垂直磁気記録媒体の製造方法、垂直磁気記録媒体、磁気記録再生装置、磁気記録媒体の製造方法、磁気素子の製造方法、多孔体の製造方法、機能素子の製造方法および半導体素子の製造方法
【課題】磁性粒子間の磁気的な分離を十分に行うことができ、しかも垂直磁気記録媒体を容易に製造することができる垂直磁気記録媒体の製造方法を提供する。
【解決手段】基板１１上に、磁性粒子１５ａとこの磁性粒子１５ａを取り囲むＭｏＣｕＯ１５ｂとからなるグラニュラー膜１５を形成する。このグラニュラー膜１５をアルカリ溶液または水を用いてウエットエッチングすることによりＭｏＣｕＯ１５ｂを除去し、空隙とする。こうしてＭｏＣｕＯ１５ｂを除去した膜を磁気記録層として用いる。
【解決手段】基板１１上に、磁性粒子１５ａとこの磁性粒子１５ａを取り囲むＭｏＣｕＯ１５ｂとからなるグラニュラー膜１５を形成する。このグラニュラー膜１５をアルカリ溶液または水を用いてウエットエッチングすることによりＭｏＣｕＯ１５ｂを除去し、空隙とする。こうしてＭｏＣｕＯ１５ｂを除去した膜を磁気記録層として用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、垂直磁気記録媒体の製造方法、垂直磁気記録媒体、磁気記録再生装置、磁気記録媒体の製造方法、磁気素子の製造方法、多孔体の製造方法、機能素子の製造方法および半導体素子の製造方法に関し、例えば超高密度記録に用いて好適な垂直磁気記録媒体の製造に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
垂直磁気記録媒体は主に、保護層、磁気記録層、下地層、シード層および軟磁性裏打ち層からなる。これらの層の中で、磁気記録層は、微小な磁性粒子とこの磁性粒子を取り囲む非磁性の粒界材料とからなるグラニュラー膜が主流である（例えば、特許文献１〜３参照。）。このグラニュラー膜としては、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2 膜やＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ2 膜などがよく知られている。これらのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2 膜およびＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ2 膜においては、粒径７ｎｍ前後のＣｏＣｒＰｔ結晶粒の粒界にＳｉＯ2 またはＴｉＯ2 が析出してＣｏＣｒＰｔ結晶粒を取り囲んでおり、その粒界幅は１〜２ｎｍ程度である。
【０００３】
このようなグラニュラー膜では、磁性粒子間の交換結合を断ち切って磁気的な分離を促すことで、各磁性粒子が磁気的に互いに独立に振舞うようにすることが、超高密度記録を実現する上で重要である。
【特許文献１】特開２００６−１９０４８７号公報
【特許文献２】特開２００７−２７０２４８号公報
【特許文献３】特開２００７−３５１３９号公報
【特許文献４】特開２００７−９５３７０号公報
【特許文献５】特開２００７−３５４３７号公報
【特許文献６】特開２００７−１１６０９７号公報
【非特許文献１】IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS,VOL.43,NO.6,2007
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、粒界材料としてＳｉＯ2 やＴｉＯ2 を用いた上述の従来のグラニュラー膜では、磁性粒子間の磁気的な分離は必ずしも十分ではなかった。
そこで、この発明が解決しようとする課題は、磁性粒子間の磁気的な分離を十分に行うことができ、しかも垂直磁気記録媒体を容易に製造することができる垂直磁気記録媒体の製造方法、そのような製造方法により製造される垂直磁気記録媒体およびこの垂直磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置を提供することである。
【０００５】
この発明が解決しようとする他の課題は、磁性粒子間の磁気的な分離を十分に行うことができ、しかも磁気記録媒体を容易に製造することができる磁気記録媒体の製造方法を提供することである。
この発明が解決しようとする他の課題は、磁性粒子間の磁気的な分離を十分に行うことができ、しかも磁気素子を容易に製造することができる磁気素子の製造方法を提供することである。
【０００６】
この発明が解決しようとするさらに他の課題は、各種の材料からなる多孔体を容易に製造することができる多孔体の製造方法を提供することである。
この発明が解決しようとするさらに他の課題は、基板上に素子層を形成した後、この基板を素子層にほとんど物理的損傷を与えることなく、低コストで容易に剥離することができ、機能素子を容易に製造することができる機能素子の製造方法を提供することである。
【０００７】
この発明が解決しようとするさらに他の課題は、基板上に素子層を形成した後、この基板を素子層にほとんど物理的損傷を与えることなく、低コストで容易に剥離することができ、半導体素子を容易に製造することができる半導体素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、第１の発明は、
基板上に磁性粒子とこの磁性粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなるグラニュラー膜を形成する工程と、
上記グラニュラー膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程と
を有する垂直磁気記録媒体の製造方法である。
【０００９】
第２の発明は、
基板上に磁性粒子とこの磁性粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなるグラニュラー膜を形成する工程と、
上記グラニュラー膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程とを実施することにより製造される垂直磁気記録媒体である。
【００１０】
第１および第２の発明においては、グラニュラー膜のうちのＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去したものが磁気記録層となる。この磁気記録層における磁性粒子間の磁気的な分離をより確実に行う観点より、好適には、グラニュラー膜のうちのＭｏＣｕＯの全部をウエットエッチングにより除去する。このウエットエッチングは、例えば、アルカリ溶液や水（純水など）などにより容易に行うことができる。アルカリ溶液としては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いることができる。磁性粒子は種々の磁性材料により形成することができ、必要に応じて選択されるが、具体的には、例えば、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ、ＦｅＰｔなどからなる。また、磁性粒子の形態は特に制限されず、柱状、球状、楕円体状などのいずれの形態であってもよい。典型的には、グラニュラー膜を形成する前に基板上にシード層および下地層を順次形成しておくが、これに限定されるものではない。基板、シード層および下地層の材料としては、従来公知のものを用いることができる。グラニュラー膜の形成方法としては種々の方法を用いることができ、必要に応じて選択されるが、具体的には、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法などを用いることができる。
【００１１】
垂直磁気記録媒体は、例えば、熱アシスト磁気記録用垂直磁気記録媒体として用いることができる。ここで、熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ；Heat-Assisted Magnetic Recording）（例えば、非特許文献１参照。）は、異方性定数Ｋｕが大きな記録媒体に対して、記録するときだけ例えば微小スポットに絞り込んだレーザービームを当てて記録媒体の温度を上げ、保磁力Ｈc を下げて記録し、記録後すぐに温度を下げて熱減磁を抑える、という方法である。１Ｔビット／ｉｎｃｈ2 を大きく超えるような超高密度記録を実現するためには、磁気ヘッドの記録能力と記録媒体の熱揺らぎ耐性とを両立させなければならない。つまり記録媒体としては、微小記録を熱揺らぎに耐えて可能にする必要があるため、異方性定数Ｋｕを大きくする必要がある。これは記録媒体の保磁力Ｈc が増大することを意味するが、実際にはそのように大きなＨc を持った記録媒体に書き込む能力を持つ磁気ヘッドは存在しない。熱アシスト磁気記録は、この問題を克服する一つの手段である。この熱アシスト磁気記録用垂直磁気記録媒体を考えたとき、明確な記録マークを作るためには、熱の制御が非常に重要になってくる。第１および第２の発明による垂直磁気記録媒体は、グラニュラー膜のうちのＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去することによりこの除去部は空隙となるため、磁性粒子の粒界にＳｉＯ2 やＴｉＯ2 などが存在するグラニュラー膜を磁気記録層に用いた従来の垂直磁気記録媒体に比べて熱の拡散を抑制することができる。このため、第１および第２の発明による垂直磁気記録媒体は、熱アシスト磁気記録用垂直磁気記録媒体として好適なものである。
【００１２】
第３の発明は、
基板上に磁性粒子とこの磁性粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなるグラニュラー膜を形成する工程と、
上記グラニュラー膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程とを実施することにより製造される垂直磁気記録媒体を有する磁気記録再生装置である。
【００１３】
この磁気記録再生装置には、記録および再生の両方とも可能なもの、記録および再生の一方のみ可能なものが含まれる。垂直磁気記録媒体は、この磁気記録再生装置のハードディスクに用いて好適なものである。
【００１４】
第４の発明は、
基板上に磁性粒子とこの磁性粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなるグラニュラー膜を形成する工程と、
上記グラニュラー膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程と
を有する磁気記録媒体の製造方法である。
この磁気記録媒体には、垂直磁気記録媒体のほか、水平磁気記録媒体も含まれる。
【００１５】
第５の発明は、
基板上に磁性粒子とこの磁性粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなるグラニュラー膜を形成する工程と、
上記グラニュラー膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程と
を有する磁気素子の製造方法である。
この磁気素子には、例えば、磁気ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）などの磁気メモリや磁気抵抗効果素子などの各種のものが含まれる。
【００１６】
第６の発明は、
基板上に粒子とこの粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなる膜を形成する工程と、
上記膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程と
を有する多孔体の製造方法である。
【００１７】
粒子の材料は各種のものであってよく、導電性、非導電性のいずれであってもよい。例えば、導電材料からなる粒子を用いた場合には導電性多孔体を製造することができる。この導電性多孔体は電極として用いることができる。例えば、半導体からなる粒子を用いた場合には半導体多孔体電極を製造することができる。この半導体多孔体電極は、例えば、色素増感光電変換素子の半導体電極として用いて好適なものである。また、カーボンからなる粒子を用いた場合にはカーボン多孔体電極を製造することができる。このカーボン多孔体電極は、例えば、燃料電池の電極として用いて好適なものである。粒子の形態や大きさは特に制限されず、必要に応じて選択される。
【００１８】
第７の発明は、
基板上にＭｏＣｕＯ層を形成する工程と、
上記ＭｏＣｕＯ層上に素子層を形成する工程と、
上記ＭｏＣｕＯ層をウエットエッチングにより除去する工程と
を有する機能素子の製造方法である。
【００１９】
機能素子は、例えば、半導体素子、圧電素子、焦電素子、光学素子（非線形光学結晶を用いる第２次高調波発生素子など）、誘電体素子（強誘電体素子を含む）、超伝導素子などである。半導体素子は、例えば、発光素子、受光素子、電子走行素子などである。発光素子は、例えば、半導体レーザや発光ダイオードなどである。受光素子は、フォトダイオードなどである。電子走行素子は、高電子移動度トランジスタなどの電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）やヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）などのバイポーラトランジスタのようなトランジスタに代表されるものである。素子層の構成および材料は、機能素子の種類、機能素子に持たせる機能などに応じて適宜選ばれる。半導体素子の素子層の材料は、例えば、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体のほか、他のウルツ鉱型（wurtzit)構造、より一般的には六方晶系の結晶構造を有する他の半導体、例えばＺｎＯ、α−ＺｎＳ、α−ＣｄＳ、α−ＣｄＳｅなど、さらにはＣｒＮ（１１１）などの他の結晶構造を有する各種の半導体からなるものであってもよい。圧電素子、焦電素子、光学素子、誘電体素子、超伝導素子などでは、六方晶系の結晶構造を有する酸化物などの各種の材料を用いることができる。
【００２０】
第８の発明は、
基板上にＭｏＣｕＯ層を形成する工程と、
上記ＭｏＣｕＯ層上に複数の凸部を形成する工程と、
上記凸部の間の凹部に、その底面を底辺とする三角形状の断面形状となる状態を経て第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を成長させる工程と、
上記第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層から第２の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を横方向成長させる工程と、
上記第２の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層上に素子層を構成する窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を成長させる工程と、
上記ＭｏＣｕＯ層をウエットエッチングにより除去する工程と
を有することを特徴とする半導体素子の製造方法である。
【００２１】
半導体素子は、例えば、発光素子、受光素子、電子走行素子などである。
ＭｏＣｕＯ層の厚さは、適宜選択することができるが、一般的には１０ｎｍ〜１０μｍである。
【００２２】
第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層および第２の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の導電型は問わず、ｐ型、ｎ型、ｉ型のいずれであってもよく、互いに同一導電型であってもそうでなくてもよい。典型的には、第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を成長させる際に、凹部の底面との界面から基板の一主面に対して垂直方向に転位が発生し、この転位が上記の三角形状の断面形状となる状態の第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の斜面またはその近傍に到達したとき、上記の一主面に平行な方向に、三角形状部から遠ざかるように屈曲する。また、好適には、第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の成長初期に、凹部の底面に複数の微小核が生成し、これらの微小核が成長し合体して行く過程で基板の凹部の底面との界面から基板の一主面に対して垂直方向に発生する転位が、上記の一主面に平行な方向に繰り返し屈曲される。こうすることで、第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の成長時に上部に抜ける転位を少なくすることができる。
【００２３】
典型的には、ＭｏＣｕＯ層上に凸部と凹部とを交互に周期的に形成する。この場合、凸部および凹部の周期は例えば３〜５μｍである。また、凸部の底辺の長さと凹部の底辺の長さとの比は、好適には０．５〜３であり、最も好適には０．５付近である。ＭｏＣｕＯ層の一主面から見たこの凸部の高さは、好適には０．３μｍ以上、より好適には１μｍ以上である。この凸部は、好適には基板の一主面に対して傾斜した側面を有する。この凸部の断面形状は種々の形状であってよく、その側面も平面だけでなく曲面であってもよい。凹部の断面形状も種々の形状であってよい。第２の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の転位密度を最小化する観点より、好適には、凹部の深さ（凸部の高さと同じ）をｄ、凹部の底面の幅をＷg 、三角形状の断面形状となる状態の第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の斜面と基板の一主面とがなす角度をαとしたとき、２ｄ≧Ｗg ｔａｎαが成立するように、ｄ、Ｗg 、αを決める。αは通常一定であるため、この式が成立するようにｄ、Ｗg を決める。ｄは、大きすぎると原料ガスが凹部の内部に十分に供給されず、凹部の底面からの第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の成長に支障を来し、逆に小さすぎると基板の凹部だけでなく、その両側の凸部にも第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が成長してしまうため、これらを防止する観点より、一般的には０．５μｍ＜ｄ＜５μｍの範囲内に選ばれ、典型的には１．０±０．２μｍの範囲内に選ばれる。Ｗg は、一般的には０．５〜５μｍであり、典型的には２±０．５μｍの範囲内に選ばれる。また、凸部の上面の幅は、凸部の断面形状が三角形状の場合は０であるが、凸部の断面形状が台形状の場合は、この凸部は第２の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の横方向成長に使用する領域であるため、長ければ長いほど転位密度の少ない部分の面積を大きくすることができる。凸部の断面形状が台形状の場合、凸部の上面の幅は一般的には１〜１０００μｍ、例えば４±２μｍの範囲内であるが、これに限定されるものではない。
【００２４】
凸部または凹部は、例えば、基板上の一方向にストライプ状に延在するようにしてもよいし、少なくとも互いに交差する第１の方向および第２の方向にストライプ状に延在するようにすることにより凸部がｎ角形（ただし、ｎは３以上の整数）、具体的には三角形、四角形、五角形、六角形など、あるいはこれらの角部を切除したものや角が丸まっているもの、円形、楕円形、点状などの二次元パターンとなるようにしてもよい。好適な一つの例では、凸部が六角形の平面形状を有し、この凸部が蜂の巣状に二次元配列しており、この凸部を囲むように凹部が形成される。半導体素子が発光ダイオードである場合、こうすることにより、活性層から放出される光を３６０°の全方向に効率よく取り出すことができる。
【００２５】
