(57)【要約】  【課題】  トラッキングが容易で、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録及び高速記録が可能で大容量であり、極めて高品質な磁気記録媒体等の提供。  【解決手段】  本発明のナノホール構造体は、金属基材に、ナノホールの規則配列の複数が交互に隣接してなり、隣接する前記規則配列が互いに異なる。本発明のナノホール構造体の製造方法は、基材上に凹凸ラインを形成し、該凹凸ライン上に微粒子をパターン状に単層配列させた後、該微粒子の配列パターンをスタンパ形成材料に転写してスタンパを作製し、該スタンパを用いて金属基材上にナノホール形成用起点を形成した後、該金属基材にナノホール形成処理を行う。本発明の磁気記録媒体は、基板上に、該基板面に対し略直交する方向にナノホールが複数形成された多孔質層を有し、該ナノホールの内部に磁性材料を有してなり、該多孔質層が本発明のナノホール構造体である。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基材に、ナノホールの規則配列の複数が交互に隣接してなり、隣接する前記規則配列が互いに異なることを特徴とするナノホール構造体。
【請求項２】
ナノホールの規則配列の複数における、一の規則配列と他の規則配列とが交互に配列してなる請求項１に記載のナノホール構造体。
【請求項３】
隣接する規則配列における少なくとも一方が、ナノホールが六方最密格子状に最密化して形成された請求項１から２のいずれかに記載のナノホール構造体。
【請求項４】
金属基材がディスク状であり、ナノホールの規則配列が、同心円状及び螺旋状の少なくともいずれかに位置する請求項１から３のいずれかに記載のナノホール構造体。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のナノホール構造体を製造する方法であって、
基材上に凹凸ラインを形成し、該凹凸ライン上に微粒子をパターン状に単層配列させた後、該微粒子の配列パターンをスタンパ形成材料に転写してスタンパを作製し、該スタンパを用いて金属基材上にナノホール形成用起点を形成した後、該金属基材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６】
基板上に、該基板面に対し略直交する方向にナノホールが複数形成された多孔質層を有し、該ナノホールの内部に磁性材料を有してなり、
前記多孔質層が請求項１から４のいずれかに記載のナノホール構造体であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項７】
請求項６に記載の磁気記録媒体を製造する方法であって、
基板上に、金属層を形成した後、該金属層に対しナノホール形成処理を行うことにより、該基板面に対し略直交する方向にナノホールを複数形成して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、及び該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８】
請求項６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。
【請求項９】
請求項６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。
【請求項１０】
磁性材料が充填されたナノホールの配列に起因する、周波数の強度変化及び信号の位相変化のいずれかを検出することによりトラッキングを行う請求項９に記載の磁気記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体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、該ナノホール構造体の製造に好適に使用することができ、該ナノホール構造体を効率的に製造可能なスタンパ及びその製造方法、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、トラッキングが容易で、しかも高密度記録及び高速記録が可能で大容量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垂直記録方式の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、低コスト化等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、低コスト化等のためには、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（例えば、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（例えば、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（例えば、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（例えば、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４０に向かう磁束が距離と共に発散してしまい、軟磁性層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（例えば、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と陽極酸化アルミナポア１３０（アルミナ層）とをこの順に有してなり、陽極酸化アルミナポア１３０（アルミナ層）には多数のアルミナポアが秩序配列して形成されており、該アルミ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。
なお、前記陽極酸化アルミ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。また、アルミナポアの起点となるパターンを予め形成しておくことにより、任意の理想配列パターンを有する磁性体配列を形成することができるという利点もある。
【０００６】
アルミナポアの起点となる前記パターンの形成方法としては、例えば、フォトリソグラフィーによるパターン形成方法や、パターンを表面形状として有するスタンパをプレスすることによりパターンを形成する方法などが挙げられるが、いずれにしても、安価かつ効率的にパターンを形成可能であることが望まれている。ここで、スタンパの表面形状の作製方法としては、微粒子配列法の適用が期待されている。該微粒子配列法は、希望するピッチとサイズの合ったナノ微粒子を平坦な基板上に並べることにより、自己組織化を利用して六方最密パターンを得る方法である。前記微粒子配列法としては、例えば、引き上げ法、遠心法などが挙げられるが、遠心法は、微粒子の分散液中に基板を浸漬し、これらを同時に遠心分離することにより微粒子を基板に遠心力で圧着し、微粒子の単層最密充填配列を得る方法であり（特許文献５参照）、簡便でプロセス時間が短いという利点を有する。しかし、この場合、成膜異方性がないため、得られた膜がドメイン構造を取り易く、単結晶膜が得られないという問題があった。
【０００７】
ところで、磁気記録装置では、情報の記録再生に磁気ヘッドが用いられるが、該磁気ヘッドがトラックの中心を正しくトレースするように、該磁気ヘッドの位置を調整（トラッキング）するのは困難であり、前記陽極酸化アルミナポアを用いたパタードメディアに限らず、他のパターンドメディアにおいても、最適なトラッキング方法は確立されていないのが現状であり、トラッキングを容易に行うことができる磁性体配列を簡易かつ効率的に得ることが望まれている。
【０００８】
【非特許文献１】Ｓ．Ｙ．Ｃｈｏｕ  Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ  ８５(４)，６５２(１９９７)
【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
【特許文献５】特開２００３−２２６９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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、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その効率的で低コストな製造方法、該ナノホール構造体の製造に好適に使用することができ、該ナノホール構造体を効率的に製造可能なスタンパ及びその製造方法、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、トラッキングが容易で、しかも磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録及び高速記録が可能で大容量であり、極めて高品質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垂直記録方式により、高密度記録可能な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】
【００１０】
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、
本発明のナノホール構造体は、金属基材に、ナノホールの規則配列の複数が交互に隣接してなり、隣接する前記規則配列が互いに異なることを特徴とする。
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。本発明の前記ナノホール構造体は、前記ナノホールの規則配列の複数が交互に隣接してなり、隣接する前記規則配列が互いに異なるので、特に前記磁気記録媒体に応用すると、交互に隣接する前記規則配列の相違により、磁気ヘッドのトラッキングが容易に行われる。
【００１１】
本発明のナノホール構造体の製造方法は、本発明の前記ナノホール構造体の製造方法であって、基材上に凹凸ラインを形成し、該凹凸ライン上に微粒子をパターン状に単層配列させた後、該微粒子の配列パターンをスタンパ形成材料に転写してスタンパを作製し、該スタンパを用いて金属基材上にナノホール形成用起点を形成した後、該金属基材にナノホール形成処理を行うことを特徴とする。
該ナノホール構造体の製造方法においては、前記基材上に凹凸ラインが形成され、該凹凸ライン上に微粒子がパターン状に単層配列された後、該微粒子の配列パターンが前記スタンパ形成材料に転写されると、該微粒子の配列パターンと略同一のパターン状に配列した円形状の凸部を有する前記スタンパが作製される。次に、前記スタンパを用いて前記金属基材上に前記ナノホール形成用起点（前記スタンパの表面形状が転写された凹部であり、ナノホールを形成するための起点として機能するもの）が形成され、更に前記ナノホール形成処理が行われると、ナノホールの規則配列の複数が交互に隣接してなり、隣接する前記規則配列が互いに異なる本発明の前記ナノホール構造体が容易にかつ効率よく製造される。
【００１２】
本発明の磁気記録媒体は、基板上に、該基板面に対し略直交する方向にナノホールが複数形成された多孔質層を有し、該ナノホールの内部に磁性材料を有してなり、前記多孔質層が本発明の前記ナノホール構造体であることを特徴とする。
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の規則配列の複数が交互に隣接してなり、隣接する前記規則配列が互いに異なるので、トラッキングが容易で、磁気ヘッドがトラックの中心を正しくトレースするように、該磁気ヘッドの位置を調整することができ、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。
