(57)【要約】【課題】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の効率的な製造方法、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がなく、極めて高品質な磁気記録媒体の製造方法等の提供。【解決手段】本発明のナノホール構造体の製造方法は、基材上に、金属層を形成した後、該金属層の表面を平滑化する平滑化処理工程と、平滑化された前記金属層に、ナノホール形成用起点を形成する起点形成工程と、ナノホール形成処理を行うことにより、前記基材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形成する多孔質層形成工程とを含むことを特徴とする。【選択図】図１１Ｃ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に、金属層を形成した後、該金属層の表面を平滑化する平滑化処理工程と、平滑化された前記金属層に、ナノホール形成用起点を形成する起点形成工程と、ナノホール形成処理を行うことにより、前記基材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形成する多孔質層形成工程とを含むことを特徴とするナノホール構造体の製造方法。
【請求項２】
該起点形成工程が、金属層上に保護金属層及びポリマー層を、該金属層からこの順に形成した後、該ポリマー層に、モールドにおける凸凹パターンをインプリント転写し、形成された凹凸パターンを用いて前記保護金属層をエッチングした後、残存する保護金属層をマスクとして前記金属層をエッチングする請求項１に記載のナノホール構造体の製造方法。
【請求項３】
該起点形成工程が、金属層上にポリマー層を形成した後、該ポリマー層に、モールドにおける凸凹パターンをインプリント転写して凹凸パターン形成し、該ポリマー層の表面に形成された凹部の底面に位置する該ポリマー層をエッチングにより除去した後、該凹部内に表出された前記金属層及び前記ポリマー層に対して保護金属を付与することにより保護金属層を形成し、前記ポリマー層に形成された凹部に位置する保護金属層及び該保護金属層の下層に位置する前記金属層表面をエッチングし、更に残存した前記ポリマー層及び前記保護金属層の残渣を除去する請求項１に記載のナノホール構造体の製造方法。
【請求項４】
該起点形成工程が、金属層上にポリマー層を形成した後、該ポリマー層に、モールドにおける凸凹パターンをインプリント転写して凹凸パターンを形成し、基材表面及び前記ポリマー層表面に対する鉛直方向に対して傾斜させた方向から、該ポリマー層に対して保護金属を付与することにより保護金属層を形成し、前記ポリマー層の表面に形成された凹部の底面に位置する該ポリマー層をエッチングにより除去した後、該ポリマー層が除去された前記金属層表面をエッチングし、更に前記ポリマー層を前記保護金属層と共に除去する請求項１に記載のナノホール構造体の製造方法。
【請求項５】
基板上に、金属層を形成した後、該金属層の表面を平滑化する平滑化処理工程と、平滑化された前記金属層に、ナノホール形成用起点を形成する起点形成工程と、ナノホール形成処理を行うことにより、前記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と、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とを含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の磁気記録媒体の製造方法により製造され、
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ナノホール構造体を有し、該ナノホールの内部に磁性材料を有してなることを特徴とする磁気記録媒体。
【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な製造方法、コンピュータの外部記憶装置、並びに、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適であり、大容量で高速記録が可能な磁気記録媒体及びその効率的で低コストな製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＴ産業等における技術革新に伴い、磁気記録媒体の大容量化・高速化・低コスト化の研究開発が盛んに行われてきている。該磁気記録媒体の大容量化・高速化・低コスト化のためには、該磁気記録媒体における記録密度の向上が必須である。
そこで、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（非特許文献１参照）と、垂直記録による記録方式（特許文献１参照）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が提案されている（特許文献２参照）。該磁気記録媒体は、図１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層１３０とをこの順に有してなり、陽極酸化アルミナ層１３０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。
【０００３】
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。
【０００４】
しかしながら、前記陽極酸化アルミナポアは、六方最密格子等のような、あくまで２次元的に配列形成されるので、磁気記録的な観点からは、隣り合うビット列の間に間隙を設けることができないという問題がある。即ち、前記パターンドメディアにおいては、１ドットに１ビットを記録するのが理想であるが、線方向（円周方向）と同じピッチで半径方向にもドットが存在するため、隣り合うトラックへのクロスライト又はクロクリードが生じてしまうという致命的な問題がある。そこで、例えば、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、１ビット（図２Ｂ中の６３）を数個から数１０個又はそれ以上のドット（図２Ａ及び図２Ｂ中の６１）にせざるを得ないが、この場合でも、依然として、前記クロスライト又はクロスリードが生じてしまうという問題が存在する。このため、磁性材料を充填した前記陽極酸化アルミナポアを１列に配列し、その列間に非磁性領域を設けた磁気記録媒体が望まれている。
【０００５】
そこで、陽極酸化前に、予めアルミニウム層の表面に、陽極酸化アルミナポアの発生起点となる凹凸を形成しておくこと（以下、「テキスチャー処理」と称することがある。）により、形成されるアルミナポアを規則的に１列に配列させて、磁性ビットの配列制御を可能とし、また、陽極酸化時の酸化電圧を制御することにより、前記アルミナポアの密度、即ち記録密度を調整し、超高密度記録を実現した磁気記録媒体が、本発明者らにより提案されている（特許文献３参照）。
【０００６】
ところで、前記アルミニウム層の表面にテキスチャー処理を施す方法としては、（１）電子線リソグラフィを用いて凹凸パターンを描画する方法、（２）表面に凸凹パターンが形成されたモールドを、直接前記アルミニウム層の表面に高圧力で押し付けるダイレクト・ハードインプリント法、（３）前記アルミニウム層上にポリマー層を形成し、該ポリマー層に前記モールドを押し付けることにより前記凸凹パターンを転写し、形成された凹凸パターンを用いて、前記アルミニウム層の表面をエッチングするソフト・インプリント法、などが知られている。
しかしながら、前記（１）に記載の電子線リソグラフィによる方法では、パターンサイズがｎｍオーダーと微細になるに従って、ディスク全面にわたって凹凸パターンを描画するのに長時間を要し、スループットが悪いためにコスト増を招き、前記磁気記録媒体の量産に耐え得ることができない。
また、前記（２）に記載のダイレクト・ハードインプリント法では、前記凸凹パターンの転写に必要な圧力が、例えば、１００ｎｍピッチで数１００ｋｇ／ｃｍ２と大きく、１インチ基板でも、数十ｔｏｎの単位となる。更に、必要圧力は、ピッチが微細になるほど上昇し、実用上要求される２．５インチ基板では、２５ｎｍピッチ以下の前記凸凹パターンを転写しようとすると、数百ｔｏｎを超える圧力が必要となり、非現実的である。
このため、高密度記録と量産性向上との実現を図る観点からは、前記（３）に記載のソフト・インプリント法へ移行する傾向にあり、更なる研究開発が進められている。
【０００７】
しかし、前記ソフト・インプリント法を用いても、目標ピッチが小さくなるに従って以下のような問題が生じてきた。即ち、インプリントプロセスのみでは、基本的に、前記モールドに形成された凸凹よりも深い凹凸を前記アルミニウム層に形成することができず、また、前記モールドの凸凹も、アスペクト比（凹部の深さと凹凸のピッチとの比）が略１未満に制限される。
ここで、前記モールドの作製方法としては、電子線リソグラフィを用いてレジストパターンを形成し、該レジストパターンにＮｉ等の金属を厚メッキする方法と、前記レジストパターンをエッチングプロセスを用いて基体（例えば、Ｎｉ、Ｓｉ、ＳｉＯ２、石英ガラス等）の表面に転写する方法とが知られている。しかし、前者によれば、前記モールドにおける凸凹のアスペクト比は、前記レジストパターンに形成される凹凸により制限され、アスペクト比が１以上の構造を作製しようとすると、レジスト倒れ等が発生するという問題がある。一方、後者によれば、例えば、２層レジスト等のプロセスを使用することにより、アスペクト比が１以上の構造を作製することも可能であるが、実際にインプリントを行う際の耐久性等を考慮すると、高アスペクト比のモールドの使用は、非現実的である。したがって、実用上、ソフト・インプリント法により直接転写することができる凹凸のアスペクト比は、１未満に制限される。
【０００８】
このように、従来のソフト・インプリント法では、凸凹パターンにおける凸凹のアスペクト比が１未満に制限されるため、前記陽極酸化アルミナポアの発生起点として充分な深さの凹凸を形成することができず、前記凸凹パターンを正確に転写することができない。このため、その後の陽極酸化処理において、陽極酸化アルミナポアを規則的に配列させて形成することができないという問題が生じ、特に、形成する凹凸のピッチが微細化するに従って、この問題が顕在化する。
【０００９】
【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２００２−１７５６２１号公報
【特許文献３】特開２００５−３０５６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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な製造方法、並びに、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であり、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がなく、極めて高品質な磁気記録媒体及びその効率的で低コストな製造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】
【００１１】
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の製造方法は、基材上に、金属層を形成した後、該金属層の表面を平滑化する平滑化処理工程と、平滑化された前記金属層に、ナノホール形成用起点を形成する起点形成工程と、ナノホール形成処理を行うことにより、前記基材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形成する多孔質層形成工程とを含むことを特徴とする。
