磁気記録媒体及びその製造方法
【課題】 磁気記録媒体及びその製造方法に関し、記録層を構成する基材に発生する構造欠陥を簡易かつ自動的に充填修復する。
【解決手段】 記録層４を構成する基材５に発生した構造欠陥７を非磁性絶縁性材料８で充填修復する。
【解決手段】 記録層４を構成する基材５に発生した構造欠陥７を非磁性絶縁性材料８で充填修復する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気記録媒体及びその製造方法に関するものであり、特に、アルマイト垂直磁気記録媒体等のパターンドメディアにおけるパターン形成の際に発生する構造欠陥を修復するための構成に特徴のある磁気記録媒体及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータの外部記憶装置或いは民生用ビデオ記録装置としてハードディスク装置等が広く用いられているが、このハードディスク装置等に用いられている磁気記録媒体に対しては大容量化、高速化、低コスト化が求められている。
【０００３】
この様な大容量化、高速化、低コスト化を達成するための技術目標の最重点は高密度化であるが、これまでは連続磁性膜の水平記録が主流であったものの、技術的限界にさしかかろうとしている。
【０００４】
その理由の一つとしては、連続膜の結晶粒が大きいと複雑磁区を生じてノイズが大きくなり、これを避けるために結晶粒を小さくすると熱揺らぎにより、磁化が経時的に減少してエラーを生ぜしめることが挙げられる。
【０００５】
また、もう一つの理由としては、記録密度を高めると相対的に記録減磁界が大きくなり、このため媒体保磁力を大きくする必要があるが、記録ヘッドの書込み能力の不足により、オーバーライト特性が確保できなくことが挙げられる。
【０００６】
このため新方式として、いわゆるパターンドメディアや垂直記録方式が盛んに研究されており、この内、パターンドメディアでは、磁性膜が連続膜ではなく、ドット、バー、或いは、ピラーパターンとし、そのサイズをナノメートルスケールにすることにより、複雑磁区ではなく、単磁区構造を取らせるものである（例えば、非特許文献１参照）。
【０００７】
一方、垂直記録方式は、水平記録方式に比べて記録減磁界が小さいことが高密度化に有利であり、さらに水平記録方式に比べて極端に記録層膜厚を薄くする必要がない点、記録磁化の熱揺らぎに対する耐性の点でも有利である。
【０００８】
さらに、この様なパターンドメディアと垂直記録の両方式を取り入れた媒体として、陽極酸化アルマイトポアに磁性金属を充填して垂直磁気記録に供するタイプの磁気記録媒体が注目されている（例えば、特許文献１参照）ので、ここで図１０乃至図１２を参照して従来のアルマイト垂直磁気記録媒体を説明する。
【０００９】
図１０参照
まず、ガラス、Ａｌ、或いは、Ｓｉ等の基板７１上にスパッタリング法を用いてＴｉ，Ｔａ，Ｎｂ等の密着層７２、パーマロイ等の下地軟磁性層７３、Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｂ等の酸化停止層７４、及び、Ａｌ膜７５を順次成膜する。
なお、この様な成膜工程等は基板の両面に行うものであるが、ここでは、図示を簡単にするために一方の面側のみを図示する。
【００１０】
次いで、例えば、硫酸、リン酸、シュウ酸等の水溶液からなる酸性電解液中でＡｌ膜７５を陽極酸化することによってＡｌ膜７５をアルマイト化して垂直方向に細長い高アスペクト比の多数のポア７７を有するアルマイトポア膜７６とする。
この時、酸化は酸化停止層７４の表面が酸化した時点で自動的に停止する
【００１１】
図１１参照
この場合のポア７７は、通常、図に示すようにハニカム型の六方最密格子状に自己組織化的に発生するため、リソグラフィ的手法で１ドットずつドット形成する方法に較べて安価に製造できるメリットがある。
【００１２】
図１２参照
次いで、下地軟磁性層７３を電極として用いてＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢ、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＣｏＦｅＰｔ等の強磁性体７８を電解メッキしてポア７７を埋め込む。
この場合、酸化停止層７４の表面に形成された薄い酸化膜（図示を省略）を介して流れるトンネル電流によって電解メッキされることになる。
【００１３】
次いで、ＣＭＰ（化学機械研磨）法、イオンミリング法、ラッピング法等を用いてアルマイト７６が露出するまで研磨してメッキで荒れた表面を平坦化するとともに、強磁性体７８がポア７７内に隔離されて埋め込まれるようにする。
【００１４】
最後に、ＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）等の保護膜７９を成膜したのち、表面に例えば、フッ素系潤滑剤を塗布或いはディッピングにより付着させて潤滑膜８０を形成することによってアルマイト垂直磁気記録媒体の基本構成が完成する。
【特許文献１】特開２００２−１７５６２１号公報
【非特許文献１】Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ，Ｖｏｌ．８５，Ｎｏ．４，ｐ．６５２，１９９７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、最初の成膜時に基板の表面に微小なパーティクルが付着していたり、成膜後に傷が入ったりして酸化停止層に欠陥が入った場合、陽極酸化が酸化停止層で止まらずに下地軟磁性層に酸性電解液が触れてしまう場合がある。
【００１６】
この場合、酸化停止層による保護が働かないため下地軟磁性層は陽極酸化に用いる酸性電解液によって容易にエッチングされ、もともとの酸化停止層にあった欠陥がサブμｍ以下のサイズであっても直径μｍ〜〜数十μｍオーダの貫通欠陥が発生してしまう。
この貫通欠陥による段差の発生は最終的にディスクにした場合の平坦性を悪化させ磁気ヘッドの浮上性を落としてしまうという問題に直結する。
【００１７】
この最初の成膜時に発生した微小欠陥が膜のパターニング時に拡大して磁気ヘッドの浮上性を低下させるという問題はアルマイト磁気ディスクに限らず、すべての反応性エッチングを用いてパターンニングを行うパターンドメディアに共通の問題である。
【００１８】
それに加えて、強磁性体を電解メッキを用いて充填する場合はさらに大きな問題となるので、その事情を図１３を参照して説明する。
図１３参照
陽極酸化工程においては貫通欠陥８１が発生した場合に、この貫通欠陥部において下地軟磁性層７３の端部が露出することになる。
【００１９】
次いで、下地軟磁性層７３を電極として用いて強磁性体７８を電解メッキした場合、軟磁性層７３は酸化停止層７４の表面に形成された酸化膜のトンネル抵抗よりもはるかに抵抗が低いため、電解メッキ時の電流はこの貫通欠陥８１に集中し貫通欠陥部から強磁性体７８が異常成長して非常に広範囲領域のメッキ不良を発生させてしまう。
【００２０】
この異常成長が発生した近傍においては、ポア７７には殆ど強磁性体７８が充填されず、ＣＭＰ法等で研磨したのちは、ポア７７は空洞状態となるため、磁気的欠陥部となり製品として出荷できない不良品となるので製造歩留りに大きな影響を与えることになる。
【００２１】
この問題を解決するためには、プロセス時のパーティクル、欠陥を減少させることが最良の手段であることはいうまでもないが、一個の点欠陥の発生がウェハ単位での不良に直結することを考えると、一個の欠陥の発生が一チップの不良に止まり他に派生しない半導体プロセス以上の条件が要求されることとなり、サブμｍ以下のサイズまで含めて完全無欠陥、無パーティクルを目指すのは現実的な回答ではない。
【００２２】
また、Ａｌ膜７５をパーティクルのサイズに対して十分に厚く、例えば、μｍオーダの膜厚以上に堆積させてその表面のみをアルマイト層として使用することでもこの貫通欠陥８１の発生を抑えることは可能であるが、強磁性体７８と下地軟磁性層７３との距離が離れてしまい書き込み特性が悪化するという問題や、Ａｌ膜７５の厚膜が必要で成膜時間が延びる上に、表面荒れを起こしやすいという問題があり、製造コストや製造歩留りに大きく影響することになる。
【００２３】
したがって、本発明は、記録層を構成する基材に発生する構造欠陥を簡易かつ自動的に充填修復することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
図１は本発明の原理的構成図であり、ここで図１を参照して、本発明における課題を解決するための手段を説明する。
なお、図における符号２、３は、それぞれ下地軟磁性層及び酸化停止層である。
図１参照
上記課題を解決するために、本発明は、磁気記録媒体において、記録層４を構成する基材５に発生した構造欠陥７を非磁性絶縁性材料８で充填修復したことを特徴とする。
【００２５】
