(57)【要約】  【課題】  磁気記録媒体、ＤＮＡチップ、触媒基板等に好適なナノホール構造体の効率的で低コストな製造方法、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適であり、大容量で高速記録が可能な磁気記録媒体の効率的で低コストな製造方法等の提供。  【解決手段】  金属層上に、ブリネル硬度が該金属層の金属のブリネル硬度未満である導電性材料を配し、該導電性材料を用いてナノホール形成用起点を形成した後、前記金属層にナノホール形成処理を行うナノホール構造体の製造方法である。基板上に、請求項１から３のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法によりナノホール構造体を形成するナノホール構造体形成工程と、該ナノホール構造体におけるナノホールの内部に磁性材料を充填する磁性材料充填工程とを含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法である。【選択図】        図２７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属層上に、ブリネル硬度が該金属層の金属のブリネル硬度未満である導電性材料を配し、該導電性材料を用いてナノホール形成用起点を形成した後、前記金属層にナノホール形成処理を行うことを特徴とするナノホール構造体の製造方法。
【請求項２】
ナノホール形成用起点が、導電性材料に形成した凹部である請求項１に記載のナノホール構造体の製造方法。
【請求項３】
ナノホール形成用起点が、導電性材料と金属層の金属との合金である請求項１に記載のナノホール構造体の製造方法。
【請求項４】
基板上に、請求項１から３のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法によりナノホール構造体を形成するナノホール構造体形成工程と、該ナノホール構造体におけるナノホールの内部に磁性材料を充填する磁性材料充填工程と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５】
請求項４に記載の磁気記録媒体の製造方法により得られ、基板上に形成されたナノホール構造体に複数形成されたナノホールの内部に磁性材料を有してなることを特徴とする磁気記録体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体、ＤＮＡチップ、触媒基板等に好適なナノホール構造体及びその効率的で低コストな製造方法、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適であり、大容量で高速記録が可能な磁気記録媒体及びその効率的で低コストな製造方法、並びに、該磁気記録媒体を用いた磁気記録装置及び磁気記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＴ産業等における技術革新に伴い、磁気記録媒体の大容量化・高速化・低コスト化の研究開発が盛んに行われてきている。該磁気記録媒体の大容量化・高速化・低コスト化のためには、該磁気記録媒体における記録密度の向上が必須である。従来より、該磁気記録媒体における連続磁性膜の水平記録により、該磁気記録媒体の記録密度を向上させる試みがなされてきたが、技術的には限界を迎えつつある。その理由は、第一に、前記連続磁性膜を形成する磁性粒子の結晶粒が大きいと複雑磁区を生じてノイズが大きくなってしまう一方、これを避けるために前記結晶粒を小さくすると熱揺らぎにより、磁化が経時的に減少してエラーが生じてしまうからである。第二に、前記磁気記録媒体の記録密度を高めると相対的に記録減磁界が大きくなるため、該磁気記録媒体の保磁力を大きくする必要がある一方、記録ヘッドの書込み能力が不足してオーバーライト特性が確保できなくなるからである。
【０００３】
最近では、前記水平記録に代わる新しい記録方式に関する研究が盛んに行われてきている。その一つが、前記磁気記録媒体における磁性膜を、連続膜とせずにドット、バー、ピラー等のパターン状とし、そのサイズをナノメートルスケールにすることにより複雑磁区ではなく単磁区構造としたパターンドメディアを用いる記録方式である（非特許文献１参照）。他の一つが、前記水平記録に比し、記録減磁界が小さいため高密度化が可能で、記録層を極端に薄くする必要がないため記録磁化の熱揺らぎに対する耐性向上が可能である垂直記録による記録方式である（特許文献１参照）。該垂直記録による記録方式については、軟磁性膜と垂直磁化膜とを併用する提案などがなされているが（特許文献２参照）、単磁極ヘッドによる書込み性が十分でない等の点で、軟磁性下地層を形成する提案（特許文献３参照）などが更になされている。前記垂直記録による記録方式にて磁気記録媒体に対し、磁気記録を行う一例としては、図１に示すように、垂直磁気記録方式の書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）１００の主磁極１０２を、磁気記録媒体の記録層３０に対向させる。該磁気記録媒体は、基板上に、軟磁性層１０と中間層（非磁性層）２０と記録層（垂直磁化膜）３０とをこの順に有している。書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）１００の主磁極１０２から記録層（垂直磁化膜）３０側へと高い磁束密度で入力された記録磁界は、記録層（垂直磁化膜）３０から軟磁性層１０へと、軟磁性層１０から書込兼読取用ヘッド（ライト＆リードヘッド）１００の後半部１０４へと流れ、磁気回路が形成される。後半部１０４における記録層（垂直磁化膜）３０との対向する部分は、大面積に形成されているので、記録層（垂直磁化膜）３０に与える磁化の影響はない。該磁気記録媒体における軟磁性層１０は、書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）１００の機能までも担っている。
【０００４】
しかし、この場合、軟磁性層１０が、書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）１００から入力された記録磁界以外に、外部から漏洩してくる浮遊磁界までも記録層（垂直磁化膜）３０に対し集中させ磁化させてしまい、記録ノイズが大きくなってしまうという問題がある。一方、上述の磁性膜をパターン状にする場合には、該パターニングが容易でなく高コスト等の問題がある。他方、上述の軟磁性下地層を形成する場合には、磁気記録の際に前記単磁極ヘッドと該軟磁性層下地層との間の距離を短くしなければならず、該距離が大きいと、図２Ａ及びＢに示すように書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）１００から軟磁性下地層１０に向かう磁束が距離と共に発散してしまい、軟磁性下地層１０上に設けられた記録層（垂直磁化膜）３０の下部では広がった磁界での記録しかできず、大きなビットしか書けないという問題がある。この場合、書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）１００による書込み電流も増やさなくてはならず、また、大きなビットを書いた後で小さなビットを書くと、大きなビットの消し残りが大きくなり、オーバーライト特性が悪化してしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、前記パターンドメディアを用いる記録方式と、前記垂直記録による記録方式とを併せた新しい磁気記録媒体として、陽極酸化アルミニウムナポアのポア中に磁性金属を充填してなる磁気記録媒体も提案されている（特許文献４参照）。該磁気記録媒体は、図３に示すように、基板１１０上に、下地電極層１２０と陽極酸化アルミニウムナポア１３０（アルミニウムナ層）とをこの順に有してなり、陽極酸化アルミニウムナポア１３０（アルミニウムナ層）には多数のアルミニウムナポアが秩序配列して形成されており、該アルミニウムナポア中に強磁性金属が充填されて強磁性層１４０が形成されている。
【０００６】
しかしながら、この場合、陽極酸化アルミニウムナポア１３０を秩序配列させるためには、通常５００ｎｍを超える厚みものアルミニウムナ層が必要となり、たとえ前記軟磁性下地層を設けたとしても高密度記録を行うことができないという問題がある。このため、陽極酸化アルミニウムナポア１３０（アルミニウムナ層）を研磨して厚みを薄くすることも検討されているが、該研磨は容易でない上に時間を要し高コストであり、品質劣化の原因となるという問題がある。実際、１Ｔｂ／ｉｎ２をターゲットにした線記録密度１５００ｋＢＰＩで磁気記録を行うためには、前記単磁極ヘッドと前記軟磁性下地層との間の距離を２５ｎｍ程度にし、陽極酸化アルミニウムナポア１３０（アルミニウムナ層）の厚みを２０ｎｍ程度にする必要があり、陽極酸化アルミニウムナポア１３０（アルミニウムナ層）の研磨の手間等が大きな問題となる。
【０００７】
なお、前記陽極酸化アルミニウムナポア中に磁性材料を充填してなる磁気記録媒体は、該陽極酸化アルミニウムナポアが露出面に対して垂直方向に細長く（高アスペクト比で）成長しているため、垂直方向に磁化し易く、この充填された磁性材料の形状異方性により、熱揺らぎに強いという利点がある。また、通常、前記陽極酸化アルミニウムナポアがハニカム型の六方最密格子状に自己組織化的に発生するため、リソグラフィ的手法で１ドットずつドット形成する方法に較べて低コストで製造することができるという利点がある。
【０００８】
しかしながら、前記陽極酸化アルミニウムナポアは、六方最密格子等のような、あくまで２次元的に配列形成されるので、磁気記録的な観点からは、隣り合うビット列の間に間隙を設けることができないという問題がある。即ち、前記パターンドメディアにおいては、１ドットに１ビットを記録するのが理想であるが、線方向（円周方向）と同じピッチで半径方向にもドットが存在するため、隣り合うトラックへのクロスライト又はクロクリードが生じてしまうという致命的な問題がある。そこで、例えば、図４に示すように、１ビット（図４中の６３）を数個から数１０個又はそれ以上のドット（図４Ａ及びＢ中の６１）にせざるを得ないが、この場合でも、依然として、前記クロスライト又はクロスリードが生じてしまうという問題が存在する。
【０００９】
そこで、前記陽極酸化アルミニウムナポアを理想配列の状態で得ることが望まれるが、従来においては、このような技術として、以下の２つの方法が知られている。
一つは、一旦、通常の陽極酸化法によってアルミニウム基板に対して十〜数百μｍの厚みの陽極酸化アルマイト部を形成し、ポア下端部の配列を十分に自己組織化、秩序化させた後で該アルマイト部を剥離し、その後、剥離した該アルマイト部と前記アルミニウム基板との界面に残った、規則配列した微細な凹部を起点にして再度、陽極酸化法によって所望の深さの理想配列を有する陽極酸化アルマイトポアを得る「２段階陽極酸化法」である。即ち、この２段階陽極酸化法では、図５に示すように、まず、スパッタ法等によって、磁気ディスク用の表面が平滑な基板１１上に軟磁性下地層（図中では省略）を形成し、厚めのアルミニウム層１を形成する。図６に示すように、アルミニウム層１を、陽極酸化法によってアルマイトポア２を形成し、アルマイトポア２の底を自己組織化によって秩序配列させる。アルマイトポア２の配列は、陽極酸化開始時は乱雑状態にあるものの、陽極酸化の進行に伴って秩序状態になるが、秩序状態にあるには最低でも１０μｍ程度は陽極酸化を進行させることが必要となり、このため、アルミニウム層１の厚みも１０μｍ又はそれ以上とすることが必要とされる。そして、図７に示すように、形成したアルマイトポア２部を、例えばクロム・リン酸等の酸性水溶液中で剥離除去することにより、表面に秩序配列した凹凸パターンを有するアルミニウム層１を作製し、図８に示すように、それを再び同条件で陽極酸化することによって所望の深さの秩序配列したアルマイトポア２を得ていた。この２段階陽極酸化法は、その原理として自己組織化のみを利用しているため、大面積化に適しているという利点がある。
【００１０】
しかし、この場合、前記アルミニウム層を厚めに形成することが必要な上に、形成した該アルミニウム層を長時間かけて陽極酸化することが必要になり、スループットが非常に悪いという問題がある。例えば、ＨＤ膜に必要とされるような表面粗さＲａがｎｍレベルの平滑性を有する、厚み１０μｍ以上のアルミニウム層を、成長速度３０ｎｍ／ｍｉｎでスパッタ法により形成する場合には、５時間もの時間が必要となる。一枚の基板から大量のチップが作製可能な半導体プロセスと異なり、一枚の基板から一枚の磁気記録媒体しか作製できないＨＤにおいては、このような長時間プロセスを量産に対応させることは現実的でない。また、得られる理想配列にも制限があり、個々のドメイン内では理想配列が得られるもののそのドメインサイズはμｍサイズレベル（図９Ｃ）までであり、例えば、ＨＤ基板サイズでシングルドメイン構造となるようなもの（図９Ｂ）を得ることは不可能であるという問題がある。また、現在公知の陽極酸化条件の場合、アルマイトポアのピッチも、電圧２５Ｖ、４０Ｖ、１９５Ｖの時の６０ｎｍ、１００ｎｍ、５００ｎｍの３種類に限定され、超高密度記録ＨＤで期待されるような２０〜３０ｎｍピッチのものを作製することはできないという問題がある（非特許文献２参照）。
【００１１】
他の一つは、電子線リソグラフィ、近接場光リソグラフィ等のナノサイズ加工の可能なパターンニング技術を用いて、電着ＮｉやＳｉＣ等の高硬度材料を使った理想配列のモールドパターンを形成しておき、これを直接、アルミニウム層の表面にプレス転写する「ダイレクトプリント法」、あるいは、アルミニウム層の表面に塗布したポリマー等にプレス転写した後、ポリマーごとアルミニウム表面をエッチングすることで、２段階陽極酸化法と同様に、起点となる凹凸を形成し、これを陽極酸化することにより、所望の深さのアルマイトポアを得るという「インプリント法」である。
即ち、前記ダイレクトプリント法を用いたパターンドメディア用アルマイトの作製プロセスにおいては、図１０に示すように、まず、スパッタ法等によって、磁気ディスク用の表面が平滑な基板１１上に軟磁性下地層（図中では省略）を形成し、厚みが１００ｎｍ程度のアルミニウム層１を形成し、図１１に示すように、アルミニウム層１にＮｉ、ＳｉＣ等の高硬度材料で作製したナノパターンモールドを１〜４ｔｏｎ／ｃｍ２等の圧力でプレス転写した後で、図１２に示すように、陽極酸化することによって秩序配列したアルマイトポアを得る（図１３参照）。また、前記インプリント法を用いたパターンドメディア用アルマイトの作製プロセスにおいては、図１４に示すように、まず、スパッタ法等によって、磁気ディスク用の表面が平滑な基板１１上に軟磁性下地層（図中では省略）を形成し、厚みが１００ｎｍ程度のアルミニウム層１を形成し、図１５に示すように、アルミニウム層１にレジスト層６を積層する。そして、図１６に示すように、レジスト層６に、Ｎｉ、ＳｉＣ等の高硬度材料で作製したナノパターンモールドをプレス転写した後（図１７参照）、図１８に示すように、残レジスト層６を剥離除去した後、図１９に示すように、陽極酸化することによって秩序配列したアルマイトポアを得る。