該ナノホール構造体の製造方法では、前記平滑化処理工程において、前記基材上に、前記金属層が形成された後、該金属層の表面が平滑化される。前記起点形成工程において、平滑化された前記金属層に、ナノホール形成用起点が形成される。前記多孔質層形成工程において、ナノホール形成処理が行われることにより、前記基材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が形成される。その結果、ナノホールが規則的に配列してなるナノホール列が一定間隔で配列してなるナノホール構造体が、容易にかつ効率よく製造される。
【００１２】
本発明のナノホール構造体は、本発明の前記ナノホール構造体の製造方法により製造され、基材に、ナノホールが規則的に配列してなるナノホール列が一定間隔で配列してなることを特徴とする。
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、診断装置等とすることができ、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、電解放出装置等とすることができる。
【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、該金属層の表面を平滑化する平滑化工程と、平滑化された前記金属層に、ナノホール形成用起点を形成する起点形成工程と、ナノホール形成処理を行うことにより、前記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と、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とを含むことを特徴とする。
該磁気記録媒体の製造方法では、前記平滑化処理工程において、前記金属層が形成された後、該金属層の表面が平滑化される。前記起点形成工程において、平滑化された前記金属層に、ナノホール形成用起点が形成される。前記ナノホール構造体形成工程において、前記ナノホール形成処理が行われることにより、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前記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。
【００１４】
本発明の磁気記録媒体は、本発明の前記磁気記録媒体の製造方法により製造され、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ナノホール構造体を有し、該ナノホールの内部に磁性材料を有してなることを特徴とする。
該磁気記録媒体においては、前記磁性材料が充填されたナノホールが規則的に配列してなるナノホール列が一定間隔で配列しているので、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がなく、極めて高品質である。そして、該磁気記録媒体は、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適である。
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、前記ナノホール構造体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、該ナノホール構造体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、前記ナノホール構造体の厚みよりも短く、前記強磁性層の厚みと略等しくなるため、前記ナノホール構造体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３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。
【発明の効果】
【００１５】
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な製造方法、並びに、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であり、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がなく、極めて高品質な磁気記録媒体及びその効率的で低コストな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】
【００１６】
（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、平滑化処理工程と、起点形成工程と、多孔質層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。
【００１７】
＜平滑化処理工程＞
前記平滑化処理工程は、基材上に、金属層を形成した後、該金属層の表面を平滑化する工程である。
【００１８】
−基材−
前記基材としては、その材料、形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記材料としては、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、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、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。
前記形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、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。
【００１９】
−金属層−
前記金属層としては、金属材料を用いて形成されている限り特に制限はなく、該金属材料としては、例えば、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、これらの中でも、例えば、アルミナ（酸化アルミニウム）、アルミニウム、などが好適に挙げられ、これらの中でも、アルミニウムが特に好ましい。
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。
【００２０】
前記金属層の表面を平滑化する方法（平滑化処理）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、ＣＭＰ（化学機械研磨）処理、前記金属層の表面に対して角度をもって行うミリング（斜めミリング）、エッチバックなどが好適に挙げられる。
前記平滑化処理の条件などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記金属層がアルミニウム層である場合、前記ＣＭＰ処理には、アルミナ系のスラリーを使用することができる。
【００２１】
前記平滑化処理工程後の前記金属層の表面における凹凸の大きさ（深さ又は高さ：表面粗さ）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、３ｎｍ以下が好ましく、１ｎｍ以下がより好ましい。
前記凹凸の大きさ（深さ又は高さ）が、３ｎｍ以下であると、後述する起点形成工程において、凹部の深さが深い（例えば、１０ｎｍ程度）ナノホール形成用起点を形成することができる。
【００２２】
以上の工程により、前記基材上に、前記金属層が形成された後、該金属層の表面が平滑化される。
前記金属層が、例えば、アルミニウムを用いてスパッタ法により形成された場合、該金属層の表面には、粒成長に起因する深さ数十ｎｍの凹凸が存在するため、後述する起点形成工程において、ナノホール形成用起点（凹凸パターン）を形成する際、元々前記金属層の表面に存在する凹部の深さ以上の深さを有する凹部を形成することが必要となる。そして、凹凸パターンのピッチを微細化すると、凹部が充分に深い凹凸パターンを形成することが困難となる。即ち、例えば、図５Ａに、スパッタリング法により成膜した、厚み１００ｎｍのアルミニウム層の表面におけるＡＦＭ像を示し、該表面の断面高さ形状を表すグラフを図５Ｂに示す。アルミニウムは融点が低く、成膜中に粒状成長を起こし易いため、この時点で既に最大３０ｎｍ以上の凹凸が表面に形成されている（図５Ｂ参照）。例えば、ダイレクト・ハードインプリントを用いる場合には、高圧力を印加するため、前記凹凸を物理的に押し潰すことができるが、ソフト・インプリントでは、印加する圧力が低いため、前記凹凸が残存する。
しかし、前記平滑化処理工程を行うと、前記成膜時にアルミニウム層の表面に形成された凹凸が除去され、その後の起点形成工程において、凹部の深さが深い凹凸パターン（ナノホール形成用起点）を形成することができる。
【００２３】
＜起点形成工程＞
前記起点形成工程は、平滑化された前記金属層に、ナノホール形成用起点を形成する工程である。
前記ナノホール形成用起点は、ナノホールを形成するための起点として機能するものを意味し、該ナノホール形成用起点としては、例えば、規則配列した微細な凹部を有する凹凸パターンが挙げられる。
【００２４】
前記起点形成工程は、形成するナノホールの配列パターンに対応した凸凹パターンを表面に有するモールドの該凸凹パターンを、前記金属層上に形成したポリマー層にインプリント転写することを含むのが好ましい。
前記モールドとしては、その材料（材質）等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、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、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、炭化珪素などが挙げられ、また、光ディスクの成形等に使用されているＮｉなどが挙げられる。該モールドは、複数回使用することができる。
【００２５】
前記モールドにおける凸凹パターンとしては、形成するナノホール形成用起点における凹部及び凸部にそれぞれ対応した凸部及び凹部を有す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、前記凸部の形状が円形状である、ドットパターンが好ましい。
また、前記凸部の配列パターンとしては、該凸部が一定間隔で配列す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、三角格子状配列、四角格子状配列などが挙げられる。例えば、前記凸部が三角格子状に配列している場合には、前記モールドにおける凸凹パターンを、前記金属層にインプリント転写すると、該金属層の表面に、円形状の凹部が一定間隔で三角格子状に配列した凹凸パターン（ナノホール形成用起点）が形成され、該凹部に、ナノホールを形成されると、該ナノホールが三角格子状に配列したナノホール構造体が得られる。
更に、前記凸部は、同心円状又は螺旋状に配列しているのが好ましく、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。前記凸部が同心円状又は螺旋状に配列している場合、形成するナノホールを、同心円状又は螺旋状に配列させることができる。
【００２６】
前記凸凹パターンにおける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、例えば、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、前記アルミニウム層表面への転写時に、前記ナノホールの起点の画定が不十分となり易く、得られるナノホール配列に乱れが生じることがある。一方、前記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、転写時にモールド凸部の変形、折損等が起き易くなる。したがって、アスペクト比は、概ね１以下、即ち凹凸のピッチを１０〜５０ｎｍとしたとき、前記凸部の高さは１０〜５０ｎｍであるのが好ましい。
【００２７】
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が、前記ナノホール構造体を磁気記録媒体に適用する場合には、高密度記録及び量産性向上の実現を図る点で、ソフト・インプリントが好適に挙げられる。
