説明

磁気記録媒体の製造方法、該製造方法により製造された磁気記録媒体、及び該製造方法において用いられたモールド構造体

【課題】サーボ部信号品位が良好である次世代磁気記録媒体を安定して製造することがで
きる磁気記録媒体の製造方法、該製造方法により製造された磁気記録媒体、及び該製造
方法において用いられたモールド構造体の提供。
【解決手段】サーボ部とデータ部とを有する磁気記録媒体を複数の凸部を有するモールド構造体を用いて製造する磁気記録媒体の製造方法において、前記磁気記録媒体の基体表面にインプリントレジスト層を形成するインプリントレジスト形成工程と、前記形成されたインプリントレジスト層に前記モールド構造体の複数の凸部を押し当ててレジスト凹凸パターンを形成するレジスト凹凸パターン形成工程と、前記サーボ部に対して前記モールド構造体を介して磁界を印加する磁気転写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である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、磁気記録媒体の製造方法、該製造方法により製造された磁気記録媒体、及び該製造方法において用いられたモールド構造体に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、磁気記録媒体における記録密度向上のために、従来の連続磁性層を有する磁気記録媒体に代わって磁性層がパターニングされたDTM(ディスクリート・トラック・メディア)、BPM(ビット・パターンド・メディア)が提唱されている(例えば、特許文献1及び2参照)。磁性層をパターニングするためには、所望の形状パターンを有するマスク層を用いることが一般的である。マスク層の作製方法として、加工対象物にレジストを塗布し、所望の形状に基材を加工したモールドを前記レジストが塗布された加工対象物に押し当て、レジストに対して所望パターンを形成する、ナノインプリント方式(NIL)が提唱されている。
磁気記録媒体の製造方法として提唱されているNILは、先述したように、レジストに対して形状加工モールドを押し当てる。そのため、モールドパターンは、主にデータ部を構成する同芯円形態を有する凹凸パターン、サーボ部を構成する凹凸パターンで構成されている。サーボ部パターンは記録信号のアドレス管理に役割を持っており、すべて異なる形態のパターンで構成される。そのため、データ部、サーボ部間では、例えば、パターン断面積、深さなどが異なっていることにより、レジストが受ける圧力が変化し、圧力印加後のレジストパターンが所望の形態と異なる可能性がある。具体的には、パターン凸部で印加し残存したレジスト厚(残渣)がデータ部、及びサーボ部間、更に詳細にはサーボ部の内部構造内でも異なり、マスク特性が不均一となってしまう。マスク特性が不均一になると、磁性層パターニングも不均一な状態となり、所望の特性を有したDTM、BPMを製造することができない。
サーボ部におけるナノインプリント(NIL)特性とデータ部におけるナノインプリント(NIL)特性とを両立することは難しい。
更に、サーボ部における信号はデータ部における信号と異なりセンシング信号であるため、高度な信号処理方式の適用が難しく、信号自身の信号品位(S/N)の確保が必要である。しかし、サーボ部における信号は磁性層の有/無(1/0)により情報が記録されるので、従来方式と比べてS/Nが半減(−6dB)し、サーボ精度の劣化、記録密度向上の大きな障害となる。
特に、DTMにおいては、サーボ部では磁性層の有無(1/0)により情報が記録されるのに対し、データ部では磁性層における反対方向の磁化(1/−1)により情報が記録される。この情報の記録方法の差異によって生じるサーボ部及びデータ部間の信号振幅による差異を信号処理によって補正することがなされている(例えば、特許文献3参照)。
サーボ部における信号のS/Nを維持するために、磁気転写方法によるサーボ信号記録を行うという技術思想では特許文献4が先行事例として挙げられる。データ部(図11で後述する122)に対応する領域100に凸部101を有し、サーボ部(図11で後述する123)に対応する領域102に磁性層103が埋め込まれた広く平坦になった凸部104を有する金型110(図10)を用いて磁気媒体が製造されている。しかし、レジスト111が塗布された磁気記録媒体120に金型110を押し当てる際には広く平坦になった凸部104と磁気記録媒体120との間にレジスト残渣121が過剰に残存してしまい、金型110の広く平坦になった凸部104と磁気記録媒体120との間の距離を短くすることができず、良好な磁気転写状態を実現することは困難である。良好な磁気転写状態を実現するためには、マスター/スレーブ間の隙間をディスク全面に亘り、数十nmオーダーにて制御する必要があるということが、磁気転写手法の長年の実験により得られた磁気転写法原理に基づく帰結である。
