JP2007095116A - 磁気記録媒体用スタンパ、それを用いた磁気記録媒体の製造方法、および磁気記録媒体用スタンパの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インプリント残渣をパターン領域の磁性占有率によらず揃えることができ、設計値であるスタンパパターンからの媒体完成後のパターンの広がりをパターン領域によらず揃えることができるスタンパを提供する。
【解決手段】アドレス部、プリアンブル部、およびバースト部を含むサーボ領域と、記録トラック部を含むデータ領域からなるディスクリートトラックレコーディング型磁気記録媒体を作製するための、４００ｎｍ以下のピッチで形成されている凹凸パターンを具備する磁気記録媒体用スタンパであって、前記アドレス部、プリアンブル部、バースト部および記録トラック部に対応する凹部の高さの大小関係が、前記アドレス部、プリアンブル部、バースト部および記録トラック部の凸部と凹部の面積比率の大小関係と逆転していることを特徴とする磁気記録媒体用スタンパ。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＤＴＲ型の磁気記録媒体用のスタンパ、それを用いたＤＴＲ型の磁気記録媒体の製造方法、およびＤＴＲ型の磁気記録媒体用のスタンパの製造方法に関する。

ディスクリートトラックレコーディング型磁気記録媒体（ＤＴＲ型磁気記録媒体）は、記録の大容量化を実現する媒体として数多くの開発がなされている。ＤＴＲ型の磁気記録媒体のパターンは、大別してデータ領域パターンとサーボ領域パターンとからなる。

データ領域は記録トラック部を含む。記録トラック部はヘッドによりユーザーデータを記録再生するユーザ記録領域を形成するもので、円環状に形成された磁性トラックが非磁性部を介して一定の周期（トラックピッチＴｐ）で並んだパターンを有する。磁性トラックは強磁性体、例えばＣｏＣｒＰｔで形成されている。非磁性ガードは、記録不可能な領域で、データ記録層を、半径方向に分断する構成となっている。また、円環状の磁性トラックは、サーボ領域により周方向にセクタ分割されていて、磁性トラックの径方向幅Ｔｗは、非磁性ガード帯幅よりも大きくなる様に形成されている。

サーボ領域は、ヘッド位置決めのための必要情報を磁性／非磁性で埋込み形成したプリビット領域で、その領域の形状は、磁気記録装置のヘッドアクセス軌跡となる円弧状で、かつ、サーボ領域の周方向長が、半径位置に依存して比例して長くなる様な周方向拡大パターンにて形成される。

サーボ領域は、大別すると、プリアンブル部、アドレス部、偏差検出用バースト部（以下バースト部）とからなり、データ領域と同様に磁性／非磁性パターンとして形成されている。

上述したデータ領域ならびにサーボ領域の各々の領域での磁性占有率はそれぞれ異なる。

このようなトラックピッチが４００ｎｍ以下のＤＴＲ媒体の微細な構造は光リソグラフィを用いる方法では作ることはできない。また、電子線リソグラフィ等でディスク全面にパターンを作製する方法は量産性が低い。このような微細かつ大面積な構造を有するＤＴＲ媒体は例えばインプリント法で製造される。インプリント法は、後に詳しく説明するが、基板上に成膜した記録層上にレジスト膜を塗布し、目的のパターンの凹凸が逆転したミラーイメージパターンを有するスタンパを押し当てることによりレジストに目的のパターンを転写し、そのパターンに応じて磁性膜を加工する方法である。

インプリント法としてＵＶ式インプリント法と熱式（ホットエンボス式）インプリント法が知られている。ＵＶ式インプリント法は超微細で高精度なパターンの形成に適し、熱式インプリント法は複雑な形状や高アスペクト構造体の形成に適している。しかしこの２つの方法はスループットが低いという問題があった。

スループットを向上させるインプリント法としては、室温で基板、スタンパ間の膜厚ムラを高圧で相殺する高圧式インプリント法が挙げられる。

一般的なインプリント法に用いる磁気記録媒体用スタンパは、電子線リソグラフィ、Ｘ線リソグラフィ等を用いて作製することができるが、例えばインプリント法で原盤を複製することも可能である。特許文献１には、インプリント法を用いてスタンパを作製する方法が記載されている。

磁気記録媒体用のスタンパは、媒体完成後の磁性部分に相当する凹部を有する。従って、磁性占有率が異なるパターンを有する上述したＤＴＲ型の磁気記録媒体を製造するため、媒体完成後の各々の磁性部分に相当する、凹部部分の底面積が異なるスタンパを用いる。

