(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平滑面を有する母材上に、非晶質金属層を積層し、該非晶質金属層上に貴金属層を積層した構造を有することを特徴とする電極基板。
【請求項２】
前記母材は、表面凹凸が１ｎｍ以下であり、大きさが１μｍ□以上である平滑面を有することを特徴とする請求項１に記載の電極基板。
【請求項３】
前記貴金属層は、該貴金属層の厚さが５ｎｍないし５０ｎｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電極基板。
【請求項４】
前記貴金属層の一部を除去した凹構造を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電極基板。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電極基板と、該電極基板上に設けた記録層とを有することを特徴とする記録媒体。
【請求項６】
平滑面を有する母材上に、非晶質金属層、および貴金属層を順に積層して形成することを特徴とする電極基板の製造方法。
【請求項７】
前記非晶質金属層および前記貴金属層は、気相から直接、母材上に付着させることによって形成されることを特徴とする請求項６に記載の電極基板の製造方法。
【請求項８】
前記非晶質金属層を母材上に形成後、真空を破ることなく貴金属層を該非晶質金属層上に連続的に形成することを特徴とする請求項７に記載の電極基板の製造方法。
【請求項９】
前記貴金属層の一部を、微小探針による切削加工によって除去することで凹構造を形成することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の電極基板の製造方法。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか１項に記載の方法により電極基板を製造する工程と、該電極基板上に記録層を形成する工程とを有することを特徴とする記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極基板、記録媒体及びこれらの製造方法に関し、とりわけ走査型プローブ顕微鏡の原理を応用した極微細加工や高密度記録媒体に用いられる電極基板、記録媒体、及びそれらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、導体の表面原子の電子構造を直接観察できる走査型トンネル顕微鏡（以下「ＳＴＭ」という）が開発されて（Ｇ．Ｂｉｎｎｉｇ  ｅｔ  ａｌ．，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ，４９，５７（１９８２））、単結晶、非晶質を問わず実空間像を高い分解能で測定ができるようになって以来、走査型プローブ顕微鏡（以下「ＳＰＭ」という）が材料の微細構造評価の分野でさかんに利用されるようになってきた。走査型プローブ顕微鏡は、微小探針を有するプローブを物質表面に近接させることにより得られるトンネル電流、原子間力、磁気力、光等を用いて表面の構造を検出するもので、走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）、磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）、近接場光顕微鏡（ＳＮＯＭ）等がある。またこれら複数の種類のＳＰＭを融合した装置も用いられるようになっている。
【０００３】
さらにこれらＳＰＭは微小探針が物質表面に原子レベルでアクセスできるため、探針からの物理的な作用により、ナノメートル、さらにはサブナノメートルオーダーの微細な構造を被加工物表面に形成する加工を行なう事ができる。このような加工の方法としては、用いるＳＰＭの種類によってさまざまのものが使用可能である。例として、探針と被加工物表面の間に電圧を印加したり、探針より被加工物表面に力を作用させる、あるいは探針より被加工物表面に光などのエネルギー線を照射することや、探針からの作用を利用して表面に物質を供給したり、さらには記録媒体表面のエッチングをおこなったりすること等により、局所的に表面の導電性等の物理的性質や表面形状を変化させた微細な構造を形成する。これらのなかでもとりわけ微細な加工が可能なものとして、分解能の高いＳＴＭの原理を用い、探針と被加工物表面との間に電圧を印加して加工を行なう方法がある。
