(57)【要約】【課題】  トラック溝の物理的な形状変動に関係無く、より規則性の高い磁性粒子パターンが形成されるパターンドメディアを提供する。【解決手段】  基板にウォブル溝が形成され、ウォブル溝上に制御された磁性粒子パターンが形成された情報記録媒体において、磁性粒子パターンが磁性粒子により形成された複数のセルにより構成され、ウォブル溝のトラック方向のウォブル周期Ｔと、複数のセルの平均直径Ｄ０との間に、Ｄ０／２＜Ｔ＜２Ｄ０なる関係が成立し、且つ、ウォブル溝の溝幅方向の溝幅変動量ΔＷと、複数のセルの平均直径Ｄ０との間に、０＜ΔＷ＜Ｄ０なる関係が成立することを特徴とする情報記録媒体を提供する。【選択図】  図１
2006092604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板にウォブル溝が形成され、該ウォブル溝上に制御された磁性粒子パターンが形成された情報記録媒体であって、
該磁性粒子パターンが磁性粒子により形成された複数のセルにより構成され、該ウォブル溝のトラック方向のウォブル周期Ｔと、該複数のセルの幅の平均値Ｄ０との間に、
Ｄ０／２＜Ｔ＜２Ｄ０
の関係が成立することを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
基板にウォブル溝が形成され、該ウォブル溝上に制御された磁性粒子パターンが形成された情報記録媒体であって、
該磁性粒子パターンが磁性粒子により形成された複数のセルにより構成され、該ウォブル溝の溝幅方向の溝幅変動量ΔＷと、該複数のセルの幅の平均値Ｄ０との間に、
０＜ΔＷ＜Ｄ０
の関係が成立することを特徴とする情報記録媒体。
【請求項３】
基板にウォブル溝が形成され、該ウォブル溝内に制御された磁性粒子パターンが形成された情報記録媒体であって、
該磁性粒子パターンが磁性粒子により形成された複数のセルにより構成され、該ウォブル溝のトラック方向のウォブル周期Ｔと、該複数のセルの幅の平均値Ｄ０との間に、
Ｄ０／２＜Ｔ＜２Ｄ０
の関係が成立し、且つ、該ウォブル溝の溝幅方向の溝幅変動量ΔＷと、該複数のセルの幅の平均幅値Ｄ０との間に、
０＜ΔＷ＜Ｄ０
の関係が成立することを特徴とする情報記録媒体。
【請求項４】
上記ウォブル溝のトラック方向のウォブル周期Ｔが、上記ウォブル周期Ｔについての確率密度関数が最大となるウォブル周期であることを特徴とする請求項１または３に記載の情報記録媒体。
【請求項５】
上記ウォブル溝の溝幅方向の溝幅変動量ΔＷが、上記溝幅変動量ΔＷについての確率密度関数が最大となる溝幅変動量であることを特徴とする請求項２または３に記載の情報記録媒体。
【請求項６】
上記ウォブル溝の溝幅方向の溝幅変動量ΔＷと、上記複数のセルの幅の平均値Ｄ０との間に、
０＜ΔＷ＜Ｄ０／２
の関係が成立することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
【請求項７】
上記ウォブル溝のトラック方向のウォブル周期Ｔが、上記セルの幅の平均値Ｄ０と略等しいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高密度な情報記録を可能とする情報記録媒体に関し、詳細には、情報の記録領域に制御された磁性粒子パターンが形成された情報記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ナノ粒子の自己組織化を利用して制御されたパターンを形成する技術が注目されている。この技術は、ナノ粒子の自己組織化を利用して、ナノ粒子を規則的に配列して制御されたナノ粒子パターンを形成することにより、一層高記録密度な情報記録媒体を得ることを意図した技術である。ナノ粒子の自己組織化を利用して制御されたパターンが形成された情報記録媒体は、一般にパターンドメディアとして知られている。
【０００３】
ナノ粒子の自己組織化を利用して制御されたパターンを形成する技術として、従来、遷移金属ナノ粒子の自己組織化を利用して制御されたパターンを形成する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には遷移金属ナノ粒子の製造方法が開示されており、具体的には、遷移金属の錯体または塩を含む金属前駆体溶液を調製するステップと、金属前駆体溶液と界面活性剤溶液とを混合するステップと、混合された溶液に還元剤を添加するステップと、凝集剤を加えて永久凝集を起こすことなくナノ粒子を溶液から析出させるステップと、非プロトン性溶媒を加えてナノ粒子の再分散または再コロイド化を行うステップとを含む遷移金属ナノ粒子の製造方法であって、界面活性剤溶液は、トリアルキルホスフィン及び有機安定剤を含み、有機安定剤は、スルホン酸、スルフィン酸、ホスフィン酸、ホスホン酸、カルボン酸、及びチオールから成る群から選択されることを特徴とする遷移金属ナノ粒子の製造方法が開示されている。
