(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にインプリントレジストを形成する工程と、
記録トラック部およびサーボ部に対応した凹凸パターンが形成されたスタンパを前記インプリントレジストにインプリントして凹凸パターンを転写する工程と、
前記スタンパを前記インプリントレジストから剥離する工程と、
圧力を２〜５気圧に設定した処理チャンバ内で液状化したＣＯ2を拡散させるか、圧力を０．０１〜１気圧に設定した処理チャンバ内で液状化したＨ2Ｏを拡散させるか、または任意の気圧に設定した処理チャンバ内で液状化したＣＦ4、ＣＨＦ3、ＳＦ6およびＣ2Ｆ6からなる群から選ばれる反応性ガスを拡散させて、基板表面に噴射させる工程と
を含むことを特徴とするディスクリートトラック媒体用基板の製造方法。
【請求項２】
基板上にインプリントレジストを形成する工程と、
記録トラック部およびサーボ部に対応した凹凸パターンが形成されたスタンパを前記インプリントレジストにインプリントして凹凸パターンを転写する工程と、
前記スタンパを前記インプリントレジストから剥離する工程と、
リアクティブイオンエッチングにより凹部の底部に残留しているインプリントレジストを除去する工程と、
前記インプリントレジストのパターンをマスクとして前記基板をドライエッチングして前記基板に凹凸を形成する工程と、
圧力を２〜５気圧に設定した処理チャンバ内で液状化したＣＯ2を拡散させるか、圧力を０．０１〜１気圧に設定した処理チャンバ内で液状化したＨ2Ｏを拡散させるか、または任意の気圧に設定した処理チャンバ内で液状化したＣＦ4、ＣＨＦ3、ＳＦ6およびＣ2Ｆ6からなる群から選ばれる反応性ガスを拡散させて、基板表面に噴射させる工程と
を含むことを特徴とするディスクリートトラック媒体用基板の製造方法。
【請求項３】
前記インプリントレジストがスピンオングラスであり、前記噴射工程の後にスピンオングラスを焼結することにより、前記基板表面にＳｉＯ2からなる凹凸パターンを形成することを特徴とする請求項１または２に記載のディスクリートトラック媒体用基板の製造方法。
【請求項４】
基板上にインプリントレジストを形成する工程と、
記録トラック部およびサーボ部に対応した凹凸パターンが形成されたスタンパを前記インプリントレジストにインプリントして凹凸パターンを転写する工程と、
前記スタンパを前記インプリントレジストから剥離する工程と、
基板表面に磁性膜を含む複数層の媒体膜を成膜する工程を有し、
前記スタンパの剥離工程または前記成膜工程の後に、圧力を２〜５気圧に設定した処理チャンバ内で液状化したＣＯ2を拡散させるか、圧力を０．０１〜１気圧に設定した処理チャンバ内で液状化したＨ2Ｏを拡散させるか、または任意の気圧に設定した処理チャンバ内で液状化したＣＦ4、ＣＨＦ3、ＳＦ6およびＣ2Ｆ6からなる群から選ばれる反応性ガスを拡散させて、前記インプリントレジストの表面に噴射させる工程と
を含むことを特徴とするディスクリートトラック媒体の製造方法。
【請求項５】
前記インプリントレジストがスピンオングラスであり、前記噴射工程の後にスピンオングラスを焼結することにより、前記基板表面にＳｉＯ2からなる凹凸パターンを形成することを特徴とする請求項４に記載のディスクリートトラック媒体の製造方法。
【請求項６】
前記スタンパを前記インプリントレジストから剥離し、基板表面に磁性膜を含む複数層の媒体膜を成膜した後に、前記噴射工程を行うことにより、残留したインプリントレジストおよびその上に成膜された媒体膜をリフトオフすることを特徴とする請求項４に記載のディスクリートトラック媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクリートトラック媒体用基板の製造方法およびディスクリートトラック媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）のトラック密度を向上させるにあたって、隣接トラックとの干渉という問題が顕在化している。特に記録ヘッド磁界のフリンジ効果による書きにじみの低減は重要な技術課題である。記録トラック間を物理的に分離するディスクリートトラック型パターン媒体（ＤＴＲ媒体）は、記録時におけるサイドイレース現象、再生時に隣接トラックの情報が混合してしまうサイドリード現象などを低減できるため、トラック密度を大幅に高めることが可能となり、高密度記録可能な磁気記録媒体を提供できる。
