(57)【要約】【課題】ナノホールが任意の位置に分布したナノホールパターンを歩留まりよく製造することができるナノ構造体の製造方法、かかる製造方法を利用した磁気記録媒体の製造方法を提供する。【解決手段】表面１０ａに凹凸パターン１１を有する基板１０上にナノ粒子１２を配置するステップ１００４と、ナノ粒子１２の下に窪み１５ａ及び１５ｂを形成するステップ１００６と、ナノ粒子１２を前記基板１０上から除去するステップ１００８と、除去ステップ１００８後に、基板１０上の窪み１５ａ及び１５ｂが形成される凹凸面を研磨するステップ１０１０とを有することを特徴とするナノ構造体の製造方法を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に凹凸パターンを有する基板上にナノ粒子を配置するステップと、
前記ナノ粒子の下に窪みを形成するステップと、
前記ナノ粒子を前記基板上から除去するステップと、
前記除去ステップ後に、前記基板上の前記窪みが形成される凹凸面を研磨するステップとを有することを特徴とするナノ構造体の製造方法。
【請求項２】
前記研磨ステップは化学機械研磨を利用することを特徴とする請求項１記載のナノ構造体の製造方法。
【請求項３】
前記基板はガラス基板又はシリコン基板であることを特徴とする請求項１又は２記載のナノ構造体の製造方法。
【請求項４】
前記研磨ステップは、前記窪みが形成される前記凹凸面がほぼ平坦になるまで研磨することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載のナノ構造体の製造方法。
【請求項５】
前記ナノ構造体は磁気記録媒体の製造に使用されるマスタであることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の製造方法。
【請求項６】
磁気記録媒体の製造に使用されるスタンパを製造する製造方法であって、
請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の製造方法を利用して、前記ナノ構造体としてのマスタを形成するステップと、
前記形成ステップによって形成された前記マスタを利用して前記マスタの表面の凹凸パターンが反転したスタンパを形成するステップとを有することを特徴とする製造方法。
【請求項７】
磁気記録媒体を製造する製造方法において、
請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の製造方法を利用して、前記ナノ構造体としてのマスタを形成するステップと、
前記マスタを利用して前記マスタの表面の凹凸パターンが反転したスタンパを形成するステップと、
前記スタンパを利用して前記磁気記録媒体を形成するステップとを有することを特徴とする製造方法。
【請求項８】
磁気記録媒体を製造するステップと、前記製造ステップによって製造された磁気記録媒体を筐体に搭載するステップとを有する記憶装置の製造方法において、
前記磁気記録媒体製造ステップは、請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の製造方法を利用して前記ナノ構造体としてのマスタを形成するステップを有することを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノ構造体の製造方法及び磁気記録媒体の製造方法に関する。本発明の磁気記録媒体製造方法は、例えば、ディスクリートトラック媒体（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｔｒａｃｋ Ｍｅｄｉａ：ＤＴＭ）やビットパターンド媒体（Ｂｉｔ Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｍｅｄｉａ：ＢＰＭ）などの磁気ディスクを製造する方法に好適である。
【背景技術】
【０００２】
近年の大容量化の要請に伴ってハードディスク装置（ＨａｒｄＤｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ：ＨＤＤ）に搭載される磁気ディスクにＤＴＭやＢＰＭを使用することが提案されている。磁気ディスクは、同心円状の多数のトラックに区分され、各トラックは一定角度毎に区切られたセクタを有する。ＤＴＭやＢＰＭは、隣接トラック又はセクタ間を非磁性体で区切ってノイズとなる磁化遷移領域を低減又は除去する。この結果、信号品質を向上することによって記録密度を向上することが可能になる。
【０００３】
このように限定された領域に磁性体を埋め込む技術として、特許文献１はナノ構造体の製造方法を適用することを提案している。従来のナノ構造体の製造方法を、図１２及び図１３を参照して説明する。図１２は、従来のナノ構造体の製造方法を説明するためのフローチャートである。図１３（ａ）、（ｂ）、（ｄ）乃至（ｇ）は、図１２の各工程の概略断面図であり、図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）の部分拡大上面図である。
【０００４】
まず、図１３（ａ）に示すように、表面１０ａに凹部１１ａと凸部１１ｂからなる凹凸パターン１１（即ち、表面１０ａに凹凸面）を有する基板１０を製造する（ステップ２００２）。次に、図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）に示すように、ナノ粒子１２を基板１０上に配置する（ステップ２００４）。理想的には、ナノ粒子１２は凹凸パターン１１の凹部１１ａにのみ選択的に配置される。ステップ２００４は、ナノ粒子１２の自己組織化を利用することができる。
【０００５】