【０００４】
また、規則的に配列したナノサイズの細孔を有する構造体及びその製造方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２には、被加工物を陽極酸化もしくは陽極化成する工程を含む細孔構造体の製造方法において、被加工物上にブロックコポリマー層を形成する工程と、ブロックコポリマー層を熱アニールし海島構造を形成する工程と、海島構造を有するブロックコポリマー層の島構造を除去する工程と、被加工物を陽極酸化もしくは陽極化成する工程とを含む細孔構造体の製造方法が開示されている。ブロックコポリマーの自己組織構造を利用した陽極酸化若しくは陽極化成の開始点の形成方法を利用することにより、規則的に配列したナノ構造体を簡易に製造することができる。
【０００５】
また、ブロックコポリマーの自己組織的な相分離構造を利用した加工方法及び成形体が提案されている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３では、第１のポリマー相と第２のポリマー相とが略規則的に配列した配列構造を有するブロックコポリマー層を被加工体の上に形成する工程と、第１のポリマー相を選択的に除去することによりブロックコポリマー層の表面に凹部を形成する工程と、凹部にマスク層を設ける工程と、マスク層をマスクとしてブロックコポリマー層及び被加工体をエッチングすることによりブロックコポリマー層の配列構造に対応したパターンを被加工体に形成する工程とを備えた加工方法が開示されている。すなわち、特許文献３には、ブロックコポリマーの自己組織化より形成されるエッチングマスクを用いた微細加工技術において、十分なエッチング耐性を有し、しかも自己組織化により形成されるパターンを忠実に転写することができる加工方法及び成形体が開示されている。
【０００６】
ところで、情報記録媒体の一つである磁気記録媒体における情報の高記録密度化の発展には著しいものがあるが、磁気記録媒体において更なる高記録密度化を図るためには、情報が磁区として記録される磁性層内の磁性粒子の熱揺らぎの問題が無視できなくなる。この問題を解決するために、上述のようなナノ粒子の自己組織化を利用して制御されたパターンを形成する技術を磁気記録媒体に適用すると、熱揺らぎに強く且つ一層高記録密度な磁気記録媒体を得ることが可能になる。
【０００７】
【特許文献１】特許第３２５８２９５号公報（第３−９頁，第１−１８図）
【特許文献２】特開２００３−１２９２８８号公報（第３−４頁，第１図）
【特許文献３】特開２００３−１５５３６５号公報（第４−７頁，第１−５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
情報の記録領域に連続したトラック溝が形成されている情報記録媒体において、上述のようなナノ粒子の自己組織化を利用し、ナノ粒子が自己組織化した際の最小単位であるセルを連続したトラック溝上に複数配置して磁性粒子パターンを形成した場合、連続したトラック溝の物理的な形状の変動（溝壁の形状変動）によって、トラック溝上に形成された磁性粒子パターンの規則性が局所的に変化してしまうという問題が生ずる。情報の記録再生の最小単位を少数個のセルで行うとすると、磁性粒子パターンの局所的な規則性の変動は情報の記録再生におけるエラーの原因の一つとなり、情報の高記録密度化を図る上で重要な問題となる。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、トラック溝の物理的な形状変動に関係無く、より規則性の高い磁性粒子パターンを実現するためのパターンドメディア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】
本発明の第１の態様に従えば、基板にウォブル溝が形成され、該ウォブル溝上に制御された磁性粒子パターンが形成された情報記録媒体であって、該磁性粒子パターンが磁性粒子により形成された複数のセルにより構成され、該ウォブル溝のトラック方向のウォブル周期Ｔと、該複数のセルの幅の平均値Ｄ０との間に、
Ｄ０／２＜Ｔ＜２Ｄ０
の関係が成立することを特徴とする情報記録媒体が提供される。
【００１１】
本発明の第１の態様に従う情報記録媒体のウォブル溝と複数のセルの関係の一例を示したのが図１である。本発明の第１の態様に従う情報記録媒体では、図１に示すように、基板上の所定領域（情報記録領域）のトラック溝をウォブルさせ、且つ、ウォブル溝１上に磁性粒子で形成された複数のセル２を規則的に配置させる。本発明の第１の態様に従う情報記録媒体では、図１に示すように、ウォブル溝１のトラック方向のウォブル周期Ｔと、複数のセル２の幅Ｄ（図１に示すようにセルの断面が円形である場合、セルの幅Ｄはセルの直径Ｄに相当する）の平均値Ｄ０との間に、Ｄ０／２＜Ｔ＜２Ｄ０の関係を満足するように情報記録媒体を作製する。なお、セルの形状としては球形が好ましい。ただし、本明細書では、セルの幅とは情報記録媒体のトラック方向のセルの幅のことをいう。