なお、前記磁気記録媒体が、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場合には、前記強磁性層が、前記多孔質層におけるナノホールの内部に形成した前記軟磁性層上に積層されており、該多孔質層よりも厚みが薄くなっている。このため、該磁気記録媒体に対し単磁極ヘッドを用いて磁気記録を行った場合には、前記単磁極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り、また、図２Ｂ及び図４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、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が著しく向上する。
【００１３】
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、基板上に、金属層を形成した後、該金属層に対しナノホール形成処理を行うことにより、該基板面に対し略直交する方向にナノホールを複数形成して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、及び該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を含むことを特徴とする。該磁性材料充填工程が、前記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。
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、金属層が形成された後、該金属層に対しナノホール形成処理が行われ、該基板面に対し略直交する方向にナノホールが複数形成されてナノホール構造体が形成される。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が充填される。その結果、本発明の前記磁気記録媒体が、効率的かつ低コストに製造される。なお、前記磁性材料充填工程が、前記軟磁性層形成工程及び前記強磁性層形成工程を含む場合には、前記軟磁性層形成工程において、前記ナノホールの内部に軟磁性層が形成される。前記強磁性層形成工程において、前記軟磁性層上に強磁性層が形成される。
【００１４】
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することを特徴とする。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、磁気ヘッドのトラッキングが容易で、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録及び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、極めて高品質である。
【００１５】
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むことを特徴とする。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、磁気ヘッドのトラッキングが容易で、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録及び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る。また、前記磁気記録媒体が特に、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場合、該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２Ｂ及び図４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】
【００１６】
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その効率的で低コストな製造方法、該ナノホール構造体の製造に好適に使用することができ、該ナノホール構造体を効率的に製造可能なスタンパ及びその製造方法、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、トラッキングが容易で、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録及び高速記録が可能で大容量であり、極めて高品質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垂直記録方式により、高密度記録可能な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】
【００１７】
（ナノホール構造体）
本発明のナノホール構造体としては、金属基材に、ナノホールの規則配列の複数が交互に隣接してなり、隣接する前記規則配列が互いに異なること以外には特に制限はなく、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。
【００１８】
前記金属基材の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、金属単体、その酸化物、窒化物等、合金などのいずれであってもよく、その中でも、例えば、アルミナ（酸化アルミニウム）、アルミニウム、ガラス、シリコンなどが特に好ましい。
【００１９】
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される。
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。
【００２０】
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解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、電解放出装置に対応した大きさが好ましい。
【００２１】
前記ナノホールの規則配列としては、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。
前記ナノホールの規則配列は、該ナノホールの規則配列の複数における、一の規則配列と他の規則配列とが交互に配列してなるのが好ましい。この場合、一の前記規則配列をデータ領域とし、該規則配列に隣接する他の規則配列をガードバンド領域として、前記ナノホール構造体をハードディスク等の前記磁気記録媒体に応用すると、前記データ領域に適当する規則配列と前記ガードバンド領域に適当する規則配列とが互いに異なるため、該規則配列の相違を利用してトラッキングを容易に行うことができる。
【００２２】
前記ナノホールの規則配列の幅としては、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、トラッキングを容易に行うことができる点で、一の規則配列をデータ領域とし、該規則配列に隣接する他の規則配列をガードバンド領域としたとき、前記データ領域と前記ガードバンド領域との幅の比が、２：１となるのが好ましい。具体的には、前記データ領域に適当する前記規則配列の幅としては、例えば、１５〜２００ｎｍが好ましく、前記ガードバンド領域に適当する前記規則配列の幅としては、例えば、７〜１００ｎｍが好ましい。
【００２３】
前記ナノホールの規則配列における前記ナノホールの配列パターンとしては、隣接する前記規則配列が互いに異な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るが、隣接する前記規則配列における少なくとも一方が、前記ナノホールが六方最密格子状に最密化して形成されたパターンであるのが好ましい。六方最密格子はアルミナナノホールにおいて最も安定なパターンであるため、意識的に導入したパターン変化以外のパターンの揺らぎを最低限に押さえることができる。
また、前記ナノホール構造体をハードディスク等の前記磁気記録媒体に応用すると、隣接する前記規則配列において互いに異なる前記ナノホールの配列パターンに起因して、周波数の強度変化、信号の位相変化などが生じ、これらを検出することにより、容易にトラッキングを行うことができる。
【００２４】
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、前記ナノホールのピッチの２／３以下が好ましく、１／３〜２／５がより好ましい。例えば前記ナノホールのピッチが３０ｎｍの場合には、２０ｎｍ以下が好ましく、１０〜１２ｎｍがより好ましい。
前記ナノホールにおける開口径が、ナノホールのピッチの２／３、例えばピッチが３０ｎｍのときに２０ｎｍ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。
【００２５】
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、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。
【００２６】
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、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。
【００２７】
前記ナノホール構造体の形成は、特に制限はなく公知の方法に従って行うことができ、例えば、スパッタ法、蒸着法等により金属材料の層を形成した後で、陽極酸化処理により前記ナノホールを形成することにより行うことができるが、後述する本発明のナノホール構造体の製造方法により製造するのが好ましい。
【００２８】
なお、陽極酸化処理の前に、前記金属基材上に前記ナノホールの規則配列を複数形成するためのパターンを予め形成しておくのが好ましい。この場合、陽極酸化処理を行うと、前記パターン上にのみ、効率的に前記ナノホールを形成することができる点で有利である。
【００２９】
前記パターン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るが、例えば、（１）パターン状（例えば六方最密格子状）に配列してなる円形状の凸部の複数の規則配列（ナノホール構造体を磁気ディスク等に適用する場合には、該凸部の規則配列が同心円状又は螺旋状に配列）が交互に隣接してなり、隣接する前記凸部の規則配列が互いに異なるパターンを表面形状として有するスタンパを、前記金属層（例えば、アルミナ、アルミニウムなど）の表面にインプリント転写し、六方最密格子状に円が複数規則配列し、互いに隣接する前記円の規則配列が異なるパターンを形成する方法、（２）前記金属層上に樹脂層やフォトレジスト層を形成した後、通常のフォト工程やスタンパを用いたインプリント法により、これらをパターニングし、エッチング処理等することにより、前記金属層の表面に、パターン状（例えば六方最密格子状）に配列してなる凹部の複数の規則配列が交互に隣接してなり、隣接する前記凹部の規則配列が互いに異なるパターンを形成する方法、などが好適に挙げられる。
【００３０】
前記スタンパとしては、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、半導体分野で微細構造作製用材料として最も広範囲に使用されているという観点からは、シリコンやシリコン酸化膜、これらの組み合わせ等が挙げられ、連続使用耐久性の観点からは、炭化珪素基板などが挙げられ、また、光ディスクの成型等に使用されているＮｉスタンパなども挙げられる。該スタンパは、複数回使用することができる。前記インプリント転写の方法としては、特に制限はなく、公知の方法の中から目的に応じて適宜選択することができる。また、前記フォトレジスト層のレジスト材料には、光レジスト材料のほか、電子線レジスト材料なども含まれる。前記光レジスト材料としては、特に制限はなく、半導体分野等において公知の材料の中から適宜選択することができ、例えば、近紫外光、近視野光などを利用可能な材料などが挙げられる。
