基板
１２…電極膜
１２ａ…溝
１３…強誘電体膜
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明の記録媒体に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。【００２５】
図１は本発明の記録媒体を示し、図１（Ａ）はディスク型記録媒体の正面図、図１（Ｂ）はＸ−Ｙ走査型記録媒体の正面図、図２は要部の一例の拡大断面図、図３は要部の他例の拡大断面図である。【００２６】
図１に示すように、本発明の記録媒体としては、図１（Ａ）に示すように、ハードディスクドライブ等に使用される円盤状の記録媒体１や、図１（Ｂ）に示すように、Ｘ−Ｙ走査型の記録媒体２に適用が可能であるが、特に、これらに限定されるものではない。【００２７】
尚、以下の実施の形態においては、説明の便宜性のため、記録媒体１に適用した場合として説明する。【００２８】
記録媒体１は、図２に示すように、少なくとも、基板１１と、基板１１の上層（図示上側）に位置する電極膜１２と、電極膜１２の上層に位置する強誘電体膜１３と、を備え、強誘電体膜１３の分極の向きに基づいて高密度に情報を記録することができる。【００２９】
また、強誘電体膜１３の下層側特定部位には、その膜厚を変調することによって記録再生制御用信号が記録され、この記録再生制御用信号をプリフォーマット等として形成することにより、記録媒体１の一部にＲＯＭ機能を具備させることができる。【００３０】
この際、強誘電体膜１３の下層側特定部位の膜厚変調は、電極膜１２の上層側表面に形成された断面凹凸形状の誘電体膜（ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４等）によって構成することにより、図示しない信号読み取り装置での情報読み取りを安定して確保することができる。【００３１】
尚、強誘電体膜１３の下層側特定部位の膜厚変調は、図３に示すように、電極膜１２の上層側表面特定部位に溝１２ａを形成することによって構成することも可能である。【００３２】
この際、溝１２ａは、電極膜１２を貫通した環状の貫通溝とし、その貫通溝１２ａが加工されていない残余の電極膜１２は電気的な接続状態が確保されている。【００３３】
さらに、強誘電体膜１３の表面は、例えば、図２に示すように、エッチング加工等によって断面凹凸形状を形成した際の表面平滑化を維持するために、鏡面状に平滑化処理されることが好ましい。尚、基板１１は、Ｓｉ基板から膜厚０．１ｍｍ〜５ｍｍに構成されている。【００３４】
電極膜１２は、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）のうち、少なくとも一つ以上を主成分とする合金材料若しくは化合物材料から（最大）膜厚２０ｎｍ〜２００ｎｍに形成されている。尚、電極膜１２の材質は、例えば、図３に示し溝１２ａを形成した場合等、これらに限定されるものではない。【００３５】
強誘電体膜１３は、ＰｂＴｉＯ３、ＰＬＴ（Ｌａ添加ＰｂＴｉＯ３）、ＰＺＴ（ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３固溶体）、ＰＬＺＴ（Ｌａ添加ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３固溶体）、ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９（ＳＢＴ）、Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２（ＢＩＴ）、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３のうちの何れか一つから、（最大）膜厚２０ｎｍ〜２００ｎｍが用いられており、特に、自発分極値を大きく確保することを考慮すると、その材質にはＰｂＴｉＯ３を用いるのが好ましい。【００３６】
このような構成の記録媒体１においては、本実施の形態では、図４のフロー図に示すように、以下の手順（工程）を経ることによって成形される。【００３７】
尚、以下の説明においては、強誘電体膜１３の下層側特定部位の膜厚変調のために、電極膜１２の上層側表面に断面凹凸形状の誘電体膜を形成する場合を説明する。【００３８】
（ステップＳ１）
即ち、ステップＳ１では、例えば、基板材料としてガラスを用いてディスク型（図１参照）の記録媒体１を作製する場合、磁気ディスクや光ディスクと類似の公知の製造方法を用い、先ず、表面が鏡面研磨された円形のガラス板の中心部に、ディスクを回転させるためのスピンドルに固定するための同心円状の穴を形成したガラス基板を用意し、ステップＳ２へと移行する。【００３９】
（ステップＳ２）
ステップＳ２では、基板１１の上層に、電極膜１２としてのＴａ膜を、厚さ５０ｎｍで基板１１の全面に形成してステップＳ３へと移行する。【００４０】
（ステップＳ３）
ステップＳ３では、電極膜１２の上層に、誘電体膜であるＳｉＯ２膜を、厚さ３０ｎｍで電極膜１２の全面に形成してステップＳ４へと移行する。【００４１】
（ステップＳ４）
ステップＳ４では、誘電体膜の上層に、レジストを塗布し、フォトリソグラフィーの手法によって所定の凸凹形状に対応したパターン転写を行うことでレジストマスクを形成してステップＳ５へと移行する。【００４２】
（ステップＳ５）
ステップＳ５では、フッ素系のガスによる反応性イオンエッチングにより、ＳｉＯ２膜を貫通するようエッチングすることにより、レジストパターンをＳｉＯ２膜に凸凹として転写してステップＳ６へと移行する。【００４３】
（ステップＳ６）
ステップＳ６では、ＳｉＯ２膜の上層に、例えば、ＭＯＣＶＤ法を用いてＰＺＴの多結晶膜を厚さ１００ｎｍで形成してステップＳ７へと移行する。【００４４】
（ステップＳ７）
ステップＳ７では、そのＰＺＴの多結晶膜を５００℃で１０分間熱処理することによってＰＺＴの結晶化処理を行い、ステップＳ８へと移行する。【００４５】
（ステップＳ８）
ステップＳ８では、ＰＺＴを研磨した面をＣＭＰ加工することで、先に形成した誘電体膜パターンがＰＺＴ膜に転写されて凸凹になった部分も含めて、ディスクの記録面となる全面を平坦面として仕上げることができる。【００４６】