【００１２】
ウォブル溝のトラック方向のウォブル周期Ｔと磁性粒子パターンを形成する複数のセルの幅の平均値Ｄ０との間の関係をＤ０／２＜Ｔ＜２Ｄ０とすることにより、１ウォブル周期Ｔ当たりに１個のセルが配置される確率がきわめて高くなる。このため、本発明の第１の態様に従う情報記録媒体では、図１に示すように、溝壁が溝の外側へウォブルする領域（図１中の領域３）に溝壁側のセル２がそれぞれ１個づつ嵌まり込むような状態で配置され、且つ、ウォブル溝１上の複数のセル２間の距離がほぼ均一となるように配置される。
【００１３】
これは、セル間に働く相互作用並びにウォブル溝及びセル間に働く相互作用を考えた場合、図１に示すようなパターンで複数のセルが配置されることにより、セル間並びにウォブル溝及びセル間のポテンシャルエネルギー（ギブスの自由エネルギー）が小さくなり、セル間並びにウォブル溝及びセル間を含む系が安定するためである。すなわち、本発明の第１の態様に従う情報記録媒体では、ウォブル溝のトラック方向のウォブル周期Ｔと磁性粒子パターンを形成する複数のセルの幅の平均値Ｄ０との間の関係をＤ０／２＜Ｔ＜２Ｄ０とすることにより、図１に示すように、ウォブル溝の形状に合わせて、セル間並びにウォブル溝及びセル間を含む系のポテンシャルエネルギーが小さくなるように複数のセルが自己組織化して規則的に配列する。それゆえ、本発明の第１の態様に従う情報記録媒体では、より均一な磁性粒子パターンがウォブル溝上に形成され、より安定した規則性の高い磁性粒子パターンを形成することができる。
【００１４】
なお、ウォブル溝のトラック方向のウォブル周期Ｔがセルの幅の平均値Ｄ０に対してＴ≦Ｄ０／２となる場合、例えば、図１に示すような構造では、ウォブル周期がセルの直径の半分以下となり、セルにはセルの曲率半径より短い周期の揺らぎがウォブルにより加えられる。この短周期の揺らぎがセルに加えられると、セルの位置安定性が損なわれ、安定した規則性の高い磁性粒子パターンを形成できなくなる。一方、Ｔ≧２Ｄ０となる場合、例えば、図１に示すような構造では、ウォブル周期がセルの直径の２倍以上となり、セルにはセルの曲率半径の４倍より長い周期の揺らぎがウォブルにより加えられる。この長周期の揺らぎがセルに加えられると、セルの位置安定性が損なわれ、安定した規則性の高い磁性粒子パターンを形成できなくなる。
【００１５】
本発明の第１の態様に従う情報記録媒体におけるウォブル溝は、例えば、特開２００１−２０２６６３号公報に開示されているような電子ビームマスタリング技術を用いて形成することが可能である。具体的には、次のような方法でウォブル溝のパターン形成することができる。まず、フォトレジストを塗布した原盤に電子ビームマスタリング技術を用いて所定のウォブル溝を形成し、次いでＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）技術を用いて原盤表面に直接所定のウォブル溝に対応する凹凸パターンを形成する。次いで、原盤にＮｉメッキ等を施すことによりスタンパを作製する。さらに、作製されたスタンパを用いてガラス２Ｐ法等により基板上に所定のウォブル溝を形成する。
【００１６】
本発明の第２の態様に従えば、基板にウォブル溝が形成され、該ウォブル溝上に制御された磁性粒子パターンが形成された情報記録媒体であって、該磁性粒子パターンが磁性粒子により形成された複数のセルにより構成され、該ウォブル溝の溝幅方向の溝幅変動量ΔＷと、該複数のセルの幅の平均値Ｄ０との間に、
０＜ΔＷ＜Ｄ０
の関係が成立することを特徴とする情報記録媒体が提供される。
【００１７】
本発明の第２の態様に従う情報記録媒体のウォブル溝と複数のセルの関係の一例を図１に示す。本発明の第２の態様に従う情報記録媒体では、図１に示すように、記録領域のトラック溝としてウォブル溝１を採用し、ウォブル溝１上に磁性粒子で形成された複数のセル２が規則的に配置される。図２には、本発明の第２の態様に従う情報記録媒体におけるウォブル溝の溝幅方向の溝幅Ｗの変化の様子を示した図である。本発明の第２の態様に従う情報記録媒体では、図１及び２に示すように、ウォブル溝１の溝幅方向の溝幅変動量ΔＷと、複数のセル２の直径Ｄの平均値Ｄ０との間に、０＜ΔＷ＜Ｄ０の関係を満足するように情報記録媒体を作製する。ただし、本願明細書では、ウォブル溝の溝幅方向の溝幅変動量ΔＷを、図２に示すように、ウォブル溝の溝幅Ｗの最大値Ｗ＿ｍａｘと最小値Ｗ＿ｍｉｎとの差で定義する。
【００１８】
