垂直磁記錄介質(zhì)的制作方法
【專利說明】垂直磁記錄介質(zhì)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)以日本特許出愿2013-250018號(hào)(申請(qǐng)日:2013年12月3日)為基礎(chǔ)申請(qǐng)而享受優(yōu)先權(quán)。本申請(qǐng)通過參照該基礎(chǔ)申請(qǐng)而包含其全部?jī)?nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及垂直磁記錄介質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0004]在例如硬盤介質(zhì)、防反射膜、催化劑、微型芯片、光學(xué)設(shè)備以及半導(dǎo)體的接觸孔形成技術(shù)等技術(shù)領(lǐng)域中都進(jìn)行表面的微細(xì)圖案(pattern)的凹凸加工。
[0005]伴隨磁記錄裝置的記錄密度增加，作為用于實(shí)現(xiàn)高記錄密度的磁記錄介質(zhì)，提出晶格介質(zhì)(BPM, Bit Patterned Media)。通過將硬盤介質(zhì)的記錄層表面加工為微細(xì)的凹凸?fàn)睿軌虻玫骄Ц窠橘|(zhì)。在晶格介質(zhì)中，如何制作凹凸圖案是重要的問題。眾所周知，為了制作出周期性的凹凸能夠使用自組裝的工藝。
[0006]在使用了二嵌段共聚物的自組裝平版印刷技術(shù)中，具有利用通過對(duì)二嵌段共聚物進(jìn)行退火所形成的微相分離構(gòu)造(層狀、圓柱狀、球體構(gòu)造等)而能夠廉價(jià)地制作數(shù)nm到數(shù)1nm的微細(xì)圖案的方法。
[0007]然而，伴隨圖案的狹小化，在微細(xì)圖案的提離(lift off)加工中，圖案均勻性產(chǎn)生了惡化，在磁記錄介質(zhì)中導(dǎo)致了 HDI (Head Disk Interface,磁頭磁盤介接)特性的劣化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的實(shí)施方式提供介質(zhì)噪音較小且記錄再生特性良好的垂直磁記錄介質(zhì)。
[0009]根據(jù)實(shí)施方式，可提供一種垂直磁記錄介質(zhì)，其中，具備:
[0010]基板；
[0011]非磁性顆?；讓?，其形成于該基板上，包含多個(gè)金屬微粒以及設(shè)置于該多個(gè)金屬微粒的周圍的晶粒邊界層，各金屬微粒具有從該晶粒邊界層突出的凸部與埋沒于該晶粒邊界層中的底部，該晶粒邊界層表面與該凸部周緣部的切線所成的角為45°至85° ;
[0012]非磁性中間層，其分別形成于該凸部表面上；和
[0013]磁記錄層，其具有形成于該非磁性中間層上的磁性晶粒以及包圍該磁性晶粒的晶粒邊界區(qū)域。
【附圖說明】
[0014]圖1是用于說明凸部表面周緣部的切線相對(duì)于晶粒邊界層表面所成的角的圖。
[0015]圖2A是表示實(shí)施方式涉及的垂直磁記錄介質(zhì)的一例的制造工序的圖。
[0016]圖2B是表示實(shí)施方式涉及的垂直磁記錄介質(zhì)的一例的制造工序的圖。
[0017]圖2C是表示實(shí)施方式涉及的垂直磁記錄介質(zhì)的一例的制造工序的圖。
[0018]圖2D是表示實(shí)施方式涉及的垂直磁記錄介質(zhì)的一例的制造工序的圖。
