JP4871809B2 - Patterned media, method for manufacturing magnetic recording medium, and method for manufacturing substrate - Google Patents

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Description

本発明は、パターンドメディアに関するものである。また、本発明は磁気記録媒体の製造方法に関するものであり、特に情報記録媒体として利用される磁気記録媒体に関するものである。また、本発明は、基体の製造方法に関するものである。   The present invention relates to patterned media. The present invention also relates to a method for manufacturing a magnetic recording medium, and more particularly to a magnetic recording medium used as an information recording medium. The present invention also relates to a method for manufacturing a substrate.

近年の情報処理量の飛躍的な増大に伴って、情報記録媒体として広く使用されている磁気記録媒体においては大幅な大容量化が求められている。特にハードディスクにおいてはこれまで微細加工技術や信号処理技術の進歩などに支えられ、大幅な大容量・高記録密度化を実現してきた。しかしながら昨今では、磁化を基板面内方向に記録する従来の面内記録方式では熱揺らぎの問題により物理的限界とされていた200Gbit/in2前後の記録密度が近づきつつあり、記録密度の上昇スピードも緩やかなものとなっていた。最近になって、熱揺らぎの問題に対して強いとされる、磁化を基板垂直方向に記録する方式、いわゆる垂直記録方式のハードディスクが製品化されたことで、今後も更なる記録密度の向上が実現するものと期待されている。 With the dramatic increase in information processing amount in recent years, a large increase in capacity is required for magnetic recording media widely used as information recording media. In particular, hard disks have been greatly increased in capacity and recording density, supported by advances in microfabrication technology and signal processing technology. However, in recent years, the recording density of about 200 Gbit / in 2, which has been a physical limit due to the problem of thermal fluctuation, is approaching in the conventional in-plane recording method in which magnetization is recorded in the in-plane direction of the substrate. Was also moderate. Recently, with the commercialization of a so-called perpendicular recording type hard disk, which is considered to be strong against the problem of thermal fluctuation, a method of recording magnetization in the direction perpendicular to the substrate, further improvement in recording density will continue. It is expected to be realized.

ところが今後の更なる高密度化に対しては、ノイズの増加が大きな問題となっている。すなわち高記録密度化による記録ビットの微細化に伴い、磁性粒子の形状やサイズのばらつきがノイズの原因となって記録再生特性を劣化させる問題がある。これを解決するには、隣接する磁性粒子間の交換相互作用の低減や、磁性粒子のサイズの微細化や形状の均一化が有効であると考えられている。   However, an increase in noise is a big problem for further higher density in the future. That is, as recording bits become finer due to higher recording density, there is a problem that variations in the shape and size of magnetic particles cause noise and deteriorate recording and reproduction characteristics. In order to solve this, it is considered that reduction of exchange interaction between adjacent magnetic particles, miniaturization of the size of the magnetic particles, and uniformity of the shape are effective.

特に微細加工技術を利用して磁性粒子の配列まで制御することで、形状及びサイズの揃った磁性粒子を規則的に配列させたものはパターンド媒体と呼ばれ、1Tbit/in2級の記録密度を有する超高密度記録媒体の実現が可能であるとして注目されている。 In particular, by controlling the arrangement of magnetic particles using microfabrication technology, regularly arranged magnetic particles having the same shape and size are called patterned media, and the recording density is 1 Tbit / in 2 grade. Attention has been focused on the possibility of realizing an ultra-high density recording medium having

このようなパターンド媒体を作製するには、磁性層に対してエッチングなどの加工を施して形状及びサイズの揃った規則配列した磁性粒子を作製する方法(特許文献1)が挙げられる。
特開平9−297918号公報
In order to produce such a patterned medium, there is a method (Patent Document 1) in which a magnetic layer is subjected to processing such as etching to produce regularly arranged magnetic particles having a uniform shape and size.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-297918

しかしながら、磁性層をエッチングすることにより、当該磁性層にダメージを与えてしまう場合がある。
そこで、本発明は、磁性層をエッチングにより分離する必要のない新規なパターンドメディア、及び磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。磁気記録媒体には、いわゆるハードディスクドライブに用いられる磁気記録層や、量子ドットなどの磁気メモリも含まれる。
However, etching the magnetic layer may damage the magnetic layer.
Therefore, an object of the present invention is to provide a novel patterned medium that does not require the magnetic layer to be separated by etching, and a method for manufacturing the magnetic recording medium. Magnetic recording media include magnetic recording layers used in so-called hard disk drives and magnetic memories such as quantum dots.

第1の本発明に係るパターンドメディアは、磁気記録層を含み構成されるパターンドメディアであって、基板上に複数の凸形状部材がアレイ状に設けられており、前記凸形状部材は、前記基板に平行な面での断面積が該基板に向かって小さくなる形状を有しており、且つ前記凸形状部材の上面部には、隣接する該上面部間で接触しないように前記磁気記録層が設けられていることを特徴とする。   The patterned medium according to the first aspect of the present invention is a patterned medium including a magnetic recording layer, wherein a plurality of convex members are provided in an array on a substrate, and the convex members are The magnetic recording has a shape in which a cross-sectional area in a plane parallel to the substrate decreases toward the substrate, and the upper surface portion of the convex member is not in contact with the adjacent upper surface portion. A layer is provided.

第2の本発明に係る基体の製造方法は、基板上に、下地層と被陽極酸化層とを、該基板側からこの順に有する部材を用意する工程、該部材に、陽極酸化処理により孔を形成すると共に、前記下地層の酸化物を該孔内において、該部材の外側に向かって成長させる工程、前記孔の孔径を拡大する工程、該孔径を拡大処理された前記部材を更に陽極酸化処理し、前記下地層の酸化物を該孔内において、該部材の外側に向かって更に成長させる工程を有することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for producing a substrate, comprising: preparing a member having an underlayer and an anodized layer on a substrate in this order from the substrate side; and forming holes in the member by anodization. Forming and growing the oxide of the underlayer toward the outside of the member in the hole, expanding the hole diameter of the hole, and further anodizing the member having the hole diameter expanded And a step of further growing the oxide of the underlayer in the hole toward the outside of the member.

第3の本発明に係る基体の製造方法は、基板上に、中間層を介して酸化層を有する部材を用意する工程、前記中間層の側面が所定間隔で露出するように該部材に溝を形成し、前記中間層の側面が膨らむように陽極酸化処理する工程、前記溝に充填物を埋め込むことにより、該基板側に向かって先細りした形状部を有する基体を得る工程を有することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for producing a substrate, comprising: preparing a member having an oxide layer on a substrate via an intermediate layer; and forming grooves in the member so that side surfaces of the intermediate layer are exposed at a predetermined interval. Forming and anodizing so that a side surface of the intermediate layer swells, and embedding a filler in the groove to obtain a substrate having a shape portion tapered toward the substrate side. To do.

第4の本発明に係る基体の製造方法は、基板上に、酸化処理により体積が膨張する材料からなる層を配置する工程、該層上に、該基板から離れる方向に先細り形状を有する複数の凸状部材を設ける工程、前記層を酸化処理することにより、該凸状部材間に、前記材料の酸化物を成長させる工程を有することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a substrate manufacturing method comprising: a step of disposing a layer made of a material whose volume is expanded by oxidation treatment on a substrate; and a plurality of tapering shapes in the direction away from the substrate on the layer. Providing a projecting member, and oxidizing the layer to grow an oxide of the material between the projecting members.

第5の本発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、インプリント法を用いて、基板上に、該基板側に向かって先細りしている形状を有する複数の凸状部材を形成する工程、前記凸状部材の上面側に磁気記録のための磁性層を設ける工程を有することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a magnetic recording medium, comprising: forming a plurality of convex members having a shape tapered toward a substrate on the substrate using an imprint method; It has the process of providing the magnetic layer for magnetic recording on the upper surface side of a convex-shaped member, It is characterized by the above-mentioned.

第6の本発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、基板上に下地層及び該下地層の上に多孔質膜を設ける工程と、該多孔質膜の底部より該下地層の酸化物を、該基板に対して垂直方向に成長させる工程と、該多孔質膜の少なくとも一部を除去して前記基板上に該下地層と該下地層の酸化物から成る突起物を得る工程と、該突起物の上部に磁性体を配置する工程を含むことを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a magnetic recording medium, comprising: providing a base layer on a substrate and a porous film on the base layer; and an oxide of the base layer from the bottom of the porous film. Growing in a direction perpendicular to the substrate, removing at least a part of the porous film to obtain a protrusion made of the underlayer and the oxide of the underlayer on the substrate, and the protrusion It includes a step of arranging a magnetic body on the top of the object.

本発明によれば、新規なパターンドメディア、及び磁気記録媒体の製造方法等が提供される。
また、本発明によれば、空間的に分離した磁性膜を得ることができる。
According to the present invention, a novel patterned medium, a method for manufacturing a magnetic recording medium, and the like are provided.
In addition, according to the present invention, a spatially separated magnetic film can be obtained.

なお、前記凸部材の形状を後述するように逆テーパ状にすれば、当該凸部材の側面に磁性材料が付着することを低減することができる。   In addition, if the shape of the said convex member is made into a reverse taper shape so that it may mention later, it can reduce that a magnetic material adheres to the side surface of the said convex member.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係るパターンドメディアは、磁気記録層を含み構成されるパターンドメディアに関するものである。具体的には、基板上に複数の凸形状部材がアレイ状に設けられており、前記凸形状部材は、前記基板に平行な面での断面積が該基板に向かって小さくなる形状を有している。そして、前記凸形状部材の上面部には、隣接する該上面部間で接触しないように前記磁気記録層が設けられていることを特徴とする。
The present invention will be described in detail below.
The patterned medium according to the present invention relates to a patterned medium including a magnetic recording layer. Specifically, a plurality of convex members are provided in an array on the substrate, and the convex members have a shape in which a cross-sectional area in a plane parallel to the substrate decreases toward the substrate. ing. Further, the magnetic recording layer is provided on the upper surface portion of the convex member so as not to contact between the adjacent upper surface portions.

前記凸形状部材が酸化物、樹脂、あるいは金属からなることが好ましい。
前記凸形状部材は、30nm未満の高さであることが好ましい。
前記凸形状部材は、5nm以上29nm以下の高さであることが好ましい。
It is preferable that the convex member is made of an oxide, a resin, or a metal.
The convex member preferably has a height of less than 30 nm.
The convex member preferably has a height of 5 nm to 29 nm.

隣接する前記凸形状部材の前記上面部同士の高さの差が5nm未満となるように、隣接する前記凸形状部材間の高さが揃っていることが好ましい。
前記凸形状部材の前記上面部上には、配向膜を介して、前記磁気記録層が設けられていることが好ましい。
It is preferable that the heights between the adjacent convex members are aligned so that the difference in height between the upper surface portions of the adjacent convex members is less than 5 nm.
It is preferable that the magnetic recording layer is provided on the upper surface portion of the convex member via an alignment film.

前記基板と前記凸形状部材との間には、軟磁性層が設けられていることが好ましい。
前記凸形状部材の側面には、前記磁気記録層が設けられていないことが好ましい。
複数の前記凸形状部材の間の前記基板上には、前記磁気記録層を構成する材料が設けられていることが好ましい。
It is preferable that a soft magnetic layer is provided between the substrate and the convex member.
It is preferable that the magnetic recording layer is not provided on a side surface of the convex member.
It is preferable that a material constituting the magnetic recording layer is provided on the substrate between the plurality of convex members.

本発明に係る基体の製造方法は、以下の工程を有することを特徴とする。
(a)まず、基板上に、下地層と被陽極酸化層とを、該基板側からこの順に有する部材を用意する工程、
(b)該部材に、陽極酸化処理により孔を形成すると共に、前記下地層の酸化物を該孔内において、該部材の外側に向かって成長させる工程、
(c)前記孔の孔径を拡大する工程、該孔径を拡大処理された前記部材を更に陽極酸化処理し、前記下地層の酸化物を該孔内において、該部材の外側に向かって更に成長させる工程。
The substrate manufacturing method according to the present invention includes the following steps.
(A) First, a step of preparing a member having an underlayer and an anodized layer on a substrate in this order from the substrate side;
(B) forming a hole in the member by anodic oxidation, and growing the oxide of the base layer in the hole toward the outside of the member;
(C) The step of enlarging the hole diameter of the hole, the member subjected to the enlargement process of the hole diameter is further anodized, and the oxide of the underlayer is further grown in the hole toward the outside of the member. Process.

前記陽極酸化処理による前記下地層の酸化物の生成と前記孔径を拡大する処理とを繰り返すことが好ましい。
前記孔内に成長する前記下地層の酸化物の形状は、該酸化物の該基板平面に平行な方向の断面積が、該基板に向かって小さくなっていることが好ましい。
It is preferable to repeat the generation of the oxide of the underlayer by the anodizing treatment and the treatment for expanding the pore diameter.
As for the shape of the oxide of the foundation layer grown in the hole, it is preferable that the cross-sectional area of the oxide in a direction parallel to the substrate plane is smaller toward the substrate.

前記酸化物の形状は、逆テーパ形状をしていることが好ましい。
前記酸化物上に磁性膜を設けることが好ましい。
前記酸化物上に磁性膜を設けた後、あるいはその前に、基板上に形成されている複数の前記下地層の酸化物間に存在する陽極酸化処理された被陽極酸化層を除去することが好ましい。
The shape of the oxide is preferably an inversely tapered shape.
It is preferable to provide a magnetic film on the oxide.
Removing or anodizing the anodized layer present between the oxides of the plurality of underlying layers formed on the substrate after or before providing the magnetic film on the oxide; preferable.

また、本発明に係る基体の製造方法は、基板上に、中間層を介して酸化層を有する部材を用意する工程、前記中間層の側面が所定間隔で露出するように該部材に溝を形成する工程を有する。更に、前記中間層の側面が膨らむように陽極酸化処理する工程、前記溝に充填物を埋め込むことにより、該基板側に向かって先細りした形状部を有する基体を得る工程を有することを特徴とする。   The substrate manufacturing method according to the present invention includes a step of preparing a member having an oxide layer on the substrate via an intermediate layer, and forming grooves in the member so that side surfaces of the intermediate layer are exposed at predetermined intervals. The process of carrying out. And a step of anodizing the side surface of the intermediate layer so as to swell, and a step of obtaining a base body having a tapered shape toward the substrate side by embedding a filler in the groove. .

前記部材は、前記基板上に、該基板側から、第1の酸化層と、前記中間層と、前記酸化層である第2の酸化層とを有することが好ましい。
さらに、本発明に係る基体の製造方法は、基板上に、酸化処理により体積が膨張する材料からなる層を配置する工程、該層上に、該基板から離れる方向に先細り形状を有する複数の凸状部材を設ける工程を有する。そして、前記層を酸化処理することにより、該凸状部材間に、前記材料の酸化物を成長させる工程を有することを特徴とする。
It is preferable that the member has a first oxide layer, the intermediate layer, and a second oxide layer as the oxide layer on the substrate from the substrate side.
Furthermore, the method for manufacturing a substrate according to the present invention includes a step of disposing a layer made of a material whose volume is expanded by an oxidation treatment on a substrate, and a plurality of protrusions having a tapered shape in a direction away from the substrate on the layer. Providing a step-like member. And it has the process of growing the oxide of the said material between this convex-shaped member by oxidizing the said layer, It is characterized by the above-mentioned.

前記基板上の凸状部材は、インプリント法により形成されていることが好ましい。
前記材料の酸化物を成長させた後、前記酸化物上に、磁性膜を積層することが好ましい。
The convex member on the substrate is preferably formed by an imprint method.
After growing the oxide of the material, it is preferable to stack a magnetic film on the oxide.

前記磁性膜を積層した後、前記凸状部材を除去することが好ましい。
前記凸状部材を除去した後、前記磁性膜を前記酸化物上に形成することが好ましい。
本発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、磁気記録媒体の製造方法であって、以下の工程を有することを特徴とする。インプリント法を用いて、基板上に、該基板側に向かって先細りしている形状を有する複数の凸状部材を形成する工程と、前記凸状部材の上面側に磁気記録のための磁性層を設ける工程である。
It is preferable to remove the convex member after laminating the magnetic films.
It is preferable to form the magnetic film on the oxide after removing the convex member.
A method for manufacturing a magnetic recording medium according to the present invention is a method for manufacturing a magnetic recording medium, and includes the following steps. A step of forming a plurality of convex members having a shape tapered toward the substrate side on the substrate by using an imprint method; and a magnetic layer for magnetic recording on an upper surface side of the convex member. It is a process of providing.