このダイレクトプリント法又はインプリント法においては、前記２段階陽極酸化と異なり、ピッチはリソグラフィの限界の中で自由であり、また、モールドサイズ内ではシングルドメイン構造が保証されるという利点がある。
【００１２】
しかし、前記ダイレクトプリント法の場合、秩序配列したアルマイトポアを実際に１〜２．５インチハードディスク媒体サイズで実現しようとすると、前記アルミニウム層に直接、凹凸をプレス転写する際に極めて大きな圧力が必要になるため、前記アルミニウム層が設けられた基板乃至モールドそのものに割れが生じたり、歪んだりしてＨＤ磁気記録媒体に要求される面精度が得られなくなるという問題がある。また、前記インプリント法の場合、プレス転写前後でポリマーを塗布し、パターンを転写し、エッチングし、残ポリマーを剥離除去することが必要になり、３工程増となり、コスト高となり、生産性が低いという問題がある。
【００１３】
【非特許文献１】Ｓ．Ｙ．Ｃｈｏｕ  Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ  ８５(４)，６５２(１９９７)
【非特許文献２】Ｍａｓｕｄａ  ｅｔ  ａｌ．,Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃ．Ｂ  Ｖｏｌ．１９（２），ｐ５６９（２００１）
【特許文献１】特開平６−１８０８３４号公報
【特許文献２】特開昭５２−１３４７０６号公報
【特許文献３】特開２００１−２８３４１９号公報
【特許文献４】特開２００２−１７５６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、磁気記録媒体をはじめ、ＤＮＡチップ、触媒基板等の各種分野に好適なナノホール構造体及び該ナノホール構造体を破損等が生ずることがなく効率的かつ低コストに製造することが可能な製造方法、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適であり、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がなく、極めて高品質な磁気記録媒体及び該磁気記録媒体を基板等に破損等が生ずることがなく効率的かつ低コストに製造することが可能な製造方法、並びに、該磁気記録媒体を用い、書込み効率が大幅に向上し、書込み電流が小さくて済み、オーバーライト特性に優れた磁気記録装置及び磁気記録方法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】
【００１５】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞  金属層上に、ブリネル硬度が該金属層の金属のブリネル硬度未満である導電性材料を配し、該導電性材料を用いてナノホール形成用起点を形成した後、前記金属層にナノホール形成処理を行うことを特徴とするナノホール構造体の製造方法である。
該ナノホール構造体の製造方法においては、金属層上に、ブリネル硬度が該金属層の金属のブリネル硬度未満である導電性材料を配し、該導電性材料を用いて前記金属層にナノホール形成用起点を形成した後、前記金属層にナノホール形成処理を行う。このため、前記ナノホール形成用起点を形成する際に前記金属層に割れ、破損等が生ずることがない。
【００１６】
＜２＞  本発明の前記ナノホール構造体の製造方法により製造されることを特徴とするナノホール構造体である。
該ナノホール構造体は、前記ナノホールに磁性材料を充填しておけばハードディスク装置等の磁気記録媒体とすることができ、また、前記ナノホールにＤＮＡ等を配しておけばＤＮＡチップ等とすることができ、前記ナノホールに抗体等を配しておけば蛋白質検出装置、診断装置等をすることができ、前記ナノホールに例えばカーボンナノチューブ形成用等の触媒金属を充填しておけば、カーボンナノチューブ等の形成基板、電界放出装置等とすることができる。
【００１７】
＜３＞  基板上に、本発明の前記ナノホール構造体の製造方法によりナノホール構造体を形成するナノホール構造体形成工程と、該ナノホール構造体におけるナノホールの内部に磁性材料を充填する磁性材料充填工程とを含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法である。
該磁気記録媒体の製造方法では、前記ナノホール構造体形成工程において、基板上に、上述した本発明のナノホール構造体を形成する。即ち、前記基板上に金属層を形成し、該金属層上に、ブリネル硬度が該金属層の金属のブリネル硬度未満である導電性材料を配し、該導電性材料を用いて前記金属層にナノホール形成用起点を形成した後、前記金属層にナノホール形成処理を行う。その結果、前記基板上に本発明の前記ナノホール構造体が形成される。このとき、前記ナノホール形成用起点は、前記特定のブリネル硬度を有する前記導電性材料に形成されるため、前記ナノホール形成用起点の形成の際に前記基板に割れ、破損等が生ずることがない。次に、前記磁性材料充填工程において、前記ナノホールの内部に磁性材料を充填する。その結果、前記ナノホールに前記磁性材料が充填されてなる磁気記録媒体が、効率よく製造される。
前記磁気記録媒体の製造方法の一態様においては、前記ナノホール形成用起点が、前記導電性材料に形成した凹部であり、例えば、前記ナノホール形成用起点が、前記モールドを用いて導電性材料に刻印により形成されてなる。このとき、前記導電性材料は、前記特定のブリネル硬度を有するので、前記モールドに加える圧力が大きくなくとも、前記基板上に形成した前記金属層上に配された前記導電性材料に容易に前記ナノホール形成用起点を刻印することができ、該ナノホール形成用起点を形成する際に、従来におけるように、前記基板に割れ、破損等が生ずることがない。
前記磁気記録媒体の製造方法の他の態様においては、前記ナノホール形成用起点が、導電性材料と金属層の金属との合金であり、例えば、前記導電性材料と前記金属層の金属との合金が、該導電性材料と該金属層とが接触した状態で加熱することにより形成されてなる。このとき、前記ナノホール形成用起点を形成する時に、前記基板に大きな圧力を印加することがないため、従来におけるように、前記基板に割れ、破損等が生ずることがない。
【００１８】
＜４＞  本発明の前記磁気記録媒体の製造方法により得られ、基板上に形成されたナノホール構造体に複数形成されたナノホールの内部に磁性材料を有してなることを特徴とする磁気記録体である。
該磁気記録媒体においては、前記磁性材料が充填されたナノホールが規則的に配列してなるナノホール列が一定間隔で配列しているので、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がなく、極めて高品質である。そして、該磁気記録媒体は、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適である。
【００１９】
＜５＞  前記＜４＞に記載の磁気記録媒体と、垂直磁気記録用ヘッドとを有することを特徴とする磁気記録装置である。該磁気記録媒体においては、前記磁気記録媒体に対し、前記垂直磁気記録用ヘッドが記録を行うので、該磁気記録媒体は、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がなく、極めて高品質である。また、前記磁気記録媒体に対し、単磁極ヘッド等の前記垂直磁気記録用ヘッドを用いて磁気記録を行うと、該垂直磁気記録用ヘッドと前記軟磁性層との間の距離が、前記多孔質層の厚みよりも短く、前記強磁性層の厚みと略等しくなるため、前記多孔質層の厚みに拘らず前記強磁性層の厚みだけで、前記垂直磁気記録用ヘッドからの磁束の集中、使用される記録密度での最適な磁気記録再生特性などが制御可能となる。この場合、図２０に示すように、前記単磁極ヘッド（書込兼読取用ヘッド１００）からの磁束が前記強磁性層（垂直磁化膜）３０に集中する結果、従来の磁気記録装置に比し、書込み効率が大幅に向上し、書込み電流が小さくて済み、オーバーライト特性が著しく向上する。
＜６＞  前記＜４＞に記載の磁気記録媒体に対し、垂直磁気記録用ヘッドを用いて記録を行うことを含むことを特徴とする磁気記録方法である。該磁気記録方法においては、前記磁気記録媒体に対し、前記垂直磁気記録用ヘッドが記録を行うので、該磁気記録媒体は、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がない。また、前記磁気記録媒体に対し、単磁極ヘッド等の前記垂直磁気記録用ヘッドを用いて磁気記録を行うと、該垂直磁気記録用ヘッドと前記軟磁性層との間の距離が、前記多孔質層の厚みよりも短く、前記強磁性層の厚みと略等しくなるため、前記多孔質層の厚みに拘らず前記強磁性層の厚みだけで、前記垂直磁気記録用ヘッドからの磁束の集中、使用される記録密度での最適な磁気記録再生特性などが制御可能となる。この場合、図２０に示すように、前記単磁極ヘッド（書込兼読取用ヘッド１００）からの磁束が前記強磁性層（垂直磁化膜）３０に集中する結果、従来の磁気記録装置に比し、書込み効率が大幅に向上し、書込み電流が小さくて済み、オーバーライト特性が著しく向上する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、従来における問題を解決することができ、磁気記録媒体をはじめ、ＤＮＡチップ、触媒基板等の各種分野に好適なナノホール構造体及び該ナノホール構造体を破損等が生ずることがなく効率的かつ低コストに製造することが可能な製造方法、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適であり、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がなく、極めて高品質な磁気記録媒体及び該磁気記録媒体を基板等に破損等が生ずることがなく効率的かつ低コストに製造することが可能な製造方法、並びに、該磁気記録媒体を用い、書込み効率が大幅に向上し、書込み電流が小さくて済み、オーバーライト特性に優れた磁気記録装置及び磁気記録方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（ナノホール構造体及びその製造方法）
本発明のナノホールの製造方法は、ナノホール形成用起点形成工程と、ナノホール形成処理工程とを含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程を含む。
【００２２】
−ナノホール形成用起点形成工程−
前記ナノホール形成用起点形成工程は、金属層上に、ブリネル硬度が該金属層の金属のブリネル硬度未満である導電性材料を配し、該導電性材料を用いてナノホール形成用起点を形成する工程である。
【００２３】
−−金属層−−
前記金属層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属単体、合金などのいずれであってもよく、その中でも、例えば、アルミニウムが特に好ましい。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２４】
前記金属層の形成は、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、前記金属層の材料をスパッタ法（スパッタリング）、蒸着法などにより好適に行うことができる。該金属層の形成条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。なお、前記スパッタ法の場合、前記金属層の材料で形成されたターゲットを用いてスパッタリングを行うことができる。この場合に用いる前記ターゲットは、高純度であるのが好ましく、前記金属層の材料がアルミニウムである場合には、９９．９９０％以上であるのが好ましい。
【００２５】
前記金属層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、５００ｎｍ以下が好ましく、５〜２００ｎｍがより好ましい。
前記金属層の厚みが、５００ｎｍを超えると、ナノホール内に他の材料等を充填するのが困難になることがある。
【００２６】
前記形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、板状、円板状（ディスク状）、などが好適に挙げられる。これらの中でも、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合には、円板状（ディスク状）であるのが好ましい。
なお、前記形状が前記板状、円板状等である場合には、前記ナノホール（細孔）は、これらの一の露出面（板面）に対し、略直交する方向に形成するのが好ましい。
【００２７】
−−導電性材料−−
前記導電性材料としては、前記金属層の材料よりも低硬度のものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、そのブリネル硬度が、前記金属層の金属のブリネル硬度未満であるものが好ましく、前記金属層の金属のブリネル硬度の１／５以下であるものがより好ましく、前記金属層の金属のブリネル硬度の１／１０以下であるものが特に好ましい。
前記導電性材料のブリネル硬度が、前記金属層の金属のブリネル硬度以上であると、該導電性材料に前記ナノホール形成用起点を形成する際に前記金属層の硬度が高すぎるため、該金属層に割れ、破損等が生じるおそれがある。
なお、前記ブリネル硬度としては、例えば、Ｉｎでは０．９、Ｓｎでは５．３、Ｂｉでは７であり、なお、前記金属層の材料として好適なＡｌでは１７とされている（日本金属学会編「金属データブック」参照）。
【００２８】
前記導電性材料の具体例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、金属が好適に挙げられ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｂｉ、及びこれらの合金から選択される少なくとも１種であるのが好ましく、Ｉｎが特に好ましい。
前記導電性材料が前記材料で形成されている場合には、該導電性材料に前記ナノホール形成用起点を形成するのが容易であり、かつ大きな力を前記金属層に印加することが必要なく、前記ナノホール形成用起点を形成する際に前記金属層等に割れ、破損等の問題が生じない点で有利である。
【００２９】
