(57)【要約】【課題】凹凸形状が形成された基板を作製する。【解決手段】高周波電源２１から、基板１６及び基板ホルダ１２の少なくとも一方に対して高周波電圧を印加する。供給材料膜１５から基板１６へ供給材料を供給し、基板表面の下地材料上に供給材料による凸部を形成する。供給材料膜１５は、基板１６の表面へ供給材料を直接入射させることができない位置に配置されている。基板１６の表面の下地材料の常温における表面エネルギーγｓｕｂと、供給材料の融点における表面エネルギーγｓｐとは、γｓｕｂ−γｓｐ＞０の関係にある。【選択図】図１
2012074095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定周波数の高周波電圧を、表面に下地材料が形成された基板及び当該基板を支持する基板支持部材の少なくとも一方に対して印加する工程と、
前記下地材料の常温における表面エネルギーをγｓｕｂとし、供給材料の融点における表面エネルギーをγｓｐとしたとき、γｓｕｂ−γｓｐ＞０の関係にある供給材料を、前記基板の表面へ前記供給材料を直接入射させることができない位置に配置された供給源から前記基板に供給する工程とを有し、
前記下地材料上に前記供給材料による凸部を形成する基板製造方法。
【請求項２】
前記基板への前記供給材料の供給がスパッタリングによって行われることを特徴とする請求項１に記載の基板製造方法。
【請求項３】
前記下地材料がＲｕを主成分とする材料であり、前記供給材料がＣｏ、Ｐｔ、ＮｉＷ、及びＴａから成る群から選択される何れか１つの元素又は分子を主成分とする材料であることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板製造方法。
【請求項４】
前記下地材料がＰｔを主成分とする材料であり、前記供給材料がＴａを主成分とする材料であることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板製造方法。
【請求項５】
前記下地材料が、Ｔａを主成分とする材料であり、前記供給材料がＰｔ又はＴａを主成分とする材料であることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板製造方法。
【請求項６】
前記下地材料がＣｏＰｔを主成分とする材料であり、前記供給材料がＣｏ、ＮｉＷ、及びＴａから成る群から選択される何れか１つの元素又は分子を主成分とする材料であることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板製造方法。
【請求項７】
前記下地材料がＮｉを主成分とする材料であり、前記供給材料がＣｏ又はＴａを主成分とする材料であることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板製造方法。
【請求項８】
前記下地材料がＣｒを主成分とする材料であり、前記供給材料がＮｉＷを主成分とする材料であることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板製造方法。
【請求項９】
前記基板支持部材上に形成された前記供給材料を前記供給源としてスパッタリングを行い、前記供給材料を前記基板へ供給するものであることを特徴とする請求項１から８何れかに記載の基板製造方法。
【請求項１０】
前記供給源から前記供給材料を前記基板に供給する工程に先行して、スパッタリングにより前記供給材料を前記基板支持部材上に供給し、前記基板支持部材上に前記供給材料を形成する工程を更に有することを特徴とする請求項９に記載の基板製造方法。
【請求項１１】
前記基板への供給材料の供給が、供給部材を前記基板支持部材上に供給する際に用いた供給材料の供給源と前記基板支持部材との間に遮蔽部材を配置した状態で行われるものであることを特徴とする請求項１０に記載の基板製造方法。
【請求項１２】
所定周波数の高周波電圧を、表面に下地材料が形成された基板及び当該基板を支持する基板支持部材の少なくとも一方に対して印加する工程と、
前記下地材料の常温における表面エネルギーをγｓｕｂとし、磁性材料の融点における表面エネルギーをγｓｐとしたとき、γｓｕｂ−γｓｐ＞０の関係にある磁性材料を、前記基板の表面へ前記磁性材料を直接入射させることができない位置に配置された供給源から前記基板に供給する工程とを有し、