本発明の第２の態様に従う情報記録媒体では、ウォブル溝の溝幅変動量ΔＷとセルの幅の平均値Ｄ０との間に０＜ΔＷ＜Ｄ０の関係が成立するように、すなわち、ウォブル溝の溝幅方向の溝幅変動量ΔＷ内に０個より多く且つ１個未満のセルが配置されるように設定することにより、複数のセルをウォブル溝上に安定して均一に配置させることができる。具体的には、図１に示すように、溝壁が溝の外側へウォブルする領域（図１中の領域３）に溝壁側のセル２がそれぞれ１個づつ嵌まり込むような状態で配置させ、且つ、ウォブル溝１上の複数のセル２間の距離がほぼ均一となるように配置させることができる。
【００１９】
これは、セル間に働く相互作用並びにウォブル溝及びセル間に働く相互作用を考えた場合、図１に示すようなパターンで複数のセルが配置されることにより、セル間並びにウォブル溝及びセル間のポテンシャルエネルギー（ギブスの自由エネルギー）が小さくなり、セル間並びにウォブル溝及びセル間を含む系が安定するためである。すなわち、本発明の第２の態様に従う情報記録媒体では、ウォブル溝の溝幅変動量ΔＷとセルの平均直径Ｄ０との間の関係を０＜ΔＷ＜Ｄ０とすることにより、図１に示すように、ウォブル溝の形状に合わせて、セル間並びにウォブル溝及びセル間を含む系のポテンシャルエネルギーが小さくなるように複数のセルが自己組織化して規則的に配列する。それゆえ、本発明の第２の態様に従う情報記録媒体では、より均一な磁性粒子パターンがウォブル溝上に形成され、より安定した規則性の高い磁性粒子パターンを形成することができる。
【００２０】
なお、例えば、図１に示すような構造では、ウォブル溝の溝幅方向の溝幅変動量ΔＷがセルの直径の平均値Ｄ０に対してΔＷ≧Ｄ０となる場合、セルの直径以上のサイズで溝幅変動が生ずることとなり、この大きな溝幅変動によって、セルが自己組織化する際の位置安定性が損なわれる。それゆえ、ΔＷ≧Ｄ０とした場合には、安定した規則性の高い磁性粒子パターンの形成が困難となる。一方、ΔＷ＝０の場合には、従来同様、トラック溝の物理的な形状の変動（溝壁の形状変動）によって、トラック溝上に形成された磁性粒子パターンの規則性が局所的に変化してしまうという問題が生ずる。
【００２１】
本発明の第３の態様に従えば、基板にウォブル溝が形成され、該ウォブル溝内に制御された磁性粒子パターンが形成された情報記録媒体であって、該磁性粒子パターンが磁性粒子により形成された複数のセルにより構成され、該ウォブル溝のトラック方向のウォブル周期Ｔと、該複数のセルの幅の平均値Ｄ０との間に、
Ｄ０／２＜Ｔ＜２Ｄ０
の関係が成立し、且つ、該ウォブル溝の溝幅方向の溝幅変動量ΔＷと、該複数のセルの幅の平均値Ｄ０との間に、
０＜ΔＷ＜Ｄ０
の関係が成立することを特徴とする情報記録媒体が提供される。
【００２２】
本発明の第１または３の態様に従う情報記録媒体では、上記ウォブル溝のトラック方向のウォブル周期Ｔが、上記ウォブル周期Ｔについての確率密度関数が最大となるウォブル周期であることが好ましい。
【００２３】
本発明の第２または３の態様に従う情報記録媒体では、上記ウォブル溝の溝幅方向の溝幅変動量ΔＷが、上記溝幅変動量ΔＷについての確率密度関数が最大となる溝幅変動量であることが好ましい。
【００２４】
本発明の第１〜３の態様に従う情報記録媒体では、上記ウォブル溝の溝幅方向の溝幅変動量ΔＷと、上記複数のセルの幅の平均値Ｄ０との間に、
０＜ΔＷ＜Ｄ０／２
の関係が成立することが好ましい。
【００２５】
本発明の第１〜３の態様に従う情報記録媒体では、上記ウォブル溝のトラック方向のウォブル周期Ｔが、上記セルの幅の平均値Ｄ０と略等しいことが好ましい。上述のウォブル溝のトラック方向のウォブル周期Ｔと、セルの直径の平均値Ｄ０とを略等しくすることにより、上述したセル間に働く相互作用並びにウォブル溝及びセル間に働く相互作用の観点から、ウォブル溝上に一層安定して複数のセルを規則的に配置させることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の情報記録媒体では、ウォブル溝の形状パラメータ（ウォブル周期Ｔ及び／又は溝幅変動量ΔＷ）と、磁性粒子パターンを形成する複数のセルの平均直径Ｄ０との間に上述のような関係を満足させることにより、ウォブル溝上により安定してセルを配置することができ、一層規則性の高い磁性粒子のパターンを実現することができる。それゆえ、磁性粒子パターンの不規則性に起因する情報記録及び再生時のエラーを低減させることができ、情報の高記録密度化に好適なパターンドメディア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】
【００２７】
以下、本発明の情報記録媒体及びその製造方法の実施例について図面を参照しながら具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【実施例１】
【００２８】