また、前記導電性材料としては、前記金属層の金属の融点未満の温度で該金属と共晶化可能であるものが好ましく、１００〜７００℃で前記金属層の金属と共晶化可能であるものがより好ましい。なお、このような導電性材料としては、例えば、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｂｉ、これらの合金が好ましく、Ｉｎが特に好ましい。
前記導電性材料が前記金属層の金属の融点未満の温度で該金属と共晶化不能である場合には、前記ナノホール形成用起点を形成する際に前記導電性材料と前記金属層の金属との合金を形成することができず、効率よく前記ナノホール形成用起点を形成することができないことがある。
【００３０】
−−ナノホール形成用起点−−
前記ナノホール形成用起点としては、前記ナノホールを形成するための起点として機能するものである限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記導電性材料に形成した凹部、前記導電性材料と前記金属層の金属とで形成した合金、などが好適に挙げられる。
【００３１】
前記凹部としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、その深さが、前記金属基板の表面の表面粗さＲａの１０倍以上であるのが好ましく、１０〜２０ｎｍであるのがより好ましい。
前記凹部の深さが、前記金属層の金属の表面粗さＲａの１０倍未満であると、前記ナノホール形成用起点として十分に機能しないことがあり、前記ナノホールの形成効率に劣ることがある。
【００３２】
前記凹部の径（開口径）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、形成する前記ナノホールの径の１／３以上であるのが好ましく、該ナノホールの径の１／２以上であるのがより好ましい。
前記凹部の径（開口径）が、形成する前記ナノホールの径（開口径）の１／３未満であると、前記ナノホール形成用起点として十分に機能しないことがある。
【００３３】
前記ナノホール形成用起点が前記凹部である場合、該ナノホール形成用起点の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、モールドを用いて前記導電性材料を押圧して刻印により形成する方法、などが好適に挙げられる。
この場合、前記導電性材料は、前記金属層上に層状に形成されているのが好ましい。また、この場合、前記モールドにおけるパターンが前記導電性材料に刻印、即ちダイレクトプリント法により形成されるが、該導電性材料のブリネル硬度が、前記金属層の金属のブリネル硬度未満であるので、前記刻印（ダイレクトプリント）時におけるプレス圧を下げることができ、レジスト等を使用した場合に比し工程数を減らすことができ、また、高プレス圧印加による前記基板に歪みや割れ等の欠陥が生ずるのを効果的に抑制することができる。
【００３４】
前記モールドとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記導電性材料に、前記凹部を刻印により形成するための凸部を有するものが好ましい。
前記凸部の形状、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、角錐形状、円錐形状、半円形状（半球形状）、山形状などが挙げられる。
前記モールドの材質としては、特に制限はなく、高硬度の材料として知られているものの中から適宜選択することができ、例えば、Ｎｉ、ＳｉＣなどが特に好適に挙げられる。
前記モールドにより前記導電性材料に刻印を行う場合の圧力としては、前記金属層に割れ、破損等が生じない限り、特に制限はなく、例えば、直径２．５インチの円形当り、１０トン以下の圧力であるのが好ましく、５トン以下の圧力であるのがより好ましく、１トン以下の圧力であるのが特に好ましい。
前記圧力が、直径２．５インチの円形当り、１０トン超であると、刻印の際に反り、割れ、変形等が生じることがある。
【００３５】
前記合金の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（１）スルーホール型のマスク、通常のリソグラフィ等を利用して、前記金属層（アルミニウム層）上に、該金属層の材料（アルミニウム）と共晶化可能な前記導電性材料（金属）によるパターンを形成し、該パターン部を昇温して該導電性材料（金属）と前記金属層の材料とを合金化させる方法、（２）スルーホール型のマスク、通常のリソグラフィ等を利用して、一旦、平滑な表面の部材（基板）上に、前記金属層の材料と共晶化可能な前記導電性材料（金属）によるパターンを形成し、該パターンと前記金属層（アルミニウム層）とを密着させた状態で昇温することにより、該パターン部と接触した前記金属層の材料を合金化させる方法、（３）スルーホール型のマスク、通常のリソグラフィ等を利用して、一旦、平滑な表面の熱収縮フィルム上に、前記金属層の材料と共晶化可能な前記導電性材料（金属）によるパターンを形成し、該熱収縮フィルムを熱収縮させてから、該熱収縮フィルム上に形成した前記パターンと前記金属層（アルミニウム層）とを密着させた状態で昇温することにより、該パターンと接触した前記金属層（アルミニウム層）を合金化させる方法、などが好適に挙げられる。
前記（１）から（３）の方法の場合、前記ナノホール形成用起点を形成するに際し、前記金属層に高プレス圧を印加する必要がないので、レジスト等を使用した場合に比し工程数を減らすことができ、また、高プレス圧印加による前記基板に歪みや割れ等の欠陥が生ずるのを効果的に抑制することができる。
【００３６】
なお、前記（２）の方法において用いる前記基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス、セラミックス、などが挙げられる。前記（３）の方法の場合、前記導電性材料によるパターンを微細に形成しておく必要がないため、前記ナノホール形成用起点の形成が容易である点で好ましい。また、前記熱収縮フィルムを収縮させるのに必要な温度と、前記導電性材料（金属）が軟化する温度とが近くなるようにしておくと、該熱収縮フィルムの収縮時に該熱収縮フィルムにストレスがかかって前記導電性材料（金属）によるパターンがくずれるのを防止することができる。
【００３７】
この場合、前記導電性材料としては、上述した、前記金属層の金属の融点未満の温度で該金属と共晶化可能であるものが好ましく、１００〜７００℃で前記金属層の金属と共晶化可能であるものがより好ましい。なお、このような導電性材料としては、例えば、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｂｉ、これらの合金などが好ましく、Ｉｎが特に好ましい。
また、前記加熱の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１００〜７００℃が好ましく、４００〜６００℃がより好ましい。
前記加熱の温度が、１００℃未満であると、前記導電性材料が前記金属層の材料と共晶化せず、合金が形成されないことがあり、一方、７００℃を超えると、前記金属層の材料がアルミニウム等である場合には該金属層自体が溶融してしまうことがある。
【００３８】
前記ナノホール形成用起点の前記金属層上での位置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記ナノホール構造体を磁気記録媒体に適用する場合には、前記ナノホール形成用起点が規則的に配列してなる列（ナノホール形成用起点列）が一定間隔で配列しているのが好ましく、また、前記ナノホール形成用起点が、同心円状及び螺旋状の少なくともいずれかに位置するのが好ましく、前記金属層が円形である場合には、隣接するナノホール形成用起点列におけるナノホール形成用起点が、前記金属層の半径方向に配列しているのがより好ましい。
これらの場合、得られる磁気記録媒体を、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録を可能とし、大容量化でき、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がなく、極めて高品質なものとすることができる点で有利である。
【００３９】
前記ナノホール形成用起点の隣接するものどうしの間隔としては、５〜５００ｎｍが好ましく、１０〜６０ｎｍがより好ましい。
【００４０】
−ナノホール形成工程−
前記ナノホール形成工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、陽極酸化処理、エッチング処理、などが好適に挙げられる。これらの中でも、前記金属層の板面に略直交する方向に多数のナノホールを略等間隔にかつ均等に配列形成することができる等の点で、陽極酸化処理が特に好ましい。
前記陽極酸化処理の場合、硫酸、リン酸あるいはシュウ酸の水溶液中で、前記金属層に接する電極を陽極として電気分解エッチングさせることにより行うことができる。該電極としては、前記金属層を形成するのに先立って形成した、後述の軟磁性下地層、電極層などが挙げられる。前記陽極酸化処理を行うと、前記ナノホール形成用起点上にのみ、効率的に前記ナノホールを一定間隔で形成することができる点で有利である。
【００４１】
なお、前記陽極酸化処理における電解液の種類、濃度、温度、時間等としては、特に制限はなく、形成するナノホールの数、大きさ、アスペクト比等に応じて適宜選択することができる。例えば、前記電解液の種類としては、隣接する前記ナノホール列の間隔（ピッチ）が、１５０ｎｍ〜５００ｎｍである場合は、希釈リン酸溶液が好適に挙げられ、８０ｎｍ〜２００ｎｍである場合は、希釈蓚酸溶液が好適に挙げられ、１０ｎｍ〜１５０ｎｍである場合は、希釈硫酸溶液が好適に挙げられる。いずれの場合も、前記ナノホールのアスペクト比の調整は、陽極酸化処理後にリン酸溶液に浸漬させて前記ナノホール（アルミニウムナポア）の直径を増加させることにより行うことができる。
【００４２】
前記陽極酸化処理における印加電圧としては、例えば、次式、ナノホール（列）の間隔（ｎｍ）÷Ａ（ｎｍ／Ｖ）  （ただし、Ａ＝１．０〜４．０）、で与えられる値の電圧を選択するのが好ましい。
前記電圧が、前記式で与えられる範囲から選択される値であると、ライン状に前記ナノホールを配列させることができる等の点で有利である。
【００４３】
前記ナノホール形成においては、前記ナノホール形成用起点が前記凹凸である場合には、前記陽極酸化処理等は該凹部に選択的に生じ、該凹部にナノホールが形成される。また、前記ナノホール形成用起点が前記合金である場合には、前記陽極酸化処理等は該合金部に優先的に生じ、該合金部にナノホールが形成される。
【００４４】
本発明のナノホール構造体の製造方法により製造される本発明のナノホール構造体は、前記ナノホール形成処理により、前記金属層（アルミニウム）から変化した絶縁層（アルミニウムナ）に、前記ナノホールが規則的に配列してなるナノホール列が一定間隔で配列してなるものが好ましく（図２１及び図２２参照）、その材料、形状、構造、大きさ等について目的に応じて適宜選択することができる。
【００４５】
前記ナノホールとしては、前記ナノホール構造体を貫通して孔として形成されていてもよいし、前記ナノホール構造体を貫通せず穴（窪み）として形成されていてもよいが、例えば、前記ナノホール構造体を前記磁気記録媒体として使用する場合には、前記ナノホールが前記ナノホール構造体を貫通する貫通孔として形成されているのが好ましい。
【００４６】
前記構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合には、既存のハードディスク等の大きさに対応した大きさが好ましく、前記ナノホール構造体をＤＮＡチップ等に適用する場合には、既存のＤＮＡチップ等の大きさに対応した大きさが好ましく、前記ナノホール構造体を電界放出装置用のカーボンナノチューブ等の触媒基板に適用する場合には、電界放出装置に対応した大きさが好ましい。
【００４７】
前記ナノホール列の配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、一方向に平行に配列していてもよいし、同心円状及び螺旋状の少なくともいずれかに配列していてもよい。前記ナノホール構造体をＤＮＡチップ等に適用する場合には前者の配列が好ましく、前記ナノホール構造体をハードディスク、ビデオディスク等の前記磁気記録媒体に適用する場合には後者の配列が好ましく、特に、ハードディスク用途の場合にはアクセスの容易性の観点から同心円状が好ましく、ビデオディスク用途の場合には連続再生の容易性の観点から螺旋状が好ましい。
なお、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合には、隣接するナノホール列におけるナノホールが、半径方向に配列しているのが好ましい。この場合、該磁気記録媒体は、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がなく、極めて高品質となる。
【００４８】
隣接する前記ナノホール（列）の間隔としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記ナノホール構造体がハードディスク等の前記磁気記録媒体に適当する場合、５〜５００ｎｍが好ましく、１０ｎｍ〜２００ｎｍｎｍがより好ましい。
前記間隔が、５ｎｍ未満であると、ナノホールの形成が困難であり、５００ｎｍを超えると、ナノホールの規則的配列が困難である。
【００４９】
隣接するナノホール（列）の間隔と、ナノホール（列）の幅との比（間隔／幅）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、１．１〜１．９が好ましく、１．２〜１．８がより好ましい。
前記比（間隔／幅）が、０．１未満であると、隣接するナノホール同士が融合してしまい、独立したナノホールが得られないことがあり、１．９を超えると、前記陽極酸化処理の際に凹状ライン部分以外の部分にもナノホールが形成されてしまうことがある。
【００５０】
前記ナノホール（列）の長さとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、連続的に形成されていてもよいし（図２１及び図２２参照）、一定間隔に仕切られていてもよい（図２３参照）。
前記ナノホール（列）の幅としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記ナノホール構造体がハードディスク等の前記磁気記録媒体に適当する場合、５〜４５０ｎｍが好ましく、８〜２００ｎｍがより好ましい。
前記ナノホール列の幅が、５ｎｍ未満であると、ナノホールの形成が困難であり、４５０ｎｍを超えると、ナノホールの規則配列が困難である。