この様に、記録層４を構成する基材５に発生した構造欠陥７を非磁性絶縁性材料８で充填修復することによって、構造欠陥７の周囲の孔内にも確実に強磁性材料６が充填されることになるので、多少の構造欠陥７が発生した磁気記録媒体も良品として出荷することが可能になる。
【００２６】
この場合の磁気記録媒体としては、反応性エッチングを用いて孔パターンニングを行うパターンドメディアも対象となるが、記録層４がアルマイトからなる基材５とアルマイトに形成された孔を充填する強磁性材料６からなるアルマイト垂直磁気記録媒体が典型的なものである。
【００２７】
また、この場合の非磁性絶縁性材料８としては、光硬化性樹脂、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、或いは、ＳｉＮ等の化学的に安定な材料が典型的なものである。
【００２８】
上述の磁気記録媒体を製造する際には、構造欠陥７が発生した記録層４を構成する基材５上に光硬化性樹脂を塗布する工程、基材５を支持する基板１の表面とは異なる方向から露光して構造欠陥７の内部の光硬化性樹脂のみを選択的に硬化させる工程、未硬化の樹脂を除去する工程を含むように工程を構成すれば良く、それによって、記録層４を構成する基材５に発生する構造欠陥７を簡易かつ自動的に充填修復することができる。
【００２９】
或いは、構造欠陥７が発生した記録層４を構成する基材５上にポジ型レジストを塗布する工程、基材５を支持する基板１の表面とは異なる方向から露光して構造欠陥７の内部のポジ型レジストのみを選択的に露光する工程、ポジ型レジストを現像して構造欠陥部のみを選択的に露出させる工程、非磁性絶縁性材料８からなる充填材料をポジ型レジスト上から成膜する工程、リフトオフにより構造欠陥部にのみ充填材料を残存させる工程を含むように工程を構成すれば良い。
これらの場合の基材５としては、Ａｌを陽極酸化処理したアルマイトが典型的なものである。
【００３０】
また基板１の表面とは異なる方向から露光する場合、片側記録型の磁気記録媒体の場合には裏面から露光しても良いが、両面記録型の磁気記録媒体においては、不所望な感光を防止するために基板１の表面には露光光を当てずに基板１側面から露光する必要がある。
【００３１】
また、この様な露光を行う磁気記録媒体用露光装置の構成としては、記録層４を構成する基材５を支持する基板１を回転させる基板回転機構、基板１の端部の一部を露出するとともにそれ以外の端面及び表裏面を覆う光遮蔽機構、及び、基板１の露出部において基板１の端部から紫外線を照射する紫外線照射手段を少なくとも備えるように構成すれば良く、それによって、不所望な感光を防止して構造欠陥部に充填された光硬化性樹脂或いはポジ型レジストのみを選択的に露光することができる。
【００３２】
或いは、記録層４を構成する基材５を支持する基板１を遮光部材を介して複数枚積層保持する保持機構、基板１の中心部に設けられた貫通孔に挿入された紫外線照射手段、紫外線照射手段の貫通孔以外の部分における露出部を覆う遮光シール部材を少なくとも備えるように構成しても良く、それによって、複数枚の基板１を一括処理することが可能になる。
【００３３】
この場合の遮光性シール部材としては、上下に対向する基板１間での貫通欠陥を介した光漏れを防止する遮光性シート部材と、上下に対向する基板１間に直接光が漏れることを防止するとともに基板１を保持するための基板１の中心部に配置されたリング状シール部材から構成することが望ましい。
【００３４】
或いは、記録層４を構成する基材５を支持する基板１を遮光部材を介して複数枚隔離保持するカセット機構、カセット機構における基板１の一端部に接触して基板１に回転を与える回転機構、回転機構に対して基板１を挟んで反対側に配置されるとともに基板１の他端部に紫外線を照射する紫外線照射手段を少なくとも備えるように構成しても良く、この場合には、既存の半導体ウェハのカセット機構の一部を変更して露光装置を構成することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、記録層を構成する基材に発生する構造欠陥を簡易かつ自動的に充填修復することにより、電解メッキ時のメッキ斑の発生を抑制することができ、、また表面平坦性にも優れるため歩留まりが向上しコスト削減に寄与する所が大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明は、陽極酸化等に起因する構造欠陥が発生したアルマイト等の基材上に光硬化性樹脂或いはポジ型レジストを塗布したのち、基材を支持する透明ガラス基板等の基板の表面とは異なる方向、典型的には端部側面から露光して構造欠陥の内部の光硬化性樹脂のみを選択的に硬化させて残存させた状態或いは構造欠陥の内部のポジ型レジストを選択的に現像除去したのち非磁性絶縁性材料で充填した状態で強磁性材料を堆積させて基材に形成されたポア等の凹部を強磁性材料で埋め込むものである。
【実施例１】
【００３７】
ここで、図２乃至図５を参照して、本発明の実施例１のアルマイト垂直磁気記録媒体の製造工程を説明するが、実際には基板の表裏両面に同じ構造を形成するものであるが、ここでも、図示を簡単にするために片面のみを図示・説明する。
図２参照
図２は、本発明の実施例１に用いる磁気記録媒体用露光装置の概念的構成図であり、透明ＨＤ媒体基板１１を保持する回転軸４２を有するスピンスタンド４１、回転軸４２に保持された透明ＨＤ媒体基板１１の一端部のみを露出するように覆う光遮蔽筐体４３、及び、紫外線レーザ４６からなる。
なお、光遮蔽筐体４３は、例えば、遮光性底皿部材４４とこの遮光性底皿部材４４と周辺部において嵌合する遮光性上皿部材４５とから構成される。
【００３８】
図３参照
まず、通常のスパッタリング法を用いて例えば、２．５インチ径の結晶化ガラスからなる透明ＨＤ媒体基板１１の表面に、厚さが、例えば、５ｎｍのＴｉからなる密着層１２、厚さが、例えば、１００ｎｍのパーマロイからなる下地軟磁性層１３、厚さが、例えば、５ｎｍのＮｂからなる酸化停止層１４、及び、厚さが、例えば、１００ｎｍで純度が９９．９９％以上の高純度Ａｌ膜１５を順次成膜する。
【００３９】
これらのスパッタリング工程は、マルチターゲットのスパッタ装置またはシングルターゲットのマルチチャンバースパッタ装置を用いれば全て真空一環処理で行うことが可能であり、ロードロックへの出し入れ等にともなうスループットの低下を最低限に抑えることが可能である。
【００４０】
次いで、例えば、０．３Ｍ／ｌの希硫酸浴１６を用いて対向電極１７との間に２５Ｖの電圧を１分印加しての陽極酸化を行うことによって、高純度Ａｌ膜１５を酸化するとともに６０ｎｍのピッチのポア１９を有するアルマイトポア膜１８を形成する。
この時、酸化停止層１４の表面が酸化された時点で、陽極酸化は自動的に停止する。
【００４１】
次いで、ポアサイズを調整するために、４％リン酸を用いて１分間のポアワイドニングを行うことによって、直径が２０ｎｍでアスペクト比が５のポア２１を有するアルマイトポア膜２０とする。
【００４２】
このアルマイトポア膜２０を光学顕微鏡で観察したところ、ほぼ５ｃｍ2 に一個の割合でサブμｍサイズ以上の貫通欠陥２２が発見された。
この貫通欠陥２２は上述のように傷やパーティクル付着等の構造欠陥により軟磁性下地層１３及び密着層１２がエッチングされて形成されるものであり、基板全体で数個のオーダーだが、貫通欠陥一個が直径数ｍｍのメッキ不良領域を発生させるためこれをこのままメッキ処理するとウェハ単位の不良となる。
【００４３】
図４参照
次いで、全面に光ディスクの作成等に用いられる通常のフォトポリマーからなる光硬化性樹脂２３をスピンコート法を用いて例えば、１μｍの厚さに塗布して貫通欠陥２２及びポア２１を埋め込む。
【００４４】
次いで、図２に示した磁気記録媒体用露光装置を用いて透明ＨＤ媒体基板１１の端面から紫外線２４を照射して、光反射部材が存在しない貫通欠陥２２に充填された光硬化性樹脂２３のみを硬化して硬化樹脂２５を形成する。
なお、この露光工程においては、基板全面に点在する貫通欠陥２２に充填された光硬化性樹脂２３を硬化させるためと照射部が局所的に加熱されることを防止するために１０００ｒｐｍ程度の速度で回転させながら、２００Ｗ／ｃｍ2 のエネルギー密度の紫外線２４を基板端面部で０．５ｍｍφ以下に絞り込み２分間の露光を行う。
【００４５】
次いで、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）等の溶媒を用いて未硬化の光硬化性樹脂２３を除去する。
【００４６】
図５参照
次いで、硫酸塩系のＣｏメッキ浴２６中で対向電極２７との間に１０Ｖの交流電圧を３分間印加して交流メッキを行うことによってＣｏメッキ膜２８を成膜してポア２１の内部を強磁性体のＣｏ埋込層２９で充填する。
この場合、貫通欠陥２２が絶縁性の硬化樹脂２５で充填されているためＣｏメッキ膜２８の異常成長の発生を抑えることができ全面で均一なメッキ充填が行われた。
【００４７】
次いで、ＣＭＰ法によりアルマイトポア膜２０が露出するまで研磨して表面を平坦化処理する。
【００４８】
