JP5112486B2 - Method for manufacturing magnetic recording medium - Google Patents
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本発明は、磁気記録層表面にディスクリートトラックを有する磁気記録媒体の製造方法に係り、特に、ディスクリートトラック形状を転写する際にレジストとして使用される紫外線硬化性樹脂材料を用いた磁気記録媒体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a magnetic recording medium having a discrete track on the surface of a magnetic recording layer, and in particular, manufacturing of a magnetic recording medium using an ultraviolet curable resin material used as a resist when a discrete track shape is transferred. Regarding the method.
近年、様々な分野において、さらなる高密度化や高精度化のためにナノインプリント技術が注目されている。 In recent years, nanoimprint technology has attracted attention in various fields for further higher density and higher accuracy.
例えば、半導体や光学素子、磁気記録媒体などへの応用が検討されている。 For example, application to semiconductors, optical elements, magnetic recording media, and the like is being studied.
磁気記録媒体では、更なる高密度化に対応するために、隣接する記録トラックを溝または非磁性材料からなるガードバンドで分離し、隣接トラック間の磁気的干渉を低減するようにしたディスクリートトラック媒体が注目されている。 In a magnetic recording medium, a discrete track medium in which adjacent recording tracks are separated by a groove or a guard band made of a non-magnetic material to reduce magnetic interference between adjacent tracks in order to cope with higher density. Is attracting attention.
このようなディスクリートトラック媒体を製造する際に、スタンパを用いてナノインプリント技術を応用し、磁性層のディスクリートトラックパターンを形成することができる。インプリント法によって記録トラックのパターンとともにサーボ領域の信号に相当する磁性層のパターンも形成すれば、従来の磁気記録媒体の製造時に必要とされるサーボトラックを描画する工程をなくすことが可能となるので、コスト低減にもつながる。 When manufacturing such a discrete track medium, a nanoimprint technique can be applied using a stamper to form a discrete track pattern of the magnetic layer. If the magnetic layer pattern corresponding to the signal of the servo area is formed together with the recording track pattern by the imprint method, it is possible to eliminate the process of drawing the servo track which is necessary when manufacturing the conventional magnetic recording medium. Therefore, it leads to cost reduction.
このようなディスクリートトラックパターンを形成するプロセスとして、例えばＮｉスタンパーから、例えば高圧インプリント法または熱インプリント法によりレジストパターンを転写して製造するプロセスが用いることができる（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、このプロセスでは、Ｎｉスタンパーの寿命が短く大量生産には適していない。また、高データ密度化されトラックが微細になった際にはレジストパターンの転写が上手くいかなかった。 As a process for forming such a discrete track pattern, for example, a process of transferring a resist pattern from a Ni stamper by, for example, a high-pressure imprint method or a thermal imprint method can be used (see, for example, Patent Document 1). . However, this process has a short Ni stamper life and is not suitable for mass production. Also, when the data density was increased and the track became finer, the transfer of the resist pattern was not successful.
このようなことから、その他のナノインプリント技術として、光ナノインプリント法を用いることが注目されている。 For this reason, the use of the optical nanoimprint method has attracted attention as another nanoimprint technique.
光ナノインプリント法を用いてディスクリートトラック媒体上のレジストにパターンを転写するには、まず、Ｎｉスタンパー（マザースタンパー）から射出成形により樹脂スタンパーを複製し、その樹脂スタンパーと、レジストとして使用される未硬化の紫外線硬化性樹脂層とを真空貼り合わせに供する。この方法がコスト低減可能で、微細化にも適していることがわかった。 To transfer a pattern to a resist on a discrete track medium using the optical nanoimprint method, first, a resin stamper is duplicated by injection molding from a Ni stamper (mother stamper), and the resin stamper and uncured used as a resist. The UV curable resin layer is subjected to vacuum bonding. It was found that this method can reduce the cost and is suitable for miniaturization.
