記録媒体および記録媒体の製造方法
【課題】陽極酸化により形成される微細孔を用いたデータ領域を有する記録媒体であって、サーボ制御が容易となる記録媒体と、当該記録媒体を製造する記録媒体の製造方法を提供する。
【解決手段】Alの陽極酸化により形成される微細孔に磁性材料が形成されてなるデータ領域と、磁性層に磁化パターンが形成されてなるサーボ領域と、を有することを特徴とする記録媒体。また、Al層を陽極酸化することで微細孔を形成し、該微細孔に磁性材料を充填してデータ領域を形成する工程と、前記データ領域の所定の領域を除去し、該所定の領域に磁性層を形成して該磁性層に磁化パターンを書き込むことでサーボ領域を形成する工程と、を有することを特徴とする記録媒体の製造方法。
【解決手段】Alの陽極酸化により形成される微細孔に磁性材料が形成されてなるデータ領域と、磁性層に磁化パターンが形成されてなるサーボ領域と、を有することを特徴とする記録媒体。また、Al層を陽極酸化することで微細孔を形成し、該微細孔に磁性材料を充填してデータ領域を形成する工程と、前記データ領域の所定の領域を除去し、該所定の領域に磁性層を形成して該磁性層に磁化パターンを書き込むことでサーボ領域を形成する工程と、を有することを特徴とする記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、陽極酸化により形成される微細孔を用いた記録媒体、および当該記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、ハードディスクドライブ(HDD)などに用いられる磁気ディスクなどの記録媒体は、データの書き込みや書き換えなどが行われるデータ領域と、記録媒体(ディスク)の位置決めにかかる情報(サーボ信号)が書き込まれたサーボ領域とを有するように構成されている。
【0003】
例えば、上記のサーボ領域は、サーボ信号を認識するために、データ領域とは磁化パターンの書き込み形式(例えば配列のピッチなど)が異なるように構成され、記録媒体の所定の位置に形成される(例えば特許文献1、特許文献2参照)。
【0004】
また、上記のデータ領域の磁化パターンは、近年、記録密度を大きくするために小さく緻密に形成されるようになってきている。また、上記のデータ領域を形成する方法としては、例えば、アルミニウムの陽極酸化により形成される微細孔(アルマイトポアまたはナノホールと呼ぶ場合もある)を用いる方法が知られている。当該微細孔は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。
【0005】
上記の微細孔の中に磁性材料を充填することで、垂直磁気記録媒体を形成することができる。当該微細孔は、膜面に垂直方向に細長く(高アスペクト比で)成長するため、微細孔の中の磁性材料は形状異方性効果により垂直方向に磁化する。このため、上記の記録媒体は垂直記録用媒体として用いることができる。
【0006】
図1、図2は、Alの陽極酸化により形成される微細孔の配列を模式的に示した図である。上記の陽極酸化による微細孔は、例えば図1に示すように、三角格子配列や、または、図2に示すように四角格子配列となるように、自己組織化的に形成される。
【特許文献1】特開2004―62920号公報
【特許文献2】特開2005−293662号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、上記の陽極酸化により形成される微細孔を用いて記録媒体を形成しようとすると、サーボ領域を形成することが困難となる問題が生じてしまう。
【0008】
例えば、陽極酸化など、自己組織化的に形成される微細孔の配列や大きさなどを、記録媒体の面内において変更することは実質的に困難である。サーボ領域は、先に説明したようにデータ領域とは異なる配列やピッチ、または大きさで形成されることが好ましいため、自己組織化的に形成される微細孔を用いて、データ領域にかかるパターンとサーボ領域にかかるパターンの両方を形成することは困難となる問題があった。
【0009】
これまでは、上記の微細孔を用いて形成されるデータ領域を有する記録媒体において、サーボ領域の具体的な構成や、その製造方法の詳細については、殆ど検討された例がなかった。
【0010】
そこで、本発明では、上記の問題を解決した、新規で有用な記録媒体、および当該記録媒体を製造する記録媒体の製造方法を提供することを統括的課題としている。
【0011】
本発明の具体的な課題は、陽極酸化により形成される微細孔を用いたデータ領域を有する記録媒体であって、サーボ制御が容易となる記録媒体と、当該記録媒体を製造する記録媒体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】
【0012】
本発明の第1の観点では、上記の課題を、Alの陽極酸化により形成される微細孔に磁性材料が形成されてなるデータ領域と、磁性層に磁化パターンが形成されてなるサーボ領域と、を有することを特徴とする記録媒体により、解決する。
【0013】
