CN104424967A

CN104424967A - 图案形成方法、磁记录介质的制造方法及微粒子分散液

Info

Publication number: CN104424967A
Application number: CN201410344999.1A
Authority: CN
Inventors: 木村香里; 泷泽和孝; 藤本明
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2014-07-18
Publication date: 2015-03-18

Abstract

本发明提供一种图案形成方法、磁记录介质的制造方法及微粒子分散液，所述图案形成方法能够形成面内均匀性良好的周期性图案。根据实施方式，提供一种图案形成方法，所述方法包括以下工序：在基板或掩模层上涂布微粒子涂布液从而在基板或掩模层上形成微粒子层的工序，所述微粒子涂布液含有微粒子、粘度调节剂和溶剂，所述微粒子具有表面极性接近的保护基且至少在表面具有选自Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Y、Zr、Sn、Mo、Ta、W、Au、Ag、Pd、Cu、Pt、及它们的氧化物中的材料，所述溶剂用于调节粘度调节剂与具有保护基的微粒子的混合。

Description

图案形成方法、磁记录介质的制造方法及微粒子分散液

相关申请

本申请基于日本专利申请2013-187499号(申请日：2013年9月10日)和日本专利申请2014-92056号(申请日：2014年4月25日)，要求享有优先权。本申请通过引用这些基础申请而包括基础申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及图案形成方法、磁记录介质的制造方法和微粒子分散液。

背景技术

以数nm～数百nm的周期规则排列的微细结构可以应用于催化剂、抗反射膜、电路、磁记录介质等各种技术。为了制作这样的结构，可以举出，使用电子束、紫外线的描画装置在抗蚀剂上描画图案的方法；利用两嵌段共聚物、微粒子的自组装现象的方法等。

特别是，如果将微粒子用于图案形成，则具有与使用两嵌段共聚物、抗蚀剂不同的优点。例如，通过适当地选择形成微粒子的材料，可以优化后续加工中的蚀刻选择比、生长选择比。

然而，在现有技术中，难以使由期望材料形成的微粒子单层排列于基板。为了微粒子的规则排列，需要在微粒子中混合高粘度的粘度调节剂，但是，例如在Fe微粒子的情况下，在混合粘度调节剂的时候，粒子发生凝聚，而变得难以将其涂布。另外，例如，在Au粒子的情况下，例如，虽然可以在微粒子的周围取代聚苯乙烯类作为保护基，但是在这种方法存在难以通过旋转涂布使其漂亮地排列的问题。

发明内容

本发明的实施方式的目的在于提供一种图案形成方法、磁记录介质的制造方法及微粒子分散液，所述图案形成方法能够形成面内均匀性良好的周期性图案。

根据本发明的实施方式，提供一种图案形成方法，其包括以下工序：在基板或掩模层上涂布微粒子涂布液而在前述基板或掩模层上形成微粒子层的工序，所述微粒子涂布液含有微粒子、粘度调节剂和溶剂，所述微粒子具有表面极性与该基板或掩模层接近的保护基且至少在表面具有选自铝、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、锌、钇、锆、锡、钼、钽、钨、金、银、钯、铜、铂、及它们的氧化物中的材料，所述溶剂用于调节该粘度调节剂与该具有保护基的微粒子的混合。

附图说明

图1为表示聚苯乙烯分子量与微粒子间隔之间的关系的曲线图。

图2为表示可通过实施方式所涉及的方法制作的周期性图案的实例的图。

图3为表示可通过实施方式所涉及的方法制作的周期性图案的实例的图。

图4为将能够应用实施方式所涉及的磁记录介质的磁记录再生装置的一个实例局部拆开后的立体图。

图5为表示第1实施方式所使用的周期性图案的形成方法的流程图。

图6为表示形成第1实施方式所涉及的磁记录介质的工序的示意性截面图。

图7为表示形成第2实施方式所涉及的磁记录介质的工序的示意性截面图。

图8为实施方式所使用的微粒子层的SEM照片。

图9为作为比较而使用的微粒子层的SEM照片。

图10为表示形成第2实施方式所涉及的磁记录介质的工序的变形例的示意性截面图。

具体实施方式

下面对实施方式进行说明。

第1实施方式所涉及的磁记录介质的制造方法，其特征在于，其具有以下工序：

在基板上形成磁记录层的工序；

在该磁记录层上形成掩模层的工序；

涂布微粒子涂布液而在所述掩模层上形成单层的微粒子层的工序，所述涂布液含有具有保护基的微粒子、粘度调节剂和溶剂，所述微粒子具有表面极性与该掩模层接近的保护基，且至少在表面具有选自铝、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、锌、钇、锆、锡、钼、钽、钨、金、银、钯、铜、铂、及它们的氧化物中的材料，所述溶剂用于调节该粘度调节剂与该具有保护基的微粒子的混合；

将由该微粒子层构成的周期性图案转印至所述掩模层的工序；

将所述周期性图案转印至所述磁记录层的工序；以及

将所述掩模层从所述磁记录层除去的工序。

根据第1实施方式，能够获得在单层的微粒子层中各微粒子不发生凝聚而是排列的周期性图案。据此，能够获得磁性体粒子尺寸分布低的图案化介质。

这里，周期性图案是指具有一定的规则性的图案排列。图案既可以是凹凸，也可以化学组成不同的材料，也可以是它们二者。例如，在Fe粒子以埋入聚甲基丙烯酸甲酯基体中的状态排列的情况下，虽然没有凹凸，但是形成化学组成不同的材料的排列。另外，在通过RIE加工将聚甲基丙烯酸甲酯的基体除去的情况下，仅有Fe粒子残存而形成凹凸图案。一定的规则性的意思是指，凹凸、或化学组成不同的材料进行排列。排列既可以是六方最密排列，也可以是正方排列。排列表示至少包含大于等于100个图案。规则排列的区域称为磁畴，实施方式中的微粒子排列体可以具有多个磁畴。在磁畴与磁畴的边界处排列混乱。

另外，磁性体粒子表示，在磁记录层中磁性体作为单一粒子发生磁化反转的区域。例如，可以举出具有规则结构的磁性体粒子。规则结构既可以是单晶，也可以是诸如L1₀结构那样的交替层叠膜，也可以是诸如保持了同面方位的人工晶格那样的结构。另外，在非磁性基体中埋入有诸如颗粒状介质那样的磁性体颗粒的结构的情况下，基体内的磁性体部分为本专利中所称的磁性体粒子。磁性体粒子的粒子尺寸分布与记录再生时的抖动噪声(ジッタノイズ)直接相关。粒子尺寸分布小的介质是理想的。这里，由于利用微粒子的周期性图案分割磁记录层，所以微粒子的粒子尺寸分布与磁性体颗粒的粒子尺寸分布大致等同。

另外，掩模层为能够应用微粒子涂布液的层，根据需要，可以将其形成单层或多层。

根据实施方式，可以在微粒子的周围设置与掩模层亲和性良好的保护基，使其分散于混合了期望粘度的粘度调节剂的溶剂中，并将其涂布而使微粒子排列。此时，通过调节溶剂与保护基、粘度调节剂的溶解性以使粘度调节剂与保护基良好地混合，由此可以使微粒子以高密度最密填充于基板，同时进行排列。或者，根据涂布条件的不同，有时虽然不是以最密的方式，但是也能够将微粒子规则地排列。