ここで、上記ディスクリートトラック媒体に転写するための紫外線硬化性樹脂に求められる特性としては、媒体上への塗布性、粘度、硬化性、樹脂スタンパーからの剥離性、及び硬化収縮性に加えて、転写したパターンを加工するためのエッチング耐性があげられる。 Here, as the characteristics required for the ultraviolet curable resin for transferring to the discrete track medium, in addition to the applicability on the medium, viscosity, curability, peelability from the resin stamper, and cure shrinkage, The etching resistance for processing the transferred pattern is raised.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、良好なパターン転写を行うことが可能なパターン転写用紫外線硬化性樹脂材料を用いた磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for producing a magnetic recording medium using an ultraviolet curable resin material for pattern transfer capable of performing good pattern transfer.
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、真空下で、データ領域、サーボ領域を含む磁気記録媒体の磁気記録層表面と、樹脂スタンパの凹凸パターン面とを、２−メチルー２ーアダマンチルアクリレート、２-エチルー２-アダマンチルアクリレート、及び１，３−アダマンタンジメタノールジアクリレートからなる群から選択される少なくとも１種のアダマンチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、多官能アクリレート、及び重合開始剤を含有する未硬化のパターン転写用紫外線硬化性樹脂材料の塗布層を介して貼り合わせ、
該未硬化の紫外線硬化性樹脂材料の塗布層に紫外線を照射して、硬化せしめ、
該樹脂スタンパを剥離して、前記磁気記録媒体の片面上に凹凸パターンが転写され、硬化された紫外線硬化性樹脂材料層を形成し、
硬化された紫外線硬化性樹脂材料層をマスクとしてドライエッチングを行い、磁気記録層表面に、凹凸パターンを形成することを特徴とする。
The method for producing a magnetic recording medium of the present invention comprises, under vacuum, a magnetic recording layer surface of a magnetic recording medium including a data area and a servo area, and a concavo-convex pattern surface of a resin stamper, and 2-methyl-2-adamantyl acrylate, 2 Uncured containing at least one adamantyl acrylate, isobornyl acrylate, polyfunctional acrylate, and polymerization initiator selected from the group consisting of 2-ethyl-2-adamantyl acrylate and 1,3-adamantane dimethanol diacrylate Bonding via an application layer of UV curable resin material for pattern transfer,
The coating layer of the uncured ultraviolet curable resin material is irradiated with ultraviolet rays to be cured,
The resin stamper is peeled off, and a concavo-convex pattern is transferred onto one side of the magnetic recording medium to form a cured ultraviolet curable resin material layer,
Dry etching is performed using the cured ultraviolet curable resin material layer as a mask to form a concavo-convex pattern on the surface of the magnetic recording layer.
本発明を用いると、磁気記録媒体の製造方法において良好なパターン転写を行うことが可能となる。 By using the present invention, it is possible to perform good pattern transfer in a method for manufacturing a magnetic recording medium.
本発明の第１の態様に係るパターン転写用紫外線硬化性樹脂材料は、下記式（１）で表されるイソボルニルアクリレート、多官能アクリレート、アダマンチルアクリレート及び重合開始剤を含有する。
アダマンチルアクリレートは、下記式（２）で表される２−メチルー２ーアダマンチルアクリレート、下記式（３）で表される２-エチルー２-アダマンチルアクリレート、及び下記式（４）で表される１，３−アダマンタンジメタノールジアクリレートからなる群から選択される少なくとも１つである。
本発明によれば、イソボルニルアクリレート、多官能アクリレート、所定のアダマンチルアクリレート及び重合開始剤を含有するパターン転写用紫外線硬化性樹脂材料を用いることにより、紫外線による硬化性、及び硬化後の剥離性を損なうことなく、エッチング耐性を向上することが出来る。このため、このパターン転写用紫外線硬化性樹脂材料を用いると、スタンパから精度の良いパターン転写を行うことが出来る。 According to the present invention, by using an ultraviolet curable resin material for pattern transfer containing isobornyl acrylate, polyfunctional acrylate, a predetermined adamantyl acrylate, and a polymerization initiator, the curability by ultraviolet rays, and the peelability after curing. Etching resistance can be improved without impairing the thickness. For this reason, when this pattern transfer ultraviolet curable resin material is used, pattern transfer with high accuracy can be performed from the stamper.