また、本発明の第2の観点では、上記の課題を、Al層を陽極酸化することで微細孔を形成し、該微細孔に磁性材料を充填してデータ領域を形成する工程と、前記データ領域の所定の領域を除去し、該所定の領域に磁性層を形成して該磁性層に磁化パターンを書き込むことでサーボ領域を形成する工程と、を有することを特徴とする記録媒体の製造方法により、解決する。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、陽極酸化により形成される微細孔を用いたデータ領域を有する記録媒体であって、サーボ制御が容易となる記録媒体と、当該記録媒体を製造する記録媒体の製造方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
次に、本発明の実施の形態に関して図面に基づき、説明する。
【実施例1】
【0016】
図3は、実施例1による記録媒体300を模式的に示した平面図である。図1を参照するに、本実施例による記録媒体300は、Alの陽極酸化により形成される微細孔に磁性材料が形成されてなるデータ領域100と、磁性層に磁化パターンが形成されてなるサーボ領域200と、を有することを特徴としている。
【0017】
例えば、陽極酸化などで自己組織化的に形成される微細孔(ナノホール)の配列や大きさなどは、記録媒体の面内において変更することは困難であり、従来はナノホールを用いて形成されるデータ領域を有する記録媒体にサーボ領域を形成することは困難となっていた。
【0018】
そこで、上記の記録媒体100では、磁性層に磁化パターンが形成されてなるサーボ領域200が、データ領域100に挿入するようにして形成されている。上記の構造においては、データ領域100と、サーボ領域200は、実質的に同一平面に形成されることになる。この場合、記録媒体300の一面は一定領域(例えばトラックとセクタ)ごとに区切られ、各領域の先頭にサーボ信号が書き込まれる(サーボ領域が形成される)ようにすればよい。
【0019】
図4は、図3の記録媒体300の領域Aの拡大図(模式図)である。ただし、先に説明した部分には同一の符号を付している。図4を参照するに、データ領域100は、Al(層)の陽極酸化により形成されるアルミナ101の微細孔(ナノホール)に、磁性材料102が充填されてなる構造を有している。磁性材料102が充填される微細孔は、陽極酸化によって自己組織化的に形成される。また、陽極酸化に先立ち、例えばインプリントとエッチングなどによって微細孔形成用の起点を設けて、当該起点から微細孔が形成されるようにしてもよい。上記の構造では、磁性材料102のパターン1個(微細孔1個)が、1ビットの記録に用いられる。
【0020】
また、サーボ領域200は、磁性層201に、磁化パターン202が形成されてなる構造を有している。サーボ領域に形成されるサーボ信号に係る磁化パターン202は、データ領域に形成されるパターン(磁性材料102)と、配列やパターンの大きさが異なるように形成されることが好ましい。
【0021】
本実施例の場合、磁性材料(磁化パターン)102が設置されるピッチP1と、磁化パターン202が設置されるピッチP2が異なるように形成されている。また、ピッチP2は、ピッチP1より小さくなるように形成されることがさらに好ましい。
【0022】
また、本実施例の場合、平面視した場合の、磁性材料102の大きさ(面積)と、磁化パターン202の大きさ(面積)が異なるように形成されている。また、磁化パターン202は、磁性材料102よりも平面視した場合の面積が小さくなるように形成されることがさらに好ましい。
【0023】
また、磁化パターン202を微細孔より小さく形成するためには、磁性層201は、熱緩和に強い、磁気異方性エネルギー定数(Ku)が大きい材料(いわゆる高Ku材料)により構成されることが好ましい。例えば、磁性層201を構成する磁性材料の磁気異方性エネルギー定数は、磁性材料102の磁気異方性エネルギー定数より大きいことが好ましく、また、磁性層201を構成する磁性材料の磁気異方性エネルギー定数は、1×107erg/cc以上であることが好ましい。
【0024】
また、磁性層201を構成する磁性材料としては、例えば、Co、Fe、およびNiのうちのいずれかと、Ptとの合金材料を含むと、磁気異方性材料を大きくすることが可能となり、好適である。
【0025】
また、磁性層201の磁気異方性エネルギー定数が大きい場合には、磁化パターン202を形成する(書き込む)場合に、磁性層202を磁場に曝すと同時に加熱する(熱アシストする)ことが好ましい。例えば、上記の磁化パターン202の形成には、公知のサーボトラックライター(STW)のヘッドに、加熱手段(熱アシスト手段)を設けた構造のもの(熱アシストサーボトラックライター)を用いることが好ましい。
【0026】
次に、上記の記録媒体300の製造方法の具体的な一例について、図5A〜図5Fに基づき、手順を追って説明する。ただし、以下の図中、先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。また、以下の図中では、それぞれ、図の上方に平面図(模式図)を、図の下方に断面図(模式図)を記載している。この場合、各図の断面図は、図5AではA−A'断面を、図5BではB−B'断面を、図5CではC−C'断面を、図5DではD−D'断面を、図5EではE−E'断面を、図5FではF−F'断面を、それぞれ示している。また、それぞれの断面図に記載した微細孔や磁化パターンなどの大きさは、模式的に大きく示しており、平面図では微細孔や磁化パターンなどの微細な構造の図示を省略している。
【0027】