前記下地材料上に前記磁性材料による凸部を形成する磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板製造方法に関し、更に詳しくは、凹凸形状を有する基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に、高い周期性を有する微粒子を形成する方法として、特許文献１に記載の方法が知られている。特許文献１では、不活性ガス存在下で、基板に、供給材料を原子又は分子の状態で供給源から供給し、その基板上に、供給材料と基板表面の材料との合金を凸部として形成することで、ナノメートルオーダーの周期性を有する凹凸形状が形成された基板を作製する。基板作製に際して、供給源は、凸部を形成すべき基板表面へ供給材料を直接入射させることができない位置に配置される。そのような供給源を用い、正負両極性成分を有する１００ｋＨｚ以上１００ＭＨｚ以下の範囲の高周波電圧を、基板に対して印加することで、基板上に凸部を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４２０９５４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、その段落０１１６〜０１１８にあるように、基板上に形成される微粒子が基板表面に対して馴染まない性質をもつことが重要である。つまり、基板側の表面エネルギーを小さく、微粒子側の表面エネルギー、及び基板表面と微粒子との間の界面エネルギーを大きくすることが重要である。特許文献１では、合金部粒子が基板表面に対して馴染まない性質を示すことで、微粒子（微粒子集合体）が隣り合う微粒子との間に隙間を形成した状態で形成され、個々の微粒子を孤立させることができるとしている。
【０００５】
特許文献１では、微粒子形成に用いることができる基板表面の材料（下地材料）と供給材料との組み合わせは、下地材料の常温における表面エネルギー（γｓｕｂ）とし、供給材料の融点における表面エネルギー（γｓｐ）とすれば、γｓｕｂ−γｓｐ＜０の関係を満たす組み合わせに限られる。しかし、本発明者は、上記関係を満たさない材料の組み合わせにおいても、基板上に供給材料による凸部を形成できることを発見した。
【０００６】
本発明は、特許文献１とは異なる材料の組み合わせを用いて凹凸形状が形成された基板を作製する基板製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、基板上に磁性材料による凸部を形成可能な磁気記録媒体の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】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は、所定周波数の高周波電圧を、表面に下地材料が形成された基板及び当該基板を支持する基板支持部材の少なくとも一方に対して印加する工程と、前記下地材料の常温における表面エネルギーをγｓｕｂとし、供給材料の融点における表面エネルギーをγｓｐとしたとき、γｓｕｂ−γｓｐ＞０の関係にある供給材料を、前記基板の表面へ前記供給材料を直接入射させることができない位置に配置された供給源から前記基板に供給する工程とを有し、前記下地材料上に前記供給材料による凸部を形成する基板製造方法を提供する。
【０００８】
前記基板への前記供給材料の供給はスパッタリングによって行われてもよい。
【０００９】
前記下地材料がＲｕを主成分とする材料であり、前記供給材料がＣｏ、Ｐｔ、ＮｉＷ、及びＴａから成る群から選択される何れか１つの元素又は分子を主成分とする材料であってもよい。
【００１０】
上記に代えて、前記下地材料がＰｔを主成分とする材料であり、前記供給材料がＴａを主成分とする材料でもよい。
【００１１】
また、前記下地材料が、Ｔａを主成分とする材料であり、前記供給材料がＰｔ又はＴａを主成分とする材料であってもよい。
【００１２】
前記下地材料がＣｏＰｔを主成分とする材料であり、前記供給材料がＣｏ、ＮｉＷ、及びＴａから成る群から選択される何れか１つの元素又は分子を主成分とする材料でもよい。
【００１３】
前記下地材料がＮｉを主成分とする材料であり、前記供給材料がＣｏ又はＴａを主成分とする材料でもよい。
【００１４】
前記下地材料がＣｒを主成分とする材料であり、前記供給材料がＮｉＷを主成分とする材料であってもよい。
【００１５】
本発明の基板製造方法では、前記基板支持部材上に形成された前記供給材料を前記供給源としてスパッタリングを行い、前記供給材料を前記基板へ供給してもよい。
【００１６】
本発明の基板製造方法は、前記供給源から前記供給材料を前記基板に供給する工程に先行して、スパッタリングにより前記供給材料を前記基板支持部材上に供給し、前記基板支持部材上に前記供給材料を形成する工程を更に有していてもよい。
【００１７】