また、前記ナノホール（列）の幅としては、一定であってもよいし、前記ナノホール列の長さ方向において一定間隔（一定周期）で変化（広く又は狭く）するもの、などであってもよい。この場合、該ナノホール列における幅が広くなっている箇所に、図２４に示すように、前記ナノホールが形成され易くなる点で好ましい。
【００５１】
前記ナノホールにおける開口径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合、その強磁性層を単磁区とすることができる大きさが好ましく、具体的には、２００ｎｍ以下が好ましく、５〜１００ｎｍがより好ましい。
前記ナノホールにおける開口径が、２００ｎｍを超えると前記ナノホール構造体を適用した磁気記録媒体が単磁区構造にならないことがある。
【００５２】
前記ナノホールにおける深さと開口径とのアスペクト比（深さ／開口径）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、高アスペクト比であると、形状異方性が大きくなり、磁気記録媒体の保持力を向上させることができる点で好ましく、例えば、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合には、２以上であるのが好ましく、３〜１５であるのがより好ましい。
前記アスペクト比が、２未満であると、磁気記録媒体の保持力を十分に向上させることができないことがある。
【００５３】
前記ナノホール構造体の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合には、５００ｎｍ以下が好ましく、３００ｎｍ以下がより好ましく、２０〜２００ｎｍが特に好ましい。
前記ナノホール構造体の厚みが、５００ｎｍを超えると、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合、該磁気記録媒体に前記軟磁性下地層を設けたとしても高密度記録を行うことができないことがあり、該ナノホール構造体の研磨が必要になり、この場合、時間を要し高コストであり、品質劣化の原因となることがある。
【００５４】
ここで、本発明のナノホール構造体の製造方法（第一の例）について、図面を参照しながら説明する。例えば、３．５インチ、２．５インチ、１．８インチ、１インチ径の４種の大きさのハードディスク（ＨＤ）磁気記録媒体用基板（Ａｌ合金、シリコン、強化ガラスで形成された３種）に、図２５に示すように、通常のスパッタ法を用いて、軟磁性下地層（例えば厚み１００ｎｍのパーマロイ膜、図示せず）、酸化停止層（例えば厚み５ｎｍのＮｂ膜、図示せず）、高純度のアルミニウム層１（例えば厚み１００ｎｍ）をこの順に形成する。次に、図２６に示すように、アルミニウム層１上に軟硬度金属層７（厚み３０ｎｍ、Ｉｎ）を形成する。これら層の形成は、マルチターゲットのスパッタ装置又はシングルターゲットのマルチチャンバースパッタ装置を用い、全て真空一環処理で行うことができ、ロードロックへの出し入れ等に伴うスループットの低下を最低限に抑えることが可能である。
【００５５】
次に、図２７に示すように、プレス圧力及びストロークの精密制御が可能なプレス装置（一般にナノインプリント装置として知られている）を用いて、モールド５に設けられたパターン５ａを軟硬度金属層７に転写する。モールド５は、例えばＮｉ、ＳｉＣ等の高硬度材料で作製されており、ＥＢ又はＤＥＥＰ−ＵＶ等の手法でパターン５ａを形成したものなのが挙げられる。モールド５におけるパターン５ａのピッチは、所望のナノホールパターン（ポアパターン）のピッチに合わせた六方最密パターンなどが挙げられるが、所望のナノホールパターン（ポアパターン）の整数倍のピッチを持つラインパターンや六方最密パターンなども挙げられる。
【００５６】
この時の転写圧力は、例えば０．１トン／ｃｍ２（１．８インチ基板で約１．９トン）となる。これをアルミニウム層１に直接プレス転写（ダイレクトプリント）する際に必要な圧力である約２トン／ｃｍ２（１．８インチ基板で約３８トン）と比較すると、１／１０以下に低減されている（図２９参照）。このため、アルミニウム層１のアルミニウムのブリネル硬度２５よりも、軟硬度金属層７のＩｎのブリネル硬度０．９の方が大幅に小さいため、モールド５を用いた転写の際に軟硬度金属層７が選択的にかつ容易にパターニングされる。以上が、前記ナノホール形成用起点形成工程に相当し、軟硬度金属層７に刻印されたパターン５ａの凹部が前記ナノホール形成用起点に相当する。
なお、このとき、基板１１の材料が、Ｓｉ、ガラス、Ａｌ合金のいずれの場合であっても、基板１１及びモールド５にかけ、割れ、歪み等は観られない。
【００５７】
一方、従来のように、Ｓｉ製基板や強化ガラス製の基板１１に、例えば２トン／ｃｍ２もの圧力を加えた場合には、基板１１の内部にマイクロクラックが多数発生し、転写後の陽極酸化処理や、実際にスピンドルに組み込んだ後の高速回転時において、基板１１にかけ、割れ等が発生することが多く、また、Ａｌ合金製の基板１１の場合には、かけ、割れ等は発生しないものの、同様に基板１１の内部に歪み等が発生し、基板１１の平坦性が劣化し、基板１１に割れが発生するような条件では、モールド５そのものにも傷が入ってしまう（図２９参照）。
【００５８】
ここでは、室温で軟硬度金属層７に対しモールド５をプレス（インプリント）した例であるが（図３０参照）、より圧力を下げるためには、軟硬度金属層７の材料であるＩｎの融点である１５６℃以下の温度近傍までプレス温度を上げることも有効である。即ち、例えば、１４０℃まで温度を上げれば必要圧力は更に一桁以上低下する（ただし、プロセス中に昇温、降温工程が入るためにスループットは低下する）。また、一般に軟磁性層の再結晶化による特性劣化を防ぐため、総てのプロセスは３５０℃以下とすることが好ましい。逆に、モールド５からの剥がれ性を改善するために、Ｉｎではなく、より硬いＩｎ−Ａｌの合金を利用しても同様な結果が得られ、その他、低硬度の金属の例としてＳｎ、Ｐｂ、Ｉｎ−Ｇａ合金、ウッドメタル等の金属を用いても同様の効果が得られる。
【００５９】
次に、モールド５のパターン５ａを軟硬度金属層７に転写した後の基板１１を、陽極酸化浴中に保持する。例えば、直径６０ｎｍのナノホール（アルマイトポア）が得られる条件である希硫酸浴（０．３Ｍ／Ｌ）を用いた場合、Ｉｎ、Ａｌともに、エッチングレートは、ほぼ０．３ｎｍ／ｓとなるので、図２８に示すように、浴中に約２分程度保持するだけでパターン５ａが刻印された軟硬度金属層７は完全に溶解し、アルミニウム層１の表面に転写される。これをそのまま、２５Ｖ（直径６０ｎｍのナノホールを得るための電圧条件）で陽極酸化することにより、直径６０ｎｍの理想配列のナノホール構造体（アルマイトポア）が得られる。以上が、前記ナノホール形成工程に相当する。
【００６０】
その後、例えば、ＣｏやＦｅのような強磁性体金属をナノホール（アルマイトポア）中にメッキにより充填する。以上が、磁性材料充填工程に相当する。
【００６１】
次に、表面をＣＭＰ研磨、潤滑剤塗布という従来のＨＤ媒体と同じ工程を行うことにより、従来のダイレクトプレス法に比し、基板１１にダメージを与えることなくナノホール構造体におけるナノホールに強磁性体が充填された磁気記録媒体を製造することができる。
【００６２】
ここで、本発明のナノホール構造体の製造方法（第二の例）について、図面を参照しながら説明する。図３１に示すように、上記第一の製造方法と同様にして、ハードディスク（ＨＤ）磁気記録媒体用基板１１上に、軟磁性下地層、酸化停止層、高純度のアルミニウム層１をこの順に形成する。
【００６３】
次に、図３２に示すように、スルーホールパターン１０を用い、アルミニウム層１上に、該アルミニウムと低温で共晶化可能な金属としてのＩｎのパターン１ｂ（例えば厚み１０ｎｍ）を形成する。スルーホールパターン１０の形成方法としては、２段階陽極酸化法を用いたアルマイトメンブレン、Ｓｉ基板と通常のリソグラフィーを用いた方法などが挙げられる。
【００６４】
次に、Ｉｎのパターン１ｂが形成された基板１１を昇温すると、図３３及び図３４に示すように、ＩｎとＡｌとはその総ての組成範囲で共晶化可能であるため、Ｉｎの融点である１５６℃を超えた時点でＩｎとＡｌとの接触部は、合金化反応が生じ、図３５に示すように、Ｉｎ−Ａｌの合金となって再度固化し、図３６に示すように、アルミニウム層１の表面にパターン１ｃが転写される。以上が、前記ナノホール形成用起点形成工程に相当し、軟硬度金属層７に形成されたＩｎ−Ａｌの合金部が前記ナノホール形成用起点に相当する。
【００６５】
この基板１１を上記第一の例と同様にして、図３７に示すように、直径６０ｎｍのナノホール（アルマイトポア）が得られる条件である希硫酸浴（０．３Ｍ／Ｌ）内に保持した場合、高純度のＡｌと、Ａｌ合金とでは、Ａｌ合金の方が数倍もエッチングレートが早いため、Ｉｎと合金化した部分が優先的にエッチングされ、溶解除去され、アルミニウム層１の表面に所望の凹凸パターン１ａが転写される。
ここでの条件では、希硫酸浴中に一分間保持するだけで前記Ａｌ合金部は完全に溶解除去される。その後は、上記第一の例と同様にして陽極酸化処理を行い、後工程を行うことにより、図３８に示すように、従来のダイレクトプレス法に比し、基板１１にダメージを与えることなくナノホール構造体が得られる。以上が、前記ナノホール形成工程に相当する。
【００６６】
そして、得られたナノホール構造体におけるナノホールに上記第一の例と同様にして強磁性材料を充填する。以上により、前記ナノホールに強磁性体が充填された磁気記録媒体を製造する。以上が、前記磁性材料充填工程に相当する。
【００６７】
ここでは、Ｉｎを使った例を示したが、外にＩｎ−Ａｌ合金、Ｉｎ−Ｇａ合金、Ｓｂ、Ｐｂなど、Ａｌと低温で共晶化する金属を用いても同様のプロセスが可能である。
【００６８】
ここで、本発明のナノホール構造体の製造方法（第三の例）について、図面を参照しながら説明する。図３９に示すように、上記第一の製造方法と同様にして、ハードディスク（ＨＤ）磁気記録媒体用基板１１上に、軟磁性下地層、酸化停止層、高純度のアルミニウム層１をこの順に形成する。
【００６９】
次に、図４０に示すように、平滑基板２０上に、アルミニウムと低温で共晶化可能な金属（Ｉｎ）でパターン２１を形成した後、パターン２１をアルミニウム層に転写する。平滑基板２０としては、Ｓｉ、プラスチック等の十分な平滑性を持ち、かつプロセス温度内でＩｎと反応しないものであればよく、ここでは、Ｓｉ基板を用いた。該Ｓｉ基板に、スルーホール基板を用いてＩｎを蒸着、あるいは、通常のリソグラフィーを用いてＩｎをパターニングした。パターン２１が形成された平滑基板２０を、図４１に示すように、アルミニウム層１の表面に密着させた状態でこれを融点以上に昇温し、Ａｌ層の表面とＩｎとを合金化反応させて、図４２に示すように、ＡｌとＩｎとの合金パターン２１ａを転写する。以上が、前記ナノホール形成用起点形成工程に相当し、軟硬度金属層７に形成されたＩｎ−Ａｌの合金部が前記ナノホール形成用起点に相当する。
【００７０】
この基板１１を上記第一の例と同様にして、図４３に示すように、直径６０ｎｍのナノホール（アルマイトポア）が得られる条件である希硫酸浴（０．３Ｍ／Ｌ）内に保持した場合、高純度のＡｌと、Ａｌ合金とでは、Ａｌ合金の方が数倍もエッチングレートが早いため、図４４に示すように、Ｉｎと合金化した部分が優先的にエッチングされ、溶解除去され、アルミニウム層１の表面に所望の凹凸パターン１ａが転写される。ここでの条件では、希硫酸浴中に一分間保持するだけで前記Ａｌ合金部は完全に溶解除去された。その後は、上記第一の例と同様にして陽極酸化処理を行い、後工程を行うことにより、図４５に示すように、従来のダイレクトプレス法に比し、基板１１にダメージを与えることなくナノホール構造体が得られる。以上が、前記ナノホール形成工程に相当する。
【００７１】
そして、得られたナノホール構造体におけるナノホールに上記第一の例と同様にして強磁性材料を充填した。以上により、前記ナノホールに強磁性体が充填された磁気記録媒体を製造することができる。以上が、前記磁性材料充填工程に相当する。
【００７２】
ここで、本発明のナノホール構造体の製造方法（第四の例）について、図面を参照しながら説明する。図４６に示すように、上記第一の製造方法と同様にして、ハードディスク（ＨＤ）磁気記録媒体用基板１１上に、軟磁性下地層、酸化停止層、高純度のアルミニウム層１をこの順に形成する。
【００７３】
次に、平滑基板２０として熱収縮フィルムを用いた。該熱収縮フィルム（特開２００１−１５５３８６（Ｐ２００１−１５５３８６Ａ）号公報参照）を用い、パターン２０ａの材料として該熱収縮フィルムが収縮する温度近傍で軟化する金属（Ｉｎ）を用いることで、該熱収縮フィルムにストレスをかけることなく該熱収縮フィルムを収縮させることができる。また、図４７に示すように、加熱時に静電チャック１００付きのホットプレートを用いることで該熱収縮フィルムが反ったり皺になってパターンがくずれることを防止することができる。ここでは、例えば、５０％収縮の熱収縮フィルムを用いて収縮温度１６０℃、静電チャック電圧２００Ｖで熱収縮を行う。元々のパターンには、２段階陽極酸化で作製した直径６０ｎｍの理想配列アルマイトメンブレンを用いたため、縮小後のパターンは３０ｎｍピッチとなる。
パターン２０ａが形成された平滑基板２０（熱収縮フィルム）を、図４８に示すように、アルミニウム層１の表面に密着させた状態でこれを融点以上に昇温し、Ａｌ層の表面とＩｎとを合金化反応させて、図４９に示すように、ＡｌとＩｎとの合金パターン２１ａを転写する。以上が、前記ナノホール形成用起点形成工程に相当し、軟硬度金属層７に形成されたＩｎ−Ａｌの合金部が前記ナノホール形成用起点に相当する。
【００７４】
この基板１１を上記第一の例と同様にして、図５０に示すように、直径３０ｎｍのナノホール（アルマイトポア）が得られる条件である希硫酸浴（０．３Ｍ／Ｌ）内に、酸化電圧１２．５Ｖにて保持した場合、高純度のＡｌと、Ａｌ合金とでは、Ａｌ合金の方が数倍もエッチングレートが早いため、図５１に示すように、Ｉｎと合金化した部分が優先的にエッチングされ、溶解除去され、アルミニウム層１の表面に所望の凹凸パターン１ａが転写される。ここでの条件では、希硫酸浴中に一分間保持するだけで前記Ａｌ合金部は完全に溶解除去される。その後は、上記第一の例と同様にして陽極酸化処理を行い、後工程を行うことにより、図５２に示すように、従来のダイレクトプレス法に比し、基板１１にダメージを与えることなくナノホール構造体（ナノホールの直径３０ｎｍ）が得られる。以上が、前記ナノホール形成工程に相当する。
【００７５】
そして、得られたナノホール構造体におけるナノホールに上記第一の例と同様にして強磁性材料を充填した。以上により、前記ナノホールに強磁性体が充填された磁気記録媒体を製造した。以上が、前記磁性材料充填工程に相当する。