まず、図5Aに示す工程において、ガラスよりなるHDD媒体用の基板301上に、以下に説明するように、下地層/SUL層/中間層よりなる多層膜302、さらにAl層101Aを順に積層する。
【0028】
まず、基板301上に、下地層として膜厚が5nmとなるようにTaを、次に、SUL(Soft Under Layer)層としてNiFe層を、中間層として、膜厚が10nmとなるようにWを、それぞれスパッタ法により成膜して多層膜302を形成する。さらに、多層膜302上に、膜厚が70nmとなるようにAl層101Aをスパッタ法により成膜する。
【0029】
次に、図5Bに示す工程において、インプリントと、パターンエッチング(ドライエッチング)によって、Al層101Aに、微細孔のパターニングの起点となる凹部を設ける。この場合、インプリント用レジストとしてはPMMAを、エッチング方法としては、RIE(リアクティブ・イオン・エッチング)を用いる。
【0030】
次に、Al層101Aの陽極酸化を行ってアルミナ101を形成するとともに、前記凹部を起点として微細孔(ナノホール、またはアルマイトポアと呼ばれる場合もある)101aを形成する。このとき、形成される微細孔101aのピッチP1は、P1(nm)=陽極酸化時の直流電圧(V)×2.5で算出される。本実施例では、陽極酸化時の直流電圧を25Vとして陽極酸化を行うことで、63nmのピッチで微細孔101aを形成することができる。なお、図6には、本工程で形成されたアルマイトの微細孔のSEM(走査型電子顕微鏡)写真を示す。図6に示すように、微細孔101aは、ピッチ63nmで規則的に配列されていることがわかる。
【0031】
次に、図5Cに示す工程において、ACメッキ法により、微細孔に、例えばCoよりなる磁性材料102を形成(充填)する。また、磁性材料102はCoに限定されず、他にも様々な磁性材料(金属材料、合金材料など)を用いることができる。また、微細孔から上にあふれた磁性材料102(Co)は、例えば、CMP(化学機械研磨)などの方法により、除去することが好ましい。本工程において、Al層101Aの陽極酸化により形成されるアルミナ101の微細孔に、磁性材料102が充填されてなるデータ領域100が形成される。
【0032】
次に、図5Dに示す工程において、データ領域100の所定の領域(領域200A)のアルミナ101と磁性材料102を除去し、後の工程において、サーボ領域が形成される領域を確保する。本工程においては、例えばイオンミリング法により、領域200Aのアルミナ101と磁性材料102の除去を行うことができる。また、上記のデータ領域100の除去は、イオンミリング法に限定されず、例えば他の様々な方法(例えばウエットエッチング、ドライエッチング)などで行うことも可能である。
【0033】
次に、図5Eに示す工程において、図5Fの工程でデータ領域(アルミナ101と磁性材料102)が除去された領域に、磁性層201を形成する。例えば、本工程においては、磁性層201として、Ru/CoPt50よりなる層をスパッタ法により、成膜する。上記の構成においては、例えばRuは膜厚が50nmとなるように、CoPt50は膜厚が20nmとなるように成膜する。また、磁性層201を形成する方法としては、スパッタ法に限定されず、例えば塗布により(例えばCoPtナノパーティクルの塗布により)行っても良い。また、データ領域100上の磁性層201は、CMPによる除去する。
【0034】
また、先に説明したように、サーボ領域(磁性層201)に形成される磁化パターンを磁性材料102のパターンより小さく形成するためには、磁性層201は、熱緩和に強い、磁気異方性エネルギー定数が大きい高Ku材料により構成されることが好ましい。例えば、磁性層201を構成する磁性材料の磁気異方性エネルギー定数は、磁性材料102の磁気異方性エネルギー定数より大きいことが好ましく、また、磁性層201を構成する磁性材料の磁気異方性エネルギー定数は、1×107erg/cc以上であることが好ましい。
【0035】
また、磁性層201を構成する磁性材料は、上記に記載の材料に限定されるものではない。例えば、上記に記載の材料以外でも、Co、Fe、およびNiのうちのいずれかと、Ptとの合金材料を含む材料を用いると、磁気異方性材料を大きくすることが可能となり、好適である。
【0036】
次に、図5Fに示す工程において、磁場中で400℃の熱処理を施し、CoPtに垂直磁気異方性を印加する。その後、サーボトラックライターにより、磁性層201にサーボ信号を書き込んで磁化パターン202(本図には図示せず、図4に図示)を形成することで、図3〜図4に示す記録媒体300を製造することができる。
【0037】
また、上記のサーボトラックライターは、先に説明したように、公知のサーボトラックライター(STW)のヘッドに、加熱手段(熱アシスト手段)を設けた構造のもの(熱アシストサーボトラックライター)を用いることが好ましい。
【0038】
この場合、磁性層201を磁場に曝すことに加えて加熱することで、磁気異方性エネルギー定数が大きい高Ku材料にサーボ信号を書き込むことが容易になる効果を奏する。
【0039】
以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明は上記の特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。
(付記1)