尚、図３に示すように、電極膜１２の上層側表面特定部位に溝１２ａを形成する場合には、上述したステップＳ３の工程後に、ステップＳ５の工程を行う。【００４７】
また、Ｔａ膜を電極膜とした場合には、同じくステップＳ６の工程によってＴａ膜のエッチング処理が可能なため、以降、ステップＳ７、ステップＳ８の工程を行うことによって所望のディスク状記録媒体を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明によれば、プリフォーマット作業を不要とすることができる記録媒体を提供することができる。
【図１】
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【図２】
2010016131.tif 000004
【図３】
2010016131.tif 000005
【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年1月25日(2011.1.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
その目的を達成するため、請求項１に記載の記録媒体は、強誘電体の分極の向きに基づいて高密度に情報を記録するために、少なくとも、基板と、該基板の上層に位置する電極膜と、該電極膜の上層に位置する強誘電体膜と、を備えた記録媒体において、前記強誘電体膜の下層側特定部位の膜厚を変調することによって記録再生制御用信号が記録され、前記強誘電体膜の下層側特定部位の膜厚変調は、前記電極膜の上層側表面特定部位に形成された溝によって形成されていることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
この際、前記強誘電体膜の下層側特定部位の膜厚変調は、前記電極膜の上層側表面特定部位に形成された溝によって形成されていることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
強誘電体の分極の向きに基づいて高密度に情報を記録するために、少なくとも、基板と、該基板の上層に位置する電極膜と、該電極膜の上層に位置する強誘電体膜と、を備えた記録媒体において、
前記強誘電体膜の下層側特定部位の膜厚を変調することによって記録再生制御用信号が記録され、
前記強誘電体膜の下層側特定部位の膜厚変調は、前記電極膜の上層側表面に対向配置された前記強誘電体膜裏面に形成された溝によって構成されていることを特徴とする記録媒体。
【請求項２】
前記強誘電体膜の下層側特定部位の膜厚変調は、前記電極膜の上層側表面特定部位に形成された溝によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の記録媒体。
【請求項３】
前記溝は前記電極膜を貫通した貫通溝であると共に、前記電極膜の前記貫通溝が加工されていない残余の前記電極膜は電気的に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の記録媒体。
【請求項４】
前記強誘電体膜の表面は、鏡面状に平滑化処理されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の記録媒体。
【請求項５】
前記基板は、Ｓｉ基板又はガラス基板であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の記録媒体。
【請求項６】
前記電極膜は、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）のうち、少なくとも一つ以上を主成分とする合金材料若しくは化合物材料から形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の記録媒体。
【請求項７】
前記強誘電体膜は、ＰｂＴｉＯ３、ＰＬＴ（Ｌａ添加ＰｂＴｉＯ３）、ＰＺＴ（ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３固溶体）、ＰＬＺＴ（Ｌａ添加ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３固溶体）、ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９（ＳＢＴ）、Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２（ＢＩＴ）、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３のうちの何れか一つが用いられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の記録媒体。
【請求項８】
基板の上層に電極膜を形成する電極膜形成ステップと、電極膜の上層に誘電体膜を形成する誘電体膜形成ステップと、誘電体膜の上層にレジストを塗布して所定の凹凸形状に対応したパターンを転写するレジストマスク形成ステップと、エッチング加工によってレジストパターンで凹凸を形成する凹凸形成ステップと、強誘電体膜としての多結晶膜形成並びに結晶化処理を行う強誘電体膜仕上げステップと、を備えていることを特徴とする記録媒体成形方法。
【請求項９】
前記エッチング加工は、フッ素系ガスによる反応性イオンエッチング法を用いて誘電体膜を貫通するようにエッチング加工を行うことにより、レジストパターンで凹凸を形成することを特徴とする請求項８に記載の記録媒体成形方法。
【請求項１０】
基板の上層に電極膜を形成する電極膜形成ステップと、電極膜の上層にレジストを塗布して所定の凹凸形状に対応したパターンを転写するレジストマスク形成ステップと、エッチング加工によってレジストパターンで電極膜に溝を形成する溝形成ステップと、強誘電体膜としての多結晶膜形成並びに結晶化処理を行う強誘電体膜仕上げステップと、を備えていることを特徴とする記録媒体成形方法。
【国際調査報告】
2010016131.tif 000007
2010016131.tif 000008