前記凸状部材上に、配向層を介して、前記磁性層を設けることが好ましい。
また、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、以下の(a)から(d)の工程を有することを特徴とする。
(a)基板上に下地層及び該下地層の上に多孔質膜を設ける工程
(b)該多孔質膜の底部より該下地層の酸化物を、該基板に対して垂直方向に成長させる工程
(c)該多孔質膜の少なくとも一部を除去して前記基板上に該下地層と該下地層の酸化物から成る突起物を得る工程
(d)該突起物の上部に磁性体を配置する工程
前記下地層が、Ti,Zr,Hf,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれる少なくとも一つの元素を含む層であることが好ましい。
It is preferable to provide the magnetic layer on the convex member via an alignment layer.
The method for producing a magnetic recording medium according to the present invention includes the following steps (a) to (d).
(A) a step of providing a base layer on the substrate and a porous film on the base layer (b) a step of growing an oxide of the base layer in a direction perpendicular to the substrate from the bottom of the porous film (C) A step of removing at least a part of the porous film to obtain a protrusion made of the underlayer and the oxide of the underlayer on the substrate (d) A magnetic material is disposed on the protrusion. Step The base layer is preferably a layer containing at least one element selected from Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, and W.

前記多孔質膜を設ける工程が、前記下地層の上に、被陽極酸化層を形成する工程と、該被陽極酸化層を陽極酸化処理して前記多孔質膜とする工程であることが好ましい。
前記多孔質膜を設ける工程が、前記下地層の上に相分離膜を配置する工程と、該相分離膜の一方の相を除去して前記多孔質膜とする工程であることが好ましい。
The step of providing the porous film is preferably a step of forming an anodized layer on the underlayer and a step of anodizing the anodized layer to form the porous film.
The step of providing the porous membrane is preferably a step of disposing a phase separation membrane on the underlayer and a step of removing one phase of the phase separation membrane to form the porous membrane.

さらに本発明には以下の製造方法も含まれる。
上記の課題を解決するための磁気記録媒体の製造方法は、以下の(a)から(e)の工程を含むことを特徴とする。
(a)基板上に下地層及び該下地層の上に被陽極酸化層を配置する工程
(b)該被陽極酸化層を陽極酸化して多孔質皮膜とする工程
(c)該多孔質皮膜の底部に該下地層を構成する元素を含む酸化物を該基板に対して垂直方向に成長させる工程
(d)該多孔質皮膜を除去して基板上に該下地層と該酸化物から成る突起物を得る工程
(e)該突起物の上部に磁性体を配置する工程
Furthermore, the following manufacturing methods are also included in the present invention.
A method of manufacturing a magnetic recording medium for solving the above-described problems includes the following steps (a) to (e).
(A) A step of disposing an underlayer on the substrate and an anodized layer on the underlayer (b) A step of anodizing the anodized layer to form a porous film (c) of the porous film A step of growing an oxide containing an element constituting the underlayer on the bottom in a direction perpendicular to the substrate; (d) a protrusion comprising the underlayer and the oxide on the substrate by removing the porous film; (E) a step of disposing a magnetic body on top of the protrusion

上記の課題を解決するためのパターンドメディアは、磁気記録層を含み構成されるパターンドメディアであって、以下の特徴を有する。
具体的には、基板上に複数の凸形状部材がアレイ状に設けられており、前記凸形状部材は、前記基板に平行な面での断面積が該基板に向かって小さくなる形状を有している。そして、更に前記凸形状部材の上面部上には、前記磁気記録層が、隣接する該上面部間で接触しないように設けられていることを特徴とする。
A patterned medium for solving the above problem is a patterned medium including a magnetic recording layer, and has the following characteristics.
Specifically, a plurality of convex members are provided in an array on the substrate, and the convex members have a shape in which a cross-sectional area in a plane parallel to the substrate decreases toward the substrate. ing. Further, the magnetic recording layer is provided on the upper surface portion of the convex member so as not to contact between the adjacent upper surface portions.

上記の課題を解決するための基体の製造方法は、以下の(a)から(c)の工程を有することを特徴とする。
(a)基板上に、下地層と被陽極酸化層とを、該基板側からこの順に有する部材を用意する工程、
(b)該部材に、陽極酸化処理により孔を形成すると共に、前記下地層の酸化物を該孔内において、該部材の外側に向かって成長させる工程、
(c)前記孔の孔径を拡大する工程、該孔径を拡大処理された前記部材を更に陽極酸化処理し、前記下地層の酸化物を該孔内において、該部材の外側に向かって更に成長させる工程
A method of manufacturing a substrate for solving the above-described problems includes the following steps (a) to (c).
(A) preparing a member having a base layer and an anodized layer on the substrate in this order from the substrate side;
(B) forming a hole in the member by anodic oxidation, and growing the oxide of the base layer in the hole toward the outside of the member;
(C) The step of enlarging the hole diameter of the hole, the member subjected to the enlargement process of the hole diameter is further anodized, and the oxide of the underlayer is further grown in the hole toward the outside of the member. Process

また、上記の課題を解決するための基体の製造方法は、以下の(a)から(c)の工程を有することを特徴とする。
(a)基板上に、中間層を介して酸化層を有する部材を用意する工程、
(b)前記中間層の側面が所定間隔で露出するように該部材に溝を形成し、前記中間層の側面が膨らむように陽極酸化処理する工程、
(c)前記溝に充填物を埋め込むことにより、該基板側に向かって先細りした形状部を有する基体を得る工程
Moreover, the manufacturing method of the base | substrate for solving said subject has the process of the following (a) to (c), It is characterized by the above-mentioned.
(A) preparing a member having an oxide layer on the substrate via an intermediate layer;
(B) forming a groove in the member so that the side surface of the intermediate layer is exposed at a predetermined interval, and anodizing so that the side surface of the intermediate layer swells;
(C) A step of obtaining a base body having a shape portion tapered toward the substrate side by embedding a filler in the groove.

さらに、上記の課題を解決するための基体の製造方法は、以下の(a)から(c)の工程を有することを特徴とする。
(a)基板上に、酸化処理により体積が膨張する材料からなる層を配置する工程、
(b)該層上に、該基板から離れる方向に先細り形状を有する複数の凸状部材を設ける工程、
(c)前記層を酸化処理することにより、該凸状部材間に、前記材料の酸化物を成長させる工程
Furthermore, a method for manufacturing a substrate for solving the above-described problems includes the following steps (a) to (c).
(A) a step of disposing a layer made of a material whose volume is expanded by an oxidation treatment on a substrate;
(B) providing a plurality of convex members having a tapered shape in a direction away from the substrate on the layer;
(C) Oxidizing the layer to grow an oxide of the material between the convex members

また、上記の課題を解決するための磁気記録媒体の製造方法は、以下の(a)と(b)工程を有することを特徴とする。
(a)磁気記録媒体の製造方法であって、インプリント法を用いて、基板上に、該基板側に向かって先細りしている形状を有する複数の凸状部材を形成する工程、
(b)前記凸状部材の上面側に磁気記録のための磁性層を設ける工程
以下では本発明の実施の形態について述べる。
In addition, a method of manufacturing a magnetic recording medium for solving the above-described problems includes the following steps (a) and (b).
(A) A method of manufacturing a magnetic recording medium, the step of forming a plurality of convex members having a shape tapered toward the substrate side on the substrate using an imprint method;
(B) Step of providing a magnetic layer for magnetic recording on the upper surface side of the convex member An embodiment of the present invention will be described below.

(実施形態1)
パターンドメディアに基づく実施形態である。
本実施形態に係る磁気記録層を含み構成されるパターンドメディアは以下の特徴を有する。
(Embodiment 1)
3 is an embodiment based on patterned media.
The patterned medium including the magnetic recording layer according to this embodiment has the following characteristics.

まず、基板上に複数の凸形状部材がアレイ状に設けられており、そして、前記凸形状部材は、前記基板に平行な面での断面積が該基板に向かって小さくなる形状(逆テーパ形状)を有している。更に、前記凸形状部材の上面部上には、前記磁気記録層が、隣接する該上面部間で接触しないように設けられている。   First, a plurality of convex members are provided in an array on the substrate, and the convex member has a shape in which a cross-sectional area in a plane parallel to the substrate decreases toward the substrate (reverse tapered shape). )have. Further, the magnetic recording layer is provided on the upper surface portion of the convex member so as not to contact between the adjacent upper surface portions.

具体的に図20を用いて説明する。同図において、2990は基板、2991は凸形状部材、2992は該部材上の磁性膜である。必要に応じて、基板や凸形状部材との間、あるいは該部材と磁性膜の間には、種々の目的のための別の層が介在していてもよい。2993は凸形状部材2992の上面部である。なお、アレイ状の配置には、凸形状部材が基板上の全ての領域において等間隔で並んでいる場合は勿論、基板上の一部の領域においてのみ整列しているような配置も含む概念である。   This will be specifically described with reference to FIG. In this figure, 2990 is a substrate, 2991 is a convex member, and 2992 is a magnetic film on the member. If necessary, other layers for various purposes may be interposed between the substrate and the convex member, or between the member and the magnetic film. Reference numeral 2993 denotes an upper surface portion of the convex member 2992. The array-like arrangement is a concept including not only a case where the convex members are arranged at equal intervals in all the regions on the substrate but also an arrangement in which only some regions on the substrate are arranged. is there.

斯かる構成により、磁気記録層を空間的に分離することができると共に、逆テーパ形状を利用することで、凸形状部の側面に磁性膜が付着し難くすることができる。
ここで、前記凸形状部材の材料は特に限定されるものではないが、金属や、酸化物あるいは樹脂(光硬化性あるいは熱硬化性、あるいは熱可塑性樹脂など)が好適に用いられる。酸化物には、陽極酸化処理により酸化される金属あるいは合金の酸化物が好適に用いられる。
With such a configuration, the magnetic recording layer can be spatially separated, and the reverse taper shape can be used to make it difficult for the magnetic film to adhere to the side surface of the convex portion.
Here, the material of the convex member is not particularly limited, but a metal, an oxide, or a resin (such as photo-curing, thermosetting, or thermoplastic resin) is preferably used. As the oxide, an oxide of a metal or an alloy that is oxidized by an anodizing treatment is preferably used.

前記凸形状部材は、30nm未満の高さであることが望ましい。特に、当該部材の下、且つ基板上に、軟磁性層を設ける場合には、当該軟磁性層の透磁率の高さを有効に活用するために、当該部材の高さは低くするのがよい。当該凸状部材の高さの下限は、特に限定されるものではないが、5nm以上29nm以下の高さであるのがよい。   It is desirable that the convex member has a height of less than 30 nm. In particular, when a soft magnetic layer is provided under the member and on the substrate, the height of the member should be low in order to effectively utilize the high magnetic permeability of the soft magnetic layer. . Although the minimum of the height of the said convex-shaped member is not specifically limited, It is good that it is 5 nm or more and 29 nm or less in height.

また、隣接する前記凸形状部材の上面部同士の高さの差が5nm未満となるように、隣接する前記凸形状部材間の高さが揃っていることが望ましい。
なお、前記凸形状部材の前記上面部上には、配向膜(その上の磁性層を配向させる為の膜)を介して、前記磁気記録層が設けることもできる。配向膜とは、例えば、MgOや白金などである。
Moreover, it is desirable that the heights between the adjacent convex-shaped members are aligned so that the difference in height between the upper surface portions of the adjacent convex-shaped members is less than 5 nm.
The magnetic recording layer may be provided on the upper surface portion of the convex member via an orientation film (a film for orienting the magnetic layer thereon). The alignment film is, for example, MgO or platinum.

前記基板と前記凸形状部材との間には、軟磁性層を設けることができる。
逆テーパの前記凸形状部材の側面には、前記磁気記録層が設けられていないことが好ましいが、本実施形態に係る発明は、必ずしもこの状態に限定されるものではない。
A soft magnetic layer can be provided between the substrate and the convex member.
Although it is preferable that the magnetic recording layer is not provided on the side surface of the convex member having a reverse taper, the invention according to the present embodiment is not necessarily limited to this state.

また、複数の前記凸形状部材の間の前記基板上には、前記磁気記録層を構成する材料が設けておくこともできる。必要に応じて除去することもできる。
なお、逆テーパ部の角度2995は、45度から85度の範囲、好ましくは、60度から80度の範囲である。
Moreover, the material which comprises the said magnetic-recording layer can also be provided on the said board | substrate between the said some convex-shaped members. It can be removed if necessary.
The angle 2995 of the reverse taper portion is in the range of 45 degrees to 85 degrees, and preferably in the range of 60 degrees to 80 degrees.

また、スパッタリング法などにより磁性膜2992を成膜する場合に、凸形状部2991の側面に磁性膜の構成材料が付着しないことが望ましい。
ただ、凸形状部2991同士の間2994に、磁性膜は付着している場合を本実施形態に係る発明は排除するものではない。
In addition, when the magnetic film 2992 is formed by a sputtering method or the like, it is desirable that the constituent material of the magnetic film does not adhere to the side surface of the convex portion 2991.
However, the invention according to the present embodiment does not exclude the case where the magnetic film is attached between the convex portions 2991 2994.

この凸形状部材は、後述するように例えば、光インプリント法や熱インプリント法などを用いて作製される。
本発明のように逆テーパ形状の凸部を所定の周期や間隔で配置されているパターンドメディアは、極めて有用である。
As will be described later, this convex member is produced using, for example, an optical imprint method or a thermal imprint method.
A patterned medium in which convex portions having an inversely tapered shape are arranged at a predetermined period or interval as in the present invention is extremely useful.

このパターンドメディアは、磁気記録媒体(ハードディスクの媒体や、量子ドットからなる磁気メモリなど)として利用できる。
なお、必要に応じて、凸形状部間の間隙を非磁性材料で埋めたりすることも勿論可能である(不図示)。
This patterned medium can be used as a magnetic recording medium (such as a hard disk medium or a magnetic memory composed of quantum dots).
Of course, it is possible to fill the gaps between the convex portions with a nonmagnetic material as necessary (not shown).

(実施形態2)
図12や図13に基づく実施形態である。
本実施形態に係る基体の製造方法に関する発明は、以下の特徴を有する。
(Embodiment 2)
This is an embodiment based on FIG. 12 and FIG. 13.
The invention relating to the method for manufacturing a substrate according to the present embodiment has the following features.

まず、基板上に、下地層と被陽極酸化層とを、該基板側からこの順に有する部材を用意する。そして、該部材に、陽極酸化処理により孔を形成すると共に、前記下地層の酸化物を該孔内において、該部材の外側に向かって成長させる。その後、前記孔の孔径を拡大し、該孔径を拡大処理された前記部材を更に陽極酸化処理する。この陽極酸化処理により、前記下地層の酸化物を該孔内において、該部材の外側に向かって更に成長させることができる。   First, a member having an underlayer and an anodized layer in this order from the substrate side is prepared on the substrate. Then, holes are formed in the member by anodizing treatment, and the oxide of the base layer is grown in the holes toward the outside of the member. Thereafter, the hole diameter of the hole is increased, and the member subjected to the expansion process is further anodized. By this anodizing treatment, the oxide of the underlayer can be further grown in the hole toward the outside of the member.

斯かる方法により、厳密にはステップ状に先細りしている逆テーパ形状の酸化物を基板上に配置することができる。
ここで、前記陽極酸化処理による前記下地層の酸化物の生成と前記孔径を拡大する処理とを繰り返すことステップ状の側面を実現できる。
また、前記孔内に成長する前記下地層の酸化物の形状は、該酸化物の該基板平面に平行な方向の断面積が、該基板に向かって小さくなっているということもできる。
By such a method, strictly, an inversely tapered oxide tapering in a step shape can be arranged on the substrate.
Here, a step-like side surface can be realized by repeating the generation of the oxide of the base layer by the anodizing treatment and the treatment for expanding the pore diameter.
In addition, it can be said that the shape of the oxide of the underlayer grown in the hole has a cross-sectional area of the oxide in a direction parallel to the substrate plane that decreases toward the substrate.