另外，就微粒子的应用而言，可以想到在具有以图案化介质为首的纳米结构的器件中作为形成纳米结构的模板。在使微粒子单层排列于基板时，问题在于微粒子与基板的涂布性和附着性。如果附着性过强，则微粒子以单独的形式吸附于基板，而并不发生排列。但是，如果附着性弱，则微粒子不残留在基板上。根据实施方式，使与基板或掩模层表面极性接近的保护基在微粒子周围化合，从而能够进行单层涂布。此外，通过在微粒子分散液中混合粘度高的粘度调节剂，可以使微粒子规则排列。通过该方法进行排列的直径小于等于10nm的粒子可以用作磁记录介质的模板。

根据第2实施方式，提供一种磁记录介质的制造方法，其特征在于，具有下述工序：在基板上涂布微粒子涂布液而在所述基板上形成单层微粒子层的工序，所述微粒子涂布液含有具有保护基的微粒子、粘度调节剂和溶剂，所述微粒子具有表面极性与该基板接近的保护基，且至少在表面具有选自铝、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、锌、钇、锆、锡、钼、钽、钨、金、银、钯、铜、铂、及它们的氧化物中的材料，所述溶剂用于调节该粘度调节剂与该具有保护基的微粒子的混合；以及

在周期性图案上形成磁记录层的工序。

根据第2实施方式，以与第1实施方式同样的方式，可以在微粒子的周围设置与基板亲和性良好的保护基，使其分散于混合有期望粘度的粘度调节剂的溶剂中，并将其涂布而使微粒子排列从而形成单层的微粒子层，在所述单层的微粒子层中各微粒子不发生凝聚且进行了排列，得到了周期性图案。据此，可以获得粒子的尺寸分布低的图案化介质。

这里，基板为能够应用微粒子涂布液的层，根据需要，可以将其形成单层或多层。

根据第3实施方式，提供一种图案形成方法，其包括下述工序：在基板上涂布微粒子涂布液而在基板上形成微粒子层的工序，所述微粒子涂布液含有微粒子、粘度调节剂和溶剂，所述微粒子具有与基板表面极性接近的保护基且至少在表面具有选自铝、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、锌、钇、锆、锡、钼、钽、钨、金、银、钯、铜、铂、及它们的氧化物中的材料，所述溶剂用于调节粘度调节剂与具有保护基的微粒子的混合。

如果使用第3实施方式所涉及的图案形成方法，则能够获得各微粒子不发生凝聚而是排列了的周期性图案。

这里，基板为在其表面涂布有微粒子涂布液的基板，其包括最终与微粒子一起形成周期性图案的层、被加工成周期性图案的层、或者最终将被加工成周期性图案的层和将会被从该层上除去的层之间的叠层结构，等等。

另外，根据需要，可以将微粒子层形成单层或多层。在将周期性图案应用于磁记录介质的情况下，优选将微粒子层形成单层。

另外，根据第4实施方式，可以获得微粒子分散液，其特征在于，其含有微粒子、粘度调节剂和溶剂，所述微粒子具有表面极性与基板接近的保护基且至少在表面具有选自铝、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、锌、钇、锆、锡、钼、钽、钨、金、银、钯、铜、铂、及它们的氧化物中的材料，所述溶剂用于调节粘度调节剂与具有保护基的微粒子的混合。

在形成微粒子层的工序之前，可以进一步包括以下工序：将保护基材料与微粒子分散于溶剂中而使它们在分散液中接触，从而使保护基与微粒子结合的工序；调节具有保护基的微粒子的分散液的浓度的工序；以及在具有保护基的微粒子的分散液中混合粘度调节剂而调制前述微粒子涂布液的工序。

就调节具有保护基的微粒子的分散液的浓度的工序而言，可以例如通过离心分离而使具有保护基的微粒子沉淀从而除去溶剂，然后添加溶剂将具有保护基的微粒子的分散液的浓度稀释至所期望的值。

＜微粒子＞

在实施方式中所使用的微粒子是指粒径为1nm～1μm左右的微粒子。虽然形状大多为球形，但是也可以为四面体、长方体、八面体、三棱柱、六棱柱或圆柱形等形状。在考虑到使其规则地排列的情况下，可以提高形状的对称性。为了提高涂布时的排列性，微粒子优选粒径分散小。例如，在用于HDD介质的情况下，粒径分散优选小于等于20％，进一步优选小于等于15％。如果粒径分散小，则可以降低HDD介质的抖动噪声。如果分散超过20％，则与通过溅射制作的现有介质相比，不具有粒径分散的优势。

微粒子的材料优选为金属或无机物，或者为它们的化合物。具体而言，可以举出Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Y、Zr、Sn、M_o、Ta、W、Au、Ag、Pd、Cu、Pt等。另外，也可以使用它们的氧化物、氮化物、硼化物、碳化物、硫化物等。粒子既可以是结晶的，也可以是非晶的。例如，像Fe的周围包覆有FeOx(x＝1～1.5)的结构那样，也可以是核壳型的粒子。在核壳型的情况下，也可以是诸如在Fe₃O₄的周围包覆SiO₂那样的组成不同的材料。此外，也可以是诸如Co/Fe那样的金属核壳型的表面被氧化而成为诸如Co/Fe/FeOx那样的大于等于3层的结构。如果主成分为上述举出的物质，则例如也可以是Fe₅₀Pt₅₀那样的化合物。

为了在溶液体系中进行微粒子的排列，在带有后述的保护基的状态且以稳定地分散在溶液中的状态下使用微粒子。

＜保护基＞

保护基上带有用于与粒子结合的官能团。官能团的实例有氨基、羧基、羟基、磺基和巯基等。微粒子的表面与官能团结合、能够形成牢固的键。特别是，羧基能够与微粒子表面的贱金属牢固地反应，巯基能够与微粒子表面的贵金属牢固地反应。

使羧基(氨基、羟基、磺基、巯基)侧与微粒子结合，主链用于粒子间隔调节、或为了排列而进行的极性调节。极性通常可以用溶度参数(SP值)进行很好地说明。例如，在水那样的极性大的物质的情况下，SP值的值变大，而在极性小的物质的情况下，其值变小。在使微粒子排列于碳(C)或硅(Si)表面的情况下，有机物的SP值优选为小于等于25MPa^1/2。有机物的主链优选为通常的烃(C_nH_2n+1)、或含有一个或多个双键、三键的物质、以聚苯乙烯为代表的芳香族烃、聚酯、聚醚等聚合物。例如，在最常用的羧基的情况下，如果是饱和烃，则可以举出癸酸、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸，如果是不饱和烃，则可以举出棕榈烯酸、油酸、亚油酸、亚麻酸等。另外，主链也可以是聚酯、聚乙烯、环氧树脂、聚氨酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物。在聚醚类的情况下，可以是聚烯丙基醚、聚乙烯基醚，在聚酯类的情况下，可以是聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯或它们的衍生物。由于后面要使保护基反应的工艺的原因，所以优选具有支链少的直链状结构。特别是，在使用聚苯乙烯类的情况下，由于其SP值为与涂布溶剂接近的值，因此溶解性和涂布性良好。在使用聚苯乙烯类的情况下，苯基的数量为小于等于主链的C的一半。也可以像苯乙烯与丙烯的无规共聚物那样，通过组成比调节苯基的数量。