ここで磁気記録媒体の製造に、凹部の高さが全て等しい通常のスタンパを用いると、それぞれの底面積に応じて凹部の空間体積が異なることとなる。空間体積が小さい領域と大きい領域とでは、空間を充填させるために必要なレジストの体積が異なる。この必要なレジストの差は、空間体積の大きな領域の周囲のレジストの移動によって補償される。その結果パターン領域に依存してレジストの移動量にばらつきが生じ、底面積の大きい凹部で転写したパターンのレジスト残渣は、底面積の小さい凹部で転写したパターンのレジスト残渣よりも薄くなる。

レジスト残渣の膜厚にばらつきが生じると、酸素等のリアクティブイオンエッチング（reactive ion etching; 以下ＲＩＥ）による残渣除去の際に問題が生じる。それは、膜厚の厚いレジスト残渣を除去する前に、膜厚の薄いレジスト残渣が除去されてしまい、先にレジスト残渣が除去された部分に過剰にサイドエッチングが行われてしまうという問題である。

スタンパを用いて転写した凹凸パターンは、レジスト残渣除去の際に用いるＲＩＥや、磁性膜加工に用いるＡｒイオンミリング等で広がる。その広がりは、上述の過剰なサイドエッチングが起こると、各々のパターン領域によってばらつきが生じる。それにより設計値であるスタンパパターンと媒体完成後のパターンとに、パターン領域に依存してパターンの広がりが生じる。その結果、所望の寸法のＤＴＲ型の磁気記録媒体を製造するためのスタンパの設計が困難となる。レジストの移動量の差に起因するこの問題は、ＵＶ式またはホットエンボス式のインプリント法では起こらず、高圧式インプリント法固有の問題である。

特許文献１には、特許文献１に係るスタンパはデータ記録領域に凹凸パターンを転写するためのスタンパであり、前記「データ記録領域」には、トラッキング用のサーボパターンが記録された領域（サーボ記録領域）や、磁気ヘッドの待避領域などは含まれないと記載されている。つまり、特許文献１のスタンパは磁性比率のそれぞれ異なる領域にパターンを転写することを考慮に入れていない。

特許文献２には、ナノインプリントではパターンのアスペクト比が異なる場合、移動するレジストの量もアスペクト比に伴って変わってしまい、スタンパの溝部にレジストが埋まる高さが変わってしまうと記載している。ここではレジストの粘度、インプリント時間を変えることで調節すると記載しており、凹凸高さが一定のスタンパを使用している。
特開２００５−３８４７７号公報 J. Vac. Sci. Technol. B21 (1), Jan/Feb 2003

本発明の目的は、インプリント残渣をパターン領域の磁性占有率によらず揃えることができ、設計値であるスタンパパターンからの媒体完成後のパターンの広がりをパターン領域によらず揃えることができるスタンパを提供することにある。

本発明の磁気記録媒体用のスタンパは、アドレス部、プリアンブル部、およびバースト部を含むサーボ領域と、記録トラック部を含むデータ領域からなるディスクリートトラックレコーディング型磁気記録媒体を作製するための、４００ｎｍ以下のピッチで形成されている凹凸パターンを具備する磁気記録媒体用スタンパであって、前記アドレス部、プリアンブル部、バースト部および記録トラック部に対応する凹部の高さの大小関係が、前記アドレス部、プリアンブル部、バースト部および記録トラック部の凸部と凹部の面積比率の大小関係と逆転していることを特徴とする。

本発明によると、インプリント残渣をパターン領域の磁性占有率によらず揃えることができ、設計値であるスタンパパターンからの媒体完成後のパターンの広がりをパターン領域によらず揃えることができるスタンパを提供することができる。

本発明者らは、上記の問題がスタンパのそれぞれの凹部の空間領域の差により起きるという事実を踏まえ、異なるパターン領域間でパターンの凹部の高さを変化させたスタンパを用いてＤＴＲ型の磁気記録媒体を製造することで上記問題を解決できることを見出した。

図１を参照して、本発明に係るスタンパの一例を説明する。

スタンパ１００は４００ｎｍ以下のピッチで形成されている凹凸パターンを具備しており、隣接する領域でパターンの凹凸比が異なる構造、例えば図１に示したようなパターン領域１０１、１０２、１０３を有する。それぞれのパターン領域における凹部の底面積の合計値は１０１＞１０２＞１０３である。本発明においては、パターン領域におけるそれぞれのパターンの凹部の高さＨ₁₀₁、Ｈ₁₀₂、Ｈ₁₀₃にはＨ₁₀₁＜Ｈ₁₀₂＜Ｈ₁₀₃の関係がある。ここでＨ₁₀₁とＨ₁₀₂、Ｈ₁₀₂とＨ₁₀₃の差は５〜１５ｎｍであることが好ましい。この理由については後述する。なお、図１のスタンパは本発明に係るスタンパの一例であって、本発明においてパターンの凹凸比の異なる領域の種類は３種類には限定されない。さらに、パターン領域が存在する順序も１０１、１０２、１０３に限定されない。

