JP2009289337A - Method of manufacturing magnetic recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気記録を行う複数の磁性体記録要素が非磁性体によって分離されている磁気記録層を有する磁気記録媒体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a magnetic recording medium having a magnetic recording layer in which a plurality of magnetic recording elements for magnetic recording are separated by a nonmagnetic material.
磁気ディスクドライブは使用用途の拡大や小型化の流れにあり、ドライブに搭載される磁気記録媒体においては益々の高記録密度化が求められている。 Magnetic disk drives are in the process of expanding their use and miniaturization, and magnetic recording media mounted in the drive are required to have higher recording density.
しかし磁気記録媒体の高記録密度化に伴い、磁気ヘッドの記録磁界の広がりに起因する記録対象トラック以外(隣接トラック)への書き込み(クロスライト)、および/または対象トラック以外の信号の読み出し(クロスリード)などの問題が顕在化してきた。 However, with the increase in recording density of magnetic recording media, writing (cross writing) to tracks other than the recording target track (adjacent track) due to the expansion of the recording magnetic field of the magnetic head and / or reading of signals other than the target track (crossing) (Lead) has become a problem.
そこで、一層の記録密度向上を実現出来得る磁気記録媒体の候補として、磁気記録層を磁気的に分離した記録要素を有するディスクリートトラック媒体およびパターン媒体が提案されている(特許文献1など参照)。ここで、ディスクリートトラック媒体とは、同心円状の複数の記録トラックのそれぞれが、隣接する記録トラックと磁気的に分離されている媒体を意味する。また、パターン媒体は、1ビットに相当する複数の記録要素のそれぞれが、隣接する記録要素と磁気的に分離されている媒体を意味する。これらの磁気記録媒体では、磁気ヘッドの安定浮上という観点から、記録要素間の空隙をSiO2などの非磁性の材料で充填し、記録要素及び充填材の上面を平坦化することが好ましいと考えられている。 Therefore, as a candidate for a magnetic recording medium that can realize a further increase in recording density, a discrete track medium and a patterned medium having recording elements in which a magnetic recording layer is magnetically separated have been proposed (see, for example, Patent Document 1). Here, the discrete track medium means a medium in which each of a plurality of concentric recording tracks is magnetically separated from an adjacent recording track. The pattern medium means a medium in which each of a plurality of recording elements corresponding to 1 bit is magnetically separated from an adjacent recording element. In these magnetic recording media, from the viewpoint of stable flying of the magnetic head, it is preferable to fill the gaps between the recording elements with a nonmagnetic material such as SiO 2 and to flatten the upper surfaces of the recording elements and the filler. It has been.
記録要素間の空隙を充填する手法としては、例えばスパッタリング法、CVD 法、IBD法などのドライプロセスによる成膜手法が知られている(特許文献2、3、および4など参照)。
As a method for filling the gaps between the recording elements, for example, a film forming method by a dry process such as a sputtering method, a CVD method, or an IBD method is known (see
また、平坦化手段としては、エッチングガスによるエッチング、イオンビームエッチング、化学研磨法(CMP)などが知られている(特許文献2および特許文献4など参照)。また、スパッタリング法により基板上に堆積させた充填材をその融点以上に加熱し、平坦化する方法も行われている(特許文献3参照)。
Further, as a planarization means, etching with an etching gas, ion beam etching, chemical polishing (CMP), and the like are known (see
さらに、特定の条件下で選択的にCVDを行い、記録要素間の空隙を選択的に充填する試みも行われている(特許文献5参照)。 Furthermore, an attempt has been made to selectively perform CVD under specific conditions to selectively fill a gap between recording elements (see Patent Document 5).
しかし、上記のドライプロセスによる製膜方法では、磁性体記録要素間の空隙だけを選択的に充填するのは困難であり、元の凹凸に沿って充填材が堆積することになる。したがって、空隙を充填する材料の上面が当該記録要素の高さとほぼ同じかそれ以上にまで充填された時点で充填を止め、続いて凸部上の不要な充填材を除去するというプロセスを経なければ、磁気ヘッドの浮上に耐えられる略平坦な面は得られない。 However, in the film forming method using the dry process, it is difficult to selectively fill only the gaps between the magnetic recording elements, and the filler is deposited along the original unevenness. Therefore, when the upper surface of the material filling the gap is filled to approximately the same as or higher than the height of the recording element, the filling is stopped, and then the unnecessary filling material on the convex portion is removed. For example, a substantially flat surface that can withstand the flying of the magnetic head cannot be obtained.