在使用具有各种分子量的聚苯乙烯作为保护基而使其附着于Fe微粒子的情况下，示出了表示聚苯乙烯的分子量与使用该微粒子形成的微粒子层中的微粒子间隔之间的关系的曲线图。

图1中示出了表示聚苯乙烯的分子量与微粒子间隔之间的关系的曲线图。

例如，在图案化介质用途的情况下，如果微粒子间隔过大，例如，在这种情况下，如果超过15nm，则存在导致记录密度降低的倾向，如果小于1nm，则存在成为在加工中微粒子相互凝聚的原因的倾向。从这方面考虑，可以使保护基的分子量在100～50000的范围。

例如，在使用羧酸的情况下，分子量由主链规定，主链的碳原子数在20～1000之间。主链的碳可以被氧或氮、硫、磷等置换。

对于氨基、羟基、磺基、巯基等，也可以具有同样的主链。例如有油胺、端羟基聚苯乙烯、端磺基聚甲基丙烯酸甲酯、端巯基聚丙烯酸丁酯等。

可以通过与微粒子结合的保护基的数量来控制排列。保护基的数量取决于相对于微粒子的表面积存在多少个保护基的反应性官能团(羧基、巯基等)。在10nm左右的粒子的情况下，保护基优选为0.1～100个/nm²。在具有1个与微粒子表面反应的官能团的保护基分子的情况下，每单位表面积的保护基个数通过以下方法计算。

微粒子的总表面积S＝每1粒子的表面积×微粒子的个数

＝每1粒子的表面积×(微粒子的总重量/每1粒子的重量)

＝4πr²×m_NP/(d×(4πr³/3))

保护基分子的个数N＝保护基的总重量/保护基每1分子的重量

＝m_L/M_W×N_A

微粒子每单位表面积的保护基个数＝N/S

这里，m_NP：微粒子的总重量，m_L：保护基的总重量，r：微粒子的半径，d：构成微粒子的材料的密度，M_W：保护基的分子量，N_A：阿伏伽德罗常数。

＜溶剂＞

使微粒子分散的溶剂优选为与前述粒子保护基亲和性高的溶剂。另外，在考虑涂布的情况下，优选不是水系，而是有机溶剂。例如，像盐酸那样使金属粒子溶解的溶剂是不合适的。在将诸如旋涂的方法用于涂布的情况下，溶剂的挥发性越高越好，其沸点优选为小于等于200℃，进一步优选为小于等于160℃。可以举出，芳香族烃、醇、酯、醚、酮、二醇醚、脂环式烃、脂肪族烃等。从沸点和涂布性的角度考虑，具体而言，可以使用己烷、甲苯、二甲苯、环己烷、环己酮、PGMEA、二甘醇二甲醚、乳酸乙酯、乳酸甲酯、THF等。

＜微粒子的涂布方法＞

为了将微粒子涂布于基板，可以使用旋涂法、浸涂法、LB法等。在旋涂法中，将调节好浓度的微粒子分散液滴到基板上，使基板旋转而使溶剂干燥。通过转数控制膜厚。在浸涂法中，将基板浸渍在分散液中，在提升基板时通过粘性力和分子间力使微粒子附着在基板上。通过提升的速度控制膜厚。在LB法中，使粒子保护基的极性与溶剂的极性分离，形成粒子以单层浮于表面的状态，然后通过提升所浸渍的基板，使微粒子在基板上排列。

＜粘度调节剂＞

为了使微粒子规则地排列，在微粒子的分散液中混合粘度高的材料。材料的粘度，可以通过毛细管粘度计、旋转粘度计测定。对粘度调节剂所要求的粘度，虽然也根据混合的微粒子的浓度、溶剂的粘度而异，但是通常优选在10cps～5000cps之间。如果小于10cps，则粘性不足而不能对粒子的相互作用做出贡献，存在不进行规则排列的倾向，如果超过5000cps，则存在液体的均匀涂布变困难的倾向。

另外，由于期望粘度调节剂能够均匀地配置在微粒子之间，所以不优选具有过高的分子量。具体而言，优选在100～1000左右之间。

为了使粒子的排列固定化，粘度调节剂也可以具有聚合性。例如，可以举出，具有丙烯酰基、甲基丙烯酰基、环氧基、氧杂环丁烷环、乙烯基醚基、其它不饱和键等的聚合性材料。通过具有这些基团，可以通过光、热促进保护基与保护基的聚合反应，从而使保护基固化。

另外，该聚合性材料，如果能够获得期望的粘度，则也可以以未固化的形式使用。

作为具有100～1000cps的粘度的树脂，可以举出丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、及它们的衍生物。

例如，对于丙烯酸酯，可以举出，丙烯酸乙酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸辛酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷乙氧基三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、环氧基丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚酯型丙烯酸酯、聚醚型丙烯酸酯等。另外，对于甲基丙烯酸酯，可以举出，甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯、苯氧基乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、聚酯型甲基丙烯酸酯、聚醚型甲基丙烯酸酯、环氧基甲基丙烯酸酯、氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯等。

具有环氧基的聚合性材料的实例有，环氧基丙烯酸酯、环氧乙烷、乙醇缩水甘油醚、乙二醇缩水甘油醚、聚乙二醇缩水甘油醚。

具有氧杂环丁烷环的聚合性材料的实例有，3-乙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、3-乙基-氯甲基氧杂环丁烷。

具有乙烯基醚基的聚合性材料的实例有，2-羟基乙基乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚、4-羟基丁基乙烯基醚。

由于越低粘度的物质越容易发生因微粒子的布朗运动所导致的排列混乱，因此对于粘度调节剂的固化，粘度越低越需要进行。例如，对于粘度调节剂的原液状态下小于等于1000cps的物质，优选进行固化。

为了使粘度调节剂与微粒子均匀地混合，粘度调节剂的SP值优选不过高。但是，如果具有聚合性的官能团增多，则存在SP值变高的倾向。如果SP值小于18(MPa)^1/2，则存在聚合反应所需要的基团减少的倾向，如果大于25(MPa)^1/2，则存在在基板上的涂布性变差的倾向。

＜粘度调节剂的固化方法＞

通过通常的UV光照射，可以使填充在微粒子周围的聚合性树脂固化。UV光是指，波长200～400nm的光。例如，在使用苯酚改性丙烯酸酯的情况下，如果用10～100mW/cm²的UV灯照射数十秒左右，则能够使聚合性树脂固化。在固化时，在使用自由基聚合机理的情况下，为了防止氧的固化抑制，优选在真空中或用保护层覆盖等操作而形成氧气不能进入的状态，而使其固化。

另外，也可以通过加热使保护基固化。例如，在使用诸如丙烯酸异丁酯的材料的情况下，可以通过在N₂气氛的烘箱中在150℃下加热30分钟～数小时左右的时间，使保护基固化。