前記酸化物の形状は、逆テーパ形状をしているということもできる。前記酸化物上に、必要に応じて配向膜を介して磁性膜を設けることができる。
前記酸化物上に磁性膜を設けた後、あるいはその前に、基板上に形成されている複数の前記下地層の酸化物間に存在する陽極酸化処理された被陽極酸化層を除去することができる。
It can also be said that the shape of the oxide has a reverse taper shape. A magnetic film can be provided on the oxide via an alignment film as necessary.
Removing or anodizing the anodized layer present between the oxides of the plurality of underlying layers formed on the substrate after or before providing the magnetic film on the oxide; it can.

(実施形態3)
図14に基づく実施形態である。
本実施形態に係る基体の製造方法は、以下の特徴を有する。まず、基板上に、中間層を介して酸化層を有する部材を用意する。そして、前記中間層の側面が所定間隔で露出するように該部材に溝を形成し、前記中間層の側面が膨らむように陽極酸化処理する。その後、前記溝に充填物を埋め込むことにより、該基板側に向かって先細りした形状部を有する基体を製造することができる。
(Embodiment 3)
It is embodiment based on FIG.
The substrate manufacturing method according to the present embodiment has the following characteristics. First, a member having an oxide layer is prepared on a substrate via an intermediate layer. Then, a groove is formed in the member so that the side surface of the intermediate layer is exposed at a predetermined interval, and anodization is performed so that the side surface of the intermediate layer swells. Thereafter, by filling the groove with a filler, a substrate having a shape portion that is tapered toward the substrate can be manufactured.

ここで、前記部材は、前記基板上に、該基板側から、第1の酸化層と、前記中間層と、前記酸化層である第2の酸化層とを有するように構成しておいてもよい。   Here, the member may be configured to have the first oxide layer, the intermediate layer, and the second oxide layer as the oxide layer on the substrate from the substrate side. Good.

(実施形態4)
図15、16に基づく実施形態である。
(Embodiment 4)
FIG. 17 is an embodiment based on FIGS.

本実施形態に係る基体の製造法は、以下の特徴を有する。まず、基板上に、酸化処理により体積が膨張する材料からなる層を配置し、該層上に、該基板から離れる方向に先細り形状を有する複数の凸状部材を設ける。そして、必要に応じて、前記凸状部材間に前記層を露出させる処理を行なった後、前記層を酸化処理することにより、該凸状部材間に、前記材料の酸化物を成長させる。斯かる方法により、前記凸状部材の形状に沿って、酸化物を成長させることができるので、結果として、逆テーパ形状を有する部材を基板上に複数配置した基体が製造されることになる。   The substrate manufacturing method according to the present embodiment has the following characteristics. First, a layer made of a material whose volume is expanded by oxidation treatment is disposed on a substrate, and a plurality of convex members having a tapered shape in a direction away from the substrate are provided on the layer. And if necessary, after performing the process which exposes the said layer between the said convex-shaped members, the oxide of the said material is grown between these convex-shaped members by oxidizing the said layer. By such a method, an oxide can be grown along the shape of the convex member. As a result, a base body in which a plurality of members having a reverse taper shape are arranged on the substrate is manufactured.

ここで、前記基板上の凸状部材は、いわゆるインプリント法により形成することができる。インプリント法としては、熱インプリント、光インプリントやソフトインプリントも適用することができる。勿論、上記凸状部材の形成はインプリント法に限定されること無く、リソグラフィーなどを用いることもできる。   Here, the convex member on the substrate can be formed by a so-called imprint method. As the imprint method, thermal imprint, optical imprint, and soft imprint can also be applied. Of course, the formation of the convex member is not limited to the imprint method, and lithography or the like can also be used.

また、前記材料の酸化物を成長させた後、前記酸化物上に、磁性膜を積層することができる。必要に応じて、配向膜を介して磁性膜を積層する。
なお、前記磁性膜を積層した後、前記凸状部材を除去することもできるし、前記凸状部材を除去した後で、前記磁性膜を前記酸化物上に形成することもできる。
In addition, after the oxide of the material is grown, a magnetic film can be laminated on the oxide. If necessary, a magnetic film is laminated via an alignment film.
Note that the convex member can be removed after the magnetic film is laminated, or the magnetic film can be formed on the oxide after the convex member is removed.

(実施形態5)
図17、18に基づく実施形態である。
本実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法は、磁気記録媒体の製造方法であって、以下の特徴を有する。具体的には、インプリント法を用いて、基板上に、該基板側に向かって先細りしている形状を有する複数の凸状部材(逆テーパ形状ということもできる。)を形成しておく。凸状部材の配置はドット状でも、ライン状でも、それらが混在したものでもよく、特に限定されるものではない。
(Embodiment 5)
FIG. 19 is an embodiment based on FIGS.
The method for manufacturing a magnetic recording medium according to the present embodiment is a method for manufacturing a magnetic recording medium, and has the following characteristics. Specifically, a plurality of convex members (also referred to as reverse tapered shapes) having a shape tapered toward the substrate side are formed on the substrate by using an imprint method. The arrangement of the convex members may be dot-shaped, line-shaped, or a mixture thereof, and is not particularly limited.

そして、前記凸状部材の上面側に、必要に応じて配向膜を介して、磁気記録のための磁性層を設ける。凸状部材(例えば、光硬化性あるいは熱硬化性の樹脂を硬化させることにより形成することができる。)は、いわゆるインプリント法により形成することができる。インプリント法としては、熱インプリント、光インプリントやソフトインプリントも適用することができる。なお、インプリントに用いるモールド(テンプレート)の形状によっては、当該モールドのパターンに沿って硬化した樹脂からモールドを離型をし難い場合が考えられる。斯かる場合には、必要に応じてモールドと樹脂との間に離型剤を介在させたり、加熱しながらモールドから樹脂を離型させることができる。特に、樹脂の弾性を利用して離型させることもできる。なお、インプリント法により逆テーパ形状を作製すること自体に関しては、特開2004−335774号公報に記載されている。   Then, a magnetic layer for magnetic recording is provided on the upper surface side of the convex member via an alignment film as necessary. The convex member (for example, can be formed by curing a photocurable or thermosetting resin) can be formed by a so-called imprint method. As the imprint method, thermal imprint, optical imprint, and soft imprint can also be applied. Depending on the shape of the mold (template) used for imprinting, it may be difficult to release the mold from the resin cured along the mold pattern. In such a case, if necessary, a release agent can be interposed between the mold and the resin, or the resin can be released from the mold while heating. In particular, the mold can be released using the elasticity of the resin. In addition, it is described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-335774 about producing reverse taper shape by the imprint method itself.

具体的には、「先ず、基板上にレジスト層(例えば、ポリイミド系の熱可塑性樹脂であるポリメチルグルタルイミドからなる層)を形成する。そのレジスト層は、スピンコーター等を用いて、基板にポリメチルグルタルイミドを膜厚が0.4μmになるように塗布する。次に、ポリメチルグルタルイミドの膜が形成された基板を150℃に加熱したホットプレート上にて60秒加熱し、乾燥させることによって形成される。次に、レジスト層が形成された基板をホットプレート上にて加熱した状態で、形成するパターンに対応した凸部を有するモールドをレジスト層側からプレスする。この時のプレス条件として、加熱温度を130℃、押付圧力を100MPa、押付時間を5分に設定するとよい。ここで、モールド3の凸形状は、側壁が逆テーパー形状に形成されている。また、凸部の形状は、レジスト膜厚を考慮し、凸部の先端が基板に達する形状に設定される。また、プレスの際、基板にダメージを与えることはない状態にてプレスされる。次に、常温に冷却後レジスト層からモールド3剥離する。モールドによりプレスされたレジスト層は、モールドの逆テーパー形状の側壁を有する凸部に倣った、凹部の側壁が逆テーパー形状の形に成形されたレジストパターンが形成される。」と記されている。本実施形態に係る発明にも同公報に記載されている技術を適用できる。   Specifically, “First, a resist layer (for example, a layer made of polymethylglutarimide, which is a polyimide-based thermoplastic resin) is formed on a substrate. The resist layer is formed on the substrate using a spin coater or the like. Polymethylglutarimide is applied to a film thickness of 0.4 μm, and then the substrate on which the polymethylglutarimide film is formed is heated on a hot plate heated to 150 ° C. for 60 seconds and dried. Next, a mold having a convex portion corresponding to the pattern to be formed is pressed from the resist layer side while the substrate on which the resist layer is formed is heated on a hot plate. As conditions, it is preferable to set the heating temperature to 130 ° C., the pressing pressure to 100 MPa, and the pressing time to 5 minutes. In addition, the shape of the convex portion is set to a shape in which the tip of the convex portion reaches the substrate in consideration of the resist film thickness. Next, the mold 3 is peeled off from the resist layer after being cooled to room temperature, and the resist layer pressed by the mold is a side wall of a recess following the convex part having a reverse tapered side wall of the mold. Is formed in a reverse tapered shape. " The technique described in the publication can also be applied to the invention according to the present embodiment.

また、前記凸状部材上に、配向層を介して、前記磁性層を設けることもできる。該凸状部材上に磁性層を成膜した後、該部材間の溝を埋めたり、さらに磁性層の上に、平坦化層等を積層することもできる。   Further, the magnetic layer can be provided on the convex member via an orientation layer. After a magnetic layer is formed on the convex member, a groove between the members can be filled, and a planarizing layer or the like can be laminated on the magnetic layer.

なお、図17に記載のモールドは例えば次のようにして作製される。即ち、フォトリソグラフィとエッチング法により金属基板にモールド凹部114と同形状の凸部を形成し、その上にポリジメチルシロキサン等の硬化後に弾性を有する材料を流し込んで硬化させることにより得られる。   Note that the mold shown in FIG. 17 is manufactured, for example, as follows. That is, it is obtained by forming a convex portion having the same shape as the mold concave portion 114 on a metal substrate by photolithography and etching, and pouring and curing an elastic material such as polydimethylsiloxane on the convex portion.

以上、実施形態1から6で説明したように、その断面形状が、基板側に向かって細くなる断面形状を有する凸状部材の上面側に磁気記録層を設けることで、当該磁気記録層同士を空間的に分離することができる。特に、逆テーパの形状にしておくことで、当該部材の側壁に磁性膜を付着した難くできるので、それに起因するノイズ等や影響を低減することができる。   As described above in Embodiments 1 to 6, by providing a magnetic recording layer on the upper surface side of a convex member having a cross-sectional shape that becomes narrower toward the substrate side, the magnetic recording layers are separated from each other. It can be spatially separated. In particular, the reverse taper shape makes it difficult to attach the magnetic film to the side wall of the member, so that the noise and the effects caused by the magnetic film can be reduced.

結晶粒の配向による柱状構造を下地凸構造として利用する場合、十分に孤立した柱状構造を成すには下地膜が厚くなり、軟磁性層を挿入する場合には効果が見込めない可能性がある。さらに、結晶粒の高さにばらつきがあり、磁気ヘッドの浮上が困難になることがある。また、結晶粒の粒径自体にもばらつきが生じ、1つの結晶粒に1bitの記録を行うパターンドメディアへの応用は困難であると思われる。従って、本実施形態に係る発明は極めて有用である。上記の技術では、逆テーパ形状自体を形について、各凸状部材間で、形の揃ったテーパを形成することは難しい。しかし、上述の本実施形態に係る発明によれば逆テーパ形状の構造体を揃えることができる。   When a columnar structure based on the orientation of crystal grains is used as the base convex structure, the base film becomes thick to form a sufficiently isolated columnar structure, and there is a possibility that no effect can be expected when a soft magnetic layer is inserted. In addition, there are variations in the height of the crystal grains, which may make it difficult to fly the magnetic head. In addition, the grain size of the crystal grains themselves varies, and it seems difficult to apply to patterned media in which 1-bit recording is performed on one crystal grain. Therefore, the invention according to this embodiment is extremely useful. In the above-described technique, it is difficult to form a tapered shape having a uniform shape between the convex members with respect to the reverse tapered shape itself. However, according to the above-described invention according to the present embodiment, it is possible to arrange reverse tapered structures.

なお、各実施形態において説明した事項は、互いに矛盾しない限り、個々の実施形態の記載を、相互に補完し合えると共に、以下で説明する実施例も各実施形態に適宜適用することができる。   In addition, as long as there is no contradiction, the description of each embodiment can mutually supplement the description of each embodiment, and the Example demonstrated below can also be suitably applied to each embodiment.

なお、上述した実施形態1から5で説明した逆テーパ状の部材のサイズ、密度、及びテーパ部分の傾きに関しては、特に限定されるものではない。
一例を挙げると、凸状部材のサイズは、基板方向に上面図として捉えた場合に、そのサイズは、縦20nmから100nm、横10nmから80nmである。
Note that the size and density of the inversely tapered member described in the first to fifth embodiments and the inclination of the tapered portion are not particularly limited.
As an example, the size of the convex member is 20 nm to 100 nm in the vertical direction and 10 nm to 80 nm in the horizontal direction when viewed as a top view in the substrate direction.

凸状部材の密度は、例えば、平均間隔15nmから150nmである。
該逆テーパ部分の傾き(角度)は、凸状部材の上面とテーパ部の成す角をθとすると25°≦θ<90°、側壁に磁性膜を形成し難くするという点では、好ましくは、25°≦θ≦70°である。より好ましくは、45度から80度の範囲、好ましくは、60度から80度の範囲である。
The density of the convex members is, for example, an average interval of 15 nm to 150 nm.
The inclination (angle) of the reverse taper portion is preferably 25 ° ≦ θ <90 ° when the angle formed by the upper surface of the convex member and the taper portion is θ, and it is difficult to form a magnetic film on the side wall. 25 ° ≦ θ ≦ 70 °. More preferably, it is in the range of 45 to 80 degrees, and preferably in the range of 60 to 80 degrees.

さらに、下記実施形態6で述べる技術事項は、技術的に矛盾しないかぎり、上記実施形態1から5において適宜適用することができる。   Furthermore, the technical matters described in the sixth embodiment can be appropriately applied in the first to fifth embodiments as long as there is no technical contradiction.

(第6の実施形態)
図1から図11に基づく実施形態である。
(Sixth embodiment)
FIG. 12 is an embodiment based on FIGS.

本実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法は、以下の工程(a)から(c)を有することを特徴とする。
(a)基板上に下地層及び該下地層の上に多孔質膜を設ける工程
(b)該多孔質膜の底部より該下地層の酸化物を、該基板に対して垂直方向に成長させる工程
(c)該多孔質膜の少なくとも一部を除去して前記基板上に該下地層と該下地層の酸化物から成る突起物を得る工程
そして、該突起物の上部に磁性体を配置する工程を含むことで磁気記録媒体が製造される。
The method for manufacturing a magnetic recording medium according to this embodiment includes the following steps (a) to (c).
(A) a step of providing a base layer on the substrate and a porous film on the base layer (b) a step of growing an oxide of the base layer in a direction perpendicular to the substrate from the bottom of the porous film (C) a step of removing at least a part of the porous film to obtain a protrusion made of the underlayer and the oxide of the underlayer on the substrate; and a step of disposing a magnetic body on the protrusion A magnetic recording medium is manufactured.

ここで、前記多孔質膜を設ける工程は、前記下地層の上に、被陽極酸化層を形成する工程と、該被陽極酸化層を陽極酸化処理して前記多孔質膜とする工程により実現される。
あるいは、前記多孔質膜を設ける工程は、前記下地層の上に相分離膜を配置する工程と、該相分離膜の一方の相を除去して前記多孔質膜とする工程により実現される。この相分離膜に関しては、後述する。
Here, the step of providing the porous film is realized by a step of forming an anodic oxidation layer on the underlayer and a step of anodizing the anodic oxidation layer to form the porous film. The
Or the process of providing the said porous membrane is implement | achieved by the process of arrange | positioning a phase-separation film on the said base layer, and the process of removing one phase of this phase-separation film, and setting it as the said porous film. This phase separation membrane will be described later.

