JP5345515B2 - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、斜方イオンビームエッチング(ドライエッチング)は、エッチングに時間がかかるため、磁気記録媒体の生産性が低下するといった問題がある。また、上記特許文献7には、平滑化のプロセスとしてCMPが記載されているが、CMPのような湿式の平滑化プロセスは、研磨速度は速いものの、精密研磨が難しく、高い平滑性が求められる磁気記録媒体の表面研磨には不向きであった。また、研磨後に磁性層が腐食する等の問題がある。
〔1〕 磁気的に分離された磁気記録パターンを有する磁気記録媒体の製造方法であって、
非磁性基板の上に磁性層を形成する工程と、
前記磁性層の上に前記磁気記録パターンに対応した形状にパターニングされたレジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層を用いて前記磁性層を部分的に除去する工程と、
前記磁性層が除去された面上を覆うSiO2からなる非磁性層を形成する工程と、
前記磁性層が表出するまで前記非磁性層に研磨加工を施す工程と、を含み、前記研磨加工は、前記非磁性基板を回転させながら、前記非磁性層の表面にセリアスラリーを供給し、走行する研磨テープを前記非磁性層の表面に押し付けることにより行い、前記セリアスラリーは、一次粒子の平均一次粒子径が0.01μm〜1μmの範囲内であり、平均二次粒子径が0.05μm〜5μmの範囲内である酸化セリウム粒子を含み、かつ、分散液として水系分散剤または水を用いることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
〔2〕 前記分散液はさらに、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、トリポリリン酸、ヘキサメタリン酸塩、ポリアクリル酸塩、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコールからなる群から選ばれる何れか1種以上を含むことを特徴とする、〔1〕に記載の磁気記録媒体の製造方法。
〔3〕 前記セリアスラリーはさらに、アルギニン、メラミン、トリエタノールアミン、フッ化セリウム、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グルコン酸からなる群から選ばれる何れか1種以上を含むことを特徴とする〔1〕または〔2〕に記載の磁気記録媒体の製造方法。
〔4〕 前記セリアスラリーは、防食剤を更に含み、前記防食剤は、ベンゾトリアゾール又はその誘導体であることを特徴とする、〔1〕〜〔3〕に記載の磁気記録媒体の製造方法。
〔5〕 前記ベンゾトリアゾール誘導体は、ベンゾトリアゾールが有する1個又は2個以上の水素原子を、カルボキシル基、メチル基、アミノ基、ヒドロキシル基の何れかで置換したものであることを特徴とする前項〔4〕に記載の磁気記録媒体の製造方法。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
本発明は、磁気的に分離された磁気記録パターンを有する磁気記録媒体の製造方法であって、例えば図1(a)〜図1(f)に示すように、非磁性基板1上に磁性層2を形成する工程と、磁性層2の上に磁気記録パターンMPに対応した形状にパターニングされたレジスト層3を形成する工程と、レジスト層3を用いて磁性層2を部分的に除去する工程と、磁性層2が除去された面上を覆う非磁性層4を形成する工程と、磁性層2が露出するまで非磁性層4に研磨加工を施す工程と、研磨加工が施された面上に保護層5を形成する工程と、保護層5の上に潤滑膜6を形成する工程と、から概略構成されている。以下、それぞれの工程について、図1を用いて詳細を説明する。
まず始めに、非磁性基板1を準備する。非磁性基板1は具体的には、Alを主成分とした例えばAl−Mg合金、結晶化ガラス類、シリコン、チタン、セラミックス、各種樹脂からなる基板など、非磁性基板であれば任意のものを用いることができる。また、これら基板の平均表面粗さ(Ra)は、1nm以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.5nm以下であり、その中でも特に0.1nm以下であることが好ましい。
一方、面内磁気記録媒体用の磁性層2としては、非磁性のCrMo下地層と強磁性のCoCrPtTa磁性層とを積層したものを利用することができる。
次いで、図1(a)に示すように、磁性層2上を覆うように、例えばフォトリソグラフィー法やナノインプリント法などを用いて、磁気記録パターンMPに対応した形状にパターニングされたレジスト層3を形成する。これによりレジスト層3に凹部3aが形成される。
ここで、レジスト層3をパターニングする際は、ナノインプリント法を用いることが好ましい。このナノインプリント法では、加熱や放射線を照射することにより硬化する材料をレジスト層3に用いることで、このレジスト層3に、図示しないスタンプを用いてパターンを転写することができる。具体的には、磁性層2の上にレジストを塗布した後、このレジスト表面にスタンプを押しあて、この状態で加熱等によりレジストを硬化させ、その後、スタンプを外すことによりパターニングされたレジスト層3を形成することができる。