＜硬掩模＞

在微粒子层与基板之间，根据需要可以设置硬掩模层。通过设置硬掩模层，可以确保掩模的高度而确立图案的锥度。

硬掩模为通过溅射等方法在记录层上附着至少大于等于1层的膜的层。在硬掩模需要一定程度的高度的情况下，优选将硬掩模形成为大于等于2层的结构。例如，实践中，通过使下层为C、上层为Si，可以制作高宽比(アスペクト)高的掩模。或者，在使下层为Ta、Ti、Mo、W等金属类或它们的化合物的情况下，上层可以使用Ni、Cr等材料。在使用金属材料作为掩模的情况下，成膜速率快是优点。

在用作离子铣削(イオンミリング)的硬掩模的情况下，在硬掩模中可以使用C、Ta、Ti或其化合物。在将硬掩模不用做蚀刻掩模而作为用于在上面沉积磁性膜的图案层使用的情况下，优选能够在表面形成氧化被膜的Al、Fe、Ni、Sn，难以氧化的Au、Ag、Pt、Pd、Ru等贵金属类，以及C、Si等材料。

＜硬掩模的图案化＞

根据需要，硬掩模的图案化优选使用各种干法蚀刻工艺。例如，在硬掩模为C的情况下，优选使用O₂、O₃等氧系气体或者H₂、N₂等气体进行干法蚀刻。在硬掩模为Si、Ta、Ti、Mo、W等材料的情况下，优选采用使用了卤素气体(CF₄、CF₄/O₂、CHF₃、SF₆、Cl₂)的RIE。在硬掩模中使用Cr、Al的化合物的情况下，优选使用了Cl系气体的RIE。在使用Au、Pt、Pd、Cu等贵金属的情况下，稀有气体的离子铣削是有效的。

＜磁记录层的图案化＞

就磁记录层的图案化而言，通过离子铣削或RIE，蚀刻被掩模覆盖了的部分以外的部分，从而在记录层制作由凹凸形成的图案。制作由凹凸形成的图案通常是指，将记录层的材料全部蚀刻。根据情况，也存在形成以下结构的情况：在凹部中残留有记录层的材料的一部分的结构、像Capped结构那样将第1层完全蚀刻而将第2层以后的层留下来的结构等。

在离子铣削中，可以使用Ne、Ar、Kr、Xe等稀有气体、N₂等惰性气体。在使用RIE的情况下，使用Cl₂系、CH₃OH、NH₃+CO等气体。在RIE的情况下，在蚀刻后有时也需要H₂气清洗、烘烤处理、水洗处理。

＜埋入工序＞

在形成了周期性图案之后，可以增加通过埋入使周期性图案平坦化的工艺。对于埋入而言，出于简便的原因，可以使用以埋入材料为靶的溅射法，但是也可以使用电镀、离子束蒸镀、CVD、ALD等其他的方法。如果使用CVD、ALD，能够相对于高锥度的磁记录层的侧壁以高速率成膜。另外，在埋入成膜时，通过对基板施加偏压，即使是高高宽比的图案也能够没有间隙地进行埋入。也可以使用旋涂SOG(旋涂玻璃)、SOC(旋涂碳)等所谓抗蚀剂并通过热处理使其固化的方法。

作为埋入材料，并不限于SiO₂，可以使用硬度和平坦性在允许范围内的材料。例如，NiTa、NiNbTi等非晶金属容易平坦化，可以作为埋入材料使用。如果使用以C为主成分的材料例如CNx、CHx等，则存在硬度高且与DLC的附着性变好的倾向。SiO₂、SiNx、TiOx、TaOx等氧化物、氮化物也适合作为埋入材料。但是，在与磁记录层接触时与磁记录层生成反应生成物的情况下，也可以在埋入层与磁记录层之间插入1层保护层。

作为保护层，可以使用碳。

就碳保护膜而言，为了良好地形成对凹凸的覆盖，优选通过CVD法成膜，但是也可以通过溅射法或真空蒸镀法成膜。根据CVD法，可以形成含有大量sp³键碳的DLC膜。如果膜厚小于等于2nm，则覆盖变差，如果大于等于10nm，则记录再生磁头与介质的磁间距变大而SNR降低，故而不优选。

另外，可以在保护膜上涂布润滑剂。作为润滑剂，可以使用，例如，全氟聚醚、氟化醇、氟化羧酸等。

＜磁记录层＞

作为磁记录层，在合金系的情况下，优选以Co或Fe、Ni为主成分且含有Pt或Pd。根据需要，磁记录层可以含有Cr、氧化物。作为氧化物，特别是氧化硅、氧化钛是合适的。此外，除了氧化物之外，还可以含有选自Ru、Mn、B、Ta、Cu和Pd中大于等于1种的元素。通过含有上述元素，可以提高结晶性、取向性，可以获得适合更高密度记录的记录再生特性、热波动特性。

作为垂直磁记录层，也可以使用，CoPt系合金、FePt系合金、CoCrPt系合金、FePtCr系合金、CoPtO、FePtO、CoPtCrO、FePtCrO、CoPtSi、FePtSi以及以选自Pt、Pd、Ag、Cu中的至少一种为主成分的合金与Co、Fe、Ni的多层结构等。另外，也可以使用Ku高的MnAl合金、SmCo合金、FeNbB合金、CrPt合金等。

垂直磁记录层的厚度，优选为3～30nm，更优选为5～15nm。如果在该范围，则可以制作适合更高记录密度的磁记录再生装置。如果垂直磁记录层的厚度小于3nm，则存在再生输出过低而噪声成分变高的倾向。如果垂直磁记录层的厚度超过30nm，则存在再生输出过高而使波形扭曲的倾向。

＜软磁性衬里层＞

软磁性衬里层(SUL)承担磁头功能的一部分，其使源自用于磁化垂直磁记录层的单磁极磁头的记录磁场在水平方向上通过而回流至磁头侧，并且具有对记录层施加尖锐且充分的垂直磁场从而提高记录再生效率的作用。

对于软磁性衬里层，可以使用含有Fe、Ni或Co的材料。作为这样的材料，可以举出，FeCo系合金，例如FeCo、FeCoV等；FeNi系合金，例如FeNi、FeNiMo、FeNiCr、FeNiSi等；FeAl系合金、FeSi系合金，例如FeAl、FeAlSi、FeAlSiCr、FeAlSiTiRu、FeAlO等；FeTa系合金，例如FeTa、FeTaC、FeTaN等；FeZr系合金，例如FeZrN等。也可以使用含有大于等于60原子％Fe的FeAlO、FeMgO、FeTaN、FeZrN等具有微结晶结构或在基体中分散有微细的结晶粒子的颗粒结构的材料。作为软磁性衬里层的其它材料，也可以使用含有Co以及选自Zr、Hf、Nb、Ta、Ti和Y中至少1种的Co合金。Co合金中优选含有大于等于80原子％的Co。在通过溅射法成膜的情况下，这样的Co合金容易形成非晶层。由于非晶软磁性材料没有结晶磁性各向异性、结晶缺陷和晶界，因此显示非常优异的软磁性，同时可以谋求介质的低噪声化。作为合适的非晶软磁性材料，可以举出，例如CoZr、CoZrNb和CoZrTa系合金等。