次いで、スパッタリング法を用いてＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）からなる保護膜３０を設けるとともに、ディップ法を用いてフッソ樹脂系の潤滑膜３１を塗布することによってアルマイト垂直磁気記録媒体の基本構成が得られる。
【００４９】
このように、本発明の実施例１においては、陽極酸化工程において発生した貫通欠陥２２を硬化樹脂２５で充填修復しているので、電解メッキ工程において異常成長が発生することがなく、多少の貫通欠陥２２が発生した基板を製品として出荷することが可能になり、製造歩留りが向上する。
【実施例２】
【００５０】
次に、図６及び図７を参照して、本発明の実施例２のアルマイト垂直磁気記録媒体の製造工程を説明するが、ここでも、図示を簡単にするために片面のみを図示・説明する。
図６参照
まず、上記の実施例１と全く同様に、２．５インチ径の結晶化ガラスからなる透明ＨＤ媒体基板１１の表面に、厚さが、例えば、５ｎｍのＴｉからなる密着層１２、厚さが、例えば、１００ｎｍのパーマロイからなる下地軟磁性層１３、厚さが、例えば、５ｎｍのＮｂからなる酸化停止層１４、及び、厚さが、例えば、１００ｎｍで純度が９９．９９％以上の高純度Ａｌ膜を順次成膜する。
【００５１】
次いで、陽極酸化を行うことによって、高純度Ａｌ膜を酸化して６０ｎｍのピッチのポアを有するアルマイトポア膜を形成したのち、４％リン酸を用いてポアワイドニングを行うことによって、直径が２０ｎｍでアスペクト比が５のポア２１を有するアルマイトポア膜２０とする。
【００５２】
次いで、全面にポジレジスト３２をスピンコート法を用いて例えば、５００ｎｍの厚さに塗布して貫通欠陥２２及びポア２１を埋め込む。
【００５３】
次いで、図５に示した磁気記録媒体用紫外線露光装置を用いて透明ＨＤ媒体基板１１の端面から紫外線２４を照射して、光反射部材が存在しない貫通欠陥２２に充填されたポジレジスト３２のみを露光する。
なお、この場合も、基板全面の露光を均一に行うとともに照射部が局所的に加熱されることを防止するために１０００ｒｐｍ程度の速度で回転させながら、２００Ｗ／ｃｍ2 のエネルギー密度の紫外線２４を基板端面部で０．５ｍｍφ以下に絞り込み２分間の露光を行う。
【００５４】
次いで、通常のポジレジスト用現像液を用いて現像することによって露光部を除去して貫通欠陥２２のみを露出させる。
【００５５】
図７参照
次いで、スパッタリング法を用いて厚さが、例えば、３００ｎｍのＡｌ2 Ｏ3 膜３３を堆積させて、貫通欠陥２２をＡｌ2 Ｏ3 膜３３で完全に埋め込む。
【００５６】
次いで、通常のポジレジスト用剥離液を用いてポジレジスト３２を剥離することによって、ポジレジスト３２上に堆積したＡｌ2 Ｏ3 膜３３をリフトオフする。
【００５７】
以降は、再び、実施例１と全く同様に、電解メッキ法によってＣｏ膜２７を堆積させてポア２１をＣｏ埋込層２９で埋め込んだのち、ＣＭＰ法によって表面平坦化処理し、次いで、表面に保護膜３０を形成したのち、フッソ樹脂系の潤滑膜３１を付着することによってアルマイト垂直磁気記録媒体の基本構成が得られる。
【００５８】
このように、本発明の実施例２においては、陽極酸化工程において発生した貫通欠陥２２をリフトオフ法を利用して非磁性絶縁体であるＡｌ2 Ｏ3 膜で充填修復しているので、電解メッキ工程において異常成長が発生することがなく、多少の貫通欠陥２２が発生した基板を製品として出荷することが可能になり、製造歩留りが向上する。
【００５９】
この場合、上記の実施例１より工程数は増えるものの、光硬化性樹脂より化学的により安定で機械的強度の大きなＡｌ2 Ｏ3 等の非磁性絶縁体で貫通欠陥を充填修復することが可能になり、材料選択の自由度が高まる。
【実施例３】
【００６０】
次に、図８を参照して、本発明の実施例３のアルマイト垂直磁気記録媒体の製造方法を説明するが、工程自体は紫外線露光工程を除いて上記実施例１或いは実施例２と全く同様であるので、磁気記録媒体用露光装置及び露光工程を説明する。
【００６１】
図８参照
図８は、本発明の実施例３に用いる磁気記録媒体用露光装置の概念的構成図であり、複数の透明ＨＤ媒体基板１１を保持するとともに、内部に紫外線ランプ５２を収容する透明管５１、透明管５１を支持するスタンド５３、透明管５１の先端部を覆う遮光性キャップ５４、互いに対向する透明ＨＤ媒体基板１１の間に設けられる遮光性吸光板５５、透明ＨＤ媒体基板１１及び遮光板５５を交互に保持・遮光する遮光性Ｏリング５６とによって構成される。
【００６２】
この場合には、紫外線は透明ＨＤ媒体基板１１の内部から円周方向に照射されるので、透明ＨＤ媒体基板１１を回転する必要がなく、また、透明ＨＤ媒体基板１１に貫通欠陥がある場合、貫通欠陥から外部に逃げ出した紫外線は遮光性吸光板５５で吸収されて隣接する透明ＨＤ媒体基板１１を露光することはない。
【００６３】
この実施例３においては、透明ＨＤ媒体基板１１の回転機構が不要になるので、磁気記録媒体用露光装置の機械的構成が簡素化され、また、複数枚の透明ＨＤ媒体基板１１をバッチ式に露光することができるので、製造コストを低減することが可能になる。
【実施例４】
【００６４】
次に、図９を参照して、本発明の実施例４のアルマイト垂直磁気記録媒体の製造方法を説明するが、工程自体は紫外線露光工程を除いて上記実施例１或いは実施例２と全く同様であるので、磁気記録媒体用露光装置及び露光工程を説明する。
【００６５】
図９参照
図９は、本発明の実施例４に用いる磁気記録媒体用露光装置の概念的構成図であり、複数の透明ＨＤ媒体基板１１をスリットで保持する基板カセット６１、透明ＨＤ媒体基板１１の一端部と接して透明ＨＤ媒体基板１１に回転を与えるローラ６２、透明ＨＤ媒体基板１１の他端部に紫外線を照射する紫外線ランプ６３によって構成される。
【００６６】
この場合には、互いに対向する透明ＨＤ媒体基板１１の間に入り込んだ紫外線による不所望な露光を防止するために、予め透明ＨＤ媒体基板１１に塗布したら光硬化性樹脂或いはポジレジストの表面に黒色パラフィン等からなる遮光膜３４を塗布する。
【００６７】
この実施例４においては、半導体ウェハ用の基板カセットを設計変更して転用することが可能になるので、磁気記録媒体用露光装置の開発コストを低減することが可能になり、ひいては、アルマイト垂直磁気記録媒体の低コスト化が可能になる。
【００６８】
以上、本発明の各実施例を説明してきたが、本発明は各実施例に記載した条件・構成に限られるものではなく、各種の変更が可能であり、例えば、各実施例においては２．５インチ磁気ディスクを例に説明しているが、２．５インチに限られるものではなく、３．５インチ、１．８インチ、１インチ等の各種のサイズの磁気ディスクに適用されることは言うまでもない。
【００６９】
また、上記の各実施例においては、透明ＨＤ媒体基板として結晶化ガラスを用いているが、結晶化ガラスに限られるものではなく、サファイア等の透明で硬質な材料であれば良いものである。
【００７０】
また、上記の各実施例においては、密着層としてＴｉを用いているが、Ｔｉに限られるものではなく、Ｔａ或いはＮｂ等を用いても良いものである。
【００７１】
また、上記の各実施例においては、下地軟磁性層としてパーマロイを用いているが、パーマロイに限られるものではなく、他の公知の軟磁性体を用いても良いものである。
【００７２】
また、上記の各実施例においては、酸化停止層としてＮｂを用いているが、Ｎｂに限られるものではなく、Ｔｉ或いはＴａ等を用いても良いものである。
【００７３】
また、上記の各実施例においては、埋込強磁性体としてＣｏを用いているが、Ｃｏに限られるものではなく、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢ、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＣｏＦｅＰｔ等の強磁性体を用いても良いものである。
【００７４】
また、上記の各実施例においては、両面タイプの磁気ディスクを前提にしているため、紫外線を基板の端面から照射しているが、片面タイプの磁気ディスクの場合には背面から紫外線を照射しても良いものである。
【００７５】
また、上記の実施例２においては、貫通欠陥をＡｌ2 Ｏ3 膜で充填修復しているが、Ａｌ2 Ｏ3 に限られるものではなく、ＳｉＯ2 或いはＳｉＮ等のＡｌ2 Ｏ3 と同様に化学的に安定で且つ機械的強度の大きな材料を用いても良いものである。
【００７６】
また、上記の実施例３においては、基板を遮光・保持するためにＯリングを用いているがＯリングに限られるものではなく、角リング等の他のリング状部材を用いても良いものである。
【００７７】
また、上記の実施例３においては、互いの対向する基板の表面からの露光を防止するために遮光性吸光板を用いているが、光硬化性樹脂やポジレジストを厚く塗布した場合、或いは、実施例４のように光硬化性樹脂やポジレジスト上に遮光膜を設けた場合には遮光性吸光板は必要としないものである。
【００７８】