さらに、このようなＳＴＭ加工の応用として、記録媒体表面に微細な記録ビットを形成し、高密度大容量の情報記録再生装置の開発も行なわれている。この際、探針と記録媒体との間に電界を印加するために、記録媒体側にも導電性の電極基板が必要である。このような電極基板には微小な記録ビットを形成する必要があるために高い平滑性が要求される。このような電極基板の製造方法の例として、特開平０５−１１００１１号公報に開示されているような平滑面を有する母材上に非晶質金属層を形成したものがあり、表面凹凸が１ｎｍ以下の平滑面を１μｍ□以上有する平滑電極基板が得られる。
【０００４】
上記従来例の特開平０５−１１００１１号公報に開示されている電極基板は、極めて高い平滑性を持ち、ＳＰＭを応用した情報処理装置の記録媒体等に用いる事ができるものであるが、以下のような問題を有していた。上記従来例では、非晶質金属層の材料として非晶質合金が用いられているが、この非晶質合金の一般的な性質として極めて耐食性が高いことが知られている。これは表面に酸化物よりなる不働態被膜が容易に生成されることが主な要因であり、このような不働態被膜は電気伝導率が金属に比較して小さい。このため、探針と電極基板表面との間に電界を印加して微細な加工や記録ビットの形成を行なう際に抵抗となり、電界の印加の効率が低くなるという問題点を生じる場合があった。またこの抵抗成分は非線型の電流／電圧特性を示して、電圧印加の安定性を低下させる場合もあった。さらには、このような電極基板上に記録層を形成し探針からの電界印加により記録や再生を行なった場合においては、この不働態層は記録層に対して直列抵抗となり、必要以上に高い電界を印加する必要が生じ、記録時や再生時のエラーの発生を招く場合があった。
【０００５】
また、このような記録再生においては、精密な位置決めを行なうために記録媒体表面に溝のような凹構造を形成し、これをトラッキングに利用することが行われている。このような方法として、非晶質半導体から成る記録層をエッチングや導電性探針による機械的な加工を行なうことにより、微細なトラッキング用の溝を形成した例が特開平０９−３２６１４１号公報に開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したＳＰＭを用いた情報記録再生においては、高い転送レートを得るために探針を高速で走査しながら記録再生を行なうため、記録媒体上の位置決め等に用いる凹構造の形状、とりわけ深さのばらつきが大きくなると、探針先端の高さの制御が難しくなり、さらには接触による探針先端の劣化が顕著となる。
上記従来例の特開平０９−３２６１４１号公報に開示されている方法においては、非晶質半導体から成る記録層の一部をエッチングし、高さ、深さ、幅がともに２０ｎｍの微細なトラッキング用の溝を作製しているが、現在のＤＲＡＭ製造などに用いられる高度なリソグラフィー／エッチング技術をもってしても、このような微細な溝構造を、十分な長さに均一な深さで再現性よく形成することは容易ではない。
また、探針による機械的な加工によっても、探針先端の摩耗等が原因となり、同様にこのような微細な溝構造を十分な長さに、かつ均一な深さで再現性よく形成することは容易ではない。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来技術の有する課題を解決し、表面不働態被膜の生成を低減して電界の印加の効率を向上させるとともに、トラッキングや位置決めに用いる深さの均一な微細な凹構造を容易に形成できる、高い平滑性を有する電極基板、記録媒体、及びこれらの製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を達成するために、電極基板、記録媒体、及びこれらの製造方法を、つぎのように構成したことを特徴とするものである。
すなわち、本発明の電極基板は、平滑面を有する母材上に、非晶質金属層を積層し、該非晶質金属層上に貴金属層を積層した構造を有することを特徴としている。
また、本発明の電極基板は、前記母材においてその表面凹凸が１ｎｍ以下であり、大きさが１μｍ□以上である平滑面を有することを特徴としている。