为了提高软磁性衬里层的结晶性或者提高与基板的附着性，也可以在软磁性衬里层之下进一步设置基底层。作为这样形成的基底层的材料，可以使用Ti、Ta、W、Cr、Pt、含有它们的合金或它们的氧化物或氮化物。

为了防止尖峰噪声(スパイクノイズ)，也可以将软磁性衬里层分为多个层，通过插入0.5～1.5nm的Ru层作为中间层，从而进行反铁磁性耦合。另外，也可以使CoCrPt、SmCo、FePt等的具有面内各向异性的硬磁性膜或者由IrMn、PtMn等反铁磁性体形成的钉扎层与软磁性层交换耦合。为了控制交换耦合力，也可以在Ru层的上下层叠磁性膜(例如Co)或非磁性膜(例如Pt)。

＜中间层＞

可以在软磁性衬里层与垂直磁记录层之间设置由非磁性体形成的中间层。中间层具有以下2个作用：阻断软磁性衬里层与记录层的交换耦合相互作用，控制记录层的结晶性。作为中间层的材料，可以使用Ru、Pt、Pd、W、Ti、Ta、Cr、Si、Ni、Mg、含有它们的合金或者它们的氧化物或氮化物。

图2中示出了可通过实施方式所涉及的方法形成的周期性图案的实例。

如图所示，如果使用实施方式所涉及的方法，则例如可以大面积地一次性以数nm～数10nm的间距形成微粒子20被六方最密充填的图案。

另外，图3中示出了可通过实施方式所涉及的方法形成的周期性图案的其它实例。

在该实例的周期性图案中，微粒子21形成正方排列。例如，在所使用的微粒子的形状为立方体(未图示出)时，可以显示这样的图案。

另外，图4示出了将可以应用实施方式所涉及的磁记录介质的磁记录再生装置的一个实例局部拆开了的立体图。

如图4所示，磁记录再生装置130具有上面开口的矩形盒状壳体131和未图示出的上盖，所述上盖通过多个螺丝被固定于壳体131，使壳体的上端开口封闭。

在壳体131内装纳有，实施方式所涉及的磁记录介质132、主轴电动机133、磁头134、磁头传动装置135、旋转轴136、音圈马达137和磁头放大电路基板138等，所述主轴电动机133是支持该磁记录介质132并使其旋转的驱动手段，所述磁头134对磁记录介质132进行磁信号的记录和再生，所述磁头传动装置135具有在前端搭载磁头134的悬架并且以相对于磁记录介质132自由移动的方式支持磁头134，所述旋转轴136以自由旋转的方式支持磁头传动装置135，所述音圈马达137通过旋转轴136旋转、定位磁头传动装置135。

下面给出实施例，并更具体地对实施方式进行说明。

实施例1

根据图5和图6对第1实施方式所涉及的磁记录介质的制造方法的一个实例进行说明。

在图5中示出了表示第1实施方式所使用的周期性图案的形成方法的流程图。

首先，使用甲苯作为溶剂，使带有油胺保护基的Fe微粒子(粒径6nm)以0.1wt％分散，从而制成Fe微粒子分散液(BL1)。

然后，使具有端羧基的聚苯乙烯(分子量1000)以1wt％分散于甲苯溶剂中，从而制成保护基材料分散液。将保护基材料分散液与Fe微粒子分散液以1:1的重量比混合。将所获得的保护基材料-Fe粒子分散液在氩气气氛下搅拌1小时，从而使羧基与Fe粒子的表面反应(BL2)。用TEM确认了通过该反应、Fe粒子的外侧2～3nm变为氧化物。认为聚苯乙烯结合于氧化物层的外侧。通过表面的氧化，厚度增加，从而Fe粒子直径变为10nm。

接着，通过离心分离(9000rpm、10分)使微粒子沉淀，然后将上层清液全部除去(BL3)。

然后，用甲苯稀释至期望的浓度，进行浓度调节以使微粒子分散液变成1wt％。

此外，相对于微粒子的重量以1:1的比例混合乙氧基化的(6)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(以下称作E6TAPA)作为粘度调节剂，从而调制了微粒子层涂布液(BL4)。

将微粒子层涂布液滴在沉积有磁记录层和掩模层的玻璃基板上，以3000rpm的转速进行旋涂，从而形成了单层的微粒子层(BL5)。

SEM观察的结果，确认了微粒子以单层排列于掩模层上。

在图6中，示出了表示使用上述周期性图案形成图案化磁记录介质的工序的示意性截面图。

接着，将上述周期性图案转印至磁记录层。

另外，具有将要被转印周期性图案的磁记录层的磁记录介质的膜结构如下：从玻璃基板1上开始依次为厚度40nm的软磁性层(CoZrNb)(未图示出)、厚度20nm的Ru取向控制用中间层2和厚度10nm的由Co₈₀Pt₂₀形成的磁记录层3、厚度2nm的Pd保护膜4、厚度3nm的Mo剥离层5、厚度10nm的由C形成的第1硬掩模层6。

首先，图6(a)示出了在第1硬掩模层6上形成的规则的排列图案的样子，所述规则的排列图案由微粒子层7与埋在微粒子层7的周围的保护基8构成。

如图6(b)所示，通过干法蚀刻，将Fe微粒子层7的图案转印于C掩模6。该工序以下述方式进行，例如，通过电感耦合等离子体(ICP)RIE装置，使用O₂气体作为加工气体，使腔室压力为0.1Pa，线圈RF功率(コイルRFパワー)和压板RF功率(プラテンRFパワー)分别为100W和10W，蚀刻时间为30秒。由于Fe粒子几乎不会被O₂等离子体削减，从而形成在10nm高的C柱上搭载有直径10nm的Fe粒子的状态的掩模。

然后，如图6(c)所示，通过离子铣削将第1硬掩模(C)的形状转印至磁记录层3。这里，例如通过Ar离子铣削装置，使用Ar作为加工气体，以下述条件进行，使腔室压力为0.04Pa，等离子体功率400W，加速电压为400V，蚀刻时间为20秒。通过该工序，蚀刻Mo剥离层5、Pd保护层4、CoPt磁记录层3，从而磁性分割CoPt记录层3。

接着，如图6(d)所示，将由Mo形成的剥离层5连同第1硬掩模6剥离。例如通过在浓度0.1％的过氧化氢水溶液中浸渍介质并保持5分钟来进行该工序。

最后，在图6(e)中，通过CVD(化学气相沉积)，形成厚度5nm的由DLC形成的第2保护膜14并涂布润滑剂，从而获得第1实施方式所涉及的图案化介质100。

通过SEM对利用上述方法制作的图案化介质的平面结构进行了观察，CoPt粒径的分散为10％。

另外，将制作好的磁记录介质搭载于驱动器，进行了SNR的测定，记录密度为500kFCI，SNR为10dB，表明能够作为磁记录介质使用。

该结果表明，由通过实施方式所形成的微粒子层的周期性图案能够获得图案化的磁记录介质，所述图案化的磁记录介质的磁性体粒子的尺寸分布低，且具有面内均匀性良好的周期性图案。