前記多孔質皮膜の孔の位置の底部、または多孔質皮膜の孔の位置の底部と孔の底部に、前記下地層の酸化物を基板に対して垂直方向に成長させることが好ましい。
前記下地層が、Ti,Zr,Hf,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれる少なくとも一つの元素を含む層であることが好ましい。
It is preferable that the oxide of the underlayer is grown in a direction perpendicular to the substrate at the bottom of the porous film at the hole position, or at the bottom of the porous film at the hole position and the bottom of the hole.
The underlayer is preferably a layer containing at least one element selected from Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, and W.

前記多孔質皮膜の孔の底部に下地層の酸化物を基板に対して垂直方向に成長させる工程を、陽極酸化により行うことが好ましい。
前記陽極酸化に使用する電解液が、ホウ酸アンモニウム水溶液、酒石酸アンモニウムまたはクエン酸アンモニウム水溶液であることが好ましい。
It is preferable to perform the step of growing the oxide of the base layer in the direction perpendicular to the substrate at the bottom of the pores of the porous film by anodic oxidation.
The electrolytic solution used for the anodic oxidation is preferably an aqueous ammonium borate solution, an ammonium tartrate solution or an aqueous ammonium citrate solution.

前記電解液中で陽極酸化を行い、多孔質皮膜の孔の底部に下地層の酸化物を基板に対して垂直方向に成長させる工程の後、前記多孔質皮膜または多孔質皮膜と下地層の酸化物の表面を研磨する工程を含むことが好ましい。   After the step of anodizing in the electrolyte and growing the oxide of the underlayer perpendicular to the substrate at the bottom of the pores of the porous film, the porous film or the porous film and the underlayer are oxidized It is preferable to include a step of polishing the surface of the object.

前記多孔質皮膜を除去する工程を、ウェットエッチングにより行うことが好ましい。
前記下地層の酸化物を酸化雰囲気下にて熱処理することが好ましい。
前記突起物の上部に磁性体を配置する工程を、基板に対して指向性を有する成膜粒子を飛来させる成膜方法により行うことが好ましい。
The step of removing the porous film is preferably performed by wet etching.
The oxide of the underlayer is preferably heat-treated in an oxidizing atmosphere.
It is preferable that the step of disposing the magnetic body on the protrusion is performed by a film forming method in which film forming particles having directivity with respect to the substrate fly.

前記突起物と前記磁性体の間に中間層を配置する工程を含むことが好ましい。
まず、本実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法は、以下の工程を有する。
基板上に下地層及び該下地層の上に被陽極酸化層を配置する工程と、該被陽極酸化層を陽極酸化して多孔質皮膜とする工程と、該多孔質皮膜の底部に該下地層の酸化物を該基板に対して垂直方向に成長させる工程である。これらの工程を「陽極酸化工程」と称す。
It is preferable to include a step of disposing an intermediate layer between the protrusion and the magnetic body.
First, the method for manufacturing a magnetic recording medium according to this embodiment includes the following steps.
A step of disposing an underlayer on the substrate and an anodized layer on the underlayer, a step of anodizing the anodized layer to form a porous film, and an underlayer on the bottom of the porous film In which the oxide is grown in a direction perpendicular to the substrate. These processes are referred to as “anodic oxidation processes”.

更に、該多孔質皮膜を除去して基板上に該下地層と該下地層の酸化物から成る突起物を得る工程と(「突起物を得る工程」と称す)、該突起物の上部に磁性体を配置する工程(「磁性体を配置する工程」と称す)を含むことを特徴とする。   Further, a step of removing the porous film to obtain a protrusion made of the base layer and the oxide of the base layer on the substrate (referred to as a “step of obtaining a protrusion”), and a magnetic layer on the top of the protrusion. Including a step of arranging a body (referred to as a “step of arranging a magnetic body”).

ここでは、本発明の実施の形態を「1.陽極酸化工程」、「2.突起物を得る工程」、「3.磁性体を配置する工程」の三つの工程に分けて述べる。
(1.陽極酸化工程)
基板上に下地層、さらにその上に被陽極酸化層をスパッタリングなどの薄膜形成方法を用いて配置した試料を用意する。下地層としては、Ti,Zr,Hf,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれる少なくとも一つの元素を含む材料を配置する。また、被陽極酸化層としては、Al或いはAlを主成分とした合金を配置する。この陽極酸化工程は、電解液中で行なうことができる。
Here, the embodiment of the present invention will be described by dividing it into three steps of “1. anodic oxidation step”, “2. step of obtaining protrusions”, and “3. step of arranging magnetic body”.
(1. Anodizing process)
A sample is prepared in which a base layer is further formed on a substrate, and an anodized layer is further disposed thereon using a thin film forming method such as sputtering. As the underlayer, a material containing at least one element selected from Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, and W is disposed. Further, as the anodized layer, Al or an alloy containing Al as a main component is disposed. This anodizing step can be performed in an electrolytic solution.

次に試料をリン酸やシュウ酸、硫酸などの酸性水溶液を用いて陽極酸化すると、図1に示すように試料表面から多数の孔10が基板11に対して垂直方向に成長した多孔質皮膜12が得られる。この多孔質皮膜12の構造は、微小な孔10とそれを取り囲む被陽極酸化層の酸化物13から成り、特に孔10底部に形成される酸化物層はバリア層14と呼ばれている。バリア層14の厚みは経験的に陽極酸化の電圧V(Volt)に対して、バリア層の厚み(nm)=1.2×V、となることが知られている。また、多孔質皮膜の孔は試料表面のランダムな位置から発生するが、試料表面に陽極酸化の開始点となる微小な窪みを電子線描画やナノインプリントなどで用意しておくと、孔は開始点の位置からのみ発生する。すなわち窪みの配列パターンにあわせて規則配列した孔を有する多孔質皮膜を得ることも出来る。この際、陽極酸化電圧V(Volt)は規則配列の周期(nm)=2.5×V、となる陽極酸化電圧Vとすることが、高度に規則化した孔を有する多孔質皮膜を得るのに好ましいとされている。   Next, when the sample is anodized using an acidic aqueous solution such as phosphoric acid, oxalic acid, sulfuric acid or the like, a porous film 12 in which a large number of holes 10 grow in a direction perpendicular to the substrate 11 from the sample surface as shown in FIG. Is obtained. The structure of the porous film 12 is composed of a minute hole 10 and an oxide 13 of an anodic oxidation layer surrounding the minute hole 10, and in particular, the oxide layer formed at the bottom of the hole 10 is called a barrier layer 14. The thickness of the barrier layer 14 is empirically known to be the barrier layer thickness (nm) = 1.2 × V with respect to the anodic oxidation voltage V (Volt). In addition, the pores of the porous film are generated from random positions on the sample surface. However, if a small dent that is the starting point of anodization is prepared on the sample surface by electron beam drawing or nanoimprinting, the hole will start from the starting point. It occurs only from the position. That is, it is possible to obtain a porous film having pores regularly arranged according to the arrangement pattern of the depressions. At this time, the anodic oxidation voltage V (Volt) is set to an anodization voltage V such that the period of the regular arrangement (nm) = 2.5 × V, thereby obtaining a porous film having highly ordered pores. It is considered preferable.

上記のような多孔質皮膜を得るには、被陽極酸化膜としてAlを用いるのが一般的に行われている。何故ならSiやTiなど、Al以外の材料でも陽極酸化により多孔質皮膜を形成する材料はあるが、孔の垂直性がそれほど良くない、酸性水溶液としてフッ酸を使用するなど、Alの陽極酸化に比べて問題点や難点があるためである。また、本発明者らはAlを主成分とした合金であり、Ti,Zr,Hf,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれる少なくとも一つの元素を含むAl合金であれば、Alと同様に垂直性の良い孔を有した多孔質皮膜が形成可能であることを見出した。この場合Alを合金化することにより、ヒロックや粒界に起因する膜表面のラフネスを低減することが可能となるため、試料表面に陽極酸化の開始点となる微小な窪みを用意する際には特に有効な手段となる。Alに対する元素の添加量は、添加する元素の種類にもよるが、Alと同様に垂直性の良い孔を有する多孔質皮膜を形成するには概ね5atomic%以上50atomic%以下の範囲にすることが好ましい。   In order to obtain the porous film as described above, Al is generally used as the anodized film. This is because there is a material that forms a porous film by anodic oxidation even with materials other than Al, such as Si and Ti, but the verticality of the holes is not so good, hydrofluoric acid is used as an acidic aqueous solution, etc. This is because there are problems and difficulties. Further, the present inventors are alloys containing Al as a main component, and as long as they are Al alloys containing at least one element selected from Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, and W, they are perpendicular to Al. It has been found that a porous film having pores with good properties can be formed. In this case, by alloying Al, it becomes possible to reduce the roughness of the film surface due to hillocks and grain boundaries, so when preparing a small dent to be the starting point of anodization on the sample surface This is a particularly effective means. The amount of element added to Al depends on the type of element to be added, but in order to form a porous film having pores with good perpendicularity as with Al, the amount should be generally in the range of 5 atomic% to 50 atomic%. preferable.

引き続き陽極酸化を続けることで多孔質皮膜は試料表面から基板方向へと成長し、図2のようにバリア層20の底部が下地層21に到達するまで多孔質皮膜22は成長する。この際、下地層21の材料として、Ti,Zr,Hf,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれる少なくとも一つの元素を含む材料を配置する。すると、図3のように下地層21から孔24に向かって下地層を構成する元素を含む酸化物23が多孔質皮膜の底部27に成長することを本発明者らは見出した。   By continuing the anodic oxidation, the porous film grows from the sample surface toward the substrate, and the porous film 22 grows until the bottom of the barrier layer 20 reaches the base layer 21 as shown in FIG. At this time, a material containing at least one element selected from Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, and W is disposed as the material of the underlayer 21. Then, the present inventors have found that an oxide 23 containing an element constituting the underlayer grows from the underlayer 21 toward the hole 24 as shown in FIG. 3 on the bottom 27 of the porous film.

また、図3の状態から更にホウ酸アンモニウム水溶液、酒石酸アンモニウムまたはクエン酸アンモニウム水溶液など、バリア型の陽極酸化皮膜が得られる電解液に変えて陽極酸化を行う。こうすることで、図4のように下地層の酸化物23を多孔質皮膜の孔24の内部にまで充填しながら成長させることがより好ましい。   Further, the state of FIG. 3 is further changed to an electrolytic solution that provides a barrier type anodic oxide film such as an aqueous solution of ammonium borate, an aqueous solution of ammonium tartrate, or an aqueous solution of ammonium citrate. By doing so, it is more preferable to grow the oxide layer 23 of the underlayer while filling the pores 24 of the porous film as shown in FIG.

(2.突起物を得る工程)
次に、陽極酸化で得られた多孔質皮膜を除去して突起物を得る工程について述べる。
図3や図4のように下地層の酸化物が成長した試料を、酸やアルカリ溶液に浸漬することでウェットエッチングを行う。この際、被陽極酸化層の酸化物と下地層の酸化物との間のエッチング耐性の違いを利用して、被陽極酸化層の酸化物のみを選択的に溶解除去して、下地層の酸化物を突起物として残すようにエッチングを行う。被陽極酸化層の酸化物は主にAlの酸化物であるアルミナから成り、アルカリに対して非常に耐性が低いため、NaOHやKOHなどを利用すれば容易に被陽極酸化層の酸化物を除去できる。また、下地層の酸化物を形成する材料によっては、被陽極酸化層の酸化物のみを選択的に溶解除去することが困難な場合も考えられる。例えばWを下地層とした場合などでは、被陽極酸化層の酸化物のみならずWの酸化物も酸やアルカリにより溶解されてしまう問題が発生する。このような場合には、真空中での熱処理等によって、下地層の酸化物を還元した後にウェットエッチングを行えば被陽極酸化層の酸化物のみを選択的に溶解除去することが可能となる。
(2. Step of obtaining protrusions)
Next, the process of removing the porous film obtained by anodic oxidation to obtain a protrusion will be described.
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, wet etching is performed by immersing a sample in which an oxide of the underlayer is grown in an acid or alkali solution. At this time, using the difference in etching resistance between the oxide of the anodized layer and the oxide of the underlayer, only the oxide of the anodized layer is selectively dissolved and removed to oxidize the underlayer. Etching is performed so that the object remains as a protrusion. The oxide of the anodized layer is mainly made of alumina, which is an oxide of Al, and has very low resistance to alkali. Therefore, the oxide of the anodized layer can be easily removed by using NaOH, KOH, etc. it can. Further, depending on the material for forming the oxide of the underlayer, it may be difficult to selectively dissolve and remove only the oxide of the anodized layer. For example, when W is used as a base layer, there arises a problem that not only the oxide of the anodized layer but also the oxide of W is dissolved by acid or alkali. In such a case, it is possible to selectively dissolve and remove only the oxide of the anodized layer by performing wet etching after reducing the oxide of the underlying layer by heat treatment in vacuum or the like.

つまり、陽極酸化工程において規則配列した孔を有する多孔質皮膜を形成しておけば、図5に示すような基板26上に下地層21と下地層の酸化物から成る規則的に配列した突起物25を有した構造を得ることができる。   That is, if a porous film having regularly arranged pores is formed in the anodic oxidation step, the regularly arranged projections made of the base layer 21 and the oxide of the base layer are formed on the substrate 26 as shown in FIG. A structure with 25 can be obtained.

被陽極酸化層のアルミナと下地層の酸化物との間のエッチング耐性に関してより詳しく述べる。
陽極酸化により形成されるアルミナは、結晶学的性質としてγ−Al23に分類される。α−Al23が、結晶性の良好なアルミナであるのに対して、γ−Al23は結晶性の悪いアルミナである。化学的性質は、結晶性が悪くなるに連れて酸及びアルカリに対して非常に容易にエッチングされるようになる。故に、γ−Al23は、例えばリン酸等の弱酸に対しても容易にエッチングされる。下地層の酸化物はバリア型の陽極酸化皮膜として作製されるが、下地層の元素の種類、及び酸化物中の元素の取りうる価数に応じて酸及びアルカリに対するエッチング耐性は異なる。例えば、Ta酸化物は、酸には不溶であり、アルカリに対してもエッチング耐性を有する。また、Nb酸化物は、2価NbよりなるNbOは、酸アルカリに対して可溶であるが、酸化数の高い4価及び5価である、NbO2やNb25は、酸に対しては不溶であり、アルカリに対してもエッチング耐性が向上する等の特徴を有する。
The etching resistance between the alumina to be anodized and the oxide of the underlayer will be described in more detail.
Alumina formed by anodization is classified as γ-Al 2 O 3 as a crystallographic property. α-Al 2 O 3 is alumina with good crystallinity, whereas γ-Al 2 O 3 is alumina with poor crystallinity. The chemistry becomes very easily etched with acids and alkalis as crystallinity deteriorates. Therefore, γ-Al 2 O 3 is easily etched even with a weak acid such as phosphoric acid. The oxide of the underlayer is formed as a barrier type anodic oxide film, but the etching resistance to acid and alkali varies depending on the kind of element of the underlayer and the valence that the element in the oxide can take. For example, Ta oxide is insoluble in acid and has etching resistance against alkali. In addition, NbO composed of divalent Nb is soluble in acid alkali, but NbO 2 and Nb 2 O 5 having high oxidation number are tetravalent and pentavalent. Is insoluble, and has characteristics such as improved etching resistance against alkali.

酸化物のエッチング耐性に留意し、更にエッチング溶液の種類、濃度及び浸漬時間を選択する事により、突起物を形成することが可能である。
一方、数種類の価数の酸化物を取りうる、バリア型の陽極酸化皮膜から成る突起状の酸化物が数種類の価数の酸化物を取りうる場合、以下の点が報告されている。即ち、突起物の表面と内部では酸化物の価数が異なり、外周部分では価数の大きな酸化物を形成するが、突起内部の酸化数は低くなることが報告されている。また、陽極酸化中の電解液に基づく酸化物の含有、結晶欠陥、更に結合水の取り込みの影響等により、酸化物のエッチング耐性は大きく影響を受け、最終的に作製される突起物の強度にも影響する。
It is possible to form a protrusion by paying attention to the etching resistance of the oxide and further selecting the type, concentration and immersion time of the etching solution.
On the other hand, the following points have been reported in the case where a protruding oxide formed of a barrier type anodic oxide film capable of taking several kinds of valence oxides can take several kinds of valence oxides. That is, it has been reported that the oxide valence is different between the surface and the inside of the protrusion, and an oxide having a large valence is formed in the outer peripheral portion, but the oxidation number inside the protrusion is lowered. In addition, the etching resistance of the oxide is greatly affected by the inclusion of oxide based on the electrolyte during the anodic oxidation, crystal defects, and the influence of incorporation of bound water, etc. Also affects.