また、上記の各実施例においては、陽極酸化工程においてハニカム型の六方最密格子状に自己組織化的に発生するため工程は簡単に説明しているが、ポアをより再現性良く自己組織化するためには、２段階陽極酸化法或いはインプリント法を用いれば良い。
【００７９】
例えば、２段階陽極酸化法においては、Ａｌ膜を厚く成膜しておき、まず、第１の陽極酸化工程でランダムにポアを発生させ、このポアは底部ではハニカム型の六方最密格子状に自然に収斂していくので、表面部を除去し、この状態で第２の陽極酸化を行うことによってハニカム型の六方最密格子状に自己組織化されたポアがさらに深くエッチングされることになる。
【００８０】
また、インプリント法の場合には、Ａｌ膜の表面にハニカム型の六方最密格子状の凹部を予めフォトリソグラフィー工程を用いて形成しておき、この状態で陽極酸化することによってこの凹部が深くエッチングされることになる。
【００８１】
ここで再び図１を参照して、本発明の詳細な特徴を改めて説明する。
再び、図１参照
（付記１） 記録層４を構成する基材５に発生した構造欠陥７を非磁性絶縁性材料８で充填修復したことを特徴とする磁気記録媒体。
（付記２） 記録層４が、アルマイトからなる基材５とアルマイトに形成された孔を充填する強磁性材料６からなることを特徴とする付記１記載の磁気記録媒体。
（付記３） 上記非磁性絶縁性材料８が、光硬化性樹脂、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、或いは、ＳｉＮのいずれかであることを特徴とする付記１または２に記載の磁気記録媒体。
（付記４） 構造欠陥７が発生した記録層４を構成する基材５上に光硬化性樹脂を塗布する工程、前記基材５を支持する基板１の表面とは異なる方向から露光して前記構造欠陥７の内部の光硬化性樹脂のみを選択的に硬化させる工程、未硬化の樹脂を除去する工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
（付記５） 構造欠陥７が発生した記録層４を構成する基材５上にポジ型レジストを塗布する工程、前記基材５を支持する基板１の表面とは異なる方向から露光して前記構造欠陥７の内部のポジ型レジストのみを選択的に露光する工程、前記ポジ型レジストを現像して前記構造欠陥部のみを選択的に露出させる工程、非磁性絶縁性材料８からなる充填材料を前記ポジ型レジスト上から成膜する工程、リフトオフにより前記構造欠陥部にのみ前記充填材料剤を残存させる工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
（付記６） 上記基材５が多孔質アルマイトであることを特徴とする付記４または５に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記７） 上記基板１の表面とは異なる方向から露光する工程が、前記基板１の表面には露光光を当てずに基板１側面から露光する工程であることを特徴とする付記４乃至６のいずれか１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記８） 記録層４を構成する基材５を支持する基板１を回転させる基板回転機構、前記基板１の端部の一部を露出するとともにそれ以外の端面及び表裏面を覆う光遮蔽機構、及び、前記基板１の露出部において基板１の端部から紫外線を照射する紫外線照射手段を少なくとも備えたことを特徴とする磁気記録媒体用露光装置。
（付記９） 記録層４を構成する基材５を支持する基板１を遮光部材を介して複数枚積層保持する保持機構、前記基板１の中心部に設けられた貫通孔に挿入された紫外線照射手段、前記紫外線照射手段の前記貫通孔以外の部分における露出部を覆う遮光部材を少なくとも備えたことを特徴とする磁気記録媒体用露光装置。
（付記１０） 上記遮光性シール材が、上記基板１の主面間を全面に渡って遮光する遮光性シート部材と、前記基板１の中心部に配置されたリング状シール部材からなることを特徴とする付記９記載の磁気記録媒体用露光装置。
（付記１１） 記録層４を構成する基材５を支持する基板１を遮光部材を介して複数枚隔離保持するカセット機構、前記カセット機構における基板１の一端部の接触して基板１に回転を与える回転機構、前記回転機構に対して基板１を挟んで反対側に配置されるとともに前記基板１の他端部に紫外線を照射する紫外線照射手段を少なくとも備えたことを特徴とする磁気記録媒体用露光装置。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の活用例としては、アルマイト垂直磁気記録媒体の欠陥修復法が典型的なものであるが、アルマイト垂直磁気記録媒体に限られるものではなく、同じようにエッチング処理を用いてパターニングを行うその他のパターンドメディアの欠陥修復法としても適用されることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の実施例１に用いる磁気記録媒体用露光装置の概念的構成図である。
【図３】本発明の実施例１のアルマイト垂直磁気記録媒体の途中までの製造工程の説明図である。
【図４】本発明の実施例１のアルマイト垂直磁気記録媒体の図３以降の途中までの製造工程の説明図である。
【図５】本発明の実施例１のアルマイト垂直磁気記録媒体の図４以降の製造工程の説明図である。
【図６】本発明の実施例２のアルマイト垂直磁気記録媒体の途中までの製造工程の説明図である。
【図７】本発明の実施例２のアルマイト垂直磁気記録媒体の図６以降の製造工程の説明図である。
【図８】本発明の実施例３に用いる磁気記録媒体用露光装置の概念的構成図である。
【図９】本発明の実施例４に用いる磁気記録媒体用露光装置の概念的構成図である。
【図１０】従来のアルマイト垂直磁気記録媒体の途中までの製造工程の説明図である。
【図１１】アルマイトポア膜の概略的平面図である。
【図１２】従来のアルマイト垂直磁気記録媒体の図１０以降の製造工程の説明図である。
【図１３】貫通欠陥が発生した場合の問題点の説明図である。
【符号の説明】
【００８４】
１ 基板
２ 下地軟磁性層
３ 酸化停止層
４ 記録層
５ 基材
６ 強磁性材料
７ 構造欠陥
８ 非磁性絶縁性材料
１１ 透明ＨＤ媒体基板
１２ 密着層
１３ 下地軟磁性層
１４ 酸化停止層
１５ 高純度Ａｌ膜
１６ 希硫酸浴
１７ 対向電極
１８ アルマイトポア膜
１９ ポア
２０ アルマイトポア膜
２１ ポア
２２ 貫通欠陥
２３ 光硬化性樹脂
２４ 紫外線
２５ 硬化樹脂
２６ Ｃｏメッキ浴
２７ 対向電極
２８ Ｃｏメッキ膜
２９ Ｃｏ埋込層
３０ 保護膜
３１ 潤滑膜
３２ ポジレジスト
３３ Ａｌ2 Ｏ3 膜
３４ 遮光膜
４１ スピンスタンド
４２ 回転軸
４３ 光遮蔽筐体
４４ 遮光性底皿部材
４５ 遮光性上皿部材
４６ 紫外線レーザ
５１ 透明管
５２ 紫外線ランプ
５３ スタンド
５４ 遮光性キャップ
５５ 遮光性吸光板
５６ 遮光性Ｏリング
６１ 基板カセット
６２ ローラ
６３ 紫外線ランプ
７１ 基板
７２ 密着層
７３ 下地軟磁性層
７４ 酸化停止層
７５ Ａｌ膜
７６ アルマイトポア膜
７７ ポア
７８ 強磁性体
７９ 保護膜
８０ 潤滑膜
８１ 貫通欠陥
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気記録媒体及びその製造方法に関するものであり、特に、アルマイト垂直磁気記録媒体等のパターンドメディアにおけるパターン形成の際に発生する構造欠陥を修復するための構成に特徴のある磁気記録媒体及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータの外部記憶装置或いは民生用ビデオ記録装置としてハードディスク装置等が広く用いられているが、このハードディスク装置等に用いられている磁気記録媒体に対しては大容量化、高速化、低コスト化が求められている。
【０００３】
この様な大容量化、高速化、低コスト化を達成するための技術目標の最重点は高密度化であるが、これまでは連続磁性膜の水平記録が主流であったものの、技術的限界にさしかかろうとしている。
【０００４】
その理由の一つとしては、連続膜の結晶粒が大きいと複雑磁区を生じてノイズが大きくなり、これを避けるために結晶粒を小さくすると熱揺らぎにより、磁化が経時的に減少してエラーを生ぜしめることが挙げられる。
【０００５】
また、もう一つの理由としては、記録密度を高めると相対的に記録減磁界が大きくなり、このため媒体保磁力を大きくする必要があるが、記録ヘッドの書込み能力の不足により、オーバーライト特性が確保できなくことが挙げられる。
【０００６】
このため新方式として、いわゆるパターンドメディアや垂直記録方式が盛んに研究されており、この内、パターンドメディアでは、磁性膜が連続膜ではなく、ドット、バー、或いは、ピラーパターンとし、そのサイズをナノメートルスケールにすることにより、複雑磁区ではなく、単磁区構造を取らせるものである（例えば、非特許文献１参照）。
【０００７】