[0019]圖2E是表示實(shí)施方式涉及的垂直磁記錄介質(zhì)的一例的制造工序的圖。
[0020]圖3是表示實(shí)施方式涉及的垂直磁記錄介質(zhì)的其他的一例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 下面參照附圖對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0022]實(shí)施方式涉及的垂直磁記錄介質(zhì)，包含:基板；非磁性顆?；讓樱湫纬稍谠摶迳?，并包含含第I金屬的多個(gè)金屬微粒以及設(shè)置于該多個(gè)金屬微粒周圍的晶粒邊界層；多個(gè)非磁性中間層，其分別形成于多個(gè)金屬微粒上；和垂直磁記錄層，其具有形成于該非磁性中間層上的磁性晶粒以及包圍該磁性晶粒的晶粒邊界區(qū)域。
[0023]在第I實(shí)施方式涉及的垂直磁記錄介質(zhì)中，各金屬微粒具有從晶粒邊界層突出的凸部與被埋沒于該晶粒邊界層中的底部，凸部表面周緣部的切線相對(duì)于晶粒邊界層表面所成的角為45°至85°。
[0024]圖1中表示用于說明凸部表面周緣部的切線相對(duì)于晶粒邊界層表面所成的角的圖。
[0025]如圖所示，非磁性顆?；讓?具有金屬微粒5和設(shè)置于其周圍的晶粒邊界層2’，金屬微粒5包含埋沒于晶粒邊界層2’的底部14和從晶粒邊界層2’表面突出的凸部15。凸部15的周緣部表面的切線102與沿著晶粒邊界層2’表面的線101所成的角度由α表
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[0026]在第2實(shí)施方式涉及的垂直磁記錄介質(zhì)中，非磁性顆?；讓油ㄟ^以下那樣的制法制成。
[0027]首先，進(jìn)行氧化物層的圖案化而形成具有多個(gè)凹陷的晶粒邊界層。
[0028]接下來，在各凹陷處形成非磁性金屬微粒而得到非磁性顆?；讓印?br>[0029]在氧化物層的圖案化方法中，具有:在將含有自組裝材料與用于制作氧化物的材料的涂布層形成于基板上后、進(jìn)行相分離，然后對(duì)有機(jī)物進(jìn)行燒成的方法；和在形成于基板上的氧化層上形成掩模圖案并通過蝕刻等進(jìn)行圖案化的方法。
[0030]在使用自組裝材料與用于形成氧化物的材料的混合物的方法中，首先，在基板上涂布包含自組裝材料和從有機(jī)硅化合物和作為金屬成分含第2金屬的有機(jī)金屬化合物中所選擇的添加成分的溶液而形成自組裝層，接下來，使自組裝層相分離從而形成海島相，該海島相包含島狀聚合物相和包圍島狀聚合物相且含從添加成分中所選擇的材料的連續(xù)的海狀聚合物相，接下來，對(duì)相分離后的自組裝層進(jìn)行燒成，使自組裝層中的有機(jī)成分分解且使添加成分氧化，由此形成，在與島狀聚合物相相當(dāng)?shù)牟糠志哂卸鄠€(gè)凹陷，在與海狀聚合物相相當(dāng)?shù)牟糠中纬珊瑥亩趸韬妥鳛榻饘俪煞侄?金屬的金屬氧化物中所選擇的材料晶粒邊界層。
[0031]然后，通過在所得到的晶粒邊界層上成膜含第I金屬的金屬層后對(duì)該金屬層進(jìn)行加熱，從而進(jìn)行回流(reflow)，通過表面張力在各凹陷處形成溶融金屬微粒，通過使溶融金屬微粒再結(jié)晶化而得到含第I金屬的金屬微粒。
[0032]在第2實(shí)施方式涉及的垂直磁記錄介質(zhì)中所用的金屬微粒中，從晶粒邊界層突出的凸部成為依存于溶融金屬的表面張力的形狀，埋沒于晶粒邊界層中的底部成為依存于島狀聚合物相的形狀。該形狀為通過使用上述制法而得到的特有的形狀，所以在第2實(shí)施方式中，通過制法限定了非磁性顆粒基底層。