ここで、バリア型陽極酸化の作成後、酸化雰囲気にて加熱処理を行うと、下地層酸化物中の結合水等の不純物が除去され、更に、高い酸化数の酸化物となり、エッチング耐性が高まる。酸化雰囲気下における熱処理工程を行なうことにより、突起物の強度は向上し、突起構造を用いた磁気記録媒体としてより望ましい形態となる。   Here, when heat treatment is performed in an oxidizing atmosphere after the creation of the barrier type anodization, impurities such as bonding water in the underlayer oxide are removed, and further, an oxide with a high oxidation number is obtained, and etching resistance is increased. . By performing the heat treatment step in an oxidizing atmosphere, the strength of the protrusion is improved, and the magnetic recording medium using the protrusion structure is more desirable.

加熱処理の温度は、高温ほど酸化物のエッチング耐性が向上するが、除去をする多孔質皮膜であるアルミナもγ−Al23から徐々に結晶性が向上し、酸アルカリに対して溶解しにくくなる。又、図2の下地層21と基板との間には、軟磁性層を付与して垂直記録媒体を形成するが、加熱による軟磁性層の特性劣化を考慮する必要がある。上記条件より、加熱温度は200℃以上400℃以下、好ましくは250℃以上350℃以下である。200℃未満では、加熱処理の効果が充分に寄与せず、400℃より高温では軟磁性の特性が劣化する。 The higher the temperature of the heat treatment, the higher the etching resistance of the oxide, but alumina, which is a porous film to be removed, gradually improves its crystallinity from γ-Al 2 O 3 and dissolves in acid alkali. It becomes difficult. Further, a perpendicular magnetic recording medium is formed by providing a soft magnetic layer between the base layer 21 and the substrate in FIG. 2, but it is necessary to consider deterioration of the characteristics of the soft magnetic layer due to heating. From the above conditions, the heating temperature is 200 ° C. or higher and 400 ° C. or lower, preferably 250 ° C. or higher and 350 ° C. or lower. When the temperature is lower than 200 ° C., the effect of the heat treatment does not sufficiently contribute, and when the temperature is higher than 400 ° C., the soft magnetic characteristics deteriorate.

加熱処理は、バリア型陽極酸化作成後、または、アルミナのエッチング後のいずれに行っても構わない。しかしながら、いずれの工程を取るかによって、選択するアルミナのエッチング条件は異なる。   The heat treatment may be performed either after the barrier type anodic oxidation or after the etching of alumina. However, the alumina etching conditions to be selected differ depending on which process is taken.

「1.陽極酸化工程」において図3の状態で下地層の酸化物を成長させた場合、得られる突起物25の形状は円柱状である。その高さは陽極酸化時のバリア層の厚みで、直径は陽極酸化で形成される多孔質皮膜の孔径で決まるため、全ての突起物において均一な高さと直径を有している。   When the oxide of the base layer is grown in the state of FIG. 3 in “1. Anodizing step”, the shape of the protrusion 25 obtained is a columnar shape. The height is determined by the thickness of the barrier layer at the time of anodization, and the diameter is determined by the pore diameter of the porous film formed by anodization. Therefore, all protrusions have a uniform height and diameter.

一方、「1.陽極酸化工程」において図4の状態で下地層の酸化物を多孔質皮膜の孔の内部にまで成長させた場合においては、得られる突起物25の高さは下地層の酸化物を多孔質皮膜の孔の内部に成長させる際の陽極酸化電圧で決まる。直径は下地層の酸化物を多孔質皮膜の孔の内部に成長させる際の多孔質皮膜の孔径で決まる。このため、下地層の酸化物を多孔質皮膜の孔の内部に成長させる前に、リン酸などで多孔質皮膜をウェットエッチングして孔径を広げておけば、直径の大きな突起物を得ることも可能となる。更に、多孔質皮膜を除去する前に試料表面を研磨して平坦化しておけば、より平坦な上面を有した突起物25を得ることも可能であり好ましい。突起物は、基板の主面に対して垂直方向に成長したものが磁気記録媒体などの応用には適している。ここで言う垂直方向とは、上部から観察したときに、突起部の底部と突起部の先端が重なって見える状態のもので、他の部分は基板主面が観察できる状態のものである。突起部先端が他の突起部の底部を隠してしまう状態のものは除かれる。   On the other hand, when the oxide of the underlayer is grown to the inside of the pores of the porous film in the state shown in FIG. 4 in “1. Anodizing step”, the height of the protrusion 25 obtained is the oxidation of the underlayer. It is determined by the anodic oxidation voltage when an object is grown inside the pores of the porous film. The diameter is determined by the pore diameter of the porous coating when the oxide of the underlayer is grown inside the pores of the porous coating. For this reason, if the porous film is wet-etched with phosphoric acid or the like before the oxide of the underlayer is grown inside the pores of the porous film and the hole diameter is widened, protrusions having a large diameter may be obtained. It becomes possible. Furthermore, if the sample surface is polished and flattened before removing the porous coating, it is possible and preferable to obtain a projection 25 having a flatter upper surface. Projections grown in a direction perpendicular to the main surface of the substrate are suitable for applications such as magnetic recording media. The vertical direction here refers to a state in which the bottom of the protruding portion and the tip of the protruding portion appear to overlap each other when observed from above, and the other portion is in a state in which the main surface of the substrate can be observed. Except for the state in which the tip of the protrusion covers the bottom of the other protrusion.

(3.磁性体を配置する工程)
次に、図5に示すような基板26上に下地層21と下地層を構成する元素を含む酸化物から成る規則的に配列した突起物25を有した凹凸構造に対して、記録層となる磁性体の成膜を行う工程について述べる。
(3. Step of arranging magnetic material)
Next, a recording layer is formed on the concavo-convex structure having the base layer 21 and the regularly arranged protrusions 25 made of an oxide containing an element constituting the base layer on the substrate 26 as shown in FIG. A process for depositing a magnetic material will be described.

記録層となる磁性体は、規則的に配列した突起物25の上部に配置されるように成膜する。この際、突起物25の上部に配置された磁性体で、突起物間の凹部が塞がらないように、図6のような状態とすることが望ましい。このため、基板に対して一定の方向から成膜粒子を飛来させる指向性を有した成膜などで磁性体を成膜することが好ましく、例えば基板に対して垂直方向に指向性を有した成膜工程が考えられる。具体的にはスパッタリングの場合、スパッタリング時のガス圧を低くする、基板と試料の間の距離を長くとる、コリメーターをターゲットと試料の間に配置するなどが試料に飛来するスパッタ粒子の指向性を向上させるための効果的である。   The magnetic material to be the recording layer is formed so as to be disposed on the top of the regularly arranged protrusions 25. At this time, it is desirable to set the state as shown in FIG. 6 so that the concave portions between the protrusions are not blocked by the magnetic body disposed on the protrusions 25. For this reason, it is preferable to form the magnetic material by a film having directivity that causes film formation particles to fly from a certain direction with respect to the substrate, for example, a film having directivity in a direction perpendicular to the substrate. A membrane process is conceivable. Specifically, in the case of sputtering, the directivity of sputtered particles that fly to the sample, such as lowering the gas pressure during sputtering, increasing the distance between the substrate and the sample, or placing a collimator between the target and the sample. It is effective to improve.

また、図6のように、凹部の底部である下地層21上にも磁性体29が成膜されることもあるが、突起物25によって、記録部分となる磁性体28と空間的にも磁気的にも分断されている。よって、突起物25の上部に配置した磁性体28を記録部分としたパターンド媒体とすることが可能となる。   Further, as shown in FIG. 6, a magnetic material 29 may be formed on the underlayer 21 that is the bottom of the concave portion. However, the protrusion 25 causes the magnetic material 28 serving as a recording portion to be spatially magnetized. It is also divided. Therefore, it is possible to obtain a patterned medium in which the magnetic body 28 disposed on the protrusion 25 is a recording portion.

磁性体の材料は、垂直記録方式とするために以下の材料を用いることができる。
例えば、[Co/M]の(M=Pt、Pd)多層膜、c軸が基板垂直方向に配向したhcp(六方最密格子)構造のCoである。あるいは、c軸が基板垂直方向に配向したL10規則構造のMPt、或いはMPd(M=Co、Fe)など、膜面垂直方向に一軸磁気異方性を有した材料である。
As the magnetic material, the following materials can be used for the perpendicular recording system.
For example, it is Co of [Co / M] (M = Pt, Pd) multilayer film, hcp (hexagonal close-packed lattice) structure with the c-axis oriented in the direction perpendicular to the substrate. Alternatively, it is a material having uniaxial magnetic anisotropy in the direction perpendicular to the film surface, such as Lt ordered MPt or MPd (M = Co, Fe) whose c-axis is oriented in the direction perpendicular to the substrate.

また、上記のCoやMPt、或いはMPd(M=Co、Fe)のように結晶配向した磁性体が必要な場合には、図8に示す様に、突起物の上部と磁性体の間に配向制御を目的とした中間層30を必要に応じて配置すればよい。   If a magnetic material with crystal orientation such as Co, MPt, or MPd (M = Co, Fe) is required, the orientation between the upper part of the protrusion and the magnetic material as shown in FIG. What is necessary is just to arrange | position the intermediate | middle layer 30 for the purpose of control as needed.

以上のように、「1.陽極酸化工程」、「2.突起物を得る工程」、「3.磁性体を配置する工程」の三つの工程に従って、規則的に配列した突起物の上部に記録層となる磁性体を配置したパターンド媒体が作製される。   As described above, recording is performed on the top of the regularly arranged projections according to the three steps of “1. anodizing step”, “2. step of obtaining projections”, and “3. step of arranging magnetic material”. A patterned medium in which a magnetic material to be a layer is arranged is produced.

(相分離膜)
相分離膜とは、アルミニウムとシリコンからなるターゲット材を用いて、基板上にスパッタリングによる成膜を行う場合に、柱状のアルミニウムを取り囲むようにシリコンが成長することで形成される膜である。
(Phase separation membrane)
A phase separation film is a film formed by growing silicon so as to surround columnar aluminum when a film is formed on a substrate by sputtering using a target material made of aluminum and silicon.

この相分離膜を構成する一方の相を除去することによって、多孔質膜が得られる。
相分離膜とは、Al−SiやAl−Ge系などに代表される構造体であり、Alシリンダーが基板垂直方向に立っており、そのマトリックスがα−Siないし、α−Geで形成されていることを特徴とする。相分離膜に関しては、例えば、特開2004−223695号公報に記載されている。
By removing one of the phases constituting the phase separation membrane, a porous membrane can be obtained.
The phase separation film is a structure represented by Al—Si or Al—Ge system, and the Al cylinder stands in the vertical direction of the substrate, and its matrix is formed of α-Si or α-Ge. It is characterized by being. The phase separation membrane is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-223695.

例えば、図19に示すように、下地層9900上に相分離膜9910が設けられている場合を考える、
アンモニア水、濃硫酸、リン酸などの酸・アルカリによりAlシリンダー部分9912のみを選択的にエッチングすることが可能で、この手段により多孔質膜を得ることが可能である。9913がアルミニウムのシリンダを取り囲むシリコン領域である(図19(a)、(b))。
For example, consider a case where a phase separation film 9910 is provided on a base layer 9900 as shown in FIG.
Only the Al cylinder portion 9912 can be selectively etched with an acid / alkali such as ammonia water, concentrated sulfuric acid, phosphoric acid or the like, and a porous film can be obtained by this means. Reference numeral 9913 denotes a silicon region surrounding the aluminum cylinder (FIGS. 19A and 19B).

さらに、アルミニウムのシリンダをエッチングによる除去後(図19(b))に、ホウ酸アンモニウム、酒石酸アンモニウム、クエン酸アンモニウム水溶液などに浸漬した状態で陽極酸化(図19(c))する。こうすることで、下地層を形成するTi,Zr,Hf,Nb,Ta,Mo,W等の酸化物9960を、多孔質膜9950の細孔の中に成長させることが可能である。   Further, after the aluminum cylinder is removed by etching (FIG. 19B), it is anodized (FIG. 19C) while immersed in an aqueous solution of ammonium borate, ammonium tartrate, ammonium citrate or the like. By doing so, it is possible to grow an oxide 9960 such as Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, and W forming the underlayer in the pores of the porous film 9950.

その後、多孔質膜9950を構成する材料のみを、水酸化ナトリウム水溶液、または過酸化水素水等で選択的にエッチングすることで、前記成長させた酸化物の突起物9960を得ることができる。なお、図19(d)では、多孔質膜9950をその厚さ方向に一部残存させた場合を示している。勿論、必要に応じて、多孔質膜9950は全て除去することも可能である。   Thereafter, the grown oxide protrusions 9960 can be obtained by selectively etching only the material constituting the porous film 9950 with a sodium hydroxide aqueous solution or a hydrogen peroxide solution. FIG. 19D shows a case where a part of the porous film 9950 is left in the thickness direction. Of course, if necessary, the porous membrane 9950 can be entirely removed.

以下に本発明の実施例について述べる。
(実施例1)
本実施例は陽極酸化によって規則的に配列した突起を有した凹凸構造を得て、突起の上部に磁性体を配置することに関するものである。
Examples of the present invention will be described below.
Example 1
The present embodiment relates to obtaining a concavo-convex structure having protrusions regularly arranged by anodic oxidation, and disposing a magnetic body on top of the protrusion.

Si基板上に下地層となるTiを5nm、更にその上にTiを10atomic%含んだAlTiを100nmスパッタリングにより成膜して試料を用意した。
次に、試料表面にスピンコート法にてアルミニウムアルコキシドを20nmの厚みで塗布した。引き続き、試料を90℃で20分間ベークした後にアルコキシド表面にナノインプリントで陽極酸化の開始点となる窪みを転写した。本実施例では、高さ15nmの突起が、50nmの間隔で三角格子配列をしたモールドをアルコキシド表面に押し付けることで、モールドの突起を陽極酸化の開始点となる窪みとしてアルコキシド表面に転写した。
A sample was prepared by sputtering 5 nm of Ti serving as an underlayer on a Si substrate and further depositing AlTi containing 10 atomic% of Ti on the Si substrate by 100 nm sputtering.
Next, aluminum alkoxide was applied to the sample surface with a thickness of 20 nm by spin coating. Subsequently, the sample was baked at 90 ° C. for 20 minutes, and then a depression serving as an anodic oxidation starting point was transferred to the alkoxide surface by nanoimprinting. In this example, protrusions with a height of 15 nm were pressed onto a surface of the alkoxide by pressing a mold having a triangular lattice arrangement at an interval of 50 nm against the alkoxide surface.

その後、アルコキシド表面の任意の複数箇所をAFM(原子間力顕微鏡)でスキャンしたところ、モールドの突起がアルコキシド表面に5nm程度の窪みとして転写されていた。   Thereafter, when a plurality of arbitrary locations on the alkoxide surface were scanned with an AFM (atomic force microscope), the mold protrusions were transferred to the alkoxide surface as depressions of about 5 nm.

さらに試料を180℃にて紫外線とオゾンを用いたアッシングで10分間処理することで、アルコキシド内のポリマー部を除去すると同時にアルミニウム部の酸化を進行させて、アルコキシド層を酸化した。   Further, the sample was treated by ashing using ultraviolet rays and ozone at 180 ° C. for 10 minutes, thereby removing the polymer portion in the alkoxide and simultaneously proceeding the oxidation of the aluminum portion to oxidize the alkoxide layer.

その後、浴温16℃の0.3mol/L硫酸水溶液中にて20Vの印加電圧で陽極酸化を行った。酸化したアルコキシド層とアルミニウム層は一括に陽極酸化された。陽極酸化後の試料をFE−SEM(電界放出走査型電子顕微鏡)で観察することによって、モールドの突起のパターンと同様に三角格子配列をした多孔質皮膜の形成が確認できた。   Thereafter, anodization was performed at an applied voltage of 20 V in a 0.3 mol / L sulfuric acid aqueous solution having a bath temperature of 16 ° C. The oxidized alkoxide layer and aluminum layer were anodized all together. By observing the anodized sample with an FE-SEM (field emission scanning electron microscope), it was confirmed that a porous film having a triangular lattice arrangement was formed in the same manner as the pattern of the protrusions on the mold.