实施例2

除了以下述方式改变使用的材料以外，其余以与图5同样的方式操作，将微粒子以单层涂布于基板上。

首先，使粒径6nm的ZnO纳米粒子以1wt％分散于THF(四氢呋喃)溶剂。该纳米粒子具有十六胺作为保护基。

然后，使端羧基的C_nH_2n-1(n～50)以1wt％分散于PGMEA(丙二醇1-单甲醚2-乙酸酯)溶剂中。混合ZnO纳米粒子并在大气中搅拌1小时，然后将溶剂全部置换为PGMEA。

接着，将ZnO微粒子分散液调节至2.0wt％的浓度。此外，相对于ZnO重量以1:2的比例混合E6PATA。

将ZnO粒子分散液滴在沉积有软磁性层的玻璃基板上，以3000rpm的转速进行旋涂，使其以单层排列，形成由微粒子层构成的周期性图案。

在图7中，示出了表示使用上述周期性图案形成图案化磁记录介质的工序的示意性截面图。

首先，图7(a)示出了在软磁性层11、SiC表面氧化保护层12上形成由微粒子层13和保护基15构成的周期性图案的样子。

如图7(b)所示，通过干法蚀刻对ZnO粒子13周围的保护基15进行蚀刻，使粒子与粒子孤立。例如通过电感耦合等离子体(ICP)RIE装置，使用O₂气体作为加工气体，以下述条件进行该工序，使腔室压力为0.1Pa，线圈RF功率和压板RF功率分别为100W和10W，蚀刻时间为10秒。由于ZnO粒子13几乎不会被O₂等离子体削减，所以形成ZnO粒子13在基板表面露出的形状。将该蚀刻至少进行至粒子的上半部分的保护基被除去的程度为止。

接着，如图7(c)所示，通过溅射在ZnO粒子13的表面沉积磁记录层3。首先，形成3nm的用于控制结晶取向的Ru层，所述Ru层未图示出，然后层叠磁记录层3(共10nm)，所述磁记录层3为层叠了10层[Co(0.3nm)/Pt(0.7nm)]的人工晶格。

最后，如图7(d)所示，通过CVD(化学气相沉积)形成厚度5nm的保护膜14并涂布润滑剂，所述润滑剂未图示出，从而获得第2实施方式的图案化介质。

通过SEM对利用上述方法制作的图案化介质的平面结构进行了观察，[Co/Pt]人工晶格粒子的尺寸分布为10％。由该结果判断，由实施方式所涉及的微细周期性图案可以获得尺寸分布低的磁记录介质110。

实施例3-1～3-17

作为微粒子，对于Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Y、Zr、Sn、Mo、Ta、W，通过与实施例1同样的周期性图案形成方法，对是否能够抑制微粒子的凝聚进行了研究。

通过与实施例1同样的方法，在微粒子分散液中混合端羧基聚苯乙烯，在基板上进行单层涂布，然后进行RIE加工，通过平面SEM对排列和凝聚的有无进行研究。作为实施例3-17，使用了Au微粒子。

各材料既可以是氧化物也可以是纯金属，但是作为实施例，公开了一部分是氧化物。

在没有特别指定价数的情况下，将金属材料A的氧化物记为AOx(x根据材料而有所不同，大部分情况下为0＜x≤3)。

另外，像实施例3-16那样，即使是实施例3的材料包覆其它材料(例如贵金属)的核壳结构，也能够获得与实施例3同样的结果。

表1

	材料	直径(nm)	排列	聚集抑制
					实施例3-1	Fe	10nm	◎	○
实施例3-2	AlOx	13nm	◎	○
					实施例3-3	TiOx	25nm	◎	○
实施例3-4	VOx	10nm	○	○
					实施例3-5	CrOx	20nm	○	○
实施例3-6	Mn	30nm	○	○
					实施例3-7	Co	50nm	◎	○
实施例3-8	Ni	10nm	○	○
					实施例3-9	Zn	50nm	○	○
实施例3-10	YOx	50nm	○	○
					实施例3-11	ZrOx	100nm	○	○
实施例3-12	Sn	100nm	○	○
					实施例3-13	Mo	100nm	○	○
实施例3-14	Ta	25nm	○	○
					实施例3-15	WOx	100nm	○	○
实施例3-16	FePt(核)/FeOx(壳)	10nm	◎	○
					实施例3-17	Au	8nm	Δ	Δ

在表1中，判定基准定为，◎：单层排列和规则排列区域平均有大于等于400个粒子，○：单层排列和规则排列区域平均有大于等于100个粒子，△：能够单层排列或者一定程度上难以单层排列，×：非单层排列。

对于凝聚抑制，通过SEM测定10μm见方的区域，○：不凝聚，Δ：存在一定程度的凝聚，×：存在凝聚。

实施例3的粒子，涂布后的单层排列为良好，也未发现凝聚。由该结果可以知道，与Fe粒子同样地，粒子的表面与羧基反应，能够确保良好的涂布性。另外，可以说，即使与高粘度的粘度调节剂混合，也不发生凝聚，能够获得凝聚抑制效果。

但是，作为比较例所尝试的Au粒子，在制作了分散液之后，粒子随时间发生凝聚、沉淀。其原因是因为粒子与端羧基聚苯乙烯未发生反应，粘度调节剂与Au粒子发生分离。

通过以上结果可知，对于在本实施例中给出的粒子，能够获得良好的涂布性。

实施例4-1～4-4，比较例2

实施方式所涉及的方法，通过微粒子带有保护基并提高对基板的附着性，能够进行规则排列涂布。

使用Fe粒子作为粒子，使用诸如下述表2的材料作为保护基材料，以与实施例1同样的方式操作，调制了微粒子涂布液，并研究了其涂布性。涂布于C基板的结果如下述表2所示。

另外，作为比较例1，除了微粒子不带有保护基以外，其余以与实施例1同样的方式操作，调制了微粒子涂布液，并研究了其涂布性，将研究结果汇总如表2所示。

表2

	材料	溶剂	Fe∶保护基(重量比)	涂布
					实施例4-1	聚苯乙烯	PGMEA	1∶30	◎
实施例4-2	硬脂酸	乳酸丁酯	1∶10	◎
					实施例4-3	油酸	甲苯	1∶1	○
实施例4-4	聚甲基丙烯酸甲酯	乳酸乙酯	1∶10	○
					比较例1	无	甲苯	无	×

在表2中，判定基准定为，◎：在SEM观察的20万倍图像中规则排列，不存在涂布不均，○：缺陷大于等于1处，△：缺陷大于等于3处，×：缺陷大于等于5处。在微粒子表面带有保护基的情况下，与不使用的情况(比较例)相比，缺陷少且能够进行均匀的涂布。通过该结果可知，通过带有保护基，提高了对基板的涂布性。

实施例5-1～5-5，比较例3

对于粘度调节剂，除了使用下述表3所示的材料以外，其余以与实施例1同样的方式操作，调制了微粒子涂布液，并研究了其涂布性。在粘度调节剂是能够通过光、热而发生聚合的聚合性材料的情况下，通过使其固化，能够防止粒子的排列混乱。在具有C表面的基板上涂布，进行O₂RIE，对排列性进行了研究。加工之后，通过平面SEM观察，评价凝聚抑制。其结果如下述表3所示。