Alの陽極酸化により形成される微細孔に磁性材料が形成されてなるデータ領域と、
磁性層に磁化パターンが形成されてなるサーボ領域と、を有することを特徴とする記録媒体。
(付記2)
前記データ領域と前記サーボ領域が同一平面上に形成されていることを特徴とする付記1記載の記録媒体。
(付記3)
前記磁化パターンが形成されるピッチと、前記微細孔が形成されるピッチが異なることを特徴とする付記1または2記載の記録媒体。
(付記4)
平面視した場合に、前記磁化パターンが前記微細孔より小さいことを特徴とする付記1乃至3のいずれか1項記載の記録媒体。
(付記5)
前記磁性層の磁気異方性エネルギー定数が、前記磁性材料の磁気異方性エネルギー定数よりも大きいことを特徴とする付記1乃至4のいずれか1項記載の記録媒体。
(付記6)
前記磁性層の磁気異方性エネルギー定数が、1×107erg/cc以上であることを特徴とする付記1乃至5のいずれか1項記載の記録媒体。
(付記7)
前記磁性層は、Co、Fe、およびNiのうちのいずれかと、Ptとの合金材料を含むことを特徴とする付記1乃至6のいずれか1項記載の記録媒体。
(付記8)
Al層を陽極酸化することで微細孔を形成し、該微細孔に磁性材料を充填してデータ領域を形成する工程と、
前記データ領域の所定の領域を除去し、該所定の領域に磁性層を形成して該磁性層に磁化パターンを書き込むことでサーボ領域を形成する工程と、を有することを特徴とする記録媒体の製造方法。
(付記9)
前記Al層に、インプリント法を用いたパターンエッチングによる凹部を設ける工程をさらに有し、前記陽極酸化では当該凹部に対応した前記微細孔が形成されることを特徴とする付記8記載の記録媒体の製造方法。
(付記10)
前記磁性材料の充填は、メッキ法により行われることを特徴とする付記8または9記載の記録媒体の製造方法。
(付記11)
前記磁性層の磁気異方性エネルギー定数が、前記磁性材料の磁気異方性エネルギー定数よりも大きいことを特徴とする付記8乃至10のいずれか1項記載の記録媒体の製造方法。
(付記12)
前記磁性層の磁気異方性エネルギー定数が、1×107erg/cc以上であることを特徴とする付記8乃至11のいずれか1項記載の記録媒体の製造方法。
(付記13)
前記磁性層は、Co、Fe、およびNiのうちのいずれかと、Ptとの合金材料を含むことを特徴とする付記8乃至12のいずれか1項記載の記録媒体の製造方法。
(付記14)
前記磁性層への前記磁化パターンの書き込みでは、前記磁性層が加熱されることを特徴とする請求項8乃至13のいずれか1項記載の記録媒体の製造方法。
(付記15)
前記磁化パターンが形成されるピッチと、前記微細孔が形成されるピッチが異なることを特徴とする付記8乃至14のいずれか1項記載の記録媒体。
【産業上の利用可能性】
【0040】
本発明によれば、陽極酸化により形成される微細孔を用いたデータ領域を有する記録媒体であって、サーボ制御が容易となる記録媒体と、当該記録媒体を製造する記録媒体の製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】ナノホールの配列の例を示す図(その1)である。
【図2】ナノホールの配列の例を示す図(その2)である。
【図3】実施例1による記録媒体を模式的に示した図である。
【図4】図3の記録媒体の一部を拡大した模式図である。
【図5A】実施例1による記録媒体の製造方法を示す図(その1)である。
【図5B】実施例1による記録媒体の製造方法を示す図(その2)である。
【図5C】実施例1による記録媒体の製造方法を示す図(その3)である。
【図5D】実施例1による記録媒体の製造方法を示す図(その4)である。
【図5E】実施例1による記録媒体の製造方法を示す図(その5)である。
【図5F】実施例1による記録媒体の製造方法を示す図(その6)である。
【図6】実施例1による記録媒体のナノホールを示すSEM写真である。
【符号の説明】
【0042】
300 記録媒体
100 データ領域
101 アルミナ
101a 微細孔
101A Al層
102 磁性材料
200 サーボ領域
200A 除去領域
201 磁性層
202 磁化パターン
301 基板
302 多層膜
【技術分野】
【0001】
本発明は、陽極酸化により形成される微細孔を用いた記録媒体、および当該記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、ハードディスクドライブ(HDD)などに用いられる磁気ディスクなどの記録媒体は、データの書き込みや書き換えなどが行われるデータ領域と、記録媒体(ディスク)の位置決めにかかる情報(サーボ信号)が書き込まれたサーボ領域とを有するように構成されている。
【0003】
例えば、上記のサーボ領域は、サーボ信号を認識するために、データ領域とは磁化パターンの書き込み形式(例えば配列のピッチなど)が異なるように構成され、記録媒体の所定の位置に形成される(例えば特許文献1、特許文献2参照)。
【0004】
また、上記のデータ領域の磁化パターンは、近年、記録密度を大きくするために小さく緻密に形成されるようになってきている。また、上記のデータ領域を形成する方法としては、例えば、アルミニウムの陽極酸化により形成される微細孔(アルマイトポアまたはナノホールと呼ぶ場合もある)を用いる方法が知られている。当該微細孔は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。