実施例１で作製した情報記録媒体の情報記録領域における磁性粒子パターンの構成図を図１に示した。この例では、図１に示すように、情報記録領域のトラック溝としてウォブル溝１を形成し、ウォブル溝１上に略球形の複数のセル２が均一に配置された磁性粒子パターンを形成した。セル２は磁性粒子から構成され、セル２に外部磁界を印加することにより磁気記録が行われる。磁性粒子としてはＦｅＰｔなどの遷移金属を含有する磁性粒子を用いた。なお、ウォブル溝１の溝幅方向のセル２の密度はウォブル溝１の平均溝幅Ｗによって決定される。この例で作製した情報記録媒体の作製方法について以下に説明する。
【００２９】
［ウォブル溝の形成方法］
まず、情報記録領域に図１に示すようなウォブル溝を有する基板を次のように作製した。なお、この例では、基板上のウォブル溝は、フォトレジストを塗布したシリコン原盤に電子ビームマスタリング技術を適用することにより形成した。また、この例では、設計上、ウォブル溝の平均溝幅Ｗが約１００ｎｍ、ウォブル溝のトラック方向のウォブル周期Ｔが約６０ｎｍ及びウォブル溝の溝幅方向の溝幅変動量ΔＷが約８ｎｍとなるようにウォブル溝を形成した。
【００３０】
最初に、表面を平坦に研磨し洗浄したシリコン原盤を用意し、その上にフォトレジストをスピンコート法によって塗布する。この例で用いたフォトレジストは感光するとアルカリ可溶性となる性質を有する。次いで、フォトレジストが塗布されたシリコン原盤を、図４に示すような電子ビーム照射装置４００に装着した。フォトレジスト１１が塗布されたシリコン原盤１０は、図４に示すように、スピンドル４８上に載置される。
【００３１】
次いで、シリコン原盤１０のフォトレジスト１１に、電子ビーム照射部４０１から発生した電子ビーム４０を照射して、シリコン原盤１０上の所定領域（情報記録領域）に所望のウォブル溝に対応したパターンを描画した。なお、フォトレジスト１１に照射される電子ビーム４０は次のようにして発生される。エミッタ４１から放出されて加速された電子ビーム４０は、図４に示すように、コンデンサーレンズ４２で集束され、ブランキング電極４３を介してアパーチャー４４に入射される。アパーチャー４４に入射された電子ビーム４０は、ブランキング電極４３に印加される電圧に応じてアパーチャー４４の通過を制御される。すなわち、電子ビーム４０はブランキング電極４３に印加される電圧によりオンオフ制御される。アパーチャー４４を通過した電子ビーム４０は、ビーム偏向電極４５に印加される電圧に応じて偏向制御される。ビーム偏向電極４５で偏向制御された電子ビーム４０は、フォーカシングレンズ４６と対物レンズ４７を介して収束され、シリコン原盤１０上に塗布されたフォトレジスト１１に照射される。ただし、この例では、ビーム偏向電極４５に印加される電圧を制御することにより、電子ビーム４０を高速ウォブリングさせて所望のウォブル溝のパターンを形成した。電子ビーム４０によるウォブル溝のパターン描画が終了した後、シリコン原盤１０を電子ビーム描画装置４００から取り出した。
【００３２】
次いで、電子ビームで露光されたフォトレジストを現像して電子ビームで感光した領域を溶解し、シリコン原盤上に所望のウォブル溝に対応する凹凸パターンを原盤上に残存したフォトレジストにより形成した。
【００３３】
次に、シリコン原盤に対してＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）を行い、シリコン原盤上のフォトレジストで覆われていない領域をエッチングして所望のウォブル溝に対応する凹凸パターンをシリコン原盤表面に直接形成した。次いで、シリコン原盤上に残存するフォトレジストを除去した。次いで、所望のウォブル溝に対応する凹凸パターンを有するシリコン原盤表面にＮｉメッキを施しＮｉスタンパを作製した。このＮｉスタンパを利用してガラス２Ｐ法で所望のウォブル溝が形成された基板を作製した。
【００３４】
［磁性粒子パターンの作製方法］
上記プロセスで作製した基板のウォブル溝上に、自己組織化可能なセルを配列させることで、規則的な磁性粒子パターンを形成する。磁性粒子で形成されたセルの製造方法には上記特許文献１〜３に示されたような方法で形成することができる。この例では、特許文献１と同様にして次のようにセルを作製した。なお、この例では、自己組織化可能な略球形のセルを形成し、設計上、セルの平均直径Ｄ０が約４０ｎｍとなるようにセルを作製した。
【００３５】
まず、界面活性剤溶液と共に金属前駆体溶液を形成した。界面活性剤溶液は、トリアルキルホスフィン及び有機安定剤を含み、有機安定剤は、スルホン酸、スルフィン酸、ホスフィン酸、ホスホン酸、カルボン酸、及びチオールから成る群から選択される。金属前駆体溶液は遷移金属から形成され、具体的には金属前駆体溶液は遷移金属の錯体または塩から形成することができる。
【００３６】
次いで、金属前駆体溶液と界面活性剤溶液を一緒に調製した。この際に、金属前駆体溶液を界面活性剤溶液に注入してもよく、逆に界面活性剤溶液を金属前駆体溶液に注入してもよい。界面活性剤溶液は所定の温度（例えば、室温より高い温度が好適）で予め作ってもよい。金属前駆体溶液及び界面活性剤溶液の調製は室温または約１００℃〜３００℃の高温で行うことが好ましく、特に約２４０℃で行うのが最も好ましい。