イソボルニルアクリレートは、９ＣＰと比較的低粘度で、ガラス転移点Ｔｇが比較的高い。また、脂環式構造を有することから、耐エッチング性が高い。このイソボルニルアクリレートと重合開始剤の二成分からなる材料をパターン転写用紫外線硬化性樹脂材料として使用した場合、硬化後の膜の硬さが不十分であった。また、単官能モノマー、２官能モノマーとイソボルニルアクリレートの組み合わせでも同様であり、３官能モノマーとの組み合わせで耐エッチング性が良好なまま、硬化後の膜の硬さも十分となった。３官能モノマーより大きい多官能モノマーの場合、粘度が高い傾向がある。 Isobornyl acrylate has a relatively low viscosity of 9 CP and a relatively high glass transition point Tg. Moreover, since it has an alicyclic structure, etching resistance is high. When a material composed of two components, isobornyl acrylate and a polymerization initiator, was used as an ultraviolet curable resin material for pattern transfer, the hardness of the cured film was insufficient. The same applies to a combination of a monofunctional monomer, a bifunctional monomer, and isobornyl acrylate, and the combination of the trifunctional monomer provided satisfactory etching resistance while maintaining good etching resistance. In the case of a polyfunctional monomer larger than a trifunctional monomer, the viscosity tends to be high.
また、イソボルニルアクリレートは脂環式構造を有し、ガラス転移温度Tgも高いためエッチング耐性が良好である。しかしながら、硬化後の硬度が高く硬くなりやすい、表面張力が高くないなどにより樹脂スタンパーからの剥離性が良好となりにくい傾向がある。 In addition, isobornyl acrylate has an alicyclic structure and has a high glass transition temperature Tg, and therefore has good etching resistance. However, there is a tendency that the releasability from the resin stamper does not easily become good due to the high hardness after curing, which tends to become hard, and the surface tension is not high.
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、真空下で、データ領域、サーボ領域を含む磁気記録媒体の磁気記録層表面と、樹脂スタンパの凹凸パターン面とを、未硬化のパターン転写用紫外線硬化性樹脂材料の塗布層を介して貼り合わせ、
未硬化の紫外線硬化性樹脂材料の塗布層に紫外線を照射して、硬化せしめ、
樹脂スタンパを剥離して、前記磁気記録媒体の片面上に凹凸パターンが転写され、硬化された紫外線硬化性樹脂材料層を形成し、
硬化された紫外線硬化性樹脂材料層をマスクとしてドライエッチングを行い、磁気記録層表面に、凹凸パターンを形成する方法であって、
パターン転写用紫外線硬化性樹脂材料がイソボルニルアクリレート、多官能アクリレート、所定のアダマンチルアクリレート及び重合開始剤を含有する。
The method for producing a magnetic recording medium of the present invention is a method for producing an uncured UV curable pattern transfer material by applying an uncured pattern transfer surface of a magnetic recording layer of a magnetic recording medium including a data area and a servo area and an uneven pattern surface of a resin stamper under vacuum. Bonding through the resin material coating layer,
Irradiate UV to the coating layer of uncured UV curable resin material to cure,
The resin stamper is peeled off, and a concavo-convex pattern is transferred onto one side of the magnetic recording medium to form a cured ultraviolet curable resin material layer.
It is a method of performing a dry etching using a cured ultraviolet curable resin material layer as a mask and forming a concavo-convex pattern on the surface of the magnetic recording layer,
The UV curable resin material for pattern transfer contains isobornyl acrylate, polyfunctional acrylate, predetermined adamantyl acrylate, and a polymerization initiator.