図１に示す本発明のスタンパを用いてＤＴＲ型の磁気記録媒体を作製すると、パターン領域１０１、１０２、１０３におけるレジストの移動量のばらつきを抑え、各々のパターン領域のレジスト残渣を揃えることができる。その結果、設計値であるスタンパパターンからの媒体完成後のパターンの広がりをパターン領域によらず揃えることができる。

次に、図面を参照し、本発明に係るスタンパを用いて製造するＤＴＲ媒体について説明する。

図２は、バーストサーボを有するＤＴＲ媒体のサーボ領域パターンの詳細を説明する図である。このサーボ領域パターンは、ドライブ組み込み時に、ヘッド通過方向が左から右に通過する箇所の表面型パターンである。

図２の両脇はデータ領域である。データ領域を構成する記録トラック部における磁性トラック幅と非磁性ガード帯幅の比は２：１であり、つまりデータ領域の磁性占有率は約６７％である。

サーボ領域は、上述したように、大別すると、プリアンブル部、アドレス部、偏差検出用バースト部（以下バースト部）とからなる。以下、これらの領域の役割を詳細に説明する。

プリアンブル部は、メディアの回転偏芯等により生ずる時間ズレに対し、サーボ信号再生用クロックを同期させるＰＬＬ処理や、信号再生振幅を適正に保つＡＧＣ処理を行うために設けられている。構成は、半径方向に分断されていない略円弧放射状に連続する磁性／非磁性の周方向に繰返すパターンで、磁性／非磁性比がほぼ１：１、すなわち、磁性占有率約５０％で形成されている。なお、周方向の繰返し周期は半径距離に比例して異なるが、最外周であっても可視光波長以下であり、データ領域と同様に、光学回折によるサーボエリア識別は困難である。

アドレス部は、サーボマークと呼ばれるサーボ信号認識コードや、セクタ情報、シリンダ情報等が、プリアンブル部の周方向ピッチと同一ピッチで、マンチェスタコードにより形成されている。特に、シリンダ情報は、サーボトラック毎にその情報が変化するパターンとなるため、シーク動作時のアドレス判読ミスの影響が小さくなる様に、グレイコードと呼ぶ隣接トラックとの変化が最小となるコード変換をしてから、マンチェスタコード化して記録されている。この領域の磁性占有率は約５０％となる。

バースト部は、シリンダアドレスのオントラック状態からのオフトラック量を検出するためのオフトラック検出用領域で、更にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄバーストと呼ぶ４つの径方向にパターン位相をずらしたマークが形成されている。この各バーストには、周方向に複数個のマークがプリアンブル部と同一のピッチ周期で配置され、径方向周期は、アドレスパターンの変化周期に比例、換言すれば、サーボトラック周期に比例した周期に取られる。例えば、各バーストが周方向に１０周期分形成され、径方向は、サーボトラック周期の２倍長周期で繰返すパターンを取る。マーク部は非磁性部として形成するので、ＡＢＣＤバーストパターンでの磁性占有率は約７５％となる。

また、マーク形状は基本的には方形、厳密にはヘッドアクセス時のスキュー角を考慮した平行四辺形を目指して形成されるが、スタンパ加工精度や転写形成等の加工性能により、多少丸みを帯びた形状となる。このバースト部からの位置検出原理については、詳細を省略するが、各ＡＢＣＤバースト部再生信号の平均振幅値を演算処理して、オフトラック量が算出される。

また、図３のように、ＡＢＣＤバーストを用いずに、位相差サーボパターンを用いたオフトラック量検出手段としてパターン配置したものに関しては、バースト部の磁性占有率は約５０％となる。

以上のような構成のＤＴＲ型の磁気記録媒体のパターンを形成するためのスタンパを作製する場合、スタンパの凹部が作ろうとする磁気記録媒体の磁性部分にあたる。すなわち、スタンパの平均アスペクト比（Ｌ／Ｇ）の構成は磁性占有率とは反対で、プリアンブル部、アドレス部および位相差バースト部がそれぞれ５０％、ＡＢＣＤバースト部が２５％、記録トラック部が３３％となる。