凸部の材料は、各種のものであってよく、導電性の有無も問わないが、例えば、酸化物や窒化物や炭化物などの誘電体、金属や合金などの導電体（透明導電体を含む）などである。酸化物としては、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯx ）、酸化チタン（ＴｉＯx ）、酸化タンタル（ＴａＯx ）などを用いることができ、これらの二種類以上を混合して、または積層膜の形で用いることもできる。窒化物としては、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮx ）、ＴｉＮ、ＷＮ、ＣＮ、ＢＮ、ＬｉＮ、ＴｉＯＮ、ＳｉＯＮ、ＣｒＮ、ＣｒＮＯなどを用いることができ、これらの二種類以上を混合して、または積層膜の形で用いることもできる。炭化物としては、ＳｉＣ、ＨｆＣ、ＺｒＣ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＣｒＣなどを用いることができ、これらの二種類以上を混合して、または積層膜の形で用いることもできる。金属または合金としては、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｉｒ、ＡｇＮｉ、ＡｇＰｄ、ＡｕＮｉ、ＡｕＰｄ、ＡｌＣｕ、ＡｌＳｉ、ＡｌＳｉＣｕなどを用いることができ、これらの二種類以上を混合して、または積層膜の形で用いることもできる。透明導電体としては、ＩＴＯ（インジウム−スズ複合酸化物）、ＩＺＯ（インジウム−亜鉛複合酸化物）、ＺＯ（酸化亜鉛）、ＦＴＯ（フッ素ドープ酸化スズ）、酸化スズなどを用いることができ、これらの二種類以上を混合して、または積層膜の形で用いることもできる。さらに、以上の各種の材料を二種類以上混合して、または積層膜の形で用いることもできる。
【００２６】
例えば、半導体素子が発光ダイオードである場合には、第２の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層上に、素子層として、第１の導電型の第３の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層、活性層および第２の導電型の第４の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を順次成長させる。
【００２７】
第１〜第５の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層および活性層を構成する窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は、最も一般的には、ＡｌX Ｂy Ｇａ1-x-y-z Ｉｎz Ａｓu Ｎ1-u-v Ｐv （ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、０≦ｕ≦１、０≦ｖ≦１、０≦ｘ＋ｙ＋ｚ＜１、０≦ｕ＋ｖ＜１）からなり、より具体的には、ＡｌX Ｂy Ｇａ1-x-y-z Ｉｎz Ｎ（ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、０≦ｘ＋ｙ＋ｚ＜１）からなり、典型的には、ＡｌX Ｇａ1-x-z Ｉｎz Ｎ（ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｚ≦１）からなり、具体例を挙げると、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＩｎＮなどからなる。第１〜第５の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層および活性層を構成する窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は、例えばＧａＮにＢやＣｒなどを含ませると転位の屈曲を促進する効果があるので、ＢＧａＮ、ＧａＮにＢをドープしたＧａＮ：Ｂ、ＧａＮにＣｒをドープしたＧａＮ：Ｃｒなどからなるものであってもよい。特に最初に基板の凹部に成長させる第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層としては、好適には、ＧａＮ、ＩｎX Ｇａ1-x Ｎ（０＜ｘ＜０．５）、ＡｌX Ｇａ1-x Ｎ（０＜ｘ＜０．５）、ＡｌX Ｉｎy Ｇａ1-x-y Ｎ（０＜ｘ＜０．５、０＜ｙ＜０．２）からなるものが用いられる。第１の導電型はｎ型であってもｐ型であってもよく、それに応じて第２の導電型はｐ型またはｎ型である。また、基板上に最初に成長させるいわゆる低温バッファ層としてはＧａＮバッファ層、ＡｌＮバッファ層、ＡｌＧａＮバッファ層などが一般的に用いられるが、これらにＣｒをドープしたものやＣｒＮバッファ層などを用いてもよい。
【００２８】
第２の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の厚さは、必要に応じて選ばれ、典型的には数μｍ程度以下であるが、用途などによってはより厚く、例えば数１０〜３００μｍ程度であってもよい。
第１〜第５の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層および活性層を構成する窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の成長方法としては、例えば、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）、ハイドライド気相エピタキシャル成長あるいはハライド気相エピタキシャル成長（ＨＶＰＥ）、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）などの各種のエピタキシャル成長法を用いることができる。
第８の発明においては、その性質に反しない限り、第１および第２の発明に関連して説明したことが成立する。
【００２９】
上述のように構成されたこの発明においては、ＭｏＣｕＯはウエットエッチングにより極めて容易に除去することができることから、磁性粒子などの粒子とこの粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなるグラニュラー膜などの膜を形成した後に、ウエットエッチングによりこのＭｏＣｕＯの少なくとも一部を容易に除去することができ、この除去部に空隙を形成することができる。あるいは、基板上にＭｏＣｕＯ層を介して素子層を形成した後、ウエットエッチングによりこのＭｏＣｕＯ層を除去することにより、素子層から基板を容易に剥離することができる。
【発明の効果】
【００３０】
この発明によれば、磁性粒子間の磁気的な分離を十分に行うことができ、しかも垂直磁気記録媒体を容易に製造することができる。そして、この垂直磁気記録媒体を用いて高性能の磁気記録再生装置を実現することができる。
また、磁性粒子間の磁気的な分離を十分に行うことができ、しかも磁気記録媒体を容易に製造することができる。
また、磁性粒子間の磁気的な分離を十分に行うことができ、しかも磁気素子を容易に製造することができる。
また、各種の材料からなる多孔体を容易に製造することができる。
また、基板上に素子層を形成した後、この基板を素子層にほとんど物理的損傷を与えることなく、低コストで容易に剥離することができ、機能素子を容易に製造することができる。
また、基板上に素子層を形成した後、この基板を素子層にほとんど物理的損傷を与えることなく、低コストで容易に剥離することができ、半導体素子を容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１〜図３はこの発明の第１の実施形態による垂直磁気記録媒体の製造方法を示す。
この第１の実施形態においては、まず、図１Ａに示すように、非磁性材料からなる基板１１上に軟磁性裏打ち層１２、シード層１３および下地層１４を順次形成する。
【００３２】
ここで、基板１１としては、表面が平滑な非磁性基板を用いるのが望ましく、一般的には磁気記録媒体に用いられている従来公知のものを用いることができるが、具体的には、例えば、ガラス基板（特に、強化ガラス基板）、Ｓｉ基板、ＮｉＰめっきを施したＡｌ合金基板などを用いることができる。基板１１としては、光ディスクに用いられているポリカーボネートなどのプラスチック基板を用いることもできる。基板１１の厚さは特に制限されず、必要に応じて選ばれる。
【００３３】
軟磁性裏打ち層１２は、垂直磁気記録媒体の記録再生に用いる磁気ヘッドが発生する磁束を後述の磁気記録層１６に集中させるためのものである。この軟磁性裏打ち層１２の材料としては、一般的には磁気記録媒体に用いられている従来公知のものを用いることができるが、具体的には、例えば、微結晶構造のＦｅＴａＣ、ＦｅＳｉＡｌなどや、アモルファス構造のＣｏ合金であるＣｏＮｂＺｒ、ＣｏＴａＺｒなどを用いることができる。この軟磁性裏打ち層１２は単層構造であっても多層構造であってもよい。この軟磁性裏打ち層１２の厚さは特に制限されず、必要に応じて選ばれるが、例えば５０ｎｍ〜２μｍ程度である。
【００３４】
シード層１３は、その上に形成する後述の下地層１４の成長を制御するためのものである。このシード層１３の材料としては、従来公知のものを用いることができるが、具体的には、例えば、Ｔａ、ＮｉＴａ、ＮｉＴａＺｒなどのアモルファス材料を用いることができる。このシード層１３の厚さは特に制限されず、必要に応じて選ばれるが、例えば１〜１０ｎｍ程度である。
【００３５】
下地層１４は、その上に形成される後述のグラニュラー膜１５の結晶配向性などを制御するためのものである。この下地層１４の材料としては、従来公知のものを用いることができるが、六方最密充填構造（ＨＣＰ）または面心立方構造（ＦＣＣ）の金属や合金などを用いることが望ましく、例えば、Ｒｕなどを用いることができる。この下地層１４の厚さは特に制限されず、必要に応じて選ばれるが、例えば１〜２０ｎｍ程度である。
【００３６】
次に、図１Ｂに示すように、例えばスパッタリング法や真空蒸着法などにより、下地層１４上に、磁性粒子１５ａとこの磁性粒子１５ａを取り囲むＭｏＣｕＯ１５ｂとからなるグラニュラー膜１５を形成する。具体的には、例えば、磁性粒子１５ａの形成用の磁性材料とＭｏＣｕＯとを、下地層１４の表面にほぼ垂直な方向から同時に堆積させる。この場合、この磁性粒子１５ａは下地層１４の面に垂直な柱状結晶として成長し、磁化容易軸は下地層１４の面に垂直である。このグラニュラー膜１５の平面図を図２に示す。このグラニュラー膜１５の各磁性粒子１５ａの断面寸法および磁性粒子１５ａ間の間隔は一般的には互いに異なるが、図１Ｂにおいては簡単のため、各磁性粒子１５ａの断面寸法および間隔が互いに同じであるとして図示している。
【００３７】
次に、図３に示すように、エッチング液としてアルカリ溶液または水（純水など）を用いてグラニュラー膜１５をウエットエッチングすることにより、粒界材料としてのＭｏＣｕＯ１５ｂを全てエッチング除去する。こうしてＭｏＣｕＯ１５ｂが除去された部分には空隙が形成される。こうして、磁性粒子１５ａからなり、各磁性粒子１５ａ間が空隙により隔てられた磁気記録層１６が形成される。この磁気記録層１６の平面図を図４に示す。この磁気記録層１６は垂直磁気記録膜からなる。
【００３８】
次に、図５に示すように、磁気記録層１６上に保護層１７を形成する。この保護層１７の材料としては従来公知のものを用いることができるが、具体的には、例えば、アモルファスカーボン、酸化アルミニウムなどを用いることができる。この保護層１７の厚さは特に制限されず、必要に応じて選択されるが、例えば１〜１５ｎｍである。
以上のようにして、目的とする垂直磁気記録媒体を製造することができる。
【００３９】
実施例について説明する。
基板１１として表面が平滑なガラス基板を用いた。このガラス基板上に、ＤＣスパッタリング法により、まずシード層１３としてＴａ膜を厚さ２ｎｍ形成し、その上に下地層１４としてＲｕ膜を厚さ１８ｎｍ形成し、その上にグラニュラー膜１５としてＣｏＰｔ−ＭｏＣｕＯグラニュラー膜を厚さ１０ｎｍ形成した。このＣｏＰｔ−ＭｏＣｕＯグラニュラー膜におけるＣｏＰｔの組成（原子％）はＣｏ80Ｐｔ20、ＭｏＣｕＯの組成（原子％）は（Ｍｏ70Ｃｕ30）40Ｏ60である。
【００４０】
ＤＣスパッタリングの条件は下記のとおりである。
真空度：１．０×１０-8Ｔｏｒｒ
Ｔａ膜：１５０Ｗ、Ａｒガス圧４．０ｍＴｏｒｒ
Ｒｕ膜：１５０Ｗ、Ａｒガス圧５．０ｍＴｏｒｒ／１１．０ｍＴｏｒｒ
（Ｒｕ膜は互いに異なるＡｒガス圧を用いて形成した２層のＲｕ膜からなる)
ＣｏＰｔ−ＭｏＣｕＯグラニュラー膜: ＣｏＰｔ１００Ｗ、ＭｏＣｕＯ３０Ｗ、Ａｒガス圧１３．０ｍＴｏｒｒ
【００４１】
次に、こうしてＣｏＰｔ−ＭｏＣｕＯグラニュラー膜を形成したガラス基板を東京応化製ＮＭＤ−３溶液（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）２．３８％水溶液）中に３分間浸漬してウエットエッチングを行い、ＣｏＰｔ−ＭｏＣｕＯグラニュラー膜のＭｏＣｕＯを除去した。その後、純水で十分に洗浄を行った。こうしてＣｏＰｔ磁性粒子が空隙により隔てられた磁気記録層１６が形成された。
【００４２】
上述のウエットエッチングを行う前およびウエットエッチングを行った後の試料の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察した。ウエットエッチングを行う前の試料の表面のＳＥＭ像（倍率１００００倍）を図６に示す。また、ウエットエッチングを行った後の試料の表面のＳＥＭ像（倍率１００００倍）を図７に示す。図７より、高さ１０ｎｍの柱状のＣｏＰｔ磁性粒子が１ｎｍ程度の幅の空隙を持って分散していることが分かる。
【００４３】
上述のウエットエッチングを行う前およびウエットエッチングを行った後の試料についてＫｅｒｒ効果測定器を用いてＭ（磁化）−Ｈ（磁界）ループを測定した。ウエットエッチングを行う前の試料のＭ−Ｈループの測定結果を図８に示す。また、ウエットエッチングを行った後の試料のＭ−Ｈループの測定結果を図９に示す。図８と図９とを比較すると、図９の方が保磁力Ｈc が高いことから、ウエットエッチングを行った後の試料では、ＣｏＰｔ磁性粒子の物理的な分離が行われたことが確認された。
【００４４】
以上のように、この第１の実施形態によれば、磁気記録層１６が、磁性粒子１５ａが空隙を隔てて配列した構造を有することにより、従来のように磁性粒子がＳｉＯ2 やＴｉＯ2 などからなる粒界材料により取り囲まれたグラニュー膜からなる磁気記録層に比べて、磁性粒子１５ａ間の磁気的な分離を十分に行うことができ、各磁性粒子１５ａが磁気的に互いに独立に振舞うことができる。このため、この垂直磁気記録媒体では超高密度記録を容易に実現することができる。また、磁気記録層１６は、磁性粒子１５ａとこの磁性粒子１５ａを取り囲むＭｏＣｕＯ１５ｂとからなるグラニュラー膜１５をウエットエッチングしてＭｏＣｕＯ１５ｂを除去するだけで極めて容易に形成することができるため、垂直磁気記録媒体の製造コストを低く抑えることができる。さらに、このウエットエッチングのエッチング液としては、無害なアルカリ溶液または水を用いることができるため、環境に対する負荷が少なく、安全性も高い。
【００４５】
この垂直磁気記録媒体は、熱アシスト磁気記録に用いて好適なものである。すなわち、磁気記録層１６は、磁性粒子１５ａの粒界が空隙となっているため、熱アシスト磁気記録を行ったとき、熱は磁気記録層１６の面内方向へは拡散せず、主に垂直方向へ拡散する。このため、微小で明確な記録マークを作製することができ、超高密度記録を実現することができる。
この超高密度記録が可能な垂直磁気記録媒体は、磁気記録再生装置のハードディスクに適用して好適なものである。
【００４６】
次に、この発明の第２の実施形態について説明する。この第２の実施形態においては、色素増感太陽電池などの色素増感光電変換素子（例えば、特許文献４参照。）に用いる色素増感半導体電極の製造方法について説明する。
この第２の実施形態においては、まず、図１０Ａに示すように、透明導電性基板２１上に、半導体微粒子２２ａとこの半導体微粒子２２ａを取り囲むＭｏＣｕＯ２２ｂとからなるグラニュラー膜２２を形成する。
【００４７】
透明導電性基板２１は、導電性または非導電性の透明支持基板上に透明導電膜を形成したものであっても、全体が導電性の透明基板であってもよい。この透明支持基板の材質は特に制限されず、透明であれば種々の基材を用いることができる。この透明支持基板は、色素増感光電変換素子外部から侵入する水分やガスの遮断性、耐溶剤性、耐候性などに優れているものが好ましく、具体的には、石英、サファイア、ガラスなどの透明無機基板、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンなどの透明プラスチック基板が挙げられ、これらの中でも特に可視光領域の透過率が高い基板を用いるのが好ましいが、これらに限定されるものではない。この透明支持基板の厚さは特に制限されず、光の透過率、色素増感光電変換素子の内部と外部との遮断性などによって自由に選択することができる。
【００４８】
半導体微粒子２２ａの材料としては、シリコンに代表される元素半導体のほかに、各種の化合物半導体、ペロブスカイト構造を有する化合物などを使用することができる。これらの半導体は、光励起下で伝導帯電子がキャリアーとなり、アノード電流を与えるｎ型半導体であることが好ましい。これらの半導体は、具体的に例示すると、ＴｉＯ2 、ＺｎＯ、ＷＯ3 、Ｎｂ2 Ｏ5 、ＴｉＳｒＯ3 、ＳｎＯ2 などであり、これらの中でもアナターゼ型のＴｉＯ2 が特に好ましい。半導体の種類はこれらに限定されるものではなく、また、これらを２種類以上混合して用いることもできる。さらに、半導体微粒子は粒子状、チューブ状、棒状など必要に応じて様々な形態を取ることが可能である。半導体微粒子２２ａの粒径に特に制限はないが、例えば平均粒径で１〜２００ｎｍが好ましく、特に好ましくは５〜１００ｎｍである。
【００４９】
次に、図１０Ｂに示すように、エッチング液としてアルカリ溶液または水（純水など）を用いてグラニュラー膜２２をウエットエッチングすることにより、粒界材料としてのＭｏＣｕＯ２２ｂを全てエッチング除去する。こうしてＭｏＣｕＯ２２ｂが除去された部分には空隙が形成される。こうして、半導体微粒子２２ａからなり、各半導体微粒子２２ａ間が空隙により隔てられた半導体電極２３が形成される。
【００５０】
次に、半導体微粒子２２ａ同士を電気的にコンタクトさせ、膜強度の向上や透明導電性基板２１との密着性の向上を図るために、半導体電極２３の焼成を行う。焼成温度の範囲に特に制限はないが、温度を上げ過ぎると透明導電性基板２１の抵抗が高くなってしまい、溶融することもあるため、通常は４５０〜７００℃であり、好適には４５０〜６５０℃である。また、焼成時間も特に制限はないが、通常は１０分〜１０時間程度である。焼成は、必要に応じて、上述のウエットエッチングを行う前に行ってもよい。
【００５１】
次に、半導体電極２３に増感用の色素を担持させる。この色素としては、増感作用を示すものであれば特に制限はないが、半導体電極２３に吸着する酸官能基を有するものが好ましく、具体的にはカルボキシ基、リン酸基を有するものが好ましく、この中でも特にカルボキシ基を有するものが好ましい。色素の具体例を挙げると、例えば、ローダミンＢ、ローズベンガル、エオシン、エリスロシンなどのキサンテン系色素、メロシアニン、キノシアニン、クリプトシアニンなどのシアニン系色素、フェノサフラニン、カブリブルー、チオシン、メチレンブルーなどの塩基性染料、クロロフィル、亜鉛ポルフィリン、マグネシウムポルフィリンなどのポルフィリン系化合物が挙げられ、その他のものとしてはアゾ色素、フタロシアニン化合物、クマリン系化合物、ビピリジン錯化合物、アントラキノン系色素、多環キノン系色素などが挙げられる。これらの中でも、リガンド（配位子）がピリジン環またはイミダゾリウム環を含み、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｏ、ＦｅおよびＣｕからなる群より選ばれた少なくとも一種の金属の錯体の色素は量子収率が高く好ましい。特に、シス−ビス（イソチオシアナート）−Ｎ，Ｎ−ビス（２，２’−ジピリジル−４，４’−ジカルボン酸）−ルテニウム（II）またはトリス（イソチオシアナート）−ルテニウム（II）−２，２' ：６' ，２" −ターピリジン−４，４' ，４" −トリカルボン酸を基本骨格とする色素分子は吸収波長域が広く好ましい。ただし、色素はこれらのものに限定されるものではなく、また、これらの色素を二種類以上混合して用いてもよい。
【００５２】
半導体電極２３への色素の吸着方法に特に制限はないが、上記の色素を例えばアルコール類、ニトリル類、ニトロメタン、ハロゲン化炭化水素、エーテル類、ジメチルスルホキシド、アミド類、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、３−メチルオキサゾリジノン、エステル類、炭酸エステル類、ケトン類、炭化水素、水などの溶媒に溶解させ、この色素溶液に半導体電極２３を浸漬したり、この色素溶液を半導体電極２３上に塗布したりすることができる。