【０００３】
ＤＴＲ媒体の製造方法には、主にエッチング型方式と基板加工型方式が挙げられる。そのうち、磁性体をエッチングして作るＤＴＲ媒体は製造工程数が多く、高コスト化が予想される。そこで、初めに凹凸基板を製造し、その上に従来と同様にスパッタ法で磁性膜を成膜する、いわゆる基板加工型ＤＴＲ媒体が量産にはふさわしい。しかしながらその反面で、基板加工型ＤＴＲ媒体は凸部上面の平坦性が悪く、低浮上ヘッドを用いた記録再生が大変困難である。直接インプリント法で基板加工型ＤＴＲ媒体を製造した場合、凹凸エッジにバリが生じ、その後の磁性体成膜に悪影響を及ぼし、記録トラック上部の平坦性が保てないのが原因である。基板加工型方式でＤＴＲ媒体を製造した場合、剥離しきれないレジスト残渣上に成膜された磁性体が剥がれ、ＨＤＩ(Head Disk Interface)を悪化させる。
【０００４】
特許文献１には、半導体製造工程において、半導体材料の機械化学研磨（ＣＭＰ）処理後に、汚染粒子をＣＯ2による極低温洗浄処理を用いて洗浄する方法が記載されている。この方法は、例えば２５℃で８５０ｐｓｉ（５．８ＭＰａ）における圧力の下で液体ＣＯ２を、特別に設計されたノズルを通じて噴射する。液体ＣＯ2は大気圧下に噴射されるため、急激に膨張して気化してガス状ＣＯ2となり、さらに温度の低下を伴ってその一部が固体液体ＣＯ2の雪状粒子を形成する。このガス状および固体のＣＯ2の流れは、ノズルによりウエハ表面に向けられる。運動量の転移によりウエハ表面上に高速度で到達し汚染粒子に衝突する極低温粒子は、ウエハ表面上の汚染粒子の粘着力に打勝つことができ、直ちに汚染粒子を取り除くことができる。しかし、特許文献１での洗浄対象の汚染粒子は０．３μｍ以下であり、基板加工型ＤＴＲ媒体の製造の際に生じるバリは特許文献１の洗浄対象に比べてはるかに大きく、また剥離したいバリと基板の材料が同じために、バリの剥離ができない。
【０００５】
特許文献２には、半導体製造工程において、液体二酸化炭素スノーを使用して半導体上のフォトレジストとリデポを剥離する方法および装置が記載されている。しかし、特許文献２記載の装置を用いてインプリント工程後の基板のバリ剥離を試みたところ、完全に剥離することはできなかった。原因は特許文献１記載の方法と同様であると考えられる。
【特許文献１】特開２００４−７９９９２号公報
【特許文献２】米国特許第５，８５３，９６２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、基板加工型ＤＴＲ媒体製造工程において生じるバリを効果的に除去し、凸部上面の平坦性が良好で、低浮上ヘッドを用いた記録再生が可能なＤＴＲ媒体を製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のディスクリートトラック媒体用基板の製造方法は、基板上にインプリントレジストを形成する工程と、
記録トラック部およびサーボ部に対応した凹凸パターンが形成されたスタンパを前記インプリントレジストにインプリントして凹凸パターンを転写する工程と、
前記スタンパを前記インプリントレジストから剥離する工程と、
圧力を２〜５気圧に設定した処理チャンバ内で液状化したＣＯ2を拡散させるか、圧力を０．０１〜１気圧に設定した処理チャンバ内で液状化したＨ2Ｏを拡散させるか、または任意の気圧に設定した処理チャンバ内で液状化したＣＦ2、ＣＨＦ3、ＳＦ6およびＣ2Ｆ6からなる群から選ばれる反応性ガスを拡散させて、基板表面に噴射させる工程と
を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明のディスクリートトラック媒体の製造方法は、基板上にインプリントレジストを形成する工程と、
記録トラック部およびサーボ部に対応した凹凸パターンが形成されたスタンパを前記インプリントレジストにインプリントして凹凸パターンを転写する工程と、