また、バリア層の底部が下地層に到達するまで陽極酸化を続けることで、下地層であるTiの酸化物を、下地層から孔に向かって成長させた。
次に、試料を浴温23℃の0.1mol/LのNaOH水溶液に5分間浸漬させることで、多孔質皮膜を除去した。これにより、下地層の酸化物が50nmの間隔で三角格子配列した突起物として残った凹凸構造が得られた。突起物の大きさ及び形状は、高さ25nm程、直径20nm程の円柱状のものであった。
Further, anodic oxidation was continued until the bottom of the barrier layer reached the underlayer, whereby a Ti oxide as the underlayer was grown from the underlayer toward the hole.
Next, the porous film was removed by immersing the sample in a 0.1 mol / L NaOH aqueous solution having a bath temperature of 23 ° C. for 5 minutes. As a result, a concavo-convex structure remained as protrusions in which the oxide of the underlayer was arranged in a triangular lattice at intervals of 50 nm. The size and shape of the protrusions were cylindrical with a height of about 25 nm and a diameter of about 20 nm.

次に、得られた凹凸構造に対して磁性体の成膜を行い、突起の上部に磁性体を配置した。磁性体の成膜はスパッタリングで行い、ターゲットと試料の距離は15cmとして、直径5cmのCoターゲットに対して、アルゴンガス0.1Pa雰囲気中でDC50Wの電力を投入して行った。突起物の上部に成膜されたCoの膜厚が10nmとなるような成膜時間で成膜を行った。その後、試料の断面をFE−SEMで観測したところ、図6ように下地層21上に規則的に配列した突起物25の上部に磁性体28が成膜されている様子が観察できた。また、下地層21上に成膜されていた磁性体29は、突起物25の上部に成膜された磁性体28よりも膜厚が薄く、5nm程度であった。   Next, a film of a magnetic material was formed on the obtained concavo-convex structure, and the magnetic material was disposed on the top of the protrusion. Film formation of the magnetic material was performed by sputtering, and the distance between the target and the sample was 15 cm, and power of DC 50 W was applied to a Co target having a diameter of 5 cm in an argon gas 0.1 Pa atmosphere. Film formation was performed in such a film formation time that the film thickness of Co formed on the protrusions was 10 nm. Thereafter, when the cross section of the sample was observed with an FE-SEM, it was observed that the magnetic material 28 was formed on the protrusions 25 regularly arranged on the underlayer 21 as shown in FIG. In addition, the magnetic body 29 formed on the underlayer 21 was thinner than the magnetic body 28 formed on the protrusions 25 and was about 5 nm.

以上のように、陽極酸化で得られた規則的に配列した突起の上部に磁性体が配置されていることが確認できた。本実施例で作製した規則的に配列した突起物は下地層の酸化物から形成されているため、成膜や熱処理に対する耐性において優れたものである。更に規則的に配列した突起を有する凹凸構造は、樹脂を用いたナノインプリントと陽極酸化を組み合わせて作製されるため、高密度なパターンであっても容易に作製可能である。   As described above, it was confirmed that the magnetic material was disposed on the regularly arranged protrusions obtained by anodic oxidation. Since the regularly arranged protrusions produced in this example are formed from the oxide of the underlayer, they have excellent resistance to film formation and heat treatment. Furthermore, since the concavo-convex structure having regularly arranged protrusions is produced by combining nanoimprint using resin and anodization, even a high-density pattern can be easily produced.

(実施例2)
本実施例は陽極酸化によって規則的に配列した突起を有した凹凸構造を得て、突起の上部に磁性体を配置することに関するものである。特に実施例1とは異なり、突起物の上部と磁性体の間に中間層を配置することで、磁性体の結晶配向を制御することを含むものである。
(Example 2)
The present embodiment relates to obtaining a concavo-convex structure having protrusions regularly arranged by anodic oxidation, and disposing a magnetic body on top of the protrusion. In particular, unlike Example 1, this includes controlling the crystal orientation of the magnetic material by disposing an intermediate layer between the upper portion of the protrusion and the magnetic material.

まず実施例1と同様に、陽極酸化を利用して凹凸構造を用意した。次に磁性体の中間層として機能するMgOをスパッタリングにより成膜した。ターゲットと試料の距離は15cmとして、直径5cmのMgOターゲットに対して、アルゴンガス0.1Pa雰囲気中でRF50Wの電力を投入してスパッタリングを行った。突起物の上面でのMgOの膜厚が5nmとなるように成膜を行った。成膜後の試料の断面をFE−SEMで観察したところ、図7のように主に突起物25の上面と凹部の底部にMgO31が成膜され、突起の側壁には殆どMgOが成膜されていない状態となっていた。また、試料のX線回折結果より、MgOは表面が(001)の結晶面から成る状態で配向していることが確認できた。   First, as in Example 1, an uneven structure was prepared using anodization. Next, MgO functioning as an intermediate layer of the magnetic material was formed by sputtering. The distance between the target and the sample was 15 cm, and sputtering was performed by applying power of RF 50 W in an argon gas 0.1 Pa atmosphere to an MgO target having a diameter of 5 cm. Film formation was performed so that the film thickness of MgO on the upper surface of the protrusion was 5 nm. When the cross section of the sample after film formation was observed by FE-SEM, as shown in FIG. 7, MgO 31 was formed mainly on the upper surface of the protrusion 25 and the bottom of the recess, and almost all MgO was formed on the side wall of the protrusion. It was not in a state. Further, from the X-ray diffraction result of the sample, it was confirmed that the MgO was oriented with the surface composed of the (001) crystal plane.

次に、実施例1と同様にスパッタリングにより、磁性体の成膜を行った。本実施例ではターゲットとしてFePtを使用し、膜中のFeの組成比が50atomic%、膜厚10nmとなるように成膜を行った。成膜後の試料の断面をFE−SEMで観察したところ、図8ような形状で、中間層30であるMgO31の上にFePt32が成膜されている様子が観察できた。   Next, a magnetic material was formed by sputtering in the same manner as in Example 1. In this example, FePt was used as a target, and the film was formed so that the composition ratio of Fe in the film was 50 atomic% and the film thickness was 10 nm. When the cross section of the sample after film formation was observed with FE-SEM, it was observed that FePt 32 was formed on MgO 31 as the intermediate layer 30 in the shape shown in FIG.

更に成膜後の試料に対して、真空中で500℃のアニールを行った。アニール後の試料では、磁性体の下地層であるMgO(001)面の影響により、FePtはL10構造のc軸が基板垂直方向に配向した状態となっていた。また、試料の磁化曲線から、基板に対して垂直方向の磁気異方性が確認された。   Further, the sample after film formation was annealed at 500 ° C. in a vacuum. In the annealed sample, FePt was in a state in which the c-axis of the L10 structure was oriented in the direction perpendicular to the substrate due to the influence of the MgO (001) surface that is the underlayer of the magnetic material. In addition, magnetic anisotropy in the direction perpendicular to the substrate was confirmed from the magnetization curve of the sample.

以上のようにして、突起物の上部と磁性体の間に中間層を配置することで、磁性体の結晶配向を制御することも可能である。本実施例のように、垂直方向に磁気異方性を有した磁性体を規則的に配列した突起物の上部に配置することで、突起物の上部に配置した磁性体を記録部分とした垂直記録型のパターンド媒体が作製可能となる。   As described above, by arranging the intermediate layer between the upper portion of the protrusion and the magnetic body, the crystal orientation of the magnetic body can be controlled. As in this embodiment, by arranging magnetic bodies having magnetic anisotropy in the vertical direction on the top of the regularly arranged projections, the magnetic body arranged on the top of the projections is used as a recording portion. A recordable patterned medium can be manufactured.

(実施例3)
本実施例は陽極酸化によって規則的に配列した突起を有した凹凸構造を得て、突起の上部に磁性体を配置することに関するものである。特に実施例1において、下地層の酸化物を多孔質皮膜の孔の内部にまで成長させた場合に関するものである。
(Example 3)
The present embodiment relates to obtaining a concavo-convex structure having protrusions regularly arranged by anodic oxidation, and disposing a magnetic body on top of the protrusion. In particular, in Example 1, it relates to a case where the oxide of the underlayer is grown to the inside of the pores of the porous film.

まず、実施例1と同様に、陽極酸化を行って三角格子配列をした多孔質皮膜を形成した。但し、実施例1とは異なり、本実施例においては下地層の材料としてNbを利用した。次に、得られた多孔質皮膜を浴温22℃の5wt%リン酸水溶液に20分間浸すことで、ウェットエッチングによる孔径拡大処理を行った。試料の平面をFE−SEMで観察したところ、孔径拡大処理前の孔径は20nmであったものが、35nmに拡大されていた。   First, as in Example 1, anodization was performed to form a porous film having a triangular lattice arrangement. However, unlike Example 1, in this example, Nb was used as the material for the underlayer. Next, the porous film thus obtained was immersed in a 5 wt% phosphoric acid aqueous solution having a bath temperature of 22 ° C. for 20 minutes to perform a pore size expansion process by wet etching. When the plane of the sample was observed with FE-SEM, the hole diameter before the hole diameter expansion treatment was 20 nm, but was expanded to 35 nm.

次に、試料を浴温22℃の0.15mol/Lホウ酸アンモニウム水溶液中にて印加電圧40Vにて陽極酸化した。これにより、下地層の酸化物の成長が進行して体積膨張することで、図9に示すように孔24の内部に下地層21の酸化物であるNbの酸化物33が充填されて形成された。この際、ホウ酸アンモニウム水溶液による陽極酸化で成長したNbの酸化物は高さが50nmであった。   Next, the sample was anodized at an applied voltage of 40 V in a 0.15 mol / L ammonium borate aqueous solution having a bath temperature of 22 ° C. As a result, the growth of the oxide of the underlayer proceeds and the volume expands, so that the hole 24 is filled with the Nb oxide 33 which is the oxide of the underlayer 21 as shown in FIG. It was. At this time, the height of the Nb oxide grown by anodic oxidation with an aqueous ammonium borate solution was 50 nm.

更に、試料の表面をダイヤモンドスラリーで研磨することで、多孔質皮膜とNbの酸化物を同時に研磨して図10の状態とした。この状態で、実施例1と同様に多孔質皮膜を除去することで、図11のような突起物34を有した凹凸構造を得た。実施例1とは異なり、得られた突起物34の上面は表面研磨されていることから平滑な表面を有している。また、突起物34の上面の直径は実施例1よりも大きく35nmであったが、孔径拡大処理の時間で調整可能である。更に、突起物34の高さは40nmであったが、表面研磨の時間で調整可能である。   Furthermore, by polishing the surface of the sample with diamond slurry, the porous film and the oxide of Nb were simultaneously polished to obtain the state shown in FIG. In this state, the porous film was removed in the same manner as in Example 1 to obtain an uneven structure having protrusions 34 as shown in FIG. Unlike Example 1, the upper surface of the obtained protrusion 34 has a smooth surface because it is surface-polished. Moreover, although the diameter of the upper surface of the protrusion 34 was 35 nm larger than Example 1, it can be adjusted with the time of a hole diameter expansion process. Furthermore, although the height of the projection 34 was 40 nm, it can be adjusted by the surface polishing time.

次に得られた凹凸構造に対して実施例1と同様に磁性体の成膜を行ったところ、実施例1と同様に規則的に配列した突起の上部に磁性体が配置されていることが確認できた。
本実施例のように多孔質皮膜の孔に下地層の酸化物を陽極酸化で成長させることにより、突起物の径や高さなどの大きさを変化させることが可能となる。また、記録層となる磁性体が配置される突起物の上面を平坦化させることも可能となる。
Next, when the magnetic material was deposited on the resulting concavo-convex structure in the same manner as in Example 1, it was found that the magnetic material was arranged on the top of the regularly arranged projections as in Example 1. It could be confirmed.
By growing the oxide of the underlayer by anodic oxidation in the pores of the porous film as in this embodiment, it is possible to change the size of the protrusions such as the diameter and height. In addition, it is possible to flatten the upper surface of the protrusion on which the magnetic material serving as the recording layer is disposed.

(実施例4)
本実施例は陽極酸化によって規則的に配列した突起を有した凹凸構造を得て、突起の上部に磁性体を配置することに関するものである。特に実施例1において、下地層の酸化物を多孔質皮膜の孔の内部にまで成長させた場合に関するものである。
(Example 4)
The present embodiment relates to obtaining a concavo-convex structure having protrusions regularly arranged by anodic oxidation, and disposing a magnetic body on top of the protrusion. In particular, in Example 1, it relates to a case where the oxide of the underlayer is grown to the inside of the pores of the porous film.

まず陽極酸化を行って正方格子配列をした多孔質皮膜を形成した。但し、実施例1とは異なり、Ti5nmの上にNbを30nm成膜し、更にその上にHfを7atomic%含んだAlHfを60nmスパッタリングした。又、陽極酸化の開始点としてFIB法を用いてAlHf表面に25nm間隔の小さな窪みからなる正方配列を形成した。更に浴温3℃の1.0mol/L硫酸水溶液中にて10Vの印加電圧で陽極酸化を行い、次に得られた多孔質皮膜を浴温20℃の5wt%リン酸水溶液に浸すことで、ウェットエッチングによる孔径拡大処理を行った。試料の平面をFE−SEMで観察したところ、細孔径は12nmであった。   First, anodization was performed to form a porous film having a square lattice arrangement. However, unlike Example 1, 30 nm of Nb was deposited on 5 nm of Ti, and further AlHf containing 7 atomic% of Hf was sputtered on it to 60 nm. In addition, a square array consisting of small depressions at 25 nm intervals was formed on the AlHf surface by using the FIB method as a starting point for anodization. Furthermore, anodization was performed at an applied voltage of 10 V in a 1.0 mol / L sulfuric acid aqueous solution having a bath temperature of 3 ° C., and then the resulting porous film was immersed in a 5 wt% phosphoric acid aqueous solution having a bath temperature of 20 ° C. The hole diameter enlargement process by wet etching was performed. When the plane of the sample was observed with FE-SEM, the pore diameter was 12 nm.

次に、試料を浴温22℃の0.15mol/Lホウ酸アンモニウム水溶液中にて印加電圧25Vにて陽極酸化した。これにより、下地層の酸化物の成長が進行して体積膨張することで、図9に示すように孔24の内部に下地層21の酸化物であるNbの酸化物33が充填されて形成された。   Next, the sample was anodized in an aqueous 0.15 mol / L ammonium borate solution having a bath temperature of 22 ° C. at an applied voltage of 25V. As a result, the growth of the oxide of the underlayer proceeds and the volume expands, so that the hole 24 is filled with the Nb oxide 33 which is the oxide of the underlayer 21 as shown in FIG. It was.

次に、大気雰囲気下において350℃の加熱処理を行った。
更に、試料の表面を研磨することで、多孔質皮膜とNbの酸化物を同時に研磨した。次いで、25℃の5wt%リン酸水溶液中にて実施例1と同様に多孔質皮膜を除去することで、直径12nm、高さ25nmの突起物を有した凹凸構造Aを得た。
Next, heat treatment was performed at 350 ° C. in an air atmosphere.
Further, by polishing the surface of the sample, the porous film and the oxide of Nb were simultaneously polished. Subsequently, the concavo-convex structure A having a protrusion having a diameter of 12 nm and a height of 25 nm was obtained by removing the porous film in a 5 wt% phosphoric acid aqueous solution at 25 ° C. in the same manner as in Example 1.

一方、比較サンプルとして、上記加熱処理工程を行わない凹凸構造Bを用意した。凹凸構造Bも直径12nm、高さ25nmである。
ここで、上記凹凸構造A,Bの強度比較のために同一条件にて超音波処理による強度比較を行った所、凹凸構造Bは突起の一部が崩壊したが、凹凸構造Aは安定しており、凹凸構造Aは安定な構造であることが分かった。直径が小さく、且つ直径と高さのアスペクト比の大きな突起物に対しても、安定な凹凸構造を得られた。
On the other hand, a concavo-convex structure B not subjected to the heat treatment process was prepared as a comparative sample. The uneven structure B also has a diameter of 12 nm and a height of 25 nm.
Here, in order to compare the strength of the concavo-convex structures A and B, the intensity comparison was performed by ultrasonic treatment under the same conditions. It was found that the uneven structure A was a stable structure. A stable concavo-convex structure was obtained even for protrusions having a small diameter and a large aspect ratio between the diameter and the height.

