JP2006075946A - Nano-hole structural body and manufacturing method for this body, and magnetic recording medium and manufacturing method for this medium - Google Patents

Nano-hole structural body and manufacturing method for this body, and magnetic recording medium and manufacturing method for this medium Download PDF

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JP2006075946A JP2004263122A JP2004263122A JP2006075946A JP 2006075946 A JP2006075946 A JP 2006075946A JP 2004263122 A JP2004263122 A JP 2004263122A JP 2004263122 A JP2004263122 A JP 2004263122A JP 2006075946 A JP2006075946 A JP 2006075946A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for a nano-hole structural body which is suitable for magnetic recording medium, a DNA chip, a catalyst substrate and the like, capable of providing efficiency and reduction in cost, and to provide a manufacturing method for the magnetic recording medium which is suitable for a hard disk device and the like widely used as an external memory device of a computer and a consumer video recording device and the like, capable of providing large capacity, high speed recording, high efficiency, and cost reduction. <P>SOLUTION: In this manufacturing method for the nano-hole structural body, a conductive material of which Brinell hardness is less than the Brinell hardness of the metal of a metallic layer is disposed on the metallic layer, and a nano-hole forming process is performed for the metallic layer after formation of an origin for forming the nano-hole by using the conductive material. This manufacturing method for the magnetic recording medium includes a nano-hole structural body forming process which forms the nano-hole structural body on the substrate by the manufacturing method of the nano-hole structural body described in any of the claims 1 to 3, and a magnetic material filling process for filling a magnetic material inside the nano-hole in the nano-hole structural body. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、磁気記録媒体、ＤＮＡチップ、触媒基板等に好適なナノホール構造体及びその効率的で低コストな製造方法、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適であり、大容量で高速記録が可能な磁気記録媒体及びその効率的で低コストな製造方法、並びに、該磁気記録媒体を用いた磁気記録装置及び磁気記録方法に関する。   The present invention relates to a nanohole structure suitable for a magnetic recording medium, a DNA chip, a catalyst substrate, and the like, an efficient and low-cost manufacturing method thereof, a hard disk widely used as a computer external storage device, a consumer video recording device, and the like. The present invention relates to a magnetic recording medium suitable for an apparatus and the like, capable of high-speed recording with a large capacity, an efficient and low-cost manufacturing method thereof, and a magnetic recording apparatus and a magnetic recording method using the magnetic recording medium.

近年、ＩＴ産業等における技術革新に伴い、磁気記録媒体の大容量化・高速化・低コスト化の研究開発が盛んに行われてきている。該磁気記録媒体の大容量化・高速化・低コスト化のためには、該磁気記録媒体における記録密度の向上が必須である。従来より、該磁気記録媒体における連続磁性膜の水平記録により、該磁気記録媒体の記録密度を向上させる試みがなされてきたが、技術的には限界を迎えつつある。その理由は、第一に、前記連続磁性膜を形成する磁性粒子の結晶粒が大きいと複雑磁区を生じてノイズが大きくなってしまう一方、これを避けるために前記結晶粒を小さくすると熱揺らぎにより、磁化が経時的に減少してエラーが生じてしまうからである。第二に、前記磁気記録媒体の記録密度を高めると相対的に記録減磁界が大きくなるため、該磁気記録媒体の保磁力を大きくする必要がある一方、記録ヘッドの書込み能力が不足してオーバーライト特性が確保できなくなるからである。   In recent years, with technological innovation in the IT industry and the like, research and development for increasing the capacity, speed, and cost of magnetic recording media has been actively conducted. In order to increase the capacity, speed, and cost of the magnetic recording medium, it is essential to improve the recording density of the magnetic recording medium. Conventionally, attempts have been made to improve the recording density of the magnetic recording medium by horizontal recording of the continuous magnetic film in the magnetic recording medium, but the technical limit is approaching. The reason for this is that, if the crystal grains of the magnetic particles forming the continuous magnetic film are large, complex magnetic domains are generated and noise increases. This is because the magnetization decreases with time and an error occurs. Second, when the recording density of the magnetic recording medium is increased, the recording demagnetizing field is relatively increased. Therefore, it is necessary to increase the coercive force of the magnetic recording medium. This is because the write characteristics cannot be secured.

最近では、前記水平記録に代わる新しい記録方式に関する研究が盛んに行われてきている。その一つが、前記磁気記録媒体における磁性膜を、連続膜とせずにドット、バー、ピラー等のパターン状とし、そのサイズをナノメートルスケールにすることにより複雑磁区ではなく単磁区構造としたパターンドメディアを用いる記録方式である（非特許文献１参照）。他の一つが、前記水平記録に比し、記録減磁界が小さいため高密度化が可能で、記録層を極端に薄くする必要がないため記録磁化の熱揺らぎに対する耐性向上が可能である垂直記録による記録方式である（特許文献１参照）。該垂直記録による記録方式については、軟磁性膜と垂直磁化膜とを併用する提案などがなされているが（特許文献２参照）、単磁極ヘッドによる書込み性が十分でない等の点で、軟磁性下地層を形成する提案（特許文献３参照）などが更になされている。前記垂直記録による記録方式にて磁気記録媒体に対し、磁気記録を行う一例としては、図１に示すように、垂直磁気記録方式の書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）１００の主磁極１０２を、磁気記録媒体の記録層３０に対向させる。該磁気記録媒体は、基板上に、軟磁性層１０と中間層（非磁性層）２０と記録層（垂直磁化膜）３０とをこの順に有している。書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）１００の主磁極１０２から記録層（垂直磁化膜）３０側へと高い磁束密度で入力された記録磁界は、記録層（垂直磁化膜）３０から軟磁性層１０へと、軟磁性層１０から書込兼読取用ヘッド（ライト＆リードヘッド）１００の後半部１０４へと流れ、磁気回路が形成される。後半部１０４における記録層（垂直磁化膜）３０との対向する部分は、大面積に形成されているので、記録層（垂直磁化膜）３０に与える磁化の影響はない。該磁気記録媒体における軟磁性層１０は、書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）１００の機能までも担っている。   Recently, research on a new recording method replacing the horizontal recording has been actively conducted. One is that the magnetic film in the magnetic recording medium is not a continuous film, but a pattern such as dots, bars, pillars, etc., and by making the size nanometer scale, the patterned film has a single magnetic domain structure instead of a complex magnetic domain. This is a recording method using media (see Non-Patent Document 1). The other is perpendicular recording, in which the recording demagnetizing field is small compared to the horizontal recording, so that the recording density can be increased and the recording layer need not be made extremely thin, so that the resistance against thermal fluctuation of the recording magnetization can be improved. (Refer to Patent Document 1). As for the recording method by the perpendicular recording, a proposal has been made to use a soft magnetic film and a perpendicular magnetization film in combination (see Patent Document 2). There have been further proposals for forming an underlayer (see Patent Document 3). As an example of performing magnetic recording on a magnetic recording medium by the recording method by the perpendicular recording, as shown in FIG. 1, the main magnetic pole 102 of a writing / reading head (single pole head) 100 of the perpendicular magnetic recording method. Is opposed to the recording layer 30 of the magnetic recording medium. The magnetic recording medium has a soft magnetic layer 10, an intermediate layer (nonmagnetic layer) 20, and a recording layer (perpendicular magnetization film) 30 in this order on a substrate. A recording magnetic field input with a high magnetic flux density from the main magnetic pole 102 of the writing / reading head (single magnetic pole head) 100 to the recording layer (perpendicular magnetization film) 30 side is soft magnetic from the recording layer (perpendicular magnetization film) 30. The layer 10 flows from the soft magnetic layer 10 to the latter half 104 of the write / read head 100 (write and read head), and a magnetic circuit is formed. The portion facing the recording layer (perpendicular magnetization film) 30 in the latter half 104 is formed in a large area, so there is no influence of magnetization on the recording layer (perpendicular magnetization film) 30. The soft magnetic layer 10 in the magnetic recording medium also has a function of a writing / reading head (single pole head) 100.

しかし、この場合、軟磁性層１０が、書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）１００から入力された記録磁界以外に、外部から漏洩してくる浮遊磁界までも記録層（垂直磁化膜）３０に対し集中させ磁化させてしまい、記録ノイズが大きくなってしまうという問題がある。一方、上述の磁性膜をパターン状にする場合には、該パターニングが容易でなく高コスト等の問題がある。他方、上述の軟磁性下地層を形成する場合には、磁気記録の際に前記単磁極ヘッドと該軟磁性層下地層との間の距離を短くしなければならず、該距離が大きいと、図２Ａ及びＢに示すように書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）１００から軟磁性下地層１０に向かう磁束が距離と共に発散してしまい、軟磁性下地層１０上に設けられた記録層（垂直磁化膜）３０の下部では広がった磁界での記録しかできず、大きなビットしか書けないという問題がある。この場合、書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）１００による書込み電流も増やさなくてはならず、また、大きなビットを書いた後で小さなビットを書くと、大きなビットの消し残りが大きくなり、オーバーライト特性が悪化してしまうという問題がある。   However, in this case, the recording layer (perpendicular magnetization film) 30 is applied to the soft magnetic layer 10 in addition to the recording magnetic field input from the writing / reading head (single magnetic pole head) 100 to the stray magnetic field leaking from the outside. However, there is a problem that recording noise increases due to concentration and magnetization. On the other hand, when the above-described magnetic film is formed into a pattern, the patterning is not easy and there is a problem of high cost. On the other hand, when forming the above-mentioned soft magnetic underlayer, the distance between the single pole head and the soft magnetic underlayer during magnetic recording must be shortened, and if the distance is large, As shown in FIGS. 2A and 2B, the magnetic flux from the writing / reading head (single pole head) 100 toward the soft magnetic underlayer 10 diverges with distance, and the recording layer (on the soft magnetic underlayer 10 ( There is a problem that only a large bit can be written in the lower portion of the (perpendicularly magnetized film) 30, which can be recorded only with a widened magnetic field. In this case, the write current by the write / read head (single pole head) 100 must also be increased, and if a small bit is written after a large bit is written, the unerased large bit becomes large, There is a problem that the overwrite characteristic is deteriorated.

そこで、前記パターンドメディアを用いる記録方式と、前記垂直記録による記録方式とを併せた新しい磁気記録媒体として、陽極酸化アルミニウムナポアのポア中に磁性金属を充填してなる磁気記録媒体も提案されている（特許文献４参照）。該磁気記録媒体は、図３に示すように、基板１１０上に、下地電極層１２０と陽極酸化アルミニウムナポア１３０（アルミニウムナ層）とをこの順に有してなり、陽極酸化アルミニウムナポア１３０（アルミニウムナ層）には多数のアルミニウムナポアが秩序配列して形成されており、該アルミニウムナポア中に強磁性金属が充填されて強磁性層１４０が形成されている。   Therefore, a magnetic recording medium in which a magnetic metal is filled in a pore of an anodized aluminum napore has been proposed as a new magnetic recording medium that combines the recording method using the patterned medium and the recording method using the perpendicular recording. (See Patent Document 4). As shown in FIG. 3, the magnetic recording medium has a base electrode layer 120 and an anodized aluminum napore 130 (aluminum nalayer) in this order on a substrate 110, and an anodized aluminum napore 130 ( In the aluminum na layer, a large number of aluminum napores are formed in an ordered arrangement, and the ferromagnetic layer 140 is formed by filling the aluminum napore with a ferromagnetic metal.

しかしながら、この場合、陽極酸化アルミニウムナポア１３０を秩序配列させるためには、通常５００ｎｍを超える厚みものアルミニウムナ層が必要となり、たとえ前記軟磁性下地層を設けたとしても高密度記録を行うことができないという問題がある。このため、陽極酸化アルミニウムナポア１３０（アルミニウムナ層）を研磨して厚みを薄くすることも検討されているが、該研磨は容易でない上に時間を要し高コストであり、品質劣化の原因となるという問題がある。実際、１Ｔｂ／ｉｎ２をターゲットにした線記録密度１５００ｋＢＰＩで磁気記録を行うためには、前記単磁極ヘッドと前記軟磁性下地層との間の距離を２５ｎｍ程度にし、陽極酸化アルミニウムナポア１３０（アルミニウムナ層）の厚みを２０ｎｍ程度にする必要があり、陽極酸化アルミニウムナポア１３０（アルミニウムナ層）の研磨の手間等が大きな問題となる。 However, in this case, in order to arrange the anodized aluminum napore 130 in order, an aluminum na layer having a thickness exceeding 500 nm is usually required. Even if the soft magnetic underlayer is provided, high density recording can be performed. There is a problem that you can not. For this reason, it has been studied to reduce the thickness by polishing the anodized aluminum napore 130 (aluminum na layer). However, the polishing is not easy and takes time, is expensive, and causes quality deterioration. There is a problem of becoming. Actually, in order to perform magnetic recording with a linear recording density of 1500 kBPI targeting 1 Tb / in 2 , the distance between the single pole head and the soft magnetic underlayer is set to about 25 nm, and an anodized aluminum napore 130 ( The thickness of the aluminum na layer is required to be about 20 nm, and the trouble of polishing the anodized aluminum napore 130 (aluminum na layer) becomes a serious problem.

なお、前記陽極酸化アルミニウムナポア中に磁性材料を充填してなる磁気記録媒体は、該陽極酸化アルミニウムナポアが露出面に対して垂直方向に細長く（高アスペクト比で）成長しているため、垂直方向に磁化し易く、この充填された磁性材料の形状異方性により、熱揺らぎに強いという利点がある。また、通常、前記陽極酸化アルミニウムナポアがハニカム型の六方最密格子状に自己組織化的に発生するため、リソグラフィ的手法で１ドットずつドット形成する方法に較べて低コストで製造することができるという利点がある。   Note that the magnetic recording medium in which the magnetic material is filled in the anodized aluminum napore is elongated in the direction perpendicular to the exposed surface (with a high aspect ratio). There is an advantage that it is easily magnetized in the vertical direction and is strong against thermal fluctuation due to the shape anisotropy of the filled magnetic material. Further, since the anodized aluminum napore is usually generated in a honeycomb-type hexagonal close-packed lattice in a self-organized manner, it can be manufactured at a lower cost than a method of forming dots one by one by a lithographic method. There is an advantage that you can.

しかしながら、前記陽極酸化アルミニウムナポアは、六方最密格子等のような、あくまで２次元的に配列形成されるので、磁気記録的な観点からは、隣り合うビット列の間に間隙を設けることができないという問題がある。即ち、前記パターンドメディアにおいては、１ドットに１ビットを記録するのが理想であるが、線方向（円周方向）と同じピッチで半径方向にもドットが存在するため、隣り合うトラックへのクロスライト又はクロクリードが生じてしまうという致命的な問題がある。そこで、例えば、図４に示すように、１ビット（図４中の６３）を数個から数１０個又はそれ以上のドット（図４Ａ及びＢ中の６１）にせざるを得ないが、この場合でも、依然として、前記クロスライト又はクロスリードが生じてしまうという問題が存在する。   However, since the anodized aluminum napore is formed in a two-dimensional array such as a hexagonal close-packed lattice, a gap cannot be provided between adjacent bit strings from the viewpoint of magnetic recording. There is a problem. That is, in the patterned medium, it is ideal to record 1 bit per dot, but since dots exist in the radial direction at the same pitch as the linear direction (circumferential direction) There is a fatal problem that a cross light or a croread is generated. Therefore, for example, as shown in FIG. 4, one bit (63 in FIG. 4) must be changed from several to several tens or more dots (61 in FIGS. 4A and B). However, there still remains a problem that the cross write or cross read occurs.

そこで、前記陽極酸化アルミニウムナポアを理想配列の状態で得ることが望まれるが、従来においては、このような技術として、以下の２つの方法が知られている。
一つは、一旦、通常の陽極酸化法によってアルミニウム基板に対して十〜数百μｍの厚みの陽極酸化アルマイト部を形成し、ポア下端部の配列を十分に自己組織化、秩序化させた後で該アルマイト部を剥離し、その後、剥離した該アルマイト部と前記アルミニウム基板との界面に残った、規則配列した微細な凹部を起点にして再度、陽極酸化法によって所望の深さの理想配列を有する陽極酸化アルマイトポアを得る「２段階陽極酸化法」である。即ち、この２段階陽極酸化法では、図５に示すように、まず、スパッタ法等によって、磁気ディスク用の表面が平滑な基板１１上に軟磁性下地層（図中では省略）を形成し、厚めのアルミニウム層１を形成する。図６に示すように、アルミニウム層１を、陽極酸化法によってアルマイトポア２を形成し、アルマイトポア２の底を自己組織化によって秩序配列させる。アルマイトポア２の配列は、陽極酸化開始時は乱雑状態にあるものの、陽極酸化の進行に伴って秩序状態になるが、秩序状態にあるには最低でも１０μｍ程度は陽極酸化を進行させることが必要となり、このため、アルミニウム層１の厚みも１０μｍ又はそれ以上とすることが必要とされる。そして、図７に示すように、形成したアルマイトポア２部を、例えばクロム・リン酸等の酸性水溶液中で剥離除去することにより、表面に秩序配列した凹凸パターンを有するアルミニウム層１を作製し、図８に示すように、それを再び同条件で陽極酸化することによって所望の深さの秩序配列したアルマイトポア２を得ていた。この２段階陽極酸化法は、その原理として自己組織化のみを利用しているため、大面積化に適しているという利点がある。 Therefore, it is desired to obtain the anodized aluminum napore in an ideal arrangement. Conventionally, the following two methods are known as such techniques.
First, after forming an anodized anodized part having a thickness of 10 to several hundreds μm on an aluminum substrate by a normal anodizing method and sufficiently arranging and ordering the arrangement of the lower end of the pores The anodized portion is peeled off, and then the ideal arrangement of a desired depth is again formed by anodizing using the finely arranged concave portions left at the interface between the peeled anodized portion and the aluminum substrate as a starting point. This is a “two-stage anodic oxidation method” for obtaining an anodized anodized pore. That is, in this two-step anodic oxidation method, as shown in FIG. 5, a soft magnetic underlayer (not shown in the drawing) is first formed on a substrate 11 having a smooth surface for a magnetic disk by sputtering or the like. A thick aluminum layer 1 is formed. As shown in FIG. 6, an aluminum layer 1 is formed with anodized pores 2 by anodization, and the bottom of the anodized pores 2 is ordered by self-organization. The array of anodized pores 2 is in a disordered state at the start of anodization, but becomes an ordered state as the anodization progresses. To be in the ordered state, it is necessary to advance the anodization at least about 10 μm. Therefore, the thickness of the aluminum layer 1 is required to be 10 μm or more. Then, as shown in FIG. 7, by removing 2 parts of the formed alumite pore in an acidic aqueous solution such as chromium and phosphoric acid, the aluminum layer 1 having an uneven pattern arranged on the surface is prepared, As shown in FIG. 8, anodized anodized pores 2 having a desired depth were obtained by anodizing them again under the same conditions. This two-stage anodic oxidation method has an advantage that it is suitable for increasing the area because it uses only self-organization as its principle.

しかし、この場合、前記アルミニウム層を厚めに形成することが必要な上に、形成した該アルミニウム層を長時間かけて陽極酸化することが必要になり、スループットが非常に悪いという問題がある。例えば、ＨＤ膜に必要とされるような表面粗さＲａがｎｍレベルの平滑性を有する、厚み１０μｍ以上のアルミニウム層を、成長速度３０ｎｍ／ｍｉｎでスパッタ法により形成する場合には、５時間もの時間が必要となる。一枚の基板から大量のチップが作製可能な半導体プロセスと異なり、一枚の基板から一枚の磁気記録媒体しか作製できないＨＤにおいては、このような長時間プロセスを量産に対応させることは現実的でない。また、得られる理想配列にも制限があり、個々のドメイン内では理想配列が得られるもののそのドメインサイズはμｍサイズレベル（図９Ｃ）までであり、例えば、ＨＤ基板サイズでシングルドメイン構造となるようなもの（図９Ｂ）を得ることは不可能であるという問題がある。また、現在公知の陽極酸化条件の場合、アルマイトポアのピッチも、電圧２５Ｖ、４０Ｖ、１９５Ｖの時の６０ｎｍ、１００ｎｍ、５００ｎｍの３種類に限定され、超高密度記録ＨＤで期待されるような２０〜３０ｎｍピッチのものを作製することはできないという問題がある（非特許文献２参照）。   However, in this case, it is necessary to form the aluminum layer thicker, and it is necessary to anodize the formed aluminum layer over a long time, which causes a problem that the throughput is very poor. For example, when an aluminum layer having a thickness of 10 μm or more and having a surface roughness Ra of nm level smoothness required for an HD film is formed by a sputtering method at a growth rate of 30 nm / min, it takes 5 hours. Time is needed. Unlike a semiconductor process that can produce a large number of chips from a single substrate, it is practical to make such a long-time process compatible with mass production in HD, which can produce only one magnetic recording medium from a single substrate. Not. Also, there is a limit to the ideal arrangement to be obtained. Although an ideal arrangement can be obtained in each domain, the domain size is up to the μm size level (FIG. 9C). There is a problem that it is impossible to obtain an object (FIG. 9B). In the case of currently known anodic oxidation conditions, the pitch of anodized pores is also limited to three types of 60 nm, 100 nm, and 500 nm when the voltages are 25 V, 40 V, and 195 V, and 20 as expected in ultra high density recording HD. There is a problem that it is impossible to manufacture a product having a pitch of ˜30 nm (see Non-Patent Document 2).

他の一つは、電子線リソグラフィ、近接場光リソグラフィ等のナノサイズ加工の可能なパターンニング技術を用いて、電着ＮｉやＳｉＣ等の高硬度材料を使った理想配列のモールドパターンを形成しておき、これを直接、アルミニウム層の表面にプレス転写する「ダイレクトプリント法」、あるいは、アルミニウム層の表面に塗布したポリマー等にプレス転写した後、ポリマーごとアルミニウム表面をエッチングすることで、２段階陽極酸化法と同様に、起点となる凹凸を形成し、これを陽極酸化することにより、所望の深さのアルマイトポアを得るという「インプリント法」である。
即ち、前記ダイレクトプリント法を用いたパターンドメディア用アルマイトの作製プロセスにおいては、図１０に示すように、まず、スパッタ法等によって、磁気ディスク用の表面が平滑な基板１１上に軟磁性下地層（図中では省略）を形成し、厚みが１００ｎｍ程度のアルミニウム層１を形成し、図１１に示すように、アルミニウム層１にＮｉ、ＳｉＣ等の高硬度材料で作製したナノパターンモールドを１〜４ｔｏｎ／ｃｍ２等の圧力でプレス転写した後で、図１２に示すように、陽極酸化することによって秩序配列したアルマイトポアを得る（図１３参照）。また、前記インプリント法を用いたパターンドメディア用アルマイトの作製プロセスにおいては、図１４に示すように、まず、スパッタ法等によって、磁気ディスク用の表面が平滑な基板１１上に軟磁性下地層（図中では省略）を形成し、厚みが１００ｎｍ程度のアルミニウム層１を形成し、図１５に示すように、アルミニウム層１にレジスト層６を積層する。そして、図１６に示すように、レジスト層６に、Ｎｉ、ＳｉＣ等の高硬度材料で作製したナノパターンモールドをプレス転写した後（図１７参照）、図１８に示すように、残レジスト層６を剥離除去した後、図１９に示すように、陽極酸化することによって秩序配列したアルマイトポアを得る。
このダイレクトプリント法又はインプリント法においては、前記２段階陽極酸化と異なり、ピッチはリソグラフィの限界の中で自由であり、また、モールドサイズ内ではシングルドメイン構造が保証されるという利点がある。 The other is to form an ideally arranged mold pattern using high-hardness materials such as electrodeposited Ni and SiC, using a patterning technology capable of nano-size processing such as electron beam lithography and near-field optical lithography. In addition, the "direct printing method" that directly press-transfers this to the surface of the aluminum layer, or press-transfer to a polymer applied on the surface of the aluminum layer and then etch the aluminum surface with the polymer in two steps. Similar to the anodic oxidation method, it is an “imprinting method” in which an unevenness serving as a starting point is formed and anodized to obtain an alumite pore having a desired depth.
That is, in the process for producing a patterned media alumite using the direct printing method, as shown in FIG. 10, a soft magnetic underlayer is first formed on a substrate 11 having a smooth surface for a magnetic disk by sputtering or the like. (Omitted in the figure) is formed, an aluminum layer 1 having a thickness of about 100 nm is formed, and as shown in FIG. 11, a nano pattern mold made of a high hardness material such as Ni, SiC or the like is formed on the aluminum layer 1. After press transfer at a pressure of 4 ton / cm 2 or the like, as shown in FIG. 12, anodized anodized pores are obtained by anodizing (see FIG. 13). In the process for producing patterned media alumite using the imprint method, as shown in FIG. 14, first, a soft magnetic underlayer is formed on a substrate 11 having a smooth surface for a magnetic disk by sputtering or the like. (Omitted in the figure) is formed, an aluminum layer 1 having a thickness of about 100 nm is formed, and a resist layer 6 is laminated on the aluminum layer 1 as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 16, after a nano pattern mold made of a high hardness material such as Ni or SiC is press-transferred to the resist layer 6 (see FIG. 17), the remaining resist layer 6 is turned on as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 19, anodized anodized pores are obtained by anodic oxidation.
In the direct printing method or the imprinting method, unlike the two-step anodization, the pitch is free within the limits of lithography, and there is an advantage that a single domain structure is guaranteed within the mold size.