金属膜130をコーティングする金属膜コーティング工程(図12)、リフトオフ(図13)、データ部122,サーボ部123に形成されたレジスト残渣121及び金属膜130が除去された後に行われるエッチング工程によってデータ部122及びサーボ部123が形状加工される。サーボ部123はデータ部122に比べてパターンの断面積が広く、データ部122に比べて多くのレジスト残渣121が残存する。そのため、リフトオフ工程で本来残存しなければならないサーボ部123上の金属膜が除去されてしまう(図13)。サーボ部123上の金属膜が除去されることでサーボ部123の磁性層がエッチングされてしまい(図14)、サーボ部123の磁性層特性劣化(膜厚減少による信号品位劣化)が発生する。加えてエッチングによりデータ部122、サーボ部123間に微少な段差ができるために(図14)、サーボ部123上をヘッドが走行した際に気流が乱れ、ヘッド浮上状態が不安定となりヘッド・メディアが破損し、ドライブとして機能しないという懸念が大きい。
【0003】
【特許文献1】特開平9−97419号公報
【特許文献2】特開2006−120299号公報
【特許文献3】特開2006−65918号公報
【特許文献4】特開2006−216200号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、サーボ部信号品位が良好である次世代磁気記録媒体を安定して製造することができる磁気記録媒体の製造方法、該製造方法により製造された磁気記録媒体、及び該製造方法において用いられたモールド構造体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】
【0005】
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、
<1> サーボ部とデータ部とを有する磁気記録媒体を複数の凸部を有するモールド構造体を用いて製造する磁気記録媒体の製造方法において、前記磁気記録媒体の基体表面にインプリントレジスト層を形成するインプリントレジスト形成工程と、前記形成されたインプリントレジスト層に前記モールド構造体の複数の凸部を押し当ててレジスト凹凸パターンを形成するレジスト凹凸パターン形成工程と、前記サーボ部に対して前記モールド構造体を介して磁界を印加する磁気転写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である。
<2> 磁気転写工程において、サーボ部及びデータ部に対してモールド構造体を介して磁界を印加する前記<1>に記載の磁気記録媒体の製造方法である。
<3> 磁気転写工程において、サーボ部及びデータ部に対してモールド構造体を介して磁界を磁気記録媒体の表面に対して垂直方向に印加する前記<2>に記載の磁気記録媒体の製造方法である。
<4> 磁気記録媒体のサーボ部の基体表面におけるレジスト凹凸パターンを有するインプリントレジスト層上に、他のレジスト層を形成して被覆するレジスト層被覆工程をさらに含む前記<1>から<3>のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法である。
<5> 磁気記録媒体のサーボ部の基体表面におけるインプリントレジスト層に形成されたレジスト凹凸パターンを被覆する他のレジスト層をマスクにして、前記磁気記録媒体のデータ部の基体表面におけるインプリントレジスト層に形成されたレジスト凹凸パターン形状に基づく凹凸形状を前記磁気記録媒体のデータ部の基体表面に形成するパターニング工程をさらに含む前記<1>から<4>のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法である。
<6> インプリントレジスト層は、比透磁率が1以上である前記<1>から<5>のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法である。
<7> 前記<1>から<6>のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法により製造されたことを特徴とする磁気記録媒体である。
<8> 前記<1>から<6>のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法で用いられたことを特徴とするモールド構造体である。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、前記従来における諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、サーボ部信号品位が良好である次世代磁気記録媒体を安定して製造することができる磁気記録媒体の製造方法、該製造方法により製造された磁気記録媒体、及び該製造方法において用いられたモールド構造体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】
【0007】
以下、本発明の磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体について図面を参照して説明する。
【0008】
(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、インプリントレジスト形成工程と、レジスト凹凸パターン形成工程と、磁気転写工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、レジスト被覆工程と、磁性層パターニング工程、レジスト除去工程、及びその他の工程を含んでなる。