また、凹凸構造A上に、実施例1と同様に磁性体の成膜を行ったところ、実施例1と同様に規則的に配列した突起の上部に磁性体が配置されていることが確認できた。   Further, when the magnetic material was deposited on the concavo-convex structure A in the same manner as in Example 1, it was confirmed that the magnetic material was disposed on the top of the regularly arranged projections in the same manner as in Example 1. It was.

(実施例5:陽極酸化によりNbO凸作製)
本実施例は、陽極酸化法により部材上に形成された下地層を酸化し、部材の外側に向かって孔径の拡大した凸構造体を得る製造方法に関するものである。図12および図13に基づいて説明する。
(Example 5: NbO convex production by anodic oxidation)
The present embodiment relates to a manufacturing method for obtaining a convex structure having a hole diameter enlarged toward the outside of a member by oxidizing a base layer formed on the member by an anodic oxidation method. This will be described with reference to FIGS.

シリコン基板103上に厚さ30nmのニオブ(Nb)からから成る下地層101を形成する。そして、更に厚さ80nmのアルミニウム−ハフニウム合金(AlHf、Hf=5から6atomic%)から成る被陽極酸化層102を形成し、部材105とする(図12(a))。   A base layer 101 made of niobium (Nb) having a thickness of 30 nm is formed on a silicon substrate 103. Further, an anodized layer 102 made of an aluminum-hafnium alloy (AlHf, Hf = 5 to 6 atomic%) having a thickness of 80 nm is formed to form a member 105 (FIG. 12A).

次に、この部材を陽極として硫酸水溶液(1mol/L,20℃)中に浸漬し、電極を印加してAlHf合金層に孔106を形成する(図12(b))。このとき、孔底部に近接したNbが酸化されてNb酸化物となり、孔内部に突出する。ここで、陽極酸化による孔の形成では、一般に孔の配列はランダムとなるため、規則的に配列する場合には特開2004−66447などの手法と組み合わせる必要がある。   Next, this member is immersed in a sulfuric acid aqueous solution (1 mol / L, 20 ° C.) as an anode, and an electrode is applied to form a hole 106 in the AlHf alloy layer (FIG. 12B). At this time, Nb close to the bottom of the hole is oxidized to become Nb oxide and protrudes into the hole. Here, in the formation of holes by anodic oxidation, since the arrangement of the holes is generally random, it is necessary to combine with a technique such as JP-A-2004-66447 when regularly arranging the holes.

次に、部材をホウ酸アンモニウム水溶液(0.15mol/L、20℃)に浸漬し、陽極として電圧を印加する工程と、Nb酸化物凸構造が形成されていない部分の孔径を広げるポアワイド工程を繰り返し行う。これにより、部材の外側に向かって径が増大したNb酸化物凸構造体を形成する。ここで、Nb酸化物の高さは印加する電圧に比例する。まず、11Vの電圧を印加しNb酸化物の成長させ(図12(c))、電圧の印加を停止してから、部材をリン酸水溶液(5wt%、20℃)に10分間浸漬して孔径を拡大する(図12(d))。Nb酸化物が形成されている部分は液が進入し難い為、孔径も拡大しにくい。次に、部材をホウ酸アンモニウム水溶液に戻し、19Vの電圧を印加してから(図12(e))、リン酸水溶液に戻して10分間浸漬する(図12(f))。更に、部材をホウ酸アンモニウム水溶液に戻し、27Vの電圧を印加する(図12(g))。この結果、高さ50nmで孔径が部材から遠ざかるにつれ徐々に増大した形状のNb酸化物が得られる。孔径拡大の形状は、明確な階段状にはならない。   Next, a step of immersing the member in an aqueous solution of ammonium borate (0.15 mol / L, 20 ° C.) and applying a voltage as an anode and a pore-wide step of expanding the pore diameter of the portion where the Nb oxide convex structure is not formed Repeat. Thereby, the Nb oxide convex structure whose diameter increased toward the outside of the member is formed. Here, the height of the Nb oxide is proportional to the applied voltage. First, a voltage of 11 V was applied to grow Nb oxide (FIG. 12C), the voltage application was stopped, and the member was immersed in an aqueous phosphoric acid solution (5 wt%, 20 ° C.) for 10 minutes to obtain a pore size. Is enlarged (FIG. 12D). Since it is difficult for the liquid to enter the portion where the Nb oxide is formed, the pore diameter is also difficult to expand. Next, the member is returned to the ammonium borate aqueous solution, a voltage of 19 V is applied (FIG. 12E), and then returned to the phosphoric acid aqueous solution and immersed for 10 minutes (FIG. 12F). Further, the member is returned to the ammonium borate aqueous solution, and a voltage of 27 V is applied (FIG. 12 (g)). As a result, an Nb oxide having a shape with a height of 50 nm and gradually increasing as the pore diameter moves away from the member can be obtained. The shape of the hole diameter expansion is not a clear stepped shape.

次に、300℃10分間焼成して、Nb酸化物の強度を増す。この時点でNb酸化物上面の形状はやや丸みを帯びているため、Nb酸化物上面が露出し且つ平坦になるまでコロイダルシリカで研磨する。そして、該部材をリン酸水溶液に5時間浸漬すると、AlHf合金膜が溶解されてNb酸化物凸構造のみが残留する(図13(a))。スパッタリング法により、ルテニウム(Ru)5nm、コバルト−白金合金(CoPt)の順で積層し、磁気記録層とする。基板に垂直方向からスパッタリングが行われるような条件で行うと、Nb酸化物上面とNb酸化物間の凹部には磁気記録層が積層し易く、Nb酸化物側壁には積層し難いため、Nb酸化物凸構造間での磁気記録層の分離を実現することができる(図13(b))。   Next, the strength of the Nb oxide is increased by baking at 300 ° C. for 10 minutes. At this time, since the shape of the upper surface of the Nb oxide is slightly rounded, polishing is performed with colloidal silica until the upper surface of the Nb oxide is exposed and flattened. When the member is immersed in an aqueous phosphoric acid solution for 5 hours, the AlHf alloy film is dissolved and only the Nb oxide convex structure remains (FIG. 13A). By sputtering, ruthenium (Ru) 5 nm and cobalt-platinum alloy (CoPt) are laminated in this order to form a magnetic recording layer. If the sputtering is performed from the direction perpendicular to the substrate, the magnetic recording layer is easy to be stacked in the recess between the upper surface of the Nb oxide and the Nb oxide and difficult to stack on the Nb oxide side wall. Separation of the magnetic recording layer between the convex structures can be realized (FIG. 13B).

このような構造体を磁気記録媒体として用いるには、以下のような後工程が必要となる。まず、SOG(Spin−On−Glass)をスピンコート法で塗布し焼成し、Nb酸化物凸構造体の空隙を充填する(図13(c))。フッ素系ガスでドライエッチング法を行い、SOGのみを上部から除去して行き、磁気記録層117を露出する(図13(d))。保護層としてダイヤモンドライクカーボン(DLC)を3nm、更に潤滑剤を5nm積層する(図13(e))。   In order to use such a structure as a magnetic recording medium, the following post-process is required. First, SOG (Spin-On-Glass) is applied by spin coating and baked to fill the voids of the Nb oxide convex structure (FIG. 13C). A dry etching method is performed with a fluorine-based gas, and only the SOG is removed from the upper portion to expose the magnetic recording layer 117 (FIG. 13D). As a protective layer, 3 nm of diamond-like carbon (DLC) and 5 nm of a lubricant are stacked (FIG. 13E).

(実施例6:金属メッキ)
実施例5において、凸構造体を成す材料が金属の場合に関して示す。
実施例5の部材構成で、下地層101を銅(Cu)とする。同様の条件で陽極酸化を行うと、孔106が下地層に到達した際にCu層が露出する。この露出部を電極として、白金電気めっき浴内部に部材を浸漬し、陰極として電気めっきを行う。凸構造の成長高さはめっき時間により決まるため、ある一定時間のめっきと孔径拡大処理の繰り返しを行う。めっき浴は一般的に酸性のものが多いため、被陽極酸化層が侵蝕されないものを選択することが好ましい。また、作製される凸構造体の材料が、被陽極酸化層を除去する際のリン酸水溶液に侵蝕されないものが好ましい。
(Example 6: Metal plating)
In Example 5, it shows about the case where the material which comprises a convex structure is a metal.
In the member configuration of Example 5, the base layer 101 is copper (Cu). When anodic oxidation is performed under the same conditions, the Cu layer is exposed when the hole 106 reaches the base layer. A member is immersed in the platinum electroplating bath using the exposed portion as an electrode, and electroplating is performed using a cathode. Since the growth height of the convex structure is determined by the plating time, the plating for a certain time and the hole diameter enlargement process are repeated. Since the plating bath is generally acidic, it is preferable to select a plating bath that does not erode the anodized layer. Further, it is preferable that the material of the convex structure to be produced is not corroded by the phosphoric acid aqueous solution when the anodized layer is removed.

(実施例7:相分離膜を利用する場合)
本実施例は、相分離膜を用いた場合の磁気記録媒体の製造方法に関する。
Si基板上に下地層となるNbを10nm、さらにAl−Si相分離膜とAl−Ge相分離膜をそれぞれ、Alの組成40atomic%と60atomic%で50nmの厚さに成膜する。
(Example 7: When using a phase separation membrane)
The present embodiment relates to a method of manufacturing a magnetic recording medium when a phase separation film is used.
On the Si substrate, Nb serving as an underlayer is formed to a thickness of 50 nm with an Al composition of 40 atomic% and 60 atomic%, respectively, and an Al—Si phase separation film and an Al—Ge phase separation film.

次にAl−Si相分離膜を濃硫酸に、Al−Ge相分離膜をリン酸にそれぞれ浸漬し、Alシリンダー部分のみを溶解した。その後、相分離膜はAl部分が細孔となり、基板に対して垂直な細孔を有する多孔質膜であることが確認できる。   Next, the Al—Si phase separation membrane was immersed in concentrated sulfuric acid, and the Al—Ge phase separation membrane was immersed in phosphoric acid, respectively, to dissolve only the Al cylinder portion. Thereafter, it can be confirmed that the phase separation film is a porous film having Al portions as pores and pores perpendicular to the substrate.

さらに、ホウ酸アンモニウム22℃、0.15mol/L水溶液中に浸漬し、段階的に印加電圧を増加させ、最終的に20Vの印加電圧で陽極酸化させる。その結果、Al−SiとAl−Ge相分離膜どちらから作られたかにかかわらず、多孔質膜の細孔内に下地層Nbの酸化物が約25nmの高さで成長していることが確認できる。   Further, it is immersed in an aqueous solution of ammonium borate at 22 ° C. and 0.15 mol / L, the applied voltage is increased stepwise, and finally anodized with an applied voltage of 20V. As a result, it was confirmed that the oxide of the underlayer Nb was grown at a height of about 25 nm in the pores of the porous film regardless of whether it was made of an Al—Si or Al—Ge phase separation film. it can.

よって、Al−SiとAl−Ge相分離膜から得ている多孔質膜部分を水酸化ナトリウム水溶液にて選択的に除去することにより、ニオブ酸化物の突起が得られることが確認できる。また、Al−Ge相分離膜を出発材料としている場合は、過酸化水素水でも効果的に溶解させることが出来ることが確認できる。   Therefore, it can be confirmed that niobium oxide protrusions can be obtained by selectively removing the porous membrane portion obtained from the Al—Si and Al—Ge phase separation membrane with an aqueous sodium hydroxide solution. In addition, when an Al—Ge phase separation film is used as a starting material, it can be confirmed that even an aqueous hydrogen peroxide solution can be effectively dissolved.

これらの膜の細孔直径がAl−Si相分離膜で5nm、Al−Ge相分離膜で10nmであることから、他実施例の磁性層を形成することで、高密度記録可能な磁気記録媒体が作製可能である。   Since the pore diameter of these films is 5 nm for the Al-Si phase separation film and 10 nm for the Al-Ge phase separation film, a magnetic recording medium capable of high-density recording can be formed by forming the magnetic layer of another embodiment. Can be made.

(実施例8:くびれ)
本実施例は、陽極酸化法により部材に形成された中間層を酸化し、部材の外側に向かってくびれた形状の凸構造体を得る製造方法に関するものである。図14に基づいて説明する。
(Example 8: Constriction)
The present embodiment relates to a manufacturing method in which an intermediate layer formed on a member is oxidized by an anodic oxidation method to obtain a convex structure having a shape constricted toward the outside of the member. This will be described with reference to FIG.

シリコン基板103上に、酸化層110としてチタン(Ti)10nmとAl酸化物10nm、中間層109としてNb30nm、更に酸化層としてAl酸化物15nmを積層し、これを部材とする(図14(a))。フォトリソグラフィ法にて、Nb層とAl酸化物層に周期50nmの三角格子状に規則的に配列した孔構造を形成し(図14(b))、ホウ酸アンモニウム中に陽極として浸漬し、電圧10nmを印加する。Al酸化物層は僅かに電流を流し、Nb層は酸化されて体積が膨張し、孔の側面に突出する(図14(c))。孔内部に充填剤を充填し、リン酸水溶液に浸漬してAl酸化層を溶解除去すると、充填剤のくびれた凸構造が残留する(図14(d))。   On the silicon substrate 103, titanium (Ti) 10 nm and Al oxide 10 nm are stacked as an oxide layer 110, Nb 30 nm is stacked as an intermediate layer 109, and Al oxide 15 nm is stacked as an oxide layer, which is used as a member (FIG. 14A). ). A hole structure regularly arranged in a triangular lattice shape with a period of 50 nm is formed in the Nb layer and the Al oxide layer by a photolithography method (FIG. 14B), immersed in ammonium borate as an anode, and voltage Apply 10 nm. The Al oxide layer passes a slight current, and the Nb layer is oxidized to expand its volume and protrude to the side surface of the hole (FIG. 14C). When the hole is filled with a filler and immersed in a phosphoric acid aqueous solution to dissolve and remove the Al oxide layer, a constricted convex structure of the filler remains (FIG. 14D).

(実施例9)
(インプリントで逆テーパ型ホールを作り、NOはやす。磁性体積層後にポリマー除去ORポリマー除去後に磁性体積層)
本実施例は、インプリント法により部材の外側に向かって幅が拡大する凹構造を形成し、陽極酸化法により部材上に形成された下地層を酸化し、部材の外側に向かって幅の拡大した凸構造体を得る製造方法に関するものである。図15および図16に基づいて説明する。
Example 9
(Make reverse taper type hole by imprinting, NO is easy. Remove polymer after laminating magnetic material OR Laminating magnetic material after polymer removal)
In this example, a concave structure whose width increases toward the outside of the member by the imprint method is formed, the base layer formed on the member is oxidized by the anodic oxidation method, and the width increases toward the outside of the member. The present invention relates to a manufacturing method for obtaining a convex structure. This will be described with reference to FIGS. 15 and 16.

シリコン基板103上に厚さ30nmのNbから成る下地層101を形成し、更に厚さ100nmのポリメチルメタクリレート(PMMA)層から成る転写層116を形成し、部材105とする(図15(a))。また、台形状ライン構造が長方格子状に配列した凸部を有するSiから成るモールド111(図16:モールドの斜視図)を作製する。   A base layer 101 made of Nb having a thickness of 30 nm is formed on a silicon substrate 103, and a transfer layer 116 made of a polymethyl methacrylate (PMMA) layer having a thickness of 100 nm is further formed as a member 105 (FIG. 15A). ). Further, a mold 111 (FIG. 16: perspective view of the mold) made of Si having convex portions in which trapezoidal line structures are arranged in a rectangular lattice shape is produced.