しかし、前記ダイレクトプリント法の場合、秩序配列したアルマイトポアを実際に１〜２．５インチハードディスク媒体サイズで実現しようとすると、前記アルミニウム層に直接、凹凸をプレス転写する際に極めて大きな圧力が必要になるため、前記アルミニウム層が設けられた基板乃至モールドそのものに割れが生じたり、歪んだりしてＨＤ磁気記録媒体に要求される面精度が得られなくなるという問題がある。また、前記インプリント法の場合、プレス転写前後でポリマーを塗布し、パターンを転写し、エッチングし、残ポリマーを剥離除去することが必要になり、３工程増となり、コスト高となり、生産性が低いという問題がある。   However, in the case of the direct printing method, if an ordered alumite pore is actually realized with a size of 1 to 2.5 inch hard disk medium, a very large pressure is required when directly pressing and transferring irregularities on the aluminum layer. Therefore, there is a problem that the surface accuracy required for the HD magnetic recording medium cannot be obtained because the substrate or the mold itself provided with the aluminum layer is cracked or distorted. In the case of the imprint method, it is necessary to apply a polymer before and after press transfer, transfer a pattern, etch, peel off and remove the remaining polymer, increase three steps, increase cost, and increase productivity. There is a problem that it is low.

Ｓ．Ｙ．Ｃｈｏｕ Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ ８５(４)，６５２(１９９７)S. Y. Chou Proc. IEEE 85 (4), 652 (1997) Ｍａｓｕｄａ ｅｔ ａｌ．,Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃ．Ｂ Ｖｏｌ．１９（２），ｐ５６９（２００１）Masuda et al. , J .; Vac. Sci. Tec. B Vol. 19 (2), p569 (2001) 特開平６−１８０８３４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-180834 特開昭５２−１３４７０６号公報JP-A-52-134706 特開２００１−２８３４１９号公報JP 2001-283419 A 特開２００２−１７５６２１号公報JP 2002-175621 A

本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、磁気記録媒体をはじめ、ＤＮＡチップ、触媒基板等の各種分野に好適なナノホール構造体及び該ナノホール構造体を破損等が生ずることがなく効率的かつ低コストに製造することが可能な製造方法、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適であり、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がなく、極めて高品質な磁気記録媒体及び該磁気記録媒体を基板等に破損等が生ずることがなく効率的かつ低コストに製造することが可能な製造方法、並びに、該磁気記録媒体を用い、書込み効率が大幅に向上し、書込み電流が小さくて済み、オーバーライト特性に優れた磁気記録装置及び磁気記録方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the conventional problems and achieve the following objects. That is, the present invention is capable of producing a nanohole structure suitable for various fields such as a magnetic recording medium, a DNA chip, a catalyst substrate, and the like, and producing the nanohole structure efficiently and at low cost without causing damage. It is suitable for hard disk devices that are widely used as possible manufacturing methods, computer external storage devices, consumer video recording devices, etc., and is capable of high-density recording and high-speed recording without increasing the write current of the magnetic head. Capacitance, excellent overwrite characteristics, uniform characteristics, no particular problems such as cross-reading and cross-writing, extremely high quality magnetic recording media and damage to the substrate etc. Manufacturing method that can be manufactured efficiently and at low cost, and using the magnetic recording medium, write efficiency is greatly improved, and write current is improved. Small finished, and to provide an excellent magnetic recording apparatus and magnetic recording method in the overwrite characteristics.

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 金属層上に、ブリネル硬度が該金属層の金属のブリネル硬度未満である導電性材料を配し、該導電性材料を用いてナノホール形成用起点を形成した後、前記金属層にナノホール形成処理を行うことを特徴とするナノホール構造体の製造方法である。
該ナノホール構造体の製造方法においては、金属層上に、ブリネル硬度が該金属層の金属のブリネル硬度未満である導電性材料を配し、該導電性材料を用いて前記金属層にナノホール形成用起点を形成した後、前記金属層にナノホール形成処理を行う。このため、前記ナノホール形成用起点を形成する際に前記金属層に割れ、破損等が生ずることがない。 Means for solving the problems are as follows. That is,
<1> A conductive material having a Brinell hardness less than the Brinell hardness of the metal of the metal layer is disposed on the metal layer, and a nanohole formation starting point is formed using the conductive material. It is a manufacturing method of the nanohole structure characterized by performing a formation process.
In the method for producing the nanohole structure, a conductive material having a Brinell hardness less than the Brinell hardness of the metal of the metal layer is disposed on the metal layer, and the metal layer is used to form a nanohole by using the conductive material. After forming the starting point, a nanohole forming process is performed on the metal layer. For this reason, when the starting point for forming the nanohole is formed, the metal layer is not cracked or damaged.

＜２＞ 本発明の前記ナノホール構造体の製造方法により製造されることを特徴とするナノホール構造体である。
該ナノホール構造体は、前記ナノホールに磁性材料を充填しておけばハードディスク装置等の磁気記録媒体とすることができ、また、前記ナノホールにＤＮＡ等を配しておけばＤＮＡチップ等とすることができ、前記ナノホールに抗体等を配しておけば蛋白質検出装置、診断装置等をすることができ、前記ナノホールに例えばカーボンナノチューブ形成用等の触媒金属を充填しておけば、カーボンナノチューブ等の形成基板、電界放出装置等とすることができる。 <2> A nanohole structure produced by the method for producing a nanohole structure of the present invention.
The nanohole structure can be used as a magnetic recording medium such as a hard disk device if the nanohole is filled with a magnetic material, and can be used as a DNA chip if DNA or the like is arranged in the nanohole. If the nanohole is provided with an antibody or the like, a protein detection device, a diagnostic device, or the like can be formed. If the nanohole is filled with a catalyst metal such as for forming a carbon nanotube, formation of a carbon nanotube or the like is possible. It can be a substrate, a field emission device or the like.

＜３＞ 基板上に、本発明の前記ナノホール構造体の製造方法によりナノホール構造体を形成するナノホール構造体形成工程と、該ナノホール構造体におけるナノホールの内部に磁性材料を充填する磁性材料充填工程とを含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法である。
該磁気記録媒体の製造方法では、前記ナノホール構造体形成工程において、基板上に、上述した本発明のナノホール構造体を形成する。即ち、前記基板上に金属層を形成し、該金属層上に、ブリネル硬度が該金属層の金属のブリネル硬度未満である導電性材料を配し、該導電性材料を用いて前記金属層にナノホール形成用起点を形成した後、前記金属層にナノホール形成処理を行う。その結果、前記基板上に本発明の前記ナノホール構造体が形成される。このとき、前記ナノホール形成用起点は、前記特定のブリネル硬度を有する前記導電性材料に形成されるため、前記ナノホール形成用起点の形成の際に前記基板に割れ、破損等が生ずることがない。次に、前記磁性材料充填工程において、前記ナノホールの内部に磁性材料を充填する。その結果、前記ナノホールに前記磁性材料が充填されてなる磁気記録媒体が、効率よく製造される。
前記磁気記録媒体の製造方法の一態様においては、前記ナノホール形成用起点が、前記導電性材料に形成した凹部であり、例えば、前記ナノホール形成用起点が、前記モールドを用いて導電性材料に刻印により形成されてなる。このとき、前記導電性材料は、前記特定のブリネル硬度を有するので、前記モールドに加える圧力が大きくなくとも、前記基板上に形成した前記金属層上に配された前記導電性材料に容易に前記ナノホール形成用起点を刻印することができ、該ナノホール形成用起点を形成する際に、従来におけるように、前記基板に割れ、破損等が生ずることがない。
前記磁気記録媒体の製造方法の他の態様においては、前記ナノホール形成用起点が、導電性材料と金属層の金属との合金であり、例えば、前記導電性材料と前記金属層の金属との合金が、該導電性材料と該金属層とが接触した状態で加熱することにより形成されてなる。このとき、前記ナノホール形成用起点を形成する時に、前記基板に大きな圧力を印加することがないため、従来におけるように、前記基板に割れ、破損等が生ずることがない。 <3> A nanohole structure forming step of forming a nanohole structure on a substrate by the method of manufacturing a nanohole structure of the present invention, and a magnetic material filling step of filling a magnetic material inside the nanohole in the nanohole structure, A method for manufacturing a magnetic recording medium.
In the method of manufacturing the magnetic recording medium, the nanohole structure of the present invention described above is formed on a substrate in the nanohole structure formation step. That is, a metal layer is formed on the substrate, a conductive material having a Brinell hardness less than the Brinell hardness of the metal of the metal layer is disposed on the metal layer, and the metal layer is formed using the conductive material. After forming the starting point for forming nanoholes, a nanohole forming process is performed on the metal layer. As a result, the nanohole structure of the present invention is formed on the substrate. At this time, since the starting point for forming the nanohole is formed in the conductive material having the specific Brinell hardness, the substrate is not cracked or damaged when the starting point for forming the nanohole is formed. Next, in the magnetic material filling step, the nanohole is filled with a magnetic material. As a result, a magnetic recording medium in which the nanohole is filled with the magnetic material is efficiently manufactured.
In one aspect of the method for manufacturing the magnetic recording medium, the starting point for forming the nanohole is a recess formed in the conductive material. For example, the starting point for forming the nanohole is imprinted on the conductive material using the mold. It is formed by. At this time, since the conductive material has the specific Brinell hardness, the conductive material disposed on the metal layer formed on the substrate can be easily applied to the conductive material even if the pressure applied to the mold is not large. The starting point for forming the nanohole can be engraved, and when the starting point for forming the nanohole is formed, the substrate is not cracked, broken or the like as in the prior art.
In another aspect of the method for manufacturing the magnetic recording medium, the starting point for forming the nanohole is an alloy of a conductive material and a metal of the metal layer, for example, an alloy of the conductive material and the metal of the metal layer. Is formed by heating in a state where the conductive material and the metal layer are in contact with each other. At this time, when the starting point for forming the nanohole is formed, no large pressure is applied to the substrate, so that the substrate is not cracked or damaged as in the prior art.

＜４＞ 本発明の前記磁気記録媒体の製造方法により得られ、基板上に形成されたナノホール構造体に複数形成されたナノホールの内部に磁性材料を有してなることを特徴とする磁気記録体である。
該磁気記録媒体においては、前記磁性材料が充填されたナノホールが規則的に配列してなるナノホール列が一定間隔で配列しているので、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がなく、極めて高品質である。そして、該磁気記録媒体は、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適である。 <4> A magnetic recording material obtained by the method for manufacturing a magnetic recording medium of the present invention, comprising a magnetic material inside a plurality of nanoholes formed on a nanohole structure formed on a substrate. It is.
In the magnetic recording medium, nanohole arrays in which nanoholes filled with the magnetic material are regularly arranged are arranged at regular intervals, so that high-density recording and high-speed recording can be performed without increasing the write current of the magnetic head. It has a large capacity, excellent overwrite characteristics, uniform characteristics, and is extremely high quality without any problems such as cross-reading and cross-writing. The magnetic recording medium is suitable for an external storage device of a computer, a hard disk device widely used as a consumer video recording device and the like.

＜５＞ 前記＜４＞に記載の磁気記録媒体と、垂直磁気記録用ヘッドとを有することを特徴とする磁気記録装置である。該磁気記録媒体においては、前記磁気記録媒体に対し、前記垂直磁気記録用ヘッドが記録を行うので、該磁気記録媒体は、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がなく、極めて高品質である。また、前記磁気記録媒体に対し、単磁極ヘッド等の前記垂直磁気記録用ヘッドを用いて磁気記録を行うと、該垂直磁気記録用ヘッドと前記軟磁性層との間の距離が、前記多孔質層の厚みよりも短く、前記強磁性層の厚みと略等しくなるため、前記多孔質層の厚みに拘らず前記強磁性層の厚みだけで、前記垂直磁気記録用ヘッドからの磁束の集中、使用される記録密度での最適な磁気記録再生特性などが制御可能となる。この場合、図２０に示すように、前記単磁極ヘッド（書込兼読取用ヘッド１００）からの磁束が前記強磁性層（垂直磁化膜）３０に集中する結果、従来の磁気記録装置に比し、書込み効率が大幅に向上し、書込み電流が小さくて済み、オーバーライト特性が著しく向上する。
＜６＞ 前記＜４＞に記載の磁気記録媒体に対し、垂直磁気記録用ヘッドを用いて記録を行うことを含むことを特徴とする磁気記録方法である。該磁気記録方法においては、前記磁気記録媒体に対し、前記垂直磁気記録用ヘッドが記録を行うので、該磁気記録媒体は、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がない。また、前記磁気記録媒体に対し、単磁極ヘッド等の前記垂直磁気記録用ヘッドを用いて磁気記録を行うと、該垂直磁気記録用ヘッドと前記軟磁性層との間の距離が、前記多孔質層の厚みよりも短く、前記強磁性層の厚みと略等しくなるため、前記多孔質層の厚みに拘らず前記強磁性層の厚みだけで、前記垂直磁気記録用ヘッドからの磁束の集中、使用される記録密度での最適な磁気記録再生特性などが制御可能となる。この場合、図２０に示すように、前記単磁極ヘッド（書込兼読取用ヘッド１００）からの磁束が前記強磁性層（垂直磁化膜）３０に集中する結果、従来の磁気記録装置に比し、書込み効率が大幅に向上し、書込み電流が小さくて済み、オーバーライト特性が著しく向上する。 <5> A magnetic recording apparatus comprising the magnetic recording medium according to <4> and a perpendicular magnetic recording head. In the magnetic recording medium, since the perpendicular magnetic recording head performs recording on the magnetic recording medium, the magnetic recording medium can perform high-density recording and high-speed recording without increasing the write current of the magnetic head. It has a large capacity, excellent overwrite characteristics, uniform characteristics, no problems such as cross read and cross write, and extremely high quality. Further, when magnetic recording is performed on the magnetic recording medium using the perpendicular magnetic recording head such as a single pole head, the distance between the perpendicular magnetic recording head and the soft magnetic layer is the porous Concentration and use of magnetic flux from the perpendicular magnetic recording head only by the thickness of the ferromagnetic layer regardless of the thickness of the porous layer because it is shorter than the thickness of the layer and substantially equal to the thickness of the ferromagnetic layer. It is possible to control the optimum magnetic recording / reproducing characteristics at the recording density. In this case, as shown in FIG. 20, the magnetic flux from the single magnetic pole head (write / read head 100) is concentrated on the ferromagnetic layer (perpendicular magnetization film) 30, and as a result, compared with the conventional magnetic recording apparatus. The write efficiency is greatly improved, the write current is small, and the overwrite characteristic is remarkably improved.
<6> A magnetic recording method comprising recording on the magnetic recording medium according to <4> using a perpendicular magnetic recording head. In the magnetic recording method, since the perpendicular magnetic recording head performs recording on the magnetic recording medium, the magnetic recording medium can perform high-density recording and high-speed recording without increasing the write current of the magnetic head. It has a large capacity, excellent overwrite characteristics, uniform characteristics, and there are no problems such as cross read and cross write. Further, when magnetic recording is performed on the magnetic recording medium using the perpendicular magnetic recording head such as a single pole head, the distance between the perpendicular magnetic recording head and the soft magnetic layer is the porous Concentration and use of magnetic flux from the perpendicular magnetic recording head only by the thickness of the ferromagnetic layer regardless of the thickness of the porous layer because it is shorter than the thickness of the layer and substantially equal to the thickness of the ferromagnetic layer. It is possible to control the optimum magnetic recording / reproducing characteristics at the recording density. In this case, as shown in FIG. 20, the magnetic flux from the single magnetic pole head (write / read head 100) is concentrated on the ferromagnetic layer (perpendicular magnetization film) 30, and as a result, compared with the conventional magnetic recording apparatus. The write efficiency is greatly improved, the write current is small, and the overwrite characteristic is remarkably improved.

本発明によると、従来における問題を解決することができ、磁気記録媒体をはじめ、ＤＮＡチップ、触媒基板等の各種分野に好適なナノホール構造体及び該ナノホール構造体を破損等が生ずることがなく効率的かつ低コストに製造することが可能な製造方法、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適であり、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がなく、極めて高品質な磁気記録媒体及び該磁気記録媒体を基板等に破損等が生ずることがなく効率的かつ低コストに製造することが可能な製造方法、並びに、該磁気記録媒体を用い、書込み効率が大幅に向上し、書込み電流が小さくて済み、オーバーライト特性に優れた磁気記録装置及び磁気記録方法を提供することができる。   According to the present invention, conventional problems can be solved, and a nanohole structure suitable for various fields such as a magnetic recording medium, a DNA chip, a catalyst substrate, etc., and the nanohole structure are not damaged and the efficiency is improved. Suitable for hard disk devices that are widely used as manufacturing methods that can be manufactured at low cost, computer external storage devices, consumer video recording devices, etc., without increasing the write current of the magnetic head. High-density magnetic recording medium capable of density recording and high-speed recording, large capacity, excellent overwrite characteristics, uniform characteristics, and particularly free from problems such as cross-reading and cross-writing, and the magnetic recording medium Can be produced efficiently and at low cost without causing damage to the substrate, etc., and using the magnetic recording medium Write efficiency is greatly improved, requires the write current is small, it is possible to provide an excellent magnetic recording apparatus and magnetic recording method in the overwrite characteristics.

（ナノホール構造体及びその製造方法）
本発明のナノホールの製造方法は、ナノホール形成用起点形成工程と、ナノホール形成処理工程とを含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程を含む。 (Nanohole structure and manufacturing method thereof)
The method for producing nanoholes of the present invention includes a nanohole formation starting point formation step and a nanohole formation treatment step, and further includes other steps appropriately selected as necessary.

−ナノホール形成用起点形成工程−
前記ナノホール形成用起点形成工程は、金属層上に、ブリネル硬度が該金属層の金属のブリネル硬度未満である導電性材料を配し、該導電性材料を用いてナノホール形成用起点を形成する工程である。 -Starting point formation process for nanohole formation-
The nanohole forming starting point forming step is a step of disposing a conductive material having a Brinell hardness less than the Brinell hardness of the metal of the metal layer on the metal layer, and forming the nanohole forming starting point using the conductive material. It is.

−−金属層−−
前記金属層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属単体、合金などのいずれであってもよく、その中でも、例えば、アルミニウムが特に好ましい。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。 --- Metal layer--
There is no restriction | limiting in particular as a material of the said metal layer, According to the objective, it can select suitably, For example, any of a metal single-piece | unit, an alloy, etc. may be sufficient, for example, aluminum is especially preferable. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

前記金属層の形成は、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、前記金属層の材料をスパッタ法（スパッタリング）、蒸着法などにより好適に行うことができる。該金属層の形成条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。なお、前記スパッタ法の場合、前記金属層の材料で形成されたターゲットを用いてスパッタリングを行うことができる。この場合に用いる前記ターゲットは、高純度であるのが好ましく、前記金属層の材料がアルミニウムである場合には、９９．９９０％以上であるのが好ましい。   The metal layer can be formed according to a known method. For example, the material of the metal layer can be suitably formed by sputtering (sputtering), vapor deposition, or the like. There is no restriction | limiting in particular as formation conditions of this metal layer, According to the objective, it can select suitably. In the case of the sputtering method, sputtering can be performed using a target formed of the material of the metal layer. The target used in this case is preferably highly pure, and when the material of the metal layer is aluminum, it is preferably 99.990% or more.

前記金属層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、５００ｎｍ以下が好ましく、５〜２００ｎｍがより好ましい。
前記金属層の厚みが、５００ｎｍを超えると、ナノホール内に他の材料等を充填するのが困難になることがある。 There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said metal layer, Although it can select suitably according to the objective, For example, 500 nm or less is preferable and 5-200 nm is more preferable.
If the thickness of the metal layer exceeds 500 nm, it may be difficult to fill the nanoholes with other materials.

前記形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、板状、円板状（ディスク状）、などが好適に挙げられる。これらの中でも、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合には、円板状（ディスク状）であるのが好ましい。
なお、前記形状が前記板状、円板状等である場合には、前記ナノホール（細孔）は、これらの一の露出面（板面）に対し、略直交する方向に形成するのが好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as said shape, According to the objective, it can select suitably, For example, plate shape, disk shape (disk shape), etc. are mentioned suitably. Among these, when the nanohole structure is applied to a magnetic recording medium such as a hard disk, a disk shape (disk shape) is preferable.
In addition, when the shape is the plate shape, the disk shape, or the like, the nanoholes (pores) are preferably formed in a direction substantially orthogonal to the one exposed surface (plate surface). .

−−導電性材料−−
前記導電性材料としては、前記金属層の材料よりも低硬度のものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、そのブリネル硬度が、前記金属層の金属のブリネル硬度未満であるものが好ましく、前記金属層の金属のブリネル硬度の１／５以下であるものがより好ましく、前記金属層の金属のブリネル硬度の１／１０以下であるものが特に好ましい。
前記導電性材料のブリネル硬度が、前記金属層の金属のブリネル硬度以上であると、該導電性材料に前記ナノホール形成用起点を形成する際に前記金属層の硬度が高すぎるため、該金属層に割れ、破損等が生じるおそれがある。
なお、前記ブリネル硬度としては、例えば、Ｉｎでは０．９、Ｓｎでは５．３、Ｂｉでは７であり、なお、前記金属層の材料として好適なＡｌでは１７とされている（日本金属学会編「金属データブック」参照）。 --Conductive material--
The conductive material is not particularly limited as long as it has a lower hardness than the material of the metal layer, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the Brinell hardness of the metal of the metal layer is It is preferably less than Brinell hardness, more preferably 1/5 or less of the Brinell hardness of the metal of the metal layer, and particularly preferably 1/10 or less of the Brinell hardness of the metal of the metal layer.
If the Brinell hardness of the conductive material is equal to or higher than the Brinell hardness of the metal of the metal layer, the metal layer is too high when forming the nanohole forming starting point in the conductive material. There is a risk of cracking or breakage.
The Brinell hardness is, for example, 0.9 for In, 5.3 for Sn, 7 for Bi, and 17 for Al, which is a suitable material for the metal layer (edited by the Japan Institute of Metals). (See “Metal Data Book”).

前記導電性材料の具体例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、金属が好適に挙げられ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｂｉ、及びこれらの合金から選択される少なくとも１種であるのが好ましく、Ｉｎが特に好ましい。
前記導電性材料が前記材料で形成されている場合には、該導電性材料に前記ナノホール形成用起点を形成するのが容易であり、かつ大きな力を前記金属層に印加することが必要なく、前記ナノホール形成用起点を形成する際に前記金属層等に割れ、破損等の問題が生じない点で有利である。 Specific examples of the conductive material are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include metals, and at least one selected from In, Sn, Bi, and alloys thereof. Is preferred, and In is particularly preferred.
When the conductive material is formed of the material, it is easy to form the nanohole formation starting point in the conductive material, and it is not necessary to apply a large force to the metal layer, This is advantageous in that when the starting point for forming the nanohole is formed, the metal layer or the like does not break or break.

また、前記導電性材料としては、前記金属層の金属の融点未満の温度で該金属と共晶化可能であるものが好ましく、１００〜７００℃で前記金属層の金属と共晶化可能であるものがより好ましい。なお、このような導電性材料としては、例えば、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｂｉ、これらの合金が好ましく、Ｉｎが特に好ましい。
前記導電性材料が前記金属層の金属の融点未満の温度で該金属と共晶化不能である場合には、前記ナノホール形成用起点を形成する際に前記導電性材料と前記金属層の金属との合金を形成することができず、効率よく前記ナノホール形成用起点を形成することができないことがある。 Further, the conductive material is preferably one that can be eutectic with the metal at a temperature lower than the melting point of the metal of the metal layer, and can be eutectic with the metal of the metal layer at 100 to 700 ° C. Those are more preferred. As such a conductive material, for example, In, Sn, Bi, and alloys thereof are preferable, and In is particularly preferable.
When the conductive material cannot be co-crystallized with the metal at a temperature below the melting point of the metal of the metal layer, the conductive material and the metal of the metal layer are formed when forming the starting point for forming the nanohole. In some cases, the nanohole forming starting point cannot be formed efficiently.