【0009】
本発明の磁気記録媒体は、本発明の磁気記録媒体の製造方法により製造される。
以下、本発明の磁気記録媒体の製造方法の説明を通じて、本発明の磁気記録媒体の詳細についても明らかにする。
【0010】
<インプリントレジスト形成工程>
前記インプリントレジスト形成工程は、図1に示すように、基材10の表面(好ましくは両面)に磁性層11を有する磁気記録媒体基体12にインプリントレジスト層13を形成する工程である。
【0011】
−基材−
基材10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、例えば、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、円板状である。また、前記構造としては、単層構造であっても、積層構造であってもよい。また、前記材質としては、磁気記録媒体の基材材料として公知のものの中から、適宜選択することができ、例えば、アルミニウム、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SiO/Si、等が挙げられる。これらの基材材料は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0012】
−磁性層−
磁性層11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、NiPt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。
磁性層11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、通常、5nm〜30nm程度である。
磁性層11の形成方法としては、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができ、例えば、スパッタリング法、電着(電着法)等により行うことができる。
基材10と磁性層11間に磁性層配向用の結晶配向層、軟磁性下地層を適宜形成してもよい。特に軟磁性下地層は単層、あるいは複数層にて構成してもよい。
【0013】
―インプリントレジスト層―
インプリントレジスト層13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、熱硬化性樹脂、及び光硬化性樹脂の少なくともいずれかを含有するインプリントレジスト組成物(以下、「インプリントレジスト液」ということがある。)を磁気記録媒体基体12に塗布することによって形成される層である。また、インプリントレジスト層13を形成するインプリントレジスト組成物としては、磁気転写工程において、図2で後述するモールド構造体1から磁気記録媒体基体12への磁気信号転写を阻害しない材料、即ち、比透磁率が1以上である材料、例えば、ノボラック系樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、有機ガラス樹脂、無機ガラス樹脂などが用いられる。また比透磁率を向上させるためにレジスト中に金属微粒子を分散させてもよい。前記金属微粒子としてはFe、Co、Niの内少なくとも1種元素を含有する金属、あるいは合金である。また耐久性付与のためにPt、In、Ru、O、Nなどの非磁性元素を導入してもよい。
【0014】
<レジスト凹凸パターン形成工程>
レジスト凹凸パターンを形成する方法としては主に2種類の方式がある。一つの方式としては熱NILであって、他の方式としては光NILである。
前記熱NIL方式は、以下の通りである。
前記レジスト凹凸パターン形成工程は、図2に示すように、磁気記録媒体基体12の表面に形成されたインプリントレジスト層13にモールド構造体1の複数の凸部3を押し当てて凹凸パターンを形成する工程である。ここでは、系を前記インプリントレジスト液のガラス転移温度(Tg)付近に維持しておき、転写後、インプリントレジスト層13が前記インプリントレジスト液のガラス転移温度よりも低下することにより硬化する。インプリントモールド構造体1を剥離すると、インプリントレジスト層13に凹凸パターンが形成される(後述する図6)。
一方、光NIL方式は、以下の通りである。
光NIL方式においては、光透過性を有し、モールド構造体として機能する強度を有する材料(例えば、石英(SiO2)や、有機樹脂(PET、PEN、ポリカーボネート、低融点フッ素樹脂)等)からなるモールド構造体1を用いてレジスト凹凸パターンを形成する。
また、前記「光透過性を有する」とは、具体的には、後述する図4Bで示すように、被加工基材53にインプリントレジスト層54が形成される少なくとも一方の面から出射するように、被加工基材53の他方の面から光を入射した場合に、インプリントレジスト液が十分に硬化することを意味しており、少なくとも、前記他方の面から前記一方の面へ波長400nm以下の光の光透過率が50%以上であることを意味する。