次に、図１３（ｄ）及び図１３（ｅ）に示すように、スパッタ又は蒸着によって金属膜１４をナノ粒子１２が配置された基板１０の全面に形成する（ステップ２００６）。次に、図１３（ｆ）に示すように、金属膜１４をナノ粒子１２と共に基板１０から剥離し、ナノ粒子１２のみを薬品処理で除去する（ステップ２００８）。この結果、ナノホールパターン１３が形成された金属膜１４を得ることができる。
【０００６】
従来技術としては特許文献２乃至５がある。
【特許文献１】特開２００６−３４６８２０号公報（段落００４３）
【特許文献２】特開２００５−２３０９４７号公報（段落００７８、図１（ｆ））
【特許文献３】特開２００５−７６１１７号公報（段落００２２−００２４、図１）
【特許文献４】特開２００１−１１００３６号公報（段落００６１、図１２）
【特許文献５】国際公開第２００４／０９９４７０号パンフレット（図３−５、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、ステップ２００４において凹凸パターン１１の凹部１１ａのみに選択的にナノ粒子１２を配置しようとしても、実際には、図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）に示すように、凸部１１ｂにもナノ粒子１２は配置されてしまう。この結果、ステップ２００８において金属膜１４に形成されるナノホールパターン１３は図１３（ｆ）のように欠陥Ａ部を含むことになり、図１３（ｇ）に示すような、本来金属膜１４に形成したいナノホールパターン１３ａを得ることが困難となる。換言すれば、従来のナノ構造体の製造方法は、均一に分布したナノホールパターン１３ａではなく、任意の位置に分布したナノホールパターン１３ａを製造する歩留まりが低いという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、ナノホールが任意の位置に分布したナノホールパターンを歩留まりよく製造することができるナノ構造体の製造方法、かかる製造方法を利用した磁気記録媒体の製造方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面としての製造方法は、表面に凹凸パターンを有する基板上にナノ粒子を配置するステップと、前記ナノ粒子の下に窪みを形成するステップと、前記ナノ粒子を前記基板上から除去するステップと、前記基板上の前記窪みが形成される凹凸面を研磨するステップとを有することを特徴とする。かかる製造方法によれば、研磨ステップが、凹凸面の凸部に誤ってできる窪み（以下、このような窪みを「欠陥のある窪み」と呼ぶ場合がある。）を除去するため、歩留まりを向上することができる。「欠陥のある窪み」は、本来形成したい部分とは別の部分に形成される窪みをいう。窪み形成ステップが窪みを形成する位置は基板の表面であってもよいし、基板の表面とナノ粒子との間にある他の層（例えば、レジスト層）の上であってもよい。研磨ステップが研磨する凹凸面は基板の表面であってもよいし、基板の表面とナノ粒子との間にある他の層（例えば、レジスト層）の表面であってもよい。
【００１０】
前記研磨ステップは、例えば、研磨精度の高い化学機械研磨を利用する。前記基板はガラス基板又はシリコン基板であることが好ましい。図１２に示す金属膜を研磨するよりも研磨が容易だからである。前記基板は低融点ガラス基板から構成されてもよい。ガラスにはナノ粒子が吸着し易く、また、低融点ガラス基板は同形状スタンパから容易にナノインプリント法により作成できる。前記ナノ粒子は、例えば、シリカから構成される。シリカは価格が安くまた基板がガラス製である場合に相性が良いからである。前記研磨ステップ後に、前記基板の表面を洗浄するステップを更に有することが好ましい。これにより、研磨屑を除去することができる。
【００１１】
前記研磨ステップは、前記窪みが形成される前記凹凸面がほぼ平坦になるまで研磨することが好ましい。これによって、凹凸面の凸部の欠陥のある窪みを除去することができる。前記凹凸面の凸部の表面と凹部の表面の差は、前記窪みの深さよりも大きいことが好ましい。凹凸面の凸部の高さよりも窪みの深さが大きければ欠陥のある窪みが研磨ステップ後にも残ってしまうからである。また、前記凹凸面の凹部の深さに相当する凸部の表面と凹部の表面の差は、前記凹部に前記ナノ粒子の径の２倍以下であることが好ましい。これにより、単層のナノ粒子を形成し、窪みを確実に形成することができる。
【００１２】
前記基板の前記凹凸パターンは複数の凹部と複数の凸部とを有してもよい。このように、凹部に対応して分布する窪み（又は窪みの集合）を凹凸面に形成する場合に本発明は特に好ましい。なぜなら、基板の表面が平坦で全体的に均一な窪みを形成する場合には欠陥のある窪みが問題になりにくいからである。前記凹部の幅は１００ｎｍであってもよい。このような数十ナノメートルにおいて欠陥のある窪みは特に問題になるからである。
【００１３】
前記窪みを形成するステップは、エッチングやプラズマアッシング処理により行うことができる。この場合、窪みはナノ粒子の間の隙間に形成される。あるいは、前記基板の表面に塗布されたレジストに、光を前記ナノ粒子を介して集光しながら照射してもよい。この場合、窪みはナノ粒子の直下に形成される。
【００１４】
前記ナノ構造体は磁気記録媒体の製造に使用されるマスタであってもよい。この場合、かかるマスタを利用したスタンパの製造方法や、かかるスタンパを利用した磁気記録媒体の製造方法も本発明の一側面を構成する。この場合、前記磁気記録媒体は、磁気記録領域が非磁性絶縁体によって磁気的に分割されていてもよい。このような、ＤＴＭやＢＰＭの微細構造に本発明の磁気記録媒体は好適である。また、磁気記録媒体を製造するステップと、前記製造ステップによって製造された磁気記録媒体を筐体に搭載するステップとを有する記憶装置の製造方法において、前記磁気記録媒体製造ステップは、上述の製造方法を利用して前記ナノ構造体としてのマスタを形成するステップを有することを特徴とする製造方法も本発明の一側面を構成する。