前記スタンパを前記インプリントレジストから剥離する工程と、
基板表面に磁性膜を含む複数層の媒体膜を成膜する工程を有し、
前記スタンパの剥離工程または前記成膜工程の後に、圧力を２〜５気圧に設定した処理チャンバ内で液状化したＣＯ2を拡散させるか、圧力を０．０１〜１気圧に設定した処理チャンバ内で液状化したＨ2Ｏを拡散させるか、または任意の気圧に設定した処理チャンバ内で液状化したＣＦ4、ＣＨＦ3、ＳＦ6およびＣ2Ｆ6からなる群から選ばれる反応性ガスを拡散させて、前記インプリントレジストの表面に噴射させる工程と
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、基板加工型ＤＴＲ媒体製造工程において生じるバリを効果的に除去し、凸部上面の平坦性が良好で、低浮上ヘッドを用いた記録再生が可能なＤＴＲ媒体を製造する方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明者らは、従来技術によっては基板加工型ＤＴＲ媒体製造工程において生じるバリを効果的に除去できない原因は、ノズルから液体が効果的に噴射されていないことによるものであると考えた。本発明者らはさらに鋭意研究した結果、処理チャンバ内の圧力を調整して噴射工程を行うことによって、従来技術よりも効果的にバリを除去できることを見出した。具体的には、液状化したＣＯ2を用いる場合には圧力を２〜５気圧に設定した処理チャンバ内で拡散させ、液状化したＨ2Ｏを用いる場合には圧力を０．０１〜１気圧に設定した処理チャンバ内で拡散させ、液状化したＣＦ4、ＣＨＦ3、ＳＦ6およびＣ2Ｆ6からなる群から選ばれる反応性ガスを用いる場合には圧力を任意に設定した処理チャンバ内で拡散させて、基板表面に噴射させることが好ましいことを見出した。
【００１１】
図１に、本発明の第１実施形態に係る、基板加工法による凹凸基板およびＤＴＲ媒体の製造方法を示す。
【００１２】
図１（Ａ）に示すように、基板１１上にインプリントレジスト１２を形成する。次に、記録トラックとサーボ情報が凹凸で形成されたスタンパ１３を２０００ｂａｒで６０秒間基板１１上のインプリントレジスト１２に圧着し、インプリントレジスト１２にパターンを転写する（インプリント工程）。
【００１３】
インプリントレジスト１２は高温で焼結することによってＳｉＯ2に変化するＳＯＧ（Spin-On-Glass）や、酸素曝露もしくは高温焼結処理でアルミナ化するアルミニウムアルコキシド、酸化アルミ微粒子分散レジストや、酸素曝露もしくは高温焼結処理でチタニア化する酸化チタン微粒子分散レジストを用いることができる。
【００１４】
図１（Ｂ）に示すように、インプリント工程後、スタンパ１３をインプリントレジスト１２から剥離し、基板１１上に凹凸パターンが転写されたインプリントレジスト１２を有する凹凸基板を得る。スタンパ１３の剥離の際にインプリントレジスト１２上の凹凸パターンエッジ上部にバリが生じる。このバリを剥離することは大変困難であり、特許文献１および特許文献２記載の従来の技術を用いたところ完全な剥離をすることはできなかった。
【００１５】
本発明の第１実施形態に係る方法では、図１（Ｃ）に示すように、凹凸基板のバリを、所定の圧力に調整されたチャンバ内で液状ガスを噴射する、液状ガス噴射工程により除去する。
【００１６】
図２に、図１（Ｃ）で行うこの実施形態の液状ガス噴射工程の概念図を示す。液状ガス噴射装置２０は高圧ボンベ２１に接続されている液状ガス噴射ノズル２２を備える。液状ガス噴射ノズルは凹凸基板上のバリに液状ガスを所望の圧力で噴射することができる。従来技術を用いてバリの剥離を行った場合、大気圧（１気圧）のプロセスチャンバ内で二酸化炭素を噴射していたため、液体ＣＯ2は噴射と同時にプロセスチャンバ内で気化し、バリにはガス状のＣＯ2および固体ＣＯ2のみしか噴射することができなかった。発明者らは、チャンバ内の圧力を所定の圧力、詳しくは２気圧以上に設定することで、少量のドライアイスと共に従来よりも多量の液体ＣＯ2をバリに噴射することができ、従来技術で剥離できなかった凹凸基板上のバリが剥離可能であることを見出した。
【００１７】