また、本発明の電極基板は、前記貴金属層の厚さが５ｎｍないし５０ｎｍであることを特徴としている。
また、本発明の電極基板は、前記貴金属層の一部を除去した凹構造を有することを特徴としている。
また、本発明の記録媒体は、上記した本発明のいずれかの電極基板と、該電極基板上に設けた記録層とを有することを特徴としている。
また、本発明の電極基板の製造方法は、平滑面を有する母材上に、非晶質金属層、および貴金属層を順に積層して形成することを特徴としている。
また、本発明の電極基板の製造方法は、前記非晶質金属層および前記貴金属層が、気相から直接、母材上に付着させることによって形成されることを特徴としている。
また、本発明の電極基板の製造方法は、前記非晶質金属層を母材上に形成後、真空を破ることなく貴金属層を該非晶質金属層上に連続的に形成することを特徴としている。
また、本発明の電極基板の製造方法は、前記貴金属層の一部を、微小探針による切削加工によって除去することで凹構造を形成することを特徴としている。
また、本発明の記録媒体の製造方法は、上記した本発明のいずれかの電極基板の製造方法により電極基板を製造する工程と、該電極基板上に記録層を形成する工程とを有することを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は上記構成により上述した本発明の課題を達成することが可能となり、表面不働態被膜の生成を低減して電界の印加の効率を向上させるとともに、トラッキングや位置決めに用いる微細な溝構造を十分な長さに、かつ均一な深さで再現性よく容易に形成できる、高い平滑性を有する電極基板、記録媒体、及びその製造方法を提供することができる。
つぎに、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の電極基板は、平滑面を有する母材上に、非晶質金属層、および貴金属層を順に積層した構造を有しており、その代表的な例を図１に示す。
図１は電極基板の層構成を示す図であり、１は母材、２は非晶質金属層、３は貴金属層である。
上記母材１としては、所望の平滑面を有するものであれば特に制限されずに用いる事ができる。好ましくは表面凹凸が１ｎｍ以下であり、大きさが１μｍ□以上である平滑面を有する。
このような平滑面が得られる材料としては、その主要面が以下のようなものがあげられる。
▲１▼劈開した結晶基板：マイカ、ＭｇＯ、ＴｉＣ、Ｓｉ、ＨＯＰＧ（高配向グラファイト）、等。
▲２▼溶融により形成されたガラス表面：フロートガラス、＃７０５９フュージョン、溶融石英、等。
▲３▼熱酸化膜を形成したシリコンウエハ等。
【００１０】
また上記非晶質金属層２としては、導電性を有するものでかつ非晶質となる材料が望まれる。形成が容易なものとしては、非晶質合金があげられる。合金材料としては、構成元素として、たとえばＰｄ−Ｓｉ、Ａｕ−Ｃなどのような遷移金属と非金属、またＡｕ−Ｔｉ、Ａｕ−Ｙ、Ｃｕ−Ｚｒなどのような遷移金属同士、さらにＡｕ−Ｌａなど遷移金属と希土類の組み合せなどで多数の材料があり、組成比や形成方法などで更に自由度は広がる。本発明にはこれら組み合せの中で任意の材料を用いることができるが、好ましいものとして貴金属および遷移金属を含有する合金がある。非晶質金属層を導電性の高い貴金属および遷移金属より形成することで、より高い導電性を有する電極基板を実現できる。
なお、本発明でいうところの非晶質合金とは、通常の単結晶及び多結晶の物質に見られるような明瞭な長距離の原子配列秩序がない状態の合金を総称して示すもので、場合によっては数原子ないし数１００原子程度の規模のクラスターなど短距離の原子配列を有するものもある。このような非晶質合金は明瞭な結晶粒を有しないため、多結晶薄膜に見られるような結晶粒界の間隙の段差による凹凸がなく、平坦性の高い母材上に薄膜として形成することで非常に表面凹凸の小さな平滑面を得ることができるものである。
【００１１】
このような非晶質金属層表面に貴金属層を設ける構成とすることで、電極基板の最表面を反応性の小さな貴金属として、探針と電極基板表面との間に電界を印加して微細な加工や記録ビットの形成を行なう際に抵抗となる不働態被膜の生成を抑制する事ができる。上記貴金属層には、反応性の小さな貴金属材料を任意選んで用いる。貴金属材料としては、Ａｕ、Ａｇ、及び白金族のＰｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓなどである。