前記基板への供給材料の供給を、供給部材を前記基板支持部材上に供給する際に用いた供給材料の供給源と前記基板支持部材との間に遮蔽部材を配置した状態で行ってもよい。
【００１８】
本発明は、また、所定周波数の高周波電圧を、表面に下地材料が形成された基板及び当該基板を支持する基板支持部材の少なくとも一方に対して印加する工程と、前記下地材料の常温における表面エネルギーをγｓｕｂとし、磁性材料の融点における表面エネルギーをγｓｐとしたとき、γｓｕｂ−γｓｐ＞０の関係にある磁性材料を、前記基板の表面へ前記磁性材料を直接入射させることができない位置に配置された供給源から前記基板に供給する工程とを有し、前記下地材料上に前記磁性材料による凸部を形成する磁気記録媒体の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、下地材料の常温における表面エネルギーをγｓｕｂとし、供給材料の融点における表面エネルギーをγｓｐとしたとき、γｓｕｂ−γｓｐ＞０の関係にある下地材料と供給材料との組み合わせを用いて、下地材料上に供給材料による凸部が形成された基板を作製することができる。特に下地材料に磁性材料を用いることで、下地材料上に磁性材料による凸部が形成された磁気記録媒体を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】凹凸形状を有する基板の製造に用いる装置を示すブロック図。
【図２】基板ホルダへの供給材料膜の形成を示すブロック図。
【図３】実施例及び比較例の評価結果を示す表。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳細に説明する。本実施形態では、表面に所定の下地材料が形成された基板上に、所定の供給材料による凸部を形成する。凸部の形成では、不活性ガスの存在下で、基板及び基板を支持する基板支持部材の少なくとも一方に高周波電圧を印加する。その状態で、基板の表面へ供給材料を直接に入射させることができない位置に配置された供給源から、供給材料を基板に供給する。下地材料の常温における表面エネルギー（γｓｕｂ）と、供給材料の融点における表面エネルギー（γｓｐ）とは、γｓｕｂ−γｓｐ＞０の関係にある。このような基板作製を行うことで、基板上にナノメートルオーダーの周期性を有する凹凸形状を形成できる。
【００２２】
図１は、凹凸形状を有する基板の製造に用いる装置を示す。装置１０は、チャンバ１１、基板ホルダ１２、ターゲット１３、シャッタ１４、及び高周波電源２１を備える。チャンバ１１は、基板ホルダ１２、ターゲット１３、及びシャッタ１４を収容する。チャンバ１１は、図示しない真空ポンプなどを用いて減圧状態に調整される。また、チャンバ１１内には、例えばＡｒやＫｒ、Ｘｅなどの不活性ガスが導入される。
【００２３】
基板ホルダ１２は、基板支持部材であり、凹凸形状を形成すべき基板１６を支持する。また、基板ホルダ１２上には基板１６へ供給すべき供給材料から成る供給材料膜１５が形成される。この供給材料膜１５は、「基板表面へ供給材料を直接に入射させることができない位置に配置された供給源」に相当する。基板表面へ供給材料を直接に入射させることができない位置とは、例えば基板１６に対して供給材料が直線的に到達しない位置を意味する。
【００２４】
図２は、基板ホルダ１２への供給材料膜１５の形成を示す。ターゲット１３は、例えば基板ホルダ１２上に供給材料膜１５を形成する際に用いられる供給材料の供給源である。装置１０において、不活性ガスの存在下で、ターゲット１３に所定の直流電圧を印加することで、基板ホルダ１２上に供給材料膜１５を所定の膜厚で形成することができる。
【００２５】
図１に戻り、シャッタ１４は、遮蔽部材であり、基板１６とターゲット１３との間を遮蔽する。すなわちシャッタ１４は、ターゲット１３からの供給材料が、直線的に基板１６の表面に到達することを防ぐ。基板ホルダ１２への供給材料膜１５の形成を装置１０を用いて行わない場合、ターゲット１３とシャッタ１４とは省くことができる。
【００２６】
高周波電源２１は、例えば１００ｋＨｚ以上１００ＭＨｚ以下の範囲の高周波電圧を生成する。高周波電源２１は、図示しない整合器などを介して、基板１６と基板ホルダ１２との少なくとも一方に高周波電圧を印加する。高周波電圧は、接地電圧に対して正及び負の双方の成分を有する。高周波電圧の最大値と最小値との差（Ｖｐｐ）は例えば２００Ｖから２０００Ｖとする。高周波電圧の平均値から接地電圧を引いた値は、例えば−５００Ｖから＋１００Ｖとする。
【００２７】