例えば、プロセスチャンバ内の圧力を２〜５気圧（０．２〜０．５ＭＰａ）の間に調整し、液体ＣＯ2の噴射を行ったところ、凹凸基板のバリを剥離することができた。チャンバ内を５気圧以上に設定することは、チャンバ操作の安全性を考慮した際に好ましくない。
【００１８】
さらに、液状ガスとしては、二酸化炭素だけでなく、水蒸気または反応性ガスを使用することもできる。液状ガスのそれぞれの相図を考慮し、チャンバ内においてそれぞれの液状ガスが固体として、また従来よりも多量の液体としてバリに噴射されるように設定した圧力のもとでチャンバ内においてバリに噴射される。
【００１９】
例えば水蒸気を用いた場合、プロセスチャンバ内の圧力を減圧し（０．００１〜０．１ＭＰａ）、水蒸気ガスを噴射させることで二酸化炭素と同様の剥離効果が見られた。
【００２０】
さらに噴射する液状ガスを反応性ガスであるＳＦ6にした場合は、チャンバ内圧力を調整しなくてもバリの剥離効果が見られた。特にＳＦ6を噴射した場合は、インプリントレジストのＳＯＧと相性が良く、綺麗なバリの剥離ができた。
【００２１】
バリ剥離後、図１（Ｄ）に示すような、バリが除去された凹凸基板に対して、バリが剥離された凹凸形状を保持するため、４５０℃以上の高温焼結もしくは酸素曝露処理を行う。インプリントレジストにＳＯＧを用いた場合、焼結処理によりＳｉＯ2に変化する。この工程後、凸部の平坦性が良好な凹凸基板が得られる。
【００２２】
上記処理後、図１(Ｅ)に示すように、バリの剥離された凹凸基板上に金属薄膜１４の成膜を行う。成膜する金属薄膜１４は、一般的なＨＤＤ用記録媒体の成膜方法（たとえばスパッタ法）で成膜し、長手膜でも垂直膜でも良い。金属薄膜１４としては高密度記録を行う上では垂直膜の方が好ましい。金属薄膜１４成膜後、金属薄膜１４上に保護層１５を成膜することもできる。
【００２３】
例えば、軟磁性層としてＣｏＺｒＮｂを６０ｎｍ、配向制御用下地層としてＲｕを２０ｎｍ、ＣｏＣｒＰｔにＳｉＯ2を微量添加した強磁性記録層を２０ｎｍ、保護層としてＤＬＣを４ｎｍを順次成膜し、保磁力を４ｋＯｅ程度に調整した基板加工型ＤＴＲ媒体を製造した。設計浮上量１２ｎｍの記録再生ヘッドを用いて、製造した基板加工型ＤＴＲ媒体のＲ／Ｗ評価を行った所、明瞭な記録再生信号を得る事ができた。ディスク全面に渡ってＡＥ(Acoustic Emission)の信号は無く、本発明の第１実施形態に係る製造方法で製造した基板加工型ＤＴＲ媒体のＨＤＩは良好であることが判った。
【００２４】
次に本発明の第２実施形態に係る基板加工型ＤＴＲ媒体の製造方法を図３を参照しながら説明する。
【００２５】
本発明の第２実施形態に係る方法は、インプリントレジストからスタンパを剥離することまでは第１実施形態と同様であり、図３（Ａ）は図１（Ｂ）の基板に相当するものである。
【００２６】
本発明の第２実施形態に係る方法では、バリを剥離せずに４５０℃以上の高温焼結もしくは酸素曝露処理を行って、図３（Ａ）のような凹凸形状を保持する。その後図３（Ｂ）に示すように、金属薄膜３４を凹凸基板上に成膜する。
【００２７】
図３（Ｂ）に示すバリは、表面が金属薄膜３４でコートされているため、特許文献２記載の装置ではバリの剥離は大変困難である。そこで、図３（Ｃ）に示すように、第１実施形態と同様に、図２に示した液状ガス噴射装置２０を用いた液状ガス噴射工程を行ったところ、バリだけでなくバリ上に成膜した金属薄膜も除去することができた。
【００２８】
バリ剥離後、図３（Ｅ）に示すように、保護膜３５を成膜する。図３（Ｅ）の工程後、凸部の平坦性が良好な磁気記録媒体が得られる。
【００２９】
例えば、保護膜としてＤＬＣを形成し潤滑層を設けて基板加工型ＤＴＲ媒体を製造した。設計浮上量１２ｎｍの記録再生ヘッドを用いて、製造した基板加工型ＤＴＲ媒体のＲ／Ｗ評価を行った所、明瞭な記録再生信号を得る事ができた。ディスク全面に渡ってＡＥ(Acoustic Emission)の信号は無く、第２実施形態に係る製造方法で製造した基板加工型ＤＴＲ媒体のＨＤＩは良好であることが判った。
【００３０】