さらに、平坦化工程においても、従来のCMP法などにあっては、数nmレベルでの操作制御は困難であり、生産性の点にも問題がある。 Further, even in the planarization process, it is difficult to control the operation at the level of several nanometers in the conventional CMP method, and there is a problem in productivity.
また、特許文献5に記載される選択的CVD法は、六フッ化タングステン(WF6)またはトリイソブチルアルミニウム(Al(C4H9)3)のような、ガス化可能な特殊な金属化合物を用いる必要があり、汎用的ではない。 Further, the selective CVD method described in Patent Document 5 uses a special metal compound that can be gasified, such as tungsten hexafluoride (WF 6 ) or triisobutylaluminum (Al (C 4 H 9 ) 3 ). It must be used and is not universal.
一方、充填材を溶媒に溶解し、当該溶液を加工表面に塗布する、いわゆるウェットプロセスを用いた場合には、磁性体記録要素間の空隙が微細になればなるほど表面張力の影響により均一な充填が難しいといった問題が生じている。 On the other hand, when a so-called wet process is used in which the filler is dissolved in a solvent and the solution is applied to the processed surface, the finer the gap between the magnetic recording elements, the more uniform the filling due to the influence of the surface tension. There is a problem that is difficult.
本発明は以上の点を鑑みてなされたものであって、磁気記録を行う複数の磁性体記録要素を有する磁性体記録媒体において、各記録要素を分離する空隙に非磁性体金属を選択的に堆積させることによって、上記目的を達成しえることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。 The present invention has been made in view of the above points, and in a magnetic recording medium having a plurality of magnetic recording elements for magnetic recording, a non-magnetic metal is selectively used in a gap separating each recording element. It has been found that the above object can be achieved by depositing. The present invention has been completed based on such findings.
詳細には、本発明は、各磁性体記録要素を分離する空隙には中間金属層を露出させ、一方、該磁性体記録要素の上部には非金属層を形成し、これらの性質の違いにより、超臨界流体に溶解した非磁性体金属の有機金属化合物を選択的に還元し、中間金属層表面に選択的かつ均一に非磁性体金属を堆積させるものである。このようにして、磁気記録を行う複数の磁性体記録要素が非磁性体によって分離されている磁気記録層を有する磁気記録媒体の製造方法を提供する。 Specifically, according to the present invention, an intermediate metal layer is exposed in the gap separating the magnetic recording elements, while a non-metallic layer is formed on the magnetic recording element. The organic metal compound of the nonmagnetic metal dissolved in the supercritical fluid is selectively reduced, and the nonmagnetic metal is selectively and uniformly deposited on the surface of the intermediate metal layer. Thus, a method for producing a magnetic recording medium having a magnetic recording layer in which a plurality of magnetic recording elements for magnetic recording are separated by a non-magnetic material is provided.
さらに、本発明は上記製造方法における超臨界流体が水素ガスを溶解した超臨界CO2であることを含む。また、本発明は、上記製造方法における非磁性金属が導電性を有する材料であることを含み、また該導電性を有する非磁性金属は、銅、クロム、チタン、ニオブ、またはタンタルであることを含む。本発明は、上記製造方法における有機金属化合物が、金属アセチルアセトナート、金属アセテート、金属アセチルアセテート、シクロオクタジエンジメチル金属、金属ヘキサフルオロアセチルアセトナート、または金属ジイソブチリルメタナートであることを含む。 Furthermore, the present invention includes that the supercritical fluid in the above production method is supercritical CO 2 in which hydrogen gas is dissolved. Further, the present invention includes that the nonmagnetic metal in the above production method is a material having conductivity, and that the nonmagnetic metal having conductivity is copper, chromium, titanium, niobium, or tantalum. Including. The present invention includes that the organometallic compound in the above production method is metal acetylacetonate, metal acetate, metal acetylacetate, cyclooctadiene dimethyl metal, metal hexafluoroacetylacetonate, or metal diisobutyrylmethanate. .
さらに、本発明は、上記いずれかの製造方法により製造された磁性体記録媒体も含む。 Furthermore, the present invention includes a magnetic recording medium manufactured by any one of the above manufacturing methods.