【0005】
上記の微細孔の中に磁性材料を充填することで、垂直磁気記録媒体を形成することができる。当該微細孔は、膜面に垂直方向に細長く(高アスペクト比で)成長するため、微細孔の中の磁性材料は形状異方性効果により垂直方向に磁化する。このため、上記の記録媒体は垂直記録用媒体として用いることができる。
【0006】
図1、図2は、Alの陽極酸化により形成される微細孔の配列を模式的に示した図である。上記の陽極酸化による微細孔は、例えば図1に示すように、三角格子配列や、または、図2に示すように四角格子配列となるように、自己組織化的に形成される。
【特許文献1】特開2004―62920号公報
【特許文献2】特開2005−293662号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、上記の陽極酸化により形成される微細孔を用いて記録媒体を形成しようとすると、サーボ領域を形成することが困難となる問題が生じてしまう。
【0008】
例えば、陽極酸化など、自己組織化的に形成される微細孔の配列や大きさなどを、記録媒体の面内において変更することは実質的に困難である。サーボ領域は、先に説明したようにデータ領域とは異なる配列やピッチ、または大きさで形成されることが好ましいため、自己組織化的に形成される微細孔を用いて、データ領域にかかるパターンとサーボ領域にかかるパターンの両方を形成することは困難となる問題があった。
【0009】
これまでは、上記の微細孔を用いて形成されるデータ領域を有する記録媒体において、サーボ領域の具体的な構成や、その製造方法の詳細については、殆ど検討された例がなかった。
【0010】
そこで、本発明では、上記の問題を解決した、新規で有用な記録媒体、および当該記録媒体を製造する記録媒体の製造方法を提供することを統括的課題としている。
【0011】
本発明の具体的な課題は、陽極酸化により形成される微細孔を用いたデータ領域を有する記録媒体であって、サーボ制御が容易となる記録媒体と、当該記録媒体を製造する記録媒体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】
【0012】
本発明の第1の観点では、上記の課題を、Alの陽極酸化により形成される微細孔に磁性材料が形成されてなるデータ領域と、磁性層に磁化パターンが形成されてなるサーボ領域と、を有することを特徴とする記録媒体により、解決する。
【0013】
また、本発明の第2の観点では、上記の課題を、Al層を陽極酸化することで微細孔を形成し、該微細孔に磁性材料を充填してデータ領域を形成する工程と、前記データ領域の所定の領域を除去し、該所定の領域に磁性層を形成して該磁性層に磁化パターンを書き込むことでサーボ領域を形成する工程と、を有することを特徴とする記録媒体の製造方法により、解決する。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、陽極酸化により形成される微細孔を用いたデータ領域を有する記録媒体であって、サーボ制御が容易となる記録媒体と、当該記録媒体を製造する記録媒体の製造方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
次に、本発明の実施の形態に関して図面に基づき、説明する。
【実施例1】
【0016】
図3は、実施例1による記録媒体300を模式的に示した平面図である。図1を参照するに、本実施例による記録媒体300は、Alの陽極酸化により形成される微細孔に磁性材料が形成されてなるデータ領域100と、磁性層に磁化パターンが形成されてなるサーボ領域200と、を有することを特徴としている。
【0017】
例えば、陽極酸化などで自己組織化的に形成される微細孔(ナノホール)の配列や大きさなどは、記録媒体の面内において変更することは困難であり、従来はナノホールを用いて形成されるデータ領域を有する記録媒体にサーボ領域を形成することは困難となっていた。
【0018】
そこで、上記の記録媒体100では、磁性層に磁化パターンが形成されてなるサーボ領域200が、データ領域100に挿入するようにして形成されている。上記の構造においては、データ領域100と、サーボ領域200は、実質的に同一平面に形成されることになる。この場合、記録媒体300の一面は一定領域(例えばトラックとセクタ)ごとに区切られ、各領域の先頭にサーボ信号が書き込まれる(サーボ領域が形成される)ようにすればよい。
【0019】
図4は、図3の記録媒体300の領域Aの拡大図(模式図)である。ただし、先に説明した部分には同一の符号を付している。図4を参照するに、データ領域100は、Al(層)の陽極酸化により形成されるアルミナ101の微細孔(ナノホール)に、磁性材料102が充填されてなる構造を有している。磁性材料102が充填される微細孔は、陽極酸化によって自己組織化的に形成される。また、陽極酸化に先立ち、例えばインプリントとエッチングなどによって微細孔形成用の起点を設けて、当該起点から微細孔が形成されるようにしてもよい。上記の構造では、磁性材料102のパターン1個(微細孔1個)が、1ビットの記録に用いられる。
【0020】
また、サーボ領域200は、磁性層201に、磁化パターン202が形成されてなる構造を有している。サーボ領域に形成されるサーボ信号に係る磁化パターン202は、データ領域に形成されるパターン(磁性材料102)と、配列やパターンの大きさが異なるように形成されることが好ましい。