なお、本発明においては、以上の第一の例から第四の例では、一面ずつ２度に分けてナノホール（アルマイトポア）を形成するプロセスを示したが、前記第二の方法以外は、モールド又はパターンをつけた平滑基板で両面にＡｌ層を有するＨＤ磁気記録媒体用基板をサンドイッチしてプロセスを行うことで、両面を同時に処理することも可能である。
【００７６】
本発明のナノホール構造体は、磁気記録媒体をはじめ、ＤＮＡチップ、触媒基板等の各種分野に好適な、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適に使用することができる。
【００７７】
（磁気記録媒体及びその製造方法）
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、ナノホール構造体形成工程と、磁性材料充填工程とを含み、更に必要に応じて適宜選択した、軟磁性下地層形成工程、電極層形成工程、非磁性層形成工程、保護層形成工程、研磨工程、などのその他の工程を含む。
本発明の磁気記録媒体は、本発明の前記磁気記録媒体の製造方法により得られ、基板上に形成された金属層に、該基板面に対し略直交する方向に複数形成されたナノホールの内部に磁性材料を有してなる。
以下、本発明の磁気記録媒体の製造方法について説明すると共に、その説明を通じて、前記磁気記録媒体の内容をも明らかにする。
なお、本発明の磁気記録媒体の製造方法における、前記ナノホール形成用起点形成工程及び前記ナノホール構造体形成工程としては、本発明の前記ナノホール構造体の製造方法を好適に適用することができる。
【００７８】
−ナノホール構造体形成工程−
前記ナノホール構造体形成工程は、本発明の上述したナノホール構造体の製造方法によりナノホール構造体を形成する工程である。
なお、前記ナノホール構造体の製造方法は、上述した通りであり、該ナノホール構造体の製造方法により、前記基板上に本発明の前記ナノホール構造体が形成される。
なお、前記基板としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、磁気ディスク等の基材として使用されているものなどが好適に挙げられる。該基材としては、該磁気記録媒体をＨＤＤ等に応用する場合には、ディスク状であるのが好ましい。
【００７９】
−磁性材料充填工程−
前記磁性材料充填工程は、前記ナノホール構造体における前記ナノホールの内部に磁性材料を充填する工程である。
前記磁性材料充填工程が、ナノホールの内部に軟磁性層を形成する軟磁性層形成工程、及び、該軟磁性層上に強磁性層を形成する強磁性層形成工程を含むのが好ましい。
【００８０】
前記軟磁性層形成工程は、前記ナノホールの内部に軟磁性層を形成する工程である。
前記軟磁性層の形成は、後述の軟磁性材料をメッキ法、電着法等により前記ナノホールの内部に堆積乃至充填させることにより行うことができる。
前記メッキ法としては、例えば、無電解メッキ法、電界メッキ法、などが好適に挙げられる。
前記電着の方法、条件等としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記軟磁性下地層又は前記電極層を電極として、前記軟磁性材料を含む溶液を１種又は２種以上用い、電圧を印加させることにより、前記電極上に析出乃至堆積させる方法、などが好適に挙げられる。
前記軟磁性層形成工程により、前記多孔質層におけるナノホールの内部であって、前記基板上、前記軟磁性下地層上又は前記電極層上に前記軟磁性層が形成される。
【００８１】
前記強磁性層形成工程は、前記軟磁性層上（又は該軟磁性層上に前記非磁性層が形成されている場合には該非磁性層上に）に強磁性層を形成する工程である。
前記強磁性層の形成は、上述した強磁性層の材料をメッキ法、電着法等により前記ナノホールの内部に形成した前記軟磁性層上に堆積乃至充填させることにより行うことができる。
前記電着の方法、条件等としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記軟磁性下地層又は前記電極層（シード層）を電極として、前記強磁性層の材料を含む溶液を１種又は２種以上用い、電圧を印加させることにより、前記ナノホール内に析出乃至堆積させる方法、などが好適に挙げられる。
前記強磁性層形成工程により、前記ナノホール構造体におけるナノホールの内部であって、前記軟磁性層上又は前記非磁性層上に前記強磁性層が形成される。
【００８２】
−軟磁性下地層形成工程−
本発明においては、前記軟磁性層形成工程の前に前記軟磁性下地層形成工程を好適に行うことができる。
前記軟磁性下地層形成工程は、必要に応じて選択され、基板上に軟磁性下地層を形成する工程である。
前記基板としては、上述したものが挙げられる。
前記軟磁性下地層の形成は、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、スパッタ法（スパッタリング）、蒸着法等の真空成膜法、メッキ法（無電解メッキ、電界メッキ）、電着（電着法）などで形成してもよい。
前記軟磁性下地層形成工程により、前記基板上に所望の厚みの前記軟磁性下地層が形成される。
【００８３】
−電極層形成工程−
前記電極層形成工程は、前記ナノホール構造体と前記軟磁性下地層との間に電極層を形成する工程である。
前記電極層の形成は、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、スパッタ法（スパッタリング）、蒸着法などにより好適に行うことができる。該電極層の形成条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記電極層形成工程により形成された前記電極層は、軟磁性層、非磁性層及び強磁性層の少なくともいずれかを電着により形成する際の電極として使用される。
【００８４】
−非磁性層形成工程−
前記非磁性層形成工程は、前記軟磁性層上に非磁性層を形成する工程である。
前記非磁性層の形成は、上述した非磁性層の材料を電着等により前記ナノホールの内部に形成した前記軟磁性層上に堆積乃至充填させることにより行うことができる。
前記電着の方法、条件等としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記軟磁性下地層又は前記電極層を電極として、前記非磁性層の材料を含む溶液を１種又は２種以上用い、電圧を印加させることにより、前記ナノホール内に析出乃至堆積させる方法、などが好適に挙げられる。
前記非磁性層形成工程により、前記多孔質層におけるナノホールの内部であって、前記軟磁性層上等に前記非磁性層が形成される。
【００８５】
−研磨工程−
前記研磨工程は、前記磁性層形成工程（前記強磁性層形成工程、前記軟磁性層形成工程を含む）の後、前記ナノホール構造体の表面を研磨し、平坦化する工程である。
前記研磨工程における研磨の方法としては、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。該研磨工程により、前記磁気記録媒体の表面が平滑化されると、垂直磁気記録ヘッド等の磁気ヘッドの安定浮上が可能となり、低浮上化による高密度記録と信頼性確保の双方を達成することができる点で有利である。
【００８６】
以上の本発明の磁気記録媒体の製造方法により、本発明の前記磁気記録媒体を効率よく低コストで製造することができる。
本発明の磁気記録媒体は、本発明の前記磁気記録媒体の製造方法により得られ、基板上に形成されたナノホール構造体に複数形成されたナノホールの内部に磁性材料を有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の層等を有してなる。
【００８７】
前記ナノホール構造体の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、５００ｎｍ以下が好ましく、５〜２００ｎｍがより好ましい。
前記ナノホール構造体の厚みが、５００ｎｍを超えると、ナノホール内への磁性材料の充填が困難になることがある。
【００８８】
前記多孔質層（ナノホール構造体）における前記ナノホールは、該多孔質層を貫通して貫通孔として形成されていもよいし、貫通せず穴として形成されていてもよいが、該ナノホールに磁性材料を充填して磁性層を形成し、更にその下方にも磁性層を形成する場合等を考慮すると、該ナノホールが貫通孔として形成されているのが好ましい。
【００８９】
前記ナノホールの内部に、磁性材料が充填されて磁性層が形成されているのが好ましい。
前記磁性層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、強磁性層、軟磁性層、などが挙げられる。本発明においては、前記ナノホールの内部に、前記軟磁性層と前記強磁性層とが前記基板側からこの順に積層されており、更に必要に応じて非磁性層（中間層）が形成されているのが好ましい。
【００９０】
前記基板としては、その形状、構造、大きさ、材質等について特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記形状としては、前記磁気記録媒体がハードディスク等の磁気ディスクである場合には、円板状であり、また、前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、前記材質としては、磁気記録媒体の基材材料として公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、アルミニウム、ガラス、シリコン、石英、シリコン表面に熱酸化膜を形成してなるＳｉＯ２／Ｓｉ、等が挙げられる。これらの基板材料は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
なお、前記基板は、適宜製造したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。
【００９１】
前記強磁性層は、前記磁気記録媒体において記録層として機能し、前記軟磁性層と共に磁性層を構成する。
前記強磁性層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅＣｏ、ＦｅＮｉ、ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＰ、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ及びＮｉＰｔから選択される少なくとも１種、などが好適に挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記強磁性層は、前記材料により垂直磁化膜として形成されていれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、Ｌｌ０規則構造を有し、Ｃ軸が前記基板と垂直方向に配向しているもの、ｆｃｃ構造あるいはｂｃｃ構造を有し、Ｃ軸が前記基板と垂直方向に配列しているもの、などが好適に挙げられる。
【００９２】
前記強磁性層の厚みとしては、本発明の効果を害さない限り特に制限はなく、記録時に使用される線記録密度等に応じて適宜選択することができるが、例えば、（１）前記軟磁性層の厚み以下である態様、（２）記録時に使用される線記録密度で決まる最小ビット長の１／３倍〜３倍である態様、（３）前記軟磁性層及び前記軟磁性下地層の厚みの合計以下である態様、などが好ましく、例えば、通常５〜１００ｎｍ程度が好ましく、５〜５０ｎｍがより好ましく、１Ｔｂ／ｉｎ２をターゲットにした線記録密度１５００ｋＢＰＩで磁気記録を行う場合には、５０ｎｍ以下（２０ｎｍ程度）であるのが好ましい。
なお、ここでの前記「強磁性層」の厚みは、該強磁性層が、積層構造、又は複数層に分割された構造（例えば、非磁性層等の中間層により分割され連続層になっていない構造）を有する場合には、各強磁性層の厚みの合計を意味する。また、前記「軟磁性層」の厚みは、該軟磁性層が、積層構造、又は複数層に分割された構造（例えば、非磁性層等の中間層により分割され連続層になっていない構造）を有する場合には、各軟磁性層の厚みの合計を意味する。また、前記「軟磁性層及び軟磁性下地層の厚みの合計」は、該軟磁性層及び該軟磁性下地層の少なくともいずれかが、積層構造、又は複数層に分割された構造（例えば、非磁性層等の中間層により分割され連続層になっていない構造）を有する場合には、各軟磁性層の厚みの合計を意味する。
【００９３】
本発明の磁気記録媒体の場合、磁気記録の際に使用する単磁極ヘッドと前記軟磁性層との間の距離を、前記多孔質層の厚みよりも短く、該強磁性層の厚みと略等しくすることができるため、前記多孔質層の厚みに拘らず該強磁性層の厚みだけで、前記単磁極ヘッドからの磁束の集中、使用される記録密度での最適な磁気記録再生特性などが制御可能となる。その結果、該磁気記録媒体においては、従来の磁気記録媒体に比し、書込み効率が大幅に向上し、書込み電流が小さくて済み、オーバーライト特性を著しく向上させることができる。
前記強磁性層の形成は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、電着（電着法）等により行うことができる。
【００９４】
前記軟磁性層としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、ＮｉＦｅ、ＦｅＳｉＡｌ、ＦｅＣ、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＮｉＢ及びＣｏＺｒＮｂから選択される少なくとも１種、などが好適に挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００９５】
前記軟磁性層の厚みとしては、本発明の効果を害さない限り特に制限はなく、前記多孔質層における前記ナノホールの深さ、前記強磁性層の厚み等に応じて適宜選択することができるが、例えば、（１）前記強磁性層の厚み超である態様、（２）前記軟磁性下地層の厚みとの合計が前記強磁性層の厚み超である態様、などが挙げられる。
【００９６】
前記軟磁性層は、磁気記録に使用する磁気ヘッドからの磁束を効果的に前記強磁性層に収束させることができ、該磁気ヘッドの磁界の垂直成分を大きくさせることができる点で有利である。また、前記軟磁性層は、軟磁性下地膜とともに前記磁気ヘッドと共に該磁気ヘッドから入力させる記録磁界の磁気回路を形成可能であるのが好ましい。
前記軟磁性層としては、前記基板面に略直交する方向に磁化容易軸を有しているのが好ましい。この場合、垂直磁気記録用ヘッドで記録を行うと、該垂直磁気記録用ヘッドからの磁束の集中、使用される記録密度での最適な磁気記録再生特性などが制御可能となり、磁束が前記強磁性層に集中する結果、従来の磁気記録装置に比し、書込み効率が大幅に向上し、書込み電流が小さくて済み、オーバーライト特性が著しく向上する。
前記軟磁性層の形成は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、電着（電着法）等により行うことができる。