本発明の方法は、イオンミリングを用いる基板加工型凹凸基板およびＤＴＲ媒体の製造方法にも使用できる。以下、本発明の第３実施形態に係る基板加工型凹凸基板およびＤＴＲ媒体の製造方法を図４を参照しながら説明する。
【００３１】
本発明の第３実施形態に係る凹凸基板およびＤＴＲ媒体の製造方法はインプリントレジストからスタンパを剥離するまでは第１実施形態と同様である。なお、本実施形態では、インプリントレジストとして、一般的なフォトレジスト（例えばシプレー社Ｓ１８０１）を使用することもできる。スタンパを剥離したインプリントレジストの凹部のレジスト残渣をリアクティブイオンエッチング（以下、ＲＩＥ）で除去する。
【００３２】
レジスト残渣を除去した基板４１に、図４（Ａ）に示すように、例えばＡｒイオンを用いたイオンビームを用いて、ドライエッチングを行う。この工程ではインプリントレジスト４２の残る部分は、レジストをマスクとしてエッチングされずに残り凸部となる。この際、エッチングされた凹部の基板材料の粒子はレジストのエッジに少量付着する。
【００３３】
ドライエッチング後、図４（Ｂ）に示すように、第１実施形態と同様に、図２に示した液状ガス噴射装置２０を用いた液状ガス噴射工程を行う。この際、バリのついたインプリントレジスト４２と共にレジストエッジに付着した凹部の基板材料の粒子も除去される。液状ガス噴射工程後、図４（Ｃ）に示すような、凸部の平坦性が良好な基板が得られる。
【００３４】
さらに、図１（Ｅ）と同様に金属薄膜および保護膜の成膜工程を行うことにより、凸部の平坦性が良好な磁気記録媒体が得られる（図示せず）。
【００３５】
さらに本発明の方法は、リフトオフプロセスにも適用可能である。以下、本発明の方法を用いたリフトオフプロセスによる基板加工型ＤＴＲ磁気記録媒体の製造方法について図５を参照しながら詳細に説明する。
【００３６】
図５（Ａ）に示すように、基板５１上にインプリントレジスト５２が形成されている基板にスタンパ５３を実施形態１と同様に圧着させて凹凸パターンを転写する。
【００３７】
次に、図５（Ｂ）に示すように、スタンパを剥離した基板に対して酸素によるＲＩＥを行って凹部の底のレジスト残渣を除去する。図５（Ｂ）においてスタンパの剥離後にはバリが生じるがここでは図示しない。ＲＩＥにより図５（Ｃ）に示すようなレジスト残渣が除去された基板が得られる。
【００３８】
さらに図５（Ｄ）に示すように、得られた基板上に磁性体５５を成膜する。図５（Ｄ）に示すインプリントレジスト凸部のエッジには磁性体が付着しているため、インプリントレジストは酸素ＲＩＥを用いても除去することができない。
【００３９】
そこで、磁性体５５が成膜した基板に対して、図３（Ｃ）に示すように、第１実施形態と同様に、図２に示した液状ガス噴射装置１０を用いた液状ガス噴射工程を行った。インプリントレジストにＳＯＧを用いた場合は、噴射するガスにＳＦ６を用いると良い。この工程によりインプリントレジストと共に、インプリント上部およびエッジに付着する磁性体をリフトオフすることができた。この工程後に、磁性体がそれぞれ分離しているＤＴＲ磁気記録媒体を得ることができる。
【００４０】
従来のレジスト剥離液（例えばＮＭＰ）を用いたリフトオフプロセスでは、ウエットプロセスに起因するダストが問題となり、ＨＤＩを著しく悪くしていた。しかし、上述の通り、本発明の方法は、ダスト除去も同時に行えるため、今まで不可能であったＤＴＲ媒体のリフトオフプロセスも可能である。
【００４１】
以下、本発明に実施形態に係る磁気記録媒体の各層に用いられる材料や、各層の積層構造について説明する。
【００４２】
＜基板＞
基板としては、たとえばガラス基板、Ａｌ系合金基板、セラミック基板、カーボン基板、Ｓｉ単結晶基板などを用いることができる。ガラス基板には、アモルファスガラスまたは結晶化ガラスを用いることができる。アモルファスガラスとしては、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスなどがある。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスなどがある。セラミック基板としては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、これらの焼結体を繊維強化したものなどを用いることができる。Ｓｉ単結晶基板、いわゆるシリコンウエハーは表面に酸化膜を有していても構わない。また、上記金属基板、非金属基板の表面にメッキ法やスパッタ法を用いてＮｉＰ層が形成されたものを用いることもできる。