【0021】
本実施例の場合、磁性材料(磁化パターン)102が設置されるピッチP1と、磁化パターン202が設置されるピッチP2が異なるように形成されている。また、ピッチP2は、ピッチP1より小さくなるように形成されることがさらに好ましい。
【0022】
また、本実施例の場合、平面視した場合の、磁性材料102の大きさ(面積)と、磁化パターン202の大きさ(面積)が異なるように形成されている。また、磁化パターン202は、磁性材料102よりも平面視した場合の面積が小さくなるように形成されることがさらに好ましい。
【0023】
また、磁化パターン202を微細孔より小さく形成するためには、磁性層201は、熱緩和に強い、磁気異方性エネルギー定数(Ku)が大きい材料(いわゆる高Ku材料)により構成されることが好ましい。例えば、磁性層201を構成する磁性材料の磁気異方性エネルギー定数は、磁性材料102の磁気異方性エネルギー定数より大きいことが好ましく、また、磁性層201を構成する磁性材料の磁気異方性エネルギー定数は、1×107erg/cc以上であることが好ましい。
【0024】
また、磁性層201を構成する磁性材料としては、例えば、Co、Fe、およびNiのうちのいずれかと、Ptとの合金材料を含むと、磁気異方性材料を大きくすることが可能となり、好適である。
【0025】
また、磁性層201の磁気異方性エネルギー定数が大きい場合には、磁化パターン202を形成する(書き込む)場合に、磁性層202を磁場に曝すと同時に加熱する(熱アシストする)ことが好ましい。例えば、上記の磁化パターン202の形成には、公知のサーボトラックライター(STW)のヘッドに、加熱手段(熱アシスト手段)を設けた構造のもの(熱アシストサーボトラックライター)を用いることが好ましい。
【0026】
次に、上記の記録媒体300の製造方法の具体的な一例について、図5A〜図5Fに基づき、手順を追って説明する。ただし、以下の図中、先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。また、以下の図中では、それぞれ、図の上方に平面図(模式図)を、図の下方に断面図(模式図)を記載している。この場合、各図の断面図は、図5AではA−A'断面を、図5BではB−B'断面を、図5CではC−C'断面を、図5DではD−D'断面を、図5EではE−E'断面を、図5FではF−F'断面を、それぞれ示している。また、それぞれの断面図に記載した微細孔や磁化パターンなどの大きさは、模式的に大きく示しており、平面図では微細孔や磁化パターンなどの微細な構造の図示を省略している。
【0027】
まず、図5Aに示す工程において、ガラスよりなるHDD媒体用の基板301上に、以下に説明するように、下地層/SUL層/中間層よりなる多層膜302、さらにAl層101Aを順に積層する。
【0028】
まず、基板301上に、下地層として膜厚が5nmとなるようにTaを、次に、SUL(Soft Under Layer)層としてNiFe層を、中間層として、膜厚が10nmとなるようにWを、それぞれスパッタ法により成膜して多層膜302を形成する。さらに、多層膜302上に、膜厚が70nmとなるようにAl層101Aをスパッタ法により成膜する。
【0029】
次に、図5Bに示す工程において、インプリントと、パターンエッチング(ドライエッチング)によって、Al層101Aに、微細孔のパターニングの起点となる凹部を設ける。この場合、インプリント用レジストとしてはPMMAを、エッチング方法としては、RIE(リアクティブ・イオン・エッチング)を用いる。
【0030】
次に、Al層101Aの陽極酸化を行ってアルミナ101を形成するとともに、前記凹部を起点として微細孔(ナノホール、またはアルマイトポアと呼ばれる場合もある)101aを形成する。このとき、形成される微細孔101aのピッチP1は、P1(nm)=陽極酸化時の直流電圧(V)×2.5で算出される。本実施例では、陽極酸化時の直流電圧を25Vとして陽極酸化を行うことで、63nmのピッチで微細孔101aを形成することができる。なお、図6には、本工程で形成されたアルマイトの微細孔のSEM(走査型電子顕微鏡)写真を示す。図6に示すように、微細孔101aは、ピッチ63nmで規則的に配列されていることがわかる。
【0031】
次に、図5Cに示す工程において、ACメッキ法により、微細孔に、例えばCoよりなる磁性材料102を形成(充填)する。また、磁性材料102はCoに限定されず、他にも様々な磁性材料(金属材料、合金材料など)を用いることができる。また、微細孔から上にあふれた磁性材料102(Co)は、例えば、CMP(化学機械研磨)などの方法により、除去することが好ましい。本工程において、Al層101Aの陽極酸化により形成されるアルミナ101の微細孔に、磁性材料102が充填されてなるデータ領域100が形成される。
【0032】
次に、図5Dに示す工程において、データ領域100の所定の領域(領域200A)のアルミナ101と磁性材料102を除去し、後の工程において、サーボ領域が形成される領域を確保する。本工程においては、例えばイオンミリング法により、領域200Aのアルミナ101と磁性材料102の除去を行うことができる。また、上記のデータ領域100の除去は、イオンミリング法に限定されず、例えば他の様々な方法(例えばウエットエッチング、ドライエッチング)などで行うことも可能である。