【００３１】
また、前記ナノホールのピッチは、陽極酸化処理における電圧によって適宜決定され、ほぼ陽極酸化電圧（Ｖ）の２．５倍（ｎｍ）となる。したがって、前記陽極酸化処理における電圧としては、特に制限はないが、例えば、３〜４０Ｖが好ましく、３〜１０Ｖがより好ましい。
前記電圧が、３〜４０Ｖであると、前記記録媒体の高密度化を実現することができ、３〜１０Ｖであると、前記ナノホールのピッチを、７〜２５ｎｍとすることができ、前記磁気記録媒体の更なる高密度化を図ることができる点で、特に有利である。
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、希釈リン酸溶液、希釈蓚酸溶液、希釈硫酸溶液など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。
【００３２】
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。
【００３３】
（スタンパ及びその製造方法）
本発明のスタンパは、本発明のスタンパの製造方法により得られる。
本発明のスタンパの製造方法は、パターン形成工程とパターン転写工程とを含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程を含む。
以下、本発明のスタンパの製造方法の説明を通じて、本発明のスタンパの詳細も明らかにする。
【００３４】
−パターン形成工程−
前記パターン形成工程は、基材上に、凹凸ラインを形成し、該凹凸ライン上に微粒子をパターン状に単層配列させる工程である。
【００３５】
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るが、例えば、プラスチック等の各種ポリマー、金属、金属酸化物、金属水酸化物、ガラス、セラミックス、などが好適に挙げられる。これらの中でも、具体的には、ガラス、ＩＴＯ、金などが好ましい。また、該ＩＴＯや該金を表面に有する各種ポリマー、金属、金属酸化物、金属水酸化物、ガラス、セラミックスなども好適に使用することができる。
前記基材の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、通常、板状であるが、シート状、フィルム状、などであってもよい。
【００３６】
前記凹凸ラインの長さ方向と直交方向の断面形状（凹部の断面形状）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、四角形状、Ｖ形状、半円形状などが挙げられる。これらの中でも、前記微粒子を容易に配列させることができる点で、四角形状が好ましい。前記凹凸ラインを形成することにより、前記微粒子の単層配列をさせた場合、得られる膜がドメイン構造を取ることを抑制することができる。
前記凹凸ラインにおける、凹部及び凸部の幅としては、互いに異な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るが、前記微粒子の半径をｒとしたとき、前記凹部及び前記凸部のいずれか一方の幅としては、（２ｎ＋１）ｒ（ただし、ｎは１以上の整数である）で表されるのが好ましく、このとき、他方の幅としては、ｎｒ（ただし、ｎは１以上の整数である）で表されるのが好ましい。また、前記凹部及び前記凸部の幅は、ともに（２ｎ＋１）ｒ（ただし、ｎは１以上の整数であり、前記凹部と前記凸とは互いに異なる）で表されてもよい。この場合、前記微粒子を、前記凹部及び前記凸部それぞれの上に、異なる規則配列で集積化させることができる。
前記凹凸ラインにおける、前記凸部の高さとしては、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、２ｒ未満であるのが好ましい。この場合、前記凹凸ライン上に前記微粒子を六方最密格子状に最密化して配列させることができる。
【００３７】
前記凹凸ラインの幅と前記微粒子の配列状態との関係の一例を図５Ａ〜Ｃに示す。なお、図５Ａに示す平面図におけるＸＸ断面の態様は２通りあり、図５Ｂ及び図５Ｃで表される。
まず、前記微粒子２００の半径をｒとしたとき、図５Ｂに示すように、前記凹部２１０の幅が、（２ｎ＋１）ｒ（ただし、図５Ｂでは、ｎ＝２）であり、前記凸部２２０の幅が、２ｎｒ（ただし、図５Ｂでは、ｎ＝１）であり、かつ前記凸部２２０の高さが２ｒ未満である場合、又は、図５Ｃに示すように、前記凹部２１０の幅が、２ｎｒ（ただし、図５Ｃでは、ｎ＝１）であり、前記凸２２０部の幅が、（２ｎ＋１）ｒ（ただし、図５Ｃでは、ｎ＝２）であり、かつ前記凸部２２０の高さが２ｒ未満である場合、これらは凹凸ライン上に単層配列しており、図５Ａに示すように、前記微粒子の規則配列の複数が交互に隣接してなり、隣接する規則配列が互いに異なっている。すなわち、規則配列Ａは六方最密格子状に、規則配列Ｂは直線状に、それぞれ微粒子２００が配列している。
【００３８】
また、前記凹凸ラインの幅と前記微粒子の配列状態との関係の他の例を図６Ａ〜Ｃに示す。なお、図６Ａに示す平面図におけるＸＸ断面の態様は２通りあり、図６Ｂ及び図６Ｃで表される。
前記微粒子２００の半径をｒとしたとき、図６Ｂに示すように、前記凹部２１０の幅が、（２ｎ＋１）ｒ（ただし、図６Ｂでは、ｎ＝２）であり、前記凸部２２０の幅も（２ｎ＋１）ｒ（ただし、図６Ｂでは、ｎ＝１）であり、かつ前記凸部２２０の高さが２ｒ未満である場合、又は、図６Ｃに示すように、前記凹部２１０の幅が、（２ｎ＋１）ｒ（ただし、図６Ｃでは、ｎ＝１）であり、前記凸部２２０の幅も（２ｎ＋１）ｒ（ただし、図６Ｃでは、ｎ＝２）であり、かつ前記凸部２２０の高さが２ｒ未満である場合、これらは凹凸ライン上に単層配列しており、図６Ａに示すように、前記微粒子２００の規則配列の複数が交互に隣接してなり、隣接する規則配列が互いに異なっている。すなわち、規則配列Ａは六方最密格子状に、規則配列Ｂはジグザグ状に、それぞれ微粒子２００が配列している。
【００３９】
前記凹凸ライン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、前記基材がアルミナ、アルミニウム等の金属である場合には、（１）一定間隔で凸状ラインとスペースとが配列してなる凸状ライン（ナノホール構造体を磁気ディスク等に適用する場合には同心円状又は螺旋状の凸状ライン）を表面形状として有するモールドを、前記基材の表面にインプリント転写し、一定間隔で凹状ラインとスペースとが配列してなる凹凸ラインを形成する方法、（２）前記基材上に樹脂層やフォトレジスト層を形成した後、通常のフォト工程やモールドを用いたインプリント法により、これらをパターニングし、エッチング処理等することにより、前記基材の表面に凹凸ラインを形成する方法、（３）前記基材上に直接、溝（凹状ライン）を形成する方法、などが挙げられる。
また、前記基材が、プラスチック等の各種ポリマーである場合には、（１）一定間隔で凸状ラインとスペースとが配列してなる凸状ライン（ナノホール構造体を磁気ディスク等に適用する場合には同心円状又は螺旋状の凸状ライン）を表面形状として有するモールドを、前記基材の表面に熱インプリント転写し、一定間隔で凹状ラインとスペースとが配列してなる凹凸ラインを形成する方法、（２）該（１）に記載のモールドと同様のモールドを用いて射出形成により凹凸ラインを形成する方法、（３）前記（１）及び（２）に記載のモールドと同様のモールド、及び光硬化樹脂を用いてパターンを転写する方法などが挙げられる。
【００４０】
前記微粒子としては、その材料、形状、大きさなどについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記微粒子の材料としては、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、有機ポリマー、金属、金属酸化物、及び金属水酸化物から選択される少なくとも１種を含むのが好ましい。具体的には、シリカ、ＩＴＯ、及び金から選択される少なくとも１種を含むのが好ましい。
なお、各種有機ポリマー微粒子、金属酸化物微粒子、金属水酸化物微粒子などの表面に前記ＩＴＯや前記金を被覆して使用してもよい。
前記微粒子の形状としては、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、前記ナノホール形成用起点を形成しうる点、及び最密化した状態の単粒子層を形成し易い点で、球状が好ましい。
【００４１】
前記微粒子の大きさとしては、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、ナノホール形成用起点を形成しうる点で、平均粒子径が所望のナノホールのピッチと略同一であるのが好ましく、例えば、７〜１００ｎｍが好ましく、７〜２５ｎｍがより好ましい。
前記平均粒子径が、７ｎｍ未満であると、最終的に陽極酸化によって所望のピッチのナノホールを得ることが困難になることがあり、１００ｎｍを超えると、磁気ディスクとして利用する上で容量不足となることがある。
前記微粒子の粒度分布としては、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、変動係数が小さいほど好ましく、例えば、変動係数が１０％以下が好ましく、５％以下が好ましく、０％が特に好ましい。
前記変動係数が１０％を超えると、粒子の面内での結晶性が低下し、最終的に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、各孤立磁性体からの磁気信号パルスの周期性が低下し、Ｓ／Ｎ比の悪化につながることがある。
前記変動係数は、平均値に対する測定値のばらつきの程度を示し、下記式に基づいて算出することができる。
変動係数（％）＝標準偏差σ／平均＜Ｘ＞×１００・・・式
【００４２】
前記微粒子の配列パターンとしては、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、六方最密格子状が好ましい。該六方最密格子状の配列パターンは、前記微粒子を単層配列させる際に、該微粒子が自己組織化して形成されるので、容易に得ることができる。
【００４３】
前記微粒子を単層配列させる方法としては、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、引き上げ法、遠心法などが挙げられる。これらの中でも、簡便でプロセス時間が短い点で、遠心法が好ましい。
前記引き上げ法は、前記微粒子を溶媒に溶解させて得られた溶液中に、前記基材を垂直に浸した後、該基材を機械的に引き上げることにより、微粒子の膜を形成する方法である。
前記基材の引き上げ速度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、平均粒子径６０ｎｍの微粒子の濃度が１質量％の溶液を用いた場合、０．１〜０．２ｍｍ／ｍｉｎ程度であるのが好ましい。この場合、微粒子を単層配列させることができ、しかも、より完全な結晶を得ることができる。
【００４４】
前記遠心法は、前記微粒子の分散液中に前記基材入れ、遠心分離を行うことにより、前記基材上に前記微粒子を圧着させて前記微粒子の単層最密格子状配列を得る方法であり、具体的には、例えば、遠心管内に前記微粒子の懸濁液を入れ、遠心管の底部に前記基材を配置させ、遠心機を作動させて回転させることにより、前記基材表面に最密状態の前記微粒子の単粒子層を形成させることができる。
なお、前記遠心法は、成膜に異方性がないため、得られる微粒子の膜がドメイン構造になり易く、単結晶膜が得られ難いという問題あるが、本発明のスタンパの製造方法では、前記金属基材に予め前記凹凸ラインを形成し、該凹凸に沿って前記微粒子を配列させるので、単結晶膜を効率的に得ることができる。