【００５３】
色素増感光電変換素子を製造するには、図示は省略するが、上記の透明導電性基板１と対極基板とを色素増感半導体層２３および対極基板が所定の間隔、例えば１〜１００μｍ、好ましくは１〜５０μｍの間隔をおいて互いに対向するように配置するとともに、封止材によって電解質層が封入される空間を作り、この空間に予め形成された注液口から電解質層を注入する。その後、この注液口を塞ぐ。これによって、色素増感光電変換素子が製造される。
【００５４】
対極基板は、透明または不透明の基板上に対極を形成したものである。対極は導電性物質であれば任意のものを用いることができるが、絶縁性の物質でも色素増感半導体層に面している側に導電性の触媒層が設置されていれば、これも使用可能である。ただし、対極の材料としては電気化学的に安定である材料を用いることが好ましく、具体的には、白金、金、カーボン、導電性ポリマーなどを用いることが望ましい。また、酸化還元の触媒効果を向上させる目的で、色素増感半導体層２３に面している側は微細構造で表面積が増大していることが好ましく、例えば、白金であれば白金黒状態に、カーボンであれば多孔質状態になっていることが望まれる。白金黒状態は白金の陽極酸化法、白金化合物の還元処理などによって、また多孔質状態のカーボンは、カーボン微粒子の焼結や有機ポリマーの焼成などの方法により形成することができる。
【００５５】
電解質は、ヨウ素（Ｉ2 ）と金属ヨウ化物もしくは有機ヨウ化物との組み合わせ、臭素（Ｂｒ2 ）と金属臭化物あるいは有機臭化物との組み合わせのほか、フェロシアン酸塩／フェリシアン酸塩やフェロセン／フェリシニウムイオンなどの金属錯体、ポリ硫化ナトリウム、アルキルチオール／アルキルジスルフィドなどのイオウ化合物、ビオロゲン色素、ヒドロキノン／キノンなどを用いることができる。上記金属化合物のカチオンとしてはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｓなど、上記有機化合物のカチオンとしてはテトラアルキルアンモニウム類、ピリジニウム類、イミダゾリウム類などの４級アンモニウム化合物が好ましいが、これらに限定されるものではなく、また、これらを２種類以上混合して用いることもできる。この中でも、Ｉ2 とＬｉＩ、ＮａＩやイミダゾリウムヨーダイドなどの４級アンモニウム化合物とを組み合わせた電解質が好ましい。電解質塩の濃度は溶媒に対して０．０５〜１０Ｍが好ましく、０．０５〜５Ｍがより好ましく、０．２〜３Ｍがさらに好ましい。Ｉ2 やＢｒ2 の濃度は０．０００５〜１Ｍが好ましく、０．００１〜０．５Ｍがより好ましく、０．００１〜０．３Ｍがさらに好ましい。また、色素増感光電変換素子の開放電圧を向上させる目的で、４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジンやベンズイミダゾリウム類などの各種添加剤を加えることもできる。
【００５６】
上記電解質組成物を構成する溶媒として水、アルコール類、エーテル類、エステル類、炭酸エステル類、ラクトン類、カルボン酸エステル類、リン酸トリエステル類、複素環化合物類、ニトリル類、ケトン類、アミド類、ニトロメタン、ハロゲン化炭化水素、ジメチルスルホキシド、スルフォラン、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、３−メチルオキサゾリジノン、炭化水素などが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、また、これらを２種類以上混合して用いることもできる。さらに、溶媒としてテトラアルキル系、ピリジニウム系、イミダゾリウム系４級アンモニウム塩のイオン液体を用いることも可能である。
第２の実施形態によれば、色素増感光電変換素子に用いられる色素増感半導体電極２３を極めて容易に製造することができる。
【００５７】
次に、この発明の第３の実施形態について説明する。この第３の実施形態においては、多孔体電極の製造方法について説明する。
この第３の実施形態においては、まず、図１１Ａに示すように、基板３１上にＭｏＣｕＯ層３２を形成した後、このＭｏＣｕＯ層３２上に、柱状の導電性微粒子３３ａとこの導電性微粒子３３ａを取り囲むＭｏＣｕＯ３３ｂとからなる膜３３を形成する。導電性微粒子３３ａの材料としては種々の材料を用いることができるが、例えばカーボン、金属、合金などを用いることができる。
【００５８】
次に、図１１Ｂに示すように、エッチング液としてアルカリ溶液または水（純水など）を用いて、膜３３が形成された基板３１をウエットエッチングすることにより、粒界材料としてのＭｏＣｕＯ３３ｂおよび基板３１と膜３３との間のＭｏＣｕＯ層３２を全てエッチング除去する。こうしてＭｏＣｕＯ３３ｂが除去された部分には空隙が形成される。こうして、導電性微粒子３３ａからなり、各導電性微粒子３３ａ間が空隙により隔てられた多孔体電極３４が形成される。これと同時に、ＭｏＣｕＯ層３２が除去されることにより、多孔体電極３４から基板３１が剥離される。
【００５９】
この後、導電性微粒子３３ａ同士を電気的にコンタクトさせ、膜強度の向上や基板２１との密着性の向上を図るために、多孔体電極３４の焼成を行う。焼成は、必要に応じて、上述のウエットエッチングを行う前に行ってもよい。
この多孔体電極３４は、例えば、バイオ燃料電池の負極または正極に用いて好適なものである。この場合、この多孔体電極３４に、燃料の分解に必要な酵素、補酵素、電子メディエーターなどを固定化することができる（例えば、特許文献５参照）。
【００６０】
この第３の実施形態によれば、多孔体電極３４を極めて簡単に製造することができ、例えば、この多孔体電極３４の空隙に酵素などを担持させてバイオ燃料電池の負極または正極として用いることができる。
【００６１】
次に、この発明の第４の実施形態について説明する。この第４の実施形態においては、多孔体電極の製造方法について説明する。
この第４の実施形態においては、まず、図１２Ａに示すように、基板３１上にＭｏＣｕＯ層３２を形成した後、このＭｏＣｕＯ層３２上に、ほぼ球状の導電性微粒子３３ａとこの導電性微粒子３３ａを取り囲むＭｏＣｕＯ３３ｂとからなる膜３３を形成する。
【００６２】
次に、図１２Ｂに示すように、エッチング液としてアルカリ溶液または水（純水など）を用いて、膜３３が形成された基板３１をウエットエッチングすることにより、粒界材料としてのＭｏＣｕＯ３３ｂおよび基板３１と膜３３との間のＭｏＣｕＯ層３２を全てエッチング除去する。こうしてＭｏＣｕＯ３３ｂが除去された部分には空隙が形成される。こうして、ほぼ球状の導電性微粒子３３ａからなり、各導電性微粒子３３ａ間が空隙により隔てられた多孔体電極３４が形成される。これと同時に、ＭｏＣｕＯ層３２が除去されることにより、多孔体電極３４から基板３１が剥離される。
【００６３】
この後、導電性微粒子３３ａ同士を電子的にコンタクトさせ、膜強度の向上や基板２１との密着性の向上を図るために、多孔体電極３４の焼成を行う。
この多孔体電極３４は、例えば、バイオ燃料電池の負極または正極に用いて好適なものである。この場合、この多孔体電極３４に、燃料の分解に必要な酵素、補酵素、電子メディエーターなどを固定化することができる（例えば、特許文献５参照）。
この第４の実施形態によれば、第３の実施形態と同様な利点を得ることができる。
【００６４】
次に、この発明の第５の実施形態について説明する。この第５の実施形態においては、ＧａＮなどの窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた発光ダイオードの製造方法について説明する（例えば、特許文献６参照。）。
図１３Ａ〜Ｃ、図１４Ａ〜Ｃおよび図１５〜図１８はこの発光ダイオードの製造方法を工程順に示す。
【００６５】
この第５の実施形態においては、図１３Ａに示すように、まず、平坦な一主面を有する基板４１を用意し、この基板４１上にウエットエッチング可能な層としてＭｏＣｕＯ層４２を形成する。このＭｏＣｕＯ層４２は典型的にはｃ軸配向で形成するが、これに限定されるものではない。このＭｏＣｕＯ層４２の厚さは必要に応じて選択されるが、例えば１００ｎｍとする。このＭｏＣｕＯ層４２の形成方法も適宜選択されるが、例えば、ＤＣスパッタリング法や真空蒸着法などを用いる。基板４１としては、種々のものを用いることができ、必要に応じて選択される。例えば、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体と異なる物質からなる基板としては、サファイア（ｃ面、ａ面、ｒ面などを含み、これらの面からオフした面のものも含む）、ＳｉＣ（６Ｈ、４Ｈ、３Ｃを含む）、Ｓｉ、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＬｉＭｇＯ、ＧａＡｓ、スピネル（ＭｇＡｌ2 Ｏ4 、ＳｃＡｌＭｇＯ4 ）、ガーネット、ＣｒＮ（例えば、ＣｒＮ（１１１））などからなる基板を用いることができる。基板４１としては、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（ＧａＮ、ＡｌＧａＩｎＮ、ＡｌＮ、ＧａＩｎＮなど）からなる基板、取り分けＧａＮ基板を用いてもよい。あるいは、基板４１として、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体と異なる物質からなる基板、例えばサファイア基板上に窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を成長させたものを用いてもよい。
【００６６】
次に、このＭｏＣｕＯ層４２上に、断面形状が二等辺三角形状の凸部４３を所定の平面形状で周期的に形成する。凸部４３の間には逆台形状の断面形状を有する凹部４４が形成される。凸部４３および凹部４４の平面形状は各種の平面形状とすることができるが、例えば、図１９に示すように、凸部４３および凹部４４とも一方向に延在するストライプ形状を有する場合や、図２０に示すように、凸部４３が六角形の平面形状を有し、これを蜂の巣状に二次元配列した場合などである。典型的には、図１９における点線の方向（ストライプに直交する方向）が後述の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６のａ軸と平行となり、図２０における点線の方向（最隣接の凸部４３間を結ぶ方向）が、後述の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６のｍ軸と平行となるようにする。凸部４３の材料としてはすでに述べたものを用いることができるが、好適には屈折率が１．０〜２．３の誘電体が用いられ、中でも加工の容易さなどの観点から、好適には例えばＳｉＯ2 、ＳｉＮ、ＳｉＯＮなどが用いられる。
【００６７】
ＭｏＣｕＯ層４２上に断面形状が二等辺三角形状の凸部４３を形成するためには、従来公知の方法を用いることができる。例えば、ＣＶＤ法、真空蒸着法、スパッタリング法などによりＭｏＣｕＯ層４２の全面に凸部４３の材料となる膜（例えば、ＳｉＯ2 膜やＳｉＮ膜など）を形成する。次に、この膜上に所定形状のレジストパターンをリソグラフィーにより形成する。次に、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法などにより、テーパーエッチングが行われる条件で、このレジストパターンをマスクとしてこの膜をエッチングすることにより、断面形状が二等辺三角形状の凸部４３が形成される。一例を挙げると、厚さが約１．５μｍのＳｉＯ2 膜を形成し、これをパターニングすることにより約１．５μｍ間隔の凸部４３を形成する。
【００６８】
次に、サーマルクリーニングなどを行うことによりＭｏＣｕＯ層４２および凸部４３の表面を清浄化した後、その上に従来公知の方法により例えば５５０℃程度の成長温度で例えばＧａＮバッファ層、ＡｌＮバッファ層、ＣｒＮバッファ層、ＣｒドープＧａＮバッファ層あるいはＣｒドープＡｌＮバッファ層（図示せず）を成長させる。次に、例えばＭＯＣＶＤ法により窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体のエピタキシャル成長を行う。この窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体は例えばＧａＮである。このとき、図１３Ｂに示すように、まず凹部４４の底面から成長を開始させ、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる微小核４５を複数生成させる。次に、図１３Ｃに示すように、微小核４５の成長および合体の過程を経て、凹部４４の底面を底辺とし、基板４１の主面に対して傾斜したファセットを斜面に有する二等辺三角形状の断面形状となるように窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６を成長させる。この例では、この二等辺三角形状の断面形状の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の高さは凸部４３の高さより大きい。例えば、この窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の延在方向はその〈１−１００〉方向であり、その斜面のファセットは（１−１０１）面である。この窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６は、アンドープであっても、ｎ型不純物またはｐ型不純物をドープしてもよい。この窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の成長条件については後述する。窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の延在方向はその〈１１−２０〉方向であってもよい。
【００６９】
引き続いて、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の成長をその斜面のファセット面方位を維持しながら行うことにより、図１４Ａに示すように、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の両端部が凸部４３の側面の下部まで成長して断面形状が五角形状となる状態とする。
次に、成長条件を横方向成長が支配的となる条件に設定して成長を続けると、図１４Ｂに示すように、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６は、矢印で示すように横方向成長して断面形状が六角形状となる状態で凸部４３の上に広がって行く。図１４Ｂ中、点線は成長途中の成長界面を示す（以下同様）。
【００７０】
さらに横方向成長を続けると、図１４Ｃに示すように、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６はその厚さを増しながら成長し、遂には隣接する凹部４４から成長した窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６同士が凸部４３上で接触し、会合する。
引き続いて、図１４Ｃに示すように、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６をその表面が基板４１の主面と平行な平坦面となるまで横方向成長させる。こうして成長された窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６は、凹部４４の上の部分の転位密度が極めて低くなる。
【００７１】
次に、図１５に示すように、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６上に、例えばＭＯＣＶＤ法により、ｎ型窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４７、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた活性層４８およびｐ型窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４９を順次エピタキシャル成長させる。この場合、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６はｎ型であるとする。
【００７２】
上記の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の成長原料は、例えば、Ｇａの原料としてはトリエチルガリウム（（Ｃ2 Ｈ5 ）3 Ｇａ、ＴＥＧ）またはトリメチルガリウム（（ＣＨ3 ）3 Ｇａ、ＴＭＧ）、Ａｌの原料としてはトリメチルアルミニウム（（ＣＨ3 ）3 Ａｌ、ＴＭＡ）、Ｉｎの原料としてはトリエチルインジウム（（Ｃ2 Ｈ5 ）3 Ｉｎ、ＴＥＩ）またはトリメチルインジウム（（ＣＨ3 ）3 Ｉｎ、ＴＭＩ）を、Ｎの原料としてはアンモニア（ＮＨ3 ）を用いる。ドーパントについては、ｎ型ドーパントとしては例えばシラン（ＳｉＨ4 ）あるいはジシラン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）を、ｐ型ドーパントとしては例えばビス（メチルシクロペンタジエニル）マグネシウム（（ＣＨ3 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｍｇ）、ビス（エチルシクロペンタジエニル）マグネシウム（（Ｃ2 Ｈ5 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｍｇ）あるいはビス（シクロペンタジエニル）マグネシウム（（Ｃ5 Ｈ5 ）2 Ｍｇ）を用いる。また、上記の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の成長時のキャリアガス雰囲気としては、例えば、Ｈ2 ガスが用いられる。
【００７３】
次に、こうして窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を成長させた基板４１をＭＯＣＶＤ装置から取り出す。
次に、ｐ型窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４９上にｐ側電極５０を形成する。ｐ側電極５０の材料としては、例えば、高反射率を有するオーミック金属を用いるのが好ましい。
【００７４】
この後、ｐ型窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４９のｐ型不純物を活性化するために、例えばＮ2 とＯ2 との混合ガス（組成は例えばＮ2 が９９％、Ｏ2 が１％）の雰囲気中において５５０〜７５０℃（例えば、６５０℃）あるいは５８０〜６２０℃（例えば、６００℃）の温度で熱処理を行う。ここで、例えば、Ｎ2 にＯ2 を混合することで活性化が起きやすくなる。また、例えば、Ｏ、Ｎと同様に電気陰性度の高いＦ、Ｃｌなどの原料としてハロゲン化窒素（ＮＦ3 、ＮＣｌ3 など）をＮ2 またはＮ2 とＯ2 との混合ガス雰囲気に混合するようにしてもよい。この熱処理の時間は例えば５分〜２時間あるいは４０分〜２時間、一般的には１０〜６０分程度である。熱処理の温度を比較的低くするのは、熱処理時の活性層４８などの劣化を防止するためである。なお、この熱処理は、ｐ型窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４９をエピタキシャル成長させた後、ｐ側電極５０を形成する前に行ってもよい。
【００７５】
次に、ｐ側電極５０上に基板貼り合わせ用の金属膜５１を形成する。この金属膜５１は例えばスパッタリング法や真空蒸着法により形成することができる。この金属膜５１は例えばＡｕからなるが、これに限定されるものではない。
一方、図１６に示すように、別途、支持基板５２の一方の主面上に基板貼り合わせ用の金属膜５３を形成したものを用意し、この支持基板５２の金属膜５３側を基板４１上の金属膜５１と貼り合わせる。この金属膜５１は例えばＡｕからなるが、これに限定されるものではない。支持基板５２は導電性、非導電性のいずれであってもよく、支持基板５２が非導電性の場合は金属膜５１、５３を介して発光ダイオードに電流を流すことが可能な構造を支持基板５２に持たせればよい。
【００７６】