図４にＡＢＣＤバースト領域を含むＤＴＲ型の磁気記録媒体の凹凸パターンを形成するためのスタンパ４００の概略断面図を示す。ここで、インプリントによって転写されたパターンは、媒体加工のエッチング時に横方向にも１０ｎｍ程度、等方的にエッチングされてしまうため、実際には前述の平均アスペクト比より大きな値となる。従って、スタンパの平均アスペクト比はトラックピッチによって変わるため、前記アスペクト比に限定されない。しかし、各パターン領域の平均アスペクト比の大小関係は変わらず、プリアンブル部、アドレス部パターン領域４０１＞記録トラック部パターン領域４０３＞バースト部パターン領域４０２の関係がある。つまり、これらの領域の凹部の底面積の合計値の大小関係は、各パターン領域の平均アスペクト比の大小関係とは逆に、プリアンブル部、アドレス部パターン領域４０１＜記録トラック部パターン領域４０３＜バースト部パターン領域４０２の関係を満たすということに留意されたい。一方、図４に示すスタンパにおいて、各々のパターン領域におけるパターンの凹部の高さは、各パターン領域の凹部の底面積の合計値の大小関係とは反対に、Ｈ₄₀₁＞Ｈ₄₀₃＞Ｈ₄₀₂の関係を満たす。

ここで、プリアンブル部、アドレス部パターン領域４０１と記録トラック部パターン領域４０３とにおけるパターンの凹部の高さの差、および記録トラック部パターン領域４０３とバースト部パターン領域４０２とにおけるパターンの凹部の高さの差は、５〜１５ｎｍの範囲にあることが好ましい。５ｎｍ未満であると、高さの差がないスタンパを用いたときと同様に、設計値であるスタンパパターンからの媒体完成後のパターンの広がりにパターン領域によるばらつきが生じてしまう。一方１５ｎｍを超えると、高さの等しいスタンパを用いるのとは逆に媒体完成後のプリアンブル部、アドレス部のパターンが広がり、同様にパターンの広がりにパターン領域によるばらつきが生じる。

図４のスタンパにおいては、各々のパターンの凹部の高さとそれを含むパターン領域の底面積の合計値とには逆相関関係があり、異なるパターン領域間のパターンの凹部の高さの差が５〜１５ｎｍの範囲にあれば、各々のパターン領域間での空間体積の差を低減し、インプリントの際のレジスト移動量のパターン領域によるばらつきを抑えることができる。その結果、レジスト残渣をパターン領域によらず揃えることができ、設計値であるスタンパパターンからの媒体完成後のパターンの広がりをパターン領域によらず揃えることができる。

図５に位相差バースト領域を含むＤＴＲ型の磁気記録媒体の凹凸パターンを形成するためのスタンパ５００の概略断面図を示す。各パターン領域の平均アスペクト比は、プリアンブル部、アドレス部、バースト部パターン領域５０１＞記録トラック部パターン領域５０２の関係がある。よって各パターン領域の凹部の底面積の合計値の大小関係はプリアンブル部、アドレス部、バースト部パターン領域５０１＜記録トラック部パターン領域５０２である。さらに、図５に示すスタンパにおいて、各々のパターン領域におけるパターンの凹部の高さは、各パターン領域の凹部の底面積の合計値の大小関係とは反対に、Ｈ₅₀₁＞Ｈ₅₀₂の関係を満たす。

ここで、プリアンブル部、アドレス部、バースト部パターン領域５０１と記録トラック部パターン領域５０２とにおけるパターンの凹部の高さの差は、５〜１５ｎｍの範囲にあることが好ましい。５ｎｍ未満であると、高さの差がないスタンパを用いたときと同様に、設計値であるスタンパパターンからの媒体完成後のパターンの広がりに領域による差が生じてしまう。一方１５ｎｍを超えると、高さの等しいスタンパを用いるのとは逆に媒体完成後のプリアンブル部、アドレス部、バースト部のパターンが広がり、同様にパターンの広がりのパターン領域によるばらつきが生じる。

図５のスタンパにおいても、各々のパターンの凹部の高さとそれを含むパターン領域の底面積の合計値とには逆相関関係があり、異なるパターン領域のパターン間での高さの差が５〜１５ｎｍの範囲にあれば、各々のパターン領域間での空間体積の差を低減し、インプリントの際のレジスト移動量のパターン領域によるばらつきを抑えることができる。その結果、レジスト残渣をパターン領域によらず揃えることができ、設計値であるスタンパパターンからの媒体完成後のパターンの広がりをパターン領域によらず揃えることができる。

以下、本発明に係るスタンパを用いるＤＴＲ型磁気記録媒体の製造方法の一例を、図６を用いて説明する。

ここでは、基板１として直径が２．５インチの結晶化ガラス基板を用いた。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスを用いることができる。

まず、基板１を洗浄後、スパッタ装置内に導入し軟磁性裏打ち層およびＣｏＣｒＰｔ系合金の記録層からなる磁性膜２を成膜する。その後、図６（ａ）に示すように、磁性膜２上にレジスト膜３、例えばローム・アンド・ハース製のＳ１８０１を回転数４０００ｒｐｍでスピンコータする。レジスト３には、他にもＳＯＧなどの幅広いレジスト材料を用いることができる。