本発明の方法によれば、磁気記録を行う複数の磁性体記録要素が非磁性体によって分離されている磁気記録層を有する磁気記録媒体の製造において、前述のような余剰充填材を除去するプロセスを省くことができ、かつ均一に非磁性体金属を充填することのできる磁気記録媒体の製造方法、およびそれによって得られる磁気記録媒体を提供することが可能となる。 According to the method of the present invention, in the manufacture of a magnetic recording medium having a magnetic recording layer in which a plurality of magnetic recording elements for magnetic recording are separated by a nonmagnetic material, a process for removing the surplus filler as described above It is possible to provide a method of manufacturing a magnetic recording medium that can be filled with a nonmagnetic metal uniformly and a magnetic recording medium obtained thereby.
以下、本発明の好適な実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明の単なる一例であって、当業者であれば、適宜設計変更可能である。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiment is merely an example of the present invention, and those skilled in the art can change the design as appropriate.
図1は、本発明の製造方法により、磁気記録を行う複数の磁性体記録要素が非磁性体によって分離されている磁気記録層を有する磁気記録媒体を製造する工程を示したものである。本発明により製造された磁気記録媒体1300は、基板102上に、中間金属層104、中間金属層104上に分離されて設けられた磁性体記録要素103、磁性体記録要素103上に設けられた非金属層105、および隣接する磁性体記録要素103の間の中間金属層104上に堆積した非磁性体金属層106を有する(図1(3)参照)。以下、工程ごとに説明する。
FIG. 1 shows a process of manufacturing a magnetic recording medium having a magnetic recording layer in which a plurality of magnetic recording elements for magnetic recording are separated by a nonmagnetic material by the manufacturing method of the present invention. A
(中間金属層形成工程)
まず、中間金属層104を基板102上に形成する(図示せず)。中間金属層104は、その後に設けられる磁性体記録要素103および非磁性体金属層106の下地層となる。
(Intermediate metal layer formation process)
First, the
本発明において用いる基板102は、非磁性体であり、かつ、後述する磁性体記録要素103の形成およびそのパターン加工に用いられる条件(溶媒、温度など)に耐えるものが用いられる。さらに寸法安定性に優れていることが好ましい。更に詳しくは、非磁性基板102はガラス、またはアルミニウムを母材としたもの、シリコン単結晶基板などが用いられる。
The
中間金属層104は非磁性体金属であればよく、導電性であるのが好ましい。中間金属層104は、化学安定性の観点からRu、Os、Pt、Pd、Ir、Rh、Au、これらを主成分とする合金を用いて形成することができる。
The
中間金属層104の形成は、スパッタ法(DCマグネトロンスパッタ法、RFマグネトロンスパッタ法などを含む)、真空蒸着法など当該技術において知られている任意の方法を用いて実施することができる。中間金属層は、通常0.1nm以上20nm以下の膜厚を有する。このような範囲内の膜厚とすることによって、磁気記録層の磁気特性や電磁変換特性を劣化させることなしに、高密度記録に必要な特性を磁気記録層に付与することが可能となる。
The formation of the
本発明において、任意選択的に、さらに基板102と中間金属層104との間に、磁気記録層の結晶構造を制御してその性能を向上させるための非磁性下地層、軟磁性裏打ち層(SUL層)、および/またはシード層(いずれも図示せず)を設けてもよい。
In the present invention, optionally, a nonmagnetic underlayer or soft magnetic underlayer (SUL) for controlling the crystal structure of the magnetic recording layer to improve its performance between the
非磁性下地層は、Ti、またはCrTi合金のようなCrを含む非磁性材料を用いて形成することができる。 The nonmagnetic underlayer can be formed using a nonmagnetic material containing Cr, such as Ti or CrTi alloy.
SUL層は、磁気記録層に垂直方向磁界を集中させるための層である。SUL層に用いることのできる軟磁性材料は、FeTaC、センダスト(FeSiAl)合金などの結晶性材料;FeTaC、CoFeNi、CoNiPなどの微結晶性材料;またはCoZrNd、CoZrNb、CoTaZrなどのCo合金を含む非晶質材料を含む。SUL層の膜厚は、記録に使用する磁気ヘッドの構造や特性によって最適値が変化するが、おおむね10nm以上500nm以下程度であることが、生産性の観点から望ましい。 The SUL layer is a layer for concentrating the perpendicular magnetic field on the magnetic recording layer. Soft magnetic materials that can be used for the SUL layer include crystalline materials such as FeTaC and Sendust (FeSiAl) alloys; microcrystalline materials such as FeTaC, CoFeNi, and CoNiP; Contains crystalline material. Although the optimum value of the film thickness of the SUL layer varies depending on the structure and characteristics of the magnetic head used for recording, it is preferably about 10 nm to 500 nm from the viewpoint of productivity.