前記ソフト・インプリントとしては、例えば、熱インプリントが好適に挙げられ、該熱インプリントによる前記凸凹パターンの転写は、例えば、前記金属層上に形成したポリマー層に熱を印加すると共に、前記モールドを押し付けることにより行うことができる。
前記ポリマー層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記熱インプリントの場合、例えば、公知のレジスト材料、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）等の熱可塑性ポリマーなどが挙げられる。
【００２８】
前記起点形成工程は、前記金属層上に保護金属層及びポリマー層を、該金属層からこの順に形成した後、該ポリマー層に、前記モールドにおける前記凸凹パターンをインプリント転写し、形成された凹凸パターンを用いて前記保護金属層をエッチングした後、残存する保護金属層をマスクとして前記金属層をエッチングするのが好ましい。
なお、前記エッチングは、公知のエッチング装置、例えば、ＩＣＰ−ＲＩＥ（Inductive  Coupled  Plasma  Reactive  Ion  Etching）装置、イオンミリング装置などを用いて行うことができる。
前記基材と前記ポリマー層との間に前記保護金属層を形成してエッチングすることにより、前記金属層に、前記ナノホール形成用起点として充分機能することができる深さの凹部を形成することができる。
【００２９】
一般的に、ソフト・インプリントに用いられるレジスト材料等は、前記金属層の材料としてのアルミニウムをエッチングするのに用いられる塩素系ＲＩＥ（リアクティブ・イオン・エッチング）に対するエッチング耐性が低く、前記ナノホール形成用起点として充分機能することができる深さの凹部を形成することができない。例えば、通常、熱インプリントに用いられるレジスト材料としてのＰＭＭＡに対して、塩素系ＲＩＥによりエッチングを行ったときのＰＭＭＡのエッチングレートを図６に示す。また、同一条件で、Ａｌ（アルミニウム）をエッチングしたときのＡｌのエッチングレートについても、図６に併せて示す。図６に示すように、Ａｌに対して、塩素系ＲＩＥによりエッチングする場合には、Ａｌ表面に形成された強固な自然酸化膜が還元されて純Ａｌの表面が露出するまでエッチングが開始されない、所謂「不感時間」と称する時間が存在する。一方、ＰＭＭＡには、前記不感時間が存在しないため、ＰＭＭＡが一定の膜厚以下であると、Ａｌのエッチングが全く行われない領域が発生する。上述の通り、インプリント法でＰＭＭＡに転写することができる凸凹パターンのアスペクト比は、１未満であるため、例えば、凹凸が２００ｎｍピッチであれば、ＰＭＭＡに形成される凸部の高さが２００ｎｍ程度であり、Ａｌ表面に約１００ｎｍの深さの凹部を形成することができるが、凹凸が１００ｎｍピッチであると、Ａｌに凸凹パターンを全く転写することができず、ナノホール形成用起点を形成することができず、延いては前記ナノホールを規則的に配列させて形成することができない。
【００３０】
次に、前記ポリマー層、前記保護金属層及び前記金属層それぞれの材料として、ＰＭＭＡ、Ｔａ及びＡｌを用意し、これらに対して、前記ＩＣＰ−ＲＩＥ装置を用いてＣＦ系ＲＩＥによりエッチングを行ったときのそれぞれのエッチングレートを図７Ａに示す。なお、エッチング条件は、チャンバー圧力＝１．５Ｐａ、ＣＦ４＝２０ｓｃｃｍ、Ａｒ＝２０ｓｃｃｍ、ソース電力＝２００Ｗ、ＢＩＡＳ電力＝２０Ｗである。
図７Ａより、ＣＦ系ＲＩＥでは、Ａｌが全くエッチングされないことが判る。一方、ＰＭＭＡに対するＴａのエッチングレート比は、０．５程度ではあるが、Ｔａには前記不感時間が存在せず、ＰＭＭＡを１００ｎｍエッチングする場合、同一条件では、Ｔａを３０ｎｍエッチングすることができる。
これに対し、ＣＯ−アンモニア系ＲＩＥでエッチングを行ったときのエッチングレートを図７Ｂに示す。なお、エッチング条件は、チャンバー圧力＝０．２Ｐａ、ＮＨ３＝７０ｓｃｃｍ、ＣＯ＝３０ｓｃｃｍ、ソース電力＝７００Ｗ、ＢＩＡＳ電力＝２００Ｗである。
図７Ｂより、ＣＯ−アンモニア系ＲＩＥでは、ＰＭＭＡのエッチングレートが非常に大きく、ＰＭＭＡをマスクとして使用することができないが、ＴａはＡｌに対して２倍以上のレート比を取ることができるため、Ｔａをマスクとして用いてＡｌをエッチングすることができることが判る。
【００３１】
以上より、前記保護金属層としては、その材料、厚みなどについては、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が、前記金属層がアルミニウム層である場合、前記保護金属層の材料としては、アルミニウムのエッチングレートとの関係で、Ｔａ、Ｔｉなどが好適に挙げられる。また、この場合、前記保護金属層のエッチングは、ＣＦ系ＲＩＥ（リアクティブ・イオン・エッチング）により行われるのが好ましく（図７Ａ参照）、前記金属層のエッチングは、ＣＯ−アンモニア系ＲＩＥにより行われるのが好ましい（図７Ｂ参照）。
【００３２】
また、前記起点形成工程は、前記金属層上に前記ポリマー層を形成した後、該ポリマー層に、前記モールドにおける凸凹パターンをインプリント転写して凹凸パターン形成し、該ポリマー層の表面に形成された凹部の底面に位置する該ポリマー層をエッチングにより除去した後、該凹部内に表出された前記金属層及び前記ポリマー層に対して保護金属を付与することにより保護金属層を形成し、前記ポリマー層に形成された凹部に位置する保護金属層及び該保護金属層の下層に位置する前記金属層表面をエッチングし、更に残存した前記ポリマー層及び前記保護金属層の残渣を除去するのが好ましい。この場合、前記ナノホール形成用起点を、より効率的に作製することができる。
【００３３】
この場合の前記起点形成工程における前記保護金属としては、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、前記金属層表面に直接付与されるため、前記金属層の材料と同種の金属であるのが好ましく、前記金属層がアルミニウム層である場合には、前記保護金属もアルミニウムであるのが好ましい。
【００３４】
前記保護金属の付与の方法としては、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、例えば、スパッタ、ＭＢＥ（Molecular  Beam  Epitaxy）、蒸着などが好適に挙げられる。
前記保護金属の付与は、具体的には、例えば、前記金属層としてのＡｌ層上に、前記ポリマー層としてのＰＭＭＡ層を形成した後、該ＰＭＭＡ層に、モールドにおける凸凹パターンを熱インプリントにより転写して凹凸パターンを形成する。次いで、前記ＰＭＭＡ層の表面に形成された凹部の底面に位置する該ポリマー層を、酸素系ＲＩＥにより除去する。そして、前記ＰＭＭＡ層に対して前記保護金属としてのＡｌをスパッタにより極薄成膜し、保護金属層を形成する。このとき、凹凸のシャドウィング効果により、ＰＭＭＡ層における凹部の底面に形成されるＡｌ層は、前記ＰＭＭＡ層の凸部の表面に形成されるＡｌ層よりも厚みが薄くなる。そして、前記ＰＭＭＡ層が除去された凹部に位置する前記保護金属層（Ａｌ層）及び該保護金属層の下層に位置する前記金属層としてのＡｌ層をエッチングし、更に残存した前記ＰＭＭＡ層及び前記保護金属層の残渣を除去すると、前記金属層としてのＡｌ層の表面には、ナノホール形成用起点としての凹凸パターンが形成される。
【００３５】
前記ポリマー層に形成された凹部の底面に位置する前記保護金属層及び該保護金属層の下層に位置する前記金属層のエッチ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、イオンミリングが好ましい。前記保護金属層及び前記金属層がアルミニウムであると、アルミニウム表面に酸化膜が形成されるため、ＲＩＥ等の化学的エッチングでは、前記不感時間が存在するが（図６参照）、イオンミリングは物理的エッチングであるため、前記不感時間が発生せず、効率的にエッチングを行うことができる点で有利である。
【００３６】
前記イオンミリングとしては、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、Ａｒイオンミリングが好適に挙げられる。
前記イオンミリングの際には、イオンビームを、前記基材表面に対する鉛直方向に対して傾斜させた方向から照射するのが好ましい。この場合、前記ポリマー層（ＰＭＭＡ層）と前記金属層（Ａｌ層）とのエッチングレート比（ＰＭＭＡ／Ａｌ）を、小さくすることができ、前記ポリマー層のエッチングレートを、相対的に遅くすることができる。その結果、前記ポリマーを残存させつつ、前記金属層に、前記ナノホール形成用起点として充分に機能し得る程度の深さの凹部を形成することができる。
【００３７】
また、前記起点形成工程は、前記金属層上に前記ポリマー層を形成した後、該ポリマー層に、前記モールドにおける凸凹パターンをインプリント転写して凹凸パターンを形成し、前記基材表面及び前記ポリマー層表面に対する鉛直方向に対して傾斜させた方向から、該ポリマー層に対して保護金属を付与することにより保護金属層を形成し、前記ポリマー層に形成された凹部の底面に位置する該ポリマー層をエッチングにより除去した後、該ポリマー層が除去された前記金属層表面をエッチングし、更に前記ポリマー層を前記保護金属層と共に除去することにより行ってもよい。
【００３８】
この場合の前記起点形成工程における前記保護金属としては、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、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ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。
ここで、塩素系ＲＩＥによりエッチングを行ったときのＰＭＭＡ、Ａｌ及びＦｅのエッチングレートを図８Ａに示す。なお、エッチング条件は、チャンバー圧力＝０．２Ｐａ、Ｃｌ２＝２０ｓｃｃｍ、ＢＣｌ２＝２０ｓｃｃｍ、Ａｒ＝１０ｓｃｃｍ、ソース電力＝４００Ｗ、ＢＩＡＳ電力＝２０Ｗである。
また、塩素系ドライエッチングによりエッチングを行ったときのＰＭＭＡ、Ａｌ及びＦｅのエッチングレートを図８Ｂに示す。なお、エッチング条件は、チャンバー圧力＝０．２Ｐａ、ＢＣｌ３＝４０ｓｃｃｍ、Ａｒ＝５ｓｃｃｍ、ソース電力＝４００Ｗ、ＢＩＡＳ電力＝２０Ｗである。
図８Ａ及び図８Ｂより、塩素系ＲＩＥ及び塩素系ドライエッチングでは、Ｆｅは、全くエッチングされないことが判る。このため、前記保護金属としてＦｅを用い、Ｆｅをマスクとして、Ａｌをエッチングすることができる。また、Ｎｉ、Ｃｏ等の磁性材料も同様に好適に使用することができる。
【００３９】
前記保護金属の付与の方法としては、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、異方性の高い成膜法が好適に挙げられ、例えば、スパッタ、ＭＢＥ（Molecular  Beam  Epitaxy）、蒸着などが好ましい。
前記保護金属の付与方向、即ち、前記保護金属を付与する際に、前記基材表面及び前記ポリマー層表面に対する鉛直方向に対して傾斜させる角度（傾斜角）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、１０°以上が好ましく、６０°以上がより好ましい。
前記保護金属の付与は、具体的には、例えば、図９に示すように、前記金属層としてのＡｌ層上に、前記ポリマー層としてのＰＭＭＡ層を形成した後、ＰＭＭＡ層に、モールドにおける凸凹パターンを熱インプリントにより転写して凹凸パターンを形成する。次いで、ＰＭＭＡ層に対する鉛直方向に対して傾斜させた方向から、ＰＭＭＡ層に対して前記保護金属としてのＦｅをスパッタにより極薄成膜する。このとき、凹凸のシャドウィング効果により、ＰＭＭＡ層における凹部の底面には、Ｆｅ層（前記保護金属層）が形成されない。そして、Ｆｅ層をマスク（シャドウマスク）として、前記凹部に位置するＰＭＭＡ層を酸素系ＲＩＥにより除去した後、その下層に位置するＡｌ層を塩素系ＲＩＥによりエッチングし、更にＰＭＭＡ層をＦｅ層と共に除去すると、Ａｌ層の表面には、ナノホール形成用起点としての凹凸パターンが形成される。