次に、図６（ｂ）に示すように、本発明の磁気記録媒体用スタンパ１００を用いてレジスト膜３に凹凸パターンを転写する。

インプリント工程を行う前に、本発明の磁気記録媒体用スタンパ１００を以下のように処理する。まず、パーフルオロアルキル誘導体とニッケル製スタンパ１００の密着性を上げるために、４０℃以上で５分間アッシャーによりスタンパ１００を酸化させる。ここで、パーフルオロアルキル誘導体として、パーフルオロポリエーテル（ＨＯＯＣ−ＣＦ_２−Ｏ−（ＣＦ_２−ＣＦ_２−Ｏ）_ｍ−（ＣＦ_２−Ｏ）_ｎ−（ＣＦ_２−ＣＯＯＨ）をGALDEN - HT70（ソルベイソレクシス社）で希釈した溶液が入っているルーバーを用いて、スタンパ１００にパーフルオロアルキル誘導体を被覆する。その後、１５０℃で１０分間窒素雰囲気中にてアニールする。このようにフッ素系の剥離材であるパーフルオロアルキル誘導体をスタンパ１００にディップすることで、インプリント時の離型性を高める。

上記処理後、スタンパ１００を２０００ｂａｒで１分間プレスすることによって、レジスト３にそのパターンを転写する。スタンパ１００を剥離した後（図６（ｃ））、パターンが転写されたレジスト膜３を５分間ＵＶ照射し、その後１６０℃で３０分間加熱する。

図６（ｃ）のようにスタンパ１００を剥離したとき、本発明のスタンパ１００をインプリント法において用いた場合には、各パターン領域のレジスト残渣を揃えることができる。

次に、図６（ｄ）に示すように、レジスト残渣の除去を行う。残渣除去には酸素ガスを用いたＲＩＥを用いる。レジスト膜３に転写された凹凸形状をできるだけ変化させずに残渣除去するには、低圧、高密度のプラズマソースＲＩＥが好適であり、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）やＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）エッチング装置を用いるのが良い。例えば、酸素ＲＩＥをＩＣＰエッチング装置において２ｍＴｏｒｒ程度のエッチング圧の条件で行って、残渣除去を行う。残渣除去の際、本発明のスタンパ１００をインプリント法において用い、レジスト残渣のパターン領域によるばらつきを抑えることで、過剰なサイドエッチングを防ぎ、設計値であるスタンパパターンからの媒体完成後のパターンの広がりをパターン領域によらず揃えることができる。

続けて、図６（ｅ）に示すように、Ａｒイオンミリングで磁性膜２をエッチングする。強磁性記録層のダメージを無くすため、再付着（リデポ）現象を抑えるように、イオン入射角を３０°、７０°と変化させてエッチングする。再付着（リデポ）現象を抑えることに伴い、パターン側壁に４０°〜７５°程度のテーパー角が付く。

磁性体エッチング後、図６（ｆ）に示すように、エッチングマスクの剥離には酸素ＲＩＥを用いる。効果的にマスク剥離を行うには、高圧、高パワーでの酸素プラズマを用いるのが好適である。例えば、４００Ｗ、１Ｔｏｒｒ程度の条件で酸素ＲＩＥを行い、エッチングマスクを剥離する。

レジスト剥離後、非磁性体４で凹凸の埋め込みを行う。埋め込みには、非磁性材料をスパッタ法で成膜することで行う。非磁性材料は、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_ｘ、Ａｌ_２Ｏ_３などの酸化物やＳｉ_３Ｎ_４、ＡｌＮ、ＴｉＮなどの窒化物、ＴｉＣなどの炭化物、ＢＮなどの硼化物、Ｃ、Ｓｉなどの単体などから幅広く選択できる。ここでは、ＣターゲットにＲＦ２００Ｗを印加し、９Ｐａでバイアススパッタを行った。１００ｎｍ程度非磁性膜を成膜したディスクリートトラック媒体の表面をＡＦＭで観察すると、Ｒａ＝０．６ｎｍで凹凸が殆どない良好な埋め込みができた。

その後、磁性膜２が露出するまでエッチバックを行う。エッチバック後の媒体表面ラフネス（Ｒａ）は０．６ｎｍであった。このエッチバックプロセスは、Ａｒイオンミリングを用いて行うことが望ましい。また、酸素ＲＩＥを用いて行うことも可能である。ここでは、加速電圧４００Ｖ、イオン入射角度３０°のイオンミリングを２０分行い、強磁性体凹凸の頭部が完全に露出するまでエッチバックした（図６（ｇ））。