次に、基板４１上にＭｏＣｕＯ層４２、凸部４３、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６、ｎ型窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４７、活性層４８、ｐ型窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４９、ｐ側電極５０および金属膜５１が形成されたものと支持基板５２上に金属膜５３が形成されたものとが貼り合わされたものを、エッチング液としてアルカリ溶液または水（純水など）を用いてウエットエッチングする。こうして、図１７に示すように、ＭｏＣｕＯ層４２が除去される。そして、こうしてＭｏＣｕＯ層４２が除去されることにより、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６から基板４１が剥離される。
【００７７】
次に、ＭｏＣｕＯ層４２が除去されることにより露出したｎ型の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６上にｎ側電極５４を形成する。このｎ側電極５４は、透明電極材料からなるものを用いる。
次に、この支持基板５２上に発光ダイオード構造を形成する窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が形成されたものをスクライビングしてバーを形成し、このバーをスクライビングすることでチップ化する。
以上により、目的とする発光ダイオードが製造される。この発光ダイオードは垂直電流注入型である。
【００７８】
この発光ダイオードの具体的な構造例について説明する。すなわち、例えば、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６がｎ型ＧａＮ層、ｎ型窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４７が下から順に、ｎ型ＧａＮ層およびｎ型ＧａＩｎＮ層、ｐ型窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４９が下から順に、ｐ型ＡｌＩｎＮ層、ｐ型ＧａＮ層およびｐ型ＧａＩｎＮ層である。活性層４８は例えばＧａＩｎＮ系の多重量子井戸（ＭＱＷ）構造（例えば、ＧａＩｎＮ量子井戸層とＧａＮ障壁層とを交互に積層したもの）を有し、この活性層４８のＩｎ組成は発光ダイオードの発光波長に応じて選ばれ、例えば発光波長４０５ｎｍでは〜１１％、４５０ｎｍでは〜１８％、５２０ｎｍでは〜２４％である。ｐ側電極５１の材料としては、例えばＡｇやＰｄ／Ａｇなどを用い、あるいは必要に応じてこれに加えてＴｉ、Ｗ、Ｃｒ、ＷＮ、ＣｒＮなどからなるバリアメタルを用いる。ｎ側電極５４としては、例えばＩＴＯからなるものを用いる。
【００７９】
こうして得られた図１８に示す発光ダイオードにおいては、ｐ側電極５０とｎ側電極５４との間に順方向電圧を印加して電流を流すことにより発光を行わせ、ｎ側電極５４側から外部に光を取り出す。活性層４８のＩｎ組成の選定により、赤色〜紫外の発光、取り分け青色発光、緑色発光または赤色発光を得ることができる。この場合、活性層４８から発生した光のうち、ｎ側電極５４側に向かう光は、凸部４３と窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６との界面で屈折した後、ｎ側電極５４を通って外部に出て行き、活性層４８から発生した光のうち、ｐ側電極５０に向かう光は、このｐ側電極５０で反射されてｎ側電極５４側に向かい、ｎ側電極５４を通って外部に出て行く。
【００８０】
この第５の実施形態においては、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の貫通転位密度を最小化するために、凹部４４の底面の幅Ｗg 、凹部４４の深さ、すなわち凸部４３の高さｄ、および、図１３Ｃに示す状態の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の斜面と基板４１の主面とのなす角度αが下記の式を満たすように決められている（図２１参照）。
２ｄ≧Ｗg ｔａｎα
例えば、Ｗg ＝２．１μｍ、α＝５９°の場合にはｄ≧１．７５μｍ、Ｗg ＝２μｍ、α＝５９°の場合にはｄ≧１．６６μｍ、Ｗg ＝１．５μｍ、α＝５９°の場合にはｄ≧１．２４５μｍ、Ｗg ＝１．２μｍ、α＝５９°の場合にはｄ≧０．９６６μｍとする。ただし、いずれの場合もｄ＜５μｍとするのが望ましい。
【００８１】
図１３ＢおよびＣならびに図１４Ａに示す工程における窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の成長時には、成長原料のＶ／ＩＩＩ比を高めに、成長温度を低めに設定するのが好ましい。具体的には、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の成長を１気圧の圧力条件下で行う場合は、成長原料のＶ／ＩＩＩ比を例えば１３０００±２０００の範囲、成長温度を例えば１１００±５０℃の範囲に設定するのが好ましい。成長原料のＶ／ＩＩＩ比については、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の成長をｘ気圧の圧力条件下で行う場合は、流速と圧力との関係を規定するベルヌーイの法則から、圧力の変化量を二乗した分のＶ／ＩＩＩ比、具体的には概ね（１３０００±２０００）×ｘ2 に設定するのが好ましい。例えば、０．９２気圧（７００Ｔｏｒｒ）で成長を行う場合は、成長原料のＶ／ＩＩＩ比を１１０００±１７００の範囲（例えば、１０５３０）に設定するのが好ましい。ｘは一般的には０．０１〜２気圧である。成長温度については、１気圧以下の圧力条件下で成長を行う場合は、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の横方向成長を抑え、凹部４４への窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の選択成長を容易にするため、より低い成長温度に設定するのが好ましい。例えば、０．９２気圧（７００Ｔｏｒｒ）で成長を行う場合は、成長温度を１０５０±５０℃の範囲（例えば、１０５０℃）に設定するのが好ましい。以上のようにすることで、図１３ＢおよびＣならびに図１４Ａに示すように窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６が成長する。この際、凸部４３上からは窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６は成長を開始しない。成長速度は一般的には０．５〜５．０μｍ／ｈ、好適には３．０μｍ／ｈ程度とする。窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６が例えばＧａＮ層の場合、原料ガスの流量は、例えば、ＴＭＧは２０ＳＣＣＭ、ＮＨ3 は２０ＳＬＭである。一方、図１４ＢおよびＣに示す工程における窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の成長（横方向成長）は、成長原料のＶ／ＩＩＩ比を低めに、成長温度を高めに設定する。具体的には、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の成長を１気圧の圧力条件下で行う場合は、成長原料のＶ／ＩＩＩ比を例えば５０００±２０００の範囲、成長温度を例えば１２００±５０℃の範囲に設定する。成長原料のＶ／ＩＩＩ比については、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の成長をｘ気圧の圧力条件下で行う場合は、流速と圧力との関係を規定するベルヌーイの法則から、圧力の変化量を二乗した分のＶ／ＩＩＩ比、具体的には概ね（５０００±２０００）×ｘ2 に設定するのが好ましい。例えば、０．９２気圧（７００Ｔｏｒｒ）で成長を行う場合は、成長原料のＶ／ＩＩＩ比を４２００±１７００の範囲（例えば、４２３２）に設定するのが好ましい。成長温度については、１気圧以下の圧力条件下で成長を行う場合は、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の表面の荒れを防止し、横方向成長を良好に行うため、より低い成長温度に設定するのが好ましい。例えば、０．９２気圧（７００Ｔｏｒｒ）で成長を行う場合は、成長温度を１１５０±５０℃の範囲（例えば、１１１０℃）に設定するのが好ましい。窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６が例えばＧａＮ層の場合、原料ガスの流量は、例えば、ＴＭＧは４０ＳＣＣＭ、ＮＨ3 は２０ＳＬＭである。こうすることで、図１４ＢおよびＣに示すように窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６が横方向成長する。
【００８２】
この第５の実施形態によれば、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の貫通転位は基板４１上の凸部４３の中央部近傍に集中し、その他の部分の転位密度は例えば６×１０7 ／ｃｍ2 程度と大幅に低減される。このため、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６およびその上に成長される活性層４８などの窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の結晶性は大幅に向上し、非発光中心なども大幅に減少する。これらによって、発光効率が極めて高い窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体系発光ダイオードを得ることができる。
【００８３】
加えて、この窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体系発光ダイオードの製造に必要なエピタキシャル成長は１回で済み、しかも成長マスクが不要である。また、凸部４３はＭｏＣｕＯ層４２上に凸部４３の材料となる膜、例えばＳｉＯ2 膜、ＳｉＯＮ膜、ＳｉＮ膜、ＣｒＮ膜、ＣｒＯＮ膜などの膜を形成し、これをエッチング、粉末ブラスト法、サンドブラスト法などにより加工するだけで形成することができる。このため、凹凸加工が困難なサファイア基板などの基板４１の加工が不要であるため、製造工程が簡単であり、低コストで垂直電流注入型の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体系発光ダイオードを製造することができる。さらに、ＭｏＣｕＯ層４２をウエットエッチングにより除去することにより基板４１を容易に剥離することができるため、必要に応じて鏡面研磨を行って基板４１を繰り返して再利用することができ、これによって資源の有効利用を図ることができるとともに、発光ダイオードの製造コストの低減を図ることができる。
【００８４】
以上、この発明の実施形態および実施例について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態および実施例に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態および実施例において挙げた数値、構造、形状、材料、原料、プロセスなどはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれらと異なる数値、構造、形状、材料、原料、プロセスなどを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】この発明の第１の実施形態による垂直磁気記録媒体の製造方法を説明するための断面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態による垂直磁気記録媒体の製造方法を説明するための平面図である。
【図３】この発明の第１の実施形態による垂直磁気記録媒体の製造方法を説明するための断面図である。
【図４】この発明の第１の実施形態による垂直磁気記録媒体の製造方法を説明するための平面図である。
【図５】この発明の第１の実施形態による垂直磁気記録媒体の製造方法を説明するための断面図である。
【図６】この発明の実施例においてウエットエッチングを行う前の試料の表面のＳＥＭ像を示す図面代用写真である。
【図７】この発明の実施例においてウエットエッチングを行った後の試料の表面のＳＥＭ像を示す図面代用写真である。
【図８】この発明の実施例においてウエットエッチングを行う前の試料について測定したＭ−Ｈループを示す略線図である。
【図９】この発明の実施例においてウエットエッチングを行った後の試料について測定したＭ−Ｈループを示す略線図である。
【図１０】この発明の第２の実施形態による半導体電極の製造方法を説明するための断面図である。
【図１１】この発明の第３の実施形態による多孔体電極の製造方法を説明するための断面図である。
【図１２】この発明の第４の実施形態による多孔体電極の製造方法を説明するための断面図である。
【図１３】この発明の第５の実施形態による発光ダイオードの製造方法を説明するための断面図である。
【図１４】この発明の第５の実施形態による発光ダイオードの製造方法を説明するための断面図である。
【図１５】この発明の第５の実施形態による発光ダイオードの製造方法を説明するための断面図である。
【図１６】この発明の第５の実施形態による発光ダイオードの製造方法を説明するための断面図である。
【図１７】この発明の第５の実施形態による発光ダイオードの製造方法を説明するための断面図である。
【図１８】この発明の第５の実施形態による発光ダイオードの製造方法を説明するための断面図である。
【図１９】この発明の第５の実施形態による発光ダイオードの製造方法において基板上に形成する凸部の平面形状の例を示す平面図である。
【図２０】この発明の第５の実施形態による発光ダイオードの製造方法において基板上に形成する凸部の平面形状の例を示す平面図である。
【図２１】この発明の第５の実施形態による発光ダイオードの製造方法において用いる基板を示す略線図である。
【符号の説明】
【００８６】
１１…基板、１２…軟磁性裏打ち層、１３…シード層、１４…下地層、１５…グラニュラー膜、１５ａ…磁性粒子、１５ｂ…ＭｏＣｕＯ、１６…磁気記録層、１７…保護層、２１…透明導電性基板、２２ａ…半導体微粒子、２２ｂ…ＭｏＣｕＯ、２３…半導体電極、３１…基板、３２…ＭｏＣｕＯ層、３３ａ…導電性微粒子、３３ｂ…ＭｏＣｕＯ、３４…多孔体電極、４１…基板、４２…ＭｏＣｕＯ層、４３…凸部、４４…凹部、４５…微小核、４６…窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層、４７…ｎ型窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層、４８…活性層、４９…ｐ型窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層、５０…ｐ側電極、５１、５３…金属膜、５２…支持基板、５４…ｎ側電極
【技術分野】
【０００１】
この発明は、垂直磁気記録媒体の製造方法、垂直磁気記録媒体、磁気記録再生装置、磁気記録媒体の製造方法、磁気素子の製造方法、多孔体の製造方法、機能素子の製造方法および半導体素子の製造方法に関し、例えば超高密度記録に用いて好適な垂直磁気記録媒体の製造に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
垂直磁気記録媒体は主に、保護層、磁気記録層、下地層、シード層および軟磁性裏打ち層からなる。これらの層の中で、磁気記録層は、微小な磁性粒子とこの磁性粒子を取り囲む非磁性の粒界材料とからなるグラニュラー膜が主流である（例えば、特許文献１〜３参照。）。このグラニュラー膜としては、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2 膜やＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ2 膜などがよく知られている。これらのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2 膜およびＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ2 膜においては、粒径７ｎｍ前後のＣｏＣｒＰｔ結晶粒の粒界にＳｉＯ2 またはＴｉＯ2 が析出してＣｏＣｒＰｔ結晶粒を取り囲んでおり、その粒界幅は１〜２ｎｍ程度である。
【０００３】
このようなグラニュラー膜では、磁性粒子間の交換結合を断ち切って磁気的な分離を促すことで、各磁性粒子が磁気的に互いに独立に振舞うようにすることが、超高密度記録を実現する上で重要である。
【特許文献１】特開２００６−１９０４８７号公報
【特許文献２】特開２００７−２７０２４８号公報
【特許文献３】特開２００７−３５１３９号公報
【特許文献４】特開２００７−９５３７０号公報
【特許文献５】特開２００７−３５４３７号公報
【特許文献６】特開２００７−１１６０９７号公報
【非特許文献１】IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS,VOL.43,NO.6,2007
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、粒界材料としてＳｉＯ2 やＴｉＯ2 を用いた上述の従来のグラニュラー膜では、磁性粒子間の磁気的な分離は必ずしも十分ではなかった。
そこで、この発明が解決しようとする課題は、磁性粒子間の磁気的な分離を十分に行うことができ、しかも垂直磁気記録媒体を容易に製造することができる垂直磁気記録媒体の製造方法、そのような製造方法により製造される垂直磁気記録媒体およびこの垂直磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置を提供することである。
【０００５】
この発明が解決しようとする他の課題は、磁性粒子間の磁気的な分離を十分に行うことができ、しかも磁気記録媒体を容易に製造することができる磁気記録媒体の製造方法を提供することである。
この発明が解決しようとする他の課題は、磁性粒子間の磁気的な分離を十分に行うことができ、しかも磁気素子を容易に製造することができる磁気素子の製造方法を提供することである。
【０００６】
この発明が解決しようとするさらに他の課題は、各種の材料からなる多孔体を容易に製造することができる多孔体の製造方法を提供することである。
この発明が解決しようとするさらに他の課題は、基板上に素子層を形成した後、この基板を素子層にほとんど物理的損傷を与えることなく、低コストで容易に剥離することができ、機能素子を容易に製造することができる機能素子の製造方法を提供することである。
【０００７】
この発明が解決しようとするさらに他の課題は、基板上に素子層を形成した後、この基板を素子層にほとんど物理的損傷を与えることなく、低コストで容易に剥離することができ、半導体素子を容易に製造することができる半導体素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、第１の発明は、
基板上に磁性粒子とこの磁性粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなるグラニュラー膜を形成する工程と、
上記グラニュラー膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程と
を有する垂直磁気記録媒体の製造方法である。
【０００９】
第２の発明は、
基板上に磁性粒子とこの磁性粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなるグラニュラー膜を形成する工程と、
上記グラニュラー膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程とを実施することにより製造される垂直磁気記録媒体である。
【００１０】