特に、レジスト層3にスタンプを用いてパターンを転写する際は、レジスト層3の流動性が高い状態で、このレジスト層3にスタンプを押圧する。そして、スタンプを押圧した状態で、レジスト層3に放射線を照射することによりレジスト層3を硬化させる。その後、スタンプをレジスト層3から離すことにより、スタンプの形状を精度良く、レジスト層3に転写することが可能となる。
また、このような材料の中でも特に、レジスト層3として、ノボラック系樹脂、アクリル酸エステル類、脂環式エポキシ類などの紫外線硬化樹脂を用い、スタンプ材料として、紫外線に対して透過性の高いガラス又は樹脂を用いることが好ましい。
次いで、図1(c)に示すように、磁性層2のレジスト層3で覆われていない箇所をイオンミリング等によって部分的に除去する。これにより、図1では磁性層2上に残存したレジスト層3の間から非磁性基板1の表面が露出した状態となるが、磁性層2の下層の中間層、軟磁性層等を残存させても良い。
次いで、図1(d)に示すように、磁性層2が除去された面上を覆うように、SiO2からなる非磁性層4を形成する。この非磁性層4は、磁性層2が除去された部分に埋め込まれるのに十分な厚みで形成されている。
次いで、図1(e)に示すように磁性層2が露出するまで、非磁性層4に対してCMP(Chemical Mechanical Polishing)による研磨加工を行う。この研磨加工により、平坦化された非磁性層4の間から磁気記録パターンMPとなる磁性層2が露出した状態となる。
次いで、図1(f)に示すように、研磨加工が施された磁性層2および非磁性層4の上に保護層5を形成した後、この保護層5の上に潤滑剤を塗布することによって潤滑膜6を形成する。
この研磨加工装置100は、図2(a)及び図2(b)に示すように、非磁性基板1を回転駆動するスピンドル101と、非磁性基板1の表面に研磨液Sを供給するノズル102と、供給ロール103と巻取ロール104との間で走行する研磨テープ105と、研磨テープ105を非磁性基板1の表面に押し付ける押圧ローラ106と、を備えている。
セリア研磨材としては、酸化セリウムを含む希土類酸化物混合物を主成分とする研磨材などを用いる。より具体的には、たとえば、酸化セリウム含量が50質量%程度であるバストネサイト系、塩化希土系の低セリウム研磨材、酸化セリウム含量が70〜90質量%である合成系の高セリウム研磨材、酸化セリウム含量が99質量%以上の高純度の酸化セリウムなどを用いることができる。
本実施形態においては、セリア研磨材としては、平均一次粒子径0.01μm〜1μmの範囲内で分級済みの粉末状のものを用いるが、後述する工程を行うことにより、セリアスラリー(二次スラリー)中に凝集粒が存在することを防止することができる。そのため、非磁性基板1の研磨時に、スクラッチ痕を発生させにくいセリアスラリーとして用いることができる。
そのため、実際にこのようなセリアスラリーを用いてSiO2からなる非磁性層4の研磨を行うと、研磨面にスクラッチ傷が入り、研磨不良の基板がほぼ一定の頻度で発生してしまう。
以上により、二次粒子を含む一次スラリーが形成される。
ボールミルは、セラミックなどの硬質のボールと材料の粉とを容器に入れて回転させることによって、材料をすりつぶして微細な粉末を作る装置である。本願実施形態においては、ボールミルの容器内に、セリア研磨材と、分散液と、硬質ボールとを入れて回転させることによって、セリア研磨材と分散液とを混合してセリア研磨材をスラリー化し、一次スラリーを形成することができる。この一次スラリー形成工程において、ボールミルを用いてセリア研磨材と分散液とを混合することにより、一次スラリー中に凝集粒が存在することを効果的に防止でき、より二次粒子径の分布の狭い一次スラリーを形成することができる。
次に、このようにして得られた一次スラリーに分散液を加えて混合し、平均二次粒子径が0.05μm〜5μmの範囲内であるセリアスラリー(二次スラリー)を形成する。
また、二次スラリー形成工程において、一次スラリーと分散液とを混合する方法としては、一次スラリー形成工程と同様に、公知のスラリー化方法を使用することができる。また、一次スラリー形成工程においてボールミルを用いた場合には、作業性を向上させるために、二次スラリー形成工程においても引き続き、ボールミルを用いることが好ましい。
なお、以下の説明において例示される磁気記録媒体30はほんの一例であり、本発明を適用して製造される磁気記録媒体30は、そのような構成に必ずしも限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
本発明を適用した磁気記録再生装置は、例えば図4に示すように、磁気記録媒体30と、磁気記録媒体30を回転駆動する回転駆動部51と、磁気記録媒体30に対する記録動作と再生動作とを行う磁気ヘッド52と、磁気ヘッド52を上記磁気記録媒体30の径方向に移動させるヘッド駆動部53と、磁気ヘッド52への信号入力と磁気ヘッド52から出力信号の再生とを行うための記録再生信号処理系54と、を備えている。