【００４０】
なお、ライン＆スペースパターンを表面に有するモールドを用いて、Ａｌ層の表面に凹凸パターン（ナノホール形成用起点）を形成した後、陽極酸化処理を行うと、ナノホールが一次元配列した、磁気記録媒体に好適に使用可能な磁気記録媒体が得られることが、本発明者らにより報告されている（特開２００５−３０５６３４号参照）。
ディスク状に形成されたライン＆スペースパターンを有するモールドを用いてナノホール形成用起点を形成する場合、上述した起点形成工程（図９参照）と同様にして行うと、図１４Ａに示すように、ラインがディスク状であるため、保護金属粒子（前記保護金属としてのＦｅ）の入射方向とラインとの位置関係が平行になる部位が存在する。この場合、ＰＭＭＡ層（ポリマー層２６０）の表面に形成された凹凸パターンにおける凹部２６０Ａの底部にまで、保護金属Ｆｅが入り込み、保護金属層（Ｆｅ層）が形成されてしまい、ディスクの全面において、均一にナノホール形成用起点を形成することができない。
【００４１】
そこで、ライン＆スペースパターンをナノホール形成用起点として使用する場合、例えば、図１４Ｂに示す、保護金属層作製装置を用いて、保護金属層（Ｆｅ層）を形成するのが好ましい。
図１４Ｂに示す、保護金属層作製装置４００は、超高真空型の蒸着装置であり、前記基材（ガラス基板）２００から離間させて配置された蒸着源（ｋ−ｃｅｌｌ、ＥＢ−蒸着源等）４１０と、成膜範囲を制限すると共に、蒸着粒子（保護金属粒子）の平行度を高める機能を有するコーン４２０と、前記基材２００を傾斜設置させ、かつ回転させることができる、基板ステージ４３０とを有する。なお、前記基材２００を低温に保持するために、基板ステージ４３０は、冷却機構を有しているのが好ましい。
このような、保護金属層作製装置４００を用いて、保護金属粒子（Ｆｅ）の蒸着を行うと、モールドにおける凸凹パターンが、ライン＆スペースパターンであっても、常に、保護金属粒子とライン方向との位置関係が直交するように保持して前記保護金属層を形成することができるので、ディスク状の基板において、均一なライン配列のナノホール形成用起点を形成することができる。
【００４２】
前記ポリマー層及び前記保護金属層（前記保護金属層の残渣）の除去の方法としては、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、例えば、有機溶剤を用いたリフトオフ処理が好適に挙げられる。
前記有機溶剤としては、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、アセトン、レジスト剥離液、キシレン、メチルエチルケトンなどが挙げられる。
【００４３】
以上の工程により、平滑化された前記金属層に、前記モールドにおける凸凹パターンが転写されて凹凸パターンが形成される。該凹凸パターンは、ナノホールを形成するための起点として機能し、後述する多孔質層形成工程において、ナノホールが前記凹凸パターンにおける凹部に形成され、該ナノホールが規則配列してなる多孔質層が形成される。
【００４４】
＜多孔質層形成工程＞
前記多孔質層形成工程は、ナノホール形成処理を行うことにより、前記基材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形成する工程である。
【００４５】
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、前記起点形成工程の後に、前記金属層に対して陽極酸化処理を行うのが好ましい。
前記陽極酸化処理における電圧としては、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、前記陽極酸化処理における電解液の種類、濃度、温度、時間等としては、特に制限はなく、形成するナノホールの数、大きさ、アスペクト比等に応じて適宜選択することができる。例えば、前記電解液の種類としては、隣接するナノホール列の間隔（ピッチ）が、１５０〜５００ｎｍである場合は、希釈リン酸溶液が好適に挙げられ、８０〜２００ｎｍである場合は、希釈蓚酸溶液が好適に挙げられ、１０〜１５０ｎｍである場合は、希釈硫酸溶液が好適に挙げられる。いずれの場合も、前記ナノホールのアスペクト比の調整は、陽極酸化処理後にリン酸溶液に浸漬させて前記ナノホール（アルミナポア）の直径を増加させることにより行うことができる。
【００４６】
以上の工程により、前記基材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（ナノホール構造体）が形成される。
本発明のナノホール構造体の製造方法によると、ソフト・インプリントにより、狭ピッチの凹凸パターン（ナノホール形成用起点）を容易に形成することができ、後述する本発明のナノホール構造体を容易にかつ効率よく量産することができる。
【００４７】
（ナノホール構造体）
本発明のナノホール構造体は、本発明の前記ナノホール構造体の製造方法により製造され、基材に、ナノホールが規則的に配列してなるナノホール列が一定間隔で配列されてなること以外には特に制限はなく、その形状、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。
なお、前記基材については、上記ナノホール構造体の製造方法の説明において詳述した通りである。
【００４８】
前記形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、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、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。該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。
【００４９】
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、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。
【００５０】
前記ナノホール列の配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、一方向に平行に配列していてもよいし、同心円状及び螺旋状の少なくともいずれかに配列していてもよい。前記ナノホール構造体をＤＮＡチップ等に適用する場合には前者の配列が好ましく、前記ナノホール構造体をハードディスク、ビデオディスク等の前記磁気記録媒体に適用する場合には後者の配列が好ましく、特に、ハードディスク用途の場合にはアクセスの容易性の観点から同心円状が好ましく、ビデオディスク用途の場合には連続再生の容易性の観点から螺旋状が好ましい。
なお、前記ナノホール構造体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、隣接するナノホール列におけるナノホールが、半径方向に配列しているのが好ましい。この場合、該磁気記録媒体は、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がなく、極めて高品質である。
【００５１】
隣接する前記ナノホール列の間隔としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記ナノホール構造体がハードディスク等の前記磁気記録媒体に適当する場合、５〜５００ｎｍが好ましく、１０〜２００ｎｍがより好ましい。
前記間隔が、５ｎｍ未満であると、ナノホールの形成が困難であり、５００ｎｍを超えると、ナノホールの規則的配列が困難である。
【００５２】
隣接するナノホール列の間隔と、ナノホール列の幅との比（間隔／幅）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、１．１〜１．９が好ましく、１．２〜１．８がより好ましい。
前記比（間隔／幅）が、１．１未満であると、隣接するナノホール同士が融合してしまい、独立したナノホールが得られないことがあり、１．９を超えると、陽極酸化処理の際に凹状ライン部分以外の部分にもナノホールが形成されてしまうことがある。
【００５３】
前記ナノホール列の幅としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記ナノホール構造体がハードディスク等の前記磁気記録媒体に適当する場合、５〜４５０ｎｍが好ましく、８〜２００ｎｍがより好ましい。
前記ナノホール列の幅が、５ｎｍ未満であると、ナノホールの形成が困難であり、４５０ｎｍを超えると、ナノホールの規則配列が困難である。
【００５４】
前記ナノホールにおける開口径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合、その強磁性層を単磁区とすることができる大きさが好ましく、具体的には、２００ｎｍ以下が好ましく、５〜１００ｎｍがより好ましい。
前記ナノホールにおける開口径が、２００ｎｍを超えると前記ナノホール構造体を適用した磁気記録媒体が単磁区構造にならないことがある。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
本発明の前記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し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。
【００５８】
（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、平滑化処理工程と、起点形成工程と、ナノホール構造体形成工程（多孔質層形成工程）と、磁性材料充填工程とを含み、更に必要に応じて適宜選択した、軟磁性下地層形成工程、電極層形成工程、非磁性層形成工程、研磨工程、保護層形成工程、などのその他の工程を含む。
【００５９】
前記平滑化処理工程は、基板上に、金属層を形成した後、該金属層の表面を平滑化する工程であり、上記ナノホール構造体の製造方法における平滑化処理工程と同様にして行うのが好ましい。
前記起点形成工程は、平滑化された前記金属層に、ナノホール形成用起点を形成する工程であり、上記ナノホール構造体の製造方法における起点形成工程と同様にして行うのが好ましい。
なお、前記平滑化処理工程及び前記起点形成工程の詳細については、上述した通りである。
前記基板としては、その形状、構造、大きさ、材質等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、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、上述した基材と同様のものが挙げられる。
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
前記ナノホール構造体形成工程は、上記ナノホール構造体の製造方法における多孔質層形成工程と同様にして行うことができる。
【００６３】
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略等間隔にかつ均等に配列形成することができる等の点で、陽極酸化処理が特に好ましい。
【００６４】
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。
【００６５】