第１および第２の発明においては、グラニュラー膜のうちのＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去したものが磁気記録層となる。この磁気記録層における磁性粒子間の磁気的な分離をより確実に行う観点より、好適には、グラニュラー膜のうちのＭｏＣｕＯの全部をウエットエッチングにより除去する。このウエットエッチングは、例えば、アルカリ溶液や水（純水など）などにより容易に行うことができる。アルカリ溶液としては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いることができる。磁性粒子は種々の磁性材料により形成することができ、必要に応じて選択されるが、具体的には、例えば、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ、ＦｅＰｔなどからなる。また、磁性粒子の形態は特に制限されず、柱状、球状、楕円体状などのいずれの形態であってもよい。典型的には、グラニュラー膜を形成する前に基板上にシード層および下地層を順次形成しておくが、これに限定されるものではない。基板、シード層および下地層の材料としては、従来公知のものを用いることができる。グラニュラー膜の形成方法としては種々の方法を用いることができ、必要に応じて選択されるが、具体的には、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法などを用いることができる。
【００１１】
垂直磁気記録媒体は、例えば、熱アシスト磁気記録用垂直磁気記録媒体として用いることができる。ここで、熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ；Heat-Assisted Magnetic Recording）（例えば、非特許文献１参照。）は、異方性定数Ｋｕが大きな記録媒体に対して、記録するときだけ例えば微小スポットに絞り込んだレーザービームを当てて記録媒体の温度を上げ、保磁力Ｈc を下げて記録し、記録後すぐに温度を下げて熱減磁を抑える、という方法である。１Ｔビット／ｉｎｃｈ2 を大きく超えるような超高密度記録を実現するためには、磁気ヘッドの記録能力と記録媒体の熱揺らぎ耐性とを両立させなければならない。つまり記録媒体としては、微小記録を熱揺らぎに耐えて可能にする必要があるため、異方性定数Ｋｕを大きくする必要がある。これは記録媒体の保磁力Ｈc が増大することを意味するが、実際にはそのように大きなＨc を持った記録媒体に書き込む能力を持つ磁気ヘッドは存在しない。熱アシスト磁気記録は、この問題を克服する一つの手段である。この熱アシスト磁気記録用垂直磁気記録媒体を考えたとき、明確な記録マークを作るためには、熱の制御が非常に重要になってくる。第１および第２の発明による垂直磁気記録媒体は、グラニュラー膜のうちのＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去することによりこの除去部は空隙となるため、磁性粒子の粒界にＳｉＯ2 やＴｉＯ2 などが存在するグラニュラー膜を磁気記録層に用いた従来の垂直磁気記録媒体に比べて熱の拡散を抑制することができる。このため、第１および第２の発明による垂直磁気記録媒体は、熱アシスト磁気記録用垂直磁気記録媒体として好適なものである。
【００１２】
第３の発明は、
基板上に磁性粒子とこの磁性粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなるグラニュラー膜を形成する工程と、
上記グラニュラー膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程とを実施することにより製造される垂直磁気記録媒体を有する磁気記録再生装置である。
【００１３】
この磁気記録再生装置には、記録および再生の両方とも可能なもの、記録および再生の一方のみ可能なものが含まれる。垂直磁気記録媒体は、この磁気記録再生装置のハードディスクに用いて好適なものである。
【００１４】
第４の発明は、
基板上に磁性粒子とこの磁性粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなるグラニュラー膜を形成する工程と、
上記グラニュラー膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程と
を有する磁気記録媒体の製造方法である。
この磁気記録媒体には、垂直磁気記録媒体のほか、水平磁気記録媒体も含まれる。
【００１５】
第５の発明は、
基板上に磁性粒子とこの磁性粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなるグラニュラー膜を形成する工程と、
上記グラニュラー膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程と
を有する磁気素子の製造方法である。
この磁気素子には、例えば、磁気ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）などの磁気メモリや磁気抵抗効果素子などの各種のものが含まれる。
【００１６】
第６の発明は、
基板上に粒子とこの粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなる膜を形成する工程と、
上記膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程と
を有する多孔体の製造方法である。
【００１７】
粒子の材料は各種のものであってよく、導電性、非導電性のいずれであってもよい。例えば、導電材料からなる粒子を用いた場合には導電性多孔体を製造することができる。この導電性多孔体は電極として用いることができる。例えば、半導体からなる粒子を用いた場合には半導体多孔体電極を製造することができる。この半導体多孔体電極は、例えば、色素増感光電変換素子の半導体電極として用いて好適なものである。また、カーボンからなる粒子を用いた場合にはカーボン多孔体電極を製造することができる。このカーボン多孔体電極は、例えば、燃料電池の電極として用いて好適なものである。粒子の形態や大きさは特に制限されず、必要に応じて選択される。
【００１８】
第７の発明は、
基板上にＭｏＣｕＯ層を形成する工程と、
上記ＭｏＣｕＯ層上に素子層を形成する工程と、
上記ＭｏＣｕＯ層をウエットエッチングにより除去する工程と
を有する機能素子の製造方法である。
【００１９】
機能素子は、例えば、半導体素子、圧電素子、焦電素子、光学素子（非線形光学結晶を用いる第２次高調波発生素子など）、誘電体素子（強誘電体素子を含む）、超伝導素子などである。半導体素子は、例えば、発光素子、受光素子、電子走行素子などである。発光素子は、例えば、半導体レーザや発光ダイオードなどである。受光素子は、フォトダイオードなどである。電子走行素子は、高電子移動度トランジスタなどの電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）やヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）などのバイポーラトランジスタのようなトランジスタに代表されるものである。素子層の構成および材料は、機能素子の種類、機能素子に持たせる機能などに応じて適宜選ばれる。半導体素子の素子層の材料は、例えば、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体のほか、他のウルツ鉱型（wurtzit)構造、より一般的には六方晶系の結晶構造を有する他の半導体、例えばＺｎＯ、α−ＺｎＳ、α−ＣｄＳ、α−ＣｄＳｅなど、さらにはＣｒＮ（１１１）などの他の結晶構造を有する各種の半導体からなるものであってもよい。圧電素子、焦電素子、光学素子、誘電体素子、超伝導素子などでは、六方晶系の結晶構造を有する酸化物などの各種の材料を用いることができる。
【００２０】
第８の発明は、
基板上にＭｏＣｕＯ層を形成する工程と、
上記ＭｏＣｕＯ層上に複数の凸部を形成する工程と、
上記凸部の間の凹部に、その底面を底辺とする三角形状の断面形状となる状態を経て第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を成長させる工程と、
上記第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層から第２の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を横方向成長させる工程と、
上記第２の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層上に素子層を構成する窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を成長させる工程と、
上記ＭｏＣｕＯ層をウエットエッチングにより除去する工程と
を有することを特徴とする半導体素子の製造方法である。
【００２１】
半導体素子は、例えば、発光素子、受光素子、電子走行素子などである。
ＭｏＣｕＯ層の厚さは、適宜選択することができるが、一般的には１０ｎｍ〜１０μｍである。
【００２２】
第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層および第２の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の導電型は問わず、ｐ型、ｎ型、ｉ型のいずれであってもよく、互いに同一導電型であってもそうでなくてもよい。典型的には、第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を成長させる際に、凹部の底面との界面から基板の一主面に対して垂直方向に転位が発生し、この転位が上記の三角形状の断面形状となる状態の第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の斜面またはその近傍に到達したとき、上記の一主面に平行な方向に、三角形状部から遠ざかるように屈曲する。また、好適には、第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の成長初期に、凹部の底面に複数の微小核が生成し、これらの微小核が成長し合体して行く過程で基板の凹部の底面との界面から基板の一主面に対して垂直方向に発生する転位が、上記の一主面に平行な方向に繰り返し屈曲される。こうすることで、第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の成長時に上部に抜ける転位を少なくすることができる。
【００２３】
典型的には、ＭｏＣｕＯ層上に凸部と凹部とを交互に周期的に形成する。この場合、凸部および凹部の周期は例えば３〜５μｍである。また、凸部の底辺の長さと凹部の底辺の長さとの比は、好適には０．５〜３であり、最も好適には０．５付近である。ＭｏＣｕＯ層の一主面から見たこの凸部の高さは、好適には０．３μｍ以上、より好適には１μｍ以上である。この凸部は、好適には基板の一主面に対して傾斜した側面を有する。この凸部の断面形状は種々の形状であってよく、その側面も平面だけでなく曲面であってもよい。凹部の断面形状も種々の形状であってよい。第２の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の転位密度を最小化する観点より、好適には、凹部の深さ（凸部の高さと同じ）をｄ、凹部の底面の幅をＷg 、三角形状の断面形状となる状態の第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の斜面と基板の一主面とがなす角度をαとしたとき、２ｄ≧Ｗg ｔａｎαが成立するように、ｄ、Ｗg 、αを決める。αは通常一定であるため、この式が成立するようにｄ、Ｗg を決める。ｄは、大きすぎると原料ガスが凹部の内部に十分に供給されず、凹部の底面からの第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の成長に支障を来し、逆に小さすぎると基板の凹部だけでなく、その両側の凸部にも第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が成長してしまうため、これらを防止する観点より、一般的には０．５μｍ＜ｄ＜５μｍの範囲内に選ばれ、典型的には１．０±０．２μｍの範囲内に選ばれる。Ｗg は、一般的には０．５〜５μｍであり、典型的には２±０．５μｍの範囲内に選ばれる。また、凸部の上面の幅は、凸部の断面形状が三角形状の場合は０であるが、凸部の断面形状が台形状の場合は、この凸部は第２の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の横方向成長に使用する領域であるため、長ければ長いほど転位密度の少ない部分の面積を大きくすることができる。凸部の断面形状が台形状の場合、凸部の上面の幅は一般的には１〜１０００μｍ、例えば４±２μｍの範囲内であるが、これに限定されるものではない。
【００２４】
凸部または凹部は、例えば、基板上の一方向にストライプ状に延在するようにしてもよいし、少なくとも互いに交差する第１の方向および第２の方向にストライプ状に延在するようにすることにより凸部がｎ角形（ただし、ｎは３以上の整数）、具体的には三角形、四角形、五角形、六角形など、あるいはこれらの角部を切除したものや角が丸まっているもの、円形、楕円形、点状などの二次元パターンとなるようにしてもよい。好適な一つの例では、凸部が六角形の平面形状を有し、この凸部が蜂の巣状に二次元配列しており、この凸部を囲むように凹部が形成される。半導体素子が発光ダイオードである場合、こうすることにより、活性層から放出される光を３６０°の全方向に効率よく取り出すことができる。
【００２５】
凸部の材料は、各種のものであってよく、導電性の有無も問わないが、例えば、酸化物や窒化物や炭化物などの誘電体、金属や合金などの導電体（透明導電体を含む）などである。酸化物としては、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯx ）、酸化チタン（ＴｉＯx ）、酸化タンタル（ＴａＯx ）などを用いることができ、これらの二種類以上を混合して、または積層膜の形で用いることもできる。窒化物としては、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮx ）、ＴｉＮ、ＷＮ、ＣＮ、ＢＮ、ＬｉＮ、ＴｉＯＮ、ＳｉＯＮ、ＣｒＮ、ＣｒＮＯなどを用いることができ、これらの二種類以上を混合して、または積層膜の形で用いることもできる。炭化物としては、ＳｉＣ、ＨｆＣ、ＺｒＣ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＣｒＣなどを用いることができ、これらの二種類以上を混合して、または積層膜の形で用いることもできる。金属または合金としては、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｉｒ、ＡｇＮｉ、ＡｇＰｄ、ＡｕＮｉ、ＡｕＰｄ、ＡｌＣｕ、ＡｌＳｉ、ＡｌＳｉＣｕなどを用いることができ、これらの二種類以上を混合して、または積層膜の形で用いることもできる。透明導電体としては、ＩＴＯ（インジウム−スズ複合酸化物）、ＩＺＯ（インジウム−亜鉛複合酸化物）、ＺＯ（酸化亜鉛）、ＦＴＯ（フッ素ドープ酸化スズ）、酸化スズなどを用いることができ、これらの二種類以上を混合して、または積層膜の形で用いることもできる。さらに、以上の各種の材料を二種類以上混合して、または積層膜の形で用いることもできる。
【００２６】
例えば、半導体素子が発光ダイオードである場合には、第２の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層上に、素子層として、第１の導電型の第３の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層、活性層および第２の導電型の第４の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を順次成長させる。
【００２７】
第１〜第５の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層および活性層を構成する窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は、最も一般的には、ＡｌX Ｂy Ｇａ1-x-y-z Ｉｎz Ａｓu Ｎ1-u-v Ｐv （ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、０≦ｕ≦１、０≦ｖ≦１、０≦ｘ＋ｙ＋ｚ＜１、０≦ｕ＋ｖ＜１）からなり、より具体的には、ＡｌX Ｂy Ｇａ1-x-y-z Ｉｎz Ｎ（ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、０≦ｘ＋ｙ＋ｚ＜１）からなり、典型的には、ＡｌX Ｇａ1-x-z Ｉｎz Ｎ（ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｚ≦１）からなり、具体例を挙げると、ＧａＮ、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＩｎＮなどからなる。第１〜第５の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層および活性層を構成する窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層は、例えばＧａＮにＢやＣｒなどを含ませると転位の屈曲を促進する効果があるので、ＢＧａＮ、ＧａＮにＢをドープしたＧａＮ：Ｂ、ＧａＮにＣｒをドープしたＧａＮ：Ｃｒなどからなるものであってもよい。特に最初に基板の凹部に成長させる第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層としては、好適には、ＧａＮ、ＩｎX Ｇａ1-x Ｎ（０＜ｘ＜０．５）、ＡｌX Ｇａ1-x Ｎ（０＜ｘ＜０．５）、ＡｌX Ｉｎy Ｇａ1-x-y Ｎ（０＜ｘ＜０．５、０＜ｙ＜０．２）からなるものが用いられる。第１の導電型はｎ型であってもｐ型であってもよく、それに応じて第２の導電型はｐ型またはｎ型である。また、基板上に最初に成長させるいわゆる低温バッファ層としてはＧａＮバッファ層、ＡｌＮバッファ層、ＡｌＧａＮバッファ層などが一般的に用いられるが、これらにＣｒをドープしたものやＣｒＮバッファ層などを用いてもよい。
【００２８】
第２の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の厚さは、必要に応じて選ばれ、典型的には数μｍ程度以下であるが、用途などによってはより厚く、例えば数１０〜３００μｍ程度であってもよい。
第１〜第５の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層および活性層を構成する窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の成長方法としては、例えば、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）、ハイドライド気相エピタキシャル成長あるいはハライド気相エピタキシャル成長（ＨＶＰＥ）、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）などの各種のエピタキシャル成長法を用いることができる。
第８の発明においては、その性質に反しない限り、第１および第２の発明に関連して説明したことが成立する。
【００２９】
上述のように構成されたこの発明においては、ＭｏＣｕＯはウエットエッチングにより極めて容易に除去することができることから、磁性粒子などの粒子とこの粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなるグラニュラー膜などの膜を形成した後に、ウエットエッチングによりこのＭｏＣｕＯの少なくとも一部を容易に除去することができ、この除去部に空隙を形成することができる。あるいは、基板上にＭｏＣｕＯ層を介して素子層を形成した後、ウエットエッチングによりこのＭｏＣｕＯ層を除去することにより、素子層から基板を容易に剥離することができる。
【発明の効果】
【００３０】
この発明によれば、磁性粒子間の磁気的な分離を十分に行うことができ、しかも垂直磁気記録媒体を容易に製造することができる。そして、この垂直磁気記録媒体を用いて高性能の磁気記録再生装置を実現することができる。
また、磁性粒子間の磁気的な分離を十分に行うことができ、しかも磁気記録媒体を容易に製造することができる。