また、貴金属層３の成膜においては、一定以上の膜厚にした場合結晶粒の成長が顕著に見られるようになり結晶粒界の凹凸によって平滑性が損なわれるため、連続膜となる範囲で薄いほうが好ましい。本発明においては、好ましくは、貴金属層の厚さは５ｎｍないし５０ｎｍとする。このようにすることで、非晶質金属層２の平滑性を反映した、高い表面平坦性を有する電極基板とする事ができる。
【００１２】
このような本発明の電極基板は、平滑面を有する母材上に、非晶質金属層、および貴金属層を順に連続的に形成することで製造できる。
前記非晶質金属層の形成に際し、非晶質合金の製造方法の例としては、液体金属を急冷する方法が良く知られているが、液体急冷法は平滑な基板に直接形成することが難しい。このため、気相から貴金属を含有する合金を直接母材に付着させることが好ましい。この方法の例としては、真空排気した真空槽内において、蒸着、イオンプレーティング、クラスターイオンビーム、スパッタ等の薄膜形成技術を用いる方法が適している。さらに、貴金属層の形成も、同様の方法が適している。このようにすることで、基板上に非晶質金属層を容易に形成できる。
この際、非晶質金属層を成膜後、真空を破ることなく貴金属層を連続的に形成することが好ましい。このようにすることで、非晶質金属層表面が大気に触れることを抑制し、大気との反応による不働態被膜の生成を抑制し、非晶質金属層と貴金属層との間の電気的な接合を損なわずに電極基板を形成できる。
さらに、前記貴金属層の一部を除去することで、記録再生の位置決めなどに用いられる凹構造を形成することができる。このような凹構造の形成方法としては、一般的なフォトリソグラフィーとエッチングによる方法も用いる事ができるが、本発明の電極基板においては、微小探針による加工による方法が好ましく用いられる。この微小探針による加工においては、ＳＰＭの原理を応用した加工装置を用いることで極めて微細な構造が形成できる。すなわち、現在のＤＲＡＭ製造などに用いられる高度なリソグラフィー／エッチング技術によれば用いるエネルギー線の波長の半分程度までの微細な加工が可能となっているが、通常用いられるエネルギー線で最も短波長のものであるｉ線においてもその波長は３６５ｎｍであるため１００ｎｍないし２００ｎｍ程度が微細化の限界であるのに対し、ＳＰＭの原理を応用した加工ではナノメートルオーダーまでの微細化が可能である。
【００１３】
また、本発明に用いる非晶質金属のもつ特性として、高い硬度を持つことが知られている。
一例をあげると、貴金属であるＰｄ単体ではビッカース硬さが０．３７３ＧＰａであるのに対し、Ｓｉを２０％含むＰｄ0.8Ｓｉ0.2の非晶質合金とした場合３．１９ＧＰａとなる。
すなわち、貴金属層と比較して、非晶質金属層は非常に高い硬度を持つようになる。このため、微小探針による加工により、探針材料や加工条件を適当に選ぶことで、柔かい貴金属層のみを完全に切削して除去し非晶質金属層は切削されないようにすることが容易であるため、正確に貴金属層の厚さ分の深さを持つ凹構造が容易に形成できる。
さらに、貴金属層を形成するのに用いる前記の薄膜形成技術によれば、現在ごく一般的に用いられる方法によっても薄膜の膜厚をほぼ１ｎｍ以下のオーダーで精密に制御可能である。
本発明の方法によれば、正確に貴金属層の厚さ分の深さを持つ凹構造が容易に形成できるため、１ｎｍ以下のオーダーで精密に制御された深さを持つ凹構造が容易に形成できる。すなわち本発明の電極基板の作製方法によれば、深さが均一であり、その制御性・再現性の高い凹構造が形成できる。
【００１４】
このような加工に用いる微小探針には、貴金属層に用いた材料よりも高い硬度を持つとともに、非晶質金属層に用いた材料と同程度以下の硬度の材料を用いることが好ましい。
また、このような切削加工で探針先端は貴金属層を切削する工程において非晶質合金層表面にも接触走査するが、非晶質合金層は平滑性が高いため、探針先端の摩耗は比較的少ない。
また、切削時の押し付け圧力をあらかじめ貴金属層が常に完全に切削除去され常に探針先端が非晶質合金層表面にも接触走査する値に選んでおくことにより、探針先端が摩耗した場合においても形成される凹構造の深さは常に貴金属層の厚さ分に保たれ、深さの均一性が保たれる。