−−ナノホール形成用起点−−
前記ナノホール形成用起点としては、前記ナノホールを形成するための起点として機能するものである限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記導電性材料に形成した凹部、前記導電性材料と前記金属層の金属とで形成した合金、などが好適に挙げられる。 -Starting point for nanohole formation-
The starting point for forming the nanohole is not particularly limited as long as it functions as a starting point for forming the nanohole, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a recess formed in the conductive material And an alloy formed of the conductive material and the metal of the metal layer.

前記凹部としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、その深さが、前記金属基板の表面の表面粗さＲａの１０倍以上であるのが好ましく、１０〜２０ｎｍであるのがより好ましい。
前記凹部の深さが、前記金属層の金属の表面粗さＲａの１０倍未満であると、前記ナノホール形成用起点として十分に機能しないことがあり、前記ナノホールの形成効率に劣ることがある。 There is no restriction | limiting in particular as said recessed part, According to the objective, it can select suitably, For example, it is preferable that the depth is 10 times or more of surface roughness Ra of the surface of the said metal substrate, 10- More preferably, it is 20 nm.
When the depth of the concave portion is less than 10 times the metal surface roughness Ra of the metal layer, it may not function sufficiently as the starting point for forming the nanohole, and the formation efficiency of the nanohole may be inferior.

前記凹部の径（開口径）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、形成する前記ナノホールの径の１／３以上であるのが好ましく、該ナノホールの径の１／２以上であるのがより好ましい。
前記凹部の径（開口径）が、形成する前記ナノホールの径（開口径）の１／３未満であると、前記ナノホール形成用起点として十分に機能しないことがある。 There is no restriction | limiting in particular as a diameter (opening diameter) of the said recessed part, According to the objective, it can select suitably, For example, it is preferable that it is 1/3 or more of the diameter of the said nanohole to form, The diameter of this nanohole It is more preferable that it is 1/2 or more.
When the diameter (opening diameter) of the recess is less than 1/3 of the diameter (opening diameter) of the nanohole to be formed, it may not function sufficiently as the starting point for forming the nanohole.

前記ナノホール形成用起点が前記凹部である場合、該ナノホール形成用起点の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、モールドを用いて前記導電性材料を押圧して刻印により形成する方法、などが好適に挙げられる。
この場合、前記導電性材料は、前記金属層上に層状に形成されているのが好ましい。また、この場合、前記モールドにおけるパターンが前記導電性材料に刻印、即ちダイレクトプリント法により形成されるが、該導電性材料のブリネル硬度が、前記金属層の金属のブリネル硬度未満であるので、前記刻印（ダイレクトプリント）時におけるプレス圧を下げることができ、レジスト等を使用した場合に比し工程数を減らすことができ、また、高プレス圧印加による前記基板に歪みや割れ等の欠陥が生ずるのを効果的に抑制することができる。 When the starting point for forming nanoholes is the concave portion, the method for forming the starting point for forming nanoholes is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the conductive material is formed using a mold. The method of pressing and forming by a stamp etc. is mentioned suitably.
In this case, it is preferable that the conductive material is formed in layers on the metal layer. Further, in this case, the pattern in the mold is formed on the conductive material by imprinting, that is, by direct printing, but since the Brinell hardness of the conductive material is less than the Brinell hardness of the metal of the metal layer, The press pressure at the time of engraving (direct printing) can be reduced, the number of processes can be reduced compared to the case of using a resist, etc., and defects such as distortion and cracking occur in the substrate due to the application of a high press pressure. Can be effectively suppressed.

前記モールドとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記導電性材料に、前記凹部を刻印により形成するための凸部を有するものが好ましい。
前記凸部の形状、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、角錐形状、円錐形状、半円形状（半球形状）、山形状などが挙げられる。
前記モールドの材質としては、特に制限はなく、高硬度の材料として知られているものの中から適宜選択することができ、例えば、Ｎｉ、ＳｉＣなどが特に好適に挙げられる。
前記モールドにより前記導電性材料に刻印を行う場合の圧力としては、前記金属層に割れ、破損等が生じない限り、特に制限はなく、例えば、直径２．５インチの円形当り、１０トン以下の圧力であるのが好ましく、５トン以下の圧力であるのがより好ましく、１トン以下の圧力であるのが特に好ましい。
前記圧力が、直径２．５インチの円形当り、１０トン超であると、刻印の際に反り、割れ、変形等が生じることがある。 There is no restriction | limiting in particular as said mold, Although it can select suitably according to the objective, What has a convex part for forming the said recessed part by stamping in the said electroconductive material is preferable.
The shape, size, etc. of the projections are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.The shape is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include a pyramid shape, a conical shape, a semicircular shape (hemispherical shape), and a mountain shape.
There is no restriction | limiting in particular as a material of the said mold, It can select suitably from what is known as a material of high hardness, For example, Ni, SiC etc. are mentioned especially suitably.
The pressure for engraving the conductive material by the mold is not particularly limited as long as the metal layer is not cracked, broken, or the like. For example, the pressure is 10 tons or less per 2.5 inch diameter circle. It is preferably a pressure, more preferably a pressure of 5 tons or less, and particularly preferably a pressure of 1 ton or less.
If the pressure is more than 10 tons per 2.5 inch diameter circle, warping, cracking, deformation, etc. may occur during the marking.

前記合金の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（１）スルーホール型のマスク、通常のリソグラフィ等を利用して、前記金属層（アルミニウム層）上に、該金属層の材料（アルミニウム）と共晶化可能な前記導電性材料（金属）によるパターンを形成し、該パターン部を昇温して該導電性材料（金属）と前記金属層の材料とを合金化させる方法、（２）スルーホール型のマスク、通常のリソグラフィ等を利用して、一旦、平滑な表面の部材（基板）上に、前記金属層の材料と共晶化可能な前記導電性材料（金属）によるパターンを形成し、該パターンと前記金属層（アルミニウム層）とを密着させた状態で昇温することにより、該パターン部と接触した前記金属層の材料を合金化させる方法、（３）スルーホール型のマスク、通常のリソグラフィ等を利用して、一旦、平滑な表面の熱収縮フィルム上に、前記金属層の材料と共晶化可能な前記導電性材料（金属）によるパターンを形成し、該熱収縮フィルムを熱収縮させてから、該熱収縮フィルム上に形成した前記パターンと前記金属層（アルミニウム層）とを密着させた状態で昇温することにより、該パターンと接触した前記金属層（アルミニウム層）を合金化させる方法、などが好適に挙げられる。
前記（１）から（３）の方法の場合、前記ナノホール形成用起点を形成するに際し、前記金属層に高プレス圧を印加する必要がないので、レジスト等を使用した場合に比し工程数を減らすことができ、また、高プレス圧印加による前記基板に歪みや割れ等の欠陥が生ずるのを効果的に抑制することができる。 The method for forming the alloy is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, (1) the metal layer (aluminum layer) using a through-hole mask, normal lithography, or the like. ) To form a pattern of the conductive material (metal) that can be co-crystallized with the material of the metal layer (aluminum), and the pattern portion is heated to form the conductive material (metal) and the metal layer. (2) Using a through-hole mask, normal lithography, etc., the material of the metal layer can be eutectic once on a smooth surface member (substrate). Forming a pattern of the conductive material (metal), and heating the pattern and the metal layer (aluminum layer) in close contact with each other, thereby alloying the material of the metal layer in contact with the pattern portion. How to make (3) A pattern of the conductive material (metal) that can be eutectic with the material of the metal layer once on a heat-shrinkable film having a smooth surface using a through-hole mask, normal lithography, or the like. The heat shrinkable film is thermally shrunk, and then the pattern formed on the heat shrinkable film and the metal layer (aluminum layer) are heated so that the metal layer (aluminum layer) is brought into close contact with the pattern. Preferred examples include a method of alloying the metal layer (aluminum layer).
In the case of the above methods (1) to (3), it is not necessary to apply a high press pressure to the metal layer when forming the starting point for forming the nanoholes. Therefore, the number of steps is larger than when a resist or the like is used. In addition, it is possible to effectively suppress the occurrence of defects such as distortion and cracks in the substrate due to application of a high press pressure.

なお、前記（２）の方法において用いる前記基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス、セラミックス、などが挙げられる。前記（３）の方法の場合、前記導電性材料によるパターンを微細に形成しておく必要がないため、前記ナノホール形成用起点の形成が容易である点で好ましい。また、前記熱収縮フィルムを収縮させるのに必要な温度と、前記導電性材料（金属）が軟化する温度とが近くなるようにしておくと、該熱収縮フィルムの収縮時に該熱収縮フィルムにストレスがかかって前記導電性材料（金属）によるパターンがくずれるのを防止することができる。   In addition, there is no restriction | limiting in particular as said base material used in the method of said (2), According to the objective, it can select suitably, For example, glass, ceramics, etc. are mentioned. In the case of the method (3), it is not necessary to form a fine pattern of the conductive material, which is preferable in that it is easy to form the starting point for forming the nanohole. In addition, if the temperature necessary for shrinking the heat shrinkable film and the temperature at which the conductive material (metal) softens are close, the stress on the heat shrinkable film is reduced when the heat shrinkable film shrinks. It is possible to prevent the pattern made of the conductive material (metal) from being damaged.

この場合、前記導電性材料としては、上述した、前記金属層の金属の融点未満の温度で該金属と共晶化可能であるものが好ましく、１００〜７００℃で前記金属層の金属と共晶化可能であるものがより好ましい。なお、このような導電性材料としては、例えば、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｂｉ、これらの合金などが好ましく、Ｉｎが特に好ましい。
また、前記加熱の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１００〜７００℃が好ましく、４００〜６００℃がより好ましい。
前記加熱の温度が、１００℃未満であると、前記導電性材料が前記金属層の材料と共晶化せず、合金が形成されないことがあり、一方、７００℃を超えると、前記金属層の材料がアルミニウム等である場合には該金属層自体が溶融してしまうことがある。 In this case, the conductive material is preferably one that can be eutectic with the metal at a temperature lower than the melting point of the metal of the metal layer described above, and eutectic with the metal of the metal layer at 100 to 700 ° C. Those that can be made more preferable. As such a conductive material, for example, In, Ga, Sn, Bi, and alloys thereof are preferable, and In is particularly preferable.
Moreover, there is no restriction | limiting in particular as temperature of the said heating, According to the objective, it can select suitably, For example, 100-700 degreeC is preferable and 400-600 degreeC is more preferable.
When the heating temperature is less than 100 ° C., the conductive material may not be eutectic with the material of the metal layer, and an alloy may not be formed. When the material is aluminum or the like, the metal layer itself may be melted.

前記ナノホール形成用起点の前記金属層上での位置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記ナノホール構造体を磁気記録媒体に適用する場合には、前記ナノホール形成用起点が規則的に配列してなる列（ナノホール形成用起点列）が一定間隔で配列しているのが好ましく、また、前記ナノホール形成用起点が、同心円状及び螺旋状の少なくともいずれかに位置するのが好ましく、前記金属層が円形である場合には、隣接するナノホール形成用起点列におけるナノホール形成用起点が、前記金属層の半径方向に配列しているのがより好ましい。
これらの場合、得られる磁気記録媒体を、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録を可能とし、大容量化でき、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がなく、極めて高品質なものとすることができる点で有利である。 The position of the starting point for forming the nanohole on the metal layer is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. However, when the nanohole structure is applied to a magnetic recording medium, the nanohole is formed. It is preferable that the formation start points are regularly arranged (nanohole formation start row) at regular intervals, and the nanohole formation start points are at least one of concentric and spiral shapes. When the metal layer is circular, it is more preferable that the nanohole forming starting points in the adjacent nanohole forming starting point array are arranged in the radial direction of the metal layer.
In these cases, the obtained magnetic recording medium enables high-density recording and high-speed recording without increasing the write current of the magnetic head, can increase the capacity, has excellent overwrite characteristics, uniform characteristics, This is advantageous in that it is free from problems such as reading and cross-writing and can be extremely high quality.

前記ナノホール形成用起点の隣接するものどうしの間隔としては、５〜５００ｎｍが好ましく、１０〜６０ｎｍがより好ましい。   As a space | interval of the adjacent things of the said starting point for nanohole formation, 5-500 nm is preferable and 10-60 nm is more preferable.

−ナノホール形成工程−
前記ナノホール形成工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、陽極酸化処理、エッチング処理、などが好適に挙げられる。これらの中でも、前記金属層の板面に略直交する方向に多数のナノホールを略等間隔にかつ均等に配列形成することができる等の点で、陽極酸化処理が特に好ましい。
前記陽極酸化処理の場合、硫酸、リン酸あるいはシュウ酸の水溶液中で、前記金属層に接する電極を陽極として電気分解エッチングさせることにより行うことができる。該電極としては、前記金属層を形成するのに先立って形成した、後述の軟磁性下地層、電極層などが挙げられる。前記陽極酸化処理を行うと、前記ナノホール形成用起点上にのみ、効率的に前記ナノホールを一定間隔で形成することができる点で有利である。 -Nanohole formation process-
There is no restriction | limiting in particular as said nanohole formation process, According to the objective, it can select suitably, For example, an anodizing process, an etching process, etc. are mentioned suitably. Among these, the anodizing treatment is particularly preferable in that a large number of nanoholes can be arranged at substantially equal intervals in a direction substantially orthogonal to the plate surface of the metal layer.
In the case of the anodic oxidation treatment, it can be carried out by electrolytic etching in an aqueous solution of sulfuric acid, phosphoric acid or oxalic acid, using the electrode in contact with the metal layer as an anode. Examples of the electrode include a soft magnetic underlayer and an electrode layer, which will be described later, formed prior to forming the metal layer. The anodizing treatment is advantageous in that the nanoholes can be efficiently formed at regular intervals only on the starting points for forming the nanoholes.

なお、前記陽極酸化処理における電解液の種類、濃度、温度、時間等としては、特に制限はなく、形成するナノホールの数、大きさ、アスペクト比等に応じて適宜選択することができる。例えば、前記電解液の種類としては、隣接する前記ナノホール列の間隔（ピッチ）が、１５０ｎｍ〜５００ｎｍである場合は、希釈リン酸溶液が好適に挙げられ、８０ｎｍ〜２００ｎｍである場合は、希釈蓚酸溶液が好適に挙げられ、１０ｎｍ〜１５０ｎｍである場合は、希釈硫酸溶液が好適に挙げられる。いずれの場合も、前記ナノホールのアスペクト比の調整は、陽極酸化処理後にリン酸溶液に浸漬させて前記ナノホール（アルミニウムナポア）の直径を増加させることにより行うことができる。   In addition, there is no restriction | limiting in particular as a kind, density | concentration, temperature, time, etc. of the electrolyte solution in the said anodizing process, According to the number of nanoholes to form, a magnitude | size, an aspect-ratio, etc., it can select suitably. For example, as the type of the electrolytic solution, when the interval (pitch) between adjacent nanohole rows is 150 nm to 500 nm, a diluted phosphoric acid solution is preferably used, and when it is 80 nm to 200 nm, diluted oxalic acid is used. A solution is mentioned suitably, and when it is 10 nm-150 nm, a dilute sulfuric acid solution is mentioned suitably. In any case, the adjustment of the aspect ratio of the nanohole can be performed by increasing the diameter of the nanohole (aluminum napore) by immersing it in a phosphoric acid solution after the anodizing treatment.

前記陽極酸化処理における印加電圧としては、例えば、次式、ナノホール（列）の間隔（ｎｍ）÷Ａ（ｎｍ／Ｖ） （ただし、Ａ＝１．０〜４．０）、で与えられる値の電圧を選択するのが好ましい。
前記電圧が、前記式で与えられる範囲から選択される値であると、ライン状に前記ナノホールを配列させることができる等の点で有利である。 The applied voltage in the anodizing treatment is, for example, a value given by the following formula: nanohole (row) interval (nm) ÷ A (nm / V) (where A = 1.0 to 4.0). The voltage is preferably selected.
When the voltage is a value selected from the range given by the formula, it is advantageous in that the nanoholes can be arranged in a line.

前記ナノホール形成においては、前記ナノホール形成用起点が前記凹凸である場合には、前記陽極酸化処理等は該凹部に選択的に生じ、該凹部にナノホールが形成される。また、前記ナノホール形成用起点が前記合金である場合には、前記陽極酸化処理等は該合金部に優先的に生じ、該合金部にナノホールが形成される。   In the formation of the nanohole, when the starting point for forming the nanohole is the unevenness, the anodizing treatment or the like is selectively generated in the recess, and the nanohole is formed in the recess. Further, when the starting point for forming the nanohole is the alloy, the anodizing treatment or the like is preferentially generated in the alloy part, and a nanohole is formed in the alloy part.

本発明のナノホール構造体の製造方法により製造される本発明のナノホール構造体は、前記ナノホール形成処理により、前記金属層（アルミニウム）から変化した絶縁層（アルミニウムナ）に、前記ナノホールが規則的に配列してなるナノホール列が一定間隔で配列してなるものが好ましく（図２１及び図２２参照）、その材料、形状、構造、大きさ等について目的に応じて適宜選択することができる。   The nanohole structure of the present invention manufactured by the method of manufacturing a nanohole structure of the present invention has the nanoholes regularly formed on the insulating layer (aluminum) changed from the metal layer (aluminum) by the nanohole formation process. It is preferable that the arrayed nanohole arrays are arranged at regular intervals (see FIGS. 21 and 22), and the material, shape, structure, size, and the like can be appropriately selected according to the purpose.

前記ナノホールとしては、前記ナノホール構造体を貫通して孔として形成されていてもよいし、前記ナノホール構造体を貫通せず穴（窪み）として形成されていてもよいが、例えば、前記ナノホール構造体を前記磁気記録媒体として使用する場合には、前記ナノホールが前記ナノホール構造体を貫通する貫通孔として形成されているのが好ましい。   The nanohole may be formed as a hole penetrating the nanohole structure, or may be formed as a hole (dent) without penetrating the nanohole structure. For example, the nanohole structure Is used as the magnetic recording medium, the nanohole is preferably formed as a through hole penetrating the nanohole structure.

前記構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合には、既存のハードディスク等の大きさに対応した大きさが好ましく、前記ナノホール構造体をＤＮＡチップ等に適用する場合には、既存のＤＮＡチップ等の大きさに対応した大きさが好ましく、前記ナノホール構造体を電界放出装置用のカーボンナノチューブ等の触媒基板に適用する場合には、電界放出装置に対応した大きさが好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as said structure, Although it can select suitably according to the objective, For example, a single layer structure may be sufficient and a laminated structure may be sufficient.
The size is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, when the nanohole structure is applied to a magnetic recording medium such as a hard disk, the size of an existing hard disk or the like is not limited. When the nanohole structure is applied to a DNA chip or the like, the size corresponding to the size of an existing DNA chip or the like is preferable, and the nanohole structure is preferably a carbon for a field emission device. When applied to a catalyst substrate such as a nanotube, a size corresponding to the field emission device is preferable.

前記ナノホール列の配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、一方向に平行に配列していてもよいし、同心円状及び螺旋状の少なくともいずれかに配列していてもよい。前記ナノホール構造体をＤＮＡチップ等に適用する場合には前者の配列が好ましく、前記ナノホール構造体をハードディスク、ビデオディスク等の前記磁気記録媒体に適用する場合には後者の配列が好ましく、特に、ハードディスク用途の場合にはアクセスの容易性の観点から同心円状が好ましく、ビデオディスク用途の場合には連続再生の容易性の観点から螺旋状が好ましい。
なお、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合には、隣接するナノホール列におけるナノホールが、半径方向に配列しているのが好ましい。この場合、該磁気記録媒体は、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がなく、極めて高品質となる。 The arrangement of the nanohole array is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, the nanohole array may be arranged in parallel in one direction, or arranged in at least one of concentric and spiral shapes. You may do it. The former arrangement is preferable when the nanohole structure is applied to a DNA chip or the like, and the latter arrangement is preferable when the nanohole structure is applied to the magnetic recording medium such as a hard disk or a video disk. In the case of use, a concentric shape is preferable from the viewpoint of easy access, and in the case of video disk use, a spiral shape is preferable from the viewpoint of easy continuous reproduction.
When the nanohole structure is applied to a magnetic recording medium such as a hard disk, it is preferable that nanoholes in adjacent nanohole arrays are arranged in the radial direction. In this case, the magnetic recording medium is capable of high-density recording and high-speed recording without increasing the write current of the magnetic head, has a large capacity, has excellent overwrite characteristics, and has uniform characteristics. There is no problem such as light, and the quality is extremely high.

隣接する前記ナノホール（列）の間隔としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記ナノホール構造体がハードディスク等の前記磁気記録媒体に適当する場合、５〜５００ｎｍが好ましく、１０ｎｍ〜２００ｎｍｎｍがより好ましい。
前記間隔が、５ｎｍ未満であると、ナノホールの形成が困難であり、５００ｎｍを超えると、ナノホールの規則的配列が困難である。 The interval between adjacent nanoholes (rows) is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. For example, when the nanohole structure is suitable for the magnetic recording medium such as a hard disk, 500 nm is preferable and 10 nm to 200 nm is more preferable.
If the spacing is less than 5 nm, it is difficult to form nanoholes, and if it exceeds 500 nm, regular arrangement of nanoholes is difficult.

隣接するナノホール（列）の間隔と、ナノホール（列）の幅との比（間隔／幅）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、１．１〜１．９が好ましく、１．２〜１．８がより好ましい。
前記比（間隔／幅）が、０．１未満であると、隣接するナノホール同士が融合してしまい、独立したナノホールが得られないことがあり、１．９を超えると、前記陽極酸化処理の際に凹状ライン部分以外の部分にもナノホールが形成されてしまうことがある。 The ratio (interval / width) between the spacing between adjacent nanoholes (rows) and the width of the nanoholes (rows) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. 1.9 is preferable, and 1.2 to 1.8 is more preferable.
When the ratio (interval / width) is less than 0.1, adjacent nanoholes may be fused together, and independent nanoholes may not be obtained. In some cases, nanoholes may be formed in portions other than the concave line portion.

前記ナノホール（列）の長さとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、連続的に形成されていてもよいし（図２１及び図２２参照）、一定間隔に仕切られていてもよい（図２３参照）。
前記ナノホール（列）の幅としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記ナノホール構造体がハードディスク等の前記磁気記録媒体に適当する場合、５〜４５０ｎｍが好ましく、８〜２００ｎｍがより好ましい。
前記ナノホール列の幅が、５ｎｍ未満であると、ナノホールの形成が困難であり、４５０ｎｍを超えると、ナノホールの規則配列が困難である。
また、前記ナノホール（列）の幅としては、一定であってもよいし、前記ナノホール列の長さ方向において一定間隔（一定周期）で変化（広く又は狭く）するもの、などであってもよい。この場合、該ナノホール列における幅が広くなっている箇所に、図２４に示すように、前記ナノホールが形成され易くなる点で好ましい。 The length of the nanoholes (rows) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, the nanoholes (rows) may be formed continuously (see FIGS. 21 and 22) or at regular intervals. (See FIG. 23).
The width of the nanohole (row) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, when the nanohole structure is suitable for the magnetic recording medium such as a hard disk, the width is 5 to 450 nm. Preferably, 8-200 nm is more preferable.
If the width of the nanohole array is less than 5 nm, it is difficult to form nanoholes, and if it exceeds 450 nm, regular arrangement of nanoholes is difficult.
In addition, the width of the nanoholes (rows) may be constant, or may change (wide or narrow) at regular intervals (constant period) in the length direction of the nanohole rows. . In this case, it is preferable in that the nanoholes are easily formed in a portion where the width of the nanohole array is wide as shown in FIG.

前記ナノホールにおける開口径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合、その強磁性層を単磁区とすることができる大きさが好ましく、具体的には、２００ｎｍ以下が好ましく、５〜１００ｎｍがより好ましい。
前記ナノホールにおける開口径が、２００ｎｍを超えると前記ナノホール構造体を適用した磁気記録媒体が単磁区構造にならないことがある。 The opening diameter in the nanohole is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.For example, when the nanohole structure is applied to a magnetic recording medium such as a hard disk, the ferromagnetic layer has a single magnetic domain. The specific size is preferably 200 nm or less, and more preferably 5 to 100 nm.
When the aperture diameter in the nanohole exceeds 200 nm, the magnetic recording medium to which the nanohole structure is applied may not have a single domain structure.