【００４５】
前記遠心法を、前記遠心機を用いて行う場合、該遠心機の回転数としては、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、１５，０００ｒｐｍ（１３，０００Ｇ）以上が好ましい。
前記回転数が、１５，０００ｒｐｍ未満であると、前記微粒子の単粒子層の配列状態が最密化されにくくなることがある。
前記遠心機の回転時間としては、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、５〜１２０分が好ましく、５〜６０分がより好ましい。
前記回転時間が５分未満であると、前記単粒子層の配列状態が最密化されにくいことがあり、１２０分を超えると、その時点で既に前記分散液中に存在する前記微粒子の大半が沈降してしまうことがあり、スループット上、余計な時間を費やすこととなる。
【００４６】
以上の工程により、前記基材に前記凹凸ラインが形成され、該凹凸ライン上に前記微粒子がパターン状に単層配列される。
なお、前記遠心法により前記微粒子を配列させた後に、メタノール等のアルコール中に前記基材を浸漬することにより、余分に吸着した微粒子を除去するのが好ましく、該除去後は、室温下にて自然乾燥するのが好ましい。
【００４７】
−パターン転写工程−
前記パターン転写工程は、前記パターン形成工程により得られた微粒子の配列パターンをスタンパ形成材料に転写する工程である。
前記微粒子の配列パターンは、前記パターン形成工程により得られ、凸部（前記微粒子の半球面））が六方最密格子状に最密化してなる凸部の規則配列の複数が交互に隣接してなり、隣接する前記凸部の規則配列が互いに異なる。前記微粒子の配列パターンは、六方最密格子状に配列した凸部を有するため、ナノホール形成用起点（ナノホールを形成するための起点として機能するもの）として好適に用いることができる。
【００４８】
前記スタンパ形成材料としては、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、光硬化ポリマー、Ｎｉ、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＳｉＯ２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が、連続使用耐久性が高いこと、及び厚メッキを利用して一枚の原盤から容易に複数枚の複製が作製可能な点で、Ｎｉが好ましい。
前記光硬化ポリマーとしては、光が照射されて硬化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、アクリル系光硬化樹脂、エポキシ系光硬化樹脂、等が挙げられる。これらの中でも、転写性能、流動性等に優れる点で、アクリル系光硬化樹脂が好ましい。
【００４９】
前記スタンパ形成材料の選択は、前記金属基材へのナノホール形成用起点の形成方法に応じて行うのが好ましい。該ナノホール形成用起点の形成方法としては、例えば、本発明のスタンパを用いて、ダイレクトプリント、熱インプリント、光インプリント等により行う方法が挙げられる。以下、これらの方法の一例について、図面を参照しながら説明する。
【００５０】
前記ダイレクトプリントによるナノホール形成用起点の形成方法は、図７Ａに示すように、前記金属基材（例えば、アルミニウム）３００に対し、本発明のスタンパ３１０を、１〜５Ｔｏｎ／ｃｍ２程度の高圧で直接プレスすることにより凹部を形成する方法である。この場合、前記スタンパ形成材料としては、高硬度のものが好ましく、例えば、金属、ＳｉＣ等を使用するのが好ましい。これらの中でも、複製が容易な点で、金属が特に好ましい。
前記熱インプリントによるナノホール形成用起点の形成方法は、図７Ｂに示すように、前記金属基材３００上に、レジスト、ＰＭＭＡ等の熱可塑性ポリマー層３２０を設け、該熱可塑性ポリマー層３２０に対し、本発明のスタンパ３１０を、前記ポリマーの軟化点（１００〜２００℃程度）以上、かつ中圧（５０ｋｇ〜１Ｔｏｎ／ｃｍ２）でプレスすることにより凹部を形成する方法である。この場合、前記スタンパ形成材料としては、高硬度乃至中硬度で熱耐性を有するものが好ましく、例えば、金属、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＳｉＯ２等を使用するのが好ましい。これらの中でも、複製が容易な点で、金属が特に好ましい。
前記光インプリントによるナノホール形成用起点の形成方法は、図７Ｃに示すように、前記金属基材３００上に、フォトポリマー層３３０を設け、該フォトポリマー層３３０に対し、本発明のスタンパ３１０をマスクとして、該スタンパ３１０を介して紫外線を照射し、パターニングすることにより凹部を形成する方法である。この場合、前記スタンパ形成材料としては、紫外線を透過可能なであることが必要であるため、透明であるものが好ましく、例えば、ＳｉＯ２、ポリマー等を使用するのが好ましい。これらの中でも、複製が容易な点で、ポリマーが特に好ましい。
なお、前記熱インプリント及び前記光インプリントによる方法においては、図７Ｄに示すように、スタンパ３１０を剥離した後、図７Ｅに示すように、Ｏ２プラズマアッシング等により残渣処理などを行った後、図７Ｆに示すように、塩素系ドライ処理又は塩酸系ウェット処理を用いたエッチングを行うことにより、前記金属基材３００上に凹部が形成される。
【００５１】
前記微粒子の配列パターンの転写方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記スタンパ形成材料が前記Ｎｉである場合、以下のようにして転写することができる。即ち、例えば、前記基材上に配列した微粒子上に光硬化ポリマーを塗布して光硬化ポリマー層を形成した後、この上に透明ガラス板を載せ、該透明ガラス板を介して前記光硬化ポリマー層に対して紫外線を照射して露光した後、前記基材を剥離することにより行うことができる。この場合、前記微粒子の配列パターンにおける凸部（前記微粒子の半球面）が、硬化された前記光硬化ポリマー層に転写され、該凸部と係合可能な六方最密格子状に配列した凹部が形成される。なお、ここで得られた光硬化ポリマー層は、本発明のフォトポリマースタンパとして使用することができる。
【００５２】
次いで、前記微粒子の配列パターンが転写され、凹部を有する前記光硬化ポリマー層の表面に対し、メッキ電極として１０〜５０ｎｍ程度の金属を蒸着する。この金属電極は、モールドプレス時の接触面を兼ねるため、低抵抗かつ高硬度であることが必要であり、例えば、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ等の高硬度金属が用いられる。これらの中でも、高硬度を有する点で、Ｃｒが好ましい。
更に、前記電極を蒸着した前記光硬化ポリマーの前記微粒子の配列パターンが転写された面に対し、２００〜１０，０００μｍ程度の金属厚メッキを行った後、前記光硬化ポリマー層を剥離することにより、本発明の金属製（Ｎｉ製）のスタンパを作製することができる。該金属としては、Ｎｉ、Ｃｒ等メッキで作製しやすく、高硬度なものが好適に用いられるが、容易に厚メッキが可能である点で、Ｎｉが特に好ましい。
【００５３】
以上の工程により、前記パターン形成工程により得られた微粒子の配列パターンがスタンパ形成材料に転写される。
本発明のスタンパの製造方法により得られる本発明のスタンパは、円形状の凸部の規則配列の複数が交互に隣接してなり、隣接する前記規則配列が互いに異なる。
【００５４】
前記凸部の高さとしては、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、前記スタンパを用いて形成する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、１０ｎｍ以上が好ましく、２０〜１００ｎｍがより好ましい。
前記凸部の高さが１０ｎｍ未満であると、アルミ膜表面への転写時に前記ナノホールの起点の限定が不十分になり易く、得られるナノホール配列に乱れが生じ易い。一方、凸部の高さと凸部の間隔との比（アスペクト比）が大きすぎると、転写時にスタンパ凸部の変形、折損等が起き易くなる。したがって、アスペクト比は１．２以下、即ちナノホールのピッチを１０〜５０ｎｍとしたとき、前記凸部の高さは２０〜１００ｎｍであるのが好ましい。
【００５５】
本発明のスタンパは、複数の円形状の凸部の規則配列が交互に隣接してなり、互いに隣接する前記規則配列が、異なる規則配列を有するので、本発明のスタンパを用いてナノホール構造体を形成すると、前記磁気記録媒体に適用した場合に、トラッキングが容易なナノホールの配列を有するナノホール構造体を、簡易かつ効率的に製造することができ、本発明の前記ナノホール構造体の製造方法に好適に使用することができる。
【００５６】
（ナノホール構造体の製造方法）
本発明のナノホール構造体の製造方法は、本発明の前記ナノホール構造体を製造する方法であり、
スタンパ作製工程と、ナノホール形成工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程を含む。
【００５７】
−スタンパ作製工程−
前記スタンパ作製工程は、基材上に、凹凸ラインを形成し、該凹凸ライン上に微粒子をパターン状に単層配列させた後、該微粒子の配列パターンをスタンパ形成材料に転写してスタンパを作製する工程である。
前記スタンパ作製工程は、本発明の前記スタンパの製造方法により好適に行うことができる。
なお、前記基材、前記凹凸ライン、前記微粒子、前記スタンパ形成材料などの詳細については、上述した通りである。
【００５８】
−ナノホール形成工程−
前記ナノホール形成工程は、前記スタンパ作製工程により得られたスタンパを用いて前記金属基材上にナノホール形成用起点を形成した後、該金属基材上にナノホール形成処理を行う工程である。
前記ナノホール形成工程において、前記ナノホール形成用起点の形成は、低コスト及び製造容易性の点で、本発明の前記スタンパ用いるのが好ましいが、例えば、ＥＢ描画装置を用いて前記ナノホール形成用起点を描画してもよい。
なお、前記スタンパを用いた前記ナノホール形成用起点の形成方法は、本発明の前記スタンパの製造方法において、前記スタンパ形成材料の選択と共に詳述した通りである。
【００５９】
前記ナノホール形成処理としては、前記金属基材上に、該金属基材に対して略直交する方向に前記ナノホールが複数形成された多孔質層を形成することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、スパッタ法、蒸着法等により金属材料の層を形成した後で、陽極酸化処理により前記多孔質層を形成するのが好ましい。
なお、前記ナノホール、前記陽極酸化処理の方法等については、前記ナノホール構造体の説明において詳述した通りである。
【００６０】
以上の工程により、前記金属基材上に、該金属基材に対して略直交する方向に前記ナノホールが複数形成された多孔質層（ナノホール構造体）が形成され、該ナノホール構造体においては、前記ナノホールの規則配列（六方最密格子状の規則配列）の複数が交互に隣接してなり、隣接する前記規則配列が互いに異なる。このため、該ナノホール構造体を前記磁気記録媒体に応用すると、隣接する前記規則配列における前記ナノホールの規則配列（配列パターン）の差異により、トラッキングを容易に行うことができる。
【００６１】
ここで、本発明のナノホール構造体の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図８Ａに示すように、ディスク状の前記基材４００の表面に、同心円状の前記凹凸ライン４１０をＥＢ描画によるパターニング工程及びエッチング工程により形成する。なお、前記凹凸ライン４１０における凹部４２０及び凸部４３０の幅は、上述した通りである。次いで、図８Ｂに示すように、微粒子分散液が入った容器に前記凹凸ラインが形成された基材４００を浸漬し、遠心法により遠心分離を行うことにより、図８Ｃに示すように、前記基材４００の表面に微粒子４５０を単層配列させる。なお、前記微粒子４５０は、六方最密格子状に最密化した規則配列を形成し、隣接する前記凹部及び前記凸部の前記微粒子の規則配列は互いに異なっている。