【００４３】
＜軟磁性下地層＞
垂直磁気記録媒体を作製する場合には、軟磁性下地層（ＳＵＬ）上に垂直磁気記録層を有するいわゆる垂直二層媒体とする。垂直二層媒体の軟磁性下地層は、記録磁極からの記録磁界を通過させ、記録磁極の近傍に配置されたリターンヨークへ記録磁界を還流させるために設けられている。すなわち、軟磁性下地層は記録ヘッドの機能の一部を担っており、記録層に急峻な垂直磁界を印加して、記録効率を向上させる役目を果たす。
【００４４】
軟磁性下地層には、Ｆｅ、ＮｉおよびＣｏのうち少なくとも１種を含む高透磁率材料が用いられる。このような材料として、ＦｅＣｏ系合金たとえばＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど、ＦｅＮｉ系合金たとえばＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど、ＦｅＡｌ系およびＦｅＳｉ系合金たとえばＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど、ＦｅＴａ系合金たとえばＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど、ＦｅＺｒ系合金たとえばＦｅＺｒＮなどが挙げられる。
【００４５】
軟磁性下地層に、Ｆｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮなどの微結晶構造、または微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を有する材料を用いることもできる。
【００４６】
軟磁性下地層の他の材料として、Ｃｏと、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、ＴｉおよびＹのうち少なくとも１種とを含有するＣｏ合金を用いることもできる。Ｃｏは、好ましくは８０ａｔ％以上含まれる。このようなＣｏ合金をスパッタリングにより成膜した場合にはアモルファス層が形成されやすい。アモルファス軟磁性材料は、結晶磁気異方性、結晶欠陥および粒界がないため、非常に優れた軟磁性を示す。また、アモルファス軟磁性材料を用いることにより、媒体の低ノイズ化を図ることができる。好適なアモルファス軟磁性材料としては、たとえばＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、及びＣｏＺｒＴａ系合金などを挙げることができる。
【００４７】
軟磁性下地層の下に、軟磁性下地層の結晶性の向上あるいは基板との密着性の向上のためにさらに下地層を設けてもよい。下地層材料としては、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｔ、もしくはこれらを含む合金、またはこれらの酸化物、窒化物を用いることができる。
【００４８】
軟磁性下地層と垂直磁気記録層との間に、非磁性体からなる中間層を設けてもよい。中間層の役割は、軟磁性下地層と記録層との交換結合相互作用を遮断すること、および記録層の結晶性を制御することである。中間層材料としては、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｓｉ、もしくはこれらを含む合金、またはこれらの酸化物、窒化物を用いることができる。
【００４９】
スパイクノイズ防止のために軟磁性下地層を複数の層に分け、厚さ０．５〜１．５ｎｍのＲｕを挟んで反強磁性結合させてもよい。また、軟磁性層と、ＣｏＣｒＰｔ、ＳｍＣｏ、ＦｅＰｔなどの面内異方性を持った硬磁性膜またはＩｒＭｎ、ＰｔＭｎなどの反強磁性体からなるピニング層とを交換結合させてもよい。この場合、交換結合力を制御するために、Ｒｕ層の上下に、磁性層たとえばＣｏ、または非磁性層たとえばＰｔを積層してもよい。