在图8中，示出了实施方式所使用的微粒子层的SEM照片。

另外，作为比较例2，除了不使用粘度调节剂以外，其余以与实施例1同样的方式操作，调制了微粒子涂布液，通过平面SEM观察，评价凝聚抑制。其结果如下述表3所示。

另外，在图9中，示出了作为比较而使用的微粒子层的SEM照片。

可以看出，图8所示的微粒子层，微粒子进行了排列而未发生凝聚，微粒子的间距分布比图9所示的微粒子层低且以更高密度排列。

表3

	主链	分子量	粘度(mPa·s)	固化	凝聚抑制
						实施例5-1	E6TAPA	428	60	热	◎
实施例5-2	TMPT	296	80	UV	◎
						实施例5-3	BAEA	500	3000	无	○
实施例5-4	PT	298	790	UV	○
						实施例5-5	ACMO	141	12	热	○
比较例2	无	-		-	×

在表3中，判定基准定为，◎：单层排列和规则排列区域平均有大于等于400个粒子，○：单层排列和规则排列区域平均有大于等于100个粒子，△：能够单层排列，×：非单层排列。表明了，与不合有粘度调节剂的比较例3相比，在含有粘度调节剂的情况下，能够获得凝聚抑制效果。

另外，表3中的缩写符号如以下所述。

E6TAPA：乙氧基化的(6)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯

TMPT：三羟甲基丙烷三丙烯酸酯

BAEA：双酚A环氧基丙烯酸酯

PT：季戊四醇三丙烯酸酯

ACMO：丙烯酰基吗啉

实施例6

使用通过实施方式所涉及的方法形成的微粒子排列基板，进行了碳纳米管(CNT)的生长。

首先，通过与实施例1同样的方法，按照图5将Fe微粒子排列于基板上。但是，作为基板使用带有热氧化膜的硅基板代替玻璃基板，不进行基底等的成膜而是直接在基板上涂布微粒子。

在该微粒子排列基板上进行了CNT。首先，为了暴露出微粒子的表面，通过使用O₂气体的RIE将微粒子表面的保护基和聚苯乙烯除去。然后，通过使用甲烷气体的CVD使CNT在微粒子表面生长。通过断面TEM进行了观察，确认了Fe微粒子上确实生长了CNT。

实施例7

在图10中，示出了表示第2实施方式所涉及的磁记录介质制造工序的变形例的示意性截面图。

这里，不是在基板上形成由微粒子构成的周期性图案，而是在设置于基板上的加工用基底层上形成由微粒子构成的周期性图案，然后对加工用基底层进行图案加工而除去微粒子。

以与实施例1同样的方式操作，准备了微粒子涂布液。

含有待施用微粒子涂布液的层的层叠体的结构如下：从玻璃基板1上开始依次为厚度40nm的CoZrNb软磁性层11、由CrTi形成的厚度5nm的氧化保护层(未图示出)和5nm的由C形成的凹凸用基底层16。

如图10(a)所示，在凹凸用基底层16上，以与实施例1同样的方式操作，形成由微粒子层7和保护层8构成的周期性图案。

然后，如图10(b)所示，通过干法蚀刻将Fe粒子7的图案转印至C基底层16。

例如可以通过电感耦合等离子体(ICP)RIE装置，使用O₂气体作为加工气体，以下述条件进行该工序：使腔室压力为0.1Pa，线圈RF功率和压板RF功率分别为100W和10W，蚀刻时间为15秒。由于Fe粒子几乎不会被O₂等离子体削减，所以形成了在5nm厚的C柱16之上载有直径10nm的Fe粒子(表面被等离子体氧化)的状态的掩模。

接着，如图10(c)所示，将Fe粒子7溶解剥离，形成仅为C柱16的结构。例如可以通过将基板在浓度1重量％的HCl水溶液中浸渍5分钟而选择性地使表面氧化的Fe粒子7溶解来进行该工序。软磁性层11被CrTi保护膜保护而不发生溶解。

然后，如图10(d)所示，通过溅射在C柱16的表面上沉积磁记录层3。首先，层叠3nm用于结晶取向控制的Ru层，然后层叠磁记录层3，所述磁记录层3为层叠了10层[Co(0.3nm)/Pt(0.7nm)]的人工晶格(共计10nm)。

此外，如图10(e)所示，通过CVD(化学气相沉积)，形成厚度5nm的由DLC构成的第2保护膜14并涂布润滑剂，从而获得根据实施方式的图案化介质。

通过SEM对利用上述方法制作的图案化介质的平面结构进行观察，结果、[Co/Pt]人工晶格粒径的分散为10％。由该结果判断，通过实施方式能够由微细图案获得磁性体粒子尺寸分布低的磁记录介质。将制作好的磁记录介质搭载于驱动器，进行了SNR的测定。在记录密度为500kFCI处，SNR为8dB，表明能够作为磁记录介质使用。该结果表明，由实施方式所涉及的微细图案能够获得尺寸分布低且具有面内均匀性良好的周期性图案的磁记录介质。

实施例8

首先，使用甲苯作为溶剂，使带有油胺保护基的Fe微粒子(粒径6nm)以0.1wt％分散，从而制成Fe微粒子分散液。然后，使具有端羧基的聚苯乙烯(分子量1000)以0.005～10wt％分散于甲苯溶剂中，从而制成保护基材料分散液。然后，以1:1的重量比将保护基材料分散液和Fe微粒子分散液混合。通过将所获得的保护基材料-Fe微粒子分散液在氩气气氛下搅拌1小时，使羧基与Fe粒子的表面进行反应。

接着，进行浓度调节使微粒子分散液的浓度成为1wt％。首先，通过离心分离(900rpm，10分)使微粒子沉淀，然后先将溶剂全部除去，再用甲苯稀释至期望的浓度。此外，相对于微粒子的重量以1:1的比例混合E6TAPA作为粘度调节剂，从而调制了微粒子层涂布液。

将微粒子层涂布液滴在沉积有磁记录层和掩模层的玻璃基板上，以3000rpm的转数进行旋涂，形成了单层的微粒子层。

SEM观察的结果确认了微粒子以单层排列于掩模层上。确认了，排列的样子根据所加入的保护基的浓度而不同。保护基的浓度和由此计算出的粒子每单位表面积的保护基数如下表4所示。

表4

在表4中，判定基准定为，◎：单层排列和规则排列区域平均有大于等于100个粒子，○：单层排列和规则排列区域平均有大于等于20个粒子，△：能够单层排列或者发现一定程度的凝聚，×：存在凝聚或者不发生排列。

在保护基的量小于0.1个/nm²的情况下，粒子存在容易发生凝聚的倾向，与之相对地，在保护基超过100个/nm²的情况下，由于保护基过多从而阻碍粒子的排列，存在规则排列变难的倾向，在0.1～100个/nm²之间的情况下，保护基量越多粒子的间隔越大，但是在全部条件下粒子都发生规则排列。

通过以上结果表明，保护基的合适的量为0.1～100个/nm²。

实施例9(对于贵金属与巯基保护基)

对于Au、Ag、Pd、Cu、Pt各粒子，通过与实施例1同样的周期性图案形成方法研究是否能够抑制微粒子的凝聚。

通过与实施例1同样的方法，在微粒子分散液中混合端巯基聚苯乙烯，在基板上单层涂布后，进行RIE加工，通过平面SEM研究了排列和凝聚的有无。作为比较例1，使用混合了端羧基聚苯乙烯的Au微粒子。