【００６２】
次に、図９Ａに示すように、前記基材４００上に単層配列した前記微粒子４５０上に、例えば、スピンコート法により光硬化ポリマーを塗布して、図９Ｂに示すように、光硬化ポリマー層４６０を形成する。該光硬化ポリマー層上に透明ガラス板（図中では省略）を載せ、露光装置を用い、該透明ガラス板を介して光硬化ポリマー層４６０に対して紫外線を照射して露光した後、前記基材を剥離する。すると、図９Ｃに示すように、光硬化ポリマー層４６０に、前記微粒子４５０の規則配列の形状が転写され、前記微粒子４５０の球形状と係合可能であり、規則配列した凹部５００が形成される。
【００６３】
更に、図９Ｄに示すように、前記光硬化ポリマー層４６０における前記微粒子４５０の形状が転写された面（前記凹部５００が形成された面）に対して、Ｃｒ５１０を電極蒸着し、蒸着したＣｒ面を電極として、スルファミン酸浴を用いてＮｉ厚メッキを行い、Ｎｉメッキ５２０を形成した後、前記光硬化ポリマー層４６０を剥離することにより、図９Ｅに示すように、前記微粒子４５０の配列パターンに対応した、円形状の凸部５３０を有する本発明のスタンパ５５０を得ることができる。以上の工程が、前記スタンパ作製工程である。
【００６４】
次いで、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６００上に、軟磁性下地層（図中では省略）を形成した後、アルミニウム膜を形成し、図１０Ａに示すように、前記アルミニウム膜６１０に前記スタンパ作製工程で得られたスタンパ５５０を１０，０００〜５０，０００Ｎ／ｃｍ２（１〜５Ｔｏｎ／ｃｍ２）程度の圧力でプレス転写して、前記微粒子４５０の配列パターン（前記ナノホール形成用起点）を形成する。その後、図１０Ｂに示すように、陽極酸化処理を行い、前記基板６００に対して略直交する方向に、ナノホール（アルミナポア）６２０が複数形成された多孔質層（アルマイトポア）６３０を形成させる。該多孔質層６３０は、本発明のナノホール構造体に相当し、図１０Ｃに示すように、ナノホール（アルミナポア）６２０の規則配列の複数が交互に隣接してなり、隣接する前記規則配列が互いに異なる。以上の工程が、前記ナノホール形成工程である。
【００６５】
本発明のナノホール構造体の製造方法により、本発明の前記ナノホール構造体を効率よく低コストで製造することができる。
【００６６】
（磁気記録媒体）
本発明の磁気記録媒体は、基板上に多孔質層を有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の層を有してなる。
【００６７】
前記多孔質層としては、前記基板面に対し略直交する方向にナノホールが複数形成されたものが挙げられ、前記ナノホール構造体が好適に挙げられる。なお、該ナノホール構造体の詳細は、上述した通りである。
前記多孔質層の厚みとしては、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。
前記多孔質層の厚みが、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。
【００６８】
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てもよいし、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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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、本発明のナノホール構造体を有し、トラッキングが容易で、クロスリードやクロスライト等の問題がなく、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。
【００８７】
本発明の磁気記録媒体の製造は、特に制限はなく、公知の方法に従って製造することができるが、以下に説明する本発明の磁気記録媒体の製造方法により好適に製造することができる。
【００８８】
（磁気記録媒体の製造方法）
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、本発明の前記磁気記録媒体を製造する方法であり、ナノホール構造体形成工程（多孔質層形成工程）、磁性材料充填工程を含み、好ましくは研磨工程を含み、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、などのその他の工程を含む。
【００８９】
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、電着（電着法）などで形成してもよいし、あるいは無電解メッキで形成してもよい。
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。
【００９０】
前記電極層形成工程は、前記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。
【００９１】
前記ナノホール構造体形成工程（多孔質層形成工程）は、基板上に（前記軟磁性下地層形成工程により前記軟磁性下地層を形成した場合には該軟磁性下地層上に）ナノホール構造体（多孔質層）を形成する金属材料による金属層を形成した後、該金属層に対しナノホール形成処理（例えば、陽極酸化処理が好ましい）を行うことにより、該基板面に対し略直交する方向にナノホールを複数形成してナノホール構造体（多孔質層）を形成する工程である。
前記金属材料としては、上述したものが挙げられ、例えば、アルミナ（酸化アルミニウム）、アルミニウム、などが好適に挙げられる。これらの中でも、アルミニウムが特に好ましい。
【００９２】
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、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、前記金属材料により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。
【００９３】
前記ナノホール形成処理としては、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、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、前記金属層に前記基板面に略直交する方向に多数のナノホールを規則的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。
【００９４】
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前記軟磁性下地層、前記電極層などが挙げられる。
【００９５】
なお、本発明においては、上述のナノホール構造体に関して説明した通り、前記陽極酸化処理の前に、前記金属層上に前記ナノホールの規則配列を複数形成するためのパターンを、該パターンが転写されたスタンパを用いて予め形成しておくのが好ましい。この場合、陽極酸化処理を行うと、前記パターン上にのみ、効率的に前記ナノホールを形成することができる点で有利である。
【００９６】
前記パターン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るが、例えば、（１）パターン状（例えば六方最密格子状）に配列してなる円形状の凸部の複数の規則配列（ナノホール構造体を磁気ディスク等に適用する場合には、該凸部の規則配列が同心円状又は螺旋状の配列）が交互に隣接してなり、隣接する前記凸部の規則配列が互いに異なるパターンを表面形状として有するスタンパを、前記金属層（例えば、アルミナ、アルミニウムなど）の表面にインプリント転写し、六方最密格子状に円が複数規則配列し、互いに隣接する前記円の規則配列が異なるパターンを形成する方法、（２）前記金属層上に樹脂層やフォトレジスト層を形成した後、通常のフォト工程やモールドを用いたインプリント法により、これらをパターニングし、エッチング処理等することにより、前記金属層の表面に、パターン状（例えば六方最密格子状）に配列してなる凹部の複数の規則配列が交互に隣接してなり、隣接する前記凹部の規則配列が互いに異なるパターンを形成する方法、などが好適に挙げられる。
【００９７】
前記スタンパとしては、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、半導体分野で微細構造作製用材料として最も広範囲に使用されているという観点からは、シリコンやシリコン酸化膜、これらの組み合わせ等が挙げられ、連続使用耐久性の観点からは、炭化珪素基板などが挙げられ、また、光ディスクの成型等に使用されているＮｉスタンパなども挙げられる。該モールドは、複数回使用することができる。前記インプリント転写の方法としては、特に制限はなく、公知の方法の中から目的に応じて適宜選択することができる。また、前記フォトレジスト層のレジスト材料には、光レジスト材料のほか、電子線レジスト材料なども含まれる。前記光レジスト材料としては、特に制限はなく、半導体分野等において公知の材料の中から適宜選択することができ、例えば、近紫外光、近視野光などを利用可能な材料などが挙げられる。
【００９８】
また、前記ナノホールのピッチは陽極酸化処理における電圧によって適宜決定され、ほぼ陽極酸化電圧（Ｖ）の２．５倍（ｎｍ）となる。したがって、前記陽極酸化処理における電圧としては、特に制限はないが、例えば、３〜４０Ｖが好ましく、３〜１０Ｖがより好ましい。
前記電圧が、３〜４０Ｖであると、前記磁気記録媒体の高密度化を実現することができ、３〜１０Ｖであると、前記ナノホールのピッチを７〜２５ｎｍとすることができ、前記磁気記録媒体の更なる高密度化を図ることができる点で、特に有利である。
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、希釈リン酸溶液、希釈蓚酸溶液、希釈硫酸溶液など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。
【００９９】
前記陽極酸化処理により前記ナノホール構造体形成工程（多孔質層形成工程）を行った場合、該金属層にナノホールを多数形成することができるが、該ナノホールの下部にバリア層が形成されてしまうことがあるが、該バリア層は、リン酸等の公知のエッチング液を用いて公知のエッチング処理を行うことにより、容易に除去することができる。以上により、前記金属層に、前記軟磁性下地層又は前記基板を露出させる前記ナノホールを前記基板面に略直交する方向に多数形成することができる。
前記ナノホール構造体形成工程（多孔質層形成工程）により、前記基板上又は前記軟磁性下地層上に前記ナノホール構造体（多孔質層）が形成される。
【０１００】
前記磁性材料充填工程は、前記ナノホール構造体（多孔質層）に形成された前記ナノホールの内部に磁性材料を充填する工程であり、前記強磁性材料を前記ナノホールに充填する強磁性層形成工程、前記軟磁性材料を前記ナノホールに充填する軟磁性層形成工程などを含む。
【０１０１】
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、上述した軟磁性層の材料を電着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。
【０１０２】