【００１５】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ナノホールが任意の位置に分布したナノホールパターンを歩留まりよく製造することができるナノ構造体の製造方法、かかる製造方法を利用した磁気記録媒体の製造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】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施例の記憶装置の製造方法について説明する。記憶装置は本実施例ではＨＤＤである。
【００１８】
図１は、本発明の一実施例の記憶装置の製造方法を説明するためのフローチャートとである。
【００１９】
まず、ナノ構造体としてのマスタを形成する（ステップ１０００）。以下、ステップ１０００の詳細を、図２乃至図４を参照して説明する。ここで、図２は、ステップ１０００の詳細を説明するためのフローチャートである。図３（ａ）、（ｂ）、（ｄ）乃至（ｊ）は、図２の各工程の概略断面図であり、図３（ｃ）は、図３（ｂ）の部分拡大上面図である。
【００２０】
まず、図３（ａ）に示すように、表面１０ａに複数の凹部１１ａと複数の凸部１１ｂからなる凹凸パターン１１（即ち、表面１０ａに凹凸面）を有する基板１０を製造する（ステップ１００２）。磁気記録媒体を特に想定した場合、基板１０の凹部１１ａは表面１０ａに円周状に形成される。本実施例によるナノ構造体形成を他の分野に応用する場合、基板に形成される凹凸パターンは任意の形状を取り得る。本実施例の基板１０はディスク形状を有するが、本発明の基板は凹凸面としての表面を有していれば足りる。凹部１１ａは表面１１ａ１を有し、表面１１ａ１は凹部１１ａの最表面である。凸部１１ｂは表面１１ｂ１を有し、表面１１ｂ１は凸部１１ｂの最表面である。
【００２１】
なお、図３（ａ）、（ｂ）、（ｄ）乃至（ｊ）は、ディスク形状の基板１０の中心軸を通り、Ｚ方向に延びる平面で基板１０を切断した時の断面図である。
【００２２】
本実施例では、図３（ａ）に示す基板１０の水平方向（径方向）をＲ方向に、垂直方向をＺ方向に設定している。Ｒ方向とＺ方向とは直交している。複数の凹部１１ａの表面１１ａ１はＲ方向に平行な同一平面を構成し、複数の凸部１１ｂの表面１１ｂ１はＲ方向に平行な同一平面を構成する。この２つの平面のＺ方向の長さ（表面１１ａ１と表面１１ｂ１との間隔）Ｄは、凹部１１ａの深さに相当すると共に凸部１１ｂの高さに相当する。
【００２３】
基板１０の表面に形成される凹凸パターン１１は、Ｒ方向に一の凹部１１ａと一の凸部１１ｂの長さが一定のピッチＰで繰り返されたグルーブパターンである。ピッチＰのうち凹部１１ａのＲ方向の長さはＰ１であり、凸部１１ｂのＲ方向の長さはＰ２である。
【００２４】
長さＰ１は数十ｎｍであり、従来の５００ｎｍ〜１μｍと比較して小さくなっている。なお、凹部長さＰ１と凸部長さＰ２とは、必要とされるパターンに応じて適宜選択可能である。本実施例の製造方法は、このような微細なグルーブパターンにおいて精度良くナノホールパターンを形成することができる。
【００２５】
基板１０は、ガラス基板又はシリコン基板であることが好ましい。これは、後述する研磨工程において金属膜を研磨するよりも研磨が容易だからである。但し、本発明は、金属膜を研磨する態様を除外することを意図するものではない。本実施例の基板１０は低融点ガラス基板から構成される。ガラスにはナノ粒子が吸着し易く、また、低融点ガラス基板は同形状スタンパから容易にナノインプリント法により作成できる。
【００２６】
次に、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、ナノ粒子１２を基板１０の表面１０ａに配置する（ステップ１００４）。理想的には、ナノ粒子１２は基板表面１０ａの凹凸パターン１１の凹部１１ａにのみ選択的に、かつ、最密六方パターンで配置される。図３（ｃ）は、ナノ粒子１２が凹部１１ａに最密充填された状態を示している。しかし、実際には、凹部１１ａだけではなく、図３（ｃ）に示されるように凸部１１ｂにもナノ粒子１２が配置される部分が存在する可能性がある。
【００２７】
本実施例では、凹凸パターン１１の凹部１１ａと凸部１１ｂには単層のナノ粒子１２が配置される。上述したように、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す基板１０の凹凸パターン１１の凹部１１ａの深さ（距離Ｄ）は、凹部１１ａにナノ粒子１２の単層を形成する深さである。これにより、単層のナノ粒子１２を基板１０上に形成し、後述する窪み１５ａを確実に基板表面に形成することができる。具体的には、図３（ｂ）に示すように、ナノ粒子１２の径をｅとすると、Ｄは次式を満足することが好ましい。Ｄが０．５ｅより小さいと凹部１１ａがナノ粒子１２を保持しにくくなる。また、Ｄが２ｅよりも大きいと二層以上のナノ粒子１２が凹部１１ａに配置され易くなる。
【００２８】
【数１】
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【００２９】
本実施例のステップ１００４は、引き上げ法によるナノ粒子１２の自己組織化を利用する。図４は引き上げ法を説明するための概略断面図である。引き上げ法では、図４に示すように、予め容器内にナノ粒子懸濁液Ｔを溜めておき、基板１０を垂直に浸しておく。その状態から基板１０をＺ方向に毎秒数μｍ程度の超低速で引き上げることでナノ粒子１２の自己組織化によりナノ粒子を基板１０の表面に配列させる。超低速で基板１０を引上げていくと、気液界面で、ナノ粒子１２は基板１０上に稠密構造に堆積していく現象が起こる（自己組織化）。凹凸パターン１１において凹部１１ａは凸部１１ｂよりもメニスカスが形成されやすいので、即ち、液体が浸入しやすいので、凹部１１ａには粒子配列が形成されやすい。懸濁液からの基板の引き上げ速度や懸濁液濃度をパタメータに稠密構造の粒子１２堆積層数が決定される。適度な引き上げ速度や懸濁液濃度を選択すると、広面積で単層のナノ粒子稠密構造パターンが基板１０の表面にできあがる。