一方、垂直記録方式は、水平記録方式に比べて記録減磁界が小さいことが高密度化に有利であり、さらに水平記録方式に比べて極端に記録層膜厚を薄くする必要がない点、記録磁化の熱揺らぎに対する耐性の点でも有利である。
【０００８】
さらに、この様なパターンドメディアと垂直記録の両方式を取り入れた媒体として、陽極酸化アルマイトポアに磁性金属を充填して垂直磁気記録に供するタイプの磁気記録媒体が注目されている（例えば、特許文献１参照）ので、ここで図１０乃至図１２を参照して従来のアルマイト垂直磁気記録媒体を説明する。
【０００９】
図１０参照
まず、ガラス、Ａｌ、或いは、Ｓｉ等の基板７１上にスパッタリング法を用いてＴｉ，Ｔａ，Ｎｂ等の密着層７２、パーマロイ等の下地軟磁性層７３、Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｂ等の酸化停止層７４、及び、Ａｌ膜７５を順次成膜する。
なお、この様な成膜工程等は基板の両面に行うものであるが、ここでは、図示を簡単にするために一方の面側のみを図示する。
【００１０】
次いで、例えば、硫酸、リン酸、シュウ酸等の水溶液からなる酸性電解液中でＡｌ膜７５を陽極酸化することによってＡｌ膜７５をアルマイト化して垂直方向に細長い高アスペクト比の多数のポア７７を有するアルマイトポア膜７６とする。
この時、酸化は酸化停止層７４の表面が酸化した時点で自動的に停止する
【００１１】
図１１参照
この場合のポア７７は、通常、図に示すようにハニカム型の六方最密格子状に自己組織化的に発生するため、リソグラフィ的手法で１ドットずつドット形成する方法に較べて安価に製造できるメリットがある。
【００１２】
図１２参照
次いで、下地軟磁性層７３を電極として用いてＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢ、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＣｏＦｅＰｔ等の強磁性体７８を電解メッキしてポア７７を埋め込む。
この場合、酸化停止層７４の表面に形成された薄い酸化膜（図示を省略）を介して流れるトンネル電流によって電解メッキされることになる。
【００１３】
次いで、ＣＭＰ（化学機械研磨）法、イオンミリング法、ラッピング法等を用いてアルマイト７６が露出するまで研磨してメッキで荒れた表面を平坦化するとともに、強磁性体７８がポア７７内に隔離されて埋め込まれるようにする。
【００１４】
最後に、ＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）等の保護膜７９を成膜したのち、表面に例えば、フッ素系潤滑剤を塗布或いはディッピングにより付着させて潤滑膜８０を形成することによってアルマイト垂直磁気記録媒体の基本構成が完成する。
【特許文献１】特開２００２−１７５６２１号公報
【非特許文献１】Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ，Ｖｏｌ．８５，Ｎｏ．４，ｐ．６５２，１９９７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、最初の成膜時に基板の表面に微小なパーティクルが付着していたり、成膜後に傷が入ったりして酸化停止層に欠陥が入った場合、陽極酸化が酸化停止層で止まらずに下地軟磁性層に酸性電解液が触れてしまう場合がある。
【００１６】
この場合、酸化停止層による保護が働かないため下地軟磁性層は陽極酸化に用いる酸性電解液によって容易にエッチングされ、もともとの酸化停止層にあった欠陥がサブμｍ以下のサイズであっても直径μｍ〜〜数十μｍオーダの貫通欠陥が発生してしまう。
この貫通欠陥による段差の発生は最終的にディスクにした場合の平坦性を悪化させ磁気ヘッドの浮上性を落としてしまうという問題に直結する。
【００１７】
この最初の成膜時に発生した微小欠陥が膜のパターニング時に拡大して磁気ヘッドの浮上性を低下させるという問題はアルマイト磁気ディスクに限らず、すべての反応性エッチングを用いてパターンニングを行うパターンドメディアに共通の問題である。
【００１８】
それに加えて、強磁性体を電解メッキを用いて充填する場合はさらに大きな問題となるので、その事情を図１３を参照して説明する。
図１３参照
陽極酸化工程においては貫通欠陥８１が発生した場合に、この貫通欠陥部において下地軟磁性層７３の端部が露出することになる。
【００１９】
次いで、下地軟磁性層７３を電極として用いて強磁性体７８を電解メッキした場合、軟磁性層７３は酸化停止層７４の表面に形成された酸化膜のトンネル抵抗よりもはるかに抵抗が低いため、電解メッキ時の電流はこの貫通欠陥８１に集中し貫通欠陥部から強磁性体７８が異常成長して非常に広範囲領域のメッキ不良を発生させてしまう。
【００２０】
この異常成長が発生した近傍においては、ポア７７には殆ど強磁性体７８が充填されず、ＣＭＰ法等で研磨したのちは、ポア７７は空洞状態となるため、磁気的欠陥部となり製品として出荷できない不良品となるので製造歩留りに大きな影響を与えることになる。
【００２１】
この問題を解決するためには、プロセス時のパーティクル、欠陥を減少させることが最良の手段であることはいうまでもないが、一個の点欠陥の発生がウェハ単位での不良に直結することを考えると、一個の欠陥の発生が一チップの不良に止まり他に派生しない半導体プロセス以上の条件が要求されることとなり、サブμｍ以下のサイズまで含めて完全無欠陥、無パーティクルを目指すのは現実的な回答ではない。
【００２２】
また、Ａｌ膜７５をパーティクルのサイズに対して十分に厚く、例えば、μｍオーダの膜厚以上に堆積させてその表面のみをアルマイト層として使用することでもこの貫通欠陥８１の発生を抑えることは可能であるが、強磁性体７８と下地軟磁性層７３との距離が離れてしまい書き込み特性が悪化するという問題や、Ａｌ膜７５の厚膜が必要で成膜時間が延びる上に、表面荒れを起こしやすいという問題があり、製造コストや製造歩留りに大きく影響することになる。
【００２３】
したがって、本発明は、記録層を構成する基材に発生する構造欠陥を簡易かつ自動的に充填修復することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
図１は本発明の原理的構成図であり、ここで図１を参照して、本発明における課題を解決するための手段を説明する。
なお、図における符号２、３は、それぞれ下地軟磁性層及び酸化停止層である。
図１参照
上記課題を解決するために、本発明は、磁気記録媒体において、記録層４を構成する基材５に発生した構造欠陥７を非磁性絶縁性材料８で充填修復したことを特徴とする。
【００２５】
この様に、記録層４を構成する基材５に発生した構造欠陥７を非磁性絶縁性材料８で充填修復することによって、構造欠陥７の周囲の孔内にも確実に強磁性材料６が充填されることになるので、多少の構造欠陥７が発生した磁気記録媒体も良品として出荷することが可能になる。
【００２６】
この場合の磁気記録媒体としては、反応性エッチングを用いて孔パターンニングを行うパターンドメディアも対象となるが、記録層４がアルマイトからなる基材５とアルマイトに形成された孔を充填する強磁性材料６からなるアルマイト垂直磁気記録媒体が典型的なものである。
【００２７】
また、この場合の非磁性絶縁性材料８としては、光硬化性樹脂、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、或いは、ＳｉＮ等の化学的に安定な材料が典型的なものである。
【００２８】
上述の磁気記録媒体を製造する際には、構造欠陥７が発生した記録層４を構成する基材５上に光硬化性樹脂を塗布する工程、基材５を支持する基板１の表面とは異なる方向から露光して構造欠陥７の内部の光硬化性樹脂のみを選択的に硬化させる工程、未硬化の樹脂を除去する工程を含むように工程を構成すれば良く、それによって、記録層４を構成する基材５に発生する構造欠陥７を簡易かつ自動的に充填修復することができる。
【００２９】
或いは、構造欠陥７が発生した記録層４を構成する基材５上にポジ型レジストを塗布する工程、基材５を支持する基板１の表面とは異なる方向から露光して構造欠陥７の内部のポジ型レジストのみを選択的に露光する工程、ポジ型レジストを現像して構造欠陥部のみを選択的に露出させる工程、非磁性絶縁性材料８からなる充填材料をポジ型レジスト上から成膜する工程、リフトオフにより構造欠陥部にのみ充填材料を残存させる工程を含むように工程を構成すれば良い。
これらの場合の基材５としては、Ａｌを陽極酸化処理したアルマイトが典型的なものである。
【００３０】
また基板１の表面とは異なる方向から露光する場合、片側記録型の磁気記録媒体の場合には裏面から露光しても良いが、両面記録型の磁気記録媒体においては、不所望な感光を防止するために基板１の表面には露光光を当てずに基板１側面から露光する必要がある。
【００３１】