なお、本発明においては、上述のナノホール構造体の製造方法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列を形成するための凹凸パターンを予め形成しておくことが必要である。この場合、陽極酸化処理を行うと、前記凹凸パターンにおける凹部にのみ、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。
【００６６】
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。
【００６７】
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を少なくとも含み、更に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んでいてもよい。
【００６８】
前記軟磁性層形成工程は、前記ナノホールの内部に軟磁性層を形成する工程である。
前記軟磁性層の形成は、後述する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。
【００６９】
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）に強磁性層を形成する工程である。
前記強磁性層の形成は、後述する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。
【００７０】
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、後述する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。
【００７１】
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。
【００７２】
前記研磨工程における研磨量としては、前記ナノホール構造体（多孔質層）の最表面からの厚みで、１５ｎｍ以上が好ましく、４０ｎｍ以上がより好ましい。
前記研磨量が１５ｎｍ以上であると、前記ナノホール構造体の表面近傍に存在する、余剰ナノホール（アルミナポア）を有しアルミナポアの配列間隔に乱れが生じている層を除去することができ、研磨後の前記ナノホール構造体の表面には、ナノホールが規則的に配列してなるナノホール列を一定間隔で形成させることができる。
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。
【００７３】
本発明の磁気記録媒体の製造方法により、後述する本発明の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。
【００７４】
（磁気記録媒体）
本発明の磁気記録媒体は、本発明の前記磁気記録媒体の製造方法により製造され、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ナノホール構造体（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る。
【００７５】
前記ナノホール構造体としては、例えば、本発明の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。
【００７６】
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。
【００７７】
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、前記強磁性層が少なくとも形成されていればよく、更に必要に応じて、前記軟磁性層が、前記基板と前記強磁性層との間に形成されていてもよく、更に前記強磁性層及び前記軟磁性層の間に非磁性層（中間層）が形成されていてもよい。
【００７８】
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。
【００７９】
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１，５００ｋＢＰＩ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、各軟磁性層及び軟磁性下地層の厚みの合計を意味する。
【００８０】
前記強磁性層及び前記軟磁性層を有する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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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、軟磁性下地層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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
本発明の磁気記録媒体は、磁気ヘッドを用いた各種の磁気記録に使用することができるが、単磁極ヘッドによる磁気記録に好適に使用することができ、後述する本発明の磁気記録装置及び磁気記録方法に好適に特に使用することができる。
本発明の磁気記録媒体は、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、高品質である。このため、該磁気記録媒体は、各種の磁気記録媒体として設計し使用することができ、例えば、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置、などに設計し使用することができ、ハードディスク等の磁気ディスクに特に好適に設計し使用することができる。
【００９４】
（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。
【００９５】
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。
【００９６】
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、前記強磁性層及び前記軟磁性層を有する場合には、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３に示すように、前記垂直磁気記録用ヘッド（書込兼読取用ヘッド）１００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。
【００９７】
本発明の磁気記録装置による磁気記録、又は本発明の磁気記録方法による磁気記録においては、前記磁気記録媒体における前記強磁性層に前記垂直磁気記録用ヘッドからの磁束が、該強磁性層の下面、即ち前記軟磁性層又は前記非磁性層との界面付近でも、集中したままで拡散しないため、小さなビットを書くことができる。
なお、該強磁性層における前記磁束の収束の程度（拡散の程度）としては、本発明の効果を害さない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【実施例】
【００９８】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。
【００９９】
（実施例１）
−ナノホール構造体の作製及び磁気記録媒体の製造−
図１０Ａに示すように、ハードディスク用（直径１インチ）のガラス基板２００上に、スパッタリング法を用いて、Ｔａを２０ｎｍの厚みで成膜して密着層２１０を形成した後、陽極酸化時の電極層兼軟磁性層として、パーマロイを１００ｎｍの厚みで成膜してパーマロイ層２２０を形成し、該パーマロイ層２２０上に、Ｔａを５ｎｍの厚みで成膜して酸化停止層２３０を形成し、更にＡｌを２００ｎｍの厚みで成膜してアルミニウム層２４０を形成した。
次に、図１０Ｂに示すように、アルミナ系のスラリーを用いて、アルミニウム層２４０の表面を、ＣＭＰにより約５０ｎｍ研磨し、アルミニウム層２４０の表面の平滑化を行った。以上が、前記平滑化処理工程である。該平滑化処理工程後のアルミニウム層２４０の表面のＡＦＭ像を図１６Ａに示し、断面高さ形状を図１６Ｂに示す。図１６Ａ及び図１６Ｂより、粒成長に起因する表面の凹凸が除去されており、最大凹凸も３ｎｍ以下となっていた。
【０１００】
次に、図１０Ｃに示すように、平滑化したアルミニウム層２４０の表面に、膜厚が１５ｎｍとなるように、スパッタリング法によりＴａを成膜して保護金属層２５０を形成し、図１０Ｄに示すように、保護金属層２５０上に、濃度５質量％のＰＭＭＡを、スピンコート法により１，２００ｒｐｍで塗布し、厚みが１００ｎｍとなるように成膜してポリマー層２６０を形成した。なお、ＰＭＭＡは、ガラス軟化点が１１２℃であり、低温で軟化するポリマーである。
次いで、図１０Ｅに示すように、熱インプリント装置を用い、凸凹ピッチが１００ｎｍ、凸部の高さが１００ｎｍ、凸部の径が５０ｎｍで、該凸部が三角格子状に配列した凸凹パターンを表面に有する、Ｎｉ製のモールド３００を用いて、基板温度１２０℃、圧力５０ｋｇ／ｃｍ２で、１分間にわたってインプリント処理を行った。
次に、図１０Ｆに示すように、ポリマー層２６０に転写された凹凸パターンにおける、凹部２６０Ａの底部に存在する残渣を除去するため、アッシング装置を用いて、２００Ｐａ、２０Ｗの条件の酸素プラズマ中にて、１分間のアッシング処理を行った。図１０Ｇに示すように、ガラス基板２００をＩＣＰ−ＲＩＥチャンバーに導入し、チャンバー圧力＝１．５Ｐａ、ＣＦ４＝２０ｓｃｃｍ、Ａｒ＝２０ｓｃｃｍ、ソース電力＝２００Ｗ、ＢＩＡＳ電力＝２０Ｗの条件で、１５秒間、保護金属層２５０のエッチングを行った後、図１０Ｈに示すように、保護金属層２５０をマスクとして、チャンバー圧力＝０．２Ｐａ、ＮＨ３＝７０ｓｃｃｍ、ＣＯ＝３０ｓｃｃｍ、ソース電力＝７００Ｗ、ＢＩＡＳ電力＝２００Ｗの条件で、１２秒間、アルミニウム層２４０のエッチングを行った。ここで、保護金属層２５０及びアルミニウム層２４０のそれぞれ１０ｎｍ相当に対して、それぞれ６０％、５０％のオーバーエッチを行ったこととなった。
更に、図１０Ｉに示すように、チャンバー圧力＝１．５Ｐａ、ＣＦ４＝２０ｓｃｃｍ、Ａｒ＝２０ｓｃｃｍ、ソース電力＝２００Ｗ、ＢＩＡＳ電力＝２０Ｗの条件で、１０秒間エッチングを行うことにより、残存する保護金属層２５０を除去した。その結果、アルミニウム層２４０の表面に、ナノホール形成用起点としての凹凸パターンＰが形成された。以上が、前記起点形成工程である。
図１１Ａに、前記起点形成工程後のアルミニウム層２４０の表面のＡＦＭ像を示し、図１１Ｂに、該表面の断面高さ形状を表すグラフを示す。図１１Ａより、アルミニウム層２４０の表面に、凹部が三角格子状に配列された凹凸パターン（ナノホール形成用起点）が形成されているのが確認された。
【０１０１】
次いで、図１０Ｊに示すように、０．３Ｍ／ｌのシュウ酸浴を用いて、電圧４０Ｖにて、アルミニウム層２４０の陽極酸化処理を行った。その結果、ガラス基板２００に対し略直交する方向にアルミナナノホール２７０Ａが複数形成された多孔質層２７０が形成された。以上が、前記多孔質層形成工程（前記ナノホール構造体形成工程）である。以上により、ナノホール構造体を作製した。図１１Ｃに、実施例１のナノホール構造体における多孔質層２７０の表面のＳＥＭ写真を示し、図１１Ｄに、前記起点形成工程を行わないで、前記多孔質層形成工程を行ったときの多孔質層の表面のＳＥＭ写真を示す。図１１Ｃより、前記起点形成工程を行った場合には、アルミナナノホールが規則的に配列しており、図１１Ｄに示す、前記起点形成工程を行なわなかった場合に比して、アルミナナノホールの配列の規則性が向上しているのが判った。
【０１０２】
次に、図１０Ｋに示すように、前記アルミナナノホール２７０Ａ内に、硫酸コバルト（Ｃｏ）５０ｇと、ホウ酸２０ｇ／ｌの水溶液とを含有するＣｏメッキ浴を用い、交流５０Ｈｚ、１２ＶＡＣ、３分間の低電圧交流メッキにより、前記強磁性材料としてのコバルト（Ｃｏ）２８０を充填させ、該アルミナナノホール２７０Ａ内に強磁性層を形成した。このとき、該アルミナナノホール２７０Ａ内が、コバルト（Ｃｏ）２８０でメッキされると共に、該アルミナナノホール２７０Ａの表面からコバルト（Ｃｏ）２８０が溢れた状態となった。以上が、前記磁性材料充填工程である。