【００３０】
ナノ粒子１２は、本実施例ではシリカ粒子である。ナノ粒子は、一般に、１乃至１００ｎｍの径を有する粒子をいうが、本実施例のシリカ粒子は数十ｎｍの径を有する。ナノ粒子の粒径は透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）や光学顕微鏡（ＯＭ）で測定し、校正する。シリカは価格が安くまた基板がガラス製（ＳｉＯ２）である場合に基板との相性が良い。なお、本発明はナノ粒子１２の種類を限定するものではなく、ポリスチレン、スチレン・ジビニルベンゼン、ポリメチルメタクリリレート、ホウ珪酸ガラスなどを使用してもよい。凹部１１ａに配置されるナノ粒子１２が単層であれば凸部１１ｂにナノ粒子１２が付着しても構わない。この引き上げ条件マージンが確保され、歩留まりは向上する。
【００３１】
次に、ナノ粒子１２の下にある基板１０の表面１０ａに窪み（又はナノホール）を形成する（ステップ１００６）。本実施例では、凹凸パターン１１の凹部１１ａの表面１１ａ１に形成される窪みを１５ａ、凹凸パターン１１の凸部１１ｂの表面１１ｂ１に形成される窪みを１５ｂとして区別している。一つの凹部１１ａには複数の窪み１５ａが形成される。
【００３２】
本実施例では、図３（ｄ）、図３（ｅ）及び図３（ｋ）に示すように、エッチングを使用して窪みを基板１０上に形成する。図３（ｄ）はエッチング前の基板１０を、図３（ｅ）はエッチング後の基板１０を、図３（ｋ）は図３（ｅ）における凹部１１ａの表面１１ａ１に形成される窪み１５ａ近傍の拡大図を、それぞれ示す。エッチングでは、シリカ粒子よりも低融点ガラスの方がエッチレートの高いガス（例えば、フッ素系ガスＣＨＦ３、Ｃ４Ｆ８等）を用いて、基板１０の表面１０ａのナノ粒子が配列された面をエッチングする。この場合、ナノ粒子１２がマスクとなり、ナノ粒子１２間の隙間の基板表面のみがエッチングされ、ナノレベルの窪み１５ａ及び１５ｂのパターンが基板１０に形成される。別の実施例ではエッチングの代わりにプラズマアッシングを行ってもよい。
【００３３】
次に、図３（ｆ）に示すように、酸系薬品、溶剤、超音波洗浄などにより、ナノ粒子１２を基板１０の表面１０ａから除去する（ステップ１００８）。図３（ｆ）に示すように、基板１０の表面１０ａに形成される凹部１１ａの表面１１ａ１に窪み１５ａが形成されている。一方、凹凸パターン１１に凸部１１ｂにおいては、窪み１５ｂが形成されている表面１１ｂ１もあれば窪み１５ｂが形成されていない表面１１ｂ１もある。
【００３４】
次に、ステップ１００８後に、図３（ｇ）に示すように、窪みが形成された基板１０を上下逆にし、基板１０の表面１０ａの凸部１１ｂを化学機械研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ： ＣＭＰ）により研磨する（ステップ１０１０）。図３（ｇ）は図３（ｆ）に示す基板１０を上下逆にした概略断面図である。
【００３５】
ＣＭＰは半導体製造工程で使用され、研磨精度が高い。ＣＭＰにおけるスラリーはシリカ粒子系を使えば研磨速度の制御は容易になる。ＣＭＰにおいては、研磨布を貼り付けた円盤を回転させ、スラリー（研磨剤）を流しながらその上に被研磨物を回転させながら押し付けて加工する。本実施例の研磨ステップ１０１０は、被研磨物としての図３（ｇ）に示す基板１０を円盤上の研磨布に押し付けて窪み１５ｂが形成された凹凸面を研磨する。凹凸面は、本実施例では、基板１０の表面１０ａである。
【００３６】
研磨ステップ１０１０は、凸部１１ｂの表面１１ｂ１に誤ってできた窪み（欠陥のある窪み）１５ｂを除去するため、マスタであるナノ構造体製造の歩留まりを向上することができる。本実施例の「欠陥のある窪み」は、本来形成したい凹部１１ａの表面１１ａ１における窪み１５ａとは別の位置である凸部１１ｂの表面１１ｂ１に形成された窪み１５ｂをいう。
【００３７】
研磨ステップ１０１０は、凹部１１ａの表面１１ａ１が露出して基板１０の表面がほぼ平坦になるまで研磨する。図３（ｈ）は、図３（ｇ）に示す基板１０を研磨又は平坦化した後に形成されるべき目標平面Ｈを示している。目標平面Ｈは凹部１１ａの表面１１ａ１にほぼ一致する平面である。研磨ステップ１０１０は、凸部１１ｂが研磨されて基板１０の表面１０ａの全域が凹部１１ａの表面１１ａ１にほぼ一致する目標平面Ｈになるまで継続される。これによって、凸部１１ｂの表面１１ｂ１に形成された窪み１５ｂを除去することができる。
【００３８】
図３（ｆ）における凸部１１ｂの表面１１ｂ１に形成される窪み１５ｂ近傍の拡大図（図３（ｌ））を右側に示す。表面１１ａ１と表面１１ｂ１との距離Ｄは、窪み１５ｂの深さｑよりも大きいことが必要である。距離Ｄよりも窪み１５ｂの深さｑが大きければ窪み１５ｂが研磨ステップ１０１０後にも基板１０の表面に残ってしまうからである。従って、次式が成立することが望ましい。
【００３９】
【数２】
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【００４０】
上述したように、基板１０は複数の凹部１１ａと複数の凸部１１ｂを有し、複数の凹部１１ａは任意の位置に分布している。本実施例では、凹部１１ａは一定のピッチで分布しているが、別の態様では不連続に分布してもよい。このように、凹部１１ａに対応して分布する窪み（又は窪みの集合）１５ａを基板１０の表面１０ａに形成する場合に本実施例の製造方法は特に好ましい。