また、磁性粒子間の磁気的な分離を十分に行うことができ、しかも磁気素子を容易に製造することができる。
また、各種の材料からなる多孔体を容易に製造することができる。
また、基板上に素子層を形成した後、この基板を素子層にほとんど物理的損傷を与えることなく、低コストで容易に剥離することができ、機能素子を容易に製造することができる。
また、基板上に素子層を形成した後、この基板を素子層にほとんど物理的損傷を与えることなく、低コストで容易に剥離することができ、半導体素子を容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１〜図３はこの発明の第１の実施形態による垂直磁気記録媒体の製造方法を示す。
この第１の実施形態においては、まず、図１Ａに示すように、非磁性材料からなる基板１１上に軟磁性裏打ち層１２、シード層１３および下地層１４を順次形成する。
【００３２】
ここで、基板１１としては、表面が平滑な非磁性基板を用いるのが望ましく、一般的には磁気記録媒体に用いられている従来公知のものを用いることができるが、具体的には、例えば、ガラス基板（特に、強化ガラス基板）、Ｓｉ基板、ＮｉＰめっきを施したＡｌ合金基板などを用いることができる。基板１１としては、光ディスクに用いられているポリカーボネートなどのプラスチック基板を用いることもできる。基板１１の厚さは特に制限されず、必要に応じて選ばれる。
【００３３】
軟磁性裏打ち層１２は、垂直磁気記録媒体の記録再生に用いる磁気ヘッドが発生する磁束を後述の磁気記録層１６に集中させるためのものである。この軟磁性裏打ち層１２の材料としては、一般的には磁気記録媒体に用いられている従来公知のものを用いることができるが、具体的には、例えば、微結晶構造のＦｅＴａＣ、ＦｅＳｉＡｌなどや、アモルファス構造のＣｏ合金であるＣｏＮｂＺｒ、ＣｏＴａＺｒなどを用いることができる。この軟磁性裏打ち層１２は単層構造であっても多層構造であってもよい。この軟磁性裏打ち層１２の厚さは特に制限されず、必要に応じて選ばれるが、例えば５０ｎｍ〜２μｍ程度である。
【００３４】
シード層１３は、その上に形成する後述の下地層１４の成長を制御するためのものである。このシード層１３の材料としては、従来公知のものを用いることができるが、具体的には、例えば、Ｔａ、ＮｉＴａ、ＮｉＴａＺｒなどのアモルファス材料を用いることができる。このシード層１３の厚さは特に制限されず、必要に応じて選ばれるが、例えば１〜１０ｎｍ程度である。
【００３５】
下地層１４は、その上に形成される後述のグラニュラー膜１５の結晶配向性などを制御するためのものである。この下地層１４の材料としては、従来公知のものを用いることができるが、六方最密充填構造（ＨＣＰ）または面心立方構造（ＦＣＣ）の金属や合金などを用いることが望ましく、例えば、Ｒｕなどを用いることができる。この下地層１４の厚さは特に制限されず、必要に応じて選ばれるが、例えば１〜２０ｎｍ程度である。
【００３６】
次に、図１Ｂに示すように、例えばスパッタリング法や真空蒸着法などにより、下地層１４上に、磁性粒子１５ａとこの磁性粒子１５ａを取り囲むＭｏＣｕＯ１５ｂとからなるグラニュラー膜１５を形成する。具体的には、例えば、磁性粒子１５ａの形成用の磁性材料とＭｏＣｕＯとを、下地層１４の表面にほぼ垂直な方向から同時に堆積させる。この場合、この磁性粒子１５ａは下地層１４の面に垂直な柱状結晶として成長し、磁化容易軸は下地層１４の面に垂直である。このグラニュラー膜１５の平面図を図２に示す。このグラニュラー膜１５の各磁性粒子１５ａの断面寸法および磁性粒子１５ａ間の間隔は一般的には互いに異なるが、図１Ｂにおいては簡単のため、各磁性粒子１５ａの断面寸法および間隔が互いに同じであるとして図示している。
【００３７】
次に、図３に示すように、エッチング液としてアルカリ溶液または水（純水など）を用いてグラニュラー膜１５をウエットエッチングすることにより、粒界材料としてのＭｏＣｕＯ１５ｂを全てエッチング除去する。こうしてＭｏＣｕＯ１５ｂが除去された部分には空隙が形成される。こうして、磁性粒子１５ａからなり、各磁性粒子１５ａ間が空隙により隔てられた磁気記録層１６が形成される。この磁気記録層１６の平面図を図４に示す。この磁気記録層１６は垂直磁気記録膜からなる。
【００３８】
次に、図５に示すように、磁気記録層１６上に保護層１７を形成する。この保護層１７の材料としては従来公知のものを用いることができるが、具体的には、例えば、アモルファスカーボン、酸化アルミニウムなどを用いることができる。この保護層１７の厚さは特に制限されず、必要に応じて選択されるが、例えば１〜１５ｎｍである。
以上のようにして、目的とする垂直磁気記録媒体を製造することができる。
【００３９】
実施例について説明する。
基板１１として表面が平滑なガラス基板を用いた。このガラス基板上に、ＤＣスパッタリング法により、まずシード層１３としてＴａ膜を厚さ２ｎｍ形成し、その上に下地層１４としてＲｕ膜を厚さ１８ｎｍ形成し、その上にグラニュラー膜１５としてＣｏＰｔ−ＭｏＣｕＯグラニュラー膜を厚さ１０ｎｍ形成した。このＣｏＰｔ−ＭｏＣｕＯグラニュラー膜におけるＣｏＰｔの組成（原子％）はＣｏ80Ｐｔ20、ＭｏＣｕＯの組成（原子％）は（Ｍｏ70Ｃｕ30）40Ｏ60である。
【００４０】
ＤＣスパッタリングの条件は下記のとおりである。
真空度：１．０×１０-8Ｔｏｒｒ
Ｔａ膜：１５０Ｗ、Ａｒガス圧４．０ｍＴｏｒｒ
Ｒｕ膜：１５０Ｗ、Ａｒガス圧５．０ｍＴｏｒｒ／１１．０ｍＴｏｒｒ
（Ｒｕ膜は互いに異なるＡｒガス圧を用いて形成した２層のＲｕ膜からなる)
ＣｏＰｔ−ＭｏＣｕＯグラニュラー膜: ＣｏＰｔ１００Ｗ、ＭｏＣｕＯ３０Ｗ、Ａｒガス圧１３．０ｍＴｏｒｒ
【００４１】
次に、こうしてＣｏＰｔ−ＭｏＣｕＯグラニュラー膜を形成したガラス基板を東京応化製ＮＭＤ−３溶液（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）２．３８％水溶液）中に３分間浸漬してウエットエッチングを行い、ＣｏＰｔ−ＭｏＣｕＯグラニュラー膜のＭｏＣｕＯを除去した。その後、純水で十分に洗浄を行った。こうしてＣｏＰｔ磁性粒子が空隙により隔てられた磁気記録層１６が形成された。
【００４２】
上述のウエットエッチングを行う前およびウエットエッチングを行った後の試料の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察した。ウエットエッチングを行う前の試料の表面のＳＥＭ像（倍率１００００倍）を図６に示す。また、ウエットエッチングを行った後の試料の表面のＳＥＭ像（倍率１００００倍）を図７に示す。図７より、高さ１０ｎｍの柱状のＣｏＰｔ磁性粒子が１ｎｍ程度の幅の空隙を持って分散していることが分かる。
【００４３】
上述のウエットエッチングを行う前およびウエットエッチングを行った後の試料についてＫｅｒｒ効果測定器を用いてＭ（磁化）−Ｈ（磁界）ループを測定した。ウエットエッチングを行う前の試料のＭ−Ｈループの測定結果を図８に示す。また、ウエットエッチングを行った後の試料のＭ−Ｈループの測定結果を図９に示す。図８と図９とを比較すると、図９の方が保磁力Ｈc が高いことから、ウエットエッチングを行った後の試料では、ＣｏＰｔ磁性粒子の物理的な分離が行われたことが確認された。
【００４４】
以上のように、この第１の実施形態によれば、磁気記録層１６が、磁性粒子１５ａが空隙を隔てて配列した構造を有することにより、従来のように磁性粒子がＳｉＯ2 やＴｉＯ2 などからなる粒界材料により取り囲まれたグラニュー膜からなる磁気記録層に比べて、磁性粒子１５ａ間の磁気的な分離を十分に行うことができ、各磁性粒子１５ａが磁気的に互いに独立に振舞うことができる。このため、この垂直磁気記録媒体では超高密度記録を容易に実現することができる。また、磁気記録層１６は、磁性粒子１５ａとこの磁性粒子１５ａを取り囲むＭｏＣｕＯ１５ｂとからなるグラニュラー膜１５をウエットエッチングしてＭｏＣｕＯ１５ｂを除去するだけで極めて容易に形成することができるため、垂直磁気記録媒体の製造コストを低く抑えることができる。さらに、このウエットエッチングのエッチング液としては、無害なアルカリ溶液または水を用いることができるため、環境に対する負荷が少なく、安全性も高い。
【００４５】
この垂直磁気記録媒体は、熱アシスト磁気記録に用いて好適なものである。すなわち、磁気記録層１６は、磁性粒子１５ａの粒界が空隙となっているため、熱アシスト磁気記録を行ったとき、熱は磁気記録層１６の面内方向へは拡散せず、主に垂直方向へ拡散する。このため、微小で明確な記録マークを作製することができ、超高密度記録を実現することができる。
この超高密度記録が可能な垂直磁気記録媒体は、磁気記録再生装置のハードディスクに適用して好適なものである。
【００４６】
次に、この発明の第２の実施形態について説明する。この第２の実施形態においては、色素増感太陽電池などの色素増感光電変換素子（例えば、特許文献４参照。）に用いる色素増感半導体電極の製造方法について説明する。
この第２の実施形態においては、まず、図１０Ａに示すように、透明導電性基板２１上に、半導体微粒子２２ａとこの半導体微粒子２２ａを取り囲むＭｏＣｕＯ２２ｂとからなるグラニュラー膜２２を形成する。
【００４７】
透明導電性基板２１は、導電性または非導電性の透明支持基板上に透明導電膜を形成したものであっても、全体が導電性の透明基板であってもよい。この透明支持基板の材質は特に制限されず、透明であれば種々の基材を用いることができる。この透明支持基板は、色素増感光電変換素子外部から侵入する水分やガスの遮断性、耐溶剤性、耐候性などに優れているものが好ましく、具体的には、石英、サファイア、ガラスなどの透明無機基板、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンなどの透明プラスチック基板が挙げられ、これらの中でも特に可視光領域の透過率が高い基板を用いるのが好ましいが、これらに限定されるものではない。この透明支持基板の厚さは特に制限されず、光の透過率、色素増感光電変換素子の内部と外部との遮断性などによって自由に選択することができる。
【００４８】
半導体微粒子２２ａの材料としては、シリコンに代表される元素半導体のほかに、各種の化合物半導体、ペロブスカイト構造を有する化合物などを使用することができる。これらの半導体は、光励起下で伝導帯電子がキャリアーとなり、アノード電流を与えるｎ型半導体であることが好ましい。これらの半導体は、具体的に例示すると、ＴｉＯ2 、ＺｎＯ、ＷＯ3 、Ｎｂ2 Ｏ5 、ＴｉＳｒＯ3 、ＳｎＯ2 などであり、これらの中でもアナターゼ型のＴｉＯ2 が特に好ましい。半導体の種類はこれらに限定されるものではなく、また、これらを２種類以上混合して用いることもできる。さらに、半導体微粒子は粒子状、チューブ状、棒状など必要に応じて様々な形態を取ることが可能である。半導体微粒子２２ａの粒径に特に制限はないが、例えば平均粒径で１〜２００ｎｍが好ましく、特に好ましくは５〜１００ｎｍである。
【００４９】
次に、図１０Ｂに示すように、エッチング液としてアルカリ溶液または水（純水など）を用いてグラニュラー膜２２をウエットエッチングすることにより、粒界材料としてのＭｏＣｕＯ２２ｂを全てエッチング除去する。こうしてＭｏＣｕＯ２２ｂが除去された部分には空隙が形成される。こうして、半導体微粒子２２ａからなり、各半導体微粒子２２ａ間が空隙により隔てられた半導体電極２３が形成される。
【００５０】
次に、半導体微粒子２２ａ同士を電気的にコンタクトさせ、膜強度の向上や透明導電性基板２１との密着性の向上を図るために、半導体電極２３の焼成を行う。焼成温度の範囲に特に制限はないが、温度を上げ過ぎると透明導電性基板２１の抵抗が高くなってしまい、溶融することもあるため、通常は４５０〜７００℃であり、好適には４５０〜６５０℃である。また、焼成時間も特に制限はないが、通常は１０分〜１０時間程度である。焼成は、必要に応じて、上述のウエットエッチングを行う前に行ってもよい。
【００５１】
次に、半導体電極２３に増感用の色素を担持させる。この色素としては、増感作用を示すものであれば特に制限はないが、半導体電極２３に吸着する酸官能基を有するものが好ましく、具体的にはカルボキシ基、リン酸基を有するものが好ましく、この中でも特にカルボキシ基を有するものが好ましい。色素の具体例を挙げると、例えば、ローダミンＢ、ローズベンガル、エオシン、エリスロシンなどのキサンテン系色素、メロシアニン、キノシアニン、クリプトシアニンなどのシアニン系色素、フェノサフラニン、カブリブルー、チオシン、メチレンブルーなどの塩基性染料、クロロフィル、亜鉛ポルフィリン、マグネシウムポルフィリンなどのポルフィリン系化合物が挙げられ、その他のものとしてはアゾ色素、フタロシアニン化合物、クマリン系化合物、ビピリジン錯化合物、アントラキノン系色素、多環キノン系色素などが挙げられる。これらの中でも、リガンド（配位子）がピリジン環またはイミダゾリウム環を含み、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｏ、ＦｅおよびＣｕからなる群より選ばれた少なくとも一種の金属の錯体の色素は量子収率が高く好ましい。特に、シス−ビス（イソチオシアナート）−Ｎ，Ｎ−ビス（２，２’−ジピリジル−４，４’−ジカルボン酸）−ルテニウム（II）またはトリス（イソチオシアナート）−ルテニウム（II）−２，２' ：６' ，２" −ターピリジン−４，４' ，４" −トリカルボン酸を基本骨格とする色素分子は吸収波長域が広く好ましい。ただし、色素はこれらのものに限定されるものではなく、また、これらの色素を二種類以上混合して用いてもよい。
【００５２】
半導体電極２３への色素の吸着方法に特に制限はないが、上記の色素を例えばアルコール類、ニトリル類、ニトロメタン、ハロゲン化炭化水素、エーテル類、ジメチルスルホキシド、アミド類、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、３−メチルオキサゾリジノン、エステル類、炭酸エステル類、ケトン類、炭化水素、水などの溶媒に溶解させ、この色素溶液に半導体電極２３を浸漬したり、この色素溶液を半導体電極２３上に塗布したりすることができる。
【００５３】
色素増感光電変換素子を製造するには、図示は省略するが、上記の透明導電性基板１と対極基板とを色素増感半導体層２３および対極基板が所定の間隔、例えば１〜１００μｍ、好ましくは１〜５０μｍの間隔をおいて互いに対向するように配置するとともに、封止材によって電解質層が封入される空間を作り、この空間に予め形成された注液口から電解質層を注入する。その後、この注液口を塞ぐ。これによって、色素増感光電変換素子が製造される。
【００５４】
対極基板は、透明または不透明の基板上に対極を形成したものである。対極は導電性物質であれば任意のものを用いることができるが、絶縁性の物質でも色素増感半導体層に面している側に導電性の触媒層が設置されていれば、これも使用可能である。ただし、対極の材料としては電気化学的に安定である材料を用いることが好ましく、具体的には、白金、金、カーボン、導電性ポリマーなどを用いることが望ましい。また、酸化還元の触媒効果を向上させる目的で、色素増感半導体層２３に面している側は微細構造で表面積が増大していることが好ましく、例えば、白金であれば白金黒状態に、カーボンであれば多孔質状態になっていることが望まれる。白金黒状態は白金の陽極酸化法、白金化合物の還元処理などによって、また多孔質状態のカーボンは、カーボン微粒子の焼結や有機ポリマーの焼成などの方法により形成することができる。
【００５５】
電解質は、ヨウ素（Ｉ2 ）と金属ヨウ化物もしくは有機ヨウ化物との組み合わせ、臭素（Ｂｒ2 ）と金属臭化物あるいは有機臭化物との組み合わせのほか、フェロシアン酸塩／フェリシアン酸塩やフェロセン／フェリシニウムイオンなどの金属錯体、ポリ硫化ナトリウム、アルキルチオール／アルキルジスルフィドなどのイオウ化合物、ビオロゲン色素、ヒドロキノン／キノンなどを用いることができる。上記金属化合物のカチオンとしてはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｓなど、上記有機化合物のカチオンとしてはテトラアルキルアンモニウム類、ピリジニウム類、イミダゾリウム類などの４級アンモニウム化合物が好ましいが、これらに限定されるものではなく、また、これらを２種類以上混合して用いることもできる。この中でも、Ｉ2 とＬｉＩ、ＮａＩやイミダゾリウムヨーダイドなどの４級アンモニウム化合物とを組み合わせた電解質が好ましい。電解質塩の濃度は溶媒に対して０．０５〜１０Ｍが好ましく、０．０５〜５Ｍがより好ましく、０．２〜３Ｍがさらに好ましい。Ｉ2 やＢｒ2 の濃度は０．０００５〜１Ｍが好ましく、０．００１〜０．５Ｍがより好ましく、０．００１〜０．３Ｍがさらに好ましい。また、色素増感光電変換素子の開放電圧を向上させる目的で、４−ｔｅｒｔ−ブチルピリジンやベンズイミダゾリウム類などの各種添加剤を加えることもできる。
【００５６】
上記電解質組成物を構成する溶媒として水、アルコール類、エーテル類、エステル類、炭酸エステル類、ラクトン類、カルボン酸エステル類、リン酸トリエステル類、複素環化合物類、ニトリル類、ケトン類、アミド類、ニトロメタン、ハロゲン化炭化水素、ジメチルスルホキシド、スルフォラン、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、３−メチルオキサゾリジノン、炭化水素などが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、また、これらを２種類以上混合して用いることもできる。さらに、溶媒としてテトラアルキル系、ピリジニウム系、イミダゾリウム系４級アンモニウム塩のイオン液体を用いることも可能である。
第２の実施形態によれば、色素増感光電変換素子に用いられる色素増感半導体電極２３を極めて容易に製造することができる。
【００５７】
次に、この発明の第３の実施形態について説明する。この第３の実施形態においては、多孔体電極の製造方法について説明する。
この第３の実施形態においては、まず、図１１Ａに示すように、基板３１上にＭｏＣｕＯ層３２を形成した後、このＭｏＣｕＯ層３２上に、柱状の導電性微粒子３３ａとこの導電性微粒子３３ａを取り囲むＭｏＣｕＯ３３ｂとからなる膜３３を形成する。導電性微粒子３３ａの材料としては種々の材料を用いることができるが、例えばカーボン、金属、合金などを用いることができる。
【００５８】
次に、図１１Ｂに示すように、エッチング液としてアルカリ溶液または水（純水など）を用いて、膜３３が形成された基板３１をウエットエッチングすることにより、粒界材料としてのＭｏＣｕＯ３３ｂおよび基板３１と膜３３との間のＭｏＣｕＯ層３２を全てエッチング除去する。こうしてＭｏＣｕＯ３３ｂが除去された部分には空隙が形成される。こうして、導電性微粒子３３ａからなり、各導電性微粒子３３ａ間が空隙により隔てられた多孔体電極３４が形成される。これと同時に、ＭｏＣｕＯ層３２が除去されることにより、多孔体電極３４から基板３１が剥離される。
【００５９】
この後、導電性微粒子３３ａ同士を電気的にコンタクトさせ、膜強度の向上や基板２１との密着性の向上を図るために、多孔体電極３４の焼成を行う。焼成は、必要に応じて、上述のウエットエッチングを行う前に行ってもよい。
この多孔体電極３４は、例えば、バイオ燃料電池の負極または正極に用いて好適なものである。この場合、この多孔体電極３４に、燃料の分解に必要な酵素、補酵素、電子メディエーターなどを固定化することができる（例えば、特許文献５参照）。
【００６０】
この第３の実施形態によれば、多孔体電極３４を極めて簡単に製造することができ、例えば、この多孔体電極３４の空隙に酵素などを担持させてバイオ燃料電池の負極または正極として用いることができる。
【００６１】
次に、この発明の第４の実施形態について説明する。この第４の実施形態においては、多孔体電極の製造方法について説明する。
この第４の実施形態においては、まず、図１２Ａに示すように、基板３１上にＭｏＣｕＯ層３２を形成した後、このＭｏＣｕＯ層３２上に、ほぼ球状の導電性微粒子３３ａとこの導電性微粒子３３ａを取り囲むＭｏＣｕＯ３３ｂとからなる膜３３を形成する。
【００６２】
次に、図１２Ｂに示すように、エッチング液としてアルカリ溶液または水（純水など）を用いて、膜３３が形成された基板３１をウエットエッチングすることにより、粒界材料としてのＭｏＣｕＯ３３ｂおよび基板３１と膜３３との間のＭｏＣｕＯ層３２を全てエッチング除去する。こうしてＭｏＣｕＯ３３ｂが除去された部分には空隙が形成される。こうして、ほぼ球状の導電性微粒子３３ａからなり、各導電性微粒子３３ａ間が空隙により隔てられた多孔体電極３４が形成される。これと同時に、ＭｏＣｕＯ層３２が除去されることにより、多孔体電極３４から基板３１が剥離される。