【０１０３】
次いで、図１０Ｌに示すように、前記多孔質層２７０の表面を研磨することにより、前記アルミナナノホール２７０Ａの表面から溢れ出したコバルト（Ｃｏ）２８０を除去した。以上が、前記研磨工程である。更に、図１０Ｍに示すように、スパッタリング法により、厚み１ｎｍのカーボン保護膜２９０を成膜した後、フッ素系潤滑剤を塗布した。以上が、前記保護層形成工程である。以上により、磁気ディスクを製造した。
【０１０４】
（実施例２）
−ナノホール構造体の作製及び磁気記録媒体の製造−
実施例１において、前記起点形成工程を、下記方法により行った以外は、実施例１と同様にして、ナノホール構造体を作製し、磁気記録媒体を製造した。
【０１０５】
実施例１と同様にして、図１０Ａに示すように、ハードディスク用（直径１インチ）のガラス基板２００上に、密着層２１０、パーマロイ層２２０、酸化停止層２３０、アルミニウム層２４０を、ガラス基板２００側からこの順に形成した後、図１０Ｂに示すように、アルミニウム層２４０の表面の平滑化を行った。以上が、前記平滑化処理工程である。
【０１０６】
次に、図１２Ａに示すように、平滑化したアルミニウム層２４０上に、濃度５質量％のＰＭＭＡを、スピンコート法により１，２００ｒｐｍで塗布し、厚みが１００ｎｍとなるように成膜してポリマー層２６０を形成した。
次いで、図１２Ｂに示すように、熱インプリント装置を用い、凸凹ピッチが１００ｎｍ、凸部の高さが１００ｎｍ、凸部の径が５０ｎｍで、該凸部が三角格子状に配列した凸凹パターンを表面に有する、Ｎｉ製のモールド３００を用いて、基板温度１２０℃、圧力５０ｋｇ／ｃｍ２で、１分間にわたってインプリント処理を行った。該インプリント処理後のアルミニウム層２４０上に形成されたポリマー層２６０における表面の一部拡大図を、図１２Ｃに示す。
次に、ガラス基板２００をＩＣＰ−ＲＩＥチャンバーに導入し、チャンバー圧力＝１．５Ｐａ、Ｏ２＝５ｓｃｃｍ、Ｎ２＝９５ｓｃｃｍ、ソース電力＝４００Ｗ、ＢＩＡＳ電力＝４０Ｗの条件で、１０秒間、酸素系ＲＩＥにより、ポリマー層２６０に転写された凹凸パターンにおける、凹部２６０Ａの底部に存在するポリマー層２６０の残渣エッチングを行った。ここで、アルミニウム層２４０上に形成されたポリマー層２６０における表面の一部拡大図を、図１７Ａに示す。
次に、図１７Ｂに示すように、前記保護金属としてＡｌを用い、保護金属層（Ａｌ膜）３３０を形成した。なお、ポリマー層２６０に形成された凹部２６０Ａに位置する保護金属層３３０の厚みは、７ｎｍであった。
【０１０７】
次に、図１７Ｃに示すように、ガラス基板２００をＡｒイオンミリングチャンバーに導入し、チャンバー圧力＝４×１０−４Ｔｏｒｒ、印加電圧７００Ｖの条件で、１５０秒間、前記基板２００の鉛直方向に対して４５°の角度でのＡｒイオンミリングにより、ポリマー層２６０に形成された凹部２６０Ａに位置する保護金属層（Ａｌ膜）３３０及びその下層に位置する金属層（アルミニウム層）２４０のエッチングを行った。
【０１０８】
ここで、サンプルとして、ＰＭＭＡ層及びＡｌ層を作製し、それぞれの層の鉛直方向に対して０°及び４５°の角度で、Ａｒイオンミリングを行い、ＰＭＭＡ及びＡｌのミリング量とエッチング時間とを測定した。結果を表１及び図１８Ａに示す。
【表１】
2007276104.tif 000003
図１８Ａより、Ａｒイオンミリングによれば、ミリング量が、ほぼ時間に比例しており、ＲＩＥによるエッチングの際に生じる前記不感時間が存在しないため、効率的にエッチングを行うことができることが判った。また、それぞれの層の鉛直方向に対して傾斜させて（４５°の角度で）イオンビームを照射すると、傾斜させない場合（０°の場合）に比して、ミリング量が多くなることが判った。
【０１０９】
また、ＰＭＭＡ層及びＡｌ層それぞれの鉛直方向に対して０°及び４５°の角度で、Ａｒイオンミリングを行い、ＰＭＭＡ及びＡｌのエッチングレートを測定し、エッチングレート比を算出した。結果を表２及び図１８Ｂに示す。
【表２】
2007276104.tif 000004
図１８Ｂより、ＰＭＭＡ層及びＡｌ層それぞれの鉛直方向に対して傾斜させて（４５°の角度で）イオンビームを照射すると、傾斜させない場合（０°の場合）に比して、いずれもエッチングレートが上がるが、表２より、ＰＭＭＡとＡｌとのエッチングレート比（ＰＭＭＡ／Ａｌ）は、約２．４倍から約１．６倍に下がり、相対的にＰＭＭＡのエッチングレートが遅くなっていることが判った。このため、Ａｒイオンミリングによれば、ポリマー層２６０を残存させつつ、アルミニウム層２４０に、ナノホール形成用起点として充分に機能し得る程度の深さの凹部を形成することができる。
【０１１０】
更に、アセトン超音波を用いたリフトオフ処理により、残存するポリマー層２６０を、保護金属層３３０の残渣と共に除去した。その結果、図１２Ｋに示すように、アルミニウム層２４０の表面に、ナノホール形成用起点としての凹凸パターンＰが形成された。以上が、前記起点形成工程である。
【０１１１】
その後、実施例１と同様にして、陽極酸化処理により前記多孔質層形成工程を行い、ナノホール構造体を作製した。図１９に、実施例２のナノホール構造体における多孔質層の表面のＳＥＭ写真を示す。図１９より、前記起点形成工程を行った場合、アルミナナノホールが完全に規則的に配列していることが判った。
【０１１２】
更に、実施例１と同様にして、前記磁性材料充填工程、前記研磨工程及び前記保護層形成工程を行うことにより、磁気記録媒体を製造した。
【０１１３】
（実施例３）
−ナノホール構造体の作製及び磁気記録媒体の製造−
実施例１において、前記起点形成工程を、下記方法により行った以外は、実施例１と同様にして、ナノホール構造体を作製し、磁気記録媒体を製造した。
【０１１４】
実施例１と同様にして、図１０Ａに示すように、ハードディスク用（直径１インチ）のガラス基板２００上に、密着層２１０、パーマロイ層２２０、酸化停止層２３０、アルミニウム層２４０を、ガラス基板２００側からこの順に形成した後、図１０Ｂに示すように、アルミニウム層２４０の表面の平滑化を行った。以上が、前記平滑化処理工程である。
【０１１５】
次に、図１２Ａに示すように、平滑化したアルミニウム層２４０上に、濃度５質量％のＰＭＭＡを、スピンコート法により１，２００ｒｐｍで塗布し、厚みが１００ｎｍとなるように成膜してポリマー層２６０を形成した。
次いで、図１２Ｂに示すように、熱インプリント装置を用い、凸凹ピッチが１００ｎｍ、凸部の高さが１００ｎｍ、凸部の径が５０ｎｍで、該凸部が三角格子状に配列した凸凹パターンを表面に有する、Ｎｉ製のモールド３００を用いて、基板温度１２０℃、圧力５０ｋｇ／ｃｍ２で、１分間にわたってインプリント処理を行った。該インプリント処理後のアルミニウム層２４０上に形成されたポリマー層２６０における表面の一部拡大図を、図１２Ｃに示す。
次に、図１２Ｄに示すように、スパッタ装置内に、ガラス基板２００を斜めに設置し、前記保護金属としてＦｅを用い、３０°斜め方向から成膜し、膜厚３ｎｍ相当の保護金属層（Ｆｅ膜）３１０を形成した。ここで、アルミニウム層２４０上に形成されたポリマー層２６０における表面の一部拡大図を、図１２Ｅに示す。図１２Ｅに示すように、ポリマー層２６０の表面に対する鉛直方向に対して傾斜させた方向からＦｅが付与されるように、ガラス基板２００を３０°傾斜させると共に、スパッタの際に、水平成分のＦｅを遮断するためのダミー基板３２０を配設し、保護金属層３１０を形成した。
図１３Ａ及び図１３Ｂに、それぞれ保護金属層（Ｆｅ膜）３１０を、１０ｎｍ相当及び３ｎｍ相当形成したときのポリマー層２６０の表面のＳＥＭ写真を示す。図１３Ｂより、保護金属層３１０を３ｎｍ相当形成したときのポリマー層２６０の表面には、凹部２６０Ａが三角格子状に配列した凹凸パターンが明確に観られるのに対し、図１３Ａより、保護金属層３１０を１０ｎｍ相当形成したときのポリマー層２６０の表面は、Ｆｅで覆われてしまい、凹凸パターンを確認することができなかった。
【０１１６】
次に、図１２Ｆに示すように、ガラス基板２００をＩＣＰ−ＲＩＥチャンバーに導入し、チャンバー圧力＝０．２Ｐａ、Ｏ２＝５ｓｃｃｍ、Ｎ２＝４５ｓｃｃｍ、ソース電力＝４００Ｗ、ＢＩＡＳ電力＝２０Ｗの条件で、９０秒間、酸素系ＲＩＥにより、ポリマー層２６０の残渣エッチングを行った。ここで、アルミニウム層２４０上に形成されたポリマー層２６０における表面の一部拡大図を、図１２Ｇに示す。図１２Ｇに示すように、酸素系ＲＩＥによりエッチングを行った場合、ポリマー層２６０を１００％以上オーバーエッチングしても、アルミニウム層２４０及び保護金属層３１０は、何ら影響を受けていなかった。
更に、図１２Ｈに示すように、チャンバー圧力＝０．２Ｐａ、Ｃｌ２＝２０ｓｃｃｍ、ＢＣｌ２＝２０ｓｃｃｍ、Ａｒ＝１０ｓｃｃｍ、ソース電力＝４００Ｗ、ＢＩＡＳ電力＝２０Ｗの条件で、９０秒間、塩素系ＲＩＥにより、アルミニウム層２４０のエッチングを行った。ここで、アルミニウム層２４０上に形成されたポリマー層２６０における表面の一部拡大図を、図１２Ｉに示す。図１２Ｉに示すように、塩素系ＲＩＥによりエッチングを行った場合、アルミニウム層２４０を１００％以上オーバーエッチングしても、保護金属層３１０は、何ら影響を受けていなかった。
更に、図１２Ｊに示すように、アセトン超音波を用いたリフトオフ処理により、ポリマー層２６０を、保護金属層３１０と共に除去した。その結果、図１２Ｋに示すように、アルミニウム層２４０の表面に、ナノホール形成用起点としての凹凸パターンＰが形成された。以上が、前記起点形成工程である。
図１３Ｃに、前記起点形成工程後のアルミニウム層２４０の表面のＡＦＭ像を示し、図１３Ｄに、該表面の断面高さ形状を表すグラフを示す。図１３Ｃより、アルミニウム層２４０の表面に、凹部が三角格子状に配列した凹凸パターン（ナノホール形成用起点）が形成されているのが確認され、厚み３ｎｍの非常に薄い保護金属層３１０により、エッチング耐性のないポリマー（ＰＭＭＡ）層２６０を保護することができることが判った。
【０１１７】
その後、実施例１と同様にして、陽極酸化処理により前記多孔質層形成工程を行い、ナノホール構造体を作製した。図１３Ｅに、実施例３のナノホール構造体における多孔質層の表面のＳＥＭ写真を示し、図１３Ｆに、前記起点形成工程を行わないで、前記多孔質層形成工程を行ったときの多孔質層の表面のＳＥＭ写真を示す。図１３Ｅより、前記起点形成工程を行った場合には、アルミナナノホールが規則的に配列しており、図１３Ｆに示す、前記起点形成工程を行わなかった場合に比して、アルミナナノホールの配列の規則性が向上しているのが判った。
【０１１８】
更に、実施例１と同様にして、前記磁性材料充填工程、前記研磨工程及び前記保護層形成工程を行うことにより、磁気記録媒体を製造した。
【０１１９】
実施例１、実施例２及び実施例３で得られた磁気記録ディスク（前記磁気記録媒体）について、書込み用の磁気ヘッドとしての単磁極ヘッド及び読出用の磁気ヘッドとしてのＧＭＲヘッドを備えた磁気記録装置を用いて、該単磁極ヘッドによる書込み、及び該ＧＭＲヘッドの読み出しによる磁気記録を行い、記録再生特性を評価した。
まず、前記磁気記録ディスクを永久磁石により、基板面に垂直な一方向に磁化し、その後、前記磁気ディスクサンプルを回転させて磁気ヘッドを浮上させて、磁気信号の記録及び再生を行った。その結果、円周状に配置されたナノホール列に対応する規則信号が観測された。
【０１２０】
（実施例４）
−ナノホール構造体の作製−
実施例３において、モールド３００における表面の凸凹パターンを、ドットパターンから、ライン＆スペースパターンに変えた以外は、実施例３と同様にして、ナノホール構造体を作製した。
なお、ライン＆スペースパターンを表面に有するモールドを用いて、アルミニウム層の表面に凹凸パターン（ナノホール形成用起点）を形成した後、陽極酸化処理を行うと、アルミナナノホールが一次元配列した、磁気記録媒体に好適に使用可能な磁気記録媒体が得られることが、本発明者らにより報告されている（特開２００５−３０５６３４号参照）。