表5

在表5中，判定基准定为，◎：单层排列和规则排列区域平均有大于等于400个粒子，○：单层排列和规则排列区域平均有大于等于100个粒子，△：能够单层排列或者单层排列存在一定程度的困难，×：非单层排列。

对于凝聚抑制，通过SEM测定10μm见方的区域，判定基准定为，○：不凝聚，△：存在一定程度的凝聚，×：存在凝聚。

实施例9的粒子在涂布后的单层排列为良好，也未发现凝聚。由该结果可以知道，与和端羧基的保护基反应了的Fe粒子同样地，实施例9的粒子的表面也与巯基反应，可以确保良好的涂布性。另外，可以说，即使与高粘度的粘度调节剂混合也不会发生凝聚，可以获得凝聚抑制效果。

但是，作为实施例9-6，尝试的Au粒子在制作成分散液后，粒子随着时间而发生一些凝聚、沉淀。其原因是因为粒子未与端羧基聚苯乙烯发生反应，存在粘度调节剂与Au粒子容易分离的倾向。

通过以上结果可知，对于本实施例所给出的粒子，能够获得良好的涂布性。

虽然对本发明的某些实施方式进行了说明，但是这些实施方式是作为实例而提出的，其意图并不在于限定发明的范围。这些新型的实施方式能够以其它各种方式实施，在不脱离本发明要旨的范围内，可以进行各种省略、置换、变化。这些实施方式、其变形都包括在本发明的范围、要旨中，同时包括在与权利要书所记载的发明及其等同范围内。

Claims

1.一种磁记录介质的制造方法，其特征在于，具有以下工序：

在基板上形成磁记录层的工序；

在该磁记录层上形成掩模层的工序；

涂布微粒子涂布液而在所述掩模层上形成单层的微粒子层的工序，所述涂布液含有具有保护基的微粒子、粘度调节剂和溶剂，所述具有保护基的微粒子具有表面极性与该掩模层接近的保护基，且至少在表面具有选自铝、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、锌、钇、锆、锡、钼、钽、钨、金、银、钯、铜、铂、及它们的氧化物中的材料，所述溶剂用于调节该粘度调节剂与该具有保护基的微粒子的混合；

将所述周期性图案转印至所述磁记录层的工序；以及

将所述掩模层从所述磁记录层除去的工序。

2.根据权利要求1所述的磁记录介质的制造方法，其特征在于，在形成所述微粒子层的工序之前还包括以下工序：

通过使表面极性与所述掩模层接近的保护基材料和所述微粒子分散在所述溶剂中而制作分散液，在该分散液中使该微粒子与保护基结合，然后在该具有保护基的微粒子的分散液中混合进粘度调节剂，从而调制所述微粒子涂布液。

3.一种磁记录介质的制造方法，其特征在于，其具有以下工序：

在基板上涂布微粒子涂布液而在所述基板上形成单层微粒子层的工序，所述微粒子涂布液含有具有保护基的微粒子、粘度调节剂和溶剂，所述具有保护基的微粒子具有表面极性与该基板接近的保护基，且至少在表面具有选自铝、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、锌、钇、锆、锡、钼、钽、钨、金、银、钯、铜、铂、及它们的氧化物中的材料，所述溶剂用于调节该粘度调节剂与该具有保护基的微粒子的混合；以及

在由所述微粒子构成的周期性图案上形成磁记录层的工序。

4.根据权利要求3所述的磁记录介质的制造方法，其特征在于，在形成所述微粒子层的工序之前还包括以下工序：

通过使表面极性与所述基板接近的保护基材料和所述微粒子分散在所述溶剂中而制作分散液，在该分散液中使该微粒子与保护基结合，然后在该具有保护基的微粒子的分散液中混合进粘度调节剂，从而调制所述微粒子涂布液。

5.根据权利要求2或4所述的磁记录介质的制造方法，其特征在于，

所述保护基材料是选自末端具有羧基或巯基的

饱和烃、饱和脂肪酸、具有多个碳双键的不饱和烃、具有多个碳双键的不饱和脂肪酸、聚酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚烯丙基醚、聚乙烯基醚、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、及它们的衍生物中的至少1种。

6.根据权利要求5所述的磁记录介质的制造方法，其特征在于，

所述微粒子至少在表面具有选自铝、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、锌、钇、锆、锡、钼、钽、钨、及它们的氧化物中的材料，并且所述保护基材料是选自末端具有羧基的

7.根据权利要求5所述的磁记录介质的制造方法，其特征在于，

所述微粒子至少在表面具有选自金、银、钯、铜、铂、及它们的氧化物中的材料，并且所述保护基材料是选自末端具有巯基的

8.根据权利要求5所述的磁记录介质的制造方法，其特征在于，

所述保护基材料为聚苯乙烯。

9.根据权利要求2或4所述的磁记录介质的制造方法，其中，

所述分散液中的所述保护基的数量为，在所述微粒子的表面积上有0.1～100个/nm²。

10.根据权利要求1或3所述的磁记录介质的制造方法，其中，

所述粘度调节剂是选自具有10cps～5000cps的粘度和100～1000的分子量的具有丙烯酰基、甲基丙烯酰基、环氧基、氧杂环丁烷环基和乙烯基醚基的聚合性材料中的至少1种。

11.根据权利要求1或3所述的磁记录介质的制造方法，其中，

所述溶剂选自己烷、甲苯、二甲苯、环己烷、环己酮、丙二醇1-单甲醚2-乙酸酯、二甘醇二甲醚、乳酸乙酯、乳酸甲酯和四氢呋喃。

12.根据权利要求1或3所述的磁记录介质的制造方法，其中，

使用旋涂法、浸涂法和LB法中的1种方法进行所述微粒子涂布液的涂布。

13.一种图案形成方法，其包括以下工序：

在基板上涂布微粒子涂布液从而在所述基板上形成微粒子层的工序，所述微粒子涂布液含有具有保护基的微粒子、粘度调节剂和溶剂，所述具有保护基的微粒子具有表面极性与该基板接近的保护基，且至少在表面具有选自铝、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、锌、钇、锆、锡、钼、钽、钨、金、银、钯、铜、铂、及它们的氧化物中的材料，所述溶剂用于调节该粘度调节剂与该具有保护基的微粒子的混合。

14.根据权利要求13所述的图案形成方法，其特征在于，

所述保护基材料是选自末端具有羧基或巯基的

15.根据权利要求14所述的图案形成方法，其特征在于，

所述保护基材料为聚苯乙烯。

16.一种微粒子分散液，其特征在于，

其含有具有保护基的微粒子、粘度调节剂和溶剂，所述具有保护基的微粒子具有表面极性与基板接近的保护基，且至少在表面具有选自铝、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、锌、钇、锆、锡、钼、钽、钨、金、银、钯、铜、铂、及它们的氧化物中的材料，所述溶剂用于调节该粘度调节剂与该具有保护基的微粒子的混合。

17.根据权利要求16所述的微粒子分散液，其中，

所述保护基在分散液中与所述微粒子结合，所述分散液是使表面极性与所述基板接近的保护基材料和所述微粒子分散在所述溶剂中而成的，