磁性体加工後、図６（ｈ）に示すように、保護膜としてカーボン保護膜５を形成する。カーボン保護膜５は、ｓｐ^３結合炭素の割合が大きいＤＬＣが好適である。ＤＬＣはグラファイトターゲットを用いたスパッタリング法と、ＣＶＤ（化学気相成膜法）で成膜できるが、よりｓｐ^３結合炭素に富んだＤＬＣを成膜するにはＣＶＤが好適である。カーボン保護膜５の膜厚は出来るだけ薄いほうが良いが、薄すぎると媒体のカバレッジが悪くなるので４〜３ｎｍが好ましい。

図６（ｉ）に示すように、作製したディスクリートトラック媒体に液体潤滑層６をディップ法で塗布する。潤滑剤（例えば、パーフルオロポリエーテル）で満たされた容器に媒体を浸け、引き上げ速度をコントロールする事で潤滑剤層厚を制御する。引き上げ速度が遅いほど、潤滑剤膜厚が薄くなる。潤滑剤膜厚は薄いほうが好ましいが、薄すぎるとフリー層が少なくなり、自己修復が利きにくくなるため好ましくない。１ｎｍ程度の膜厚が好適である。

図６の方法を用いて実際にＡＢＣＤバースト領域を含むＤＴＲ型の磁気記録媒体を作製した。ここで図６（ｂ）で用いるスタンパとして、異なるパターン領域間のパターンの凹部の高さの差が０ｎｍ（高さの差がない通常のスタンパ）のスタンパと、高さの差が１０ｎｍである本発明のスタンパを用いて比較した。

ＡＦＭ測定による、各パターン領域のスタンパ凹部の設計値の幅とパターン形成された磁気記録媒体の凸部の幅との差を表１に示した。磁気記録媒体加工時に行うレジスト残渣除去時の酸素ＲＩＥ、磁性膜エッチング時のＡｒイオンミリングで、加工後のパターンが加工前のパターンから１０から１７ｎｍ程度広がってしまうことがわかる。

表１を見ると、通常の凹凸高さの等しいスタンパを用いた時は、媒体完成後のプリアンブル部、アドレス部とバースト部とのパターンの広がりの差は７ｎｍと大きいことがわかる。その原因としては、通常の凹凸高さの等しいスタンパを用いた時は、レジスト残渣膜厚の厚いプリアンブル部、アドレス部の残渣をＲＩＥで除去する前に、レジスト残渣膜厚の薄いバースト部のレジスト残渣が除去されてしまうため、先にレジスト残渣が除去されたバースト部に、過剰にサイドエッチングが行われてしまうことが挙げられる。

一方で、異なるパターン領域間のパターンの凹凸高さが異なるスタンパを用いた場合には、広がりの差が１ｎｍ以内に入っていることがわかる。これは、本発明の凹凸高さの異なるスタンパを用いることにより、各パターン領域のレジスト残渣を揃えることができ、過剰なサイドエッチングを防ぐことができるからである。

次に、異なるパターン領域間のパターンの凹部の高さの差が３ｎｍ、５ｎｍ、１５ｎｍ、２０ｎｍのスタンパを用いてＤＴＲ型の磁気記録媒体を作製し、設計値であるスタンパパターンからの媒体完成後のパターンの広がりをそれぞれ測定した。その結果を、上述の凹凸高さの差がないスタンパおよび高さの差が１０ｎｍのスタンパを用いて得られた結果と合せて、図７に示す。

図７に示すように、凹凸高さの差が３ｎｍの場合、パターンの広がりの差がプリアンブル部とバースト部とで約４ｎｍと広がってしまう。一方、凹凸高さの差が２０ｎｍの場合には、高さに差のないスタンパを用いる場合とは逆にプリアンブル部に過剰なサイドエッチングが起こってしまう。このためパターンの広がりの差が約４ｎｍと広がってしまった。

異なるパターン領域間のパターンの凹部の高さの差が５ｎｍ〜１５ｎｍであれば、パターンの広がりのばらつきを２ｎｍ程度以下に抑えることができ、スタンパ設計の困難さを低減させることができる。よって、異なるパターン領域間のパターンの凹部の高さの差は５ｎｍ〜１５ｎｍが好ましい。

次に、本発明の磁気記録媒体用スタンパの作製方法を図面を参照しながら説明する。

上述した本発明に係るスタンパは、通常の凹凸高さの等しいスタンパを用いてインプリント法により作製する。凹凸高さの等しいスタンパを用いて、凹凸高さの異なるスタンパを作製するには、インプリント圧力を調節する必要がある。