【０１２１】
ライン＆スペースパターンを有するモールドを用いてナノホール形成用起点を形成する場合、実施例３における起点形成工程と同様にして行うと、図１４Ａに示すように、ラインがディスク状であるため、保護金属粒子の入射方向とラインとの位置関係が平行になる部位が生じる。この場合、ポリマー層２６０の表面に形成された凹凸パターンにおける凹部２６０Ａの底部にまで、保護金属が入り込み、保護金属層が形成されてしまい、ディスクの全面において、均一にナノホール形成用起点を形成することができない。
【０１２２】
そこで、実施例４における起点形成工程では、図１４Ｂに示す、保護金属層作製装置を用いて、保護金属層の形成を行った。
図１４Ｂに示す、保護金属層作製装置４００は、超高真空型の蒸着装置であり、ガラス基板２００から離間させて配置された蒸着源（ｋ−ｃｅｌｌ、ＥＢ−蒸着源等）４１０と、成膜範囲を制限すると共に、蒸着粒子（保護金属粒子）の平行度を高める機能を有するコーン４２０と、ガラス基板２００を傾斜設置させ、かつ回転させることができる、基板ステージ４３０とを有する。なお、ガラス基板２００を低温に保持するために、基板ステージ４３０は、冷却機構を有しているのが好ましい。
このような、保護金属層作製装置４００を用いて、保護金属粒子（Ｆｅ）の蒸着を行うと、モールドにおける凸凹パターンが、ライン＆スペースパターンであっても、常に、保護金属粒子とライン方向との位置関係が直交するように保持して前記保護金属層を形成することができるので、ディスク状の基板において、均一なライン配列のナノホール形成用起点を形成することができる。
【０１２３】
前記起点形成工程を行うことにより作製した本発明のナノホール構造体、及び従来のプロセスにより作製したナノホール構造体におけるナノホールの配列状態の一例を図１５に示す。
図１５に示すように、本発明のナノホール構造体におけるナノホールは、規則的に一次元配列していることが判った。一方、従来のソフト・インプリント法によりモールドの表面形状（パターン）をポリマー層に転写し、該ポリマー層をマスクとしてアルミニウム層をエッチングし、陽極酸化処理によりナノホールを形成した、従来のナノホール構造体では、ポリマー層の表面に前記パターンが転写されていても、前記アルミニウム層の表面が全くエッチングされていないため、ナノホールの配列がランダムとなることが判った。
【０１２４】
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）  基材上に、金属層を形成した後、該金属層の表面を平滑化する平滑化処理工程と、平滑化された前記金属層に、ナノホール形成用起点を形成する起点形成工程と、ナノホール形成処理を行うことにより、前記基材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形成する多孔質層形成工程とを含むことを特徴とするナノホール構造体の製造方法。
（付記２）  金属層が、アルミニウムからなる付記１に記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記３）  平滑化処理工程が、ＣＭＰ（化学機械研磨）処理により行われる付記１から２のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記４）  平滑化処理工程後の金属層表面の凹凸が、３ｎｍ以下である付記１から３のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記５）  起点形成工程が、形成するナノホールの配列パターンに対応した凸凹パターンを表面に有するモールドの該凸凹パターンを、金属層上に形成したポリマー層にインプリント転写することを含む付記１から４のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記６）  モールドにおける凸凹パターンが、円形状の凸部が一定間隔で三角格子状に配列してなる付記５に記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記７）  起点形成工程が、金属層上に保護金属層及びポリマー層を、該金属層からこの順に形成した後、該ポリマー層に、モールドにおける凸凹パターンをインプリント転写し、形成された凹凸パターンを用いて前記保護金属層をエッチングした後、残存する保護金属層をマスクとして前記金属層をエッチングする付記５から６のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記８）  金属層がアルミニウム層であり、保護金属層がＴａ層及びＴｉ層のいずれかであり、かつ前記保護金属層のエッチングがＣＦ系ＲＩＥにより行われ、前記金属層のエッチングがＣＯ−アンモニア系ＲＩＥにより行われる付記７に記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記９）  起点形成工程が、金属層上にポリマー層を形成した後、該ポリマー層に、モールドにおける凸凹パターンをインプリント転写して凹凸パターン形成し、該ポリマー層の表面に形成された凹部の底面に位置する該ポリマー層をエッチングにより除去した後、該凹部内に表出された前記金属層及び前記ポリマー層に対して保護金属を付与することにより保護金属層を形成し、前記ポリマー層に形成された凹部に位置する保護金属層及び該保護金属層の下層に位置する前記金属層表面をエッチングし、更に残存した前記ポリマー層及び前記保護金属層の残渣を除去する付記５から６のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１０）  保護金属が、アルミニウムである付記９に記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１１）  保護金属の付与が、スパッタ、ＭＢＥ、及びＥＢ蒸着のいずれかにより行われる付記９から１０のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１２）  金属層がアルミニウム層であり、かつポリマー層の表面に形成された凹部の底面に位置する該ポリマー層のエッチングが酸素系ＲＩＥにより行われ、前記金属層表面のエッチングがイオンミリングにより行われる付記９から１１のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１３）  起点形成工程が、金属層上にポリマー層を形成した後、該ポリマー層に、モールドにおける凸凹パターンをインプリント転写して凹凸パターンを形成し、基材表面及び前記ポリマー層表面に対する鉛直方向に対して傾斜させた方向から、該ポリマー層に対して保護金属を付与することにより保護金属層を形成し、前記ポリマー層の表面に形成された凹部の底面に位置する該ポリマー層をエッチングにより除去した後、該ポリマー層が除去された前記金属層表面をエッチングし、更に前記ポリマー層を前記保護金属層と共に除去する付記５から６のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１４）  保護金属が、Ｆｅ、Ｎｉ及びＣｏから選択される少なくとも１種である付記１３に記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１５）  保護金属の付与が、スパッタ、ＭＢＥ及びＥＢ蒸着のいずれかにより行われる付記１３から１４のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１６）  金属層がアルミニウム層であり、かつポリマー層のエッチングが酸素系ＲＩＥにより行われ、前記金属層表面のエッチングが塩素系ＲＩＥにより行われる付記１３から１５のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１７）  ポリマー層及び保護金属層の除去が、有機溶剤を用いたリフトオフ処理により行われる付記１３から１６のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１８）  付記１から１７のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法により製造され、基材に、ナノホールが規則的に配列してなるナノホール列が一定間隔で配列してなることを特徴とするナノホール構造体。
（付記１９）  基板上に、金属層を形成した後、該金属層の表面を平滑化する平滑化処理工程と、平滑化された前記金属層に、ナノホール形成用起点を形成する起点形成工程と、ナノホール形成処理を行うことにより、前記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と、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とを含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
（付記２０）  付記１９に記載の磁気記録媒体の製造方法により製造され、
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ナノホール構造体を有し、該ナノホールの内部に磁性材料を有してなることを特徴とする磁気記録媒体。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
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。
本発明の磁気記録装置は、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等として好適に使用することができる。
本発明の磁気記録方法は、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がなく、極めて高品質な記録に好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】図１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２Ａ】図２Ａ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２Ｂ】図２Ｂは、図２ＡのＢ−Ｂ’断面図である。
【図３】図３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、スパッタリング法により成膜したアルミニウム層の表面の一例を示すＡＦＭ像である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、スパッタリング法により成膜したアルミニウム層の表面の断面高さ分布の一例を示すグラフである。
【図６】図６は、塩素系ＲＩＥによりエッチングを行ったときのＰＭＭＡ及びＡｌのエッチングレートの一例を示すグラフである。
【図７Ａ】図７Ａは、ＣＦ系ＲＩＥによりエッチングを行ったときのＴａ及びＡｌのエッチングレートの一例を示すグラフである。
【図７Ｂ】図７Ｂは、ＣＯ−アンモニア系ＲＩＥによりエッチングを行ったときのＰＭＭＡ、Ｔａ及びＡｌのエッチングレートの一例を示すグラフである。
【図８Ａ】図８Ａは、塩素系ＲＩＥによりエッチングを行ったときのＰＭＭＡ、Ａｌ及びＦｅのエッチングレートの一例を示すグラフである。
【図８Ｂ】図８Ｂは、塩素系ドライエッチングによりエッチングを行ったときのＰＭＭＡ、Ａｌ及びＦｅのエッチングレートの一例を示すグラフである。
【図９】図９は、ＰＭＭＡ層の表面に保護金属層を形成する方法の一例を示す概略説明図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明のナノホール構造体及び本発明の磁気記録媒体の製造方法の工程を説明するための工程図（その１）である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本発明のナノホール構造体及び本発明の磁気記録媒体の製造方法の工程を説明するための工程図（その２）である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、本発明のナノホール構造体及び本発明の磁気記録媒体の製造方法の工程を説明するための工程図（その３）である。