【0033】
次に、図5Eに示す工程において、図5Fの工程でデータ領域(アルミナ101と磁性材料102)が除去された領域に、磁性層201を形成する。例えば、本工程においては、磁性層201として、Ru/CoPt50よりなる層をスパッタ法により、成膜する。上記の構成においては、例えばRuは膜厚が50nmとなるように、CoPt50は膜厚が20nmとなるように成膜する。また、磁性層201を形成する方法としては、スパッタ法に限定されず、例えば塗布により(例えばCoPtナノパーティクルの塗布により)行っても良い。また、データ領域100上の磁性層201は、CMPによる除去する。
【0034】
また、先に説明したように、サーボ領域(磁性層201)に形成される磁化パターンを磁性材料102のパターンより小さく形成するためには、磁性層201は、熱緩和に強い、磁気異方性エネルギー定数が大きい高Ku材料により構成されることが好ましい。例えば、磁性層201を構成する磁性材料の磁気異方性エネルギー定数は、磁性材料102の磁気異方性エネルギー定数より大きいことが好ましく、また、磁性層201を構成する磁性材料の磁気異方性エネルギー定数は、1×107erg/cc以上であることが好ましい。
【0035】
また、磁性層201を構成する磁性材料は、上記に記載の材料に限定されるものではない。例えば、上記に記載の材料以外でも、Co、Fe、およびNiのうちのいずれかと、Ptとの合金材料を含む材料を用いると、磁気異方性材料を大きくすることが可能となり、好適である。
【0036】
次に、図5Fに示す工程において、磁場中で400℃の熱処理を施し、CoPtに垂直磁気異方性を印加する。その後、サーボトラックライターにより、磁性層201にサーボ信号を書き込んで磁化パターン202(本図には図示せず、図4に図示)を形成することで、図3〜図4に示す記録媒体300を製造することができる。
【0037】
また、上記のサーボトラックライターは、先に説明したように、公知のサーボトラックライター(STW)のヘッドに、加熱手段(熱アシスト手段)を設けた構造のもの(熱アシストサーボトラックライター)を用いることが好ましい。
【0038】
この場合、磁性層201を磁場に曝すことに加えて加熱することで、磁気異方性エネルギー定数が大きい高Ku材料にサーボ信号を書き込むことが容易になる効果を奏する。
【0039】
以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明は上記の特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。
(付記1)
Alの陽極酸化により形成される微細孔に磁性材料が形成されてなるデータ領域と、
磁性層に磁化パターンが形成されてなるサーボ領域と、を有することを特徴とする記録媒体。
(付記2)
前記データ領域と前記サーボ領域が同一平面上に形成されていることを特徴とする付記1記載の記録媒体。
(付記3)
前記磁化パターンが形成されるピッチと、前記微細孔が形成されるピッチが異なることを特徴とする付記1または2記載の記録媒体。
(付記4)
平面視した場合に、前記磁化パターンが前記微細孔より小さいことを特徴とする付記1乃至3のいずれか1項記載の記録媒体。
(付記5)
前記磁性層の磁気異方性エネルギー定数が、前記磁性材料の磁気異方性エネルギー定数よりも大きいことを特徴とする付記1乃至4のいずれか1項記載の記録媒体。
(付記6)
前記磁性層の磁気異方性エネルギー定数が、1×107erg/cc以上であることを特徴とする付記1乃至5のいずれか1項記載の記録媒体。
(付記7)
前記磁性層は、Co、Fe、およびNiのうちのいずれかと、Ptとの合金材料を含むことを特徴とする付記1乃至6のいずれか1項記載の記録媒体。
(付記8)
Al層を陽極酸化することで微細孔を形成し、該微細孔に磁性材料を充填してデータ領域を形成する工程と、
前記データ領域の所定の領域を除去し、該所定の領域に磁性層を形成して該磁性層に磁化パターンを書き込むことでサーボ領域を形成する工程と、を有することを特徴とする記録媒体の製造方法。
(付記9)
前記Al層に、インプリント法を用いたパターンエッチングによる凹部を設ける工程をさらに有し、前記陽極酸化では当該凹部に対応した前記微細孔が形成されることを特徴とする付記8記載の記録媒体の製造方法。
(付記10)
前記磁性材料の充填は、メッキ法により行われることを特徴とする付記8または9記載の記録媒体の製造方法。
(付記11)
前記磁性層の磁気異方性エネルギー定数が、前記磁性材料の磁気異方性エネルギー定数よりも大きいことを特徴とする付記8乃至10のいずれか1項記載の記録媒体の製造方法。
(付記12)
前記磁性層の磁気異方性エネルギー定数が、1×107erg/cc以上であることを特徴とする付記8乃至11のいずれか1項記載の記録媒体の製造方法。
(付記13)
前記磁性層は、Co、Fe、およびNiのうちのいずれかと、Ptとの合金材料を含むことを特徴とする付記8乃至12のいずれか1項記載の記録媒体の製造方法。
(付記14)
前記磁性層への前記磁化パターンの書き込みでは、前記磁性層が加熱されることを特徴とする請求項8乃至13のいずれか1項記載の記録媒体の製造方法。