基板ホルダ１２に接地電圧に対して負の電圧が印加されている時間範囲では、チャンバ１１内の不活性ガスイオンに対し、基板ホルダ１２に衝突する方向の運動エネルギーが与えられ、不活性ガスイオンは、基板１６の表面及び供給源である供給材料膜１５の表面に衝突して、それぞれの表面に存在する原子等を物理的に叩き出す。一方、接地電圧に対して正の電圧が印加されている時間範囲では、チャンバ１１内の不活性ガスイオンに対し、基板ホルダ１２から離れる方向の運動エネルギーが与えられ、基板１６の表面及び供給材料膜１５から叩き出された原子等は基板１６の表面に付着する。このような原子等の叩き出しと付着とを繰り返すことで、基板１６の表面を構成する下地材料上に、供給材料による凸部が形成される。
【００２８】
以下、実施例を説明する。
【００２９】
（実施例１）
まず、基板ホルダ１２（図２）上にＳｉ（１００）基板上を載せ、Ｒｕターゲット１３を用いて、ＤＣ２５０Ｗ、Ａｒガス圧０．３Ｐａの条件で、Ｓｉ基板上にＲｕ膜を２０ｎｍ形成した。次いで、Ｃｏターゲット１３を用い、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、ＤＣ８００Ｗの条件でスパッタを行い、基板ホルダ１２上にＣｏ膜を１００ｎｍスパッタした（図１の供給材料膜１５）。続いて、Ｃｏ膜１５を形成した基板ホルダ１２上にＲｕ（２０ｎｍ）を形成したＳｉ基板１６を設置し、チャンバ１１をＡｒ雰囲気（圧力０．５Ｐａ）としてＣｏターゲット１３をシャッタ１４で遮断した状態で基板ホルダ１２に高周波ＲＦ電圧（１８０Ｗ）を９００秒間印加した。
【００３０】
上記のように作成したサンプル表面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：日本ビーコ製ＮａｎｏｓｃｏｐｅＶ）を用いて観察し、ドットが形成されているかどうかを調べた。
【００３１】
（実施例２）
まず、基板ホルダ１２上にＳｉ（１００）基板を載せ、Ｒｕターゲット１３を用い、ＤＣ２５０Ｗ、Ａｒガス圧０．３Ｐａの条件で、Ｓｉ基板上にＲｕ膜を２０ｎｍ形成した。次いで、Ｐｔターゲット１３を用い、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、ＤＣ５００Ｗの条件でスパッタを行い、基板ホルダ１２上にＰｔ膜を１００ｎｍスパッタした（図１の供給材料膜１５）。続いて、Ｐｔ膜１５を形成した基板ホルダ１２上にＲｕ（２０ｎｍ）を形成したＳｉ基板１６を設置し、チャンバ１１をＡｒ雰囲気（圧力０．５Ｐａ）としてＰｔターゲット１３をシャッタ１４で遮断した状態で基板ホルダ１２に高周波ＲＦ電圧（１８０Ｗ）を９００秒間印加した。その後、実施例１と同様の方法でサンプル表面の観察を行った。
【００３２】
（実施例３）
まず、基板ホルダ１２上にＳｉ（１００）基板を載せ、Ｒｕターゲット１３を用い、ＤＣ２５０Ｗ、Ａｒガス圧０．３Ｐａの条件で、Ｓｉ基板にＲｕ膜を２０ｎｍ形成した。次いで、Ｎｉ９０Ｗ１０ターゲット１３を用い、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、ＤＣ５００Ｗの条件でスパッタを行い、基板ホルダ１２上にＮｉ９０Ｗ１０膜を１００ｎｍスパッタした（図１の供給材料膜１５）。続いて、Ｎｉ９０Ｗ１０膜１５を形成した基板ホルダ１２上にＲｕ（２０ｎｍ）を形成したＳｉ基板１６を設置し、チャンバ１１をＡｒ雰囲気（圧力０．５Ｐａ）としてＮｉ９０Ｗ１０ターゲット１３をシャッタ１４で遮断した状態で基板ホルダ１２に高周波ＲＦ電圧（１８０Ｗ）を９００秒間印加した。その後、実施例１と同様の方法でサンプル表面の観察を行った。
【００３３】
（実施例４）
まず、基板ホルダ１２にＳｉ（１００）基板を載せ、Ｒｕターゲット１３を用い、ＤＣ２５０Ｗ、Ａｒガス圧０．３Ｐａの条件で、Ｓｉ基板上にＲｕ膜を２０ｎｍ形成した。次いで、Ｔａターゲット１３を用い、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、ＤＣ５００Ｗの条件でスパッタを行い、基板ホルダ１２上にＴａ膜を１００ｎｍスパッタした（図１の供給材料膜１５）。続いて、Ｔａ膜１５を形成した基板ホルダ１２上にＲｕ（２０ｎｍ）を形成したＳｉ基板１６を設置し、チャンバ１１をＡｒ雰囲気（圧力０．５Ｐａ）としてＴａターゲット１３をシャッタ１４で遮断した状態で基板ホルダ１２に高周波ＲＦ電圧（１８０Ｗ）を９００秒間印加した。その後、実施例１と同様の方法でサンプル表面の観察を行った。
【００３４】
（実施例５）