また、この様な露光を行う磁気記録媒体用露光装置の構成としては、記録層４を構成する基材５を支持する基板１を回転させる基板回転機構、基板１の端部の一部を露出するとともにそれ以外の端面及び表裏面を覆う光遮蔽機構、及び、基板１の露出部において基板１の端部から紫外線を照射する紫外線照射手段を少なくとも備えるように構成すれば良く、それによって、不所望な感光を防止して構造欠陥部に充填された光硬化性樹脂或いはポジ型レジストのみを選択的に露光することができる。
【００３２】
或いは、記録層４を構成する基材５を支持する基板１を遮光部材を介して複数枚積層保持する保持機構、基板１の中心部に設けられた貫通孔に挿入された紫外線照射手段、紫外線照射手段の貫通孔以外の部分における露出部を覆う遮光シール部材を少なくとも備えるように構成しても良く、それによって、複数枚の基板１を一括処理することが可能になる。
【００３３】
この場合の遮光性シール部材としては、上下に対向する基板１間での貫通欠陥を介した光漏れを防止する遮光性シート部材と、上下に対向する基板１間に直接光が漏れることを防止するとともに基板１を保持するための基板１の中心部に配置されたリング状シール部材から構成することが望ましい。
【００３４】
或いは、記録層４を構成する基材５を支持する基板１を遮光部材を介して複数枚隔離保持するカセット機構、カセット機構における基板１の一端部に接触して基板１に回転を与える回転機構、回転機構に対して基板１を挟んで反対側に配置されるとともに基板１の他端部に紫外線を照射する紫外線照射手段を少なくとも備えるように構成しても良く、この場合には、既存の半導体ウェハのカセット機構の一部を変更して露光装置を構成することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、記録層を構成する基材に発生する構造欠陥を簡易かつ自動的に充填修復することにより、電解メッキ時のメッキ斑の発生を抑制することができ、、また表面平坦性にも優れるため歩留まりが向上しコスト削減に寄与する所が大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明は、陽極酸化等に起因する構造欠陥が発生したアルマイト等の基材上に光硬化性樹脂或いはポジ型レジストを塗布したのち、基材を支持する透明ガラス基板等の基板の表面とは異なる方向、典型的には端部側面から露光して構造欠陥の内部の光硬化性樹脂のみを選択的に硬化させて残存させた状態或いは構造欠陥の内部のポジ型レジストを選択的に現像除去したのち非磁性絶縁性材料で充填した状態で強磁性材料を堆積させて基材に形成されたポア等の凹部を強磁性材料で埋め込むものである。
【実施例１】
【００３７】
ここで、図２乃至図５を参照して、本発明の実施例１のアルマイト垂直磁気記録媒体の製造工程を説明するが、実際には基板の表裏両面に同じ構造を形成するものであるが、ここでも、図示を簡単にするために片面のみを図示・説明する。
図２参照
図２は、本発明の実施例１に用いる磁気記録媒体用露光装置の概念的構成図であり、透明ＨＤ媒体基板１１を保持する回転軸４２を有するスピンスタンド４１、回転軸４２に保持された透明ＨＤ媒体基板１１の一端部のみを露出するように覆う光遮蔽筐体４３、及び、紫外線レーザ４６からなる。
なお、光遮蔽筐体４３は、例えば、遮光性底皿部材４４とこの遮光性底皿部材４４と周辺部において嵌合する遮光性上皿部材４５とから構成される。
【００３８】
図３参照
まず、通常のスパッタリング法を用いて例えば、２．５インチ径の結晶化ガラスからなる透明ＨＤ媒体基板１１の表面に、厚さが、例えば、５ｎｍのＴｉからなる密着層１２、厚さが、例えば、１００ｎｍのパーマロイからなる下地軟磁性層１３、厚さが、例えば、５ｎｍのＮｂからなる酸化停止層１４、及び、厚さが、例えば、１００ｎｍで純度が９９．９９％以上の高純度Ａｌ膜１５を順次成膜する。
【００３９】
これらのスパッタリング工程は、マルチターゲットのスパッタ装置またはシングルターゲットのマルチチャンバースパッタ装置を用いれば全て真空一環処理で行うことが可能であり、ロードロックへの出し入れ等にともなうスループットの低下を最低限に抑えることが可能である。
【００４０】
次いで、例えば、０．３Ｍ／ｌの希硫酸浴１６を用いて対向電極１７との間に２５Ｖの電圧を１分印加しての陽極酸化を行うことによって、高純度Ａｌ膜１５を酸化するとともに６０ｎｍのピッチのポア１９を有するアルマイトポア膜１８を形成する。
この時、酸化停止層１４の表面が酸化された時点で、陽極酸化は自動的に停止する。
【００４１】
次いで、ポアサイズを調整するために、４％リン酸を用いて１分間のポアワイドニングを行うことによって、直径が２０ｎｍでアスペクト比が５のポア２１を有するアルマイトポア膜２０とする。
【００４２】
このアルマイトポア膜２０を光学顕微鏡で観察したところ、ほぼ５ｃｍ2 に一個の割合でサブμｍサイズ以上の貫通欠陥２２が発見された。
この貫通欠陥２２は上述のように傷やパーティクル付着等の構造欠陥により軟磁性下地層１３及び密着層１２がエッチングされて形成されるものであり、基板全体で数個のオーダーだが、貫通欠陥一個が直径数ｍｍのメッキ不良領域を発生させるためこれをこのままメッキ処理するとウェハ単位の不良となる。
【００４３】
図４参照
次いで、全面に光ディスクの作成等に用いられる通常のフォトポリマーからなる光硬化性樹脂２３をスピンコート法を用いて例えば、１μｍの厚さに塗布して貫通欠陥２２及びポア２１を埋め込む。
【００４４】
次いで、図２に示した磁気記録媒体用露光装置を用いて透明ＨＤ媒体基板１１の端面から紫外線２４を照射して、光反射部材が存在しない貫通欠陥２２に充填された光硬化性樹脂２３のみを硬化して硬化樹脂２５を形成する。
なお、この露光工程においては、基板全面に点在する貫通欠陥２２に充填された光硬化性樹脂２３を硬化させるためと照射部が局所的に加熱されることを防止するために１０００ｒｐｍ程度の速度で回転させながら、２００Ｗ／ｃｍ2 のエネルギー密度の紫外線２４を基板端面部で０．５ｍｍφ以下に絞り込み２分間の露光を行う。
【００４５】
次いで、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）等の溶媒を用いて未硬化の光硬化性樹脂２３を除去する。
【００４６】
図５参照
次いで、硫酸塩系のＣｏメッキ浴２６中で対向電極２７との間に１０Ｖの交流電圧を３分間印加して交流メッキを行うことによってＣｏメッキ膜２８を成膜してポア２１の内部を強磁性体のＣｏ埋込層２９で充填する。
この場合、貫通欠陥２２が絶縁性の硬化樹脂２５で充填されているためＣｏメッキ膜２８の異常成長の発生を抑えることができ全面で均一なメッキ充填が行われた。
【００４７】
次いで、ＣＭＰ法によりアルマイトポア膜２０が露出するまで研磨して表面を平坦化処理する。
【００４８】
次いで、スパッタリング法を用いてＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）からなる保護膜３０を設けるとともに、ディップ法を用いてフッソ樹脂系の潤滑膜３１を塗布することによってアルマイト垂直磁気記録媒体の基本構成が得られる。
【００４９】
このように、本発明の実施例１においては、陽極酸化工程において発生した貫通欠陥２２を硬化樹脂２５で充填修復しているので、電解メッキ工程において異常成長が発生することがなく、多少の貫通欠陥２２が発生した基板を製品として出荷することが可能になり、製造歩留りが向上する。
【実施例２】
【００５０】
次に、図６及び図７を参照して、本発明の実施例２のアルマイト垂直磁気記録媒体の製造工程を説明するが、ここでも、図示を簡単にするために片面のみを図示・説明する。
図６参照
まず、上記の実施例１と全く同様に、２．５インチ径の結晶化ガラスからなる透明ＨＤ媒体基板１１の表面に、厚さが、例えば、５ｎｍのＴｉからなる密着層１２、厚さが、例えば、１００ｎｍのパーマロイからなる下地軟磁性層１３、厚さが、例えば、５ｎｍのＮｂからなる酸化停止層１４、及び、厚さが、例えば、１００ｎｍで純度が９９．９９％以上の高純度Ａｌ膜を順次成膜する。
【００５１】
次いで、陽極酸化を行うことによって、高純度Ａｌ膜を酸化して６０ｎｍのピッチのポアを有するアルマイトポア膜を形成したのち、４％リン酸を用いてポアワイドニングを行うことによって、直径が２０ｎｍでアスペクト比が５のポア２１を有するアルマイトポア膜２０とする。
【００５２】
次いで、全面にポジレジスト３２をスピンコート法を用いて例えば、５００ｎｍの厚さに塗布して貫通欠陥２２及びポア２１を埋め込む。
【００５３】
次いで、図５に示した磁気記録媒体用紫外線露光装置を用いて透明ＨＤ媒体基板１１の端面から紫外線２４を照射して、光反射部材が存在しない貫通欠陥２２に充填されたポジレジスト３２のみを露光する。
なお、この場合も、基板全面の露光を均一に行うとともに照射部が局所的に加熱されることを防止するために１０００ｒｐｍ程度の速度で回転させながら、２００Ｗ／ｃｍ2 のエネルギー密度の紫外線２４を基板端面部で０．５ｍｍφ以下に絞り込み２分間の露光を行う。
【００５４】