【００９７】
前記多孔質層における前記ナノホール中には、前記強磁性層と前記軟磁性層との間に非磁性層（中間層）を有していてもよい。該非磁性層（中間層）が存在すると、前記強磁性層と前記軟磁性層との間の交換結合力の作用を弱める結果、予想とは異なる磁気記録の再生特性となってしまう場合に、それを所望の再生特性に制御することができる。
前記非磁性層の材料としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｗ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｔａ及びＴｉから選択される少なくとも１種、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００９８】
前記非磁性層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記非磁性層の形成は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、電着（電着法）等により行うことができる。
【００９９】
本発明の磁気記録媒体においては、前記基板と前記多孔質層との間に、軟磁性下地層を有していてもよい。
前記軟磁性下地層の材料としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、前記軟磁性層の材料として上述したものが好適に挙げられる。これらの材料は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよく、また、前記軟磁性層の材料と互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【０１００】
前記軟磁性下地層は、前記基板面の面内方向に磁化容易軸を有しているのが好ましい。この場合、磁気記録に使用する磁気ヘッドからの磁束が効果的に閉じた磁気回路を形成し、該磁気ヘッドの磁界の垂直成分を大きくさせることができる。該軟磁性下地層は、ビットサイズ（前記ナノホールの開口径）が１００ｎｍ以下の単磁区記録においても有効である。
前記軟磁性下地層の形成は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、電着（電着法）や無電界メッキ等により行うことができる。
【０１０１】
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、電極層、保護層、などが挙げられる。
【０１０２】
前記電極層は、磁性層（前記強磁性層及び前記軟磁性層）を電着等により形成する際の電極として機能する層であり、一般に、前記基板上であって前記強磁性層の下方に設けられる。なお、前記磁性層を電着により形成する場合、該電極層を電極として使用してもよいが、前記軟磁性下地層等を電極として使用してもよい。
前記電極層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｉｒ、Ｒｈ、これらの合金、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。また、該電極層は、これらの材料以外に、Ｗ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｏなどを更に含有していてもよい。
【０１０３】
前記電極層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。該電極層は、１層のみ設けられていてもよいし、２層以上設けられていてもよい。
前記電極層の形成は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、スパッタ法、蒸着法等により行うことができる。
【０１０４】
前記保護層は、前記強磁性層を保護する機能を有する層であり、前記強磁性層の表面乃至上方に設けられる。該保護層は、１層のみ設けられていてもよいし、２層以上設けられていてもよく、また、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記保護層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、などが挙げられる。
【０１０５】
前記保護層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記保護層の形成は、特に制限はなく、目的に応じて公知の方法に従って行うことができるが、例えば、プラズマＣＶＤ法、塗布法、などにより行うことができる。
【０１０６】
本発明の磁気記録媒体は、磁気ヘッドを用いた各種の磁気記録に使用することができるが、単磁極ヘッドによる磁気記録に好適に使用することができ、後述する本発明の磁気記録装置及び磁気記録方法に好適に特に使用することができる。
本発明の磁気記録媒体は、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、高品質である。このため、該磁気記録媒体は、各種の磁気記録媒体として設計し使用することができ、例えば、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置、などに設計し使用することができ、ハードディスク等の磁気ディスクに特に好適に設計し使用することができる。
【０１０７】
（磁気記録装置及び磁気記録方法）
本発明の磁気記録装置は、本発明の前記磁気記録媒体と、垂直磁気記録用ヘッドとを有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段乃至部材等を有してなる。
本発明の磁気記録方法は、本発明の前記磁気記録媒体に対し、垂直磁気記録用ヘッドを用いて記録を行うことを含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の処理乃至工程を含む。本発明の磁気記録方法は、本発明の前記磁気記録装置を用いて好適に実施することができる。なお、前記その他の処理乃至工程は、前記その他の手段乃至部材等により行うことができる。以下、本発明の磁気記録装置の説明と共に、本発明の磁気記録方法について説明する。
【０１０８】
前記垂直磁気記録用ヘッドとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、単磁極ヘッド等が好適に挙げられる。また、該垂直磁気記録用ヘッドは、書込専用であってもよいし、ＧＭＲヘッド等の読取用ヘッドと一体の書込兼読込用であってもよい。
【０１０９】
本発明の磁気記録装置による磁気記録、又は本発明の磁気記録方法による磁気記録においては、本発明の前記磁気記録媒体を用いるので、前記垂直磁気記録用ヘッドと前記磁気記録媒体における前記軟磁性層との間の距離が、前記多孔質層の厚みよりも短く、前記強磁性層の厚みと略等しくなるため、前記多孔質層の厚みに拘らず前記強磁性層の厚みだけで、該垂直磁気記録用ヘッドからの磁束の集中、使用される記録密度での最適な磁気記録再生特性などが制御可能となる。このため、図２０に示すように、前記垂直磁気記録用ヘッド（書込兼読取用ヘッド）１００の主磁極からの磁束が前記強磁性層（垂直磁化膜）３０に集中する結果、従来の磁気記録装置に比し、書込み効率が大幅に向上し、書込み電流が小さくて済み、オーバーライト特性が著しく向上する。
なお、前記磁気記録媒体に前記軟磁性下地層が形成されている場合には、前記垂直磁気記録用ヘッドと、該軟磁性下地層との間で磁気回路が形成されるので好ましい。この場合、高密度記録が可能となる点で有利である。
【０１１０】
本発明の磁気記録装置による磁気記録、又は本発明の磁気記録方法による磁気記録においては、前記磁気記録媒体における前記強磁性層に前記垂直磁気記録用ヘッドからの磁束が、該強磁性層の下面、即ち前記軟磁性層又は前記非磁性層との界面付近でも、集中したままで拡散しないため、小さなビットを書くことができる。
なお、該強磁性層における前記磁束の収束の程度（拡散の程度）としては、本発明の効果を害さない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【実施例】
【０１１１】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこの実施例に何ら限定されるものではない。以下の実施例は、本発明のナノホール構造体を備えた本発明の磁気記録媒体を、本発明の磁気記録媒体の製造方法により製造し、本発明の磁気記録装置により磁気記録を行い、本発明の磁気記録方法を実施するものである。
【０１１２】
（実施例１）
−ナノホール構造体の作製−
図２５に示すように、２．５インチのハードディスク（ＨＤ）磁気記録媒体用基板（Ｓｉ製）に、通常のスパッタ法を用いて、軟磁性下地層（厚み１００ｎｍのパーマロイ膜、図示せず）、酸化停止層（厚み５ｎｍのＮｂ膜、図示せず）、高純度のアルミニウム層１（厚み１００ｎｍ）をこの順に形成した。次に、図２６に示すように、アルミニウム層１上に軟硬度金属層７（厚み３０ｎｍ、Ｉｎ）を形成した。これら層の形成は、マルチターゲットのスパッタ装置を用いて真空一環処理で行った。
【０１１３】
次に、図２７に示すように、プレス圧力及びストロークの精密制御が可能なプレス装置（ナノインプリント装置、スウェーデン  Ｏｂｄｕｃｔ社製、ＮＩＬシリーズ）を用いて、モールド５に設けられたパターン５ａを軟硬度金属層７に転写した。モールド５は、Ｎｉ製であり、ＥＢリソグラフィ法によりパターン５ａを形成したものである。モールド５におけるパターン５ａは、同心円状に配列され、その直径は５０ｎｍであり、隣接するパターン５ａどうしの間隔は１００ｎｍであった。
【０１１４】
この時の転写圧力は、０．１トン／ｃｍ２（１．８インチ基板で約１．９トン）であった。これをアルミニウム層１に直接プレス転写（ダイレクトプリント）する際に必要な圧力である約２トン／ｃｍ２（１．８インチ基板で約３８トン）と比較すると、１／１０以下に低減されることができた（図２９参照）。アルミニウム層１のアルミニウムのブリネル硬度２５よりも、軟硬度金属層７のＩｎのブリネル硬度０．９の方が大幅に小さいため、モールド５を用いた転写の際に軟硬度金属層７が選択的にかつ容易にパターニングされた。以上が、前記ナノホール形成用起点形成工程に相当し、軟硬度金属層７に刻印されたパターン５ａの凹部が前記ナノホール形成用起点に相当する。
なお、このとき、基板１１及びモールド５にかけ、割れ、歪み等は観られなかった。
【０１１５】
一方、従来のように、Ｓｉ製の基板１１に、例えば２トン／ｃｍ２もの圧力を加えた場合には、基板１１の内部にマイクロクラックが多数発生し、転写後の陽極酸化処理や、実際にスピンドルに組み込んだ後の高速回転時において、基板１１にかけ、割れ等が発生した（図２９参照）。
【０１１６】
次に、モールド５のパターン５ａを軟硬度金属層７に転写した後の基板１１を、陽極酸化浴中に保持した。例えば、６０ｎｍピッチのナノホール（アルマイトポア）が得られる条件である希硫酸浴（０．３Ｍ／Ｌ）を用いた場合、Ｉｎ、Ａｌともに、エッチングレートは、ほぼ０．３ｎｍ／ｓであるので、図２８に示すように、浴中に約２分程度保持するだけでパターン５ａが刻印された軟硬度金属層７は完全に溶解し、アルミニウム層１の表面に転写された。これをそのまま、２５Ｖ（直径６０ｎｍのナノホールを得るための電圧条件）で陽極酸化することにより、直径６０ｎｍの理想配列のナノホール構造体（アルマイトポア）が得られた。以上が、前記ナノホール形成工程に相当する。
【０１１７】
（実施例２）
−ナノホール構造体の作製−
図３１に示すように、実施例１と同様にして、ハードディスク（ＨＤ）磁気記録媒体用基板１１上に、軟磁性下地層、酸化停止層、高純度のアルミニウム層１をこの順に形成した。次に、図３２に示すように、スルーホールパターン１０を用い、アルミニウム層１上に、該アルミニウムと低温で共晶化可能な金属としてのＩｎのパターン１ｂ（厚み１０ｎｍ）を形成した。なお、パターン１ｂの大きさ、間隔は、実施例１と同様である。
次に、Ｉｎのパターン１ｂが形成された基板１１を昇温すると、図３３及び図３４に示すように、ＩｎとＡｌとはその総ての組成範囲で共晶化可能であるため、Ｉｎの融点である１５６℃を超えた時点でＩｎとＡｌとの接触部は、合金化反応が生じ、図３５に示すように、Ｉｎ−Ａｌの合金となって再度固化し、図３６に示すように、アルミニウム層１の表面にパターン１ｃが転写された。以上が、前記ナノホール形成用起点形成工程に相当し、軟硬度金属層７に形成されたＩｎ−Ａｌの合金部が前記ナノホール形成用起点に相当する。
【０１１８】
この基板１１を実施例１と同様にして、図３７に示すように、直径６０ｎｍのナノホール（アルマイトポア）が得られる条件である希硫酸浴（０．３Ｍ／Ｌ）内に保持した場合、高純度のＡｌと、Ａｌ合金とでは、Ａｌ合金の方が数倍もエッチングレートが早いため、Ｉｎと合金化した部分が優先的にエッチングされ、溶解除去され、アルミニウム層１の表面に所望の凹凸パターン１ａが転写された。
ここでの条件では、希硫酸浴中に一分間保持するだけで前記Ａｌ合金部は完全に溶解除去された。その後は、実施例１と同様にして陽極酸化処理を行い、後工程を行うことにより、図３８に示すように、従来のダイレクトプレス法に比し、基板１１にダメージを与えることなくナノホール構造体が得られた。以上が、前記ナノホール形成工程に相当する。
【０１１９】
（実施例３）
−ナノホール構造体の作製−
図３９に示すように、実施例１と同様にして、ハードディスク（ＨＤ）磁気記録媒体用基板１１上に、軟磁性下地層、酸化停止層、高純度のアルミニウム層１をこの順に形成した。次に、図４０に示すように、平滑基板２０上に、アルミニウムと低温で共晶化可能な金属（Ｉｎ）でパターン２１を形成した後、パターン２１をアルミニウム層に転写した。平滑基板２０としては、Ｓｉ、プラスチック等の十分な平滑性を持ち、かつプロセス温度内でＩｎと反応しないものであればよく、ここでは、Ｓｉ基板を用いた。該Ｓｉ基板に、スルーホール基板を用いてＩｎを蒸着、あるいは、通常のリソグラフィーを用いてＩｎをパターニングした。パターン２１が形成された平滑基板２０を、図４１に示すように、アルミニウム層１の表面に密着させた状態でこれを融点以上に昇温し、Ａｌ層の表面とＩｎとを合金化反応させて、図４２に示すように、ＡｌとＩｎとの合金パターン２１ａを転写した。以上が、前記ナノホール形成用起点形成工程に相当し、軟硬度金属層７に形成されたＩｎ−Ａｌの合金部が前記ナノホール形成用起点に相当する。
【０１２０】