【００４１】
研磨ステップ１０１０後に、基板１０の表面１０ａを洗浄する（ステップ１０１２）。研磨後の洗浄はアンモニア・希ＨＦ等の薬品でポリビニルアルコール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ Ａｌｃｏｈｏｌ：ＰＶＡ）ブラッシングを行なえば、研磨屑はほぼ完全に基板１０の表面から除去できる。
【００４２】
この結果、図３（ｉ）に示すような、ナノ構造体のマスタ２０が得られる。マスタ２０は、磁気記録媒体（磁気ディスク）の金型として機能する。マスタ２０は、表面２０ａに窪み１５ａが分布し、窪み１５の集合の分布は基板１０の凹部１１ａの分布に対応する。マスタ２０はディスク形状を有し、表面２０ａは図３（ｈ）に示す目標平面Ｈに一致する。マスタ２０からは窪み１５ｂは除去されている。
【００４３】
図５は、ステップ１０００の変形例のフローチャートである。図６は、図５の各工程を説明するための概略断面図である。
【００４４】
まず、表面１０ａに複数の凹部１１ａと複数の凸部１１ｂからなる凹凸のグルーブパターン１１を有する基板１０を製造する（ステップ１０２２）。基板１０はディスク形状を有する。凹部１１ａは表面１１ａ１を有し、凸部１１ｂは表面１１ｂ１を有する。ステップ１０２２はステップ１００２と同様であり、製造される基板１０も同様である。
【００４５】
ステップ１０２２後に、図６（ａ）に示すように、基板１０の表面１０ａにレジストをスプレー法、スピンコート法などにより塗布、プリベークしてレジスト層（感光性樹脂層）１６を形成する（ステップ１０２４）。レジストには、アゾ色素を含むウレタン−ウレア共重合体よりなる感光性樹脂材料を用いることができる。
【００４６】
レジスト層１６の表面１６ａは凹凸パターン１７又は凹凸面を有する。凹凸パターン１７は複数の凹部１７ａと複数の凸部１７ｂを有する。凹部１７ａは凹部１１ａに対応して形成され、凸部１７ｂは凸部１１ｂに対応して形成される。凹部１７ａは表面１７ａ１を有し、表面１７ａ１は凹部１７ａの最表面である。凸部１７ｂは表面１７ｂ１を有し、表面１７ｂ１は凸部１７ｂの最表面である。本実施例においては、数式１及び２を満足すべきは凹部１７ａのＺ方向の深さＤ’、つまり表面１７ａ１と表面１７ｂ１との間隔である。
【００４７】
次に、図６（ｂ）に示すように、球状ポリスチレン粒子から構成される球形のナノ粒子１２Ａを、引き上げ法、スピンコート法、あるいは滴下法によりレジスト層１６の上に配置する（ステップ１０２６）。本実施例では引き上げ法を使用する。この場合、凹部１７ａのみに単層のナノ粒子１２Ａを配列させることが望ましいが、凹部１７ａに配列されるナノ粒子が単層であれば凸部１７ｂにナノ粒子１２Ａが付着してもよい。
【００４８】
次に、図６（ｃ）に示すように、ナノ粒子１２Ａの下にある基板１０のレジスト層１６に窪みを形成する（ステップ１０２８）。本実施例では、凹凸パターン１７の凹部１７ａの表面１７ａ１に形成される窪みを１８ａ、凹凸パターン１７の凸部１７ｂの表面１７ｂ１に形成される窪みを１８ｂとして区別している。一つの凹部１７ａには複数の窪み１８ａが形成される。
【００４９】
ステップ１０２８では、レジスト層１６の上に配置されたナノ粒子１２Ａの上方から、波長４８８ｎｍのアルゴンイオンレーザ（エキシマ・フェムト秒レーザ等でも可能）を使用し、レーザ光Ｌを照射する。図６（ｃ）は、基板１０にレーザ光Ｌを照射している状態を示している。本実施例で用いられるレーザ光は、数十ｍＷレベルの極めて低出力なものである。レーザ光Ｌはガルバノミラーなどを用いることで基板表面を全面走査する。基板１０に照射されたレーザ光Ｌはナノ粒子１２Ａを通過するが、この際ナノ粒子１２Ａの集光効果によりレーザ光Ｌが集光する。ナノ粒子１２Ａにより集光されたレーザ光Ｌの作用によってナノ粒子１２Ａ底部に位置するレジストが除去・エッチングされ、レジスト層１６表面に窪み１８ａ及び１８ｂを形成する。
【００５０】
次に、図６（ｄ）に示すように、超音波処理・洗浄・アッシング等により、ナノ粒子１２Ａを基板１０から除去する（ステップ１０３０）。図６（ｄ）に示すように、全ての凹部１７ａには窪み１８ａが形成されているが、凸部１７ｂにおいては、窪み１８ｂが形成されているものと形成されていないものがある。
【００５１】
次に、図６（ｄ）に示す基板１０を反転させて研磨装置の円盤上の研磨布に押し付けて、基板１０の表面１０ａの凸部１１ｂをＣＭＰにより研磨する（ステップ１０３２）。本実施例の研磨ステップ１０３２は、窪み１８ｂが形成された凹凸面を研磨する。
【００５２】
研磨ステップ１０３２は、凸部１７ｂの表面１７ｂ１に誤ってできた窪み（欠陥のある窪み）１８ｂを除去するため、マスタであるナノ構造体製造の歩留まりを向上することができる。本実施例の「欠陥のある窪み」は、本来形成したい凹部１７ａの表面１７ａ１の窪み１８ａとは別の位置である凸部１７ｂの表面１７ｂ１の窪み１８ｂをいう。
【００５３】
研磨ステップ１０３２は、凹部１７ａの表面１７ａ１が露出して、基盤１０の表面がほぼ平坦になるまで研磨する。図６（ｄ）は、基板１０を研磨又は平坦化した後に形成されるべき目標平面Ｈ’を示している。目標平面Ｈ’は凹部１７ａの表面１７ａ１にほぼ一致する平面である。研磨ステップ１０３２は、凸部１１ｂが研磨されてレジスト層１６の表面１６ａの全域が凹部１７ａの表面１７ａ１にほぼ一致する目標平面Ｈ’になるまで継続される。これによって、凸部１７ｂの表面１７ｂ１に形成される窪み１８ｂを除去することができる。
【００５４】
研磨ステップ１０３２後に、基板１０及びレジスト層１６の表面を洗浄する（ステップ１０３４）。これにより、研磨屑はほぼ完全に除去できる。
【００５５】