また、前記「モールド構造体として機能する強度」とは、磁気記録媒体基体12上に形成されたインプリントレジスト層13に対して、平均面圧力が1kgf/cm以上の条件下で押し当て、加圧しても剥離可能に破損しない強度を意味する。
その後、インプリントレジスト層13に紫外線などを照射して転写されたパターンを硬化させる。パターニング後であってモールド構造体1と磁気記録媒体基体12とを剥離した後に紫外線を照射し硬化してもよい。
【0015】
<<モールド構造体>>
モールド構造体1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、図3に示すように、円盤状をなす基材2の一方の表面2a(以下、基準面2aということがある。)に、所定の間隔で形成されてなる複数の凸部3と、更に必要に応じて、その他の凸凹部を備える。なお、少なくともモールド構造体1は、磁気転写が可能となるように、少なくとも凸部最表面近傍を強磁性体で構成する必要がある。前記強磁性体としては、Fe、Co、Ni、Cr、Ta、W、Pt、Ru、Oなどを少なくとも1種類含有する金属、合金より構成される。凸凹を有する基体自体を強磁性体で構成してもよい。また、磁性層の磁気異方性を制御するために下地層を設けてもよい。モールド構造体1の表面に、耐久性確保のための保護層を設けてもよい。この保護層は、例えば、硬質炭素素材により構成され、2〜10nm程度の膜厚が好ましい。
【0016】
なお、前述の凸部3は、データ部12aに対応するデータパターン用凸部3a(図2)と、サーボ部12bに対応するサーボパターン用凸部3b(図2)とを有する。データパターン用凸部3aに加えて、サーボパターン用凸部3bに対してもサーボ信号に対応した凸凹パターンを設けることにより、データ部、及びサーボ部の凸部面積差を小さく保つことができる。これにより、NILで問題となるパターン寸法/種が混在することによるレジスト凹凸パターン成形性不良を改善することができ、特許文献4おける金型を用いた場合と比較して、ナノインプリント(NIL)時のモールド構造体1及び磁気記録媒体基体12間、特にサーボ部123に存在するレジスト残渣13aを軽減すると共に、磁気記録媒体基体12全面に対してほぼ均一な残渣状態が実現可能となった。
【0017】
―その他の部材―
前記その他の部材としては、本発明の効果を害し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、例えば、基材2上に層状に形成され、インプリントレジスト層13に対して剥離機能を備えたモールド表層等が挙げられる。
【0018】
<<モールド構造体の作製方法>>
以下、モールド構造体1の作製方法について図面を参照して説明する。
【0019】
―原盤の作製―
図4A〜Bは、モールド構造体1の作製方法を示す断面図である。図4Aに示すように、まず、Si基材50上に、スピンコートなどでノボラック系樹脂、アクリル樹脂などのフォトレジスト液を塗布し、フォトレジスト層51を形成する。
その後、Si基材50を回転させながら、サーボ信号に対応して変調したレーザー光(又は電子ビーム)を照射し、フォトレジスト全面に所定のパターン、例えば各トラックに回転中心から半径方向に線状に延びるサーボ信号に相当するパターンを円周上の各フレームに対応する部分に露光する。
その後、フォトレジスト層51を現像処理し、露光部分を除去して、除去後のフォトレジスト層51のパターンをマスクにしてRIEなどにより選択エッチングを行い、凹凸形状を有する原盤52を得る。
【0020】
―モールド構造体の作製―
原盤52からモールド構造体1を作製するモールド構造体1の作製方法としてはメッキ法、ナノインプリント法などを用いることができる。
メッキ法でのモールド構造体1の作製方法は以下の通りである。
まず、原盤52表面に導電層(不図示)を形成する。導電膜形成方法としては一般的に真空製膜方法(スパッタリング、蒸着など)、無電解メッキ法などを用いることができる。導電層材料としてはNi、Cr、W、Ta、Fe、Coのうち少なくとも一種類の元素を含有する金属、合金を用いることができる。望ましくはNi、Co、FeCo合金などである。また導電性を示すTiOなどの非金属材質も導電層として使用可能である。導電層の膜厚は5nm〜30nmの範囲である。さらに望ましくは、10nm〜25nmの範囲である。
上記導電層を形成した原盤を用い、メッキ法にて金属及び合金素材を積層して、所定の厚みとなるまで形成した後に原盤52からメッキ基体を剥離することでモールド構造体1を形成する。モールド構造体1を構成するメッキ素材としてはNi、Cr、FeCo合金などを使用することができるが、Ni素材を用いたものが好ましい。引き剥がし後のモールド構造体1の厚みは30μm〜500μmの範囲であり、45μm〜300μmの範囲が好ましい。30um以下ではモールド構造体1の剛性が低下し機械特性を確保することができない。加えて、多数回NILを実施することで、モールド構造体1自身が変形を起こし、著しく実用特性が低下する。500um以上では剛性が高くなりすぎるため、NIL/磁気転写時のモールド構造体1/磁気記録媒体間の密着を確保することができない。密着確保のためには密着圧力をあげる必要があるため、異物などが混入した際にはモールド構造体1/磁気記録媒体に致命的な形状欠陥が発生する。