本発明のパターン転写用紫外線硬化性樹脂材料には、必要に応じて上記アクリレート及び重合開始剤の他に、接着剤などの添加物を１重量％以下で混合することができる。 In the ultraviolet curable resin material for pattern transfer of the present invention, an additive such as an adhesive can be mixed at 1% by weight or less in addition to the acrylate and the polymerization initiator, if necessary.
本発明のパターン転写用紫外線硬化性樹脂材料は、２５℃で９ないし１５ｃｐの粘度を有することが好ましい。 The UV curable resin material for pattern transfer of the present invention preferably has a viscosity of 9 to 15 cp at 25 ° C.
モノマー、オリゴマー、重合開始剤から構成され、溶媒を含まない紫外線硬化性樹脂材料を使用すると、ドライエッチング加工時のＡｒミリングでのエッチング率が高く、ドライエッチング加工後に溝幅が広がってしまい、細い溝幅の形成が難しくなる傾向がある。 Using UV curable resin materials that are composed of monomers, oligomers, and polymerization initiators and that do not contain solvents, the etching rate in Ar milling during dry etching processing is high, and the groove width increases after dry etching processing. It tends to be difficult to form the groove width.
また、ドライエッチング耐性が悪化する原因は分子量の大きいオリゴマーであると考えられる。 Moreover, it is considered that the cause of deterioration in dry etching resistance is an oligomer having a large molecular weight.
このため、本発明の第１の態様に係る紫外線硬化性樹脂材料においては、所定の複数種類のモノマーと重合開始剤から構成され、オリゴマー及び溶媒を含まない紫外線硬化性樹脂材料の使用を検討した。 Therefore, in the ultraviolet curable resin material according to the first aspect of the present invention, the use of an ultraviolet curable resin material composed of a predetermined plurality of types of monomers and a polymerization initiator and not including an oligomer and a solvent was examined. .
また、本発明における紫外線硬化性樹脂材料はラジカル重合系材料とし、モノマーがメタクリレートであると光重合反応が遅いため、本発明ではアクリレートを使用する。 Further, the ultraviolet curable resin material in the present invention is a radical polymerization material, and when the monomer is methacrylate, the photopolymerization reaction is slow, and therefore, acrylate is used in the present invention.
それぞれの含有量はイソボルニルアクリレートが70重量%以上95重量%以下、多官能アクリレートが1重量%以上30重量%以下、アダマンチルアクリレートが1重量%以上30重量%以下、重合開始剤が0.5重量%以上6重量%以下とすることが出来る。このような含有量である紫外線硬化性樹脂は、その粘度、剥離性、硬化性、塗布膜の膜厚、及びエッチングレートがより良好となる。 Each content is 70% to 95% by weight of isobornyl acrylate, 1% to 30% by weight of polyfunctional acrylate, 1% to 30% by weight of adamantyl acrylate, 0.5% of polymerization initiator % Or more and 6% by weight or less. The ultraviolet curable resin having such a content has a better viscosity, peelability, curability, coating film thickness, and etching rate.
本発明に使用される多官能アクリレートとしては2官能、3官能、4官能以上のものがある。 The polyfunctional acrylate used in the present invention includes bifunctional, trifunctional and tetrafunctional or higher functional acrylates.