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（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、前記軟磁性層上又は前記非磁性層上に前記強磁性層が形成される。
【０１０３】
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、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。
【０１０４】
前記研磨工程は、前記ナノホール構造体（多孔質層）の表面を研磨し、平坦化する工程である。該研磨工程により、前記ナノホール構造体の表面を一定の厚みで除去すると、より高密度記録・高速度記録を確保することができ、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。
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）の後に行われるのが好ましい。前記磁性層形成工程の前に前記研磨処理を行うと、前記ナノホール構造体の破壊、前記ナノホール内部にスラリー、削り滓等が充填されてしまい、メッキ不良が生ずることがある。
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が、例えば、ＣＭＰ、イオンミリングなどが好適に挙げられる。
【０１０５】
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。
【０１０６】
（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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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２Ｂ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）の主磁極５２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。
【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、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。
【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、前記垂直記録用磁気ヘッドが、トラックの中心を正しくトレースするように、該垂直記録用磁気ヘッドの位置を調整するトラッキングを行うのが好ましい。
前記トラッキングの方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記磁性材料が充填されたナノホールの規則配列の複数における、交互に配列する一の規則配列と他の規則配列との相違に起因する、周波数の強度変化及び信号の位相変化のいずれかを検出することにより行うのが好ましい。
【０１１１】
前記周波数の強度変化を検出することによりトラッキングする方法としては、図１１Ａに示すように、前記ナノホールの規則配列の複数のうち、一の規則配列をデータ領域とし、該データ領域に隣接する規則配列をガードバンド領域（図７Ａでは、ガードバンド領域：データ領域＝１：２）とすると、磁気ヘッドが前記データ領域上をトレースしているときには、図１１Ｂに示すように、周波数の強度が一定しているが、磁気ヘッドが右にあるいは左にずれて、前記ガードバンド領域をトレースすると、前記データ領域と前記ガードバンド領域とでは規則配列が互いに異なり、位相がずれているため、該位相のずれにより、図１１Ｂに示すように、周波数の強度に変化が生じる。そこで、この周波数の強度が常に均一となるようにフィードバックをかけることにより、磁気ヘッドをトラッキングすることができる。
【０１１２】
前記信号の位相変化を検出することによりトラッキングする方法としては、例えば、図８Ａに示すようなディスク状の基板の中心より放射線状に所定の間隔をあけて数十本程度サーボ領域を形成し、該サーボ領域が、図１２Ａに示すように、ナノホールの規則配列の複数における、一定面積に一方向のサーボ信号を予め記録したものである場合、該サーボ領域において、複数のトラックのうち、任意の一のトラックを選択すると、磁気ヘッドが前記トラック上をトレースしているときには、図１２Ｂに示すように、信号の位相が一定しているが、磁気ヘッドが右にあるいは左にずれて、前記一のトラックと隣接する他のトラックをトレースすると、前記一のトラックと前記他のトラックとでは規則配列が互いに異なり、位相がずれているため、該位相のずれにより、図１２Ｂに示すように、信号の位相に変化が生じる。そこで、この信号の位相が常に均一となるようにフィードバックをかけることにより、磁気ヘッドをトラッキングすることができる。
【実施例】
【０１１３】
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。
【０１１４】
（実施例１）
−ナノホール構造体の作製−
図８Ａに示すように、ｒ−θ型のＥＢ露光装置を用い、ガラス基板４００上にスピンコートした厚み４０ｎｍのレジスト層に、同心円状にラインを描画して、凹凸パターン４１０を形成した。なお、凹凸パターン４１０における、凹部４２０の幅は１５０ｎｍであり、凸部４３０の幅は９０ｎｍであり、凸部４３０の高さは３０ｎｍである。
次いで、図８Ｂに示すように、平均粒径６０ｎｍの微粒子の分散液が入った容器に、ガラス基板４００を浸漬し、遠心法により遠心分離を行うことにより、図８Ｃに示すように、ガラス基板４００の表面に微粒子４５０を単層配列させた。なお、微粒子４５０は、六方最密格子状に最密化した規則配列を形成し、隣接する凹部４２０及び凸部４３０における微粒子４５０の規則配列（規則配列Ｃ及び規則配列Ｄ）は互いに異なっていた。
【０１１５】
次に、図９Ａに示すように、ガラス基板４００の凹凸ライン４１０上に単層配列した微粒子４５０上にスピンコート法により光硬化ポリマーを塗布して、図９Ｂに示すように、厚み２００ｎｍの光硬化ポリマー層４６０を形成した。該光硬化ポリマー層４６０上に透明ガラス板（図中省略）を載せ、Ｄｅｅｐ  ＵＶ露光装置（波長：２５７ｎｍ）を用い、該透明ガラス板を介して光硬化ポリマー層４６０に対して紫外線を照射して露光した後、ガラス基板４００を剥離した。すると、図９Ｃに示すように、光硬化ポリマー層４６０に、微粒子４５０の規則配列の形状が転写され、微粒子４５０の球形状と係合可能であり、規則配列した凹部５００が形成された。
【０１１６】
更に、図９Ｄに示すように、前記光硬化ポリマー層４６０における微粒子４５０の形状が転写された面（凹部が形成された面）に対して、Ｃｒ５１０を２０ｎｍの厚みとなるように電極蒸着し、蒸着したＣｒ面を電極として、スルファミン酸浴を用いて、Ｎｉ層の厚みが３００ｎｍとなるまでＮｉ厚メッキを行い、Ｎｉメッキ５２０を形成した。前期スルファミン酸浴の濃度は６００ｇ／ｌ、ｐＨは４、電流密度は２Ａ／ｄｍ２であった。該メッキ後、光硬化ポリマー層４６０を剥離することにより、図９Ｅに示すように、微粒子４５０の配列パターンに対応した、円形状の凸部５３０を有するＮｉスタンパ５５０を得た。得られたＮｉスタンパ５５０における凸部５３０の径、及び高さを測定したところ、該凸部５３０の径は６０ｎｍであり、高さは４０ｎｍであった。また、凸部５３０の規則配列の複数が交互に隣接してなり、隣接する前記規則配列は互いに異なっていた。以上が、本発明の前記ナノホール構造体の製造方法における前記スタンパ作製工程、及び本発明の前記スタンパの製造方法に相当し、また、得られたスタンパは、本発明の前記スタンパに相当する。
【０１１７】
次いで、図１０Ａに示すようにスパッタ法により磁気ディスク用の表面が平滑な基板６００上に、軟磁性下地層（図中では省略）を形成した後、アルミニウム膜６１０を形成し、アルミニウム膜６１０に対して、得られたＮｉスタンパ５５０を押し付けることにより、Ｎｉスタンパ５５０の表面に形成された微粒子４５０の配列パターン（規則配列）を、アルミニウム膜６１０の表面にインプリント転写し、ナノホール形成用起点を形成した。なお、インプリント転写の際の押し付け圧力は、４，０００Ｎ／ｃｍ２（４ｔｏｎ／ｃｍ２）とした。
その後、図１０Ｂに示すように、アルミニウム膜６１０を、希釈硫酸浴を用いて陽極酸化処理を行った。陽極酸化処理における電圧条件は、２５Ｖとした。すると、ガラス基板６００に対して略直交する方向に、ナノホール（アルミナポア）６２０が複数形成された多孔質層（アルマイトポア）６３０が形成された。得られた多孔質層６３０は、本発明のナノホール構造体に相当し、図１０Ｃに示すように、ナノホール（アルミナポア）６２０の規則配列の複数が交互に隣接してなり、また、ナノホール６２０の規則配列の複数における、一の規則配列（規則配列Ｃ）と他の規則配列（規則配列Ｄ）とが交互に配列してなり、隣接する規則配列が互いに異なっていた。以上の工程が、本発明の前記ナノホール構造体の製造方法における前記ナノホール形成工程に相当する。
【０１１８】
（実施例２）
本発明のナノホール構造体を磁気記録媒体（磁気ディスク）に適用し、以下のようにして磁気記録媒体（磁気ディスク）を製造し、その特性を以下のようにして評価した。
【０１１９】
−軟磁性下地層形成工程−
前記軟磁性下地層形成工程を、ガラス基板に、軟磁性下地層としてのＦｅＣｏＮｉＢを無電解メッキ法により５００ｎｍの厚みに形成（積層）することにより、行った。
【０１２０】
−ナノホール構造体形成工程（多孔質層形成工程）−
前記ナノホール構造体形成工程を以下のようにして行った。即ち、前記軟磁性下地層上に、スパッタ法により、Ｎｂを５ｎｍの厚みに、Ａｌを２００ｎｍの厚みに、それぞれ積層した。この積層された基板を、３枚用意し、実施例１で作製したＮｉスタンパ（凸部の径：６０ｎｍ、凸部の高さ４０ｎｍ）を用いて、表面に位置するアルミニウム（Ａｌ）層に、微粒子の配列パターンをインプリント転写した。
次に、インプリント転写後のサンプルを、０．３ｍｏｌ／ｌ濃度の硫酸溶液中（浴温１６℃）、２５Ｖの電圧にて陽極酸化処理を行い、ナノホール（アルミナポア）を形成した。この陽極酸化処理後に、更に、各サンプルを５質量％リン酸浴（浴温３０℃）中に浸漬して、前記ナノホール（アルミナポア）の開口径を４０ｎｍに拡大させてそのアスペクト比を調整した。以上により、前記ナノホール構造体形成工程を行った。
【０１２１】
−磁性材料充填工程−
前記ナノホール内に、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、該ナノホール内に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。以上により、磁気ディスクを製造した。
【０１２２】
−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ナを荒研磨した後、アルミナ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（アルミナ層）の厚みは、約１５０ｎｍであり、前記コバルト（Ｃｏ）が充填されたナノホール（アルミナポア）のアスペクト比は、約２．５であった。
【０１２３】
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、特性評価用磁気ディスクサンプルＡとした。
また、スタンパを用いたインプリント転写を行わずに同様の工程で作製した特性評価用磁気ディスクサンプルＢを比較とした。この特性評価用磁気ディスクサンプルＢにおいては、ナノホール（アルミナポア）７００は、図１３に示すように、六方細密格子状に２次元的に配列しており、ナノホールの規則配列の複数が交互に隣接していなかった。