前記ナノホールにおける深さと開口径とのアスペクト比（深さ／開口径）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、高アスペクト比であると、形状異方性が大きくなり、磁気記録媒体の保持力を向上させることができる点で好ましく、例えば、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合には、２以上であるのが好ましく、３〜１５であるのがより好ましい。
前記アスペクト比が、２未満であると、磁気記録媒体の保持力を十分に向上させることができないことがある。 The aspect ratio (depth / opening diameter) between the depth and the opening diameter in the nanohole is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, in the case where the nanohole structure is applied to a magnetic recording medium such as a hard disk, the number is preferably 2 or more, and 3-15. It is more preferable that
If the aspect ratio is less than 2, the holding power of the magnetic recording medium may not be sufficiently improved.

前記ナノホール構造体の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合には、５００ｎｍ以下が好ましく、３００ｎｍ以下がより好ましく、２０〜２００ｎｍが特に好ましい。
前記ナノホール構造体の厚みが、５００ｎｍを超えると、前記ナノホール構造体をハードディスク等の磁気記録媒体に適用する場合、該磁気記録媒体に前記軟磁性下地層を設けたとしても高密度記録を行うことができないことがあり、該ナノホール構造体の研磨が必要になり、この場合、時間を要し高コストであり、品質劣化の原因となることがある。 The thickness of the nanohole structure is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, when the nanohole structure is applied to a magnetic recording medium such as a hard disk, the thickness is preferably 500 nm or less. 300 nm or less is more preferable, and 20 to 200 nm is particularly preferable.
When the thickness of the nanohole structure exceeds 500 nm, when the nanohole structure is applied to a magnetic recording medium such as a hard disk, high-density recording is performed even if the soft magnetic underlayer is provided on the magnetic recording medium. In some cases, it is necessary to polish the nanohole structure. In this case, time is required and the cost is high, which may cause quality degradation.

ここで、本発明のナノホール構造体の製造方法（第一の例）について、図面を参照しながら説明する。例えば、３．５インチ、２．５インチ、１．８インチ、１インチ径の４種の大きさのハードディスク（ＨＤ）磁気記録媒体用基板（Ａｌ合金、シリコン、強化ガラスで形成された３種）に、図２５に示すように、通常のスパッタ法を用いて、軟磁性下地層（例えば厚み１００ｎｍのパーマロイ膜、図示せず）、酸化停止層（例えば厚み５ｎｍのＮｂ膜、図示せず）、高純度のアルミニウム層１（例えば厚み１００ｎｍ）をこの順に形成する。次に、図２６に示すように、アルミニウム層１上に軟硬度金属層７（厚み３０ｎｍ、Ｉｎ）を形成する。これら層の形成は、マルチターゲットのスパッタ装置又はシングルターゲットのマルチチャンバースパッタ装置を用い、全て真空一環処理で行うことができ、ロードロックへの出し入れ等に伴うスループットの低下を最低限に抑えることが可能である。   Here, the manufacturing method (first example) of the nanohole structure of the present invention will be described with reference to the drawings. For example, 3.5 inch, 2.5 inch, 1.8 inch, 1 inch diameter hard disk (HD) magnetic recording medium substrates (3 types formed of Al alloy, silicon, tempered glass) 25) using a normal sputtering method, a soft magnetic underlayer (for example, a 100 nm thick permalloy film, not shown), an oxidation stop layer (for example, a 5 nm thick Nb film, not shown), as shown in FIG. Then, a high-purity aluminum layer 1 (for example, a thickness of 100 nm) is formed in this order. Next, as shown in FIG. 26, a soft hardness metal layer 7 (thickness 30 nm, In) is formed on the aluminum layer 1. These layers can be formed using a multi-target sputtering device or a single-target multi-chamber sputtering device, all in a single vacuum process, minimizing throughput degradation associated with loading and unloading. Is possible.

次に、図２７に示すように、プレス圧力及びストロークの精密制御が可能なプレス装置（一般にナノインプリント装置として知られている）を用いて、モールド５に設けられたパターン５ａを軟硬度金属層７に転写する。モールド５は、例えばＮｉ、ＳｉＣ等の高硬度材料で作製されており、ＥＢ又はＤＥＥＰ−ＵＶ等の手法でパターン５ａを形成したものなのが挙げられる。モールド５におけるパターン５ａのピッチは、所望のナノホールパターン（ポアパターン）のピッチに合わせた六方最密パターンなどが挙げられるが、所望のナノホールパターン（ポアパターン）の整数倍のピッチを持つラインパターンや六方最密パターンなども挙げられる。   Next, as shown in FIG. 27, a pattern 5a provided on the mold 5 is formed on a soft metal layer using a press apparatus (generally known as a nanoimprint apparatus) capable of precise control of press pressure and stroke. 7 is transferred. The mold 5 is made of, for example, a high hardness material such as Ni or SiC, and the pattern 5a is formed by a method such as EB or DEEP-UV. Examples of the pitch of the pattern 5a in the mold 5 include a hexagonal close-packed pattern that matches the pitch of the desired nanohole pattern (pore pattern). A line pattern having an integer multiple of the desired nanohole pattern (pore pattern) A hexagonal close-packed pattern is also included.

この時の転写圧力は、例えば０．１トン／ｃｍ２（１．８インチ基板で約１．９トン）となる。これをアルミニウム層１に直接プレス転写（ダイレクトプリント）する際に必要な圧力である約２トン／ｃｍ２（１．８インチ基板で約３８トン）と比較すると、１／１０以下に低減されている（図２９参照）。このため、アルミニウム層１のアルミニウムのブリネル硬度２５よりも、軟硬度金属層７のＩｎのブリネル硬度０．９の方が大幅に小さいため、モールド５を用いた転写の際に軟硬度金属層７が選択的にかつ容易にパターニングされる。以上が、前記ナノホール形成用起点形成工程に相当し、軟硬度金属層７に刻印されたパターン５ａの凹部が前記ナノホール形成用起点に相当する。
なお、このとき、基板１１の材料が、Ｓｉ、ガラス、Ａｌ合金のいずれの場合であっても、基板１１及びモールド５にかけ、割れ、歪み等は観られない。 The transfer pressure at this time is, for example, 0.1 ton / cm 2 (about 1.9 ton with a 1.8 inch substrate). Compared with about 2 tons / cm 2 (about 38 tons for 1.8-inch substrate), which is a pressure required for direct press transfer (direct printing) to the aluminum layer 1, this is reduced to 1/10 or less. (See FIG. 29). For this reason, since the Brinell hardness 0.9 of In in the soft hardness metal layer 7 is significantly smaller than the Brinell hardness 25 of aluminum in the aluminum layer 1, the soft hardness metal in the transfer using the mold 5 is performed. Layer 7 is selectively and easily patterned. The above corresponds to the nanohole forming starting point forming step, and the concave portion of the pattern 5a stamped on the soft hardness metal layer 7 corresponds to the nanohole forming starting point.
At this time, even if the material of the substrate 11 is any of Si, glass, and Al alloy, no cracks, distortions, and the like are observed on the substrate 11 and the mold 5.

一方、従来のように、Ｓｉ製基板や強化ガラス製の基板１１に、例えば２トン／ｃｍ２もの圧力を加えた場合には、基板１１の内部にマイクロクラックが多数発生し、転写後の陽極酸化処理や、実際にスピンドルに組み込んだ後の高速回転時において、基板１１にかけ、割れ等が発生することが多く、また、Ａｌ合金製の基板１１の場合には、かけ、割れ等は発生しないものの、同様に基板１１の内部に歪み等が発生し、基板１１の平坦性が劣化し、基板１１に割れが発生するような条件では、モールド５そのものにも傷が入ってしまう（図２９参照）。 On the other hand, when a pressure of 2 ton / cm 2 , for example, is applied to the Si substrate or the tempered glass substrate 11 as in the prior art, a large number of microcracks are generated inside the substrate 11, and the anode after transfer During oxidation treatment or during high-speed rotation after actually being incorporated into the spindle, the substrate 11 is often cracked and cracked. In the case of the substrate 11 made of Al alloy, cracking and cracking do not occur. However, similarly, the mold 5 itself is also damaged under the condition that the substrate 11 is similarly distorted, the flatness of the substrate 11 is deteriorated, and the substrate 11 is cracked (see FIG. 29). ).

ここでは、室温で軟硬度金属層７に対しモールド５をプレス（インプリント）した例であるが（図３０参照）、より圧力を下げるためには、軟硬度金属層７の材料であるＩｎの融点である１５６℃以下の温度近傍までプレス温度を上げることも有効である。即ち、例えば、１４０℃まで温度を上げれば必要圧力は更に一桁以上低下する（ただし、プロセス中に昇温、降温工程が入るためにスループットは低下する）。また、一般に軟磁性層の再結晶化による特性劣化を防ぐため、総てのプロセスは３５０℃以下とすることが好ましい。逆に、モールド５からの剥がれ性を改善するために、Ｉｎではなく、より硬いＩｎ−Ａｌの合金を利用しても同様な結果が得られ、その他、低硬度の金属の例としてＳｎ、Ｐｂ、Ｉｎ−Ｇａ合金、ウッドメタル等の金属を用いても同様の効果が得られる。   Here, an example is shown in which the mold 5 is pressed (imprinted) against the soft hard metal layer 7 at room temperature (see FIG. 30). In order to lower the pressure further, the material of the soft hard metal layer 7 is used. It is also effective to raise the press temperature to near the temperature of 156 ° C. or lower, which is the melting point of In. That is, for example, if the temperature is increased to 140 ° C., the required pressure further decreases by an order of magnitude or more (however, the throughput decreases due to the temperature increase and decrease steps in the process). In general, in order to prevent characteristic deterioration due to recrystallization of the soft magnetic layer, all processes are preferably performed at 350 ° C. or lower. On the other hand, in order to improve the peelability from the mold 5, the same result can be obtained by using a harder In—Al alloy instead of In. In addition, Sn, Pb are examples of low-hardness metals. Similar effects can be obtained by using a metal such as In-Ga alloy or wood metal.

次に、モールド５のパターン５ａを軟硬度金属層７に転写した後の基板１１を、陽極酸化浴中に保持する。例えば、直径６０ｎｍのナノホール（アルマイトポア）が得られる条件である希硫酸浴（０．３Ｍ／Ｌ）を用いた場合、Ｉｎ、Ａｌともに、エッチングレートは、ほぼ０．３ｎｍ／ｓとなるので、図２８に示すように、浴中に約２分程度保持するだけでパターン５ａが刻印された軟硬度金属層７は完全に溶解し、アルミニウム層１の表面に転写される。これをそのまま、２５Ｖ（直径６０ｎｍのナノホールを得るための電圧条件）で陽極酸化することにより、直径６０ｎｍの理想配列のナノホール構造体（アルマイトポア）が得られる。以上が、前記ナノホール形成工程に相当する。   Next, the substrate 11 after the pattern 5a of the mold 5 is transferred to the soft hardness metal layer 7 is held in an anodizing bath. For example, when a dilute sulfuric acid bath (0.3 M / L), which is a condition for obtaining nanoholes (alumite pores) with a diameter of 60 nm, is used, the etching rate is approximately 0.3 nm / s for both In and Al. As shown in FIG. 28, the soft-hard metal layer 7 on which the pattern 5a is engraved is completely dissolved by being kept in the bath for about 2 minutes, and transferred to the surface of the aluminum layer 1. By subjecting this to anodization at 25 V (voltage condition for obtaining nanoholes with a diameter of 60 nm) as it is, nanohole structures (alumite pores) with an ideal arrangement with a diameter of 60 nm can be obtained. The above corresponds to the nanohole forming step.

その後、例えば、ＣｏやＦｅのような強磁性体金属をナノホール（アルマイトポア）中にメッキにより充填する。以上が、磁性材料充填工程に相当する。   Thereafter, for example, a ferromagnetic metal such as Co or Fe is filled in the nanohole (alumite pore) by plating. The above corresponds to the magnetic material filling step.

次に、表面をＣＭＰ研磨、潤滑剤塗布という従来のＨＤ媒体と同じ工程を行うことにより、従来のダイレクトプレス法に比し、基板１１にダメージを与えることなくナノホール構造体におけるナノホールに強磁性体が充填された磁気記録媒体を製造することができる。   Next, by performing the same process as the conventional HD medium such as CMP polishing and lubricant coating on the surface, the nanoholes in the nanohole structure are made ferromagnetic without damaging the substrate 11 as compared with the conventional direct press method. Can be manufactured.

ここで、本発明のナノホール構造体の製造方法（第二の例）について、図面を参照しながら説明する。図３１に示すように、上記第一の製造方法と同様にして、ハードディスク（ＨＤ）磁気記録媒体用基板１１上に、軟磁性下地層、酸化停止層、高純度のアルミニウム層１をこの順に形成する。   Here, the manufacturing method (2nd example) of the nanohole structure of this invention is demonstrated, referring drawings. As shown in FIG. 31, a soft magnetic underlayer, an oxidation stop layer, and a high-purity aluminum layer 1 are formed in this order on a hard disk (HD) magnetic recording medium substrate 11 in the same manner as in the first manufacturing method. To do.

次に、図３２に示すように、スルーホールパターン１０を用い、アルミニウム層１上に、該アルミニウムと低温で共晶化可能な金属としてのＩｎのパターン１ｂ（例えば厚み１０ｎｍ）を形成する。スルーホールパターン１０の形成方法としては、２段階陽極酸化法を用いたアルマイトメンブレン、Ｓｉ基板と通常のリソグラフィーを用いた方法などが挙げられる。   Next, as shown in FIG. 32, using a through-hole pattern 10, an In pattern 1b (for example, a thickness of 10 nm) is formed on the aluminum layer 1 as a metal that can be eutectic with aluminum at a low temperature. Examples of the method for forming the through-hole pattern 10 include an alumite membrane using a two-step anodizing method, a method using a Si substrate and normal lithography, and the like.

次に、Ｉｎのパターン１ｂが形成された基板１１を昇温すると、図３３及び図３４に示すように、ＩｎとＡｌとはその総ての組成範囲で共晶化可能であるため、Ｉｎの融点である１５６℃を超えた時点でＩｎとＡｌとの接触部は、合金化反応が生じ、図３５に示すように、Ｉｎ−Ａｌの合金となって再度固化し、図３６に示すように、アルミニウム層１の表面にパターン１ｃが転写される。以上が、前記ナノホール形成用起点形成工程に相当し、軟硬度金属層７に形成されたＩｎ−Ａｌの合金部が前記ナノホール形成用起点に相当する。   Next, when the temperature of the substrate 11 on which the In pattern 1b is formed is raised, as shown in FIGS. 33 and 34, In and Al can be eutectic in the entire composition range. When the melting point exceeds 156 ° C., the contact portion between In and Al undergoes an alloying reaction and becomes an In—Al alloy as shown in FIG. 35 and solidifies again. As shown in FIG. The pattern 1 c is transferred to the surface of the aluminum layer 1. The above corresponds to the nanohole forming starting point forming step, and the In—Al alloy portion formed in the soft-hardness metal layer 7 corresponds to the nanohole forming starting point.

この基板１１を上記第一の例と同様にして、図３７に示すように、直径６０ｎｍのナノホール（アルマイトポア）が得られる条件である希硫酸浴（０．３Ｍ／Ｌ）内に保持した場合、高純度のＡｌと、Ａｌ合金とでは、Ａｌ合金の方が数倍もエッチングレートが早いため、Ｉｎと合金化した部分が優先的にエッチングされ、溶解除去され、アルミニウム層１の表面に所望の凹凸パターン１ａが転写される。
ここでの条件では、希硫酸浴中に一分間保持するだけで前記Ａｌ合金部は完全に溶解除去される。その後は、上記第一の例と同様にして陽極酸化処理を行い、後工程を行うことにより、図３８に示すように、従来のダイレクトプレス法に比し、基板１１にダメージを与えることなくナノホール構造体が得られる。以上が、前記ナノホール形成工程に相当する。 When this substrate 11 is held in a dilute sulfuric acid bath (0.3 M / L), which is a condition for obtaining nanoholes (alumite pores) having a diameter of 60 nm, as shown in FIG. In the case of high-purity Al and Al alloy, the etching rate of Al alloy is several times faster. Therefore, the portion alloyed with In is preferentially etched, dissolved and removed, and desired on the surface of the aluminum layer 1. The concave / convex pattern 1a is transferred.
Under these conditions, the Al alloy part is completely dissolved and removed only by holding in a dilute sulfuric acid bath for 1 minute. Thereafter, anodization is performed in the same manner as in the first example, and the post-process is performed. As shown in FIG. 38, the nanoholes are not damaged without damaging the substrate 11 as compared with the conventional direct press method. A structure is obtained. The above corresponds to the nanohole forming step.

そして、得られたナノホール構造体におけるナノホールに上記第一の例と同様にして強磁性材料を充填する。以上により、前記ナノホールに強磁性体が充填された磁気記録媒体を製造する。以上が、前記磁性材料充填工程に相当する。   Then, the nanoholes in the obtained nanohole structure are filled with a ferromagnetic material in the same manner as in the first example. As described above, a magnetic recording medium in which the nanohole is filled with a ferromagnetic material is manufactured. The above corresponds to the magnetic material filling step.

ここでは、Ｉｎを使った例を示したが、外にＩｎ−Ａｌ合金、Ｉｎ−Ｇａ合金、Ｓｂ、Ｐｂなど、Ａｌと低温で共晶化する金属を用いても同様のプロセスが可能である。   Here, although an example using In was shown, a similar process is possible even when using a metal eutectic with Al at a low temperature, such as In—Al alloy, In—Ga alloy, Sb, and Pb. .

ここで、本発明のナノホール構造体の製造方法（第三の例）について、図面を参照しながら説明する。図３９に示すように、上記第一の製造方法と同様にして、ハードディスク（ＨＤ）磁気記録媒体用基板１１上に、軟磁性下地層、酸化停止層、高純度のアルミニウム層１をこの順に形成する。   Here, the manufacturing method (third example) of the nanohole structure of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 39, a soft magnetic underlayer, an oxidation stop layer, and a high-purity aluminum layer 1 are formed in this order on a hard disk (HD) magnetic recording medium substrate 11 in the same manner as in the first manufacturing method. To do.

次に、図４０に示すように、平滑基板２０上に、アルミニウムと低温で共晶化可能な金属（Ｉｎ）でパターン２１を形成した後、パターン２１をアルミニウム層に転写する。平滑基板２０としては、Ｓｉ、プラスチック等の十分な平滑性を持ち、かつプロセス温度内でＩｎと反応しないものであればよく、ここでは、Ｓｉ基板を用いた。該Ｓｉ基板に、スルーホール基板を用いてＩｎを蒸着、あるいは、通常のリソグラフィーを用いてＩｎをパターニングした。パターン２１が形成された平滑基板２０を、図４１に示すように、アルミニウム層１の表面に密着させた状態でこれを融点以上に昇温し、Ａｌ層の表面とＩｎとを合金化反応させて、図４２に示すように、ＡｌとＩｎとの合金パターン２１ａを転写する。以上が、前記ナノホール形成用起点形成工程に相当し、軟硬度金属層７に形成されたＩｎ−Ａｌの合金部が前記ナノホール形成用起点に相当する。   Next, as shown in FIG. 40, a pattern 21 is formed on a smooth substrate 20 with a metal (In) that can be co-crystallized with aluminum at a low temperature, and then the pattern 21 is transferred to an aluminum layer. The smooth substrate 20 may be any substrate as long as it has sufficient smoothness such as Si and plastic and does not react with In within the process temperature. Here, a Si substrate was used. On the Si substrate, In was vapor-deposited using a through-hole substrate, or In was patterned using ordinary lithography. As shown in FIG. 41, the smooth substrate 20 on which the pattern 21 is formed is heated to a temperature equal to or higher than the melting point in a state where the smooth substrate 20 is in close contact with the surface of the aluminum layer 1 to cause an alloying reaction between the surface of the Al layer and In. Then, as shown in FIG. 42, the alloy pattern 21a of Al and In is transferred. The above corresponds to the nanohole forming starting point forming step, and the In—Al alloy portion formed in the soft-hardness metal layer 7 corresponds to the nanohole forming starting point.

この基板１１を上記第一の例と同様にして、図４３に示すように、直径６０ｎｍのナノホール（アルマイトポア）が得られる条件である希硫酸浴（０．３Ｍ／Ｌ）内に保持した場合、高純度のＡｌと、Ａｌ合金とでは、Ａｌ合金の方が数倍もエッチングレートが早いため、図４４に示すように、Ｉｎと合金化した部分が優先的にエッチングされ、溶解除去され、アルミニウム層１の表面に所望の凹凸パターン１ａが転写される。ここでの条件では、希硫酸浴中に一分間保持するだけで前記Ａｌ合金部は完全に溶解除去された。その後は、上記第一の例と同様にして陽極酸化処理を行い、後工程を行うことにより、図４５に示すように、従来のダイレクトプレス法に比し、基板１１にダメージを与えることなくナノホール構造体が得られる。以上が、前記ナノホール形成工程に相当する。   When the substrate 11 is held in a dilute sulfuric acid bath (0.3 M / L), which is a condition for obtaining nanoholes (alumite pores) having a diameter of 60 nm, as shown in FIG. In the case of high-purity Al and an Al alloy, the etching rate of the Al alloy is several times faster. Therefore, as shown in FIG. 44, the portion alloyed with In is preferentially etched and dissolved and removed. A desired uneven pattern 1 a is transferred to the surface of the aluminum layer 1. Under these conditions, the Al alloy part was completely dissolved and removed only by holding in a dilute sulfuric acid bath for 1 minute. Thereafter, anodization is performed in the same manner as in the first example, and the post process is performed. As shown in FIG. 45, the nanoholes are not damaged without damaging the substrate 11 as compared with the conventional direct press method. A structure is obtained. The above corresponds to the nanohole forming step.

そして、得られたナノホール構造体におけるナノホールに上記第一の例と同様にして強磁性材料を充填した。以上により、前記ナノホールに強磁性体が充填された磁気記録媒体を製造することができる。以上が、前記磁性材料充填工程に相当する。   And the nanohole in the obtained nanohole structure was filled with the ferromagnetic material like the said 1st example. As described above, a magnetic recording medium in which the nanohole is filled with a ferromagnetic material can be manufactured. The above corresponds to the magnetic material filling step.

ここで、本発明のナノホール構造体の製造方法（第四の例）について、図面を参照しながら説明する。図４６に示すように、上記第一の製造方法と同様にして、ハードディスク（ＨＤ）磁気記録媒体用基板１１上に、軟磁性下地層、酸化停止層、高純度のアルミニウム層１をこの順に形成する。   Here, the manufacturing method (fourth example) of the nanohole structure of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 46, a soft magnetic underlayer, an oxidation stop layer, and a high-purity aluminum layer 1 are formed in this order on a hard disk (HD) magnetic recording medium substrate 11 in the same manner as in the first manufacturing method. To do.

次に、平滑基板２０として熱収縮フィルムを用いた。該熱収縮フィルム（特開２００１−１５５３８６（Ｐ２００１−１５５３８６Ａ）号公報参照）を用い、パターン２０ａの材料として該熱収縮フィルムが収縮する温度近傍で軟化する金属（Ｉｎ）を用いることで、該熱収縮フィルムにストレスをかけることなく該熱収縮フィルムを収縮させることができる。また、図４７に示すように、加熱時に静電チャック１００付きのホットプレートを用いることで該熱収縮フィルムが反ったり皺になってパターンがくずれることを防止することができる。ここでは、例えば、５０％収縮の熱収縮フィルムを用いて収縮温度１６０℃、静電チャック電圧２００Ｖで熱収縮を行う。元々のパターンには、２段階陽極酸化で作製した直径６０ｎｍの理想配列アルマイトメンブレンを用いたため、縮小後のパターンは３０ｎｍピッチとなる。
パターン２０ａが形成された平滑基板２０（熱収縮フィルム）を、図４８に示すように、アルミニウム層１の表面に密着させた状態でこれを融点以上に昇温し、Ａｌ層の表面とＩｎとを合金化反応させて、図４９に示すように、ＡｌとＩｎとの合金パターン２１ａを転写する。以上が、前記ナノホール形成用起点形成工程に相当し、軟硬度金属層７に形成されたＩｎ−Ａｌの合金部が前記ナノホール形成用起点に相当する。 Next, a heat shrink film was used as the smooth substrate 20. By using the heat-shrinkable film (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-155386 (P2001-155386A)) and using a metal (In) that softens near the temperature at which the heat-shrinkable film shrinks as the material of the pattern 20a, The heat-shrinkable film can be shrunk without applying stress to the shrinkable film. In addition, as shown in FIG. 47, by using a hot plate with an electrostatic chuck 100 during heating, it is possible to prevent the heat-shrinkable film from being warped or wrinkled and the pattern from being broken. Here, for example, heat shrinkage is performed at a shrinkage temperature of 160 ° C. and an electrostatic chuck voltage of 200 V using a 50% shrinkage heat shrink film. Since the original pattern used was an ideal array alumite membrane with a diameter of 60 nm produced by two-step anodization, the reduced pattern has a 30 nm pitch.
As shown in FIG. 48, the smooth substrate 20 (heat-shrinkable film) on which the pattern 20a is formed is heated to a temperature higher than the melting point in a state of being in close contact with the surface of the aluminum layer 1, and the surface of the Al layer and In and As shown in FIG. 49, an alloy pattern 21a of Al and In is transferred. The above corresponds to the nanohole forming starting point forming step, and the In—Al alloy portion formed in the soft-hardness metal layer 7 corresponds to the nanohole forming starting point.