次いで、通常のポジレジスト用現像液を用いて現像することによって露光部を除去して貫通欠陥２２のみを露出させる。
【００５５】
図７参照
次いで、スパッタリング法を用いて厚さが、例えば、３００ｎｍのＡｌ2 Ｏ3 膜３３を堆積させて、貫通欠陥２２をＡｌ2 Ｏ3 膜３３で完全に埋め込む。
【００５６】
次いで、通常のポジレジスト用剥離液を用いてポジレジスト３２を剥離することによって、ポジレジスト３２上に堆積したＡｌ2 Ｏ3 膜３３をリフトオフする。
【００５７】
以降は、再び、実施例１と全く同様に、電解メッキ法によってＣｏ膜２７を堆積させてポア２１をＣｏ埋込層２９で埋め込んだのち、ＣＭＰ法によって表面平坦化処理し、次いで、表面に保護膜３０を形成したのち、フッソ樹脂系の潤滑膜３１を付着することによってアルマイト垂直磁気記録媒体の基本構成が得られる。
【００５８】
このように、本発明の実施例２においては、陽極酸化工程において発生した貫通欠陥２２をリフトオフ法を利用して非磁性絶縁体であるＡｌ2 Ｏ3 膜で充填修復しているので、電解メッキ工程において異常成長が発生することがなく、多少の貫通欠陥２２が発生した基板を製品として出荷することが可能になり、製造歩留りが向上する。
【００５９】
この場合、上記の実施例１より工程数は増えるものの、光硬化性樹脂より化学的により安定で機械的強度の大きなＡｌ2 Ｏ3 等の非磁性絶縁体で貫通欠陥を充填修復することが可能になり、材料選択の自由度が高まる。
【実施例３】
【００６０】
次に、図８を参照して、本発明の実施例３のアルマイト垂直磁気記録媒体の製造方法を説明するが、工程自体は紫外線露光工程を除いて上記実施例１或いは実施例２と全く同様であるので、磁気記録媒体用露光装置及び露光工程を説明する。
【００６１】
図８参照
図８は、本発明の実施例３に用いる磁気記録媒体用露光装置の概念的構成図であり、複数の透明ＨＤ媒体基板１１を保持するとともに、内部に紫外線ランプ５２を収容する透明管５１、透明管５１を支持するスタンド５３、透明管５１の先端部を覆う遮光性キャップ５４、互いに対向する透明ＨＤ媒体基板１１の間に設けられる遮光性吸光板５５、透明ＨＤ媒体基板１１及び遮光板５５を交互に保持・遮光する遮光性Ｏリング５６とによって構成される。
【００６２】
この場合には、紫外線は透明ＨＤ媒体基板１１の内部から円周方向に照射されるので、透明ＨＤ媒体基板１１を回転する必要がなく、また、透明ＨＤ媒体基板１１に貫通欠陥がある場合、貫通欠陥から外部に逃げ出した紫外線は遮光性吸光板５５で吸収されて隣接する透明ＨＤ媒体基板１１を露光することはない。
【００６３】
この実施例３においては、透明ＨＤ媒体基板１１の回転機構が不要になるので、磁気記録媒体用露光装置の機械的構成が簡素化され、また、複数枚の透明ＨＤ媒体基板１１をバッチ式に露光することができるので、製造コストを低減することが可能になる。
【実施例４】
【００６４】
次に、図９を参照して、本発明の実施例４のアルマイト垂直磁気記録媒体の製造方法を説明するが、工程自体は紫外線露光工程を除いて上記実施例１或いは実施例２と全く同様であるので、磁気記録媒体用露光装置及び露光工程を説明する。
【００６５】
図９参照
図９は、本発明の実施例４に用いる磁気記録媒体用露光装置の概念的構成図であり、複数の透明ＨＤ媒体基板１１をスリットで保持する基板カセット６１、透明ＨＤ媒体基板１１の一端部と接して透明ＨＤ媒体基板１１に回転を与えるローラ６２、透明ＨＤ媒体基板１１の他端部に紫外線を照射する紫外線ランプ６３によって構成される。
【００６６】
この場合には、互いに対向する透明ＨＤ媒体基板１１の間に入り込んだ紫外線による不所望な露光を防止するために、予め透明ＨＤ媒体基板１１に塗布したら光硬化性樹脂或いはポジレジストの表面に黒色パラフィン等からなる遮光膜３４を塗布する。
【００６７】
この実施例４においては、半導体ウェハ用の基板カセットを設計変更して転用することが可能になるので、磁気記録媒体用露光装置の開発コストを低減することが可能になり、ひいては、アルマイト垂直磁気記録媒体の低コスト化が可能になる。
【００６８】
以上、本発明の各実施例を説明してきたが、本発明は各実施例に記載した条件・構成に限られるものではなく、各種の変更が可能であり、例えば、各実施例においては２．５インチ磁気ディスクを例に説明しているが、２．５インチに限られるものではなく、３．５インチ、１．８インチ、１インチ等の各種のサイズの磁気ディスクに適用されることは言うまでもない。
【００６９】
また、上記の各実施例においては、透明ＨＤ媒体基板として結晶化ガラスを用いているが、結晶化ガラスに限られるものではなく、サファイア等の透明で硬質な材料であれば良いものである。
【００７０】
また、上記の各実施例においては、密着層としてＴｉを用いているが、Ｔｉに限られるものではなく、Ｔａ或いはＮｂ等を用いても良いものである。
【００７１】
また、上記の各実施例においては、下地軟磁性層としてパーマロイを用いているが、パーマロイに限られるものではなく、他の公知の軟磁性体を用いても良いものである。
【００７２】
また、上記の各実施例においては、酸化停止層としてＮｂを用いているが、Ｎｂに限られるものではなく、Ｔｉ或いはＴａ等を用いても良いものである。
【００７３】
また、上記の各実施例においては、埋込強磁性体としてＣｏを用いているが、Ｃｏに限られるものではなく、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢ、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＣｏＦｅＰｔ等の強磁性体を用いても良いものである。
【００７４】
また、上記の各実施例においては、両面タイプの磁気ディスクを前提にしているため、紫外線を基板の端面から照射しているが、片面タイプの磁気ディスクの場合には背面から紫外線を照射しても良いものである。
【００７５】
また、上記の実施例２においては、貫通欠陥をＡｌ2 Ｏ3 膜で充填修復しているが、Ａｌ2 Ｏ3 に限られるものではなく、ＳｉＯ2 或いはＳｉＮ等のＡｌ2 Ｏ3 と同様に化学的に安定で且つ機械的強度の大きな材料を用いても良いものである。
【００７６】
また、上記の実施例３においては、基板を遮光・保持するためにＯリングを用いているがＯリングに限られるものではなく、角リング等の他のリング状部材を用いても良いものである。
【００７７】
また、上記の実施例３においては、互いの対向する基板の表面からの露光を防止するために遮光性吸光板を用いているが、光硬化性樹脂やポジレジストを厚く塗布した場合、或いは、実施例４のように光硬化性樹脂やポジレジスト上に遮光膜を設けた場合には遮光性吸光板は必要としないものである。
【００７８】
また、上記の各実施例においては、陽極酸化工程においてハニカム型の六方最密格子状に自己組織化的に発生するため工程は簡単に説明しているが、ポアをより再現性良く自己組織化するためには、２段階陽極酸化法或いはインプリント法を用いれば良い。
【００７９】
例えば、２段階陽極酸化法においては、Ａｌ膜を厚く成膜しておき、まず、第１の陽極酸化工程でランダムにポアを発生させ、このポアは底部ではハニカム型の六方最密格子状に自然に収斂していくので、表面部を除去し、この状態で第２の陽極酸化を行うことによってハニカム型の六方最密格子状に自己組織化されたポアがさらに深くエッチングされることになる。
【００８０】
また、インプリント法の場合には、Ａｌ膜の表面にハニカム型の六方最密格子状の凹部を予めフォトリソグラフィー工程を用いて形成しておき、この状態で陽極酸化することによってこの凹部が深くエッチングされることになる。
【００８１】
ここで再び図１を参照して、本発明の詳細な特徴を改めて説明する。
再び、図１参照
（付記１） 記録層４を構成する基材５に発生した構造欠陥７を非磁性絶縁性材料８で充填修復したことを特徴とする磁気記録媒体。
（付記２） 記録層４が、アルマイトからなる基材５とアルマイトに形成された孔を充填する強磁性材料６からなることを特徴とする付記１記載の磁気記録媒体。
（付記３） 上記非磁性絶縁性材料８が、光硬化性樹脂、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、或いは、ＳｉＮのいずれかであることを特徴とする付記１または２に記載の磁気記録媒体。
（付記４） 構造欠陥７が発生した記録層４を構成する基材５上に光硬化性樹脂を塗布する工程、前記基材５を支持する基板１の表面とは異なる方向から露光して前記構造欠陥７の内部の光硬化性樹脂のみを選択的に硬化させる工程、未硬化の樹脂を除去する工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
（付記５） 構造欠陥７が発生した記録層４を構成する基材５上にポジ型レジストを塗布する工程、前記基材５を支持する基板１の表面とは異なる方向から露光して前記構造欠陥７の内部のポジ型レジストのみを選択的に露光する工程、前記ポジ型レジストを現像して前記構造欠陥部のみを選択的に露出させる工程、非磁性絶縁性材料８からなる充填材料を前記ポジ型レジスト上から成膜する工程、リフトオフにより前記構造欠陥部にのみ前記充填材料剤を残存させる工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