シード層は磁気記録層の結晶構造を制御するための層である。シード層の形成に用いることのできる材料は、NiFeAl、NiFeSi、NiFeNb、NiFeB、NiFeNbB、NiFeMo、NiFeCrなどのようなパーマロイ系材料;CoNiFe、CoNiFeSi、CoNiFeB、CoNiFeNbなどのようなパーマロイ系材料にCoをさらに添加した材料;Co;あるいはCoB,CoSi,CoNi,CoFeなどのCo基合金を含む。シード層は磁気記録層の結晶構造を制御するのに充分な膜厚を有することが望ましく、通常の場合、3nm以上50nm以下の膜厚を有することが望ましい。 The seed layer is a layer for controlling the crystal structure of the magnetic recording layer. Materials that can be used to form the seed layer include permalloy materials such as NiFeAl, NiFeSi, NiFeNb, NiFeB, NiFeNbB, NiFeMo, and NiFeCr; Co to permalloy materials such as CoNiFe, CoNiFeSi, CoNiFeB, and CoNiFeNb Furthermore, the added material; Co; or Co-based alloys such as CoB, CoSi, CoNi, CoFe and the like are included. The seed layer desirably has a film thickness sufficient to control the crystal structure of the magnetic recording layer. In general, the seed layer desirably has a film thickness of 3 nm to 50 nm.
前述の下地層、SUL層、およびシード層の形成は、スパッタ法(DCマグネトロンスパッタ法、RFマグネトロンスパッタ法などを含む)、真空蒸着法など当該技術において知られている任意の方法を用いて実施することができる。 The above-described underlayer, SUL layer, and seed layer are formed using any method known in the art such as sputtering (including DC magnetron sputtering, RF magnetron sputtering, etc.), vacuum deposition, etc. can do.
(磁気記録層形成工程)
次いで、磁気記録材料層113を、中間金属層104の上に形成する。磁気記録材料層113は、後述する方法により一部除去され、磁気記録を行う複数の磁性体記録要素103を形成する。
(Magnetic recording layer formation process)
Next, the magnetic
磁気記録材料層113は、垂直磁気記録を行うために、磁気記録材料層113の材料の磁化容易軸(六方最密充填(hcp)構造のc軸)が、記録媒体表面(すなわち情報記録媒体用基板の主平面)に垂直方向に配向していることが必要である。
In order to perform perpendicular magnetic recording, the magnetic
磁気記録材料層113に用いることのできる磁性材料は、たとえばCoPt、CoCrPt、CoCrPtB、CoCrPtTaなどの合金材料を含む。磁気記録材料層113は、好適には、少なくともCoとPtを含む合金の強磁性材料を用いて形成することができる。あるいはまた、ディスクリートトラック媒体を形成する場合には、非磁性酸化物または非磁性窒化物のマトリクス中に磁性結晶粒子が分散されているグラニュラー構造を有する材料を用いて、磁気記録材料層113を形成してもよい。用いることができるグラニュラー構造を有する材料は、CoPt−SiO2、CoCrPtO、CoCrPt−SiO2、CoCrPt−Al2O3、CoPt−AlN、CoCrPt−Si3N4などを含むが、これらに限定されるものではない。グラニュラー構造を有する材料を用いた場合、磁気記録材料層113内で近接する磁性結晶粒間の磁気的分離を促進し、ノイズの低減、SNRの向上および記録分解能の向上といった磁気記録特性の改善を図ることができる。
Magnetic materials that can be used for the magnetic
磁気記録材料層113の膜厚(すなわち、磁気記録層の膜厚)は、特に限定されるものではない。しかしながら、生産性および記録密度向上の観点から、磁気記録材料層113は、好ましくは30nm以下、より好ましくは15nm以下の膜厚を有する。磁気記録材料層113の形成は、スパッタ法(DCマグネトロンスパッタ法、RFマグネトロンスパッタ法などを含む)、真空蒸着法など当該技術において知られている任意の方法を用いて実施することができる。
The thickness of the magnetic recording material layer 113 (that is, the thickness of the magnetic recording layer) is not particularly limited. However, from the viewpoint of improving productivity and recording density, the magnetic
(非金属層形成工程)