この基板１１を上記第一の例と同様にして、図５０に示すように、直径３０ｎｍのナノホール（アルマイトポア）が得られる条件である希硫酸浴（０．３Ｍ／Ｌ）内に、酸化電圧１２．５Ｖにて保持した場合、高純度のＡｌと、Ａｌ合金とでは、Ａｌ合金の方が数倍もエッチングレートが早いため、図５１に示すように、Ｉｎと合金化した部分が優先的にエッチングされ、溶解除去され、アルミニウム層１の表面に所望の凹凸パターン１ａが転写される。ここでの条件では、希硫酸浴中に一分間保持するだけで前記Ａｌ合金部は完全に溶解除去される。その後は、上記第一の例と同様にして陽極酸化処理を行い、後工程を行うことにより、図５２に示すように、従来のダイレクトプレス法に比し、基板１１にダメージを与えることなくナノホール構造体（ナノホールの直径３０ｎｍ）が得られる。以上が、前記ナノホール形成工程に相当する。   In the same manner as in the first example, the substrate 11 is subjected to an oxidation voltage in a dilute sulfuric acid bath (0.3 M / L), which is a condition for obtaining nanoholes (alumite pores) having a diameter of 30 nm, as shown in FIG. In the case of holding at 12.5 V, since the etching rate of Al alloy is several times faster with high purity Al and Al alloy, the portion alloyed with In is preferential as shown in FIG. Etching is performed to dissolve and remove, and a desired uneven pattern 1 a is transferred to the surface of the aluminum layer 1. Under these conditions, the Al alloy part is completely dissolved and removed only by holding in a dilute sulfuric acid bath for 1 minute. Thereafter, anodization is performed in the same manner as in the first example, and the post process is performed. As shown in FIG. 52, the nanoholes are not damaged without damaging the substrate 11 as compared with the conventional direct press method. A structure (nanohole diameter 30 nm) is obtained. The above corresponds to the nanohole forming step.

そして、得られたナノホール構造体におけるナノホールに上記第一の例と同様にして強磁性材料を充填した。以上により、前記ナノホールに強磁性体が充填された磁気記録媒体を製造した。以上が、前記磁性材料充填工程に相当する。
なお、本発明においては、以上の第一の例から第四の例では、一面ずつ２度に分けてナノホール（アルマイトポア）を形成するプロセスを示したが、前記第二の方法以外は、モールド又はパターンをつけた平滑基板で両面にＡｌ層を有するＨＤ磁気記録媒体用基板をサンドイッチしてプロセスを行うことで、両面を同時に処理することも可能である。 And the nanohole in the obtained nanohole structure was filled with the ferromagnetic material like the said 1st example. Thus, a magnetic recording medium in which the nanohole was filled with a ferromagnetic material was manufactured. The above corresponds to the magnetic material filling step.
In the present invention, in the above first to fourth examples, a process of forming nanoholes (alumite pores) by dividing each surface twice is shown. Alternatively, it is possible to process both surfaces simultaneously by sandwiching a substrate for an HD magnetic recording medium having an Al layer on both surfaces with a patterned smooth substrate.

本発明のナノホール構造体は、磁気記録媒体をはじめ、ＤＮＡチップ、触媒基板等の各種分野に好適な、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適に使用することができる。   The nanohole structure of the present invention is suitable for various fields such as magnetic recording media, DNA chips, catalyst substrates, etc., and suitable for hard disk devices and the like widely used as computer external storage devices, consumer video recording devices, etc. Can be used for

（磁気記録媒体及びその製造方法）
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、ナノホール構造体形成工程と、磁性材料充填工程とを含み、更に必要に応じて適宜選択した、軟磁性下地層形成工程、電極層形成工程、非磁性層形成工程、保護層形成工程、研磨工程、などのその他の工程を含む。
本発明の磁気記録媒体は、本発明の前記磁気記録媒体の製造方法により得られ、基板上に形成された金属層に、該基板面に対し略直交する方向に複数形成されたナノホールの内部に磁性材料を有してなる。
以下、本発明の磁気記録媒体の製造方法について説明すると共に、その説明を通じて、前記磁気記録媒体の内容をも明らかにする。
なお、本発明の磁気記録媒体の製造方法における、前記ナノホール形成用起点形成工程及び前記ナノホール構造体形成工程としては、本発明の前記ナノホール構造体の製造方法を好適に適用することができる。 (Magnetic recording medium and manufacturing method thereof)
The method for producing a magnetic recording medium of the present invention includes a nanohole structure forming step and a magnetic material filling step, and a soft magnetic underlayer forming step, an electrode layer forming step, and a nonmagnetic layer, which are appropriately selected as necessary. Other processes such as a forming process, a protective layer forming process, and a polishing process are included.
The magnetic recording medium of the present invention is obtained by the method for producing a magnetic recording medium of the present invention, and is formed in a plurality of nanoholes formed in a metal layer formed on the substrate in a direction substantially orthogonal to the substrate surface. It has a magnetic material.
The magnetic recording medium manufacturing method of the present invention will be described below, and the contents of the magnetic recording medium will be clarified through the description.
In the method for manufacturing a magnetic recording medium of the present invention, the nanohole structure manufacturing method of the present invention can be suitably applied as the nanohole formation starting point forming step and the nanohole structure forming step.

−ナノホール構造体形成工程−
前記ナノホール構造体形成工程は、本発明の上述したナノホール構造体の製造方法によりナノホール構造体を形成する工程である。
なお、前記ナノホール構造体の製造方法は、上述した通りであり、該ナノホール構造体の製造方法により、前記基板上に本発明の前記ナノホール構造体が形成される。
なお、前記基板としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、磁気ディスク等の基材として使用されているものなどが好適に挙げられる。該基材としては、該磁気記録媒体をＨＤＤ等に応用する場合には、ディスク状であるのが好ましい。 -Nanohole structure formation process-
The nanohole structure forming step is a step of forming the nanohole structure by the above-described method for manufacturing a nanohole structure of the present invention.
The method for producing the nanohole structure is as described above, and the nanohole structure of the present invention is formed on the substrate by the method for producing the nanohole structure.
In addition, there is no restriction | limiting in particular as said board | substrate, According to the objective, it can select suitably, For example, what is used as base materials, such as a magnetic disk, etc. are mentioned suitably. The substrate is preferably disk-shaped when the magnetic recording medium is applied to an HDD or the like.

−磁性材料充填工程−
前記磁性材料充填工程は、前記ナノホール構造体における前記ナノホールの内部に磁性材料を充填する工程である。
前記磁性材料充填工程が、ナノホールの内部に軟磁性層を形成する軟磁性層形成工程、及び、該軟磁性層上に強磁性層を形成する強磁性層形成工程を含むのが好ましい。 -Magnetic material filling process-
The magnetic material filling step is a step of filling a magnetic material into the nanoholes in the nanohole structure.
The magnetic material filling step preferably includes a soft magnetic layer forming step of forming a soft magnetic layer inside the nanohole and a ferromagnetic layer forming step of forming a ferromagnetic layer on the soft magnetic layer.

前記軟磁性層形成工程は、前記ナノホールの内部に軟磁性層を形成する工程である。
前記軟磁性層の形成は、後述の軟磁性材料をメッキ法、電着法等により前記ナノホールの内部に堆積乃至充填させることにより行うことができる。
前記メッキ法としては、例えば、無電解メッキ法、電界メッキ法、などが好適に挙げられる。
前記電着の方法、条件等としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記軟磁性下地層又は前記電極層を電極として、前記軟磁性材料を含む溶液を１種又は２種以上用い、電圧を印加させることにより、前記電極上に析出乃至堆積させる方法、などが好適に挙げられる。
前記軟磁性層形成工程により、前記多孔質層におけるナノホールの内部であって、前記基板上、前記軟磁性下地層上又は前記電極層上に前記軟磁性層が形成される。 The soft magnetic layer forming step is a step of forming a soft magnetic layer inside the nanohole.
The soft magnetic layer can be formed by depositing or filling a soft magnetic material, which will be described later, into the nanoholes by plating, electrodeposition, or the like.
As the plating method, for example, an electroless plating method, an electroplating method, and the like can be preferably cited.
The electrodeposition method, conditions, etc. are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a solution containing the soft magnetic material using the soft magnetic underlayer or the electrode layer as an electrode. A method of depositing or depositing on the electrode by applying one or more kinds and applying a voltage is preferable.
By the soft magnetic layer forming step, the soft magnetic layer is formed inside the nanohole in the porous layer, on the substrate, on the soft magnetic underlayer, or on the electrode layer.

前記強磁性層形成工程は、前記軟磁性層上（又は該軟磁性層上に前記非磁性層が形成されている場合には該非磁性層上に）に強磁性層を形成する工程である。
前記強磁性層の形成は、上述した強磁性層の材料をメッキ法、電着法等により前記ナノホールの内部に形成した前記軟磁性層上に堆積乃至充填させることにより行うことができる。
前記電着の方法、条件等としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記軟磁性下地層又は前記電極層（シード層）を電極として、前記強磁性層の材料を含む溶液を１種又は２種以上用い、電圧を印加させることにより、前記ナノホール内に析出乃至堆積させる方法、などが好適に挙げられる。
前記強磁性層形成工程により、前記ナノホール構造体におけるナノホールの内部であって、前記軟磁性層上又は前記非磁性層上に前記強磁性層が形成される。 The ferromagnetic layer forming step is a step of forming a ferromagnetic layer on the soft magnetic layer (or on the nonmagnetic layer when the nonmagnetic layer is formed on the soft magnetic layer).
The ferromagnetic layer can be formed by depositing or filling the above-described ferromagnetic layer material on the soft magnetic layer formed inside the nanohole by plating, electrodeposition, or the like.
The electrodeposition method, conditions, and the like are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the ferromagnetic layer can be formed using the soft magnetic underlayer or the electrode layer (seed layer) as an electrode. Preferred examples include a method of depositing or depositing in the nanohole by applying one or more kinds of solutions containing these materials and applying a voltage.
By the ferromagnetic layer forming step, the ferromagnetic layer is formed inside the nanohole in the nanohole structure and on the soft magnetic layer or the nonmagnetic layer.

−軟磁性下地層形成工程−
本発明においては、前記軟磁性層形成工程の前に前記軟磁性下地層形成工程を好適に行うことができる。
前記軟磁性下地層形成工程は、必要に応じて選択され、基板上に軟磁性下地層を形成する工程である。
前記基板としては、上述したものが挙げられる。
前記軟磁性下地層の形成は、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、スパッタ法（スパッタリング）、蒸着法等の真空成膜法、メッキ法（無電解メッキ、電界メッキ）、電着（電着法）などで形成してもよい。
前記軟磁性下地層形成工程により、前記基板上に所望の厚みの前記軟磁性下地層が形成される。 -Soft magnetic underlayer formation process-
In the present invention, the soft magnetic underlayer forming step can be suitably performed before the soft magnetic layer forming step.
The soft magnetic underlayer forming step is selected as necessary, and is a step of forming a soft magnetic underlayer on the substrate.
Examples of the substrate include those described above.
The soft magnetic underlayer can be formed according to a known method. For example, a vacuum film formation method such as sputtering (sputtering) or vapor deposition, plating (electroless plating, electroplating), electrodeposition ( The electrodeposition method may be used.
In the soft magnetic underlayer forming step, the soft magnetic underlayer having a desired thickness is formed on the substrate.

−電極層形成工程−
前記電極層形成工程は、前記ナノホール構造体と前記軟磁性下地層との間に電極層を形成する工程である。
前記電極層の形成は、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、スパッタ法（スパッタリング）、蒸着法などにより好適に行うことができる。該電極層の形成条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記電極層形成工程により形成された前記電極層は、軟磁性層、非磁性層及び強磁性層の少なくともいずれかを電着により形成する際の電極として使用される。 -Electrode layer formation process-
The electrode layer forming step is a step of forming an electrode layer between the nanohole structure and the soft magnetic underlayer.
The electrode layer can be formed according to a known method, but can be suitably performed by, for example, a sputtering method (sputtering) or a vapor deposition method. There is no restriction | limiting in particular as formation conditions of this electrode layer, According to the objective, it can select suitably.
The electrode layer formed in the electrode layer forming step is used as an electrode when forming at least one of a soft magnetic layer, a nonmagnetic layer, and a ferromagnetic layer by electrodeposition.

−非磁性層形成工程−
前記非磁性層形成工程は、前記軟磁性層上に非磁性層を形成する工程である。
前記非磁性層の形成は、上述した非磁性層の材料を電着等により前記ナノホールの内部に形成した前記軟磁性層上に堆積乃至充填させることにより行うことができる。
前記電着の方法、条件等としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記軟磁性下地層又は前記電極層を電極として、前記非磁性層の材料を含む溶液を１種又は２種以上用い、電圧を印加させることにより、前記ナノホール内に析出乃至堆積させる方法、などが好適に挙げられる。
前記非磁性層形成工程により、前記多孔質層におけるナノホールの内部であって、前記軟磁性層上等に前記非磁性層が形成される。 -Non-magnetic layer formation process-
The nonmagnetic layer forming step is a step of forming a nonmagnetic layer on the soft magnetic layer.
The nonmagnetic layer can be formed by depositing or filling the above-described nonmagnetic layer material on the soft magnetic layer formed inside the nanohole by electrodeposition or the like.
The electrodeposition method, conditions, and the like are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the electrodeposition layer includes the soft magnetic underlayer or the electrode layer as an electrode, and includes the material of the nonmagnetic layer. Preferred examples include a method of depositing or depositing in the nanohole by applying one or more kinds of solutions and applying a voltage.
By the nonmagnetic layer forming step, the nonmagnetic layer is formed inside the nanohole in the porous layer and on the soft magnetic layer or the like.

−研磨工程−
前記研磨工程は、前記磁性層形成工程（前記強磁性層形成工程、前記軟磁性層形成工程を含む）の後、前記ナノホール構造体の表面を研磨し、平坦化する工程である。
前記研磨工程における研磨の方法としては、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。該研磨工程により、前記磁気記録媒体の表面が平滑化されると、垂直磁気記録ヘッド等の磁気ヘッドの安定浮上が可能となり、低浮上化による高密度記録と信頼性確保の双方を達成することができる点で有利である。 -Polishing process-
The polishing step is a step of polishing and planarizing the surface of the nanohole structure after the magnetic layer forming step (including the ferromagnetic layer forming step and the soft magnetic layer forming step).
There is no restriction | limiting in particular as the method of grinding | polishing in the said grinding | polishing process, It can carry out according to a well-known method. When the surface of the magnetic recording medium is smoothed by the polishing step, a magnetic head such as a perpendicular magnetic recording head can be stably levitated, and both high density recording and low reliability can be achieved by low levitating. This is advantageous in that

以上の本発明の磁気記録媒体の製造方法により、本発明の前記磁気記録媒体を効率よく低コストで製造することができる。
本発明の磁気記録媒体は、本発明の前記磁気記録媒体の製造方法により得られ、基板上に形成されたナノホール構造体に複数形成されたナノホールの内部に磁性材料を有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の層等を有してなる。 With the above-described method for producing a magnetic recording medium of the present invention, the magnetic recording medium of the present invention can be produced efficiently and at low cost.
The magnetic recording medium of the present invention is obtained by the method for manufacturing a magnetic recording medium of the present invention, and has a magnetic material inside a plurality of nanoholes formed in a nanohole structure formed on a substrate, and further required. And other layers appropriately selected according to the conditions.

前記ナノホール構造体の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、５００ｎｍ以下が好ましく、５〜２００ｎｍがより好ましい。
前記ナノホール構造体の厚みが、５００ｎｍを超えると、ナノホール内への磁性材料の充填が困難になることがある。 There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said nanohole structure, Although it can select suitably according to the objective, For example, 500 nm or less is preferable and 5-200 nm is more preferable.
When the thickness of the nanohole structure exceeds 500 nm, it may be difficult to fill the nanohole with a magnetic material.

前記多孔質層（ナノホール構造体）における前記ナノホールは、該多孔質層を貫通して貫通孔として形成されていもよいし、貫通せず穴として形成されていてもよいが、該ナノホールに磁性材料を充填して磁性層を形成し、更にその下方にも磁性層を形成する場合等を考慮すると、該ナノホールが貫通孔として形成されているのが好ましい。   The nanohole in the porous layer (nanohole structure) may be formed as a through hole penetrating the porous layer, or may be formed as a hole without penetrating the nanohole. In consideration of the case where the magnetic layer is formed by filling the magnetic layer and the magnetic layer is further formed therebelow, it is preferable that the nanohole is formed as a through hole.

前記ナノホールの内部に、磁性材料が充填されて磁性層が形成されているのが好ましい。
前記磁性層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、強磁性層、軟磁性層、などが挙げられる。本発明においては、前記ナノホールの内部に、前記軟磁性層と前記強磁性層とが前記基板側からこの順に積層されており、更に必要に応じて非磁性層（中間層）が形成されているのが好ましい。 The nanohole is preferably filled with a magnetic material to form a magnetic layer.
There is no restriction | limiting in particular as said magnetic layer, Although it can select suitably according to the objective, For example, a ferromagnetic layer, a soft magnetic layer, etc. are mentioned. In the present invention, the soft magnetic layer and the ferromagnetic layer are laminated in this order from the substrate side inside the nanohole, and a nonmagnetic layer (intermediate layer) is formed as necessary. Is preferred.

前記基板としては、その形状、構造、大きさ、材質等について特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記形状としては、前記磁気記録媒体がハードディスク等の磁気ディスクである場合には、円板状であり、また、前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、前記材質としては、磁気記録媒体の基材材料として公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、アルミニウム、ガラス、シリコン、石英、シリコン表面に熱酸化膜を形成してなるＳｉＯ２／Ｓｉ、等が挙げられる。これらの基板材料は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
なお、前記基板は、適宜製造したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。 The shape, structure, size, material and the like of the substrate are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the shape of the substrate is a magnetic disk such as a hard disk. In this case, the structure is a disk, and the structure may be a single layer structure or a laminated structure, and the material may be a base material of a magnetic recording medium. The material can be appropriately selected from known materials, and examples thereof include aluminum, glass, silicon, quartz, and SiO 2 / Si formed by forming a thermal oxide film on the silicon surface. These board | substrate materials may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
In addition, the said board | substrate may be manufactured suitably and a commercial item may be used.

前記強磁性層は、前記磁気記録媒体において記録層として機能し、前記軟磁性層と共に磁性層を構成する。
前記強磁性層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅＣｏ、ＦｅＮｉ、ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＰ、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ及びＮｉＰｔから選択される少なくとも１種、などが好適に挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記強磁性層は、前記材料により垂直磁化膜として形成されていれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、Ｌｌ０規則構造を有し、Ｃ軸が前記基板と垂直方向に配向しているもの、ｆｃｃ構造あるいはｂｃｃ構造を有し、Ｃ軸が前記基板と垂直方向に配列しているもの、などが好適に挙げられる。 The ferromagnetic layer functions as a recording layer in the magnetic recording medium and constitutes a magnetic layer together with the soft magnetic layer.
The material of the ferromagnetic layer is not particularly limited and may be appropriately selected from known materials according to the purpose. For example, Fe, Co, Ni, FeCo, FeNi, CoNi, CoNiP, FePt, CoPt And at least one selected from NiPt are preferred. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
The ferromagnetic layer is not particularly limited as long as it is formed as a perpendicular magnetization film by the material, can be appropriately selected depending on the intended purpose, for example, a Ll 0 ordered structure, wherein the C-axis substrate And those having an fcc structure or a bcc structure and having the C-axis aligned in the direction perpendicular to the substrate.

前記強磁性層の厚みとしては、本発明の効果を害さない限り特に制限はなく、記録時に使用される線記録密度等に応じて適宜選択することができるが、例えば、（１）前記軟磁性層の厚み以下である態様、（２）記録時に使用される線記録密度で決まる最小ビット長の１／３倍〜３倍である態様、（３）前記軟磁性層及び前記軟磁性下地層の厚みの合計以下である態様、などが好ましく、例えば、通常５〜１００ｎｍ程度が好ましく、５〜５０ｎｍがより好ましく、１Ｔｂ／ｉｎ２をターゲットにした線記録密度１５００ｋＢＰＩで磁気記録を行う場合には、５０ｎｍ以下（２０ｎｍ程度）であるのが好ましい。
なお、ここでの前記「強磁性層」の厚みは、該強磁性層が、積層構造、又は複数層に分割された構造（例えば、非磁性層等の中間層により分割され連続層になっていない構造）を有する場合には、各強磁性層の厚みの合計を意味する。また、前記「軟磁性層」の厚みは、該軟磁性層が、積層構造、又は複数層に分割された構造（例えば、非磁性層等の中間層により分割され連続層になっていない構造）を有する場合には、各軟磁性層の厚みの合計を意味する。また、前記「軟磁性層及び軟磁性下地層の厚みの合計」は、該軟磁性層及び該軟磁性下地層の少なくともいずれかが、積層構造、又は複数層に分割された構造（例えば、非磁性層等の中間層により分割され連続層になっていない構造）を有する場合には、各軟磁性層の厚みの合計を意味する。 The thickness of the ferromagnetic layer is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, and can be appropriately selected according to the linear recording density used at the time of recording. For example, (1) the soft magnetism An aspect that is equal to or less than the thickness of the layer, (2) an aspect that is 1/3 to 3 times the minimum bit length determined by the linear recording density used during recording, and (3) the soft magnetic layer and the soft magnetic underlayer An aspect that is equal to or less than the total thickness is preferable, for example, generally about 5 to 100 nm is preferable, 5 to 50 nm is more preferable, and when performing magnetic recording at a linear recording density of 1500 kBPI targeting 1 Tb / in 2 , It is preferably 50 nm or less (about 20 nm).
Here, the thickness of the “ferromagnetic layer” is such that the ferromagnetic layer is a laminated structure or a structure divided into a plurality of layers (for example, a continuous layer divided by an intermediate layer such as a nonmagnetic layer). (Non-structure) means the total thickness of each ferromagnetic layer. Further, the thickness of the “soft magnetic layer” is such that the soft magnetic layer is a laminated structure or a structure divided into a plurality of layers (for example, a structure that is not divided into an intermediate layer such as a nonmagnetic layer to form a continuous layer). Means the total thickness of each soft magnetic layer. In addition, the “total thickness of the soft magnetic layer and the soft magnetic underlayer” refers to a structure in which at least one of the soft magnetic layer and the soft magnetic under layer is laminated or divided into a plurality of layers (for example, non- In the case of having a structure which is divided by an intermediate layer such as a magnetic layer and is not a continuous layer, it means the total thickness of each soft magnetic layer.

本発明の磁気記録媒体の場合、磁気記録の際に使用する単磁極ヘッドと前記軟磁性層との間の距離を、前記多孔質層の厚みよりも短く、該強磁性層の厚みと略等しくすることができるため、前記多孔質層の厚みに拘らず該強磁性層の厚みだけで、前記単磁極ヘッドからの磁束の集中、使用される記録密度での最適な磁気記録再生特性などが制御可能となる。その結果、該磁気記録媒体においては、従来の磁気記録媒体に比し、書込み効率が大幅に向上し、書込み電流が小さくて済み、オーバーライト特性を著しく向上させることができる。
前記強磁性層の形成は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、電着（電着法）等により行うことができる。 In the case of the magnetic recording medium of the present invention, the distance between the single magnetic pole head used for magnetic recording and the soft magnetic layer is shorter than the thickness of the porous layer and substantially equal to the thickness of the ferromagnetic layer. Therefore, regardless of the thickness of the porous layer, only the thickness of the ferromagnetic layer controls the concentration of magnetic flux from the single-pole head and the optimum magnetic recording / reproducing characteristics at the recording density used. It becomes possible. As a result, in the magnetic recording medium, compared with the conventional magnetic recording medium, the writing efficiency is greatly improved, the writing current is reduced, and the overwrite characteristic can be remarkably improved.
The formation of the ferromagnetic layer is not particularly limited and can be performed according to a known method. For example, it can be performed by electrodeposition (electrodeposition method) or the like.