(付記15)
前記磁化パターンが形成されるピッチと、前記微細孔が形成されるピッチが異なることを特徴とする付記8乃至14のいずれか1項記載の記録媒体。
【産業上の利用可能性】
【0040】
本発明によれば、陽極酸化により形成される微細孔を用いたデータ領域を有する記録媒体であって、サーボ制御が容易となる記録媒体と、当該記録媒体を製造する記録媒体の製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】ナノホールの配列の例を示す図(その1)である。
【図2】ナノホールの配列の例を示す図(その2)である。
【図3】実施例1による記録媒体を模式的に示した図である。
【図4】図3の記録媒体の一部を拡大した模式図である。
【図5A】実施例1による記録媒体の製造方法を示す図(その1)である。
【図5B】実施例1による記録媒体の製造方法を示す図(その2)である。
【図5C】実施例1による記録媒体の製造方法を示す図(その3)である。
【図5D】実施例1による記録媒体の製造方法を示す図(その4)である。
【図5E】実施例1による記録媒体の製造方法を示す図(その5)である。
【図5F】実施例1による記録媒体の製造方法を示す図(その6)である。
【図6】実施例1による記録媒体のナノホールを示すSEM写真である。
【符号の説明】
【0042】
300 記録媒体
100 データ領域
101 アルミナ
101a 微細孔
101A Al層
102 磁性材料
200 サーボ領域
200A 除去領域
201 磁性層
202 磁化パターン
301 基板
302 多層膜
【特許請求の範囲】
【請求項1】
Alの陽極酸化により形成される微細孔に磁性材料が形成されてなるデータ領域と、
磁性層に磁化パターンが形成されてなるサーボ領域と、を有することを特徴とする記録媒体。
【請求項2】
前記磁化パターンが形成されるピッチと、前記微細孔が形成されるピッチが異なることを特徴とする請求項1記載の記録媒体。
【請求項3】
平面視した場合に、前記磁化パターンが前記微細孔より小さいことを特徴とする請求項1または2記載の記録媒体。
【請求項4】
Al層を陽極酸化することで微細孔を形成し、該微細孔に磁性材料を充填してデータ領域を形成する工程と、
前記データ領域の所定の領域を除去し、該所定の領域に磁性層を形成して該磁性層に磁化パターンを書き込むことでサーボ領域を形成する工程と、を有することを特徴とする記録媒体の製造方法。
【請求項5】
前記磁性層への前記磁化パターンの書き込みでは、前記磁性層が加熱されることを特徴とする請求項4記載の記録媒体の製造方法。
【請求項1】
Alの陽極酸化により形成される微細孔に磁性材料が形成されてなるデータ領域と、
磁性層に磁化パターンが形成されてなるサーボ領域と、を有することを特徴とする記録媒体。
【請求項2】
前記磁化パターンが形成されるピッチと、前記微細孔が形成されるピッチが異なることを特徴とする請求項1記載の記録媒体。
【請求項3】
平面視した場合に、前記磁化パターンが前記微細孔より小さいことを特徴とする請求項1または2記載の記録媒体。
【請求項4】
Al層を陽極酸化することで微細孔を形成し、該微細孔に磁性材料を充填してデータ領域を形成する工程と、
前記データ領域の所定の領域を除去し、該所定の領域に磁性層を形成して該磁性層に磁化パターンを書き込むことでサーボ領域を形成する工程と、を有することを特徴とする記録媒体の製造方法。
【請求項5】
前記磁性層への前記磁化パターンの書き込みでは、前記磁性層が加熱されることを特徴とする請求項4記載の記録媒体の製造方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図6】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図6】
【公開番号】特開2008−41228(P2008−41228A)
【公開日】平成20年2月21日(2008.2.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−218111(P2006−218111)
【出願日】平成18年8月10日(2006.8.10)
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】(出願人による申告)平成18年度、独立行政法人科学技術振興機構、「ナノホール垂直パターンドメディアの開発に関する研究」委託研究、産業再生法第30条の適用を受ける特許出願
【出願人】(505088765)株式会社山形富士通 (14)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成20年2月21日(2008.2.21)
【国際特許分類】
【出願日】平成18年8月10日(2006.8.10)
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】(出願人による申告)平成18年度、独立行政法人科学技術振興機構、「ナノホール垂直パターンドメディアの開発に関する研究」委託研究、産業再生法第30条の適用を受ける特許出願
【出願人】(505088765)株式会社山形富士通 (14)
【Fターム(参考)】
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