【００３７】
次いで、金属前駆体溶液と界面活性剤溶液などの混合物を約１００℃〜３００℃の温度に加熱した。なお、約２４０℃で加熱するのが最も好ましい。
【００３８】
次に、加熱された金属前駆体溶液と界面活性剤溶液の混合物に還元剤を加えた。この際、還元剤はできる限り急速に注入することが好ましい。なお、還元剤としては長鎖ジオール等が用い得る。
【００３９】
次いで、還元剤が注入された混合物を冷却してコロイド分散液を作製し、このコロイド分散液に凝集剤を加えて、セルを永久凝集することなく溶液から析出させた。次いで、沈殿（例えば、粒子）を分離した。
【００４０】
次いで、非プロトン性炭化水素溶媒などの溶媒を沈殿に加え、それにより沈殿の再溶解（例えば、セルを再分散または再コロイド化する）を行った。
【００４１】
次いで、再溶解されたコロイド状溶液にアルコール滴定を行いサイズ選択的沈殿を行った。そして、形成されたセルのサイズ分布が所望のサイズであるか否かを判定し、所望のセルのサイズ分布が得られれば上記プロセスを終了する。セルのサイズ分布が所望のサイズ分布でなければ、セルの所望のサイズ分布が得られるまで上記プロセスを繰り返し行う。
【００４２】
上記プロセスで得られた所望のサイズ分布を有するセルを含むコロイド状溶液を基板上に塗布し、真空下、室温で乾燥することにより、複数のセルの自己組織化の性質を利用して、複数のセルをウォブル溝上に規則的に配置して図１に示すような磁性粒子パターンを形成した。こうして、図１に示した磁性粒子パターンがウォブル溝上に形成された情報記録媒体を作製した。
【００４３】
［ウォブル溝の形状とセルのサイズとの関係］
上述のように、この例では設計上、ウォブル溝のトラック方向のウォブル周期Ｔ、溝幅方向の溝幅変動量ΔＷ及びセルの平均直径Ｄ０との間にＤ０／２＜Ｔ＜２Ｄ０、且つ、０＜ΔＷ＜Ｄ０が成立するように情報記録媒体を作製した。しかしながら、セルがナノサイズの粒子であるので、ウォブル溝のウォブル周期Ｔ及び溝幅変動量ΔＷもまたナノサイズとなる。ウォブル溝の形状パラメータがこのような微小サイズになると、情報記録媒体上の全ての領域でウォブル溝のウォブル周期Ｔ及び溝幅変動量ΔＷを均一にするのは困難であり、ウォブル周期Ｔ及び溝幅変動量ΔＷの値はいずれもある程度変動する（揺らぎが生じる）。そのため、ウォブル溝のウォブル周期Ｔ及び溝幅変動量ΔＷの取り得る値は確率的な変数として取り扱う必要がある。それゆえ、この例では、ウォブル溝のウォブル周期Ｔ及び溝幅変動量ΔＷとセルの平均直径Ｄ０との間の関係を正確に求めるために、ウォブル周期Ｔ及び溝幅変動量ΔＷの確率密度関数が最大となる値Ｔ０及びΔＷ０を求めた。
【００４４】
ウォブル周期Ｔ及びウォブル変動量ΔＷの確率密度関数が最大となる値Ｔ０及びΔＷ０の求め方を説明する前に、確率密度関数について説明する。変数Ｘ（確率変数ともいう）が連続型である場合（例えば、変数が本発明の情報記録媒体におけるウォブル周期Ｔや溝幅変動量ΔＷである場合）、変数Ｘが取り得る値の確率Ｐ（Ｘ）は累積分布関数Ｆ（ｘ）で表わされ、次のように定義される。
Ｆ（ｘ）＝Ｐ（Ｘ＜ｘ），  （−∞＜ｘ＜∞）
そして、変数Ｘの確率密度関数ｐ（ｘ）はＦ（ｘ）をｘで微分することにより与えられる。すなわち、変数Ｘの確率密度関数ｐ（ｘ）は次式で定義される。
ｐ（ｘ）＝ｄＦ（ｘ）／ｄｘ
ここで、変数Ｘが連続型である場合の確率密度関数ｐ（ｘ）の意味について簡単に説明する。変数Ｘが連続型の場合、変数Ｘが特定の値を取る確率は０となる。これは、変数Ｘの取り得る値が無限にあるため、変数Ｘが特定の値を取る確率は１／∞となり０となってしまうためである。それゆえ、連続型変数Ｘの確率は区間で考える必要がある。例えば、確率密度関数ｐ（ｘ）を示す上記式中のｄＦ（ｘ）は微小区間ｄｘにおいて事象が発生する確率を表わしている。従って、変数Ｘが最も取り得る値を含む区間ｄｘにおいて変数Ｘの確率ｄＦ（ｘ）が最大となり、確率密度関数ｐ（ｘ）も最大となる。すなわち、変数Ｘが連続型である場合、確率密度関数ｐ（ｘ）が変数Ｘの取り得る値の確率を表わす指標となる。
【００４５】
この例では、セルの直径Ｄ、ウォブル溝のウォブル周期Ｔ及び溝幅変動量ΔＷの確率密度関数ｐ（Ｄ）、ｐ（Ｔ）及びｐ（ΔＷ）を次のような手順でそれぞれ求めた。
【００４６】