上記モールドを原盤52として用いて、モールド構造体1の複製を行ってもよい。
ナノインプリント法を用いたモールド構造体1の作製方法は以下の通りである。
図4Bに示すように、熱可塑樹脂、あるいは光硬化性樹脂を含有するインプリントレジスト液を塗布してなるインプリントレジスト層54が一方の面に形成された被加工基材53に対して、原盤52を押し当て、原盤52上に形成された凸部のパターンがインプリントレジスト層54に転写される。
【0021】
ここで、被加工基材53の材料は、光透過性を有し、モールド構造体1として機能する強度を有する材料であれば、特に制限されることなく、目的に応じて適宜選択され、例えば、石英(SiO)や、有機樹脂(PET、PEN、ポリカーボネート、低融点フッ素樹脂)等が挙げられる。
また、前記「光透過性を有する」とは、具体的には、被加工基材53にインプリントレジスト層54が形成される一方の面から出射するように、被加工基材53の他方の面から光を入射した場合に、インプリントレジスト液が十分に硬化することを意味しており、少なくとも、前記他方の面から前記一方の面へ波長400nm以下の光の光透過率が50%以上であることを意味する。
また、前記「モールド構造体として機能する強度」とは、磁気記録媒体基体12上に形成されたインプリントレジスト層13に対して、平均面圧力が1kgf/cm以上という条件下で押し当て、加圧しても剥離可能に破損しない強度を意味する。
【0022】
―硬化工程―
その後、インプリントレジスト層54に熱を印加する、あるいは、紫外線などを照射して転写されたパターンを硬化させる。紫外線を照射してパターンを硬化する場合は、パターニング後であってモールド構造体と磁気記録媒体とを剥離した後に紫外線を照射し硬化してもよい。
【0023】
―パターン形成工程―
その後、転写されたパターンをマスクにしてRIEなどにより選択エッチングを行い、凹凸形状を有するモールド構造体1を得る。また基材の表面に無機系材質を形成し、レジストマスクを基として無機系材質マスクを形成し、この無機系材質マスクを用いて基材をエッチングし、モールド構造体1を形成してもよい。
【0024】
<磁気転写用磁性層形成工程>
上記工程により形成したモールド構造体1上に、磁気転写用磁性層を形成する。形成手法としては真空製膜法(スパッタリング、蒸着など)、メッキ法などを用いることができる。磁気転写用磁性層としてはFe、Co、Ni、Cr、Pt、B、W、Taのうち少なくとも一種類の元素を含む金属、あるいは合金を使用することができる。望ましくは高い飽和磁化を有するFeCo合金、FeCoNi合金などである。
磁性層の厚みは10nm〜200nmの範囲である。さらに望ましくは50nm〜150nmの範囲である。
また、モールド構造体1自身を磁気転写用磁性層材質で形成することも可能である。
【0025】
<磁気転写工程>
磁気転写工程は、事前に磁気記録媒体基材12(スレーブディスク)に対して、磁束が基材10の表面に直交する方向に初期化磁界を印加し、一方向に均一に磁化した状態とする。初期化後の磁気記録媒体基材12(スレーブディスク)に対して、前記初期化磁界と反平行方向にモールド構造体1を介して所定の磁界60を印加して(図5)、サーボ部12b及びデータ部12aにおける磁性層11に、磁化61が正方向に配向し、磁化62が負方向に配向するように磁気を転写する工程である。所定の磁界60は、前記初期化方向とは逆方向の転写磁界からなる。
インプリント用モールド構造体1は所定の磁界60の印加を受けることで、磁束が基材10の表面に直交する方向に流通して、磁化が確立される。
【0026】
また、モールド構造体1(マスターディスク)による磁気転写は、図示を省略しているが、磁気記録媒体基体12(スレーブディスク)の片面にモールド構造体1(マスターディスク)を近づけて片面に転写を行う場合と、磁気記録媒体基体12(スレーブディスク)の両面に一対のモールド構造体1(マスターディスク)を近づけて両面で同時転写を行う場合とがある。
【0027】
<レジスト被覆工程>
レジスト被覆工程は、図7に示すように、サーボ部12bにおけるインプリントレジスト層13に形成されたレジスト凹凸パターンをレジスト層70(他のレジスト層)で被覆する工程である。被覆方法としてはピールコート法、マスクを用いた光リソグラフ法、インクジェット法などを用いることができる。
【0028】
―レジスト層―
レジスト層70としては、インプリントレジスト組成物と同じく、ノボラック系樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、有機ガラス樹脂、無機ガラス樹脂などから選択される少なくとも1種が好適に用いられる。インプリントレジストに使用した溶媒に対して不溶な素材を用いてもよい。
【0029】
<磁性層パターニング工程>
磁性層パターニング工程は、図8に示すように、サーボ部12bにおけるレジスト層70をマスクにして、データ部12aにおけるインプリントレジスト層13に形成されたレジスト凹凸パターン形状に基づく凹凸形状をデータ部12aの磁性層11に形成する工程である。凸凹形成方法としてはイオンビームエッチング、RIE、ウェットエッチングなどの手法を用いることができる。イオンビームエッチングでのプロセスガスとしてはAr、RIEのエッチャントとしてはCO+NH、塩素ガスなどを用いることができる。