【００１５】
【実施例】
以下に、本発明の実施例について説明する。
［実施例１］
図１に、本発明における実施例１の電極基板の層構成を示す。
１は母材、２は非晶質金属層、３は貴金属層である。本実施例においては母材１としては熱酸化膜を３００ｎｍ形成した４インチ径のシリコンウエハを用いた。また非晶質金属層２の材料としてＰｄ−Ｓｉの合金を、貴金属層３の材料としてＰｄをそれぞれ用いた。
本実施例の電極基板の製造方法を以下に述べる。まず、母材１上に非晶質金属層２を成膜した。成膜は高周波スパッタ法を用いて行なった。真空槽を１×１０-5Ｐａの圧力まで排気した後、Ａｒガスを５×１０-1Ｐａの圧力まで導入し、第１のターゲットとしてＰｄ、第２のターゲットとしてＳｉを用い、同時スパッタによりＰｄ0.8Ｓｉ0.2の組成比になるように成膜した。成膜に際し、母材１は裏面より水冷した。非晶質金属層２の膜厚は１００ｎｍとした。続いて非晶質金属層２上に貴金属層３を成膜した。成膜は、前記非晶質金属層２の成膜に連続して、第１のターゲットであるＰｄのみをスパッタし成膜した。貴金属層３の膜厚は１０ｎｍとした。以上のようにして本実施例の電極基板を作製した。
【００１６】
このようにして作製した電極基板を、ＳＴＭにより評価したところ、表面凹凸が１ｎｍ以下の平滑面を１μｍ□以上有し、高い平滑性をもつことが確認された。また、このような平滑面は母材上のほぼ全面に形成された。また、本実施例の電極基板の表面に対し、大気中において導電性のＳＴＭ探針より電界を印加したところ、探針と電極基板表面との間に良好に電流が流れるのを観測することができた。
続いて、以上のようにして作製した本実施例の電極基板上に記録層４を形成して、記録再生を行なった。図２に記録再生の構成図を示す。１は母材、２は非晶質金属層、３は貴金属層、４は記録層、５は導電性ＳＴＭ探針、６は記録ビット、７は駆動機構、８は電界印加装置、９は電流検出装置、１０は制御用コンピュータである。
記録層４として用いられるものとしては、例えば非晶質半導体等もあげられるが、好ましいものとしてラングミュア−ブロジェット（ＬＢ）法を用いて形成したポリイミドやＳＯＡＺ（ビス−ｎ−オクチルスクアリリウムアズレン）等の有機薄膜があげられる。このような材料は探針−記録層−電極基板の間にしきい値以上の電圧（５Ｖ〜１０Ｖ程度）を印加すると記録層の導電性が変化して記録ビットが形成され、この記録ビットにおいて再生用のバイアス電圧（０．０１Ｖ〜２Ｖ程度）を印加した際に流れる電流が増大するものである。本実施例においては、記録層４として、ＬＢ法を利用してポリイミド膜を３ｎｍの厚さに形成した。
【００１７】
本実施例の電極基板上の記録層４に対し、導電性ＳＴＭ探針５より電極基板の間に電界を印加して記録ビット６を形成して記録及び再生を行なった。記録ビット６の形成は、駆動機構７を用いて導電性ＳＴＭ探針５を記録層４表面に近接させて走査しながら、電界印加装置８を用いて１０Ｖのパルス電圧を印加することで、記録層４の導電性を微小範囲で変化させることにより行なった。このようにして形成した記録ビット６の再生は、導電性ＳＴＭ探針５を記録層４表面に近接させて、２Ｖのバイアス電圧を印加しながら走査し、記録ビット６の箇所において流れる電流の変化を電流検出装置９を用いて計測することで行なった。なおこれらの全ての制御は制御用コンピュータ１０を用いて行なった。このようにしたところ、良好に記録再生を行なうことができた。
以上述べてきたように、本実施例によれば表面不働態被膜の生成を低減して電界の印加の効率を向上させた電極基板及びその製造方法を提供することができた。
【００１８】
（比較例）
また、比較例として、図３に示したような、母材１上に非晶質金属層２のみを形成した電極基板を作製した。母材１、及び非晶質金属層２の材料及び形成方法は、本実施例のものと全く同様とした。ただし、非晶質金属層２の膜厚は、本実施例における非晶質金属層２と貴金属層３の膜厚の合計と等しいものとした。
このようにして作製した比較例の電極基板を、ＳＴＭにより評価したところ、実施例１の電極基板と同様に、表面凹凸が１ｎｍ以下の平滑面を１μｍ□以上有し、高い平滑性をもつことが確認された。しかし、比較例の電極基板の表面に対し、大気中において導電性のＳＴＭ探針より電界を印加したところ、実施例１の電極基板に対して全く同様の評価を行なった場合と比較して、流れた電流値は約１／５程であった。