まず、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて、この例で作製した情報記録媒体のセル及びウォブル溝を含む領域の観察写真を複数箇所で撮影する。この際、撮影箇所の数としては、例えば２０箇所程度撮影し、撮影箇所毎に複数のセルとウォブル溝が含まれるように観察写真を撮影した。次いで、撮影した観察写真から、セルの直径Ｄ、ウォブル周期Ｔ及び溝幅変動量ΔＷを測定する。次いで、撮影した全ての観察写真においてセルの直径Ｄ、ウォブル周期Ｔ及び溝幅変動量ΔＷを測定し、その後、これらの測定値を用いてセルの直径Ｄ、ウォブル周期Ｔ及び溝幅変動量ΔＷの取り得る値の確率をそれぞれ算出した。次いで、算出した確率を用いて、セルの直径Ｄ、ウォブル周期Ｔ及び溝幅変動量ΔＷの累積分布関数を算出し、各パラメータの累積分布関数を微分して各パラメータの確率密度関数を得た。なお、セルの直径、ウォブル周期及び溝幅変動量の累積分布関数は、例えば各パラメータを１ｎｍ刻みで測定することにより求めることができ、この累積分布関数を１ｎｍ間隔で差分をとれば、その差分された関数は確率密度関数とみなすことができる。ただし、より詳細な累積分布関数を得るには、観察写真の撮影箇所を増やすことが好ましい。
【００４７】
上記方法で求めたセルの直径Ｄ、ウォブル溝のウォブル周期Ｔ及び溝幅変動量ΔＷの確率密度関数ｐ（Ｄ）、ｐ（Ｔ）及びｐ（ΔＷ）の様子をそれぞれ図３（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示した。
【００４８】
図３（ａ）では、横軸にセルの取り得る直径Ｄの値を取り、縦軸にその確率密度関数ｐ（Ｄ）を示した。図３（ａ）から明らかなように、セルの直径Ｄの確率密度関数ｐ（Ｄ）はセルの平均直径Ｄ０（約４０ｎｍ）で最大となった。
【００４９】
図３（ｂ）では、横軸にウォブル周期Ｔの取り得る値を取り、縦軸にその確率密度関数ｐ（Ｔ）を示した。この例では、図３（ｂ）から明らかなように、ウォブル周期Ｔの確率密度関数ｐ（Ｔ）がＴ＝約６０ｎｍ（＝Ｔ０）で最大となった。すなわち、ウォブル周期Ｔの確率密度関数ｐ（Ｔ）が最大となるウォブル周期Ｔ０が、図３（ｂ）に示すように、セルの平均直径Ｄ０の１．５倍（３Ｄ０／２）となることが分かった。この結果から、ウォブル周期Ｔの確率密度関数ｐ（Ｔ）が最大となるウォブル周期Ｔ０とセルの平均直径Ｄ０との間に、Ｄ０／２＜Ｔ０＜２Ｄ０なる関係が成立することが確認できた。
【００５０】
図３（ｃ）では、横軸にウォブル溝の溝幅変動量ΔＷの取り得る値を取り、縦軸にその確率密度関数ｐ（ΔＷ）を示した。この例では、図３（ｃ）から明らかなように、溝幅変動量ΔＷの確率密度関数ｐ（ΔＷ）がΔＷ＝約８ｎｍ（＝ΔＷ０）で最大となった。すなわち、ウォブル溝の溝幅変動量ΔＷの確率密度関数ｐ（ΔＷ）が最大となる溝幅変動量ΔＷ０が、図３（ｃ）に示すように、０より大きく且つＤ０／２より小さくなることが分かった。この結果から、ウォブル溝の溝幅変動量ΔＷの確率密度関数ｐ（ΔＷ）が最大となる溝幅変動量ΔＷ０とセルの平均直径Ｄ０との間に、０＜ΔＷ０＜Ｄ０なる関係が成立することが確認できた。
【００５１】
上記結果から、この例で作製した情報記録媒体では、ウォブル溝のウォブル周期Ｔの確率密度関数ｐ（Ｔ）を最大とするウォブル周期Ｔ０と、ウォブル溝の溝幅変動量ΔＷの確率密度関数ｐ（ΔＷ）を最大とする溝幅変動量ΔＷ０と、セルの平均直径Ｄ０との間に、Ｄ０／２＜Ｔ０＜２Ｄ０、且つ、０＜ΔＷ０＜Ｄ０なる関係が満足されるように情報記録媒体を作製することにより、ウォブル溝上に図１に示すような規則性の高い磁性粒子パターンを形成することができることが分かった。
【００５２】
上述のように、ウォブル溝のウォブル周期Ｔ（または、ウォブル周期Ｔの確率密度関数ｐ（Ｔ）を最大とするウォブル周期Ｔ０）と、複数のセル２の平均直径Ｄ０との間に、Ｄ０／２＜Ｔ（またはＴ０）＜２Ｄ０の関係が満足され、且つ、ウォブル溝の溝幅変動量ΔＷ（または、溝幅変動量ΔＷの確率密度関数ｐ（ΔＷ）を最大とする溝幅変動量ΔＷ０）と、複数のセルの平均直径Ｄ０との間に、０＜ΔＷ（またはΔＷ０）＜Ｄ０の関係を満足させることにより、ウォブル溝上により安定してセルを配置することができる。具体的には、図１に示すように、溝壁が溝の外側へウォブルする領域（図１中の領域３）に溝壁側のセルがそれぞれ１個づつ嵌まり込むような状態で配置させ、且つ、ウォブル溝上の複数のセル間の距離がほぼ均一となるように配置させることができる。この結果、ウォブル溝上に一層規則性の高い磁性粒子のパターンを実現することができる。この理由は次の通りである。
【００５３】
セル間に働く相互作用並びにウォブル溝及びセル間に働く相互作用を考えた場合、図１に示すようなパターンで複数のセルが配置されることにより、セル間並びにウォブル溝及びセル間のポテンシャルエネルギー（ギブスの自由エネルギー）が小さくなり、セル間並びにウォブル溝及びセル間を含む系が安定するためである。すなわち、この例で作製した情報記録媒体では、ウォブル溝の形状パラメータとセルの直径との間に上記関係式を満足させることにより、図１に示すように、ウォブル溝の形状に合わせて、セル間並びにウォブル溝及びセル間を含む系のポテンシャルエネルギーが小さくなるように複数のセルが自己組織化して規則的に配列する。それゆえ、この例で作製した情報記録媒体では、より均一な磁性粒子パターンがウォブル溝上に形成され、より安定した規則性の高い磁性粒子パターンを形成することができる。