まず、基板ホルダ１２にＳｉ（１００）基板を載せ、Ｐｔターゲット１３を用い、ＤＣ１５０Ｗ、Ａｒガス圧０．１５Ｐａの条件で、Ｓｉ基板上にＰｔ膜を２０ｎｍ形成した。次いで、Ｔａターゲット１３を用い、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、ＤＣ５００Ｗの条件でスパッタを行い、基板ホルダ１２上にＴａ膜を１００ｎｍスパッタした（図１の供給材料膜１５）。続いて、Ｔａ膜１５を形成した基板ホルダ１２上にＰｔ（２０ｎｍ）を形成したＳｉ基板１６を設置し、チャンバ１１をＡｒ雰囲気（圧力０．５Ｐａ）としてＴａターゲット１３をシャッタ１４で遮断した状態で基板ホルダ１２に高周波ＲＦ電圧（１８０Ｗ）を９００秒間印加した。その後、実施例１と同様の方法でサンプル表面の観察を行った。
【００３５】
（実施例６）
まず、基板ホルダ１２にＳｉ（１００）基板を載せ、Ｔａターゲット１３を用い、ＤＣ３００Ｗ、Ａｒガス圧０．２Ｐａの条件で、Ｓｉ基板上にＴａ膜を２０ｎｍ形成した。次いで、Ｐｔターゲット１３を用い、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、ＤＣ５００Ｗの条件でスパッタを行い、基板ホルダ１２上にＰｔ膜を１００ｎｍスパッタした（図１の供給材料膜１５）。続いて、Ｐｔ膜１５を形成した基板ホルダ１２上にＴａ（２０ｎｍ）を形成したＳｉ基板１６を設置し、チャンバ１１をＡｒ雰囲気（圧力０．５Ｐａ）としてＰｔターゲット１３をシャッタ１４で遮断した状態で基板ホルダ１２に高周波ＲＦ電圧（１８０Ｗ）を９００秒間印加した。その後、実施例１と同様の方法でサンプル表面の観察を行った。
【００３６】
（実施例７）
まず、基板ホルダ１２にＳｉ（１００）基板を載せ、Ｔａターゲット１３を用い、ＤＣ３００Ｗ、Ａｒガス圧０．２Ｐａの条件で、Ｓｉ基板上にＴａ膜を２０ｎｍ形成した。次いで、Ｔａターゲット１３を用い、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、ＤＣ５００Ｗの条件でスパッタを行い、基板ホルダ１２上にＴａ膜を１００ｎｍスパッタした（図１の供給材料膜１５）。続いて、Ｔａ膜１５を形成した基板ホルダ１２上にＴａ（２０ｎｍ）を形成したＳｉ基板１６を設置し、チャンバ１１をＡｒ雰囲気（圧力０．５Ｐａ）としてＴａターゲット１３をシャッタ１４で遮断した状態で基板ホルダ１２に高周波ＲＦ電圧（１８０Ｗ）を９００秒間印加した。その後、実施例１と同様の方法でサンプル表面の観察を行った。
【００３７】
（実施例８）
まず、基板ホルダ１２にＳｉ（１００）基板を載せ、Ｃｏ９０Ｐｔ１０ターゲット１３を用い、ＤＣ７００Ｗ、Ａｒガス圧０．１Ｐａの条件で、Ｓｉ基板上にＣｏ９０Ｐｔ１０膜を２０ｎｍ形成した。次いで、Ｃｏターゲット１３を用い、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、ＤＣ８００Ｗの条件でスパッタを行い、基板ホルダ１２上にＣｏ膜を１００ｎｍスパッタした（図１の供給材料膜１５）。続いて、Ｃｏ膜１５を形成した基板ホルダ１２上にＣｏ９０Ｐｔ１０（２０ｎｍ）を形成したＳｉ基板１６を設置し、チャンバ１１をＡｒ雰囲気（圧力０．５Ｐａ）としてＣｏターゲット１３をシャッタ１４で遮断した状態で基板ホルダ１２に高周波ＲＦ電圧（１８０Ｗ）を９００秒間印加した。その後、実施例１と同様の方法でサンプル表面の観察を行った。
【００３８】
（実施例９）
まず、基板ホルダ１２にＳｉ（１００）基板を載せ、Ｃｏ９０Ｐｔ１０ターゲットを用い、ＤＣ７００Ｗ、Ａｒガス圧０．１Ｐａの条件で、Ｓｉ基板上にＣｏ９０Ｐｔ１０膜を２０ｎｍ形成した。次いで、Ｎｉ９０Ｗ１０ターゲットを用い、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、ＤＣ５００Ｗの条件でスパッタを行い、基板ホルダ１２上にＮｉ９０Ｗ１０膜を１００ｎｍスパッタした（図１の供給材料膜１５）。続いて、Ｎｉ９０Ｗ１０膜１５を形成した基板ホルダ１２上にＣｏ９０Ｐｔ１０（２０ｎｍ）を形成したＳｉ基板１６を設置し、チャンバ１１をＡｒ雰囲気（圧力０．５Ｐａ）としてＮｉ９０Ｗ１０ターゲット１３をシャッタ１４で遮断した状態で基板ホルダ１２に高周波ＲＦ電圧（１８０Ｗ）を９００秒間印加した。その後、実施例１と同様の方法でサンプル表面の観察を行った。
【００３９】
（実施例１０）
まず、基板ホルダ１２にＳｉ（１００）基板を載せ、Ｃｏ９０Ｐｔ１０ターゲット１３を用い、ＤＣ７００Ｗ、Ａｒガス圧０．１Ｐａの条件で、Ｓｉ基板上にＣｏ９０Ｐｔ１０膜を２０ｎｍ形成した。次いで、Ｔａターゲット１３を用い、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、ＤＣ５００Ｗの条件でスパッタを行い、基板ホルダ１２上にＴａ膜を１００ｎｍスパッタした（図１の供給材料膜１５）。続いて、Ｔａ膜１５を形成した基板ホルダ１２上にＣｏ９０Ｐｔ１０（２０ｎｍ）を形成したＳｉ基板１６を設置し、チャンバ１１をＡｒ雰囲気（圧力０．５Ｐａ）としてＴａターゲット１３をシャッタ１４で遮断した状態で基板ホルダ１２に高周波ＲＦ電圧（１８０Ｗ）を９００秒間印加した。その後、実施例１と同様の方法でサンプル表面の観察を行った。