[0033]在第2實(shí)施方式涉及的垂直磁記錄介質(zhì)中使用的金屬微粒中，凸部表面相對(duì)于第2晶粒邊界層表面的接觸角能夠設(shè)為45°至85°。
[0034]在第I以及第2實(shí)施方式涉及的垂直磁記錄介質(zhì)中，通過將具有上述那樣的凸部的顆粒層用作基底層，可提高垂直磁記錄層的顆粒構(gòu)造的微粒-晶粒邊界的界面分離性，改善記錄再生時(shí)的信噪比并得到良好的記錄再生特性。
[0035]另外，根據(jù)第2實(shí)施方式，能夠通過在具有規(guī)則排列的凹圖案的氧化膜層上制造并加熱金屬層從而制作出在凹圖案中充填了金屬的顆粒構(gòu)造的基底。金屬層通過加熱而再結(jié)晶，由此在表面形成了能最小面，所以提高了晶體取向性，并且因?yàn)榻饘倥c氧化膜的濕潤(rùn)性的關(guān)系，能夠形成金屬部隆起的顆粒構(gòu)造，能夠提高形成于非磁性顆?；讓由系闹虚g層和/或記錄層的晶體取向性以及微粒間的分離性。
[0036]在第I實(shí)施方式中，如果凸部表面相對(duì)于晶粒邊界層表面的接觸角小于45°，則具有凸部的凹凸高度降低的傾向，如果大于85°，則構(gòu)成凸部的金屬相比于埋入凹陷內(nèi)還是在基板上較大地凝集更穩(wěn)定，具有難以在各凹陷處形成獨(dú)立的金屬微粒的傾向。
[0037]凸部的高度能夠設(shè)為Inm至10nm。
[0038]如果凸部的高度小于lnm，則具有難以向形成于非磁性顆?；讓由系闹虚g層復(fù)制在非磁性顆粒層上所形成的排列圖案的傾向，如果大于10nm，則在形成了磁記錄層以及保護(hù)層的磁記錄介質(zhì)中，表面粗糙度變大，具有HDI特性惡化的傾向。
[0039]晶粒邊界層上的金屬微粒的排列的間距分散能夠設(shè)為小于等于15%，并且從晶粒邊界層之上觀察到的金屬微粒的粒徑分布的分散能夠設(shè)為小于等于15%。
[0040]如果晶粒邊界層上的金屬微粒的排列的間距分散比15%大、或者從晶粒邊界層之上觀察到的金屬微粒的粒徑分布的分散比15%大，則無法改善記錄再生時(shí)的信噪比，具有在記錄比特間產(chǎn)生的抖動(dòng)噪音的分量變大的傾向。
[0041]非磁性中間層也可以是從由Ru、Au、T1、Ta、NiW、Pt、Ag以及Cu構(gòu)成的組中選擇并將含這些物質(zhì)的金屬層層疊起來而成的構(gòu)造。非磁性中間層的晶粒優(yōu)選從凸部表面外延生長(zhǎng)。
[0042]通過設(shè)置非磁性中間層，能夠提高顆粒記錄層的晶體取向性。由于非磁性中間層從非磁性顆?；讓油庋由L(zhǎng)，所以能夠不使間距分散惡化地形成非磁性中間層。另外，能夠提高中間層的晶體取向。另外，通過外延生長(zhǎng)，能夠提高顆粒記錄層的微粒-晶粒邊界的分離性，能夠改善高密度記錄時(shí)的信噪比。
[0043]作為在金屬微粒中使用的第I金屬，能夠使用從由Al、Cu、Ag、Au以及Pt構(gòu)成的組中選擇的至少I種。
[0044]通過使用fee或者h(yuǎn)ep的金屬作為非磁性顆粒基底層，能夠形成凸部的上部平坦的梯形構(gòu)造。如果是梯形構(gòu)造，則能夠控制在外延生長(zhǎng)時(shí)形成的中間層的生長(zhǎng)方向。
[0045]作為在金屬氧化物中使用的第2金屬，能夠使用從由S1、Ti以及Al構(gòu)成的組中選擇的至少I種。
[0046]在非磁性顆?；讓又?，晶粒邊