（付記６） 上記基材５が多孔質アルマイトであることを特徴とする付記４または５に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記７） 上記基板１の表面とは異なる方向から露光する工程が、前記基板１の表面には露光光を当てずに基板１側面から露光する工程であることを特徴とする付記４乃至６のいずれか１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記８） 記録層４を構成する基材５を支持する基板１を回転させる基板回転機構、前記基板１の端部の一部を露出するとともにそれ以外の端面及び表裏面を覆う光遮蔽機構、及び、前記基板１の露出部において基板１の端部から紫外線を照射する紫外線照射手段を少なくとも備えたことを特徴とする磁気記録媒体用露光装置。
（付記９） 記録層４を構成する基材５を支持する基板１を遮光部材を介して複数枚積層保持する保持機構、前記基板１の中心部に設けられた貫通孔に挿入された紫外線照射手段、前記紫外線照射手段の前記貫通孔以外の部分における露出部を覆う遮光部材を少なくとも備えたことを特徴とする磁気記録媒体用露光装置。
（付記１０） 上記遮光性シール材が、上記基板１の主面間を全面に渡って遮光する遮光性シート部材と、前記基板１の中心部に配置されたリング状シール部材からなることを特徴とする付記９記載の磁気記録媒体用露光装置。
（付記１１） 記録層４を構成する基材５を支持する基板１を遮光部材を介して複数枚隔離保持するカセット機構、前記カセット機構における基板１の一端部の接触して基板１に回転を与える回転機構、前記回転機構に対して基板１を挟んで反対側に配置されるとともに前記基板１の他端部に紫外線を照射する紫外線照射手段を少なくとも備えたことを特徴とする磁気記録媒体用露光装置。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の活用例としては、アルマイト垂直磁気記録媒体の欠陥修復法が典型的なものであるが、アルマイト垂直磁気記録媒体に限られるものではなく、同じようにエッチング処理を用いてパターニングを行うその他のパターンドメディアの欠陥修復法としても適用されることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の実施例１に用いる磁気記録媒体用露光装置の概念的構成図である。
【図３】本発明の実施例１のアルマイト垂直磁気記録媒体の途中までの製造工程の説明図である。
【図４】本発明の実施例１のアルマイト垂直磁気記録媒体の図３以降の途中までの製造工程の説明図である。
【図５】本発明の実施例１のアルマイト垂直磁気記録媒体の図４以降の製造工程の説明図である。
【図６】本発明の実施例２のアルマイト垂直磁気記録媒体の途中までの製造工程の説明図である。
【図７】本発明の実施例２のアルマイト垂直磁気記録媒体の図６以降の製造工程の説明図である。
【図８】本発明の実施例３に用いる磁気記録媒体用露光装置の概念的構成図である。
【図９】本発明の実施例４に用いる磁気記録媒体用露光装置の概念的構成図である。
【図１０】従来のアルマイト垂直磁気記録媒体の途中までの製造工程の説明図である。
【図１１】アルマイトポア膜の概略的平面図である。
【図１２】従来のアルマイト垂直磁気記録媒体の図１０以降の製造工程の説明図である。
【図１３】貫通欠陥が発生した場合の問題点の説明図である。
【符号の説明】
【００８４】
１ 基板
２ 下地軟磁性層
３ 酸化停止層
４ 記録層
５ 基材
６ 強磁性材料
７ 構造欠陥
８ 非磁性絶縁性材料
１１ 透明ＨＤ媒体基板
１２ 密着層
１３ 下地軟磁性層
１４ 酸化停止層
１５ 高純度Ａｌ膜
１６ 希硫酸浴
１７ 対向電極
１８ アルマイトポア膜
１９ ポア
２０ アルマイトポア膜
２１ ポア
２２ 貫通欠陥
２３ 光硬化性樹脂
２４ 紫外線
２５ 硬化樹脂
２６ Ｃｏメッキ浴
２７ 対向電極
２８ Ｃｏメッキ膜
２９ Ｃｏ埋込層
３０ 保護膜
３１ 潤滑膜
３２ ポジレジスト
３３ Ａｌ2 Ｏ3 膜
３４ 遮光膜
４１ スピンスタンド
４２ 回転軸
４３ 光遮蔽筐体
４４ 遮光性底皿部材
４５ 遮光性上皿部材
４６ 紫外線レーザ
５１ 透明管
５２ 紫外線ランプ
５３ スタンド
５４ 遮光性キャップ
５５ 遮光性吸光板
５６ 遮光性Ｏリング
６１ 基板カセット
６２ ローラ
６３ 紫外線ランプ
７１ 基板
７２ 密着層
７３ 下地軟磁性層
７４ 酸化停止層
７５ Ａｌ膜
７６ アルマイトポア膜
７７ ポア
７８ 強磁性体
７９ 保護膜
８０ 潤滑膜
８１ 貫通欠陥
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録層を構成する基材に発生した構造欠陥を非磁性絶縁性材料で充填修復したことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
記録層が、アルマイトからなる基材とアルマイトに形成された孔を充填する強磁性材料からなることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
構造欠陥が発生した記録層を構成する基材上に光硬化性樹脂を塗布する工程、前記基材を支持する基板の表面とは異なる方向から露光して前記構造欠陥の内部の光硬化性樹脂のみを選択的に硬化させる工程、未硬化の樹脂を除去する工程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４】
構造欠陥が発生した記録層を構成する基材上にポジ型レジストを塗布する工程、前記基材を支持する基板の表面とは異なる方向から露光して前記構造欠陥の内部のポジ型レジストのみを選択的に露光する工程、前記ポジ型レジストを現像して前記構造欠陥部のみを選択的に露出させる工程、非磁性絶縁性材料からなる充填材料を前記ポジ型レジスト上から成膜する工程、リフトオフにより前記構造欠陥部にのみ前記充填材料剤を残存させる工程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５】
上記基板の表面とは異なる方向から露光する工程が、前記基板の表面には露光光を当てずに基板側面から露光する工程であることを特徴とする請求項３または４に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１】
記録層を構成する基材に発生した構造欠陥を非磁性絶縁性材料で充填修復したことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
記録層が、アルマイトからなる基材とアルマイトに形成された孔を充填する強磁性材料からなることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
構造欠陥が発生した記録層を構成する基材上に光硬化性樹脂を塗布する工程、前記基材を支持する基板の表面とは異なる方向から露光して前記構造欠陥の内部の光硬化性樹脂のみを選択的に硬化させる工程、未硬化の樹脂を除去する工程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４】
構造欠陥が発生した記録層を構成する基材上にポジ型レジストを塗布する工程、前記基材を支持する基板の表面とは異なる方向から露光して前記構造欠陥の内部のポジ型レジストのみを選択的に露光する工程、前記ポジ型レジストを現像して前記構造欠陥部のみを選択的に露出させる工程、非磁性絶縁性材料からなる充填材料を前記ポジ型レジスト上から成膜する工程、リフトオフにより前記構造欠陥部にのみ前記充填材料剤を残存させる工程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５】
上記基板の表面とは異なる方向から露光する工程が、前記基板の表面には露光光を当てずに基板側面から露光する工程であることを特徴とする請求項３または４に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−１９０４１４（Ｐ２００６−１９０４１４Ａ）
【公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５６２（Ｐ２００５−２５６２）
【出願日】平成１７年１月７日（２００５．１．７）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月７日（２００５．１．７）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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