【００４０】
（実施例１１）
まず、基板ホルダ１２にＳｉ（１００）基板を載せ、Ｎｉターゲット１３を用い、ＤＣ９００Ｗ、Ａｒガス圧０．１Ｐａの条件で、Ｓｉ基板上にＮｉ膜を２０ｎｍ形成した。次いで、Ｃｏターゲット１３を用い、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、ＤＣ８００Ｗの条件でスパッタを行い、基板ホルダ１２上にＣｏ膜を１００ｎｍスパッタした（図１の供給材料膜）。続いて、Ｃｏ膜１５を形成した基板ホルダ１２上にＮｉ（２０ｎｍ）を形成したＳｉ基板１６を設置し、チャンバ１１をＡｒ雰囲気（圧力０．５Ｐａ）としてＣｏターゲット１５をシャッタ１４で遮断した状態で基板ホルダ１２に高周波ＲＦ電圧（１８０Ｗ）を９００秒間印加した。その後、実施例１と同様の方法でサンプル表面の観察を行った。
【００４１】
（実施例１２）
まず、基板ホルダ１２にＳｉ（１００）基板を載せ、Ｎｉターゲット１３を用い、ＤＣ９００Ｗ、Ａｒガス圧０．１Ｐａの条件で、Ｓｉ基板上にＮｉ膜を２０ｎｍ形成した。次いで、Ｔａターゲット１３を用い、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、ＤＣ５００Ｗの条件でスパッタを行い、基板ホルダ１２上にＴａ膜を１００ｎｍスパッタした（図１の供給材料膜１５）。続いてＴａ膜１５を形成した基板ホルダ１２上にＮｉ（２０ｎｍ）を形成したＳｉ基板１６を設置し、チャンバ１１をＡｒ雰囲気（圧力０．５Ｐａ）としてＴａターゲット１３をシャッタ１４で遮断した状態で基板ホルダ１２に高周波ＲＦ電圧（１８０Ｗ）を９００秒間印加した。その後、実施例１と同様の方法でサンプル表面の観察を行った。
【００４２】
（実施例１３）
まず、基板ホルダ１２にＳｉ（１００）基板を載せ、Ｃｒターゲット１３を用い、ＤＣ１５０Ｗ、Ａｒガス圧０．３Ｐａの条件で、Ｓｉ基板上にＣｒ膜を２０ｎｍ形成した。次いで、Ｎｉ９０Ｗ１０ターゲット１３を用い、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、ＤＣ５００Ｗの条件でスパッタを行い、基板ホルダ１２上にＮｉ９０Ｗ１０層を１００ｎｍスパッタした（図１の供給材料膜１５）。続いて、Ｎｉ９０Ｗ１０膜１５を形成した基板ホルダ１２上にＣｒ（２０ｎｍ）を形成したＳｉ基板１６を設置し、チャンバ１１をＡｒ雰囲気（圧力０．５Ｐａ）としてＮｉ９０Ｗ１０ターゲット１３をシャッタ１４で遮断した状態で基板ホルダ１２に高周波ＲＦ電圧（１８０Ｗ）を９００秒間印加した。その後、実施例１と同様の方法でサンプル表面の観察を行った。
【００４３】
（比較例１）
まず、Ｐｔターゲット１３を用い、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、ＤＣ５００Ｗの条件でスパッタを行い、基板ホルダ１２上にＰｔ膜を１００ｎｍスパッタした（図１の供給材料膜１５）。次いで、Ｐｔ膜１５を形成した基板ホルダ１２上にＳｉ（１００）基板を設置し、チャンバ１１をＡｒ雰囲気（圧力０．５Ｐａ）としてＰｔターゲット１３をシャッタ１４で遮断した状態で基板ホルダ１２に高周波ＲＦ電圧（１８０Ｗ）を９００秒間印加した。その後、実施例１と同様の方法でサンプル表面の観察を行った。
【００４４】
（比較例２）
まず、基板ホルダ１２にＳｉ（１００）基板を載せ、Ａｇターゲット１３を用い、ＤＣ１０００Ｗ、Ａｒガス圧１．６Ｐａの条件で、Ｓｉ基板上にＡｇ膜を２０ｎｍ形成した。次いで、Ｐｔターゲットを用い、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、ＤＣ５００Ｗの条件でスパッタを行い、基板ホルダ１２上にＰｔ膜を１００ｎｍスパッタした（図１の供給材料膜１５）。続いて、Ｐｔ膜１５を形成した基板ホルダ１２上にＡｇ（２０ｎｍ）を形成したＳｉ基板１６を設置し、チャンバ１１をＡｒ雰囲気（圧力０．５Ｐａ）としてＰｔターゲット１３をシャッタ１４で遮断した状態で基板ホルダ１２に高周波ＲＦ電圧（１８０Ｗ）を９００秒間印加した。その後、実施例１と同様の方法でサンプル表面の観察を行った。
【００４５】
（比較例３）