【００６３】
この後、導電性微粒子３３ａ同士を電子的にコンタクトさせ、膜強度の向上や基板２１との密着性の向上を図るために、多孔体電極３４の焼成を行う。
この多孔体電極３４は、例えば、バイオ燃料電池の負極または正極に用いて好適なものである。この場合、この多孔体電極３４に、燃料の分解に必要な酵素、補酵素、電子メディエーターなどを固定化することができる（例えば、特許文献５参照）。
この第４の実施形態によれば、第３の実施形態と同様な利点を得ることができる。
【００６４】
次に、この発明の第５の実施形態について説明する。この第５の実施形態においては、ＧａＮなどの窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた発光ダイオードの製造方法について説明する（例えば、特許文献６参照。）。
図１３Ａ〜Ｃ、図１４Ａ〜Ｃおよび図１５〜図１８はこの発光ダイオードの製造方法を工程順に示す。
【００６５】
この第５の実施形態においては、図１３Ａに示すように、まず、平坦な一主面を有する基板４１を用意し、この基板４１上にウエットエッチング可能な層としてＭｏＣｕＯ層４２を形成する。このＭｏＣｕＯ層４２は典型的にはｃ軸配向で形成するが、これに限定されるものではない。このＭｏＣｕＯ層４２の厚さは必要に応じて選択されるが、例えば１００ｎｍとする。このＭｏＣｕＯ層４２の形成方法も適宜選択されるが、例えば、ＤＣスパッタリング法や真空蒸着法などを用いる。基板４１としては、種々のものを用いることができ、必要に応じて選択される。例えば、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体と異なる物質からなる基板としては、サファイア（ｃ面、ａ面、ｒ面などを含み、これらの面からオフした面のものも含む）、ＳｉＣ（６Ｈ、４Ｈ、３Ｃを含む）、Ｓｉ、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＬｉＭｇＯ、ＧａＡｓ、スピネル（ＭｇＡｌ2 Ｏ4 、ＳｃＡｌＭｇＯ4 ）、ガーネット、ＣｒＮ（例えば、ＣｒＮ（１１１））などからなる基板を用いることができる。基板４１としては、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（ＧａＮ、ＡｌＧａＩｎＮ、ＡｌＮ、ＧａＩｎＮなど）からなる基板、取り分けＧａＮ基板を用いてもよい。あるいは、基板４１として、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体と異なる物質からなる基板、例えばサファイア基板上に窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を成長させたものを用いてもよい。
【００６６】
次に、このＭｏＣｕＯ層４２上に、断面形状が二等辺三角形状の凸部４３を所定の平面形状で周期的に形成する。凸部４３の間には逆台形状の断面形状を有する凹部４４が形成される。凸部４３および凹部４４の平面形状は各種の平面形状とすることができるが、例えば、図１９に示すように、凸部４３および凹部４４とも一方向に延在するストライプ形状を有する場合や、図２０に示すように、凸部４３が六角形の平面形状を有し、これを蜂の巣状に二次元配列した場合などである。典型的には、図１９における点線の方向（ストライプに直交する方向）が後述の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６のａ軸と平行となり、図２０における点線の方向（最隣接の凸部４３間を結ぶ方向）が、後述の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６のｍ軸と平行となるようにする。凸部４３の材料としてはすでに述べたものを用いることができるが、好適には屈折率が１．０〜２．３の誘電体が用いられ、中でも加工の容易さなどの観点から、好適には例えばＳｉＯ2 、ＳｉＮ、ＳｉＯＮなどが用いられる。
【００６７】
ＭｏＣｕＯ層４２上に断面形状が二等辺三角形状の凸部４３を形成するためには、従来公知の方法を用いることができる。例えば、ＣＶＤ法、真空蒸着法、スパッタリング法などによりＭｏＣｕＯ層４２の全面に凸部４３の材料となる膜（例えば、ＳｉＯ2 膜やＳｉＮ膜など）を形成する。次に、この膜上に所定形状のレジストパターンをリソグラフィーにより形成する。次に、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法などにより、テーパーエッチングが行われる条件で、このレジストパターンをマスクとしてこの膜をエッチングすることにより、断面形状が二等辺三角形状の凸部４３が形成される。一例を挙げると、厚さが約１．５μｍのＳｉＯ2 膜を形成し、これをパターニングすることにより約１．５μｍ間隔の凸部４３を形成する。
【００６８】
次に、サーマルクリーニングなどを行うことによりＭｏＣｕＯ層４２および凸部４３の表面を清浄化した後、その上に従来公知の方法により例えば５５０℃程度の成長温度で例えばＧａＮバッファ層、ＡｌＮバッファ層、ＣｒＮバッファ層、ＣｒドープＧａＮバッファ層あるいはＣｒドープＡｌＮバッファ層（図示せず）を成長させる。次に、例えばＭＯＣＶＤ法により窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体のエピタキシャル成長を行う。この窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体は例えばＧａＮである。このとき、図１３Ｂに示すように、まず凹部４４の底面から成長を開始させ、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体からなる微小核４５を複数生成させる。次に、図１３Ｃに示すように、微小核４５の成長および合体の過程を経て、凹部４４の底面を底辺とし、基板４１の主面に対して傾斜したファセットを斜面に有する二等辺三角形状の断面形状となるように窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６を成長させる。この例では、この二等辺三角形状の断面形状の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の高さは凸部４３の高さより大きい。例えば、この窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の延在方向はその〈１−１００〉方向であり、その斜面のファセットは（１−１０１）面である。この窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６は、アンドープであっても、ｎ型不純物またはｐ型不純物をドープしてもよい。この窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の成長条件については後述する。窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の延在方向はその〈１１−２０〉方向であってもよい。
【００６９】
引き続いて、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の成長をその斜面のファセット面方位を維持しながら行うことにより、図１４Ａに示すように、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の両端部が凸部４３の側面の下部まで成長して断面形状が五角形状となる状態とする。
次に、成長条件を横方向成長が支配的となる条件に設定して成長を続けると、図１４Ｂに示すように、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６は、矢印で示すように横方向成長して断面形状が六角形状となる状態で凸部４３の上に広がって行く。図１４Ｂ中、点線は成長途中の成長界面を示す（以下同様）。
【００７０】
さらに横方向成長を続けると、図１４Ｃに示すように、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６はその厚さを増しながら成長し、遂には隣接する凹部４４から成長した窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６同士が凸部４３上で接触し、会合する。
引き続いて、図１４Ｃに示すように、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６をその表面が基板４１の主面と平行な平坦面となるまで横方向成長させる。こうして成長された窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６は、凹部４４の上の部分の転位密度が極めて低くなる。
【００７１】
次に、図１５に示すように、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６上に、例えばＭＯＣＶＤ法により、ｎ型窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４７、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた活性層４８およびｐ型窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４９を順次エピタキシャル成長させる。この場合、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６はｎ型であるとする。
【００７２】
上記の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の成長原料は、例えば、Ｇａの原料としてはトリエチルガリウム（（Ｃ2 Ｈ5 ）3 Ｇａ、ＴＥＧ）またはトリメチルガリウム（（ＣＨ3 ）3 Ｇａ、ＴＭＧ）、Ａｌの原料としてはトリメチルアルミニウム（（ＣＨ3 ）3 Ａｌ、ＴＭＡ）、Ｉｎの原料としてはトリエチルインジウム（（Ｃ2 Ｈ5 ）3 Ｉｎ、ＴＥＩ）またはトリメチルインジウム（（ＣＨ3 ）3 Ｉｎ、ＴＭＩ）を、Ｎの原料としてはアンモニア（ＮＨ3 ）を用いる。ドーパントについては、ｎ型ドーパントとしては例えばシラン（ＳｉＨ4 ）あるいはジシラン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）を、ｐ型ドーパントとしては例えばビス（メチルシクロペンタジエニル）マグネシウム（（ＣＨ3 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｍｇ）、ビス（エチルシクロペンタジエニル）マグネシウム（（Ｃ2 Ｈ5 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｍｇ）あるいはビス（シクロペンタジエニル）マグネシウム（（Ｃ5 Ｈ5 ）2 Ｍｇ）を用いる。また、上記の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の成長時のキャリアガス雰囲気としては、例えば、Ｈ2 ガスが用いられる。
【００７３】
次に、こうして窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を成長させた基板４１をＭＯＣＶＤ装置から取り出す。
次に、ｐ型窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４９上にｐ側電極５０を形成する。ｐ側電極５０の材料としては、例えば、高反射率を有するオーミック金属を用いるのが好ましい。
【００７４】
この後、ｐ型窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４９のｐ型不純物を活性化するために、例えばＮ2 とＯ2 との混合ガス（組成は例えばＮ2 が９９％、Ｏ2 が１％）の雰囲気中において５５０〜７５０℃（例えば、６５０℃）あるいは５８０〜６２０℃（例えば、６００℃）の温度で熱処理を行う。ここで、例えば、Ｎ2 にＯ2 を混合することで活性化が起きやすくなる。また、例えば、Ｏ、Ｎと同様に電気陰性度の高いＦ、Ｃｌなどの原料としてハロゲン化窒素（ＮＦ3 、ＮＣｌ3 など）をＮ2 またはＮ2 とＯ2 との混合ガス雰囲気に混合するようにしてもよい。この熱処理の時間は例えば５分〜２時間あるいは４０分〜２時間、一般的には１０〜６０分程度である。熱処理の温度を比較的低くするのは、熱処理時の活性層４８などの劣化を防止するためである。なお、この熱処理は、ｐ型窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４９をエピタキシャル成長させた後、ｐ側電極５０を形成する前に行ってもよい。
【００７５】
次に、ｐ側電極５０上に基板貼り合わせ用の金属膜５１を形成する。この金属膜５１は例えばスパッタリング法や真空蒸着法により形成することができる。この金属膜５１は例えばＡｕからなるが、これに限定されるものではない。
一方、図１６に示すように、別途、支持基板５２の一方の主面上に基板貼り合わせ用の金属膜５３を形成したものを用意し、この支持基板５２の金属膜５３側を基板４１上の金属膜５１と貼り合わせる。この金属膜５１は例えばＡｕからなるが、これに限定されるものではない。支持基板５２は導電性、非導電性のいずれであってもよく、支持基板５２が非導電性の場合は金属膜５１、５３を介して発光ダイオードに電流を流すことが可能な構造を支持基板５２に持たせればよい。
【００７６】
次に、基板４１上にＭｏＣｕＯ層４２、凸部４３、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６、ｎ型窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４７、活性層４８、ｐ型窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４９、ｐ側電極５０および金属膜５１が形成されたものと支持基板５２上に金属膜５３が形成されたものとが貼り合わされたものを、エッチング液としてアルカリ溶液または水（純水など）を用いてウエットエッチングする。こうして、図１７に示すように、ＭｏＣｕＯ層４２が除去される。そして、こうしてＭｏＣｕＯ層４２が除去されることにより、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６から基板４１が剥離される。
【００７７】
次に、ＭｏＣｕＯ層４２が除去されることにより露出したｎ型の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６上にｎ側電極５４を形成する。このｎ側電極５４は、透明電極材料からなるものを用いる。
次に、この支持基板５２上に発光ダイオード構造を形成する窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層が形成されたものをスクライビングしてバーを形成し、このバーをスクライビングすることでチップ化する。
以上により、目的とする発光ダイオードが製造される。この発光ダイオードは垂直電流注入型である。
【００７８】
この発光ダイオードの具体的な構造例について説明する。すなわち、例えば、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６がｎ型ＧａＮ層、ｎ型窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４７が下から順に、ｎ型ＧａＮ層およびｎ型ＧａＩｎＮ層、ｐ型窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４９が下から順に、ｐ型ＡｌＩｎＮ層、ｐ型ＧａＮ層およびｐ型ＧａＩｎＮ層である。活性層４８は例えばＧａＩｎＮ系の多重量子井戸（ＭＱＷ）構造（例えば、ＧａＩｎＮ量子井戸層とＧａＮ障壁層とを交互に積層したもの）を有し、この活性層４８のＩｎ組成は発光ダイオードの発光波長に応じて選ばれ、例えば発光波長４０５ｎｍでは〜１１％、４５０ｎｍでは〜１８％、５２０ｎｍでは〜２４％である。ｐ側電極５１の材料としては、例えばＡｇやＰｄ／Ａｇなどを用い、あるいは必要に応じてこれに加えてＴｉ、Ｗ、Ｃｒ、ＷＮ、ＣｒＮなどからなるバリアメタルを用いる。ｎ側電極５４としては、例えばＩＴＯからなるものを用いる。
【００７９】
こうして得られた図１８に示す発光ダイオードにおいては、ｐ側電極５０とｎ側電極５４との間に順方向電圧を印加して電流を流すことにより発光を行わせ、ｎ側電極５４側から外部に光を取り出す。活性層４８のＩｎ組成の選定により、赤色〜紫外の発光、取り分け青色発光、緑色発光または赤色発光を得ることができる。この場合、活性層４８から発生した光のうち、ｎ側電極５４側に向かう光は、凸部４３と窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６との界面で屈折した後、ｎ側電極５４を通って外部に出て行き、活性層４８から発生した光のうち、ｐ側電極５０に向かう光は、このｐ側電極５０で反射されてｎ側電極５４側に向かい、ｎ側電極５４を通って外部に出て行く。
【００８０】
この第５の実施形態においては、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の貫通転位密度を最小化するために、凹部４４の底面の幅Ｗg 、凹部４４の深さ、すなわち凸部４３の高さｄ、および、図１３Ｃに示す状態の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の斜面と基板４１の主面とのなす角度αが下記の式を満たすように決められている（図２１参照）。
２ｄ≧Ｗg ｔａｎα
例えば、Ｗg ＝２．１μｍ、α＝５９°の場合にはｄ≧１．７５μｍ、Ｗg ＝２μｍ、α＝５９°の場合にはｄ≧１．６６μｍ、Ｗg ＝１．５μｍ、α＝５９°の場合にはｄ≧１．２４５μｍ、Ｗg ＝１．２μｍ、α＝５９°の場合にはｄ≧０．９６６μｍとする。ただし、いずれの場合もｄ＜５μｍとするのが望ましい。
【００８１】