【０１２４】
特性評価用磁気ディスクサンプルＡ及びＢのトラッキング特性の評価は、下記磁気ヘッド、即ち垂直記録用の単磁極型書込みヘッドとＧＭＲ読出しヘッドとを合わせてなる、いわゆるマージ型磁気ヘッドを用いて行った。なお、ヘッドパラメータは、以下の通りである。
Write  Core  Width：６０ｎｍ
Write  Pole  Length：５０ｎｍ
Read  Core  Width：５０ｎｍ
Read  Gap  Length：６０ｎｍ
【０１２５】
まず、特性評価用磁気ディスクサンプルＡ及びＢを永久磁石により、基板面に垂直な一方向に磁化し、その後、特性評価用磁気ディスクサンプルＡ及びＢを回転させて磁気ヘッドを浮上させて、リード状態でオフトラックさせながらシグナル強度を測定した。
図１４Ａに、磁気ディスクサンプルＡにおける磁性体（磁性材料が充填されたナノホール）配置を、図１４Ｂに、磁気ディスクサンプルＢにおける磁性体配置を、それぞれ示す。図１４Ａ及び図１４Ｂにおいて、磁性体ドットサイズは半径２０ｎｍであり、ドットピッチは６０ｎｍであり、磁気ヘッド６５０が検知する領域のサイズは７０×２１０ｎｍ２である。また、一度に約５個の磁性体ドットで１ビットの記録再生を行った。
【０１２６】
磁気ヘッド６５０の進行方向をｘ軸方向とし、該ｘ軸方向に沿って磁気ヘッドを移動させ、磁気ヘッドをオントラック状態（図１４Ａ及びＢ中、領域Ｌ）から、＋側にドットピッチの５０％ずれた領域（図１４Ａ及びＢ中、領域Ｍ）、及び−側にドットピッチの５０％ずれた領域（図１４Ａ及びＢ中、領域Ｎ）にオフトラックさせたときの、Ｘ位置におけるシグナル強度を測定した。その結果を、磁気ディスクサンプルＡについては図１５Ａに、磁気ディスクサンプルＢについては図１５Ｂに、それぞれ示した。
図１５Ａより、磁気ディスクサンプルＡでは、磁気ヘッド６５０のずれる（オフトラックする）方向によってシグナル強度の大小が変化し、磁気ヘッド６５０のずれる方向をも同時に検出することができるため、磁気ヘッド６５０のずれ方向に基づいてトラッキングを容易に行うことができることが判った。一方、図１５Ｂより、磁気ディスクサンプルＢでは、磁気ヘッドが＋及び−のいずれの方向にずれてもシグナル強度が低下するだけで、ｘ軸に対してオントラック状態と略同形状のグラフであるため、磁気ヘッド６５０のずれる方向を検出することができないことが判った。
【０１２７】
次に、磁気ヘッド６５０のオフトラック率に対するシグナル強度の変化を図１６に、シグナル強度のピーク位置における位相変化を図１７に、それぞれ示した。図１６及び図１７より、シグナル強度の変化及び位相変化ともに、磁気ディスクサンプルＡでは、磁気ヘッド６５０のずれる（オフトラックする）方向に応じて大小変化が観られ、磁気ヘッド６５０のずれ方向をも検出することができることが判った。
【０１２８】
また、図１８Ａに、磁気ディスクサンプルＡにおける磁性体（磁性材料が充填されたナノホール）配置を、図１８Ｂに、磁気ディスクサンプルＢにおける磁性体配置を、それぞれ示すとともに、一度に約２個の磁性体ドットで１ビットの記録再生を行った。なお、磁性体ドットサイズは半径２０ｎｍであり、ドットピッチは６０ｎｍであり、磁気ヘッド６５０が検知する領域のサイズは７０×１００ｎｍ２である。
次いで、磁気ヘッド６５０の進行方向をｘ軸方向とし、該ｘ軸方向に沿って磁気ヘッド６５０を移動させ、磁気ヘッド６５０をオントラック状態（図１８Ａ及びＢ中、領域Ｐ）から、＋側にドットピッチの３５％ずれた領域（図１８Ａ及びＢ中、領域Ｑ）及び、−側にドットピッチの３５％ずれた領域（図１８Ａ及びＢ中、領域Ｒ）にオフトラックさせたときの、Ｘ位置におけるシグナル強度を測定した。その結果を、磁気ディスクサンプルＡについては図１９Ａに、磁気ディスクサンプルＢについては図１９Ｂに、それぞれ示した。図１９Ａ及び図１９Ｂより、一度に約５個の磁性体ドットで１ビットの記録再生を行った場合と同様、磁気ディスサンプルＡでは、磁気ヘッド６５０のずれる（オフトラックする）方向によってシグナル強度の大小が変化し、磁気ヘッド６５０のずれる方向をも同時に検出することができるため、磁気ヘッド６５０のずれ方向に基づいてトラッキングを容易に行うことができることが判った。
また、磁気ヘッド６５０のオフトラック率に対するシグナル強度の変化を図２０に、シグナル強度のピーク位置における位相変化を図２１に、それぞれ示した。図２０及び図２１より、一度に約５個の磁性体ドットで１ビットの記録再生を行った場合と同様、磁気ディスクサンプルＡでは、シグナル強度の変化及び位相変化ともに、磁気ヘッド６５０のずれる（オフトラックする）方向に応じて大小変化が観られ、磁気ヘッドのずれ方向をも検出することができることが判った。
なお、実施例２における磁性体のドットサイズ等は、本発明の磁気記録媒体の一例であり、ドットサイズ等との比例関係を有する限り、ドットサイズ、磁気ヘッドサイズ等が変化しても、スケーリング可能である。
【０１２９】
（実施例３）
本発明の磁気記録媒体を以下のようにして製造した。即ち、前記基板としてのシリコン基板に、前記軟磁性下地層の材料としてのＣｏＺｒＮｂをスパッタ法により厚みが５００ｎｍとなるように成膜して、前記軟磁性下地層を形成した。以上が本発明の磁気記録媒体の製造方法における前記軟磁性下地層形成工程である。
【０１３０】
次に、スパッタリングの前記ターゲットとして、純度が９９．９９５％であるアルミニウム（Ａｌ）を用いて、スパッタ法により前記軟磁性下地層上に前記金属層としてのアルミニウム層を厚みが５００ｎｍとなるように成膜した。該金属層に対し、前記軟磁性下地層（ＣｏＺｒＮｂ）を電極とし、実施例２と同様にして陽極酸化処理を行うことにより、前記金属層（アルミニウム層）にナノホール（アルミナポア）を形成した。このナノホール（アルミナポア）は、開口径が４０ｎｍであり、アスペクト比が１２．５であり、ナノホールの規則配列の複数が交互に隣接して同心円状に配列しており、隣接する前記規則配列が互いに異なっていた。
なお、前記多孔質層（ナノホール構造体）としてのアルミナポアの底部にはバリア層が存在していたので、これをリン酸を用いてエッチングして除去し、前記軟磁性下地層（ＣｏＺｒＮｂ）が露出させてスルーホール化させた。以上が、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構造体形成工程である。
【０１３１】
次に、前記軟磁性下地層（ＣｏＺｒＮｂ）を負電圧印加の前記電極として、硫酸ニッケル及び硫酸鉄を含有する溶液を用い、該溶液を収容する浴中で、前記多孔質層（ナノホール構造体）におけるナノホール（アルミナポア）の内部に、前記軟磁性層としてのＮｉＦｅを電着により形成した。なお、前記硫酸ニッケル及び前記硫酸鉄の前記溶液中の組成としては、パーマロイ組成(Ｎｉ８０％−Ｆｅ２０％)とし、前記軟磁性層の厚みは、約２５０ｎｍであった。以上が本発明の磁気記録媒体の製造方法における前記軟磁性層形成工程である。
【０１３２】
次に、前記浴中の溶液を前記硫酸鉄及び前記硫酸コバルトを含有する溶液から、ＦｅＣｏを含有する溶液に代えて、前記多孔質層（アルマイトポア）における細孔（ポア）の内部に形成した前記軟磁性層上に前記強磁性層としてのＦｅＣｏを電着により形成した。以上が本発明の磁気記録媒体の製造方法における前記強磁性層形成工程である。
【０１３３】
次に、前記多孔質層の表面を研磨した後、前記保護膜としてのＳｉＯ２をスパッタ法にて成膜した。更に、バーニッシュ処理／潤滑処理を行うことにより、本発明の前記磁気記録媒体としてのサンプルディスクＣを製造した。なお、該サンプルディスクＣにおける前記強磁性層の厚みは、２５０ｎｍであった。
【０１３４】
ここで、比較のために、前記サンプルディスクＣ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Ｃ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に形成）した以外は、該サンプルディスクＣと同様にしてサンプルディスクＤ（比較）を製造した。
【０１３５】
製造したサンプルディスクＣ及びＤ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２２に示した。図２２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２２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２２に示されるように、サンプルディスクＣ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Ｄよりも優れていた。
【０１３６】
本発明の好ましい態様を付記すると、以下の通りである。
（付記１）  金属基材に、ナノホールの規則配列の複数が交互に隣接してなり、隣接する前記規則配列が互いに異なることを特徴とするナノホール構造体。
（付記２）  ナノホールの規則配列の複数における、一の規則配列と他の規則配列とが交互に配列してなる付記１に記載のナノホール構造体。
（付記３）  隣接する規則配列における少なくとも一方が、ナノホールが六方最密格子状に最密化して形成された付記１から２のいずれかに記載のナノホール構造体。
（付記４）  金属基材が、アルミニウム基材である付記１から３のいずれかに記載のナノホール構造体。
（付記５）  金属基材が、ディスク状である付記１から４のいずれかに記載のナノホール構造体。
（付記６）  ナノホールの規則配列が、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５に記載のナノホール構造体。
（付記７）  ナノホールの規則配列が、金属基材上に、前記規則配列を形成するためのパターンを形成した後、陽極酸化処理して形成される付記１から６のいずれかに記載のナノホール構造体。
（付記８）  基材上に、凹凸ラインを形成し、該凹凸ライン上に微粒子をパターン状に単層配列させた後、該微粒子の配列パターンをスタンパ形成材料に転写することを少なくとも含むことを特徴とするスタンパの製造方法。
（付記９）  凹凸ラインにおける凹部及び凸部の幅が、微粒子の半径をｒとしたとき、（２ｎ＋１）ｒ（ただし、前記凹部の幅は、ｎが１以上の整数であり、前記凸部の幅は、ｎが０以上の整数である）で表され、かつ凸部の高さが２ｒ未満である付記８に記載のスタンパの製造方法。
（付記１０）  微粒子の配列パターンが、引き上げ法及び遠心法のいずれかにより形成される付記８から９のいずれかに記載のスタンパの製造方法。
（付記１１）  微粒子の配列パターンが、六方最密格子状である付記８から１０のいずれかに記載のスタンパの製造方法。
（付記１２）  スタンパ形成材料が、Ｎｉである付記８から１１のいずれかに記載のスタンパの製造方法。
（付記１３）  微粒子の配列パターンを転写した後、スタンパ形成材料の前記配列パターンが転写された面に対して金属を蒸着することを含む付記８から１２のいずれかに記載のスタンパの製造方法。
（付記１４）  付記８から１３のいずれかに記載のスタンパの製造方法により製造されたことを特徴とするスタンパ。
（付記１５）  付記１から７のいずれかに記載のナノホール構造体を製造する方法であって、
基材上に凹凸ラインを形成し、該凹凸ライン上に微粒子をパターン状に単層配列させた後、該微粒子の配列パターンをスタンパ形成材料に転写してスタンパを作製し、該スタンパを用いて金属基材上にナノホール形成用起点を形成した後、該金属基材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１６）  基板上に、該基板面に対し略直交する方向にナノホールが複数形成された多孔質層を有し、該ナノホールの内部に磁性材料を有してなり、
前記多孔質層が付記１から７のいずれかに記載のナノホール構造体であることを特徴とする磁気記録媒体。