この結果、図６（ｅ）に示すような、ナノ構造体のマスタ２０Ａが得られる。マスタ２０Ａは、磁気記録媒体（磁気ディスク）の複製型として機能する。マスタ２０Ａは、表面２０ｂに窪み１８ａが分布し、窪み１８ａの集合の分布は基板１０の凹部１１ａの分布に対応する。マスタ２０Ａはディスク形状を有し、その表面２０ｂは図６（ｄ）に示す目標平面Ｈ’に一致する。マスタ２０Ａからは窪み１８ｂは除去されている。しかし、図６におけるマスタ２０Ａでは、研磨・平坦化後の基板１０に凸部１１ｂの一部も残っている点で図３におけるマスタ２０とは相違する。
【００５６】
次に、再び図１に戻って、図３（ｉ）に示すマスタ２０又は図６（ｅ）に示すマスタ２０Ａを基に、図３（ｊ）に示すように、電解メッキ法である電鋳工程でスタンパ３０を作成する（ステップ１１００）。スタンパ３０は、マスタ２０又は２０Ａの表面２０ａ又は２０ｂに形成された窪み１５ａ又は１８ａが分布した凹状パターン（ナノホールパターン）が反転した凸状パターン３２を表面３０ａに有する。また、本実施例のスタンパ３０はＮｉ製で、ディスク形状を有する。
【００５７】
電解メッキで使用するシード層は、真空蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、メッキ法等により形成することができる。シード層としては、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｗ合金、Ｆｅなどの金属材料、ＷＣやＴｉＣなどの遷移金属の炭化物、ＷＳｉ２、ＴａＳｉ２、ＮｂＳｉ２、ＶＳｉ２などの遷移金属のケイ化物、ＮｂＮ、Ｔａ２Ｎ、ＴｉＮ、ＶＮ、ＺｒＮなどの遷移金属の窒化物を使用することができる。電界メッキ法では、シード層を電極としてＮｉメッキ膜を図３（ｉ）に示されたマスタ２０表面（図示下面）に形成する。例えば、スルファミン酸ニッケル浴など公知のＮｉめっき浴を用いることができる。
【００５８】
その後、Ｎｉメッキ膜をマスタ２０又は２０Ａから剥離し、図３（ｊ）に図示されたスタンパ３０を作成する。図６に示された工程によって作成されたマスタ２０Ａにおいては、Ｎｉメッキ層のマスタ２０からの剥離時にシード層上にレジスト層１６が残留するため、残留するレジスト層１６をメチルエチルケトン等の有機溶剤により溶解除去し、ＣＭＰにより研磨して平坦性及び表面粗さを調整し、スタンパ３０を作成する。
【００５９】
次に、スタンパ３０を利用して、磁気ディスクを作成する（ステップ１２００）。以下、ステップ１２００の詳細を、図７及び図８を参照して説明する。ここで、図７は、ステップ１２００の詳細を説明するためのフローチャートである。図８（ａ）乃至（ｄ）は、図７の各工程の概略断面図である。
【００６０】
まず、図８（ａ）に示すように、スタンパ３０のパターン３２を、高圧プレスで行なうナノインプリント法により媒体基板４０に転写する（ステップ１２０２）。媒体基板４０は、アルミニウム製の円板、又は媒体基板４０の基体の表面４０ａにアルミニウム層を有する基板である。基体は、例えば、プラスチック基板、ガラス基板、シリコン基板などである。なお、別の実施例では、基板はテープ状で、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ポリイミド等のプラスチックフィルムを用いることできる。図８（ｂ）は、転写処理によってマスク２０上のパターン３２が反転した凹状パターン４２（ナノホールパターン）を表面４０ａに有する媒体基板４０の概略断面図である。
【００６１】
必要があれば、媒体基板４０には図示しない軟磁性裏打ち層がアルミニウム層の下に形成される。軟磁性裏打ち層は、スパッタ法、ＣＶＤ法、メッキ法などにより形成され、軟磁性の非晶質層あるいは多結晶層より構成される。具体的には、軟磁性裏打ち層は、ＮｉＦｅ（パーマロイ）、ＣｏＦｅＢ、ＣｏＣｒＮｂ、ＣｏＺｒＮｂ、ＮｉＦｅＮｂ等を用いることができる。軟磁性裏打ち層は、磁気ヘッドからの磁束を再びヘッドに還流させる磁路を形成する。
【００６２】
次に、媒体基板４０上に形成された凹状パターン４２の面積・深さなどを、陽極酸化法により制御する（ステップ１２０４）。図８（ｃ）は、表面に形成された凹状パターン４２の窪みが陽極酸化法によって大きくされて凹状パターン４４となった媒体基板４０の概略断面図である。これにより、媒体基板４０上に所望の大きさの凹状パターン４４を形成することができる。
【００６３】
次に、図８（ｄ）に示すように、メッキ法により媒体基板４０の表面４０ａの全面に磁性体層４６を作成する（ステップ１２０６）。磁性体層４６は、例えば、コバルト又はコバルトクロム合金などの磁性体４６ａから構成される。
【００６４】
次に、パターン４４の窪み内に充填された磁性体以外の磁性体を媒体基板４０からＣＭＰにより除去し、媒体基板４０の表面４０ａを平坦化する（ステップ１２０８）。図８（ｅ）は、ＣＭＰ後の媒体基板４０の概略断面図である。図８（ｆ）はその部分拡大上面図である。図８（ｆ）に示されるように、媒体基板４０表面には、磁性体の充填されたナノホール４６ａが規則正しく配列される。
【００６５】
ステップ１２０８により、磁性体４６ａのパターン４４が表面４０ａに形成された後、媒体基板４０上にはカーボン系の保護層やテトラオールなどの潤滑剤層などが積層され（ステップ１２１０）、磁気ディスクが形成される。
【００６６】
本実施例の磁気記録媒体は、ＨＤＤに使用される磁気ディスクである。また、本実施例では、かかる磁気ディスクは、磁気記録領域が非磁性絶縁体によって磁気的に分割されていているＤＴＭやＢＰＭである。ＤＴＭやＢＰＭには離散的に磁性体を配置しなければならず、また、磁性体の粒子径が微細化になるに従ってかかる配置は困難になる。本実施例の磁気記録媒体の製造方法では、以下に説明するように、歩留まりよく磁気ディスクを製造することができる。
【００６７】