【実施例２】
【００５４】
実施例２で作製した情報記録媒体のウォブル溝及びウォブル溝内に形成された磁性粒子パターンの概略図を図５に示した。この例では、図５に示すように、トラック溝の一方の溝壁だけをウォブルさせ、他方の溝壁はトラック方向に直線状に形成した。溝形状を変えた以外は、実施例１と同様にして情報記録媒体を作製した。ただし、この例で作製した情報記録媒体ではトラック溝の一方の溝壁だけを溝幅方向にウォブルさせているので、ウォブル溝の溝幅方向の溝幅変動量ΔＷは、図５に示すように、ウォブルされている側の溝壁の溝幅方向の変動量とほぼ等しくなる。
【００５５】
この例でもまた、実施例１と同様に、ウォブル溝のウォブル周期Ｔ（またはウォブル周期Ｔの確率密度関数ｐ（Ｔ）を最大とするウォブル周期Ｔ０）と、ウォブル溝のウォブル変動量ΔＷ（またはウォブル変動量ΔＷの確率密度関数ｐ（ΔＷ）を最大とするウォブル変動量ΔＷ０）と、セルの平均直径Ｄ０との間に、Ｄ０／２＜Ｔ（またはＴ０）＜２Ｄ０、且つ、０＜ΔＷ（またはΔＷ０）＜Ｄ０なる関係が成立するように情報記録媒体を作製した。それゆえ、実施例１の情報記録媒体と同様に、ウォブル溝の形状に合わせて複数のセルが自己組織化して規則的に配列するので、より均一な磁性粒子パターンがウォブル溝内で形成される。
【００５６】
上記実施例１及び２では、ウォブル溝の形状パラメータとセルの平均直径との間に、Ｄ０／２＜Ｔ（またはＴ０）＜２Ｄ０、且つ、０＜ΔＷ（またはΔＷ０）＜Ｄ０の関係が成立する情報記録媒体について説明したが、本発明はこれに限定されない。ウォブル溝の形状パラメータとセルの平均直径との間に、Ｄ０／２＜Ｔ（またはＴ０）＜２Ｄ０、及び、０＜ΔＷ（またはΔＷ０）＜Ｄ０のいずれか一方の関係が成立していても良い。このような場合においても、セル間並びにウォブル溝及びセル間を含む系におけるポテンシャルエネルギーは小さくなるので、ウォブル溝内により安定してセルを配置することができ、一層規則性の高い磁性粒子のパターンを実現することができる。
【００５７】
上記実施例１及び２で作製した情報記録媒体では、略球形のセルを作製した例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記特許文献２または３に開示された製造方法を用いてセルを作製した場合には円柱状のセルを形成することができ、そのような場合にも円柱状のセルの平均直径とウォブル溝の形状パラメータとの間に上述した関係式が成立すれば、同様の効果が得られる。また、セルの断面が円形でなく、例えば楕円のような形状を有するセルにおいても、セルの平均幅とウォブル溝の形状パラメータとの間に上述した関係式が成立すれば、同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の情報記録媒体では、ウォブル溝の形状パラメータ（トラック方向のウォブル周期Ｔ及び溝幅方向の溝幅変動量ΔＷ）とウォブル溝上に形成される複数のセルの平均直径Ｄ０との間に上述のような所定の関係が成立するように作製することにより、トラック溝上に一層安定した磁性粒子パターンの規則性を実現することができる。これにより、磁性粒子パターンの不規則性に起因するエラーを低減させることができ、高密度化に好適なパターンドメディアを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、実施例１で作製した情報記録媒体のウォブル溝及びウォブル溝上に形成された磁性粒子パターンの概略構成図である。
【図２】図２は、本発明の情報記録媒体におけるウォブル溝の溝幅Ｗの変動の様子を示した図である。
【図３】図３は、実施例１で測定したセルの直径Ｄ、ウォブル溝のウォブル周期Ｔ及びウォブル溝の溝幅変動量ΔＷの確率密度関数ｐ（Ｄ）、ｐ（Ｔ）及びｐ（ΔＷ）の様子を表わした図であり、図３（ａ）はセルの直径Ｄの確率密度関数ｐ（Ｄ）を表わした図であり、図３（ｂ）はウォブル周期Ｔの確率密度関数ｐ（Ｔ）を表わした図であり、図３（ｃ）はウォブル溝幅変動量ΔＷの確率密度関数ｐ（ΔＷ）を表わした図である。
【図４】図４は、実施例１の情報記録媒体を作製する際に用いた電子ビーム描画装置の概略構成図である。
【図５】図５は、実施例２で作製した情報記録媒体のウォブル溝及びウォブル溝上に形成された磁性粒子パターンの概略構成図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  ウォブル溝
２  セル
【図１】
2006092604.tif 000003
【図２】
2006092604.tif 000004
【図３】
2006092604.tif 000005
【図４】
2006092604.tif 000006
【図５】
2006092604.tif 000007