まず、基板ホルダ１２にＳｉ（１００）基板を載せ、Ａｌターゲット１３を用い、ＤＣ１０００Ｗ、Ａｒガス圧１．６Ｐａの条件で、Ｓｉ基板上にＡｌ膜を２０ｎｍ形成した。次いで、Ｐｔターゲット１３を用い、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、ＤＣ５００Ｗの条件でスパッタを行い、基板ホルダ１２上にＰｔ膜を１００ｎｍスパッタした（図１の供給材料膜１５）。続いて、Ｐｔ膜１５を形成した基板ホルダ１２上にＡｌ（２０ｎｍ）を形成したＳｉ基板１６を設置し、チャンバ１１をＡｒ雰囲気（圧力０．５Ｐａ）としてＰｔターゲット１３をシャッタ１４で遮断した状態で基板ホルダ１２に高周波ＲＦ電圧（１８０Ｗ）を９００秒間印加した。その後、実施例１と同様の方法でサンプル表面の観察を行った。
【００４６】
（比較例４）
まず、基板ホルダ１２にＳｉ（１００）基板を載せ、Ｃターゲット１３を用い、ＤＣ１５００Ｗ、Ａｒガス圧０．１３Ｐａの条件で、Ｓｉ基板上にＣ膜を２０ｎｍ形成した。次いで、Ｐｔターゲット１３を用い、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、ＤＣ５００Ｗの条件でスパッタを行い、基板ホルダ１２上にＰｔ膜を１００ｎｍスパッタした（図１の供給材料膜１５）。続いて、Ｐｔ膜１５を形成した基板ホルダ１２上にＣ（２０ｎｍ）を形成したＳｉ基板１６を設置し、チャンバ１１をＡｒ雰囲気（圧力０．５Ｐａ）としてＰｔターゲット１３をシャッタ１４で遮断した状態で基板ホルダ１２に高周波ＲＦ電圧（１８０Ｗ）を９００秒間印加した。その後、実施例１と同様の方法でサンプル表面の観察を行った。
【００４７】
（比較例５）
まず、基板ホルダ１２にＳｉ（１００）基板を載せ、Ｃｒターゲット１３を用い、ＤＣ１５０Ｗ、Ａｒガス圧０．３Ｐａの条件で、Ｓｉ基板上にＣｒ膜を２０ｎｍ形成した。次いで、Ｒｕターゲット１３を用い、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、ＤＣ５００Ｗの条件でスパッタを行い、基板ホルダ１２上にＲｕ層を１００ｎｍスパッタした（図１の供給材料膜１５）。続いて、Ｒｕ膜１５が形成された基板ホルダ１２上にＣｒ（２０ｎｍ）を形成したＳｉ基板１６を設置し、チャンバ１１をＡｒ雰囲気（圧力０．５Ｐａ）としてＲｕターゲット１３をシャッタ１４で遮断した状態で基板ホルダ１２に高周波ＲＦ電圧（１８０Ｗ）を９００秒間印加した。その後、実施例１と同様の方法でサンプル表面の観察を行った。
【００４８】
（比較例６）
まず、Ｎｉ９０Ｗ１０ターゲット１３を用い、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、ＤＣ５００Ｗの条件でスパッタを行い、基板ホルダ１２上にＮｉ９０Ｗ１０膜を１００ｎｍスパッタした（図１の供給材料膜１５）。次いで、Ｎｉ９０Ｗ１０膜１５を形成した基板ホルダ１２上にＳｉ（１００）基板１６を設置し、チャンバ１１をＡｒ雰囲気（圧力０．５Ｐａ）としてＮｉ９０Ｗ１０ターゲット１３をシャッタ１４で遮断した状態で基板ホルダ１２に高周波ＲＦ電圧（１８０Ｗ）を９００秒間印加した。その後、実施例１と同様の方法でサンプル表面の観察を行った。
【００４９】
（比較例７）
まず、基板ホルダ１２にＳｉ（１００）基板を載せ、Ａｌターゲット１３を用い、ＤＣ１０００Ｗ、Ａｒガス圧１．６Ｐａの条件で、Ｓｉ基板上にＡｌ膜を２０ｎｍ形成した。次いで、Ｎｉ９０Ｗ１０ターゲット１３を用い、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、ＤＣ５００Ｗの条件でスパッタを行い、基板ホルダ１２上にＮｉ９０Ｗ１０膜を１００ｎｍスパッタした（図１の供給材料膜１５）。続いて、Ｎｉ９０Ｗ１０膜１５を形成した基板ホルダ１２上にＡｌ（２０ｎｍ）を形成したＳｉ基板１６を設置し、チャンバ１１をＡｒ雰囲気（圧力０．５Ｐａ）としてＮｉ９０Ｗ１０ターゲット１３をシャッタ１４で遮断した状態で基板ホルダ１２に高周波ＲＦ電圧（１８０Ｗ）を９００秒間印加した。その後、実施例１と同様の方法でサンプル表面の観察を行った。
【００５０】
（比較例８）
まず、基板ホルダ１２にＳｉ（１００）基板を載せ、Ｃターゲット１３を用い、ＤＣ１５００Ｗ、Ａｒガス圧０．１３Ｐａの条件で、Ｓｉ基板上にＣ膜を２０ｎｍ形成した。次いで、Ｎｉ９０Ｗ１０ターゲットを用い、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、ＤＣ５００Ｗの条件でスパッタを行い、基板ホルダ１２上にＮｉ９０Ｗ１０膜を１００ｎｍスパッタした（図１の供給材料膜１５）。続いて、Ｎｉ９０Ｗ１０膜１５を形成した基板ホルダ１２上にＣ（２０ｎｍ）を形成したＳｉ基板１６を設置し、チャンバ１１をＡｒ雰囲気（圧力０．５Ｐａ）としてＮｉ９０Ｗ１０ターゲット１３をシャッタ１１で遮断した状態で基板ホルダ１２に高周波ＲＦ電圧（１８０Ｗ）を９００秒間印加した。その後、実施例１と同様の方法でサンプル表面の観察を行った。