図９は、ＤＴＭの部分拡大平面図であり、図１０は、ＢＰＭの部分拡大平面図である。これらはいずれもトラック４７又はセクタ４８を非磁性体５０で区切った構造を有し、従来の磁気ディスクの磁化遷移領域４９にあたる部分を非磁性体５０で置き換えている。ＤＴＭやＢＰＭは遷移ノイズの発生を解消し、連続膜を用いた磁気ディスクに比べて高い記録密度を実現することができる。
【００６８】
最後に、上記のように作成された磁気ディスクを筐体に搭載する（ステップ１３００）。以下、図１１を参照して、本実施例のＨＤＤ１００について説明する。ＨＤＤ１００は、図１１に示すように、筐体１０２内に、記録媒体（又は記憶媒体）としての一又は複数の磁気ディスク１０４と、スピンドルモータ１０６と、ヘッドスタックアッセンブリ（Ｈｅａｄ Ｓｔａｃｋ Ａｓｓｅｍｂｌｙ：ＨＳＡ）１１０とを収納する。ここで、図１１は、ＨＤＤ１００の内部構造の概略平面図である。
【００６９】
筐体１０２は、例えば、アルミダイカストやステンレスなどから構成され、直方体形状を有し、内部空間を密閉する図示しないカバーが結合される。磁気ディスク１０４は上述の製造方法で製造されたＤＴＭ又はＢＰＭである。磁気ディスク１０４は、その中央に設けられた孔を介してスピンドルモータ１０６のスピンドル（ハブ）に装着される。
【００７０】
ＨＳＡ１１０は、磁気ヘッド部１２０を支持するサスペンション１３０と、ベースプレート１６０と、キャリッジ１７０とを有する。
【００７１】
磁気ヘッド部１２０は、スライダと、読み出し及び書き込み用の磁気ヘッドを内蔵するヘッド素子内蔵膜とを有する。スライダは、ヘッドを支持して回転するディスク１０４の表面から浮上する。
【００７２】
サスペンション１３０は、磁気ヘッド部１２０を支持すると共に磁気ヘッド部１２０に対してディスク１０４方向に弾性力を加える機能を有する。
【００７３】
ベースプレート１６０は、サスペンション１３０をアーム１７４に取り付ける機能を有し、被溶接部と、ボスとを有する。被溶接部は、サスペンション１３０にレーザ溶接される。ボスはアーム１７４にカシメ締結される。
【００７４】
キャリッジ１７０は、磁気ヘッド部１２０を図９に示す矢印方向に回動又は揺動する機能を有し、支軸１７２と、アーム１７４とを有する。支軸１７２は、筐体１０２内に図９の紙面に垂直に配置される。支軸１７２の中心軸がアーム１７４の回転軸である。アーム１７４は、ベースプレート１６０を介してサスペンション１３０を支持する。
【００７５】
動作において、スライダが磁気ディスク１０４から浮上してヘッドが記録再生を施す。磁気ディスク１０４は、高記録密度で欠陥が少なく安定した記録再生動作が行える。
【００７６】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で様々な変形及び変更が可能である。
【００７７】
本発明は更に以下の事項を開示する。
（付記１）表面に凹凸パターンを有する基板上にナノ粒子を配置するステップと、
前記ナノ粒子の下に窪みを形成するステップと、
前記ナノ粒子を前記基板上から除去するステップと、
前記基板上の前記窪みが形成される凹凸面を研磨するステップとを有することを特徴とするナノ構造体の製造方法。（１）
（付記２）前記基板上に形成された凹凸パターンの形状は円周状に形成されることを特徴とする付記１記載のナノ構造体の製造方法。
（付記３）前記研磨ステップは化学機械研磨を利用することを特徴とする付記１記載のナノ構造体の製造方法。（２）
（付記４）前記基板はガラス基板又はシリコン基板であることを特徴とする付記１乃至３記載のナノ構造体の製造方法。（３）
（付記５）前記基板は低融点ガラス基板からなることを特徴とする付記１乃至３記載のナノ構造体の製造方法。
（付記６）前記ナノ粒子はシリカから構成されていることを特徴とする付記１記載のナノ構造体の製造方法。
（付記７）前記研磨ステップは、前記窪みが形成される前記凹凸面がほぼ平坦になるまで研磨することを特徴とする付記１乃至６のうちいずれか一項記載のナノ構造体の製造方法。（４）
（付記８）前記凹凸面の凹部深さは前記窪みの深さよりも大きいことを特徴とする付記１乃至７のうちいずれか一項記載のナノ構造体の製造方法。
（付記９）前記凹凸面の凹部の深さは、前記ナノ粒子の径の２倍以下であることを特徴とする付記１乃至７のうちいずれか一項記載のナノ構造体の製造方法。
（付記１０）前記基板の前記凹凸パターンは複数の凹部と複数の凸部とを有することを特徴とする付記１乃至９のうちいずれか一項記載のナノ構造体の製造方法。
（付記１１）前記凹部の幅は１００ｎｍ以下であることを特徴とする付記１乃至１０のうちいずれか一項記載のナノ構造体の製造方法。
（付記１２）前記研磨ステップ後に、前記基板の表面を洗浄するステップを更に有することを特徴とする付記１乃至１１のうちいずれか一項記載のナノ構造体の製造方法。
（付記１３）前記窪みを形成するステップは、エッチングにより行うことを特徴とする付記１乃至１２のうちいずれか一項記載のナノ構造体の製造方法。
（付記１４）前記窪みを形成するステップは、プラズマアッシング処理により行うことを特徴とする付記１乃至１２のうちいずれか一項記載のナノ構造体の製造方法。
（付記１５）前記窪みを形成するステップは、前記基板の表面に塗布されたレジストに、光を照射することを特徴とする付記１乃至１２のうちいずれか一項記載のナノ構造体の製造方法。
（付記１６）前記ナノ構造体は磁気記録媒体の製造に使用されるマスタであることを特徴とする付記１乃至１５のうちいずれか一項記載の製造方法。（７）
（付記１７）他の基体に凹凸パターンを複製するスタンパを製造する製造方法であって、
付記１乃至１５のうちいずれか一項記載の製造方法を利用して、前記ナノ構造体としてのマスタを形成するステップと、