【図１０Ｄ】図１０Ｄは、本発明のナノホール構造体及び本発明の磁気記録媒体の製造方法の工程を説明するための工程図（その４）である。
【図１０Ｅ】図１０Ｅは、本発明のナノホール構造体及び本発明の磁気記録媒体の製造方法の工程を説明するための工程図（その５）である。
【図１０Ｆ】図１０Ｆは、本発明のナノホール構造体及び本発明の磁気記録媒体の製造方法の工程を説明するための工程図（その６）である。
【図１０Ｇ】図１０Ｇは、本発明のナノホール構造体及び本発明の磁気記録媒体の製造方法の工程を説明するための工程図（その７）である。
【図１０Ｈ】図１０Ｈは、本発明のナノホール構造体及び本発明の磁気記録媒体の製造方法の工程を説明するための工程図（その８）である。
【図１０Ｉ】図１０Ｉは、本発明のナノホール構造体及び本発明の磁気記録媒体の製造方法の工程を説明するための工程図（その９）である。
【図１０Ｊ】図１０Ｊは、本発明のナノホール構造体及び本発明の磁気記録媒体の製造方法の工程を説明するための工程図（その１０）である。
【図１０Ｋ】図１０Ｋは、本発明の磁気記録媒体の製造方法の工程を説明するための工程図（その１１）である。
【図１０Ｌ】図１０Ｌは、本発明の磁気記録媒体の製造方法の工程を説明するための工程図（その１２）である。
【図１０Ｍ】図１０Ｍは、本発明の磁気記録媒体の製造方法の工程を説明するための工程図（その１３）である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、起点形成工程後のアルミニウム層の表面の一例を示すＡＦＭ像である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、起点形成工程後のアルミニウム層の表面の断面高さ形状の一例を示すグラフである。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、実施例１のナノホール構造体における多孔質層の表面を示すＳＥＭ写真である。
【図１１Ｄ】図１１Ｄは、起点形成工程を行わないで形成した多孔質層の表面を示すＳＥＭ写真である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、本発明のナノホール構造体及び本発明の磁気記録媒体の製造方法における起点形成工程の一例を説明するための工程図（その１）である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、本発明のナノホール構造体及び本発明の磁気記録媒体の製造方法における起点形成工程の一例を説明するための工程図（その２）である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、図１２Ｂに示すアルミニウム層上に形成されたポリマー層における表面の一部拡大図である。
【図１２Ｄ】図１２Ｄは、本発明のナノホール構造体及び本発明の磁気記録媒体の製造方法における起点形成工程の一例を説明するための工程図（その３）である。
【図１２Ｅ】図１２Ｅは、図１２Ｄに示すアルミニウム層上に形成されたポリマー層における表面の一部拡大図である。
【図１２Ｆ】図１２Ｆは、本発明のナノホール構造体及び本発明の磁気記録媒体の製造方法における起点形成工程の一例を説明するための工程図（その４）である。
【図１２Ｇ】図１２Ｇは、図１２Ｆに示すアルミニウム層上に形成されたポリマー層における表面の一部拡大図である。
【図１２Ｈ】図１２Ｈは、本発明のナノホール構造体及び本発明の磁気記録媒体の製造方法における起点形成工程の一例を説明するための工程図（その５）である。
【図１２Ｉ】図１２Ｉは、図１２Ｈに示すアルミニウム層上に形成されたポリマー層における表面の一部拡大図である。
【図１２Ｊ】図１２Ｊは、本発明のナノホール構造体及び本発明の磁気記録媒体の製造方法における起点形成工程の一例を説明するための工程図（その６）である。
【図１２Ｋ】図１２Ｋは、図１２Ｊに示すアルミニウム層上に形成されたポリマー層における表面の一部拡大図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、実施例３における起点形成工程において、保護金属層を１０ｎｍ相当の厚みで形成したときのポリマー層表面のＳＥＭ写真である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、実施例３における起点形成工程において、保護金属層を３ｎｍ相当の厚みで形成したときのポリマー層表面のＳＥＭ写真である。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、実施例３における起点形成工程後のアルミニウム層の表面の一例を示すＡＦＭ像である。
【図１３Ｄ】図１３Ｄは、実施例３における起点形成工程後のアルミニウム層の表面の断面高さ形状の一例を示すグラフである。
【図１３Ｅ】図１３Ｅは、実施例３のナノホール構造体における多孔質層表面のＳＥＭ写真である。
【図１３Ｆ】図１３Ｆは、起点形成工程を行わないで作製したナノホール構造体の一例における多孔質層表面のＳＥＭ写真である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、ライン＆スペースパターンを表面に有するモールドを用いて、ディスク状の基板にナノホール形成用起点を形成する場合の不具合を説明するための概略説明図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、ライン＆スペースパターンを表面に有するモールドを用いて、ディスク状の基板にナノホール形成用起点を形成する、本発明のナノホール構造体及び本発明の磁気記録媒体の製造方法における起点形成工程の一例を説明するための概略説明図である。
【図１５】図１５は、本発明のナノホール構造体、及び従来のプロセスにより作製したナノホール構造体におけるナノホールの配列状態の一例を示す写真である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、実施例１の平滑化処理工程後のアルミニウム層の表面の一例を示すＡＭＦ像である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、実施例１の平滑化処理工程後のアルミニウム層の表面の断面高さ形状の一例を示すグラフである。
【図１７Ａ】図１７Ａは、本発明のナノホール構造体及び本発明の磁気記録媒体の製造方法における起点形成工程の他の例を説明するための工程図（その１）であり、図１２Ｃの次のステップを示す。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、本発明のナノホール構造体及び本発明の磁気記録媒体の製造方法における起点形成工程の他の例を説明するための工程図（その２）である。
【図１７Ｃ】図１７Ｃは、本発明のナノホール構造体及び本発明の磁気記録媒体の製造方法における起点形成工程の他の例を説明するための工程図（その３）である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、ＰＭＭＡ及びＡｌのミリング量とエッチング時間との関係（時間依存性）を示すグラフ図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、ＰＭＭＡ及びＡｌのエッチングレートとイオンビームの照射角度との関係（角度依存性）を示すグラフ図である。
【図１９】図１９は、実施例２のナノホール構造体における多孔質層表面のＳＥＭ写真である。
【符号の説明】
【０１２７】
１０              軟磁性層
３０              記録層
１００            書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）
１１０            基板
１２０            下地電極層
１３０            陽極酸化アルミナ層
１４０            強磁性層
２００            ガラス基板
２１０            密着層
２２０            パーマロイ層
２３０            酸化停止層
２４０            アルミニウム層
２５０            保護金属層
２６０            ポリマー層（ＰＭＭＡ層）
２６０Ａ          凹部
２７０            多孔質層（ナノホール構造体）
２７０Ａ          アルミナナノホール
２８０            強磁性材料（コバルト）
２９０            カーボン保護層
３００            モールド
３１０            保護金属層（Ｆｅ膜）
３２０            ダミー基板
３３０            保護金属層（Ａｌ膜）
４００            保護金属層作製装置
４１０            蒸着源
４２０            コーン
４３０            基板ステージ
Ｐ                凹凸パターン（ナノホール形成用起点）
【図１】
2007276104.tif 000005
【図３】
2007276104.tif 000006
【図４】
2007276104.tif 000007
【図６】
2007276104.tif 000008
【図７Ａ】
2007276104.tif 000009
【図７Ｂ】
2007276104.tif 000010
【図８Ａ】
2007276104.tif 000011
【図８Ｂ】
2007276104.tif 000012
【図９】
2007276104.tif 000013
【図１０Ａ】
2007276104.tif 000014
【図１０Ｂ】
2007276104.tif 000015
【図１０Ｃ】
2007276104.tif 000016
【図１０Ｄ】
2007276104.tif 000017
【図１０Ｅ】
2007276104.tif 000018
【図１０Ｆ】
2007276104.tif 000019
【図１０Ｇ】
2007276104.tif 000020
【図１０Ｈ】
2007276104.tif 000021
【図１０Ｉ】
2007276104.tif 000022
【図１０Ｊ】
2007276104.tif 000023
【図１０Ｋ】
2007276104.tif 000024
【図１０Ｌ】
2007276104.tif 000025
【図１０Ｍ】
2007276104.tif 000026
【図１２Ａ】
2007276104.tif 000027
【図１２Ｂ】
2007276104.tif 000028
【図１２Ｃ】
2007276104.tif 000029
【図１２Ｄ】
2007276104.tif 000030
【図１２Ｅ】
2007276104.tif 000031
【図１２Ｆ】
2007276104.tif 000032
【図１２Ｇ】
2007276104.tif 000033
【図１２Ｈ】
2007276104.tif 000034
【図１２Ｉ】
2007276104.tif 000035
【図１２Ｊ】
2007276104.tif 000036
【図１２Ｋ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１３Ｆ】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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