【００５１】
（比較例９）
まず、基板ホルダ１２にＳｉ（１００）基板を載せ、Ｃターゲット１３を用い、ＤＣ１５００Ｗ、Ａｒガス圧０．１３Ｐａの条件で、Ｓｉ基板上にＣ膜を２０ｎｍ形成した。次いで、Ｔａターゲット１３を用い、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、ＤＣ５００Ｗの条件でスパッタを行い、基板ホルダ１２上にＴａ膜を１００ｎｍスパッタした（図１の供給材料膜１５）。続いて、Ｔａ膜１５を形成した基板ホルダ１２上にＣ（２０ｎｍ）を形成したＳｉ基板１６を設置し、チャンバ１１をＡｒ雰囲気（圧力０．５Ｐａ）としてＴａターゲット１３をシャッタ１４で遮断した状態で基板ホルダ１２に高周波ＲＦ電圧（１８０Ｗ）を９００秒間印加した。その後、実施例１と同様の方法でサンプル表面の観察を行った。
【００５２】
図３は、実施例１〜１３、及び比較例１〜９のサンプル評価結果を示す。図３には、下地材料の常温（２９８．２Ｋ）における表面エネルギーγｓｕｂと、供給材料の融点における表面エネルギーγｓｐも併せて記している。各材料の表面エネルギーは、「The Surface free Energies of Solid Chemical Elements: Calculation from Internal Free Enthalpies of Atomization」L. Z. Mezey et.al: Jpn. J. Appl. Phys. 21 (1982) P1571から引用した。
【００５３】
実施例１から実施例１３では、何れも基板上にある程度の周期性を有するドット（凸部）を形成できた。ここで、ドットが周期的に形成されているとは、ほぼ同じ大きさのドットがある程度の規則性を持ってある領域に一様に分布している状態を意味するものとする。実施例１から実施例１３では、ドット周期は１５ｎｍ〜５０ｎｍ程度の範囲で、ドット高さは１ｎｍ〜３ｎｍ程度となった。各実施例において、下地元素の表面エネルギーγｓｕｂと供給材料の表面エネルギーγｓｐとを比較すると、何れもγｓｕｂ−γｓｐ＞０であった。この結果から、少なくとも実施例における材料の組み合わせにおいて、γｓｕｂ−γｓｐ＞０の条件で基板上にナノレベルオーダーの周期性を有する凹凸形状を形成できることが確かめられた。
【００５４】
一方、比較例においては、基板上に供給材料による凸部を周期的に形成することができなかった。各比較例において、下地材料の表面エネルギーγｓｕｂと供給材料の表面エネルギーγｓｐとの関係はγｓｕｂ−γｓｐ＜０となった。本発明者は、以上の実施例及び比較例の評価結果から、逆スパッタプロセスを用い、微粒子側の表面エネルギーに比して基板側の表面エネルギーを大きくすることで、周期性を有するドットを基板上に形成できることを見出した。γｓｕｂ−γｓｐ＞０の条件でなぜドットが形成できるかについて、その理由はよくわかっていない。しかしながら、現実に、少なくとも実施例で評価を行った範囲において、γｓｕｂ−γｓｐ＞０の条件で、基板表面にある程度の周期性を持った凹凸形状を形成することができた。
【００５５】
ここで、下地材料及び供給材料には、結晶質の材料を用いることが好ましいものと考えられる。γｓｕｂ−γｓｐ＞０の条件では、供給材料は下地材料に対して濡れ性がいいため、供給材料は下地材料上に広がり、普通に考えれば凸部は形成されない。それにもかかわらず、凸部が形成できるのは、成膜のプロセスにおいて、供給材料が下地材料上にエピタキシャルで成長し、ある時点でひずみが生じると、そのひずみの影響を受けて凸部になるためであると考えられる。
【００５６】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明の基板製造方法及び磁気記録媒体の製造方法は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５７】
１０：装置
１１：チャンバ
１２：基板ホルダ
１３：ターゲット
１４：シャッタ
１５：供給材料膜
１６：基板
２１：高周波電源
【図３】
2012074095.tif 000003
【図１】
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【図２】
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