前記軟磁性層としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、ＮｉＦｅ、ＦｅＳｉＡｌ、ＦｅＣ、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＮｉＢ及びＣｏＺｒＮｂから選択される少なくとも１種、などが好適に挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。   The soft magnetic layer is not particularly limited and can be appropriately selected from known materials according to the purpose. For example, at least one selected from NiFe, FeSiAl, FeC, FeCoB, FeCoNiB and CoZrNb, Etc. are preferable. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

前記軟磁性層の厚みとしては、本発明の効果を害さない限り特に制限はなく、前記多孔質層における前記ナノホールの深さ、前記強磁性層の厚み等に応じて適宜選択することができるが、例えば、（１）前記強磁性層の厚み超である態様、（２）前記軟磁性下地層の厚みとの合計が前記強磁性層の厚み超である態様、などが挙げられる。   The thickness of the soft magnetic layer is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, and can be appropriately selected according to the depth of the nanoholes in the porous layer, the thickness of the ferromagnetic layer, and the like. Examples include (1) an aspect in which the thickness of the ferromagnetic layer exceeds the thickness, and (2) an aspect in which the sum of the thickness of the soft magnetic underlayer exceeds the thickness of the ferromagnetic layer.

前記軟磁性層は、磁気記録に使用する磁気ヘッドからの磁束を効果的に前記強磁性層に収束させることができ、該磁気ヘッドの磁界の垂直成分を大きくさせることができる点で有利である。また、前記軟磁性層は、軟磁性下地膜とともに前記磁気ヘッドと共に該磁気ヘッドから入力させる記録磁界の磁気回路を形成可能であるのが好ましい。
前記軟磁性層としては、前記基板面に略直交する方向に磁化容易軸を有しているのが好ましい。この場合、垂直磁気記録用ヘッドで記録を行うと、該垂直磁気記録用ヘッドからの磁束の集中、使用される記録密度での最適な磁気記録再生特性などが制御可能となり、磁束が前記強磁性層に集中する結果、従来の磁気記録装置に比し、書込み効率が大幅に向上し、書込み電流が小さくて済み、オーバーライト特性が著しく向上する。
前記軟磁性層の形成は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、電着（電着法）等により行うことができる。 The soft magnetic layer is advantageous in that the magnetic flux from the magnetic head used for magnetic recording can be effectively converged on the ferromagnetic layer, and the perpendicular component of the magnetic field of the magnetic head can be increased. . Preferably, the soft magnetic layer can form a magnetic circuit of a recording magnetic field input from the magnetic head together with the magnetic head together with the soft magnetic underlayer.
The soft magnetic layer preferably has an easy magnetization axis in a direction substantially perpendicular to the substrate surface. In this case, when recording is performed with the perpendicular magnetic recording head, the concentration of magnetic flux from the perpendicular magnetic recording head, the optimum magnetic recording / reproducing characteristics at the recording density to be used, and the like can be controlled. As a result of concentrating on the layers, the write efficiency is greatly improved, the write current is reduced, and the overwrite characteristics are remarkably improved as compared with the conventional magnetic recording apparatus.
The formation of the soft magnetic layer is not particularly limited and can be performed according to a known method. For example, it can be performed by electrodeposition (electrodeposition method) or the like.

前記多孔質層における前記ナノホール中には、前記強磁性層と前記軟磁性層との間に非磁性層（中間層）を有していてもよい。該非磁性層（中間層）が存在すると、前記強磁性層と前記軟磁性層との間の交換結合力の作用を弱める結果、予想とは異なる磁気記録の再生特性となってしまう場合に、それを所望の再生特性に制御することができる。
前記非磁性層の材料としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｗ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｔａ及びＴｉから選択される少なくとも１種、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。 The nanohole in the porous layer may have a nonmagnetic layer (intermediate layer) between the ferromagnetic layer and the soft magnetic layer. If the non-magnetic layer (intermediate layer) is present, the effect of the exchange coupling force between the ferromagnetic layer and the soft magnetic layer is weakened. Can be controlled to a desired reproduction characteristic.
The material of the nonmagnetic layer is not particularly limited and can be appropriately selected from known materials. For example, the material is selected from Cu, Al, Cr, Pt, W, Nb, Ru, Ta, and Ti. At least one of them. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

前記非磁性層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記非磁性層の形成は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、電着（電着法）等により行うことができる。 There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said nonmagnetic layer, According to the objective, it can select suitably.
The formation of the nonmagnetic layer is not particularly limited and can be performed according to a known method. For example, it can be performed by electrodeposition (electrodeposition method) or the like.

本発明の磁気記録媒体においては、前記基板と前記多孔質層との間に、軟磁性下地層を有していてもよい。
前記軟磁性下地層の材料としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、前記軟磁性層の材料として上述したものが好適に挙げられる。これらの材料は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよく、また、前記軟磁性層の材料と互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。 In the magnetic recording medium of the present invention, a soft magnetic underlayer may be provided between the substrate and the porous layer.
There is no restriction | limiting in particular as a material of the said soft-magnetic underlayer, Although it can select suitably from well-known things, For example, what was mentioned above as a material of the said soft-magnetic layer is mentioned suitably. These materials may be used individually by 1 type, may use 2 or more types together, and may mutually be the same as the material of the said soft-magnetic layer, and may differ.

前記軟磁性下地層は、前記基板面の面内方向に磁化容易軸を有しているのが好ましい。この場合、磁気記録に使用する磁気ヘッドからの磁束が効果的に閉じた磁気回路を形成し、該磁気ヘッドの磁界の垂直成分を大きくさせることができる。該軟磁性下地層は、ビットサイズ（前記ナノホールの開口径）が１００ｎｍ以下の単磁区記録においても有効である。
前記軟磁性下地層の形成は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、電着（電着法）や無電界メッキ等により行うことができる。 The soft magnetic underlayer preferably has an easy axis of magnetization in the in-plane direction of the substrate surface. In this case, a magnetic circuit in which the magnetic flux from the magnetic head used for magnetic recording is effectively closed can be formed, and the vertical component of the magnetic field of the magnetic head can be increased. The soft magnetic underlayer is also effective in single domain recording with a bit size (opening diameter of the nanohole) of 100 nm or less.
The formation of the soft magnetic underlayer is not particularly limited and can be performed according to a known method. For example, it can be performed by electrodeposition (electrodeposition method), electroless plating, or the like.

前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、電極層、保護層、などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as said other layer, Although it can select suitably according to the objective, For example, an electrode layer, a protective layer, etc. are mentioned.

前記電極層は、磁性層（前記強磁性層及び前記軟磁性層）を電着等により形成する際の電極として機能する層であり、一般に、前記基板上であって前記強磁性層の下方に設けられる。なお、前記磁性層を電着により形成する場合、該電極層を電極として使用してもよいが、前記軟磁性下地層等を電極として使用してもよい。
前記電極層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｉｒ、Ｒｈ、これらの合金、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。また、該電極層は、これらの材料以外に、Ｗ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｏなどを更に含有していてもよい。 The electrode layer is a layer that functions as an electrode when the magnetic layer (the ferromagnetic layer and the soft magnetic layer) is formed by electrodeposition or the like, and is generally on the substrate and below the ferromagnetic layer. Provided. When the magnetic layer is formed by electrodeposition, the electrode layer may be used as an electrode, but the soft magnetic underlayer or the like may be used as an electrode.
There is no restriction | limiting in particular as a material of the said electrode layer, According to the objective, it can select suitably, For example, Cr, Co, Pt, Cu, Ir, Rh, these alloys, etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. The electrode layer may further contain W, Nb, Ti, Ta, Si, O, etc. in addition to these materials.

前記電極層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。該電極層は、１層のみ設けられていてもよいし、２層以上設けられていてもよい。
前記電極層の形成は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができるが、例えば、スパッタ法、蒸着法等により行うことができる。 There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said electrode layer, According to the objective, it can select suitably. One electrode layer may be provided, or two or more electrode layers may be provided.
The formation of the electrode layer is not particularly limited and can be performed according to a known method. For example, the electrode layer can be formed by a sputtering method, a vapor deposition method, or the like.

前記保護層は、前記強磁性層を保護する機能を有する層であり、前記強磁性層の表面乃至上方に設けられる。該保護層は、１層のみ設けられていてもよいし、２層以上設けられていてもよく、また、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記保護層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、などが挙げられる。 The protective layer is a layer having a function of protecting the ferromagnetic layer, and is provided on the surface or above the ferromagnetic layer. The protective layer may be provided in only one layer, may be provided in two or more layers, may have a single layer structure, or may have a laminated structure.
There is no restriction | limiting in particular as a material of the said protective layer, According to the objective, it can select suitably, For example, DLC (diamond-like carbon) etc. are mentioned.

前記保護層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記保護層の形成は、特に制限はなく、目的に応じて公知の方法に従って行うことができるが、例えば、プラズマＣＶＤ法、塗布法、などにより行うことができる。 There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said protective layer, According to the objective, it can select suitably.
The formation of the protective layer is not particularly limited, and can be performed according to a known method according to the purpose. For example, it can be performed by a plasma CVD method, a coating method, or the like.

本発明の磁気記録媒体は、磁気ヘッドを用いた各種の磁気記録に使用することができるが、単磁極ヘッドによる磁気記録に好適に使用することができ、後述する本発明の磁気記録装置及び磁気記録方法に好適に特に使用することができる。
本発明の磁気記録媒体は、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、高品質である。このため、該磁気記録媒体は、各種の磁気記録媒体として設計し使用することができ、例えば、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置、などに設計し使用することができ、ハードディスク等の磁気ディスクに特に好適に設計し使用することができる。 The magnetic recording medium of the present invention can be used for various types of magnetic recording using a magnetic head, but can be suitably used for magnetic recording using a single pole head. It can be particularly suitably used for the recording method.
The magnetic recording medium of the present invention is capable of high-density recording and high-speed recording without increasing the write current of the magnetic head, has a large capacity, has excellent overwrite characteristics, uniform characteristics, and high quality. For this reason, the magnetic recording medium can be designed and used as various magnetic recording media. For example, the magnetic recording medium is designed for a hard disk device widely used as an external storage device of a computer, a consumer video recording device, or the like. It can be used, and can be particularly suitably designed and used for a magnetic disk such as a hard disk.

（磁気記録装置及び磁気記録方法）
本発明の磁気記録装置は、本発明の前記磁気記録媒体と、垂直磁気記録用ヘッドとを有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段乃至部材等を有してなる。
本発明の磁気記録方法は、本発明の前記磁気記録媒体に対し、垂直磁気記録用ヘッドを用いて記録を行うことを含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の処理乃至工程を含む。本発明の磁気記録方法は、本発明の前記磁気記録装置を用いて好適に実施することができる。なお、前記その他の処理乃至工程は、前記その他の手段乃至部材等により行うことができる。以下、本発明の磁気記録装置の説明と共に、本発明の磁気記録方法について説明する。 (Magnetic recording apparatus and magnetic recording method)
The magnetic recording apparatus of the present invention comprises the magnetic recording medium of the present invention and a perpendicular magnetic recording head, and further comprises other means or members appropriately selected as necessary.
The magnetic recording method of the present invention includes recording on the magnetic recording medium of the present invention using a perpendicular magnetic recording head, and further includes other processes or steps appropriately selected as necessary. The magnetic recording method of the present invention can be preferably carried out using the magnetic recording apparatus of the present invention. The other processes or steps can be performed by the other means or members. Hereinafter, the magnetic recording method of the present invention will be described together with the description of the magnetic recording apparatus of the present invention.

前記垂直磁気記録用ヘッドとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、単磁極ヘッド等が好適に挙げられる。また、該垂直磁気記録用ヘッドは、書込専用であってもよいし、ＧＭＲヘッド等の読取用ヘッドと一体の書込兼読込用であってもよい。   The perpendicular magnetic recording head is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a single magnetic pole head or the like is preferable. The perpendicular magnetic recording head may be dedicated for writing, or may be for writing and reading integrated with a reading head such as a GMR head.

本発明の磁気記録装置による磁気記録、又は本発明の磁気記録方法による磁気記録においては、本発明の前記磁気記録媒体を用いるので、前記垂直磁気記録用ヘッドと前記磁気記録媒体における前記軟磁性層との間の距離が、前記多孔質層の厚みよりも短く、前記強磁性層の厚みと略等しくなるため、前記多孔質層の厚みに拘らず前記強磁性層の厚みだけで、該垂直磁気記録用ヘッドからの磁束の集中、使用される記録密度での最適な磁気記録再生特性などが制御可能となる。このため、図２０に示すように、前記垂直磁気記録用ヘッド（書込兼読取用ヘッド）１００の主磁極からの磁束が前記強磁性層（垂直磁化膜）３０に集中する結果、従来の磁気記録装置に比し、書込み効率が大幅に向上し、書込み電流が小さくて済み、オーバーライト特性が著しく向上する。
なお、前記磁気記録媒体に前記軟磁性下地層が形成されている場合には、前記垂直磁気記録用ヘッドと、該軟磁性下地層との間で磁気回路が形成されるので好ましい。この場合、高密度記録が可能となる点で有利である。 In the magnetic recording by the magnetic recording apparatus of the present invention or the magnetic recording by the magnetic recording method of the present invention, since the magnetic recording medium of the present invention is used, the perpendicular magnetic recording head and the soft magnetic layer in the magnetic recording medium are used. Is shorter than the thickness of the porous layer and is substantially equal to the thickness of the ferromagnetic layer, so that the perpendicular magnetic field can be obtained only by the thickness of the ferromagnetic layer regardless of the thickness of the porous layer. It is possible to control the concentration of magnetic flux from the recording head, the optimum magnetic recording / reproducing characteristics at the used recording density, and the like. Therefore, as shown in FIG. 20, the magnetic flux from the main magnetic pole of the perpendicular magnetic recording head (write / read head) 100 is concentrated on the ferromagnetic layer (perpendicular magnetization film) 30, resulting in the conventional magnetic Compared with the recording apparatus, the writing efficiency is greatly improved, the writing current is small, and the overwrite characteristic is remarkably improved.
It is preferable that the soft magnetic underlayer is formed on the magnetic recording medium because a magnetic circuit is formed between the perpendicular magnetic recording head and the soft magnetic underlayer. This is advantageous in that high density recording is possible.

本発明の磁気記録装置による磁気記録、又は本発明の磁気記録方法による磁気記録においては、前記磁気記録媒体における前記強磁性層に前記垂直磁気記録用ヘッドからの磁束が、該強磁性層の下面、即ち前記軟磁性層又は前記非磁性層との界面付近でも、集中したままで拡散しないため、小さなビットを書くことができる。
なお、該強磁性層における前記磁束の収束の程度（拡散の程度）としては、本発明の効果を害さない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。 In the magnetic recording by the magnetic recording apparatus of the present invention or the magnetic recording by the magnetic recording method of the present invention, the magnetic flux from the perpendicular magnetic recording head is applied to the ferromagnetic layer of the magnetic recording medium by the lower surface of the ferromagnetic layer. That is, even in the vicinity of the interface with the soft magnetic layer or the non-magnetic layer, it does not diffuse while being concentrated, so that a small bit can be written.
The degree of convergence (degree of diffusion) of the magnetic flux in the ferromagnetic layer is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, and can be appropriately selected according to the purpose.

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこの実施例に何ら限定されるものではない。以下の実施例は、本発明のナノホール構造体を備えた本発明の磁気記録媒体を、本発明の磁気記録媒体の製造方法により製造し、本発明の磁気記録装置により磁気記録を行い、本発明の磁気記録方法を実施するものである。   Hereinafter, although the Example of this invention is described, this invention is not limited to this Example at all. In the following examples, the magnetic recording medium of the present invention having the nanohole structure of the present invention is manufactured by the method of manufacturing the magnetic recording medium of the present invention, and magnetic recording is performed by the magnetic recording apparatus of the present invention. The magnetic recording method is performed.

（実施例１）
−ナノホール構造体の作製−
図２５に示すように、２．５インチのハードディスク（ＨＤ）磁気記録媒体用基板（Ｓｉ製）に、通常のスパッタ法を用いて、軟磁性下地層（厚み１００ｎｍのパーマロイ膜、図示せず）、酸化停止層（厚み５ｎｍのＮｂ膜、図示せず）、高純度のアルミニウム層１（厚み１００ｎｍ）をこの順に形成した。次に、図２６に示すように、アルミニウム層１上に軟硬度金属層７（厚み３０ｎｍ、Ｉｎ）を形成した。これら層の形成は、マルチターゲットのスパッタ装置を用いて真空一環処理で行った。 Example 1
-Fabrication of nanohole structures-
As shown in FIG. 25, a soft magnetic underlayer (100 nm thick permalloy film, not shown) is applied to a 2.5-inch hard disk (HD) magnetic recording medium substrate (made of Si) using a normal sputtering method. Then, an oxidation stop layer (Nb film having a thickness of 5 nm, not shown) and a high-purity aluminum layer 1 (thickness 100 nm) were formed in this order. Next, as shown in FIG. 26, a soft hardness metal layer 7 (thickness 30 nm, In) was formed on the aluminum layer 1. These layers were formed by vacuum partial treatment using a multi-target sputtering apparatus.

次に、図２７に示すように、プレス圧力及びストロークの精密制御が可能なプレス装置（ナノインプリント装置、スウェーデン Ｏｂｄｕｃｔ社製、ＮＩＬシリーズ）を用いて、モールド５に設けられたパターン５ａを軟硬度金属層７に転写した。モールド５は、Ｎｉ製であり、ＥＢリソグラフィ法によりパターン５ａを形成したものである。モールド５におけるパターン５ａは、同心円状に配列され、その直径は５０ｎｍであり、隣接するパターン５ａどうしの間隔は１００ｎｍであった。   Next, as shown in FIG. 27, the pattern 5a provided on the mold 5 is softened by using a press device (nanoimprint device, NIL series, Sweden, manufactured by Sweden) capable of precise control of press pressure and stroke. Transferred to the metal layer 7. The mold 5 is made of Ni, and has a pattern 5a formed by an EB lithography method. The pattern 5a in the mold 5 was concentrically arranged, the diameter thereof was 50 nm, and the interval between the adjacent patterns 5a was 100 nm.

この時の転写圧力は、０．１トン／ｃｍ２（１．８インチ基板で約１．９トン）であった。これをアルミニウム層１に直接プレス転写（ダイレクトプリント）する際に必要な圧力である約２トン／ｃｍ２（１．８インチ基板で約３８トン）と比較すると、１／１０以下に低減されることができた（図２９参照）。アルミニウム層１のアルミニウムのブリネル硬度２５よりも、軟硬度金属層７のＩｎのブリネル硬度０．９の方が大幅に小さいため、モールド５を用いた転写の際に軟硬度金属層７が選択的にかつ容易にパターニングされた。以上が、前記ナノホール形成用起点形成工程に相当し、軟硬度金属層７に刻印されたパターン５ａの凹部が前記ナノホール形成用起点に相当する。
なお、このとき、基板１１及びモールド５にかけ、割れ、歪み等は観られなかった。 The transfer pressure at this time was 0.1 ton / cm 2 (about 1.9 ton with a 1.8 inch substrate). Compared with about 2 tons / cm 2 (about 38 tons for a 1.8-inch substrate), which is a pressure required for direct transfer (direct printing) to the aluminum layer 1, this is reduced to 1/10 or less. (See FIG. 29). Since the Brinell hardness 0.9 of In of the soft-hardness metal layer 7 is significantly smaller than the Brinell hardness 25 of aluminum of the aluminum layer 1, the soft-hardness metal layer 7 is transferred during transfer using the mold 5. Patterned selectively and easily. The above corresponds to the nanohole forming starting point forming step, and the concave portion of the pattern 5a stamped on the soft hardness metal layer 7 corresponds to the nanohole forming starting point.
At this time, the substrate 11 and the mold 5 were not cracked or distorted.

一方、従来のように、Ｓｉ製の基板１１に、例えば２トン／ｃｍ２もの圧力を加えた場合には、基板１１の内部にマイクロクラックが多数発生し、転写後の陽極酸化処理や、実際にスピンドルに組み込んだ後の高速回転時において、基板１１にかけ、割れ等が発生した（図２９参照）。 On the other hand, when a pressure of, for example, 2 ton / cm 2 is applied to the Si substrate 11 as in the prior art, a large number of microcracks are generated inside the substrate 11, and an anodic oxidation process after transfer or actual At the time of high-speed rotation after being mounted on the spindle, cracks or the like occurred on the substrate 11 (see FIG. 29).

次に、モールド５のパターン５ａを軟硬度金属層７に転写した後の基板１１を、陽極酸化浴中に保持した。例えば、６０ｎｍピッチのナノホール（アルマイトポア）が得られる条件である希硫酸浴（０．３Ｍ／Ｌ）を用いた場合、Ｉｎ、Ａｌともに、エッチングレートは、ほぼ０．３ｎｍ／ｓであるので、図２８に示すように、浴中に約２分程度保持するだけでパターン５ａが刻印された軟硬度金属層７は完全に溶解し、アルミニウム層１の表面に転写された。これをそのまま、２５Ｖ（直径６０ｎｍのナノホールを得るための電圧条件）で陽極酸化することにより、直径６０ｎｍの理想配列のナノホール構造体（アルマイトポア）が得られた。以上が、前記ナノホール形成工程に相当する。   Next, the substrate 11 after the pattern 5a of the mold 5 was transferred to the soft hardness metal layer 7 was held in an anodizing bath. For example, when a dilute sulfuric acid bath (0.3 M / L), which is a condition for obtaining nanoholes (alumite pores) with a pitch of 60 nm, is used, the etching rate is approximately 0.3 nm / s for both In and Al. As shown in FIG. 28, the soft hardness metal layer 7 on which the pattern 5a was imprinted was completely dissolved by being kept in the bath for about 2 minutes, and transferred to the surface of the aluminum layer 1. This was directly anodized at 25 V (voltage condition for obtaining nanoholes having a diameter of 60 nm), whereby nanohole structures (alumite pores) having an ideal arrangement of 60 nm in diameter were obtained. The above corresponds to the nanohole forming step.

（実施例２）
−ナノホール構造体の作製−
図３１に示すように、実施例１と同様にして、ハードディスク（ＨＤ）磁気記録媒体用基板１１上に、軟磁性下地層、酸化停止層、高純度のアルミニウム層１をこの順に形成した。次に、図３２に示すように、スルーホールパターン１０を用い、アルミニウム層１上に、該アルミニウムと低温で共晶化可能な金属としてのＩｎのパターン１ｂ（厚み１０ｎｍ）を形成した。なお、パターン１ｂの大きさ、間隔は、実施例１と同様である。
次に、Ｉｎのパターン１ｂが形成された基板１１を昇温すると、図３３及び図３４に示すように、ＩｎとＡｌとはその総ての組成範囲で共晶化可能であるため、Ｉｎの融点である１５６℃を超えた時点でＩｎとＡｌとの接触部は、合金化反応が生じ、図３５に示すように、Ｉｎ−Ａｌの合金となって再度固化し、図３６に示すように、アルミニウム層１の表面にパターン１ｃが転写された。以上が、前記ナノホール形成用起点形成工程に相当し、軟硬度金属層７に形成されたＩｎ−Ａｌの合金部が前記ナノホール形成用起点に相当する。 (Example 2)
-Fabrication of nanohole structures-
As shown in FIG. 31, a soft magnetic underlayer, an oxidation stop layer, and a high-purity aluminum layer 1 were formed in this order on a hard disk (HD) magnetic recording medium substrate 11 in the same manner as in Example 1. Next, as shown in FIG. 32, an In pattern 1 b (thickness 10 nm) was formed on the aluminum layer 1 as a metal that can be eutectic with aluminum at a low temperature using the through-hole pattern 10. The size and interval of the pattern 1b are the same as in the first embodiment.
Next, when the temperature of the substrate 11 on which the In pattern 1b is formed is raised, as shown in FIGS. 33 and 34, In and Al can be eutectic in the entire composition range. When the melting point exceeds 156 ° C., the contact portion between In and Al undergoes an alloying reaction and becomes an In—Al alloy as shown in FIG. 35 and solidifies again. As shown in FIG. The pattern 1c was transferred to the surface of the aluminum layer 1. The above corresponds to the nanohole forming starting point forming step, and the In—Al alloy portion formed in the soft-hardness metal layer 7 corresponds to the nanohole forming starting point.