部材を室温、モールドを130℃に加熱し、モールドをPMMA層に押し付けて1分保持したのちにモールドを冷却してから剥離し、凹構造113を形成する(図15(b))。形成される凹構造の形状は、モールド突起112形状とほぼ等しくなる。酸素プラズマによるドライエッチング法でPMMA層の残膜を除去して、凹構造113にNb層を露出させる(図15(c))。   The member is heated to room temperature and the mold is heated to 130 ° C., the mold is pressed against the PMMA layer and held for 1 minute, and then the mold is cooled and then peeled to form the concave structure 113 (FIG. 15B). The shape of the formed concave structure is almost equal to the shape of the mold protrusion 112. The residual film of the PMMA layer is removed by a dry etching method using oxygen plasma, and the Nb layer is exposed in the concave structure 113 (FIG. 15C).

次に、部材105を陽極としてホウ酸アンモニウム中に浸漬し、電圧を印加してNb酸化物からなる下地層の酸化物104を形成する(図15(d))。そして、研磨をしてNb層上面を平坦にした後にアセトンに浸漬してPMMA層を溶解除去すると、ライン状であり且つ部材の外側に向かって幅が拡大する凸構造が得られる。インプリントされたPMMAには転写斑が僅かに生じるが、酸化物は電圧に比例した高さで形成され、更に研磨されるため、得られる凸構造体には高さの斑は生じないという利点がある。   Next, the member 105 is immersed in ammonium borate as an anode, and a voltage is applied to form the oxide 104 of the underlayer made of Nb oxide (FIG. 15D). Then, after polishing and flattening the upper surface of the Nb layer, it is immersed in acetone to dissolve and remove the PMMA layer, whereby a convex structure having a line shape and increasing in width toward the outside of the member is obtained. The imprinted PMMA has slight transfer spots, but the oxide is formed at a height proportional to the voltage and further polished, so that the resulting convex structure does not have height spots. There is.

磁気記録媒体として用いる場合、PMMA層を除去した後にCoPtを積層して磁気記録層とする。或いは、研磨後にCoPtを積層した後にPMMAを溶解し、PMMA上のCoPtのみをリフトオフ法で除去しても良い。   When used as a magnetic recording medium, the PMMA layer is removed and then CoPt is stacked to form a magnetic recording layer. Alternatively, PMMA may be dissolved after CoPt is laminated after polishing, and only CoPt on PMMA may be removed by a lift-off method.

(実施例10:インプリント自体で逆テーパ凸を形成して磁性層を積層)
本実施例は、インプリント法により部材の外側に向かって幅が拡大する凸構造体を得る製造方法に関するものである。図17および図18に基づいて説明する。
(Example 10: A magnetic layer is formed by forming a reverse taper projection by imprint itself)
The present embodiment relates to a manufacturing method for obtaining a convex structure whose width increases toward the outside of a member by an imprint method. This will be described with reference to FIGS.

シリコン基板103上に厚さ100nmのシルセスキオキサン(HSQ)層から成る転写層116を形成し、部材105とする(図17(a))。また、台形状ライン構造が長方格子状に配列した凹部を有するポリジメチルシロキサン(PDMS)から成るモールド111(図18:モールドの斜視図)を作製する。   A transfer layer 116 made of a silsesquioxane (HSQ) layer having a thickness of 100 nm is formed on the silicon substrate 103 to form a member 105 (FIG. 17A). Further, a mold 111 (FIG. 18: perspective view of the mold) made of polydimethylsiloxane (PDMS) having recesses in which trapezoidal line structures are arranged in a rectangular lattice shape is produced.

部材を60℃でプリベークし、モールドに離型剤を塗布し、室温でHSQ層に押し付けて1分保持したのちに150℃で1分焼成することでHSQの溶媒を完全に気化させ硬化してから剥離する。更に、200℃で焼成しながらオゾン雰囲気に晒すと更に酸化が進み、酸化シリコンの凸構造115が形成される(図17(b))。PDMSによるインプリントモールドは弾性があるため、モールドを剥離する際にモールド凹部114の開口部分が変形し、モールド開口部よりも幅の広い凸構造115の上部も剥離することが出来る。これにより、部材の外側に向かって幅が大きくなる凸構造体を形成することが出来る。   The member is pre-baked at 60 ° C., a release agent is applied to the mold, pressed against the HSQ layer at room temperature, held for 1 minute, and then fired at 150 ° C. for 1 minute to completely vaporize and cure the HSQ solvent. Peel from. Further, when exposed to an ozone atmosphere while firing at 200 ° C., the oxidation further proceeds and a silicon oxide convex structure 115 is formed (FIG. 17B). Since the imprint mold by PDMS has elasticity, the opening portion of the mold recess 114 is deformed when the mold is peeled off, and the upper portion of the convex structure 115 wider than the mold opening can also be peeled off. Thereby, the convex structure whose width becomes large toward the outside of the member can be formed.

本発明の磁気記録媒体の製造方法は、記録部分となる磁性体を形成する凸部の形状や高さを均一に大面積にわたって形成することができるので、高密度な磁気記録による情報ストレージの分野に利用することができる。   In the method of manufacturing a magnetic recording medium of the present invention, the shape and height of the projections that form the magnetic material to be the recording portion can be uniformly formed over a large area, so the field of information storage by high-density magnetic recording Can be used.

陽極酸化により得られた多孔質皮膜の断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of the porous membrane | film | coat obtained by anodic oxidation. 陽極酸化により得られた多孔質皮膜の断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of the porous membrane | film | coat obtained by anodic oxidation. 多孔質皮膜のバリア層に下地層の酸化物が成長した状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state in which the oxide of the base layer grew on the barrier layer of the porous film. 多孔質皮膜の孔の内部まで下地層の酸化物が成長した状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state which the oxide of the foundation | substrate layer grew to the inside of the hole of a porous membrane | film | coat. 下地層の酸化物から成る規則的に配列した突起物を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the regularly arranged protrusion which consists of an oxide of a base layer. 本発明による磁気記録媒体の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the magnetic recording medium by this invention. 突起物の上面と凹部の底部に成膜された下地層を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the base layer formed into a film on the upper surface of a protrusion, and the bottom part of a recessed part. 突起物の上面と凹部の底部に成膜された下地層と磁性体を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the base layer and magnetic body which were formed into a film on the upper surface of a protrusion, and the bottom part of a recessed part. 多孔質皮膜の孔の内部まで下地層の酸化物が成長した状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state which the oxide of the foundation | substrate layer grew to the inside of the hole of a porous membrane | film | coat. 表面研磨された後の試料の断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of the sample after surface polishing. 下地層の酸化物から成る規則的に配列した突起物を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the regularly arranged protrusion which consists of an oxide of a base layer. 本発明の実施例5の陽極酸化により部材の外側に向かって孔径の拡大した凸構造体を得る製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method which obtains the convex structure which the hole diameter expanded toward the outer side of the member by the anodic oxidation of Example 5 of this invention. 本発明の実施例5の陽極酸化により部材の外側に向かって孔径の拡大した凸構造体を得る製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method which obtains the convex structure which the hole diameter expanded toward the outer side of the member by the anodic oxidation of Example 5 of this invention. 本発明の実施例7の陽極酸化法により部材に形成された中間層を酸化し、部材の外側に向かってくびれた形状の凸構造体を得る製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method which oxidizes the intermediate | middle layer formed in the member by the anodic oxidation method of Example 7 of this invention, and obtains the convex structure of the shape narrowed toward the outer side of the member. 本発明の実施例8の陽極酸化法により部材上に形成された下地層を酸化し、部材の外側に向かって幅の拡大した凸構造体を得る製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method which oxidizes the base layer formed on the member by the anodic oxidation method of Example 8 of this invention, and obtains the convex structure widened toward the outer side of the member. 本発明の実施例8に用いるモールドの斜視図である。It is a perspective view of the mold used for Example 8 of this invention. 本発明の実施例9のインプリント法により部材の外側に向かって幅が拡大する凸構造体を得る製造方法製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method manufacturing method which obtains the convex structure which width expands toward the outer side of a member by the imprint method of Example 9 of this invention. 本発明の実施例9に用いるモールドの斜視図である。It is a perspective view of the mold used for Example 9 of this invention. 本発明による相分離膜から多孔質膜を得るための工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the process for obtaining a porous membrane from the phase-separation membrane by this invention. 本発明によるパターンドメディアの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the patterned media by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 孔
11 基板
12 多孔質皮膜
13 被陽極酸化層の酸化物
14 バリア層
20 バリア層
21 下地層
22 多孔質皮膜
23 下地層の酸化物
24 孔
25 突起物
26 基板
27 多孔質皮膜の底部
28 磁性体
29 磁性体
30 中間層
31 MgO
32 FePt
33 Nbの酸化物
34 突起物
101 下地層
102 被陽極酸化層
103 基板
104 下地層の酸化物
105 部材
106 孔
107 保護層
109 中間層
110 酸化層
111 モールド
112 モールド凸部
113 凹構造
114 モールド凹部
115 凸構造
116 転写層
117 磁気記録層
118 封止材料
9900 下地層
9910 相分離膜
9912 Alシリンダー部分
9913 アルミニウムのシリンダを取り囲むシリコン領域
9950 多孔質膜
9951 孔
9960 酸化物
2990 基板
2991 凸形状部材
2992 磁性膜
2993 凸形状部材の上面部
2994 凸形状部同士の間
2995 逆テーパ部の角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Hole 11 Substrate 12 Porous film 13 Oxidized layer oxide 14 Barrier layer 20 Barrier layer 21 Underlayer 22 Porous film 23 Underlayer oxide 24 Hole 25 Projection 26 Substrate 27 Porous film bottom 28 Magnetic Body 29 magnetic body 30 intermediate layer 31 MgO
32 FePt
33 Nb oxide 34 Protrusion 101 Underlayer 102 Anodized layer 103 Substrate 104 Underlayer oxide 105 Member 106 Hole 107 Protective layer 109 Intermediate layer 110 Oxide layer 111 Mold 112 Mold convex 113 Concave structure 114 Mold concave 115 Convex structure 116 Transfer layer 117 Magnetic recording layer 118 Sealing material 9900 Underlayer 9910 Phase separation film 9912 Al cylinder portion 9913 Silicon region surrounding aluminum cylinder 9950 Porous film 9951 Hole 9960 Oxide 2990 Substrate 2991 Convex-shaped member 2992 Magnetic film 2993 Upper surface portion of convex shaped member 2994 Between convex shaped portions 2995 Angle of reverse tapered portion

Claims (15)

磁気記録層を含み構成されるパターンドメディアであって、
基板上に、Ti,Zr,Hf,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれる少なくとも一つの元素を含む下地層を介して、複数の凸形状部材がドット状に設けられており、
前記凸形状部材は、前記基板に平行な面での断面積が該基板に向かって小さくなる形状を有し、且つ前記下地層に含まれている前記元素の酸化物を含み、
さらに、前記凸形状部材の上面部には、隣接する該上面部間で接触しないように前記磁気記録層が設けられていることを特徴とするパターンドメディア。
A patterned medium comprising a magnetic recording layer,
On the substrate , a plurality of convex members are provided in the form of dots via an underlayer containing at least one element selected from Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, W ,
The convex member includes an oxide of the element cross-sectional area of a plane parallel to the substrate is included in have a smaller shape toward the substrate, and the underlying layer,
Further, the magnetic recording layer is provided on the upper surface portion of the convex member so as not to contact between the adjacent upper surface portions.
前記凸形状部材5nm以上29nm以下の高さで、前記基板と前記凸形状部材との間に軟磁性層が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のパターンドメディア。 The patterned medium according to claim 1, wherein the convex member has a height of 5 nm to 29 nm, and a soft magnetic layer is provided between the substrate and the convex member . 隣接する前記凸形状部材の前記上面部同士の高さの差が5nm未満となるように、隣接する前記凸形状部材間の高さが揃っていることを特徴とする請求項1又は2に記載のパターンドメディア。 As the difference in height between the upper surface portion of the adjacent said convex member is less than 5 nm, according to claim 1 or 2, characterized in that the height between the convex member adjacent are aligned Patterned media. 前記凸形状部材の前記上面部上には、配向膜を介して、前記磁気記録層が設けられていることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載のパターンドメディア。 The On the upper surface of the convex member, with the alignment film, a patterned medium according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said magnetic recording layer is provided. 前記凸形状部材の側面には、前記磁気記録層が設けられていないことを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載のパターンドメディア。 The convex on the side surface of the shaped member, patterned medium according to claim 1, any one of 4, wherein said magnetic recording layer is not provided. 複数の前記凸形状部材の間の前記基板上には、前記磁気記録層を構成する材料が設けられていることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載のパターンドメディア。 Wherein the substrate, patterned medium according to claim 1, any one of 5, characterized in that the material constituting the magnetic recording layer is provided between the plurality of the convex member. 基板上に、下地層と被陽極酸化層とを、該基板側からこの順に有する部材を用意する工程、該部材に、陽極酸化処理により孔を形成すると共に、前記下地層の酸化物を該孔内において、該部材の外側に向かって成長させる工程、前記孔の孔径を拡大する工程、該孔径を拡大処理された前記部材を更に陽極酸化処理し、前記下地層の酸化物を該孔内において、該部材の外側に向かって更に成長させる工程とを有し、前記孔内に成長する前記下地層の酸化物の形状は、該酸化物の該基板平面に平行な方向の断面積が、該基板に向かって小さくなっていることを特徴とする基体の製造方法。 A step of preparing a member having a base layer and an anodized layer in this order from the substrate side on the substrate; forming holes in the member by anodization; and adding the oxide of the base layer to the holes The step of growing the outer side of the member, the step of expanding the hole diameter of the hole, the member subjected to the enlargement process of the hole diameter is further anodized, and the oxide of the underlayer is formed in the hole. , possess a step of further growth toward the outside of the member, the shape of the oxide of the underlying layer to be grown into said holes, the cross-sectional area in the direction parallel to the substrate plane of the oxide, the A method of manufacturing a substrate, characterized in that the substrate is reduced toward the substrate. 前記陽極酸化処理による前記下地層の酸化物の生成と前記孔径を拡大する処理とを繰り返すことを特徴とする請求項記載の基体の製造方法。 8. The method for manufacturing a substrate according to claim 7 , wherein the generation of the oxide of the underlayer by the anodizing treatment and the treatment for expanding the pore diameter are repeated. 前記酸化物上に磁性膜を設けることを特徴とする請求項7又は8に記載の基体の製造方法。 9. The method of manufacturing a substrate according to claim 7, wherein a magnetic film is provided on the oxide. 前記酸化物上に磁性膜を設けた後、あるいはその前に、基板上に形成されている複数の前記下地層の酸化物間に存在する陽極酸化処理された被陽極酸化層を除去することを特徴とする請求項7から9のいずれか1項に記載の基体の製造方法。 Removing an anodized layer that has been anodized and that exists between the oxides of the plurality of underlying layers formed on the substrate after or before providing a magnetic film on the oxide; The method for manufacturing a substrate according to any one of claims 7 to 9 , wherein 基板上に、酸化処理により体積が膨張する材料からなる層を配置する工程、該層上に、該基板から離れる方向に先細り形状を有する複数の凸状部材を設ける工程、前記層を酸化処理することにより、該凸状部材間に、前記材料の酸化物を成長させる工程を有することを特徴とする基体の製造方法。   A step of disposing a layer made of a material whose volume is expanded by oxidation treatment, a step of providing a plurality of convex members having a tapered shape in a direction away from the substrate on the layer, and oxidizing the layer Thus, there is provided a method for producing a substrate, comprising a step of growing an oxide of the material between the convex members. 前記基板上の凸状部材は、インプリント法により形成されていることを特徴とする請求項11に記載の基体の製造方法。 The method for manufacturing a base according to claim 11 , wherein the convex member on the substrate is formed by an imprint method. 前記材料の酸化物を成長させた後、前記酸化物上に、磁性膜を積層することを特徴とする請求項11又は12に記載の基体の製造方法。 The method of manufacturing a substrate according to claim 11 , wherein a magnetic film is laminated on the oxide after growing the oxide of the material. 前記磁性膜を積層した後、前記凸状部材を除去することを特徴とする請求項13に記載の基体の製造方法。 14. The method for manufacturing a substrate according to claim 13 , wherein the convex member is removed after the magnetic films are laminated. 前記凸状部材を除去した後、前記磁性膜を前記酸化物上に形成することを特徴とする請求項13に記載の基体の製造方法。 The method for manufacturing a substrate according to claim 13 , wherein the magnetic film is formed on the oxide after removing the convex member.
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