2官能アクリレートとしては、例えば
1,3-ブチレングリコールジアクリレート
1，4−ブタンジオールジアクリレート
ジエチレングリコールジアクリレート
1,６−ヘキサンジオールジアクリレート
ネオペンチルグリコールジアクリレート
ポリエチレングリコール（２００）ジアクリレート
テトラエチレングリコールジアクリレート
トリエチレングリコールジアクリレート
トリプロピレングリコールジアクリレート
ポリエチレングリコール（４００）ジアクリレート
エトキシ化（３）ビスフェノールＡジアクリレート
シクロヘキサンジメタノールジアクリレート
ジプロピレングリコールジアクリレート
アクリレートエステル（ジオキサングリコールジアクリレート）
アルコキシ化ヘキサンジオールジアクリレート
アルコキシ化シクロヘキサンジメタノールジアクリレート
エトキシ化（４）ビスフェノールＡジアクリレート
エトキシ化（１０）ビスフェノールＡジアクリレート
ポリエチレングリコール（６００）ジアクリレート
トリシクロデカンジメタノールジアクリレート
プロポキシ化（２）ネオペンチルグリコールジアクリレート
エトキシ化（３０）ビスフェノールＡジアクリレート
アルコキシ化ネオペンチルグリコールジアクリレート
などが挙げられる。
Examples of bifunctional acrylates include:
1,3-butylene glycol diacrylate
1,4-butanediol diacrylate diethylene glycol diacrylate
1,6-hexanediol diacrylate neopentyl glycol diacrylate polyethylene glycol (200) diacrylate tetraethylene glycol diacrylate triethylene glycol diacrylate tripropylene glycol diacrylate polyethylene glycol (400) diacrylate ethoxylated (3) bisphenol A di Acrylate cyclohexanedimethanol diacrylate dipropylene glycol diacrylate acrylate ester (dioxane glycol diacrylate)
Alkoxylated hexanediol diacrylate alkoxylated cyclohexane dimethanol diacrylate ethoxylated (4) bisphenol A diacrylate ethoxylated (10) bisphenol A diacrylate polyethylene glycol (600) diacrylate tricyclodecane dimethanol diacrylate propoxylated (2) Neopentyl glycol diacrylate ethoxylated (30) bisphenol A diacrylate alkoxylated neopentyl glycol diacrylate and the like.
3官能アクリレートとしては、たとえば
トリメチロールプロパントリアクリレート
トリメチロールプロパンPO変性トリアクリレート
（PO(プロポキシ基)の数：2,3,4,6）
トリメチロールプロパンEO変性トリアクリレート
（EO(エトキシ基)の数：3,6,9,15,20）
トリス（2−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート
ペンタエリスリトールトリアクリレート
ペンタエリスリトールEO変性トリアクリレート
EO変性グリセリントリアクリレート
プロポキシ化（３）グリセリルトリアクリレート
高プロポキシ化（５．５）グリセリルトリアクリレート
トリスアクリロイルオキシエチルフォスフェート
ε-カプロラクトン変性トリス（アクロキシエチル）イソシアヌレート
を用いることができる。
As trifunctional acrylate, for example, trimethylolpropane triacrylate trimethylolpropane PO-modified triacrylate (number of PO (propoxy group): 2,3,4,6)
Trimethylolpropane EO-modified triacrylate (number of EO (ethoxy group): 3, 6, 9, 15, 20)
Tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate triacrylate pentaerythritol triacrylate pentaerythritol EO modified triacrylate
EO-modified glycerin triacrylate propoxylated (3) glyceryl triacrylate highly propoxylated (5.5) glyceryl triacrylate trisacryloyloxyethyl phosphate ε-caprolactone modified tris (acryloxyethyl) isocyanurate can be used.
4官能以上のアクリレートとしては、例えば
トリスアクリロイルオキシエチルフォスフェート
ペンタエリスリトールテトラアクリレート
ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート
エトキシ化（４）ペンタエリスリトールテトラアクリレート
ジペンタエリスリトールペンタアクリレート
などを用いることができる。
Examples of the tetra- or higher functional acrylate include trisacryloyloxyethyl phosphate pentaerythritol tetraacrylate ditrimethylolpropane tetraacrylate ethoxylated (4) pentaerythritol tetraacrylate dipentaerythritol pentaacrylate.
本発明に使用される重合開始剤としては、
アルキルフェノン系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤、チタノセン系重合開始剤、オキシムエステル系光重合開始剤、オキシムエステル酢酸エステル系光重合開始剤などがあげられる。
As a polymerization initiator used in the present invention,
Examples thereof include alkylphenone photopolymerization initiators, acyl phosphine oxide polymerization initiators, titanocene polymerization initiators, oxime ester photopolymerization initiators, and oxime ester acetate photopolymerization initiators.