この基板１１を実施例１と同様にして、図３７に示すように、直径６０ｎｍのナノホール（アルマイトポア）が得られる条件である希硫酸浴（０．３Ｍ／Ｌ）内に保持した場合、高純度のＡｌと、Ａｌ合金とでは、Ａｌ合金の方が数倍もエッチングレートが早いため、Ｉｎと合金化した部分が優先的にエッチングされ、溶解除去され、アルミニウム層１の表面に所望の凹凸パターン１ａが転写された。
ここでの条件では、希硫酸浴中に一分間保持するだけで前記Ａｌ合金部は完全に溶解除去された。その後は、実施例１と同様にして陽極酸化処理を行い、後工程を行うことにより、図３８に示すように、従来のダイレクトプレス法に比し、基板１１にダメージを与えることなくナノホール構造体が得られた。以上が、前記ナノホール形成工程に相当する。 When this substrate 11 is held in a dilute sulfuric acid bath (0.3 M / L), which is a condition for obtaining nanoholes (alumite pores) having a diameter of 60 nm, as shown in FIG. In the case of pure Al and Al alloy, since the etching rate of Al alloy is several times faster, the portion alloyed with In is preferentially etched, dissolved and removed, and desired irregularities are formed on the surface of the aluminum layer 1. Pattern 1a was transferred.
Under these conditions, the Al alloy part was completely dissolved and removed only by holding in a dilute sulfuric acid bath for 1 minute. Thereafter, anodization is performed in the same manner as in Example 1, and the post-process is performed. As shown in FIG. 38, the nanohole structure is not damaged as compared with the conventional direct press method, as compared with the conventional direct press method. was gotten. The above corresponds to the nanohole forming step.

（実施例３）
−ナノホール構造体の作製−
図３９に示すように、実施例１と同様にして、ハードディスク（ＨＤ）磁気記録媒体用基板１１上に、軟磁性下地層、酸化停止層、高純度のアルミニウム層１をこの順に形成した。次に、図４０に示すように、平滑基板２０上に、アルミニウムと低温で共晶化可能な金属（Ｉｎ）でパターン２１を形成した後、パターン２１をアルミニウム層に転写した。平滑基板２０としては、Ｓｉ、プラスチック等の十分な平滑性を持ち、かつプロセス温度内でＩｎと反応しないものであればよく、ここでは、Ｓｉ基板を用いた。該Ｓｉ基板に、スルーホール基板を用いてＩｎを蒸着、あるいは、通常のリソグラフィーを用いてＩｎをパターニングした。パターン２１が形成された平滑基板２０を、図４１に示すように、アルミニウム層１の表面に密着させた状態でこれを融点以上に昇温し、Ａｌ層の表面とＩｎとを合金化反応させて、図４２に示すように、ＡｌとＩｎとの合金パターン２１ａを転写した。以上が、前記ナノホール形成用起点形成工程に相当し、軟硬度金属層７に形成されたＩｎ−Ａｌの合金部が前記ナノホール形成用起点に相当する。 (Example 3)
-Fabrication of nanohole structures-
As shown in FIG. 39, in the same manner as in Example 1, a soft magnetic underlayer, an oxidation stop layer, and a high-purity aluminum layer 1 were formed in this order on a hard disk (HD) magnetic recording medium substrate 11. Next, as shown in FIG. 40, a pattern 21 was formed on the smooth substrate 20 with a metal (In) that can be co-crystallized with aluminum at a low temperature, and then the pattern 21 was transferred to the aluminum layer. The smooth substrate 20 may be any substrate as long as it has sufficient smoothness such as Si and plastic and does not react with In within the process temperature. Here, a Si substrate was used. On the Si substrate, In was vapor-deposited using a through-hole substrate, or In was patterned using ordinary lithography. As shown in FIG. 41, the smooth substrate 20 on which the pattern 21 is formed is heated to a temperature equal to or higher than the melting point in a state of being in close contact with the surface of the aluminum layer 1, and the surface of the Al layer and In are subjected to an alloying reaction. As shown in FIG. 42, the alloy pattern 21a of Al and In was transferred. The above corresponds to the nanohole forming starting point forming step, and the In—Al alloy portion formed in the soft-hardness metal layer 7 corresponds to the nanohole forming starting point.

この基板１１を実施例１と同様にして、図４３に示すように、直径６０ｎｍのナノホール（アルマイトポア）が得られる条件である希硫酸浴（０．３Ｍ／Ｌ）内に保持した場合、高純度のＡｌと、Ａｌ合金とでは、Ａｌ合金の方が数倍もエッチングレートが早いため、図４４に示すように、Ｉｎと合金化した部分が優先的にエッチングされ、溶解除去され、アルミニウム層１の表面に所望の凹凸パターン１ａが転写された。ここでの条件では、希硫酸浴中に一分間保持するだけで前記Ａｌ合金部は完全に溶解除去された。その後は、実施例１と同様にして陽極酸化処理を行い、後工程を行うことにより、図４５に示すように、従来のダイレクトプレス法に比し、基板１１にダメージを与えることなくナノホール構造体が得られた。以上が、前記ナノホール形成工程に相当する。   When this substrate 11 is held in a dilute sulfuric acid bath (0.3 M / L), which is a condition for obtaining nanoholes (alumite pores) having a diameter of 60 nm, as shown in FIG. In the case of pure Al and Al alloy, since the etching rate of Al alloy is several times faster, the portion alloyed with In is preferentially etched, dissolved and removed as shown in FIG. The desired uneven pattern 1a was transferred to the surface of 1. Under these conditions, the Al alloy part was completely dissolved and removed only by holding in a dilute sulfuric acid bath for 1 minute. Thereafter, anodization is performed in the same manner as in Example 1, and the post-process is performed. As shown in FIG. 45, compared with the conventional direct press method, the nanohole structure is not damaged without damaging the substrate 11. was gotten. The above corresponds to the nanohole forming step.

（実施例４）
−ナノホール構造体の作製−
図４６に示すように、実施例１と同様にして、ハードディスク（ＨＤ）磁気記録媒体用基板１１上に、軟磁性下地層、酸化停止層、高純度のアルミニウム層１をこの順に形成した。次に、平滑基板２０として熱収縮フィルムを用いた。該熱収縮フィルム（特開２００１−１５５３８６（Ｐ２００１−１５５３８６Ａ）号公報参照）を用い、パターン２０ａの材料として該熱収縮フィルムが収縮する温度近傍で軟化する金属（Ｉｎ）を用い、図４７に示すように、加熱時に静電チャック１００付きのホットプレートを用いることにより、該熱収縮フィルムが反ったり皺になってパターンがくずれることを防止した。ここでは、５０％収縮の熱収縮フィルムを用いて収縮温度１６０℃、静電チャック電圧２００Ｖで熱収縮を行った。元々のパターンには、２段階陽極酸化で作製した６０ｎｍピッチの理想配列アルマイトメンブレンを用いたため、縮小後のパターンは直径３０ｎｍとなった。
パターン２０ａが形成された平滑基板２０（熱収縮フィルム）を、図４８に示すように、アルミニウム層１の表面に密着させた状態でこれを融点以上に昇温し、Ａｌ層の表面とＩｎとを合金化反応させて、図４９に示すように、ＡｌとＩｎとの合金パターン２１ａを転写した。以上が、前記ナノホール形成用起点形成工程に相当し、軟硬度金属層７に形成されたＩｎ−Ａｌの合金部が前記ナノホール形成用起点に相当する。 Example 4
-Fabrication of nanohole structures-
As shown in FIG. 46, in the same manner as in Example 1, a soft magnetic underlayer, an oxidation stop layer, and a high-purity aluminum layer 1 were formed in this order on a hard disk (HD) magnetic recording medium substrate 11. Next, a heat shrink film was used as the smooth substrate 20. 47. Using the heat-shrinkable film (see Japanese Patent Laid-Open No. 2001-155386 (P2001-155386A)), the material of the pattern 20a is a metal (In) that softens in the vicinity of the temperature at which the heat-shrinkable film shrinks. As described above, by using a hot plate with the electrostatic chuck 100 during heating, the heat shrinkable film was prevented from warping or wrinkling and the pattern from being broken. Here, heat shrinkage was performed at a shrinkage temperature of 160 ° C. and an electrostatic chuck voltage of 200 V using a 50% shrinkage heat shrink film. The original pattern used was an ideal array alumite membrane with a pitch of 60 nm produced by two-step anodization, so the reduced pattern had a diameter of 30 nm.
As shown in FIG. 48, the smooth substrate 20 (heat-shrinkable film) on which the pattern 20a is formed is heated to a temperature higher than the melting point in a state of being in close contact with the surface of the aluminum layer 1, and the surface of the Al layer and In and As shown in FIG. 49, an alloy pattern 21a of Al and In was transferred. The above corresponds to the nanohole forming starting point forming step, and the In—Al alloy portion formed in the soft-hardness metal layer 7 corresponds to the nanohole forming starting point.

この基板１１を実施例１と同様にして、図５０に示すように、直径３０ｎｍのナノホール（アルマイトポア）が得られる条件である希硫酸浴（０．３Ｍ／Ｌ）内に、酸化電圧１２．５Ｖにて保持した場合、高純度のＡｌと、Ａｌ合金とでは、Ａｌ合金の方が数倍もエッチングレートが早いため、図５１に示すように、Ｉｎと合金化した部分が優先的にエッチングされ、溶解除去され、アルミニウム層１の表面に所望の凹凸パターン１ａが転写される。ここでの条件では、希硫酸浴中に一分間保持するだけで前記Ａｌ合金部は完全に溶解除去された。その後は、実施例１と同様にして陽極酸化処理を行い、後工程を行うことにより、図５２に示すように、従来のダイレクトプレス法に比し、基板１１にダメージを与えることなくナノホール構造体（ナノホールの直径３０ｎｍ）が得られた。以上が、前記ナノホール形成工程に相当する。   As shown in FIG. 50, the substrate 11 was subjected to an oxidation voltage of 12.3M in a dilute sulfuric acid bath (0.3 M / L), which is a condition for obtaining nanoholes (alumite pores) having a diameter of 30 nm, as in Example 1. When maintained at 5 V, the Al alloy has a higher etching rate several times faster than that of high-purity Al and Al alloy. Therefore, the portion alloyed with In is preferentially etched as shown in FIG. Then, the desired concavo-convex pattern 1 a is transferred to the surface of the aluminum layer 1 by dissolution and removal. Under these conditions, the Al alloy part was completely dissolved and removed only by holding in a dilute sulfuric acid bath for 1 minute. Thereafter, anodization is performed in the same manner as in Example 1, and the post-process is performed. As shown in FIG. 52, the nanohole structure can be obtained without damaging the substrate 11 as compared with the conventional direct press method. (Nanohole diameter 30 nm) was obtained. The above corresponds to the nanohole forming step.

（実施例５）
−磁気記録媒体の作製−
実施例１〜４において作製した、ハードディスク（ＨＤ）磁気記録媒体用基板１１上に形成したナノホール構造体における各ナノホールに、５質量％硫酸銅溶液と、２質量％ホウ酸とを含有するメッキ浴（浴温：３５℃）を用い、電着を行うことにより、前記強磁性材料としてのコバルト（Ｃｏ）を充填させて強磁性層を形成することにより、前記磁性材料充填工程を行った。
−研磨工程−
前記研磨工程を以下のようにして行った。即ち、磁気ヘッドを浮上させる目的で、ラッピングテープを用いて表面研磨を行った。前記ラッピングテープとしては、アルミニウムナ３μｍ粒度のテープを用いて、前記ナノホールが開口する面に存在する凸部のアルミニウムナを荒研磨した後、アルミニウムナ０．３μｍ粒度のテープを用いて、仕上げ研磨を行った。この研磨工程後の多孔質層（アルミニウムナ層）の厚みは、約１００ｎｍであり、前記コバルト（Ｃｏ）が充填されたナノホール（アルミニウムナポア）のアスペクト比は、約２．５であった。 (Example 5)
-Production of magnetic recording media-
A plating bath containing 5% by mass copper sulfate solution and 2% by mass boric acid in each nanohole in the nanohole structure formed on the hard disk (HD) magnetic recording medium substrate 11 produced in Examples 1 to 4. The magnetic material filling step was performed by forming a ferromagnetic layer by filling cobalt (Co) as the ferromagnetic material by performing electrodeposition using (bath temperature: 35 ° C.).
-Polishing process-
The polishing step was performed as follows. That is, for the purpose of floating the magnetic head, surface polishing was performed using a wrapping tape. As the wrapping tape, a 3 μm aluminum tape with a grain size is used to rough-polish the convex aluminum on the surface where the nanoholes are opened, and then the final polishing is performed using a 0.3 μm aluminum tape with a grain size. Went. The thickness of the porous layer (aluminum na layer) after this polishing step was about 100 nm, and the aspect ratio of the nanohole (aluminum napore) filled with cobalt (Co) was about 2.5.

その後、潤滑剤としてパーフルオロポリエーテル（ソルベイソレクシス社製、ＡＭ３００１）を、研磨した磁気ディスクの表面にディップ法により塗布し、磁気記録媒体（磁気ディスク）を作製した。   Thereafter, perfluoropolyether (manufactured by Solvay Solexis, AM3001) as a lubricant was applied to the surface of the polished magnetic disk by a dip method to produce a magnetic recording medium (magnetic disk).

次に、作製した磁気記録媒体において、磁性ドットが１列に配置されたナノホール列が、非磁性の領域で分離されていることの効果を確認するために、作製した磁気記録媒体（磁気ディスク）について、リード状態でオフトラックさせながら信号振幅を測定した。その結果を図５３に示した。
図５３より、１トラック上に磁性ドットが１列に配列し、かつトラック間が非磁性の領域で分離されている本発明の磁気記録媒体（サンプルディスクＣ）では、オフトラックすると急激に振幅が減少し、ほぼ完全にトラック間の信号が分離できていることが確認された。
一方、磁性ドットが２次元配列している比較例の磁気記録媒体（サンプルディスクＤ）では、オフトラックしても信号振幅の減少が殆ど観られず、トラック間の信号が分離できていないことが確認された。
以上より、本発明の磁気記録媒体（磁気ディスク）は、高トラック密度化が可能であると同時に、円周方向の磁性ドットも綺麗に分離して読出し可能であるので、１ドットに１ビットの記録再生が可能であり、高密度記録が可能であることが判った。 Next, in the manufactured magnetic recording medium, in order to confirm the effect that the nanohole array in which the magnetic dots are arranged in one line is separated by the nonmagnetic region, the manufactured magnetic recording medium (magnetic disk) is used. The signal amplitude was measured while off-tracking in the lead state. The results are shown in FIG.
From FIG. 53, in the magnetic recording medium of the present invention (sample disk C) in which magnetic dots are arranged in a row on one track and the tracks are separated by a non-magnetic region, the amplitude suddenly increases when off-tracking. It was confirmed that the signals between the tracks were almost completely separated.
On the other hand, in the magnetic recording medium of the comparative example (sample disk D) in which the magnetic dots are two-dimensionally arranged, there is almost no decrease in signal amplitude even when off-tracking, and signals between tracks cannot be separated. confirmed.
As described above, the magnetic recording medium (magnetic disk) of the present invention can increase the track density, and at the same time, the magnetic dots in the circumferential direction can be separated and read out, so 1 bit per dot. It was found that recording / reproduction is possible and high-density recording is possible.

（実施例６）
−磁気記録媒体の作製−
実施例５において、ナノホール内にコバルト（Ｃｏ）のみを充填させて強磁性層のみを形成したことに代えて、まず、ナノホール内にＮｉＦｅを充填させて軟磁性層（厚み６０ｎｍ）を形成した後、該軟磁性層上に前記強磁性層としてのＦｅＣｏを充填させた以外は、実施例５と同様にして、磁気記録媒体（サンプルディスクＥ）を作製した。なお、該サンプルディスクＥにおける前記強磁性層の厚みは４０ｎｍであった。 (Example 6)
-Production of magnetic recording media-
In Example 5, instead of filling the nanoholes with only cobalt (Co) and forming only the ferromagnetic layer, first, the nanoholes were filled with NiFe to form a soft magnetic layer (thickness 60 nm). A magnetic recording medium (sample disk E) was produced in the same manner as in Example 5 except that the soft magnetic layer was filled with FeCo as the ferromagnetic layer. The thickness of the ferromagnetic layer in the sample disk E was 40 nm.

ここで、比較のために、前記サンプルディスクＥにおいて、前記軟磁性層を形成せず、前記多孔質層（ナノホール構造体）における前記ナノホール中に前記強磁性層のみを形成（前記サンプルディスクＥにおける前記強磁性層及び軟磁性層の厚みの合計の厚み（１００ｎｍ）に形成）した以外は、該サンプルディスクＥと同様にしてサンプルディスクＦ（比較）を製造した。   Here, for comparison, in the sample disk E, the soft magnetic layer is not formed, and only the ferromagnetic layer is formed in the nanohole in the porous layer (nanohole structure) (in the sample disk E). A sample disk F (comparative) was manufactured in the same manner as the sample disk E, except that the total thickness (100 nm) of the ferromagnetic layer and the soft magnetic layer was formed.

製造したサンプルディスクＥ及びＦにつき、書込み用の磁気ヘッドとしての単磁極ヘッド及び読出用の磁気ヘッドとしてのＧＭＲヘッドを備えた磁気記録装置を用いて、該単磁極ヘッドによる書込み、及び該ＧＭＲヘッドの読み出しによる磁気記録を行い、記録再生特性を評価した。
その結果を図５４に示した。図５４の上の部分（ａ）は、６０ｎｍピッチに相当する４００ｋＢＰＩでの書込電流と再生信号Ｓ／Ｎとの関係を示したグラフである。図５４の横軸よりも下の部分（ｂ）は、２００ｋＢＰＩの信号を書いた後（大きなビットで書き込んだ後）、４００ｋＢＰＩの信号を重書きし（小さなビットで書き込みし）、２００ｋＢＰＩ信号の消え残り（大きなビットの消え残り）の程度を評価したオーバーライト特性を、書込電流の関数として示したグラフである。
図５４に示されるように、サンプルディスクＥは、Ｓ／Ｎ及びオーバーライト特性がいずれも、サンプルディスクＦよりも優れていた。 For the manufactured sample disks E and F, using a magnetic recording apparatus having a single magnetic pole head as a magnetic head for writing and a GMR head as a magnetic head for reading, writing by the single magnetic pole head, and the GMR head The magnetic recording by reading was performed, and the recording / reproducing characteristics were evaluated.
The results are shown in FIG. The upper part (a) of FIG. 54 is a graph showing the relationship between the write current and the reproduction signal S / N at 400 kBPI corresponding to a 60 nm pitch. In the part (b) below the horizontal axis in FIG. 54, after writing a 200 kBPI signal (after writing with a large bit), a 400 kBPI signal is overwritten (written with a small bit), and the 200 kBPI signal disappears. It is the graph which showed the overwrite characteristic which evaluated the extent of the remainder (disappearance of a big bit) as a function of write current.
As shown in FIG. 54, the sample disk E was superior to the sample disk F in both S / N and overwrite characteristics.