この基板１１を実施例１と同様にして、図４３に示すように、直径６０ｎｍのナノホール（アルマイトポア）が得られる条件である希硫酸浴（０．３Ｍ／Ｌ）内に保持した場合、高純度のＡｌと、Ａｌ合金とでは、Ａｌ合金の方が数倍もエッチングレートが早いため、図４４に示すように、Ｉｎと合金化した部分が優先的にエッチングされ、溶解除去され、アルミニウム層１の表面に所望の凹凸パターン１ａが転写された。ここでの条件では、希硫酸浴中に一分間保持するだけで前記Ａｌ合金部は完全に溶解除去された。その後は、実施例１と同様にして陽極酸化処理を行い、後工程を行うことにより、図４５に示すように、従来のダイレクトプレス法に比し、基板１１にダメージを与えることなくナノホール構造体が得られた。以上が、前記ナノホール形成工程に相当する。
【０１２１】
（実施例４）
−ナノホール構造体の作製−
図４６に示すように、実施例１と同様にして、ハードディスク（ＨＤ）磁気記録媒体用基板１１上に、軟磁性下地層、酸化停止層、高純度のアルミニウム層１をこの順に形成した。次に、平滑基板２０として熱収縮フィルムを用いた。該熱収縮フィルム（特開２００１−１５５３８６（Ｐ２００１−１５５３８６Ａ）号公報参照）を用い、パターン２０ａの材料として該熱収縮フィルムが収縮する温度近傍で軟化する金属（Ｉｎ）を用い、図４７に示すように、加熱時に静電チャック１００付きのホットプレートを用いることにより、該熱収縮フィルムが反ったり皺になってパターンがくずれることを防止した。ここでは、５０％収縮の熱収縮フィルムを用いて収縮温度１６０℃、静電チャック電圧２００Ｖで熱収縮を行った。元々のパターンには、２段階陽極酸化で作製した６０ｎｍピッチの理想配列アルマイトメンブレンを用いたため、縮小後のパターンは直径３０ｎｍとなった。
パターン２０ａが形成された平滑基板２０（熱収縮フィルム）を、図４８に示すように、アルミニウム層１の表面に密着させた状態でこれを融点以上に昇温し、Ａｌ層の表面とＩｎとを合金化反応させて、図４９に示すように、ＡｌとＩｎとの合金パターン２１ａを転写した。以上が、前記ナノホール形成用起点形成工程に相当し、軟硬度金属層７に形成されたＩｎ−Ａｌの合金部が前記ナノホール形成用起点に相当する。
【０１２２】
この基板１１を実施例１と同様にして、図５０に示すように、直径３０ｎｍのナノホール（アルマイトポア）が得られる条件である希硫酸浴（０．３Ｍ／Ｌ）内に、酸化電圧１２．５Ｖにて保持した場合、高純度のＡｌと、Ａｌ合金とでは、Ａｌ合金の方が数倍もエッチングレートが早いため、図５１に示すように、Ｉｎと合金化した部分が優先的にエッチングされ、溶解除去され、アルミニウム層１の表面に所望の凹凸パターン１ａが転写される。ここでの条件では、希硫酸浴中に一分間保持するだけで前記Ａｌ合金部は完全に溶解除去された。その後は、実施例１と同様にして陽極酸化処理を行い、後工程を行うことにより、図５２に示すように、従来のダイレクトプレス法に比し、基板１１にダメージを与えることなくナノホール構造体（ナノホールの直径３０ｎｍ）が得られた。以上が、前記ナノホール形成工程に相当する。
【０１２３】
（実施例５）
−磁気記録媒体の作製−
実施例１〜４において作製した、ハードディスク（ＨＤ）磁気記録媒体用基板１１上に形成したナノホール構造体における各ナノホールに、５質量％硫酸銅溶液と、２質量％ホウ酸とを含有するメッキ浴（浴温：３５℃）を用い、電着を行うことにより、前記強磁性材料としてのコバルト（Ｃｏ）を充填させて強磁性層を形成することにより、前記磁性材料充填工程を行った。
−研磨工程−
前記研磨工程を以下のようにして行った。即ち、磁気ヘッドを浮上させる目的で、ラッピングテープを用いて表面研磨を行った。前記ラッピングテープとしては、アルミニウムナ３μｍ粒度のテープを用いて、前記ナノホールが開口する面に存在する凸部のアルミニウムナを荒研磨した後、アルミニウムナ０．３μｍ粒度のテープを用いて、仕上げ研磨を行った。この研磨工程後の多孔質層（アルミニウムナ層）の厚みは、約１００ｎｍであり、前記コバルト（Ｃｏ）が充填されたナノホール（アルミニウムナポア）のアスペクト比は、約２．５であった。
【０１２４】
その後、潤滑剤としてパーフルオロポリエーテル（ソルベイソレクシス社製、ＡＭ３００１）を、研磨した磁気ディスクの表面にディップ法により塗布し、磁気記録媒体（磁気ディスク）を作製した。
【０１２５】
次に、作製した磁気記録媒体において、磁性ドットが１列に配置されたナノホール列が、非磁性の領域で分離されていることの効果を確認するために、作製した磁気記録媒体（磁気ディスク）について、リード状態でオフトラックさせながら信号振幅を測定した。その結果を図５３に示した。
図５３より、１トラック上に磁性ドットが１列に配列し、かつトラック間が非磁性の領域で分離されている本発明の磁気記録媒体（サンプルディスクＣ）では、オフトラックすると急激に振幅が減少し、ほぼ完全にトラック間の信号が分離できていることが確認された。
一方、磁性ドットが２次元配列している比較例の磁気記録媒体（サンプルディスクＤ）では、オフトラックしても信号振幅の減少が殆ど観られず、トラック間の信号が分離できていないことが確認された。
以上より、本発明の磁気記録媒体（磁気ディスク）は、高トラック密度化が可能であると同時に、円周方向の磁性ドットも綺麗に分離して読出し可能であるので、１ドットに１ビットの記録再生が可能であり、高密度記録が可能であることが判った。
【０１２６】
（実施例６）
−磁気記録媒体の作製−
実施例５において、ナノホール内にコバルト（Ｃｏ）のみを充填させて強磁性層のみを形成したことに代えて、まず、ナノホール内にＮｉＦｅを充填させて軟磁性層（厚み６０ｎｍ）を形成した後、該軟磁性層上に前記強磁性層としてのＦｅＣｏを充填させた以外は、実施例５と同様にして、磁気記録媒体（サンプルディスクＥ）を作製した。なお、該サンプルディスクＥにおける前記強磁性層の厚みは４０ｎｍであった。
【０１２７】
ここで、比較のために、前記サンプルディスクＥにおいて、前記軟磁性層を形成せず、前記多孔質層（ナノホール構造体）における前記ナノホール中に前記強磁性層のみを形成（前記サンプルディスクＥにおける前記強磁性層及び軟磁性層の厚みの合計の厚み（１００ｎｍ）に形成）した以外は、該サンプルディスクＥと同様にしてサンプルディスクＦ（比較）を製造した。
【０１２８】
製造したサンプルディスクＥ及びＦにつき、書込み用の磁気ヘッドとしての単磁極ヘッド及び読出用の磁気ヘッドとしてのＧＭＲヘッドを備えた磁気記録装置を用いて、該単磁極ヘッドによる書込み、及び該ＧＭＲヘッドの読み出しによる磁気記録を行い、記録再生特性を評価した。
その結果を図５４に示した。図５４の上の部分（ａ）は、６０ｎｍピッチに相当する４００ｋＢＰＩでの書込電流と再生信号Ｓ／Ｎとの関係を示したグラフである。図５４の横軸よりも下の部分（ｂ）は、２００ｋＢＰＩの信号を書いた後（大きなビットで書き込んだ後）、４００ｋＢＰＩの信号を重書きし（小さなビットで書き込みし）、２００ｋＢＰＩ信号の消え残り（大きなビットの消え残り）の程度を評価したオーバーライト特性を、書込電流の関数として示したグラフである。
図５４に示されるように、サンプルディスクＥは、Ｓ／Ｎ及びオーバーライト特性がいずれも、サンプルディスクＦよりも優れていた。
【０１２９】
ここで、本発明の好ましい形態について、以下に付記する。
（付記１）  金属層上に、ブリネル硬度が該金属層の金属のブリネル硬度未満である導電性材料を配し、該導電性材料を用いてナノホール形成用起点を形成した後、前記金属層にナノホール形成処理を行うことを特徴とするナノホール構造体の製造方法。
（付記２）  導電性材料が、ブリネル硬度が金属層の金属のブリネル硬度の１／１０以下である付記１に記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記３）  導電性材料が、金属層の金属の融点未満の温度で該金属と共晶化可能である付記１から２のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記４）  導電性材料が、１００〜７００℃で金属層の金属と共晶化可能である付記１から３のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記５）  導電性材料が、金属である付記１から４のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記６）  導電性材料が、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｂｉ、及びこれらの合金から選択される付記１から５のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記７）  ナノホール形成用起点が、導電性材料に形成した凹部である付記１から６のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記８）  ナノホール形成用起点が、金属層の表面の表面粗さＲａの１０倍以上の凹部である付記１から７のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記９）  ナノホール形成用起点が、深さが１０〜２０ｎｍの凹部である付記１から８のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１０）  ナノホール形成用起点が、ナノホールの径の１／３以上の径を有する凹部である付記１から９のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１１）  ナノホール形成用起点が、モールドを用いて導電性材料に刻印することにより形成された付記１から９のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１２）  モールドが、導電性材料に凹部を刻印により形成可能な凸部を有する付記１１に記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１３）  モールドが、Ｎｉ及びＳｉＣから選択された少なくとも１種で形成された付記１１から１２のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１４）  刻印が、直径２．５インチの円形当り１０トン以下の圧力でモールドを導電性材料に押圧することにより行われる付記１１から１３のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１５）  ナノホール形成用起点が、導電性材料と金属層の金属との合金である付記１から１４に記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１６）  導電性材料と金属層の金属との合金が、導電性材料と金属層とが接触した状態で加熱することにより形成された付記１５に記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１７）  加熱が、１００〜７００℃で行われる付記１６に記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１８）  導電性材料が、熱収縮されて形成された熱収縮性フィルムの表面に配された付記１から１７のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１９）  ナノホール形成用起点が、規則的に配列してなるナノホール形成用起点列が一定間隔で配列してなる付記１から１８に記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記２０）  ナノホール形成用起点が、同心円状及び螺旋状の少なくともいずれかに位置する付記１から１９に記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記２１）  金属層が円形であり、隣接するナノホール形成用起点列におけるナノホール形成用起点が、前記金属層の半径方向に配列した付記１９から２０のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記２２）  隣接するナノホール形成用起点列の間隔が、５〜５００ｎｍである付記１９から２１のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記２３）  ナノホール形成処理が、陽極酸化処理及びエッチング処理の少なくともいずれかである付記１から２２のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記２４）  陽極酸化処理における電圧が、次式、ナノホールの間隔（ｎｍ）÷Ａ（ｎｍ／Ｖ）  （ただし、Ａ＝１．０〜４．０）、で与えられる付記２３に記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記２５）  金属層が、アルミニウムで形成された付記１から２４のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記２６）  付記１から２５のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法により製造されることを特徴とするナノホール構造体。
（付記２７）  基板上に、付記１から２５のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法によりナノホール構造体を形成するナノホール構造体形成工程と、該ナノホール構造体におけるナノホールの内部に磁性材料を充填する磁性材料充填工程とを含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