次に、上記磁気記録材料層113の上に、非金属材料層115を形成する。非金属材料層115は、後述する方法により磁気記録材料層113とともに一部除去され、磁性体記録要素103の上部表面を保護する非金属層105を形成する。
(Non-metal layer forming process)
Next, a
非金属材料層115は、表面で有機金属の還元反応が起こりにくい非金属材料であればよく、カーボン(アモルファスカーボンなど)、あるいは磁気記録媒体保護膜用の材料として知られている種々の薄膜材料を用いて形成することができる。
The
非金属材料層115の形成は、スパッタ法(DCマグネトロンスパッタ法、RFマグネトロンスパッタ法などを含む)、真空蒸着法、CVD法など当該技術において知られている任意の方法を用いて実施することができる。非金属材料層115の膜厚は、特に限定されるものではないが、得られる磁気記録媒体の高密度化などの観点から2〜15nmが好ましい。
The formation of the
(非金属層及び磁気記録層の一部除去工程)
次いで、図示しない任意の方法により、磁気記録材料層113および非金属材料層115の一部を除去して磁性体記録要素103を形成し、かつ中間金属層104を露出させる(図1(2))。
(Partial removal process of non-metal layer and magnetic recording layer)
Next, the magnetic
磁気記録材料層113および非金属材料層115の一部を除去する方法には、ドライエッチング法など当該技術において知られている任意の方法を用いて実施することができる。ドライエッチングに用いるガスは、当該磁気記録材料層113および/または非金属材料層115に用いる材料によって、当業者が適宜選択することができる。当該除去工程は、少なくとも中間金属層104が露出するまで行われる。
As a method for removing a part of the magnetic
また、当該除去工程を所定のパターンに沿って行うことにより、所望の区画に分離された磁性体記録要素103およびその上部表面を保護する非金属層105を形成することができる。例えば、上記非金属材料層115の上に任意にマスク層(図示せず)を設け、該マスク層にフォトリソグラフ法および/またはナノインプリント法などの当該技術において知られている任意の方法により所望のパターンを転写後、ドライエッチングにより磁気記録材料層113および非金属材料層115の一部を除去し、所望のパターンを有する空隙により分離された磁性体記録要素103および非金属層105を形成してもよい。例えば、本発明では、ディスクリートトラック媒体の場合、トラック幅が15〜50nmの磁性体記録要素103を15〜50nmの間隔で分離して形成することができる。また、パターン媒体の場合には、ビット径が5〜30nmの大きさの磁性体記録要素を5〜30nmの間隔で分離して形成することができる。
Further, by performing the removal step along a predetermined pattern, it is possible to form the
(非磁性体金属の充填工程)
前記磁性体記録要素103および非金属層105を分離する空隙に露出する中間金属層104の上で超臨界流体に溶解した有機金属化合物を選択的に還元させて、非磁性体金属層106を形成する。
(Non-magnetic metal filling process)
The organometallic compound dissolved in the supercritical fluid is selectively reduced on the
還元されて非磁性体金属層106を形成する有機金属化合物には、銅、クロム、チタン、ニオブ、タンタルなどを中心金属とする有機金属化合物が含まる。好ましくは、該有機金属化合物は、前述の金属を含む金属アセチルアセトナート、金属アセテート、金属アセチルアセテート、シクロオクタジエンジメチル金属、金属ヘキサフルオロアセチルアセトナート、金属ジイソブチリルメタナートを含む。
The organometallic compound that is reduced to form the
本発明に用いることができる超臨界流体は、前記有機金属化合物を溶解し、かつその中で該有機金属化合物の還元反応が進行するものであれば特に限定されるものではなく、二酸化炭素(CO2)、水、エタン、プロパン、ブタン、ヘプタン、ジメチルエーテル、エタノールなどの既知の超臨界流体を用いることができる。操作性、超臨界流体としての溶媒能、および/または経済性などの観点から、CO2が好ましい。 The supercritical fluid that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it dissolves the organometallic compound and the reduction reaction of the organometallic compound proceeds therein. Carbon dioxide (CO 2 ) Known supercritical fluids such as water, ethane, propane, butane, heptane, dimethyl ether and ethanol can be used. From the viewpoints of operability, solvent ability as a supercritical fluid, and / or economy, CO 2 is preferable.