本発明のスタンパを作製するために好適なインプリント圧力を調べるために、レジストの材料、インプリント圧力を変化させてスタンパを作製し、その凹凸高さを評価した。レジストには、フォトレジスト（ローム・アンド・ハース製、S1801）、有機ＳＯＧ（東京応化製、OCD-T7-5500T、8000T、12000T）無機ＳＯＧ（東京応化製、OCD-T2）を用いた。インプリント圧力は５０、１００、１５０、２００ＭＰａと変化させた。表２に、レジスト材料とインプリント圧力をそれぞれ変化させた場合の、記録トラック部とアドレス部との凹凸高さの差を示した。記録トラック部とアドレス部との凹凸高さはＡＦＭで観測した。ここで表２の値は、パターンの凹凸高さの値であり、インプリント残渣は含まれない。また、上記圧力は１．８ｉｎｃｈディスクをインプリントした際の凹凸高さの値であり、ディスクサイズ、圧力は特に限定されない。

表２から明らかなように、どの材料を用いても圧力が５０ＭＰａの場合には十分な高さの差を得られなかった。また、１５０、２００ＭＰａでは、圧力が飽和してしまい同様に十分な高さの差を得られなかった。一方で飽和圧力の半分程度にあたる１００ＭＰａの場合、記録トラック部とアドレス部の凹凸高さの差が最も大きくなることが確かめられた。従って、凹凸高さの異なるスタンパを作製するためには、飽和圧力の半分程度の圧力（２５％より高く、７５％より低い圧力）でインプリントすることが好ましい。

以上の結果を踏まえ、ここではレジストにＳＯＧ（東京応化製、OCD-Type7-8000T）を用い、インプリント圧力は通常の半分程度にあたる、１００ＭＰａで行った。

基板８０１は、直径が２．５インチのガラス基板を用いた。ここで、基板サイズは作製したいスタンパサイズによって変えるため２．５インチに限定されない。また、基板の材質は、ガラスの他、シリコン、ＧａＡｓ、アルミ等を用いることが出来るが特に限定されない。

基板８０１上にレジスト８０２としてＳＯＧ(東京応化成、SOG-Type7-8000T)を６０００ｒｐｍでスピンコートする。レジスト８０２の塗布方法は、一般にスピンコートで行われるが、浸漬法でも、インクジェット法でもスキャン式の塗布でも構わない。また、レジストにはＳＯＧを用いたが、アルミニウムアルコキシドや半導体製造工程などで用いられるフォトレジスト等を用いても構わない。その後１００℃でプリベークを行い、図８（ａ）に示すように、凹凸高さの等しいスタンパ８０３を用い、媒体に対して上記の条件でインプリントを行う。

図８（ｂ）に示すインプリント後の媒体に、図８（ｃ）に示すように導電膜８０４として、ニッケル等の金属をスパッタリング法を用いて２０ｎｍ程度形成する。ここでは、導電膜８０４としてニッケルを用いた。ターゲットには純ニッケルを使用し、８×１０^-3Ｐａまで真空引きした後アルゴンガスを導入して１Ｐａに調整されたチャンバー内で４００ＷのＤＣパワーをかけて４０秒間スパッタリングさせて、３０ｎｍの導電膜を得た。

その後、図８（ｄ）に示すように、導電膜８０４を電極として電解めっき処理を行って、２００μｍ程度の厚みを有する電鋳膜８０５を形成する。ニッケル電鋳に用いられるニッケルめっき浴には、特定の有機添加剤を入れたワット浴、普通スルファミン酸ニッケル浴、濃厚スルファミン酸ニッケル浴(ハイスピード浴)などがあるが、特に特定されるものではない。ここでは、導電膜８０４が形成されたインプリント後の媒体をスルファミン酸ニッケルメッキ液（昭和化学（株）製、ＮＳ−１６０）を使用し、９０分間電鋳した。電鋳浴条件は次の通りである。

スルファミン酸ニッケル：６００ｇ／Ｌ、ホウ酸：４０ｇ／Ｌ、界面活性剤（ラウリル硫酸ナトリウム）：０.１５ｇ／Ｌ、液の温度：５５℃、ｐＨ：４.０、電流密度：２０Ａ／ｄｍ²。

ここで成膜した電鋳膜８０５の厚さは３００μｍであった。

その後、インプリント後の媒体を剥離することにより、導電膜８０４、電鋳膜８０５及びインプリント用レジスト残渣を備えたスタンパを得る。

その後、レジスト残渣をＲＩＥ（Reactive Ion Etching）で除去する。例えば、ＲＩＥをＩＣＰエッチング装置において５ｍＴｏｒｒ程度のエッチング圧のＣＦ_４ガスを用いて行うことにより残渣除去を実行する。レジスト残渣除去後、図８（ｅ）に示すような、導電膜８０４及び電鋳膜８０５を備えた、本発明のスタンパを得ることができる。