【００５０】
＜垂直磁気記録層＞
垂直磁気記録層には、たとえば、Ｃｏを主成分とし、少なくともＰｔを含み、必要に応じてＣｒを含み、さらに酸化物（たとえば酸化シリコン、酸化チタン）を含む材料が用いられる。垂直磁気記録層中では、磁性結晶粒子が柱状構造をなしていることが好ましい。このような構造を有する垂直磁気記録層では、磁性結晶粒子の配向性および結晶性が良好であり、結果として高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）を得ることができる。上記のような構造を得るためには、酸化物の量が重要になる。酸化物の含有量は、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｒの総量に対して、３ｍｏｌ％以上１２ｍｏｌ％以下が好ましく、５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下がより好ましい。垂直磁気記録層中の酸化物の含有量が上記の範囲であれば、磁性粒子の周りに酸化物が析出し、磁性粒子を孤立化および微細化させることができる。酸化物の含有量が上記範囲を超える場合、酸化物が磁性粒子中に残留し、磁性粒子の配向性、結晶性を損ね、さらには磁性粒子の上下に酸化物が析出し、結果として磁性粒子が垂直磁気記録層を上下に貫いた柱状構造が形成されなくなる。一方、酸化物の含有量が上記範囲未満である場合、磁性粒子の孤立化および微細化が不十分となり、結果として記録再生時におけるノイズが増大し、高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が得られなくなる。
【００５１】
垂直磁気記録層のＰｔの含有量は、１０ａｔ％以上２５ａｔ％以下であることが好ましい。Ｐｔ含有量が上記範囲であると、垂直磁気記録層に必要な一軸磁気異方性定数Ｋｕが得られ、さらに磁性粒子の結晶性、配向性が良好になり、結果として高密度記録に適した熱揺らぎ特性、記録再生特性が得られる。Ｐｔ含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子中にｆｃｃ構造の層が形成され、結晶性、配向性が損なわれるおそれがある。一方、Ｐｔ含有量が上記範囲未満である場合、高密度記録に適したＫｕしたがって熱揺らぎ特性が得られなくなる。
【００５２】
垂直磁気記録層のＣｒの含有量は、０ａｔ％以上２５ａｔ％以下が好ましく、１０ａｔ％以上２０ａｔ％以下がより好ましい。Ｃｒ含有量が上記範囲であると、磁性粒子の一軸磁気異方性定数Ｋｕを下げることなく高い磁化を維持でき、結果として高密度記録に適した記録再生特性と十分な熱揺らぎ特性が得られる。Ｃｒ含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子のＫｕが小さくなるため熱揺らぎ特性が悪化し、かつ磁性粒子の結晶性、配向性が悪化し、結果として記録再生特性が悪くなる。
【００５３】
垂直磁気記録層は、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｒ、酸化物に加えて、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅから選ばれる１種類以上の添加元素を含んでいてもよい。これらの添加元素を含むことにより、磁性粒子の微細化を促進するか、または結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性を得ることができる。これらの添加元素の合計含有量は、８ａｔ％以下であることが好ましい。８ａｔ％を超えた場合、磁性粒子中にｈｃｐ相以外の相が形成されるため、磁性粒子の結晶性、配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性が得られなくなる。
【００５４】