ここで、本発明の好ましい形態について、以下に付記する。
（付記１） 金属層上に、ブリネル硬度が該金属層の金属のブリネル硬度未満である導電性材料を配し、該導電性材料を用いてナノホール形成用起点を形成した後、前記金属層にナノホール形成処理を行うことを特徴とするナノホール構造体の製造方法。
（付記２） 導電性材料が、ブリネル硬度が金属層の金属のブリネル硬度の１／１０以下である付記１に記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記３） 導電性材料が、金属層の金属の融点未満の温度で該金属と共晶化可能である付記１から２のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記４） 導電性材料が、１００〜７００℃で金属層の金属と共晶化可能である付記１から３のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記５） 導電性材料が、金属である付記１から４のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記６） 導電性材料が、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｂｉ、及びこれらの合金から選択される付記１から５のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記７） ナノホール形成用起点が、導電性材料に形成した凹部である付記１から６のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記８） ナノホール形成用起点が、金属層の表面の表面粗さＲａの１０倍以上の凹部である付記１から７のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記９） ナノホール形成用起点が、深さが１０〜２０ｎｍの凹部である付記１から８のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１０） ナノホール形成用起点が、ナノホールの径の１／３以上の径を有する凹部である付記１から９のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１１） ナノホール形成用起点が、モールドを用いて導電性材料に刻印することにより形成された付記１から９のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１２） モールドが、導電性材料に凹部を刻印により形成可能な凸部を有する付記１１に記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１３） モールドが、Ｎｉ及びＳｉＣから選択された少なくとも１種で形成された付記１１から１２のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１４） 刻印が、直径２．５インチの円形当り１０トン以下の圧力でモールドを導電性材料に押圧することにより行われる付記１１から１３のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１５） ナノホール形成用起点が、導電性材料と金属層の金属との合金である付記１から１４に記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１６） 導電性材料と金属層の金属との合金が、導電性材料と金属層とが接触した状態で加熱することにより形成された付記１５に記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１７） 加熱が、１００〜７００℃で行われる付記１６に記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１８） 導電性材料が、熱収縮されて形成された熱収縮性フィルムの表面に配された付記１から１７のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記１９） ナノホール形成用起点が、規則的に配列してなるナノホール形成用起点列が一定間隔で配列してなる付記１から１８に記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記２０） ナノホール形成用起点が、同心円状及び螺旋状の少なくともいずれかに位置する付記１から１９に記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記２１） 金属層が円形であり、隣接するナノホール形成用起点列におけるナノホール形成用起点が、前記金属層の半径方向に配列した付記１９から２０のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記２２） 隣接するナノホール形成用起点列の間隔が、５〜５００ｎｍである付記１９から２１のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記２３） ナノホール形成処理が、陽極酸化処理及びエッチング処理の少なくともいずれかである付記１から２２のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記２４） 陽極酸化処理における電圧が、次式、ナノホールの間隔（ｎｍ）÷Ａ（ｎｍ／Ｖ） （ただし、Ａ＝１．０〜４．０）、で与えられる付記２３に記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記２５） 金属層が、アルミニウムで形成された付記１から２４のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法。
（付記２６） 付記１から２５のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法により製造されることを特徴とするナノホール構造体。
（付記２７） 基板上に、付記１から２５のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法によりナノホール構造体を形成するナノホール構造体形成工程と、該ナノホール構造体におけるナノホールの内部に磁性材料を充填する磁性材料充填工程とを含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
（付記２８） 磁性材料充填工程が、ナノホールの内部に軟磁性層を形成する軟磁性層形成工程、及び、該軟磁性層上に強磁性層を形成する強磁性層形成工程を含む付記２７から２７のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記２９） 軟磁性層及び強磁性層の少なくともいずれかが、電着及び無電界メッキの少なくともいずれかにより形成される付記２８に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記３０） 金属層がアルミニウムで形成された付記２７から２９のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記３１） 金属層がスパッタリングにより形成された付記２７から３０のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記３２） 基板が、ディスク状である付記２７から３１のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記３３） 基板上に軟磁性下地層を形成する軟磁性下地層形成工程を含み、該軟磁性下地層上に金属層が形成される付記２７から３２のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記３４） 軟磁性層上に非磁性層を形成する非磁性層形成工程を含み、該非磁性層上に強磁性層が形成される付記２８から３３のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記３５） 軟磁性層、非磁性層及び強磁性層の少なくともいずれかが、電着及び無電界メッキの少なくともいずれかにより形成され、軟磁性下地層が該電着の際に電極として用いられる付記３４に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記３６） ナノホール構造体と軟磁性下地層との間に電極層を形成する電極層形成工程を含み、該電極層を電極として用いて電着により、軟磁性層、非磁性層及び強磁性層の少なくともいずれかを形成する付記３４から３５のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記３７） 付記２７から３６のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法により得られ、基板上に形成されたナノホール構造体に複数形成されたナノホールの内部に磁性材料を有してなることを特徴とする磁気記録体。
（付記３８） ナノホールの内部に、軟磁性層と強磁性層とを前記基板側からこの順に有し、該強磁性層の厚みが該軟磁性層の厚み以下である付記３７に記載の磁気記録媒体。
（付記３９） 基板とナノホール構造体との間に軟磁性下地層を有する付記３７から３８のいずれかに記載の磁気記録媒体。
（付記４０） 強磁性層の厚みが、軟磁性層及び軟磁性下地層の厚みの合計以下である付記３８から３９のいずれかに記載の磁気記録媒体。
（付記４１） 強磁性層と軟磁性層との間に非磁性層を有する付記３８から４０のいずれかに記載の磁気記録媒体。
（付記４２） 付記３７から４１のいずれかに記載の磁気記録媒体と、垂直磁気記録用ヘッドとを有することを特徴とする磁気記録装置。
（付記４３） 付記３７から４１のいずれかに記載の磁気記録媒体に対し、垂直磁気記録用ヘッドを用いて記録を行うことを含むことを特徴とする磁気記録方法。 Here, the preferred embodiments of the present invention will be described below.
(Additional remark 1) After arrange | positioning the electroconductive material whose Brinell hardness is less than the Brinell hardness of the metal of this metal layer on a metal layer, and forming the starting point for nanohole formation using this electroconductive material, on the said metal layer The manufacturing method of a nanohole structure characterized by performing a nanohole formation process.
(Supplementary note 2) The method for producing a nanohole structure according to supplementary note 1, wherein the conductive material has a Brinell hardness of 1/10 or less of the Brinell hardness of the metal of the metal layer.
(Supplementary note 3) The method for producing a nanohole structure according to any one of supplementary notes 1 and 2, wherein the conductive material can be eutectic with the metal at a temperature lower than the melting point of the metal of the metal layer.
(Supplementary note 4) The method for producing a nanohole structure according to any one of supplementary notes 1 to 3, wherein the conductive material can be eutectic with the metal of the metal layer at 100 to 700 ° C.
(Supplementary note 5) The method for producing a nanohole structure according to any one of supplementary notes 1 to 4, wherein the conductive material is a metal.
(Supplementary note 6) The method for producing a nanohole structure according to any one of supplementary notes 1 to 5, wherein the conductive material is selected from In, Sn, Bi, and alloys thereof.
(Additional remark 7) The manufacturing method of the nanohole structure in any one of Additional remark 1 to 6 whose starting point for nanohole formation is the recessed part formed in the electroconductive material.
(Additional remark 8) The manufacturing method of the nanohole structure in any one of additional remark 1 to 7 whose starting point for nanohole formation is a recessed part 10 times or more of surface roughness Ra of the surface of a metal layer.
(Additional remark 9) The manufacturing method of the nanohole structure in any one of Additional remark 1 to 8 whose starting point for nanohole formation is a recessed part whose depth is 10-20 nm.
(Additional remark 10) The manufacturing method of the nanohole structure in any one of additional remark 1 to 9 whose starting point for nanohole formation is a recessed part which has a diameter 1/3 or more of the diameter of a nanohole.
(Supplementary note 11) The method for producing a nanohole structure according to any one of supplementary notes 1 to 9, wherein the starting point for forming a nanohole is formed by imprinting a conductive material using a mold.
(Additional remark 12) The manufacturing method of the nanohole structure of Additional remark 11 with which a mold has a convex part which can form a recessed part in a conductive material by stamping.
(Supplementary note 13) The method for producing a nanohole structure according to any one of Supplementary notes 11 to 12, wherein the mold is formed of at least one selected from Ni and SiC.
(Additional remark 14) The manufacturing method of the nanohole structure in any one of Additional remark 11 to 13 performed by pressing a mold to an electroconductive material with a pressure of 10 tons or less per 2.5 inch diameter circle.
(Additional remark 15) The manufacturing method of the nanohole structure of Additional remarks 1-14 whose starting point for nanohole formation is an alloy of a conductive material and the metal of a metal layer.
(Additional remark 16) The manufacturing method of the nanohole structure of Additional remark 15 formed by heating the alloy of an electroconductive material and the metal of a metal layer in the state which the electroconductive material and the metal layer contacted.
(Additional remark 17) The manufacturing method of the nanohole structure of Additional remark 16 with which heating is performed at 100-700 degreeC.
(Supplementary note 18) The method for producing a nanohole structure according to any one of supplementary notes 1 to 17, wherein the conductive material is disposed on a surface of a heat-shrinkable film formed by heat-shrinking.
(Supplementary note 19) The method for producing a nanohole structure according to supplementary notes 1 to 18, wherein the nanohole formation starting points are arranged regularly at regular intervals.
(Supplementary note 20) The method for producing a nanohole structure according to supplementary notes 1 to 19, wherein the starting point for forming the nanohole is located in at least one of a concentric shape and a spiral shape.
(Supplementary note 21) The method for producing a nanohole structure according to any one of supplementary notes 19 to 20, wherein the metal layer has a circular shape, and the nanohole formation start points in the adjacent nanohole formation start point array are arranged in a radial direction of the metal layer. .
(Additional remark 22) The manufacturing method of the nanohole structure in any one of Additional remarks 19 to 21 whose space | interval of the starting sequence for adjacent nanohole formation is 5-500 nm.
(Supplementary note 23) The method for producing a nanohole structure according to any one of supplementary notes 1 to 22, wherein the nanohole formation treatment is at least one of an anodic oxidation treatment and an etching treatment.
(Supplementary note 24) The nanohole according to supplementary note 23, wherein the voltage in the anodic oxidation treatment is given by the following formula: nanohole interval (nm) ÷ A (nm / V) (where A = 1.0 to 4.0). Manufacturing method of structure.
(Supplementary note 25) The method for producing a nanohole structure according to any one of supplementary notes 1 to 24, wherein the metal layer is formed of aluminum.
(Appendix 26) A nanohole structure manufactured by the method for manufacturing a nanohole structure according to any one of appendices 1 to 25.
(Supplementary note 27) A nanohole structure forming step for forming a nanohole structure on a substrate by the method of manufacturing a nanohole structure according to any one of supplementary notes 1 to 25, and a magnetic material inside the nanohole in the nanohole structure And a magnetic material filling step for filling the magnetic recording medium.
(Supplementary note 28) From supplementary note 27, the magnetic material filling step includes a soft magnetic layer forming step of forming a soft magnetic layer inside the nanohole, and a ferromagnetic layer forming step of forming a ferromagnetic layer on the soft magnetic layer. 27. A method for producing a magnetic recording medium according to any one of 27.
(Supplementary note 29) The method for manufacturing a magnetic recording medium according to supplementary note 28, wherein at least one of the soft magnetic layer and the ferromagnetic layer is formed by at least one of electrodeposition and electroless plating.
(Supplementary note 30) The method for manufacturing a magnetic recording medium according to any one of supplementary notes 27 to 29, wherein the metal layer is made of aluminum.
(Supplementary note 31) The method for manufacturing a magnetic recording medium according to any one of supplementary notes 27 to 30, wherein the metal layer is formed by sputtering.
(Supplementary note 32) The method for manufacturing a magnetic recording medium according to any one of supplementary notes 27 to 31, wherein the substrate has a disk shape.
(Supplementary note 33) The magnetic recording medium according to any one of supplementary notes 27 to 32, including a soft magnetic underlayer forming step of forming a soft magnetic underlayer on the substrate, wherein a metal layer is formed on the soft magnetic underlayer. Production method.
(Supplementary note 34) The manufacturing of the magnetic recording medium according to any one of supplementary notes 28 to 33, including a nonmagnetic layer forming step of forming a nonmagnetic layer on the soft magnetic layer, wherein the ferromagnetic layer is formed on the nonmagnetic layer. Method.
(Supplementary Note 35) At least one of the soft magnetic layer, the nonmagnetic layer, and the ferromagnetic layer is formed by at least one of electrodeposition and electroless plating, and the soft magnetic underlayer is used as an electrode during the electrodeposition. 35. A method for manufacturing a magnetic recording medium according to appendix 34.
(Supplementary Note 36) An electrode layer forming step of forming an electrode layer between the nanohole structure and the soft magnetic underlayer, and using the electrode layer as an electrode, by electrodeposition, the soft magnetic layer, the nonmagnetic layer, and the ferromagnetic layer 36. The method for manufacturing a magnetic recording medium according to any one of appendices 34 to 35, wherein at least one of the layers is formed.
(Additional remark 37) It is obtained by the manufacturing method of the magnetic recording medium in any one of Additional remarks 27 to 36, and has a magnetic material inside the nanohole formed in plural nanohole structures formed on the substrate. A magnetic recording material characterized by the above.
(Supplementary note 38) The magnetic recording according to supplementary note 37, wherein the nanohole has a soft magnetic layer and a ferromagnetic layer in this order from the substrate side, and the thickness of the ferromagnetic layer is equal to or less than the thickness of the soft magnetic layer. Medium.
(Supplementary note 39) The magnetic recording medium according to any one of supplementary notes 37 to 38, wherein a soft magnetic underlayer is provided between the substrate and the nanohole structure.
(Supplementary note 40) The magnetic recording medium according to any one of supplementary notes 38 to 39, wherein the ferromagnetic layer has a thickness equal to or less than a total thickness of the soft magnetic layer and the soft magnetic underlayer.
(Supplementary note 41) The magnetic recording medium according to any one of supplementary notes 38 to 40, wherein a nonmagnetic layer is provided between the ferromagnetic layer and the soft magnetic layer.
(Supplementary note 42) A magnetic recording apparatus comprising the magnetic recording medium according to any one of supplementary notes 37 to 41 and a perpendicular magnetic recording head.
(Supplementary note 43) A magnetic recording method comprising recording on the magnetic recording medium according to any one of supplementary notes 37 to 41 using a perpendicular magnetic recording head.

本発明のナノホール構造体は、磁気記録媒体をはじめ、ＤＮＡチップ、診断装置、検出センサー、触媒基板、電界放出ディスプレイ等の各種分野に好適に使用することができ、特に、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適に使用することができる。
本発明のナノホール構造体の製造方法は、本発明のナノホール構造体の製造に好適に使用することができる。
本発明の磁気記録媒体は、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等に好適に使用することができる。
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、本発明の磁気記録媒体の製造に好適に使用することができる。
本発明の磁気記録装置は、コンピュータの外部記憶装置、民生用ビデオ記録装置等として広く使用されているハードディスク装置等として好適に使用することができる。
本発明の磁気記録方法は、磁気ヘッドの書込み電流を増やすことなく高密度記録・高速記録が可能で大容量であり、オーバーライト特性に優れ、均一な特性を有し、特にクロスリードやクロスライト等の問題がなく、極めて高品質な記録に好適に使用することができる。 The nanohole structure of the present invention can be suitably used in various fields such as a magnetic recording medium, a DNA chip, a diagnostic device, a detection sensor, a catalyst substrate, a field emission display, and in particular, an external storage device of a computer, It can be suitably used for a hard disk device or the like widely used as a consumer video recording device or the like.
The method for producing a nanohole structure of the present invention can be suitably used for producing the nanohole structure of the present invention.
The magnetic recording medium of the present invention can be suitably used for hard disk drives and the like that are widely used as external storage devices for computers, consumer video recording devices, and the like.
The method for producing a magnetic recording medium of the present invention can be suitably used for producing the magnetic recording medium of the present invention.
The magnetic recording device of the present invention can be suitably used as a hard disk device or the like widely used as an external storage device of a computer, a consumer video recording device or the like.
The magnetic recording method of the present invention is capable of high-density recording and high-speed recording without increasing the write current of the magnetic head, has a large capacity, has excellent overwrite characteristics, and has uniform characteristics. Therefore, it can be suitably used for extremely high quality recording.

図１は、垂直記録方式による磁気記録を行っている一例を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of performing magnetic recording by the perpendicular recording method. 図２Ａは、垂直記録方式による磁気記録の際に、磁束が拡散してしまう状態の一例を説明するための概念図である。FIG. 2A is a conceptual diagram for explaining an example of a state in which magnetic flux is diffused during magnetic recording by the perpendicular recording method. 図２Ｂは、垂直記録方式による磁気記録の際に、磁束が拡散してしまう状態の一例を説明するための概念図である。FIG. 2B is a conceptual diagram for explaining an example of a state in which magnetic flux is diffused during magnetic recording by the perpendicular recording method. 図３は、陽極酸化アルミニウムナポアのポア中に磁性金属を充填してなり、パターンドメディアと垂直記録方式とを併せた磁気記録媒体の一例を示す概略説明図である。FIG. 3 is a schematic explanatory view showing an example of a magnetic recording medium obtained by filling a pore of an anodized aluminum napore with a magnetic metal and combining a patterned medium and a perpendicular recording method. 図４Ａは、二次元的に配列した陽極酸化アルミニウムナポアに磁性金属を充填してなる磁気記録媒体の一例を示す概略説明図である。FIG. 4A is a schematic explanatory view showing an example of a magnetic recording medium formed by filling a two-dimensionally arrayed anodized aluminum napore with a magnetic metal. 図４Ｂは、図４ＡのＢ−Ｂ’断面図である。4B is a cross-sectional view taken along line B-B ′ of FIG. 4A. 図５は、従来における２段階陽極酸化法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その１）である。FIG. 5 is a process diagram (part 1) for explaining a process of manufacturing a nanohole structure by a conventional two-step anodic oxidation method. 図６は、従来における２段階陽極酸化法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その２）である。FIG. 6 is a process diagram (part 2) for explaining a process of manufacturing a nanohole structure by a conventional two-step anodic oxidation method. 図７は、従来における２段階陽極酸化法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その３）である。FIG. 7 is a process diagram (part 3) for explaining a process of manufacturing a nanohole structure by a conventional two-step anodic oxidation method. 図８は、従来における２段階陽極酸化法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その４）である。FIG. 8 is a process diagram (part 4) for explaining a process of manufacturing a nanohole structure by a conventional two-step anodic oxidation method. 図９は、アルマイトポアの表面の開口状態の一例を示す概略説明図である。FIG. 9 is a schematic explanatory view showing an example of the opening state of the surface of the alumite pore. 図１０は、従来におけるダイレクトプリント法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その１）である。FIG. 10 is a process diagram (part 1) for explaining a process of manufacturing a nanohole structure by a conventional direct printing method. 図１１は、従来におけるダイレクトプリント法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その２）である。FIG. 11 is a process diagram (part 2) for explaining a process of manufacturing a nanohole structure by a conventional direct printing method. 図１２は、従来におけるダイレクトプリント法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その３）である。FIG. 12 is a process diagram (part 3) for explaining a process of manufacturing a nanohole structure by a conventional direct printing method. 図１３は、従来におけるダイレクトプリント法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その４）である。FIG. 13 is a process diagram (part 4) for explaining a process of manufacturing a nanohole structure by a conventional direct printing method. 図１４は、従来におけるインプリント法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その１）である。FIG. 14 is a process diagram (part 1) for explaining a process of manufacturing a nanohole structure by a conventional imprint method. 図１５は、従来におけるインプリント法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その２）である。FIG. 15 is a process diagram (part 2) for explaining a process of manufacturing a nanohole structure by a conventional imprint method. 図１６は、従来におけるインプリント法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その３）である。FIG. 16 is a process diagram (part 3) for explaining a process of manufacturing a nanohole structure by a conventional imprint method. 図１７は、従来におけるインプリント法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その４）である。FIG. 17 is a process diagram (part 4) for explaining a process of manufacturing a nanohole structure by a conventional imprint method. 図１８は、従来におけるインプリント法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その５）である。FIG. 18 is a process diagram (part 5) for explaining a process of manufacturing a nanohole structure by a conventional imprint method. 図１９は、従来におけるインプリント法によりナノホール構造体を製造する工程を説明するための工程図（その６）である。FIG. 19 is a process diagram (No. 6) for describing a process of manufacturing a nanohole structure by a conventional imprint method. 図２０は、磁気記録媒体に対し、単磁極ヘッドを用いて垂直磁気記録方式により磁気記録を行っている状態の一例を示す一部断面概略説明図である。FIG. 20 is a partial cross-sectional schematic explanatory diagram illustrating an example of a state in which magnetic recording is performed on a magnetic recording medium by a perpendicular magnetic recording method using a single magnetic pole head. 図２１は、ナノホール形成用起点を形成してから陽極酸化処理を行い、ナノホール列を形成した状態の一例を示す写真である。FIG. 21 is a photograph showing an example of a state in which nanohole arrays are formed by performing anodization after forming the nanohole formation starting point. 図２２は、ナノホール形成用起点を形成してから陽極酸化処理を行い、ナノホール列を形成した状態の一例を示す写真（拡大）である。FIG. 22 is a photograph (enlarged) showing an example of a state in which nanohole arrays are formed by performing anodization after forming the nanohole formation starting point. 図２３は、本発明の磁気記録媒体におけるナノホール列（一定間隔で区切られた態様）が形成された後の状態を示す概略説明図である。FIG. 23 is a schematic explanatory view showing a state after the formation of nanohole arrays (an embodiment partitioned at regular intervals) in the magnetic recording medium of the present invention. 図２４は、本発明の磁気記録媒体におけるナノホール列（一定間隔で幅が変化する態様）が形成された後の状態を示す概略説明図である。FIG. 24 is a schematic explanatory view showing a state after the formation of nanohole arrays (an aspect in which the width changes at a constant interval) in the magnetic recording medium of the present invention. 図２５は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その１）である。FIG. 25 is a process diagram (part 1) for explaining a process of the method for producing the nanohole structure according to the invention. 図２６は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その２）である。FIG. 26 is a process diagram (part 2) for explaining a process of the method for producing the nanohole structure according to the invention. 図２７は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その３）である。FIG. 27 is a process diagram (part 3) for explaining a process of the method for producing the nanohole structure according to the invention. 図２８は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その４）である。FIG. 28 is a process diagram (part 4) for explaining a process of the method for producing the nanohole structure according to the invention. 図２９は、プレス圧とナノホール形成用起点の形成との関係を示すグラフである。FIG. 29 is a graph showing the relationship between the press pressure and the formation of the starting point for nanohole formation. 図３０は、ナノホール形成用起点の拡大図である。FIG. 30 is an enlarged view of the starting point for forming nanoholes. 図３１は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その１）である。FIG. 31 is a process diagram (part 1) for explaining a process of the method for producing the nanohole structure according to the invention. 図３２は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その２）である。FIG. 32 is a process diagram (part 2) for explaining a process of the method for producing the nanohole structure according to the invention. 図３３は、アルミニウムとインジウムとの合金形成に関するグラフである。FIG. 33 is a graph relating to alloy formation between aluminum and indium. 図３４は、アルミニウムとインジウムとの合金形成に関するグラフである。FIG. 34 is a graph relating to alloy formation between aluminum and indium. 図３５は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その３）である。FIG. 35 is a process diagram (part 3) for explaining a process of the method for producing the nanohole structure according to the invention. 図３６は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その４）である。FIG. 36 is a process diagram (part 4) for explaining a process of the method for producing the nanohole structure according to the invention. 図３７は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その５）である。FIG. 37 is a process diagram (part 5) for explaining a process of the method for producing the nanohole structure according to the invention. 図３８は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その６）である。FIG. 38 is a process diagram (part 6) for explaining a process of the method for producing the nanohole structure according to the invention. 図３９は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その１）である。FIG. 39 is a process diagram (part 1) for explaining a process of the method for producing the nanohole structure according to the invention. 図４０は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その２）である。FIG. 40 is a process diagram (part 2) for explaining a process of the method for producing the nanohole structure according to the invention. 図４１は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その３）である。FIG. 41 is a process diagram (part 3) for explaining a process of the method for producing the nanohole structure according to the invention. 図４２は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その４）である。FIG. 42 is a process diagram (part 4) for explaining a process of the method for producing the nanohole structure according to the invention. 図４３は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その５）である。FIG. 43 is a process diagram (part 5) for explaining a process of the method for producing the nanohole structure according to the invention. 図４４は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その６）である。FIG. 44 is a process diagram (No. 6) for describing a process of the method for producing the nanohole structure according to the present invention. 図４５は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その７）である。FIG. 45 is a process diagram (No. 7) for describing a process of the method for producing the nanohole structure according to the present invention. 図４６は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その１）である。FIG. 46 is a process diagram (part 1) for explaining a process of the method for producing the nanohole structure according to the invention. 図４７は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その２）である。FIG. 47 is a process diagram (part 2) for explaining a process of the method for producing the nanohole structure according to the invention. 図４８は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その３）である。FIG. 48 is a process diagram (part 3) for explaining a process of the method for producing the nanohole structure according to the invention. 図４９は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その４）である。FIG. 49 is a process diagram (part 4) for explaining a process of the method for producing the nanohole structure according to the invention. 図５０は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その５）である。FIG. 50 is a process diagram (part 5) for explaining a process of the method for producing the nanohole structure according to the invention. 図５１は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その６）である。FIG. 51 is a process diagram (part 6) for explaining a process of the method for producing the nanohole structure according to the invention. 図５２は、本発明のナノホール構造体を製造方法の工程を説明するための工程図（その７）である。FIG. 52 is a process diagram (part 7) for explaining a process of the method for producing the nanohole structure according to the present invention. 図５３は、リード状態でオフトラックさせながら信号振幅を測定した結果を示すグラフである。FIG. 53 is a graph showing the result of measuring the signal amplitude while off-tracking in the read state. 図５４は、本発明の磁気記録媒体と従来の磁気記録媒体とにおけるＳ／Ｎ比及びオーバーライト特性の比較実験データを示すグラフである。FIG. 54 is a graph showing comparative experimental data on the S / N ratio and overwrite characteristics between the magnetic recording medium of the present invention and a conventional magnetic recording medium.

符号の説明Explanation of symbols

１・・・・アルミニウム層
１ａ・・・合金（ナノホール形成用起点）
１ｂ・・・パターン（加熱前）
１ｃ・・・パターン（加熱後）
２・・・・ナノホール
２ａ・・・ナノホール形成用起点
５・・・・モールド
５ａ・・・パターン
６・・・・レジスト層
６ａ・・・パターン
８・・・・平滑基板
９・・・・パターン（Ｉｎ）
１０・・・・軟磁性下地層
１１・・・・基板
１５・・・・熱収縮フィルム
１５ａ・・・パターン
１６・・・・静電チャック付ヒーター
２０・・・・中間層（非磁性層）
３０・・・・記録層（強磁性層）
１００・・・書込兼読取用ヘッド（単磁極ヘッド）
１０２・・・主磁極
１０４・・・後半部
１１０・・・基板
１２０・・・下地電極層
１３０・・・陽極酸化アルミニウムナポア
１４０・・・強磁性層

1 .... Aluminum layer 1a ... Alloy (starting point for nanohole formation)
1b Pattern (before heating)
1c Pattern (after heating)
2 .... Nanohole 2a ... Starting point for nanohole formation 5 .... Mold 5a ... Pattern 6 .... Resist layer 6a ... Pattern 8 .... Smooth substrate 9 .... Pattern (In)
10 .... Soft magnetic underlayer 11 .... Substrate 15 .... Heat shrink film 15a ... Pattern 16 .... Heater with electrostatic chuck 20 .... Intermediate layer (nonmagnetic layer)
30 ... Recording layer (ferromagnetic layer)
100: Writing / reading head (single pole head)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 ... Main magnetic pole 104 ... Second half part 110 ... Substrate 120 ... Base electrode layer 130 ... Anodized aluminum napore 140 ... Ferromagnetic layer

Claims (5)

金属層上に、ブリネル硬度が該金属層の金属のブリネル硬度未満である導電性材料を配し、該導電性材料を用いてナノホール形成用起点を形成した後、前記金属層にナノホール形成処理を行うことを特徴とするナノホール構造体の製造方法。   A conductive material having a Brinell hardness less than the Brinell hardness of the metal of the metal layer is disposed on the metal layer, and after forming a nanohole formation starting point using the conductive material, a nanohole formation treatment is performed on the metal layer. The manufacturing method of the nanohole structure characterized by performing. ナノホール形成用起点が、導電性材料に形成した凹部である請求項１に記載のナノホール構造体の製造方法。   The method for producing a nanohole structure according to claim 1, wherein the starting point for forming the nanohole is a recess formed in the conductive material. ナノホール形成用起点が、導電性材料と金属層の金属との合金である請求項１に記載のナノホール構造体の製造方法。   The method for producing a nanohole structure according to claim 1, wherein the starting point for forming the nanohole is an alloy of a conductive material and a metal of a metal layer. 基板上に、請求項１から３のいずれかに記載のナノホール構造体の製造方法によりナノホール構造体を形成するナノホール構造体形成工程と、該ナノホール構造体におけるナノホールの内部に磁性材料を充填する磁性材料充填工程とを含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。   A nanohole structure forming step for forming a nanohole structure on a substrate by the method for producing a nanohole structure according to any one of claims 1 to 3, and a magnetic material for filling a magnetic material inside the nanohole in the nanohole structure A method for manufacturing a magnetic recording medium, comprising a material filling step. 請求項４に記載の磁気記録媒体の製造方法により得られ、基板上に形成されたナノホール構造体に複数形成されたナノホールの内部に磁性材料を有してなることを特徴とする磁気記録体。
A magnetic recording material obtained by the method for producing a magnetic recording medium according to claim 4, comprising a magnetic material inside a plurality of nanoholes formed in a nanohole structure formed on a substrate.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008165849A (en) * 2006-12-27 2008-07-17 Fujitsu Ltd Nano-structure forming method and magnetic disk manufacturing method
WO2008107991A1 (en) * 2007-03-08 2008-09-12 Fujitsu Limited Electromagnetic absorber
JP2013242961A (en) * 2007-11-23 2013-12-05 Seagate Technology Internatl Magnetic recording medium and manufacturing method thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008165849A (en) * 2006-12-27 2008-07-17 Fujitsu Ltd Nano-structure forming method and magnetic disk manufacturing method
WO2008107991A1 (en) * 2007-03-08 2008-09-12 Fujitsu Limited Electromagnetic absorber
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