図１３ＢおよびＣならびに図１４Ａに示す工程における窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の成長時には、成長原料のＶ／ＩＩＩ比を高めに、成長温度を低めに設定するのが好ましい。具体的には、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の成長を１気圧の圧力条件下で行う場合は、成長原料のＶ／ＩＩＩ比を例えば１３０００±２０００の範囲、成長温度を例えば１１００±５０℃の範囲に設定するのが好ましい。成長原料のＶ／ＩＩＩ比については、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の成長をｘ気圧の圧力条件下で行う場合は、流速と圧力との関係を規定するベルヌーイの法則から、圧力の変化量を二乗した分のＶ／ＩＩＩ比、具体的には概ね（１３０００±２０００）×ｘ2 に設定するのが好ましい。例えば、０．９２気圧（７００Ｔｏｒｒ）で成長を行う場合は、成長原料のＶ／ＩＩＩ比を１１０００±１７００の範囲（例えば、１０５３０）に設定するのが好ましい。ｘは一般的には０．０１〜２気圧である。成長温度については、１気圧以下の圧力条件下で成長を行う場合は、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の横方向成長を抑え、凹部４４への窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の選択成長を容易にするため、より低い成長温度に設定するのが好ましい。例えば、０．９２気圧（７００Ｔｏｒｒ）で成長を行う場合は、成長温度を１０５０±５０℃の範囲（例えば、１０５０℃）に設定するのが好ましい。以上のようにすることで、図１３ＢおよびＣならびに図１４Ａに示すように窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６が成長する。この際、凸部４３上からは窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６は成長を開始しない。成長速度は一般的には０．５〜５．０μｍ／ｈ、好適には３．０μｍ／ｈ程度とする。窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６が例えばＧａＮ層の場合、原料ガスの流量は、例えば、ＴＭＧは２０ＳＣＣＭ、ＮＨ3 は２０ＳＬＭである。一方、図１４ＢおよびＣに示す工程における窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の成長（横方向成長）は、成長原料のＶ／ＩＩＩ比を低めに、成長温度を高めに設定する。具体的には、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の成長を１気圧の圧力条件下で行う場合は、成長原料のＶ／ＩＩＩ比を例えば５０００±２０００の範囲、成長温度を例えば１２００±５０℃の範囲に設定する。成長原料のＶ／ＩＩＩ比については、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の成長をｘ気圧の圧力条件下で行う場合は、流速と圧力との関係を規定するベルヌーイの法則から、圧力の変化量を二乗した分のＶ／ＩＩＩ比、具体的には概ね（５０００±２０００）×ｘ2 に設定するのが好ましい。例えば、０．９２気圧（７００Ｔｏｒｒ）で成長を行う場合は、成長原料のＶ／ＩＩＩ比を４２００±１７００の範囲（例えば、４２３２）に設定するのが好ましい。成長温度については、１気圧以下の圧力条件下で成長を行う場合は、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の表面の荒れを防止し、横方向成長を良好に行うため、より低い成長温度に設定するのが好ましい。例えば、０．９２気圧（７００Ｔｏｒｒ）で成長を行う場合は、成長温度を１１５０±５０℃の範囲（例えば、１１１０℃）に設定するのが好ましい。窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６が例えばＧａＮ層の場合、原料ガスの流量は、例えば、ＴＭＧは４０ＳＣＣＭ、ＮＨ3 は２０ＳＬＭである。こうすることで、図１４ＢおよびＣに示すように窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６が横方向成長する。
【００８２】
この第５の実施形態によれば、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６の貫通転位は基板４１上の凸部４３の中央部近傍に集中し、その他の部分の転位密度は例えば６×１０7 ／ｃｍ2 程度と大幅に低減される。このため、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層４６およびその上に成長される活性層４８などの窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層の結晶性は大幅に向上し、非発光中心なども大幅に減少する。これらによって、発光効率が極めて高い窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体系発光ダイオードを得ることができる。
【００８３】
加えて、この窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体系発光ダイオードの製造に必要なエピタキシャル成長は１回で済み、しかも成長マスクが不要である。また、凸部４３はＭｏＣｕＯ層４２上に凸部４３の材料となる膜、例えばＳｉＯ2 膜、ＳｉＯＮ膜、ＳｉＮ膜、ＣｒＮ膜、ＣｒＯＮ膜などの膜を形成し、これをエッチング、粉末ブラスト法、サンドブラスト法などにより加工するだけで形成することができる。このため、凹凸加工が困難なサファイア基板などの基板４１の加工が不要であるため、製造工程が簡単であり、低コストで垂直電流注入型の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体系発光ダイオードを製造することができる。さらに、ＭｏＣｕＯ層４２をウエットエッチングにより除去することにより基板４１を容易に剥離することができるため、必要に応じて鏡面研磨を行って基板４１を繰り返して再利用することができ、これによって資源の有効利用を図ることができるとともに、発光ダイオードの製造コストの低減を図ることができる。
【００８４】
以上、この発明の実施形態および実施例について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態および実施例に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態および実施例において挙げた数値、構造、形状、材料、原料、プロセスなどはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれらと異なる数値、構造、形状、材料、原料、プロセスなどを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】この発明の第１の実施形態による垂直磁気記録媒体の製造方法を説明するための断面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態による垂直磁気記録媒体の製造方法を説明するための平面図である。
【図３】この発明の第１の実施形態による垂直磁気記録媒体の製造方法を説明するための断面図である。
【図４】この発明の第１の実施形態による垂直磁気記録媒体の製造方法を説明するための平面図である。
【図５】この発明の第１の実施形態による垂直磁気記録媒体の製造方法を説明するための断面図である。
【図６】この発明の実施例においてウエットエッチングを行う前の試料の表面のＳＥＭ像を示す図面代用写真である。
【図７】この発明の実施例においてウエットエッチングを行った後の試料の表面のＳＥＭ像を示す図面代用写真である。
【図８】この発明の実施例においてウエットエッチングを行う前の試料について測定したＭ−Ｈループを示す略線図である。
【図９】この発明の実施例においてウエットエッチングを行った後の試料について測定したＭ−Ｈループを示す略線図である。
【図１０】この発明の第２の実施形態による半導体電極の製造方法を説明するための断面図である。
【図１１】この発明の第３の実施形態による多孔体電極の製造方法を説明するための断面図である。
【図１２】この発明の第４の実施形態による多孔体電極の製造方法を説明するための断面図である。
【図１３】この発明の第５の実施形態による発光ダイオードの製造方法を説明するための断面図である。
【図１４】この発明の第５の実施形態による発光ダイオードの製造方法を説明するための断面図である。
【図１５】この発明の第５の実施形態による発光ダイオードの製造方法を説明するための断面図である。
【図１６】この発明の第５の実施形態による発光ダイオードの製造方法を説明するための断面図である。
【図１７】この発明の第５の実施形態による発光ダイオードの製造方法を説明するための断面図である。
【図１８】この発明の第５の実施形態による発光ダイオードの製造方法を説明するための断面図である。
【図１９】この発明の第５の実施形態による発光ダイオードの製造方法において基板上に形成する凸部の平面形状の例を示す平面図である。
【図２０】この発明の第５の実施形態による発光ダイオードの製造方法において基板上に形成する凸部の平面形状の例を示す平面図である。
【図２１】この発明の第５の実施形態による発光ダイオードの製造方法において用いる基板を示す略線図である。
【符号の説明】
【００８６】
１１…基板、１２…軟磁性裏打ち層、１３…シード層、１４…下地層、１５…グラニュラー膜、１５ａ…磁性粒子、１５ｂ…ＭｏＣｕＯ、１６…磁気記録層、１７…保護層、２１…透明導電性基板、２２ａ…半導体微粒子、２２ｂ…ＭｏＣｕＯ、２３…半導体電極、３１…基板、３２…ＭｏＣｕＯ層、３３ａ…導電性微粒子、３３ｂ…ＭｏＣｕＯ、３４…多孔体電極、４１…基板、４２…ＭｏＣｕＯ層、４３…凸部、４４…凹部、４５…微小核、４６…窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層、４７…ｎ型窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層、４８…活性層、４９…ｐ型窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層、５０…ｐ側電極、５１、５３…金属膜、５２…支持基板、５４…ｎ側電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に磁性粒子とこの磁性粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなるグラニュラー膜を形成する工程と、
上記グラニュラー膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程と
を有する垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
上記グラニュラー膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの全部をウエットエッチングにより除去する請求項１記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
アルカリ溶液または水により上記ウエットエッチングを行う請求項２記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
上記アルカリ溶液としてテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いる請求項３記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
上記磁性粒子はＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔまたはＦｅＰｔからなる請求項１記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
上記グラニュラー膜を形成する前に上記基板上にシード層および下地層を順次形成しておく請求項１記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
上記グラニュラー膜をスパッタリング法または真空蒸着法により形成する請求項１記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】
上記垂直磁気記録媒体は熱アシスト磁気記録用垂直磁気記録媒体である請求項１記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
基板上に磁性粒子とこの磁性粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなるグラニュラー膜を形成する工程と、
上記グラニュラー膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程とを実施することにより製造される垂直磁気記録媒体。
【請求項１０】
基板上に磁性粒子とこの磁性粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなるグラニュラー膜を形成する工程と、
上記グラニュラー膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程とを実施することにより製造される垂直磁気記録媒体を有する磁気記録再生装置。
【請求項１１】
基板上に磁性粒子とこの磁性粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなるグラニュラー膜を形成する工程と、
上記グラニュラー膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程と
を有する磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
基板上に磁性粒子とこの磁性粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなるグラニュラー膜を形成する工程と、
上記グラニュラー膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程と
を有する磁気素子の製造方法。
【請求項１３】
基板上に粒子とこの粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなる膜を形成する工程と、
上記膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程と
を有する多孔体の製造方法。
【請求項１４】
基板上にＭｏＣｕＯ層を形成する工程と、
上記ＭｏＣｕＯ層上に素子層を形成する工程と、
上記ＭｏＣｕＯ層をウエットエッチングにより除去する工程と
を有する機能素子の製造方法。
【請求項１５】
基板上にＭｏＣｕＯ層を形成する工程と、
上記ＭｏＣｕＯ層上に複数の凸部を形成する工程と、
上記凸部の間の凹部に、その底面を底辺とする三角形状の断面形状となる状態を経て第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を成長させる工程と、
上記第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層から第２の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を横方向成長させる工程と、
上記第２の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層上に素子層を構成する窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を成長させる工程と、
上記ＭｏＣｕＯ層をウエットエッチングにより除去する工程と
を有することを特徴とする半導体素子の製造方法。
【請求項１】
基板上に磁性粒子とこの磁性粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなるグラニュラー膜を形成する工程と、
上記グラニュラー膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程と
を有する垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
上記グラニュラー膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの全部をウエットエッチングにより除去する請求項１記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
アルカリ溶液または水により上記ウエットエッチングを行う請求項２記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
上記アルカリ溶液としてテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いる請求項３記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
上記磁性粒子はＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔまたはＦｅＰｔからなる請求項１記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
上記グラニュラー膜を形成する前に上記基板上にシード層および下地層を順次形成しておく請求項１記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
上記グラニュラー膜をスパッタリング法または真空蒸着法により形成する請求項１記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】
上記垂直磁気記録媒体は熱アシスト磁気記録用垂直磁気記録媒体である請求項１記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
基板上に磁性粒子とこの磁性粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなるグラニュラー膜を形成する工程と、
上記グラニュラー膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程とを実施することにより製造される垂直磁気記録媒体。
【請求項１０】
基板上に磁性粒子とこの磁性粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなるグラニュラー膜を形成する工程と、
上記グラニュラー膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程とを実施することにより製造される垂直磁気記録媒体を有する磁気記録再生装置。
【請求項１１】
基板上に磁性粒子とこの磁性粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなるグラニュラー膜を形成する工程と、
上記グラニュラー膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程と
を有する磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
基板上に磁性粒子とこの磁性粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなるグラニュラー膜を形成する工程と、
上記グラニュラー膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程と
を有する磁気素子の製造方法。
【請求項１３】
基板上に粒子とこの粒子を取り囲むＭｏＣｕＯとからなる膜を形成する工程と、
上記膜のうちの上記ＭｏＣｕＯの少なくとも一部をウエットエッチングにより除去する工程と
を有する多孔体の製造方法。
【請求項１４】
基板上にＭｏＣｕＯ層を形成する工程と、
上記ＭｏＣｕＯ層上に素子層を形成する工程と、
上記ＭｏＣｕＯ層をウエットエッチングにより除去する工程と
を有する機能素子の製造方法。
【請求項１５】
基板上にＭｏＣｕＯ層を形成する工程と、
上記ＭｏＣｕＯ層上に複数の凸部を形成する工程と、
上記凸部の間の凹部に、その底面を底辺とする三角形状の断面形状となる状態を経て第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を成長させる工程と、
上記第１の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層から第２の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を横方向成長させる工程と、
上記第２の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層上に素子層を構成する窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を成長させる工程と、
上記ＭｏＣｕＯ層をウエットエッチングにより除去する工程と
を有することを特徴とする半導体素子の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００９−２９５２１２（Ｐ２００９−２９５２１２Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４５２８０（Ｐ２００８−１４５２８０）
【出願日】平成２０年６月３日（２００８．６．３）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月３日（２００８．６．３）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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