この磁性層パターニング工程におけるエッチングによりデータ部12aの一部磁性層が除去されるため、データ部12aに転写された磁気(磁化61、62)が消失、あるいは減衰する。
【0030】
<レジスト除去工程>
レジスト除去工程は、図9に示すように、磁性層11の凸部11a上のインプリントレジスト層13を除去する工程である。除去方法としてはレジスト可溶な溶媒での浸透法、反応性イオンエッチング法などを用いることができる。浸透法では超音波を印加し、レジスト除去を促進させてもよい。
【0031】
<その他の工程>
前記その他の工程としては、必要に応じて、前記磁性層の凹部11bをSiO、カーボン、アルミナ;ポリメタアクリル酸メチル(PMMA)、ポリスチレン(PS)等のポリマー;潤滑油等の非磁性材料で埋める工程、表面を平坦化する工程、平坦化した表面にDLC(ダイヤモンドライクカーボン)等で保護膜を形成する工程、最後に潤滑剤を塗布する工程などが挙げられる。
【0032】
(磁気記録媒体)
本発明の磁気記録媒体は、上述した磁気記録媒体の製造方法により製造され、図9に示すように、サーボ部12bにおけるサーボ信号が、正方向に配向した磁化61と負方向に配向した磁化62とで形成されている。また、データ部12aに形成された凹凸パターンの寸法精度が15nm(3σ)以下である。なお、3σとは、データ部12aを構成する磁性層凸部幅の3σ値を意味する。
また、本発明の磁気記録媒体の製造方法により製造された磁気記録媒体は、ディスクリート型磁気記録媒体及びパターンドメディア型磁気記録媒体の少なくともいずれかであることが好適である。
【実施例】
【0033】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
【0034】
(実施例1)
<モールドの作製>
【0035】
−原盤の作製−
8インチSiウェハー上に電子線レジストをスピンコート法により100nm塗布した。回転式電子線露光装置にて所望のパターンを露光、現像することで、凸凹パターン有するレジストSi基材を作製した。凸凹パターン有するレジストSi基材に対して反応性イオンエッチング処理を行い、凸凹レジストをマスクとして用い、Si基材上に凸凹形状を形成した。残存するレジストを可溶溶剤にて洗浄することで除去、乾燥後に原盤を得た。
【0036】
使用したパターンはデータ部とサーボ部に大別される。前記データ部は、凸幅:90nm、凹幅:30nm(TP=120nm)のパターンとした。前記サーボ部に関しては、基準信号長が80nmであり、総セクタ数が120であり、プリアンブル部(40bit)/サーボマーク部(6bit)/SectorCode部(8bit)/CylinderCode部(32bit)/バースト部(Burstパターン)で構成されている。また、前記サーボマーク部は“001010”であり、前記SectorCode部はBinaryであり、前記CylinderCode部はGray変換を用いた。前記バースト部は一般的な4バースト(各バーストは16bit)であり、マンチェスター変換を使用した。
【0037】
−メッキ法によるモールド中間体の作製−
前記原盤上にスパッタ法によりNi導電性膜を20nm形成した。導電性膜形成後の原盤をスルファミン酸Ni浴に浸漬し電界メッキにより200μm厚のNi膜を形成後、Si原盤よりNi膜を引き剥がし、洗浄を行うことでメッキ法によるモールド中間体を得た。
【0038】
−磁気転写用磁性層形成方法−
前記モールド中間体上に、スパッタリング法にてFeCo30at%磁性層を100nm形成し、モールドを得た。
【0039】
<垂直磁気記録媒体の作製>
2.5インチガラス基材上に以下の手順で垂直磁気記録媒体を作製した。前記作製した垂直磁気記録媒体は、順次形成された、軟磁性層、第1非磁性配向層、第2非磁性配向層、磁気記録層(磁性層)、保護層、潤滑剤層を少なくとも備える。前記軟磁性層、前記第1非磁性配向層、第2非磁性配向層、磁気記録層、保護層についてはスパッタリング法で作製し、潤滑剤層はディップ法で作製した。
軟磁性層材料としてCoZrNbを100nm積層した。ガラス基材をCoZrNbターゲットと対向させて設置し、Arガスを0.6Pa圧になるように流入し、DC1500Wで成膜した。
第1非磁性配向層としてTi:5nm、第2非磁性配向層としてRu:10nmを形成した。第1非磁性配向層はTiターゲットと対向設置し、Arガスを0.5Paの圧になるように流入し、DC1,000Wで放電し、5nmの厚みになるようにTiシード層を成膜した。第1非磁性配向層形成後にRuターゲットと対向させて設置し、Arガスを0.5Paの圧になるように流入、DC1,000Wで放電し、10nmの厚みになるように第2非磁性配向層Ruを成膜した。
さらに、記録層としてCoCrPtO :15nmを形成した。CoPtCrターゲットと対向させて設置し、Oを0.04%含むArガスを圧力が18Paになるように流入し、DC290Wで放電し記録層を成膜した。磁性層形成後にCターゲットと対向させて設置し、Arガスを0.5Paの圧になるように流入し、DC1,000Wで放電してC保護層:4nmを成膜した。垂直磁気記録媒体の保磁力は334kA/m(4.2kOe)であった。