さらに、有機金属化合物の還元反応を促進させるため、水素などの還元剤を前記超臨界流体に添加してもよい。還元剤は水素が好ましい。添加する還元剤の量は超臨界流体に対して 10ppm〜2,000ppmが好ましい。 Further, a reducing agent such as hydrogen may be added to the supercritical fluid in order to promote the reduction reaction of the organometallic compound. The reducing agent is preferably hydrogen. The amount of reducing agent added is relative to the supercritical fluid. 10 ppm to 2,000 ppm is preferred.
図2は、本実施形態に用いられる超臨界流体による非磁性体金属の充填装置の概要である。以下、超臨界流体を用いた非磁性体金属の選択的堆積工程の好ましい実施形態を、図2を参照に、さらに具体的に述べる。 FIG. 2 is an outline of a nonmagnetic metal filling apparatus using a supercritical fluid used in the present embodiment. Hereinafter, a preferred embodiment of the non-magnetic metal selective deposition process using a supercritical fluid will be described in more detail with reference to FIG.
(1)サイホン式の高圧容器201に入れられた液体CO2を高圧容器201から取り出し、高圧ポンプ204で反応チャンバー207に供給する。ここで、取り出したCO2の一部が取り出しの際に減圧されて気化している場合には、取り出したCO2を冷却ユニット203で完全に液化させてもよい。有機金属化合物の還元反応を促進させるために、超臨界流体に少量の水素(還元剤)を添加する場合には、混合装置205を通して、水素(還元剤)を液体CO2に混合してもよい。
(1) Liquid CO 2 contained in a siphon type
(2)反応チャンバー207に、上記工程により形成した、所望のパターンを有する空隙により分離された磁性体記録要素103および非金属層105を設けた加工媒体1200および適量の有機金属化合物を設置する。
(2) In the
(3)前記反応チャンバー207を液体CO2で満たし、バルブ206aと206bを閉じた後、ヒータ208にて加熱し、超臨界CO2流体を生成する。加熱温度は150〜300℃、反応チャンバー内の圧力は10〜15MPaが好ましい。圧力は、反応チャンバーに設けられた圧力計(図示せず)の値を基準に、CO2の加熱により内部の圧力が目的の圧力より高くなった場合には、バルブ206bを開け、圧力調整器209にて所望の圧力に調整してもよい。
(3) The
(4)反応チャンバー207内の有機金属化合物は、超臨界CO2流体に徐々に溶解し、加工媒体1200と接触する。超臨界流体は表面張力がゼロであるため(非特許文献1)、加工媒体1200表面に形成された微細なパターンを有する空隙であっても均一に浸入することができる。そして、超臨界CO2流体に溶解している有機金属化合物が導電性の中間金属層104と接触し、有機金属化合物の還元反応が中間金属層104上で優先的に開始される。一方、磁性体記録要素103の上部表面に設けられた非金属層105上では、有機金属化合物の還元反応が進行しないため、非磁性体金属は堆積しない。その結果、隣接する前記磁性体記録要素103および非金属層105の間に露出する中間金属層104上のみに、選択的に非磁性体金属層106を形成させることができる。
(4) The organometallic compound in the
また、超臨界CO2流体を利用した金属充填装置は、図2に示すバッチ式の構成に限らず、例えば超臨界CO2流体をフローするタイプ(図示せず)でも良い。 Further, the metal filling apparatus using the supercritical CO 2 fluid is not limited to the batch type configuration shown in FIG. 2, and may be, for example, a type (not shown) that flows the supercritical CO 2 fluid.