前記形成ステップによって形成された前記マスタを利用して前記マスタの表面の凹凸パターンが反転したスタンパを形成するステップとを有することを特徴とする製造方法。（８）
（付記１８）磁気記録媒体を製造する製造方法において、
付記１乃至１５のうちいずれか一項記載の製造方法を利用して、前記ナノ構造体としてのマスタを形成するステップと、
前記マスタを利用して前記マスタの表面の凹凸パターンが反転したスタンパを形成するステップと、
前記スタンパを利用して前記磁気記録媒体を形成するステップとを有することを特徴とする製造方法。（９）
（付記１９）前記磁気記録媒体形成ステップは、
ナノインプリント法を利用して前記スタンパの凹凸パターンを媒体基板の表面に転写するステップと、
前記媒体基板の表面全面に磁性体を塗布するステップと、
前記媒体基板の表面を化学機械研磨で研磨して前記磁気記録媒体を製造するステップとを有することを特徴とする付記１８記載の製造方法。
（付記２０）前記磁気記録媒体は、磁気記録領域が非磁性絶縁体によって磁気的に分割されていることを特徴とする付記１８又は１９記載の製造方法。
（付記２１）磁気記録媒体を製造するステップと、前記製造ステップによって製造された磁気記録媒体を筐体に搭載するステップとを有する記憶装置の製造方法において、
前記磁気記録媒体製造ステップは、付記１乃至１４のうちいずれか一項記載の製造方法を利用して前記ナノ構造体としてのマスタを形成するステップを有することを特徴とする製造方法。（１０）
（付記２２）
表面に凹凸が形成された基板を粒子懸濁液に浸漬するステップと、
前記基板を粒子懸濁液から引き上げる工程と、
前記基板上に残存する粒子をマスクとして、前記基板上に窪みを形成するステップと、
前記粒子を前記基板から除去するステップと、
前記基板の凸部に形成された窪みを除去するよう、前記基板表面を研磨するステップと、を備えることを特徴とする、凹パターンが形成された構造体の製造方法。
（付記２３）
凹凸パターンを複製するための複製型の製造方法であって、
表面に凹凸が形成された基板の表面に、微小粒子を配置するステップと、
前記基板表面に微小粒子が配置された状態で、前記基板表面をエッチングするステップと、
前記微小粒子を前記基板から除去するステップと、
前記基板表面を研磨して、前記エッチングの結果前記基板の凸部に形成された窪みを除去するステップと、
前記研磨された基板表面に金属膜を形成するステップと、
前記金属膜を前記基板から剥離するステップと、を有することを特徴とする複製型の製造方法。
（付記２４）
磁気記録媒体の製造方法であって、
表面に凹凸パターンが形成され、少なくとも凹部に微小粒子が充填された基板表面に窪みを形成するステップと、
前記窪みが形成された基板から前記微小粒子を除去し、前記基板を平坦化するステップと、
前記平坦化された基板をマスタとして形成されたスタンパを用いて、磁気記録媒体の基体に凹部を形成するステップと、
前記基体に形成された凹部に磁気材料を充填するステップとを有することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の記憶装置の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図２】図１に示すステップ１０００の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図３】図２に示す各工程の概略図である。
【図４】図２に示すステップ１００４で使用される引き上げ法を説明する概略断面図である。
【図５】図２に示す製造方法の変形例のフローチャートである。
【図６】図５に示す各工程の概略断面図である。
【図７】図１に示すステップ１２００の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図８】図７に示す各工程の概略断面図である。
【図９】ＤＴＭの部分拡大平面図である。
【図１０】ＢＰＭの部分拡大平面図である。
【図１１】本発明の製造方法によって製造された磁気記録媒体（磁気ディスク）を有するＨＤＤの内部構造の概略平面図である。
【図１２】従来のナノ構造体の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１２の各工程の概略図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０                    基板
１０ａ、１６ａ、２０ａ、２０ｂ、３０ａ、４０ａ          表面
１１、１７              凹凸パターン
１１ａ、１７ａ          凹部
１１ｂ、１７ｂ          凸部
１２、１２Ａ            ナノ粒子
１５ａ、１５ｂ、１８ａ、１８ｂ    窪み
２０、１０Ａ            マスタ
３０                    スタンパ
１００                  ＨＤＤ
１０４                  磁気ディスク
【図１】
2008305473.tif 000005
【図２】
2008305473.tif 000006
【図３】
2008305473.tif 000007
【図４】
2008305473.tif 000008
【図５】
2008305473.tif 000009
【図６】
2008305473.tif 000010
【図７】
2008305473.tif 000011
【図８】
2008305473.tif 000012
【図９】
2008305473.tif 000013
【図１０】
2008305473.tif 000014
【図１１】
2008305473.tif 000015
【図１２】
2008305473.tif 000016
【図１３】
2008305473.tif 000017