【0040】
−ナノインプリント、磁気転写工程、及び磁性層パターニング−
前記垂直磁気記録媒体に対してナノインプリント工程前に前記垂直磁気記録媒体の初期化を実施した。ノボラック系レジスト(マイクロレジスト社mr−I7000E)を厚みが100nmとなるように、スピンコート法(3,600rpm)にて塗布した。
前記レジスト塗布済み垂直磁気記録媒体に対して前記モールドを対向するように配置し、前記垂直磁気記録媒体を100℃で加熱した後、3MPaの圧力にて前記モールドと前記垂直磁気記録媒体とを10秒間密着させ、磁界を印加し磁気転写を実施した。磁気転写に用いる磁界強度は4.2kOeであった。磁界の印加を終了した後、前記モールドと前記垂直磁気記録媒体を剥離した。
【0041】
サーボ部に対してピールコートでレジスト層(図7におけるレジスト層70)としてのSU−8(マイクロケム社)を貼り付けた。
【0042】
モールド剥離後の垂直磁気記録媒体に対してORIEにてインプリント部に残存したレジストを除去した。
上記レジスト除去工程後に磁性層の凸凹形状加工を実施した。磁性層の凸凹形状加工としてはArガスを用いたイオンビームエッチング法を用いた。磁性層の凸凹形状加工後、ORIEにて残存レジストを除去した。上記磁性層の凸凹形状加工工程後にディップ法により、PFPE潤滑剤を2nmの厚みに塗布した。
【0043】
(実施例2)
前記ノボラック系レジストに対してCo微粒子(φ10nm)を分散し、比透磁率を2.1に調整した点を除き、実施例1と同様の方法で磁気記録媒体を作製した。
【0044】
(実施例3)
前記ノボラック系レジストに対してAg微粒子(φ15nm)を分散し、比透磁率を0.98に調整した点を除き、実施例1と同様の方法で磁気記録媒体を作製した。
【0045】
(実施例4)
前記ノボラック系レジスト対してAg微粒子(φ50nm)を分散し、比透磁率を0.9に調整した点を除き、実施例1と同様の方法で磁気記録媒体を作製した。
【0046】
(比較例1)
サーボ部のモールドを形状パターニングせず、一体表面で形成したことを特徴とした点を除き、実施例1と同様の方法で磁気記録媒体を作製した(特許文献4における方式)。
【0047】
<評価方法>
磁性層加工前の垂直磁気記録媒中間体、垂直磁気記録媒体について以下の評価を実施した。
【0048】
−(1)レジストパターン成形性−
サーボ部被覆前の基体を用い、データ部とサーボ部間のレジスト形状比較を実施し、NIL均一性の評価を以下のように実施した。
まず、前記垂直磁気記録媒中間体を破断し、破断後の断面に対してデータ部の残レジスト膜厚、サーボ部におけるバースト部の残レジスト膜厚を測長した(走査型電子顕微鏡 日立製作所社製FE−SEM S800)。サーボ部におけるバースト部の残レジスト膜厚に対するデータ部残レジスト膜厚との比が0.8〜1.0であれば“○”、0.8未満であれば“×”と評価した。
1ディスクに対して半径25mm、ほぼ等角度間隔で8カ所測定を行い、この平均値にてレジストパターン成形性を評価した。その結果を表1に示す。
【0049】
−(2)サーボ信号品位−
磁性層加工後の垂直磁気記録媒体に対してプリアンブル部及びバースト部のTAA(Track Average Amplitude)再生出力を全セクタ分検出した。評価装置としては協同電子社製LS−90を用い、リード幅120nm、ライト幅200nmのGMRヘッドを装着した。
半径20mm〜32mmの領域を1mm間隔で測定し、全平均値をプリアンブル部、バースト部について算出する。プリアンブル部平均出力に対するバースト部平均出力の比が0.8〜1.0であれば“○”、0.6以上0.8未満であれば“△”、0.6未満であれば“×”と評価した。使用可能な評価領域は“○”および“△”である。その結果を表1に示す。
【0050】
−(3)磁性層凸部加工精度−
データ部のパターンに対してAFM(日本ビーコ社製Dimension5000)を用い、磁性層凸部幅の均一性の評価を実施した。1μm角の評価範囲にて操作、表面の凸凹形状のデータを取得した。磁性層加工後の凸部パターン高さの80%に閾値を設け、この閾値で凸形状をスライスしたときに形成される凸部形状側面部の寸法バラツキを標準偏差(1μm角視野)にて評価した。1ディスクに対して半径25mm、ほぼ等間隔で16カ所測定を行い、全測定量域内の標準偏差(σ)を算出した。3σ値が15nm以下であれば“○”、15nmより大きければ“×”とした。その結果を表1に示す。
【表1】

【図面の簡単な説明】
【0051】
【図1】図1は、本発明の磁気記録媒体の製造方法を示す断面図である。
【図2】図2は、本発明の磁気記録媒体の製造方法を示す断面図である。
【図3】図3は、本発明のモールド構造体の構成を示す部分斜視図である。
【図4A】図4Aは、本発明のモールド構造体の製造方法を示す断面図である。
【図4B】図4Bは、本発明のモールド構造体の製造方法を示す断面図である。
【図5】図5は、本発明の磁気記録媒体の製造方法を示す断面図である。