さらに、任意選択的に、このようにして得られた磁気記録媒体1300の表面を、ポリッシュして、基板表面形状を整えてもよい。
Further, optionally, the surface of the
最後に、任意選択的に、非金属層105および非磁性体層107を覆うように、保護層、および/または潤滑剤層を形成してもよい。保護層は、その下にある磁気記録層以下の各構成層を保護するための層である。保護層は、カーボン(アモルファスカーボンなど)、あるいは磁気記録媒体保護膜用の材料として知られている種々の薄膜材料を用いて形成することができる。保護層は、一般的にスパッタ法(DCマグネトロンスパッタ法、RFマグネトロンスパッタ法などを含む)、真空蒸着法、CVD法などを用いて形成することができる。
Finally, a protective layer and / or a lubricant layer may be optionally formed so as to cover the
また、潤滑剤層は、記録/読み出し用ヘッドが磁気記録媒体に接触している際の潤滑を付与するための層であり、たとえば、パーフルオロポリエーテル系の液体潤滑剤、または当該技術において知られている種々の液体潤滑剤材料を使用して形成することができる。液体潤滑剤層は、ディップコート法、スピンコート法などの当該技術において知られている任意の塗布方法を用いて形成することができる。 The lubricant layer is a layer for providing lubrication when the recording / reading head is in contact with the magnetic recording medium. For example, the lubricant layer is a perfluoropolyether liquid lubricant or known in the art. It can be formed using a variety of liquid lubricant materials. The liquid lubricant layer can be formed using any coating method known in the art such as a dip coating method or a spin coating method.
(実施例1)
φ65mmで、厚さ0.635mmの公称寸法2.5インチのシリコン基板102を、洗浄・乾燥後、主平面上に、スパッタ法を用いて、膜厚2nmのCrTiからなる下地層、膜厚40nmのCoZrNdからなるSUL層、膜厚16nmのCoNiFeSiからなるシード層、膜厚12nmのRuからなる中間金属層104を形成し、その後、膜厚20nmのCoCrPt−SiO2系磁気記録材料層113、膜厚10nmのアモルファスカーボン非金属材料層115を形成して被加工出発媒体1100とした。
(Example 1)
A
この被加工出発媒体1100表面に、ナノプリント法を用いてパターン状のレジスト層を形成した。最初に、被加工出発媒体1100表面に、スピンオングラス(SOG)と呼ばれるレジストをスピンコートした。得られた塗膜に対して、120秒間にわたって、電鋳で作製したNi製スタンパーを圧力15kN/cm2(150MPa)で押圧し、凹凸パターンを有するレジスト層を形成した。レジスト層の凸部における膜厚は50nmであった。続いて、レジスト層のパターン凹部に残存するSOG残膜を酸素アッシングにより除去して、非金属材料層115を露出させた。次いでArミリングによって露出した非金属材料層115およびその下にある磁気記録材料層113を除去して、複数の磁性体記録要素103を形成した。ここで、Arミリングの終点は、エンドポイントモニターを用いて中間金属層104の露出を確認することによって決定した。Ruが化学的に安定であることからも、中間金属層104としてRuを用いることが有利である。得られた複数の磁性体記録要素103のそれぞれは、直径20nmを有するドットであり、20nmの間隔で配置された。
A patterned resist layer was formed on the surface of the starting medium 1100 using a nanoprint method. First, a resist called spin-on-glass (SOG) was spin-coated on the surface of the starting medium 1100 to be processed. A Ni stamper produced by electroforming was pressed at a pressure of 15 kN / cm 2 (150 MPa) over 120 seconds against the obtained coating film to form a resist layer having a concavo-convex pattern. The film thickness at the convex portion of the resist layer was 50 nm. Subsequently, the SOG remaining film remaining in the pattern recess of the resist layer was removed by oxygen ashing to expose the
次いで、図2に示した超臨界流体による非磁性体金属の充填装置を用いて、上記で得られた加工媒体1200の露出した中間金属層104上に非磁性体金属を堆積させた。詳細には、2.5Lの容積を持つ反応チャンバー207中のテフロン(登録商標)製の支持冶具に加工媒体1200を10枚設置し、同時に、銅(II)アセチルアセトナート10gを含むテフロン(登録商標)製ビーカーも反応チャンバー207内に設置した。銅(III)アセチルアセトナートの量は10gに限らず、磁性体記録要素103を分離するパターン状に形成された空隙を還元された金属銅が十分に充填できる量であれば良い。反応チャンバー207を密閉後、バルブ206aを開き、40℃、7.4MPaの水素ガスを溶解させた液体CO2で反応チャンバー207を満たした。その後、加熱用ヒータ208によりチャンバー内温度を230℃まで上昇させて、超臨界CO2流体を生成した。このときの圧力は12MPaであった。当該温度および圧力を60秒間にわたって保持し、加工媒体1200の磁性体記録要素103間の空隙に金属銅を充填した。
Next, the nonmagnetic metal was deposited on the exposed
その後、反応チャンバー207を150℃まで降温し、バルブ206bおよび圧力調整器209を通してCO2を排気した。
Thereafter, the temperature of the
次いで、表面を平坦化するためにArガスによるバックエッチングを行い、表面の算術平均粗さRa(JIS B0601:2001)を0.2nm以下にするように調整した。さらに、この上にアモルファスカーボン(a−C)からなる膜厚3nmの保護層を形成した。最後に、ディップ法を用いて、潤滑剤からなる膜厚2nmの潤滑剤層を形成し、磁気記録媒体を得た。 Subsequently, back etching with Ar gas was performed to flatten the surface, and the surface arithmetic average roughness Ra (JIS B0601: 2001) was adjusted to 0.2 nm or less. Further, a 3 nm thick protective layer made of amorphous carbon (a-C) was formed thereon. Finally, a 2 nm thick lubricant layer made of a lubricant was formed using a dip method to obtain a magnetic recording medium.