(セリアスラリーの製造)
酸化セリウムを約50重量%含有するバストネサイト系の粉末状セリア研磨材(東北金属化学(株)製、製品名(ROXH−1)、平均一次粒子径0.1μm)5kgに、分散液として水10kgを加え、3mmφの炭素鋼製のビーズからなるボール10kgとともに、半径40cm、長さ40cmのポリエチレン製容器を有するボールミルに投入した。次いで、30rpmで1時間混合粉砕して、一次スラリーを得た。このとき、一次スラリー中において、セリア研磨材が凝集してなる二次粒子の平均二次粒子径は1μmであった。
次いで、図3に示す磁気記録媒体30の製造について実施例を説明する。まず、HD用ガラス基板をセットした真空チャンバを、あらかじめ1.0×10−5Pa以下に真空排気した。また、ここで使用した非磁性基板31(ガラス基板)の材質は、Li2Si2O5、Al2O3−K2O、Al2O3−K2O、MgO−P2O5、Sb2O3−ZnOを構成成分とする結晶化ガラスで、その外径は65mm、内径は20mm、平均表面粗さ(Ra)は2オングストローム(単位:Å、0.2nm)とした。
次に、記録磁性層34の表面を覆うように、SiO2膜をスパッタ法により、30nmの膜厚で形成した。また、このときのスパッタ法としては、SiO2をターゲットとしたRFスパッタを用いた。
実施例と同様に磁気記録媒体30を作製したが、非磁性材料としてCrを使用した。具体的には、記録磁性層34の表面を覆うように、Cr膜をスパッタ法により、30nmの膜厚で形成した。また、このときのスパッタ法としては、CrをターゲットとしたDCスパッタを用いた。
比較例1で製造された磁気記録媒体30は、SNRが12.1dB、3T−squashが85%であり、実施例に比べ電磁変換特性、磁気記録パターンの分離特性が劣っていた。これは実施例に比べ研磨加工による磁気記録パターン形成が不完全であったものと推測された。
比較例1と同様に磁気記録媒体30を作製したが、研磨加工に用いる研磨スラリーとして実施例とほぼ同一の粒度分布を有するアルミナスラリーを用いた。
比較例2で製造された磁気記録媒体30は、SNRが12.9dB、3T−squashが89%であり、比較例1に比べて特性は向上したものの、実施例に比べ電磁変換特性、磁気記録パターンの分離特性が劣っていた。
Claims (5)
- 磁気的に分離された磁気記録パターンを有する磁気記録媒体の製造方法であって、
非磁性基板の上に磁性層を形成する工程と、
前記磁性層の上に前記磁気記録パターンに対応した形状にパターニングされたレジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層を用いて前記磁性層を部分的に除去する工程と、
前記磁性層が除去された面上を覆うSiO2からなる非磁性層を形成する工程と、
前記磁性層が表出するまで前記非磁性層に研磨加工を施す工程と、を含み、前記研磨加工は、前記非磁性基板を回転させながら、前記非磁性層の表面にセリアスラリーを供給し、走行する研磨テープを前記非磁性層の表面に押し付けることにより行い、前記セリアスラリーは、一次粒子の平均一次粒子径が0.01μm〜1μmの範囲内であり、平均二次粒子径が0.05μm〜5μmの範囲内である酸化セリウム粒子を含み、かつ、分散液として水系分散剤または水を用いることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 - 前記分散液はさらに、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、トリポリリン酸、ヘキサメタリン酸塩、ポリアクリル酸塩、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコールからなる群から選ばれる何れか1種以上を含むことを特徴とする、請求項1に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記セリアスラリーはさらに、アルギニン、メラミン、トリエタノールアミン、フッ化セリウム、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グルコン酸からなる群から選ばれる何れか1種以上を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記セリアスラリーは防食剤を更に含み、前記防食剤は、ベンゾトリアゾール又はその誘導体であることを特徴とする、請求項1〜3に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記ベンゾトリアゾール誘導体は、ベンゾトリアゾールが有する1個又は2個以上の水素原子を、カルボキシル基、メチル基、アミノ基、ヒドロキシル基の何れかで置換したものであることを特徴とする請求項4に記載の磁気記録媒体の製造方法。
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