【図6】図6は、本発明の磁気記録媒体の製造方法を示す断面図である。
【図7】図7は、本発明の磁気記録媒体の製造方法を示す断面図である。
【図8】図8は、本発明の磁気記録媒体の製造方法を示す断面図である。
【図9】図9は、本発明の磁気記録媒体の製造方法を示す断面図である。
【図10】図10は、従来の磁気記録媒体の製造方法を示す断面図である。
【図11】図11は、従来の磁気記録媒体の製造方法を示す断面図である。
【図12】図12は、従来の磁気記録媒体の製造方法を示す断面図である。
【図13】図13は、従来の磁気記録媒体の製造方法を示す断面図である。
【図14】図14は、従来の磁気記録媒体の製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
【0052】
1 モールド構造体
2 基材
2a 表面
3 凸部
3a データパターン用凸部
3b サーボパターン用凸部
10 基材
11 磁性層
12 磁気記録媒体基体
12a データ部
12b サーボ部
13 インプリントレジスト層
13a レジスト残渣
50 Si基材
51 フォトレジスト層
52 原盤
53 被加工基材
54 インプリントレジスト層
60 磁界
61 磁化
62 磁化
70 レジスト層
100 データ部に対応する領域
101 凸部
102 サーボ部に対応する領域
103 磁性層
104 凸部
110 金型
111 レジスト
120 磁気記録媒体
121 レジスト残渣
122 データ部
123 サーボ部
130 金属膜

【特許請求の範囲】
【請求項1】
サーボ部とデータ部とを有する磁気記録媒体を複数の凸部を有するモールド構造体を用いて製造する磁気記録媒体の製造方法において、前記磁気記録媒体の基体表面にインプリントレジスト層を形成するインプリントレジスト形成工程と、前記形成されたインプリントレジスト層に前記モールド構造体の複数の凸部を押し当ててレジスト凹凸パターンを形成するレジスト凹凸パターン形成工程と、前記サーボ部に対して前記モールド構造体を介して磁界を印加する磁気転写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2】
磁気転写工程において、サーボ部及びデータ部に対してモールド構造体を介して磁界を印加する請求項1に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項3】
磁気転写工程において、サーボ部及びデータ部に対してモールド構造体を介して磁界を磁気記録媒体の表面に対して垂直方向に印加する請求項2に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項4】
磁気記録媒体のサーボ部の基体表面におけるレジスト凹凸パターンを有するインプリントレジスト層上に、他のレジスト層を形成して被覆するレジスト層被覆工程をさらに含む請求項1から3のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項5】
磁気記録媒体のサーボ部の基体表面におけるインプリントレジスト層に形成されたレジスト凹凸パターンを被覆する他のレジスト層をマスクにして、前記磁気記録媒体のデータ部の基体表面におけるインプリントレジスト層に形成されたレジスト凹凸パターン形状に基づく凹凸形状を前記磁気記録媒体のデータ部の基体表面に形成するパターニング工程をさらに含む請求項1から4のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項6】
インプリントレジスト層は、比透磁率が1以上である請求項1から5のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項7】
請求項1から6のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法により製造されたことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項8】
請求項1から6のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法で用いられたことを特徴とするモールド構造体。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4A】
image rotate

【図4B】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate

【図11】
image rotate

【図12】
image rotate

【図13】
image rotate

【図14】
image rotate


【公開番号】特開2009−4012(P2009−4012A)
【公開日】平成21年1月8日(2009.1.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−162771(P2007−162771)
【出願日】平成19年6月20日(2007.6.20)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】