（付記２８）  磁性材料充填工程が、ナノホールの内部に軟磁性層を形成する軟磁性層形成工程、及び、該軟磁性層上に強磁性層を形成する強磁性層形成工程を含む付記２７から２７のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記２９）  軟磁性層及び強磁性層の少なくともいずれかが、電着及び無電界メッキの少なくともいずれかにより形成される付記２８に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記３０）  金属層がアルミニウムで形成された付記２７から２９のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記３１）  金属層がスパッタリングにより形成された付記２７から３０のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記３２）  基板が、ディスク状である付記２７から３１のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記３３）  基板上に軟磁性下地層を形成する軟磁性下地層形成工程を含み、該軟磁性下地層上に金属層が形成される付記２７から３２のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記３４）  軟磁性層上に非磁性層を形成する非磁性層形成工程を含み、該非磁性層上に強磁性層が形成される付記２８から３３のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記３５）  軟磁性層、非磁性層及び強磁性層の少なくともいずれかが、電着及び無電界メッキの少なくともいずれかにより形成され、軟磁性下地層が該電着の際に電極として用いられる付記３４に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記３６）  ナノホール構造体と軟磁性下地層との間に電極層を形成する電極層形成工程を含み、該電極層を電極として用いて電着により、軟磁性層、非磁性層及び強磁性層の少なくともいずれかを形成する付記３４から３５のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記３７）  付記２７から３６のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法により得られ、基板上に形成されたナノホール構造体に複数形成されたナノホールの内部に磁性材料を有してなることを特徴とする磁気記録体。
（付記３８）  ナノホールの内部に、軟磁性層と強磁性層とを前記基板側からこの順に有し、該強磁性層の厚みが該軟磁性層の厚み以下である付記３７に記載の磁気記録媒体。
（付記３９）  基板とナノホール構造体との間に軟磁性下地層を有する付記３７から３８のいずれかに記載の磁気記録媒体。
（付記４０）  強磁性層の厚みが、軟磁性層及び軟磁性下地層の厚みの合計以下である付記３８から３９のいずれかに記載の磁気記録媒体。
（付記４１）  強磁性層と軟磁性層との間に非磁性層を有する付記３８から４０のいずれかに記載の磁気記録媒体。
（付記４２）  付記３７から４１のいずれかに記載の磁気記録媒体と、垂直磁気記録用ヘッドとを有することを特徴とする磁気記録装置。
（付記４３）  付記３７から４１のいずれかに記載の磁気記録媒体に対し、垂直磁気記録用ヘッドを用いて記録を行うことを含むことを特徴とする磁気記録方法。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明のナノホール構造体は、磁気記録媒体をはじめ、ＤＮＡチップ、診断装置、検出センサー、触媒基板、電界放出ディスプレイ等の各種分野に好適に使用することができ、特に、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適に使用することができる。
本発明のナノホール構造体の製造方法は、本発明のナノホール構造体の製造に好適に使用することができる。
本発明の磁気記録媒体は、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適に使用することができる。
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、本発明の磁気記録媒体の製造に好適に使用することができる。
本発明の磁気記録装置は、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等として好適に使用することができる。
本発明の磁気記録方法は、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がなく、極めて高品質な記録に好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】図１は、垂直記録方式による磁気記録を行っている一例を示す概念図である。
【図２Ａ】図２Ａは、垂直記録方式による磁気記録の際に、磁束が拡散してしまう状態の一例を説明するための概念図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、垂直記録方式による磁気記録の際に、磁束が拡散してしまう状態の一例を説明するための概念図である。
【図３】図３は、陽極酸化アルミニウムナポアのポア中に磁性金属を充填してなり、パターンドメディアと垂直記録方式とを併せた磁気記録媒体の一例を示す概略説明図である。
【図４Ａ】図４Ａは、二次元的に配列した陽極酸化アルミニウムナポアに磁性金属を充填してなる磁気記録媒体の一例を示す概略説明図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４ＡのＢ−Ｂ’断面図である。
【図５】図５は、従来における２段階陽極酸化法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その１）である。
【図６】図６は、従来における２段階陽極酸化法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その２）である。
【図７】図７は、従来における２段階陽極酸化法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その３）である。
【図８】図８は、従来における２段階陽極酸化法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その４）である。
【図９】図９は、アルマイトポアの表面の開口状態の一例を示す概略説明図である。
【図１０】図１０は、従来におけるダイレクトプリント法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その１）である。
【図１１】図１１は、従来におけるダイレクトプリント法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その２）である。
【図１２】図１２は、従来におけるダイレクトプリント法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その３）である。
【図１３】図１３は、従来におけるダイレクトプリント法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その４）である。
【図１４】図１４は、従来におけるインプリント法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その１）である。
【図１５】図１５は、従来におけるインプリント法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その２）である。
【図１６】図１６は、従来におけるインプリント法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その３）である。
【図１７】図１７は、従来におけるインプリント法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その４）である。
【図１８】図１８は、従来におけるインプリント法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その５）である。
【図１９】図１９は、従来におけるインプリント法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その６）である。
【図２０】図２０は、磁気記録媒体に対し、単磁極ヘッドを用いて垂直磁気記録方式により磁気記録を行っている状態の一例を示す一部断面概略説明図である。
【図２１】図２１は、ナノホール形成用起点を形成してから陽極酸化処理を行い、ナノホール列を形成した状態の一例を示す写真である。
【図２２】図２２は、ナノホール形成用起点を形成してから陽極酸化処理を行い、ナノホール列を形成した状態の一例を示す写真（拡大）である。
【図２３】図２３は、本発明の磁気記録媒体におけるナノホール列（一定間隔で区切られた態様）が形成された後の状態を示す概略説明図である。
【図２４】図２４は、本発明の磁気記録媒体におけるナノホール列（一定間隔で幅が変化する態様）が形成された後の状態を示す概略説明図である。
【図２５】図２５は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その１）である。
【図２６】図２６は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その２）である。
【図２７】図２７は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その３）である。
【図２８】図２８は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その４）である。
【図２９】図２９は、プレス圧とナノホール形成用起点の形成との関係を示すグラフである。
【図３０】図３０は、ナノホール形成用起点の拡大図である。
【図３１】図３１は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その１）である。
【図３２】図３２は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その２）である。
【図３３】図３３は、アルミニウムとインジウムとの合金形成に関するグラフである。
【図３４】図３４は、アルミニウムとインジウムとの合金形成に関するグラフである。
【図３５】図３５は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その３）である。
【図３６】図３６は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その４）である。
【図３７】図３７は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その５）である。
【図３８】図３８は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その６）である。
【図３９】図３９は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その１）である。
【図４０】図４０は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その２）である。
【図４１】図４１は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その３）である。
【図４２】図４２は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その４）である。
【図４３】図４３は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その５）である。
【図４４】図４４は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その６）である。
【図４５】図４５は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その７）である。
【図４６】図４６は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その１）である。
【図４７】図４７は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その２）である。
【図４８】図４８は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その３）である。
【図４９】図４９は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その４）である。
【図５０】図５０は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その５）である。
【図５１】図５１は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その６）である。
【図５２】図５２は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その７）である。
【図５３】図５３は、リード状態でオフトラックさせながら信号振幅を測定した結果を示すグラフである。
【図５４】図５４は、本発明の磁気記録媒体と従来の磁気記録媒体とにおけるＳ／Ｎ比及びオーバーライト特性の比較実験データを示すグラフである。
【符号の説明】
【０１３２】
１・・・・アルミニウム層
１ａ・・・合金（ナノホール形成用起点）
１ｂ・・・パターン（加熱前）
１ｃ・・・パターン（加熱後）
２・・・・ナノホール
２ａ・・・ナノホール形成用起点
５・・・・モールド
５ａ・・・パターン
６・・・・レジスト層
６ａ・・・パターン
８・・・・平滑基板
９・・・・パターン（Ｉｎ）
１０・・・・軟磁性下地層
１１・・・・基板
１５・・・・熱収縮フィルム
１５ａ・・・パターン
１６・・・・静電チャック付ヒーター
２０・・・・中間層（非磁性層）
３０・・・・記録層（強磁性層）
１００・・・書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）
１０２・・・主磁極
１０４・・・後半部
１１０・・・基板
１２０・・・下地電極層
１３０・・・陽極酸化アルミニウムナポア
１４０・・・強磁性層
【図１】
2006075946.tif 000003
【図２Ａ】
2006075946.tif 000004
【図２Ｂ】
2006075946.tif 000005
【図３】
2006075946.tif 000006
【図４Ａ】
2006075946.tif 000007
【図４Ｂ】
2006075946.tif 000008
【図５】
2006075946.tif 000009
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図３１】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４８】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図２２】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４７】
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【図４９】
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