【００１９】
また、上記の比較例として作製した電極基板上にも、全く同様の記録層を形成し、記録及び再生を行なった。全く同様の条件で記録を行ったものに対し、同様のバイアス電圧を印加しながら走査し、再生を行なったところ、記録ビットの箇所において流れる電流値が本実施例のものに対し約１／５程と小さく、検出が難しい場合もあった。また、再生に際して高い電流値を得るためバイアス電圧を高くすることも行なったが、再生時に記録のしきい値に近い、あるいはしきい値以上の電圧が印加されることになり、記録ビットや記録媒体の安定性に影響を及ぼす問題がおこる場合があった。
【００２０】
［実施例２］
実施例２においては、記録再生の位置決めなどに用いられる凹構造を形成した電極基板、及びその作製方法の例について述べる。
図４に、本実施例の電極基板の層構成を示す。１は母材、２は非晶質金属層、３は貴金属層、１１は凹構造である。本実施例においては母材１としては熱酸化膜を３００ｎｍ形成した４インチ径のシリコンウエハを用いた。また非晶質金属層２の材料としてＰｄ−Ｓｉの合金を、貴金属層３の材料としてＰｄをそれぞれ用いた。本実施例の凹構造１１は、貴金属層３を微小範囲で全膜厚分除去したものである。
【００２１】
本実施例の電極基板の製造方法を以下に述べる。
図５に、本実施例の電極基板の製造方法の概略を示す。１は母材、２は非晶質金属層、３は貴金属層、１１は凹構造、１２は微小探針、１３はＡＦＭカンチレバーである。
まず、図５ａに示したように、母材１上に非晶質金属層２及び貴金属層３を連続的に成膜した。成膜は高周波スパッタ法を用いて行なった。まず、真空槽を１×１０-5Ｐａの圧力まで排気した後、Ａｒガスを５×１０-1Ｐａの圧力まで導入し、第１のターゲットとしてＰｄ、第２のターゲットとしてＳｉを用い、同時スパッタによりＰｄ0.8Ｓｉ0.2の組成比になるように成膜した。成膜に際し、母材１は裏面より水冷した。非晶質金属層２の膜厚は１００ｎｍとした。続いて非晶質金属層２上に貴金属層３を成膜した。成膜は、前記非晶質金属層２の成膜に連続して、第１のターゲットであるＰｄのみをスパッタし成膜した。貴金属層３の膜厚は１０ｎｍとした。
【００２２】
続いて図５ｂに示したようにして、貴金属層３を微小範囲で全膜厚分除去し、凹構造１１を形成した。本実施例においては、通常のＡＦＭ装置を用い、ＡＦＭカンチレバー１３の自由端部に設けた微小探針１２を、貴金属層３に対して押し当てた状態で走査し、微小範囲の柔かい貴金属層３のみを完全に切削して除去し、凹構造１１を形成した。本実施例では、微小探針１２にはシリコンで形成した探針状の構造物に貴金属層に用いたＰｄよりやや高い硬度を持つＴｉをコーティングしたものを用いた。ＡＦＭカンチレバー１３としてばね定数が４５Ｎ／ｍのものを用いた。また、切削時の押し当ての力は５×１０-5Ｎとした。このようにして、貴金属層３を幅２０ｎｍの溝状に全膜厚分除去して、幅２０ｎｍ、深さ１０ｎｍの凹構造１１を形成した。この凹構造１１を、ＦＥＳＥＭによる観察、及び作製に用いた微小探針１２よりも先端曲率半径が小さく鋭利な探針を用いてＡＦＭ観察を行ない評価したところ、非常に深さが均一であり、制御性・再現性が高く凹構造が形成できる事が確認された。
なお、図５においてはこの凹構造を１本のみ示しているが、複数本形成できることは言うまでもない。また、凹構造の幅は、微小探針の先端曲率半径を適当なものに選んだりするなどしてより狭いものや広いものも容易に形成できる。さらに凹構造の形状も溝状に限定されるものではなく任意に形成できる。
【００２３】
続いて、実施例１と同様にして、このようにして作製した本実施例の電極基板上に記録層を形成して、記録再生を行なった。図６に記録再生の構成図を示す。１は母材、２は非晶質金属層、３は貴金属層、４は記録層、５は導電性ＳＴＭ探針、６は記録ビット、７は駆動機構、８は電界印加装置、９は電流検出装置、１０は制御用コンピュータ、１１は凹構造である。
このようにしたところ、実施例１と同様に良好に記録再生を行なうことができた。さらに、凹構造１１を記録時、及び再生時に位置決めの検出に用いることで、記録ビットの位置検出を容易に行うことができた。なお、図６には示していないが、凹構造１１の底部に記録ビットを形成することもできる。