垂直磁気記録層の他の材料としては、ＣｏＰｔ系合金、ＣｏＣｒ系合金、ＣｏＰｔＣｒ系合金、ＣｏＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＣｏＰｔＳｉ、ＣｏＰｔＣｒＳｉが挙げられる。垂直磁気記録層に、Ｐｔ、Ｐｄ、ＲｈおよびＲｕからなる群より選択される少なくとも一種を主成分とする合金と、Ｃｏとの多層膜を用いることもできる。また、これらの多層膜の各層に、Ｃｒ、ＢまたはＯを添加した、ＣｏＣｒ／ＰｔＣｒ、ＣｏＢ／ＰｄＢ、ＣｏＯ／ＲｈＯなどの多層膜を用いることもできる。
【００５５】
垂直磁気記録層の厚さは、５〜６０ｎｍが好ましく、５〜３０ｎｍがより好ましい。この範囲の厚さを有する垂直磁気記録層は高記録密度に適している。垂直磁気記録層の厚さが５ｎｍ未満であると、再生出力が低過ぎてノイズ成分の方が高くなる傾向がある。一方、垂直磁気記録層の厚さが４０ｎｍを超えると、再生出力が高過ぎて波形を歪ませる傾向がある。垂直磁気記録層の保磁力は、２３７０００Ａ／ｍ（３０００Ｏｅ）以上であることが好ましい。保磁力が２３７０００Ａ／ｍ（３０００Ｏｅ）未満であると、熱揺らぎ耐性が劣る傾向がある。垂直磁気記録層の垂直角型比は、０．８以上であることが好ましい。垂直角型比が０．８未満であると、熱揺らぎ耐性に劣る傾向がある。
【００５６】
＜保護層＞
保護層は、垂直磁気記録層の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぐ作用を有する。保護層の材料としては、たとえばＣ、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2を含む材料が挙げられる。保護層の厚さは、１〜１０ｎｍとすることが好ましい。保護層の厚さを上記の範囲にすると、ヘッドと媒体の距離を小さくできるので、高密度記録に好適である。
【００５７】
カーボンは、ｓｐ2結合炭素（グラファイト）とｓｐ3結合炭素（ダイヤモンド）に分類できる。耐久性、耐食性はｓｐ3結合炭素のほうが優れるが、結晶質であることから表面平滑性はグラファイトに劣る。通常、カーボンの成膜はグラファイトターゲットを用いたスパッタリング法で形成される。この方法では、ｓｐ2結合炭素とｓｐ3結合炭素が混在したアモルファスカーボンが形成される。ｓｐ3結合炭素の割合が大きいものはダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）と呼ばれる。耐久性、耐食性に優れ、アモルファスであることから表面平滑性にも優れるため、磁気記録媒体の表面保護膜として利用されている。ＣＶＤ（Chemical vapor Deposition）法によるＤＬＣの成膜は、原料ガスをプラズマ中で励起、分解し、化学反応によってＤＬＣを生成させるため、条件を合わせることで、よりｓｐ3結合炭素に富んだＤＬＣを形成することができる。
【００５８】
＜潤滑層＞
潤滑剤としては、たとえばパーフルオロポリエーテル、フッ化アルコール、フッ素化カルボン酸などを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板加工型ＤＴＲ基板および媒体の製造方法を示す図。
【図２】本発明で用いる液状ガス噴射工程の概略図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る基板加工型ＤＴＲ基板および媒体の製造方法を示す図。
【図４】本発明の第３実施形態に係る基板加工型ＤＴＲ基板および媒体の製造方法を示す図。
【図５】本発明をリフトオフに用いた場合のＤＴＲ媒体製造方法を示す図。
【符号の説明】
【００６０】
１１…基板、１２…インプリントレジスト、１３…スタンパ、１４…金属薄膜、１５…保護層、２０…液状ガス噴射装置、２１…高圧ボンベ、２２…液状ガス噴射ノズル、３１…基板、３２…インプリントレジスト、３４…金属薄膜、３５…保護層、４１…基板、４２…インプリントレジスト、４１…基板、４２…インプリントレジスト、５１…基板、５２…インプリントレジスト、５３…スタンパ、５４…金属薄膜。
【図１】
0004533809.tif 000002
【図２】
0004533809.tif 000003
【図３】
0004533809.tif 000004
【図４】
0004533809.tif 000005
【図５】
0004533809.tif 000006