以上述べた方法により短時間で、浮上安定性の高い平滑表面が得られ、この結果、安価で、しかも信頼性の高い磁気記録媒体が得られた。なお、浮上安定性は、圧電素子を搭載した試験用ヘッドを磁気記録媒体上で走行させ、磁気記録媒体凸部に衝突した際の圧電素子からの信号が、回転速度がどの速度まで減速すると出てくるのかを調べることによった(アバランシェ試験)。 By the method described above, a smooth surface with high flying stability was obtained in a short time, and as a result, an inexpensive and highly reliable magnetic recording medium was obtained. The flying stability is obtained when the rotational speed of the signal from the piezoelectric element when the test head equipped with the piezoelectric element travels on the magnetic recording medium and collides with the convex part of the magnetic recording medium is reduced. By investigating what is coming (avalanche test).
(実施例2)
実施例1で述べた銅(II)アセチルアセトナートの代わりに、クロム(III)アセチルアセトナート、チタン(III)アセチルアセトナート、ニオブ(III)アセチルアセトナート、タンタル(III)アセチルアセトナートをそれぞれ用い、加工媒体1200表面にパターン状に形成された空隙に金属チタン、金属クロム、金属チタン、金属ニオブ、金属タンタルをそれぞれ充填した。他の条件は実施例1と同じである。この場合にも、良好な浮上安定性を示した。
(Example 2)
Instead of copper (II) acetylacetonate described in Example 1, chromium (III) acetylacetonate, titanium (III) acetylacetonate, niobium (III) acetylacetonate, and tantalum (III) acetylacetonate, respectively. The voids formed in a pattern on the surface of the
102 基板
103 磁性体記録要素
104 中間金属層
105 非金属層
106 非磁性体金属層
113 磁気記録材料層
115 非金属材料層
1100 被加工出発媒体
1200 加工媒体
1300 磁気記録媒体
201 高圧容器
203 冷却ユニット
204 高圧ポンプ
205 混合装置
206a バルブ
206b バルブ
207 反応チャンバー
208 ヒータ
209 圧力調整器
102
Claims (6)
中間金属層の上に磁気記録材料層を形成する工程と、
磁性体材料層の上に非金属材料層を形成する工程と、
非金属材料層及び磁気記録材料層の一部を除去して複数の磁性体記録要素を形成し、かつ中間金属層を露出させる工程と
非磁性体金属の有機金属化合物を溶解した超臨界流体を用い、前記有機金属化合物を金属に還元することで、露出した中間金属層の上に非磁性体金属材料を選択的に堆積し、前記複数の磁性体記録要素が非磁性体金属材料で分離された磁気記録層を形成する工程と
を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 Forming an intermediate metal layer on the substrate;
Forming a magnetic recording material layer on the intermediate metal layer;
Forming a non-metallic material layer on the magnetic material layer;
Removing a part of the non-metallic material layer and the magnetic recording material layer to form a plurality of magnetic recording elements and exposing the intermediate metal layer; and a supercritical fluid in which the organometallic compound of the non-magnetic metal is dissolved. And reducing the organometallic compound to a metal, thereby selectively depositing a non-magnetic metal material on the exposed intermediate metal layer, and separating the plurality of magnetic recording elements with the non-magnetic metal material. And a step of forming a magnetic recording layer.
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