また、記録再生動作においては導電性ＳＴＭ探針が多数回凹構造１１を極めて近接した状態で高速に検出動作を行なったが、探針先端の高さの制御は容易で、さらには導電性ＳＴＭ探針先端の劣化もほとんど見られず、安定に記録再生を行なうことができた。
以上述べてきたように、本実施例によれば、表面不働態被膜の生成を低減して電界の印加の効率を向上させた電極基板及びその製造方法を提供することができた。さらに本実施例によれば、トラッキングや位置決めに用いる深さの均一な微細な凹構造を容易に形成することができた。
【００２４】
［実施例３］
実施例３においては、非晶質金属層が、貴金属および遷移金属を含有する合金よりなる電極基板の例について述べる。
図１に、本実施例の電極基板の層構成を示す。１は母材、２は非晶質金属層、３は貴金属層である。本実施例においては母材１としては熱酸化膜を３００ｎｍ形成した４インチ径のシリコンウエハを用いた。また非晶質金属層２の材料としてＡｕ−Ｔｉの合金を、貴金属層３の材料としてＡｕをそれぞれ用いた。
【００２５】
本実施例の電極基板の製造方法を以下に述べる。
まず、母材１上に非晶質金属層２を成膜した。成膜は高周波スパッタ法を用いて行なった。真空槽を１×１０-5Ｐａの圧力まで排気した後、Ａｒガスを５×１０-1Ｐａの圧力まで導入し、第１のターゲットとしてＡｕ、第２のターゲットとしてＴｉを用い、同時スパッタによりＡｕ0.5Ｔｉ0.5の組成比になるように成膜した。成膜に際し、母材１は裏面より水冷した。非晶質金属層２の膜厚は１００ｎｍとした。続いて非晶質金属層２上に貴金属層３を成膜した。成膜は、前記非晶質金属層２の成膜に連続して、第１のターゲットであるＡｕのみをスパッタし成膜した。貴金属層３の膜厚は１０ｎｍとした。以上のようにして本実施例の電極基板を作製した。
【００２６】
実施例１と同様にして、このようにして作製した電極基板を、ＳＴＭにより評価したところ、表面凹凸が１ｎｍ以下の平滑面を１μｍ□以上有し、高い平滑性をもつことが確認された。また、このような平滑面は母材１上のほぼ全面に形成された。また、本実施例の電極基板の導電率は、実施例１のものよりも約１０倍程度高かった。さらに、本実施例の電極基板の表面に対し、大気中において導電性のＳＴＭ探針より電界を印加したところ、探針と電極基板表面との間に良好に電流が流れるのを観測することができた。このように、本実施例では非晶質金属層を導電性の高い貴金属および遷移金属より形成することで、より高い導電性を有する電極基板を実現できた。
さらに実施例１と同様にして記録層を形成し、記録再生を行なったところ、実施例１と同様に良好に記録再生を行なうことができた。
【００２７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、表面不働態被膜の生成を低減して電界の印加の効率を向上させるとともに、トラッキングや位置決めに用いる深さの均一な微細な凹構造を容易に形成できる、高い平滑性を有する電極基板及びその製造方法を実現することができ、またこのような本発明の電極基板を用いることによって良好で安定した記録再生が可能な記録媒体、及びその製造方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における実施例１、及び実施例３の電極基板の層構成を示す図。
【図２】本発明における実施例１の電極基板、記録媒体を用いた記録再生の構成図。
【図３】比較例の電極基板。
【図４】本発明における実施例２の電極基板の層構成を示す図。
【図５】本発明における実施例２の電極基板の製造方法の概略を示す図。
【図６】本発明における実施例２の電極基板、記録媒体を用いた記録再生の構成図。
【符号の説明】
１：母材
２：非晶質金属層
３：貴金属層
４：記録層
５：導電性ＳＴＭ探針
６：記録ビット
７：駆動機構
８：電界印加装置
９：電流検出装置
１０：制御用コンピュータ
１１：凹構造
１２：微小探針
１３：ＡＦＭカンチレバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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