以上説明したように、本発明のスタンパを用いることにより、設計値であるスタンパパターンからの媒体完成後のパターンの広がりをパターン領域によらず揃えることができ、スループットの面で有利な高圧インプリント法によりＤＴＲ型の磁気記録媒体を作製することができる。

さらに、本発明の磁気記録媒体用のスタンパの製造方法を用いると、レーザービームおよびイオンビームエッチングでは作製することが困難な凹凸高さの異なるスタンパを、通常の凹凸高さの等しいスタンパをインプリントして原盤を作製することによって、簡易に量産性良くスタンパを作製することができる。

本発明の磁気記録媒体用のスタンパの一例の概略断面図。 本発明の磁気記録媒体用のスタンパを用いて製造する、ＡＢＣＤバーストを含む磁気記録媒体のサーボ領域パターンを示す図。 本発明の磁気記録媒体用のスタンパを用いて製造する、位相差バーストを含む磁気記録媒体のサーボ領域パターンを示す図。 本発明のＡＢＣＤバーストを含む磁気記録媒体用のスタンパの一例の概略断面図。 本発明の位相差バーストを含む磁気記録媒体用のスタンパの一例の概略断面図。 本発明の磁気記録媒体用のスタンパを用いる、本発明の磁気記録媒体製造方法の一例を示す図。 様々なスタンパを用いて製造した磁気記録媒体の媒体完成後の各パターン領域におけるパターンの、それぞれのスタンパの設計値からの広がりを示す図。 本発明の磁気記録媒体用のスタンパの製造方法の一例を示す図。

符号の説明

１００、４００、５００、８００…本発明の磁気記録媒体用のスタンパ、１０１、１０２、１０３…パターン領域、４０１…プリアンブル部、アドレス部に対応するパターン領域、４０３、５０２…記録トラック部に対応するパターン領域、５０１…プリアンブル部、アドレス部、バースト部に対応するパターン領域、１…基板、２…磁性膜、３…レジスト、４…非磁性膜、５…保護膜、６…液体潤滑層、８０１…基板、８０２…レジスト、８０３…本発明のスタンパ作製用スタンパ、８０４…導電膜、８０５…電鋳膜。

Claims (5)

1. アドレス部、プリアンブル部、およびバースト部を含むサーボ領域と、記録トラック部を含むデータ領域からなるディスクリートトラックレコーディング型磁気記録媒体を作製するための、４００ｎｍ以下のピッチで形成されている凹凸パターンを具備する磁気記録媒体用スタンパであって、前記アドレス部、プリアンブル部、バースト部および記録トラック部に対応する凹部の高さの大小関係が、前記アドレス部、プリアンブル部、バースト部および記録トラック部の凸部と凹部の面積比率の大小関係と逆転していることを特徴とする磁気記録媒体用スタンパ。
2. 前記サーボ領域はアドレス部、プリアンブル部、およびＡＢＣＤバースト部を含み、前記アドレス部および前記プリアンブル部に対応する凹部の高さは前記記録トラック部に対応する凹部よりも５〜１５ｎｍ大きく、前記記録トラック部に対応する凹部の高さは前記ＡＢＣＤバースト部に対応する凹部よりも５〜１５ｎｍ大きいことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体用スタンパ。
3. 前記サーボ領域はアドレス部、プリアンブル部、および位相差バースト部を含み、前記アドレス部、前記プリアンブル部および位相差バースト部に対応する凹部の高さは前記記録トラック部に対応する凹部よりも５〜１５ｎｍ大きいことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体用スタンパ。
4. 基板上に磁性記録膜を成膜し、
   前記磁性記録膜上にレジスト層を形成し、
   請求項１に記載のスタンパを用い、インプリント法により、前記レジスト上にサーボ領域とデータ領域に対応する凹凸パターンを形成し、
   前記形成したパターンに従ってエッチングすることで前記磁性記録膜を加工し、前記磁性記録膜に凹凸パターンを形成する
   ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
5. 基板上にレジストを形成し、
   アドレス部、プリアンブル部、バースト部および記録トラック部にそれぞれ対応する凹凸パターンであって、各々の凹部が対応する前記アドレス部、前記プリアンブル部、前記バースト部および前記記録トラック部の断面積を有し、かつ全ての凹部の高さが等しい凹凸パターンを具備する親スタンパを用いて、前記親スタンパの凹部全体がレジストで充填される飽和圧力の２５％より高く、７５％より低い圧力でインプリントして前記レジストに凹凸パターンを形成し、
   前記パターンを形成したレジスト上に導電膜を形成し、
   前記導電膜を電極として電解めっき処理を行い電鋳膜を前記導電膜上に形成し、
   前記電鋳膜から前記凹凸が形成されたレジストを剥離する
   ことを含む請求項１に記載の磁気記録媒体用スタンパの製造方法。

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