（付記１７）  付記１６に記載の磁気記録媒体を製造する方法であって、
基板上に、金属層を形成した後、該金属層に対しナノホール形成処理を行うことにより、該基板面に対し略直交する方向にナノホールを複数形成して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、及び該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を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
（付記１８）  付記１６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１９）  付記１６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。
（付記２０）  磁性材料が充填されたナノホールの配列に起因する、周波数の強度変化及び信号の位相変化のいずれかを検出することによりトラッキングを行う付記１９に記載の磁気記録方法。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
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。
本発明のスタンパは、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、本発明のナノホール構造体を効率的に製造可能である。
本発明のスタンパの製造方法は、本発明のスタンパ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、トラッキングが容易で、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録及び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、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】
【０１３８】
【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、磁束が拡散せず集中する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４】図４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５Ａ】図５Ａは、凹凸ラインの幅と微粒子の配列状態との関係の一例を示す概略説明図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５ＡにおけるＸＸ断面の一の例を示す概略断面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、図５ＡにおけるＸＸ断面の他の例を示す概略説明図である。
【図６Ａ】図６Ａは、凹凸ラインの幅と微粒子の配列状態との関係の他の例を示す概略説明図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６ＡにおけるＸＸ断面の一の例を示す概略説明図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、図６ＡにおけるＸＸ断面の他の例を示す概略説明図である。
【図７Ａ】図７Ａは、ダイレクトプリントによる微粒子の配列パターン転写プロセスの一例を示す概略説明図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、熱インプリントによる微粒子の配列パターン転写プロセスの一例を示す概略説明図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、光インプリントによる微粒子の配列パターン転写プロセスの一例を示す概略説明図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、熱インプリント及び光インプリントにおけるポリマー層を剥離する工程を説明するための概略説明図である。
【図７Ｅ】図７Ｅは、熱インプリント及び光インプリントにおける残渣処理を説明するための概略説明図である。
【図７Ｆ】図７Ｆは、熱インプリント及び光インプリントにおけるエッチング処理を説明するための概略説明図である。
【図８Ａ】図８Ａは、凹凸ラインを形成したディスク状基材の一例を示す概略説明図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、微粒子を基材上に単層配列させる工程を説明するための概略説明図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、凹凸ライン上に単層配列した微粒子の配列状態の一例を示す概略説明図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明のナノホール構造体の製造方法におけるスタンパ作製工程を説明するための工程図（その１）である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明のナノホール構造体の製造方法におけるスタンパ作製工程を説明するための工程図（その２）である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、本発明のナノホール構造体の製造方法におけるスタンパ作製工程を説明するための工程図（その３）である。
【図９Ｄ】図９Ｄは、本発明のナノホール構造体の製造方法におけるスタンパ作製工程を説明するための工程図（その４）である。
【図９Ｅ】図９Ｅは、本発明のナノホール構造体の製造方法におけるスタンパ作製工程を説明するための工程図（その５）である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明のナノホール構造体の製造方法におけるナノホール形成工程を説明するための工程図（その１）である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本発明のナノホール構造体の製造方法におけるナノホール形成工程を説明するための工程図（その２）である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、本発明のナノホール構造体の表面におけるナノホールの配列状態の一例を示す概略説明図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本発明の磁気記録方法における周波数の強度変化を検出することによるトラッキング方法の一例を示す概略説明図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、オントラック状態とオフトラック状態との周波数の強度変化の一例を示す概略説明図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、本発明の磁気記録方法における信号の位相変化を検出することによるトラッキング方法の一例を示す概略説明図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、オントラック状態とオフトラック状態との信号の位相変化の一例を示す概略説明図である。
【図１３】図１３は、二次元的に配列した陽極酸化アルミ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１４Ａ】図１４Ａは、磁気サンプルディスクＡにおける磁性体配置と磁気ヘッドの検知領域との関係の一例を示す概略説明図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、磁気サンプルディスクＢにおける磁性体配置と磁気ヘッドの検地領域との関係の一例を示す概略説明図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、磁気サンプルディスクＡのシグナル強度変化の一例を示すグラフ図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、磁気サンプルディスクＢのシグナル強度変化の一例を示すグラフ図である。
【図１６】図１６は、磁気ヘッドのオフトラック率とシグナル強度との関係の一例を示すグラフ図である。
【図１７】図１７は、磁気ヘッドのオフトラック率とシグナル強度のピーク位置の位相との関係の一例を示すグラフ図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、磁気サンプルディスクＡの磁性体配置と磁気ヘッドの検知領域との関係の他の例を示し概略説明図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、磁気サンプルディスクＢの磁性体配置と磁気ヘッドの検知領域との関係の他の例を示す概略説明図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、磁気サンプルディスクＡのシグナル強度変化の他の例を示すグラフ図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、磁気サンプルディスクＢのシグナル強度変化の他の例を示すグラフ図である。
【図２０】図２０は、磁気ヘッドのオフトラック率とシグナル強度との関係の他の例を示すグラフ図である。
【図２１】図２１は、磁気ヘッドのオフトラック率とシグナル強度のピーク位置の位相との関係の他の例を示すグラフ図である。
【図２２】図２２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】
【０１３９】
１０              軟磁性層
１１              基板
１２              下地電極層
１３              アルミナ層
１４              強磁性金属
２０              中間層（非磁性層）
３０              記録層
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            陽極酸化アルミナポア
１４０            強磁性層
２００            微粒子
２１０            凹部
２２０            凸部
３００            金属基材
３１０            スタンパ
３２０            熱可塑性ポリマー層
３３０            フォトポリマー層
３４０            フォトポリマースタンパ
４００            基材
４１０            凹凸ライン
４２０            凹部
４３０            凸部
４５０            微粒子
４６０            光硬化ポリマー層
５００            凹部
５１０            Ｃｒ
５２０            Ｎｉメッキ
５３０            凸部
５５０            スタンパ
６００            基板
６１０            アルミニウム膜
６２０            ナノホール（アルミナポア）
６３０            多孔質層（アルマイトポア）
６５０            磁気ヘッド
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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