上記重合開始剤の具体的な例として、
2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製IRGACURE651）
1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニルーケトン（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製IRGACURE184）
2−ヒドロキシー2−メチルー1−フェニループロパン−1−オン（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製DAROCUR1173）
その他、IRGACURE2959, IRGACURE127, IRGACURE907, IRGACURE369, IRGACURE379, DAROCUR TPO, IRGACURE819, IRGACURE784, IRGACURE OXE01, IRGACURE OXE02, IRGACURE754（すべてチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）
が挙げられる。
As a specific example of the polymerization initiator,
2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (IRGACURE651 manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (IRGACURE184 manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one (DAROCUR1173 manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
IRGACURE2959, IRGACURE127, IRGACURE907, IRGACURE369, IRGACURE379, DAROCUR TPO, IRGACURE819, IRGACURE784, IRGACURE OXE01, IRGACURE OXE02, IRGACURE754 (all manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
Is mentioned.
重合開始剤は、ＵＶ照射に用いるランプの波長によって最適なものを選ぶことができる。 The optimum polymerization initiator can be selected depending on the wavelength of the lamp used for UV irradiation.
ＵＶ照射に用いるランプとしては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンフラッシュランプなどを使用することができる。 As a lamp used for UV irradiation, a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon flash lamp, or the like can be used.
アダマンチル基を持つアクリレート、いわゆるアダマンチルアクリレートは、脂環式構造をもつことから、耐エッチング性が高い。さらに、イソボルニルアクリレートよりも高Tgであり耐熱性に優れている。しかしながら通常、常温にて固体となるものが多いため紫外線硬化性樹脂材料の成分としては使用できないものとなっていた。しかしながら、下記３種類のアダマンチルアクリレートは常温で液体であり、かつ、粘度も１００〜１４０CPであることから、本発明の紫外線硬化性樹脂材料として使用可能である。 An acrylate having an adamantyl group, so-called adamantyl acrylate, has an alicyclic structure and thus has high etching resistance. Furthermore, it has a higher Tg and better heat resistance than isobornyl acrylate. However, since many of them are usually solid at room temperature, they cannot be used as components of ultraviolet curable resin materials. However, since the following three types of adamantyl acrylate are liquid at room temperature and have a viscosity of 100 to 140 CP, they can be used as the ultraviolet curable resin material of the present invention.
２−メチルー２ーアダマンチルアクリレート
２-エチルー２-アダマンチルアクリレート
１，３−アダマンタンジメタノールジアクリレート
また、本発明の第２の態様に係る紫外線硬化性樹脂材料は、紫外線硬化性樹脂を有機溶媒に溶かしもので、アダマンチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、多官能アクリレートからなる群から選択される少なくとも１種のアクリレートと、重合開始剤と、フッ素系アルコールを含有する。このアダマンチルアクリレートは、２−メチルー２ーアダマンチルアクリレート、２-エチルー２-アダマンチルアクリレート、及び１，３−アダマンタンジメタノールジアクリレートからなる群から選択される少なくとも１種である。
2-methyl-2-adamantyl acrylate 2-ethyl-2-
紫外線硬化性樹脂を有機溶媒に溶かすと、その粘度を下げることが容易にできること、スピン塗布時に溶媒が揮発することによりスピン条件による膜厚制御が実施しやすく、内周から外周の膜厚均一性が良好である。 Dissolving UV curable resin in an organic solvent makes it easy to lower the viscosity. Evaporation of the solvent during spin coating makes it easy to control the film thickness according to the spin conditions. Is good.
以下、図面を参照し、本発明に用いられるパターン転写方法を図１（ａ）〜（ｄ）を参照して概略的に説明する。 Hereinafter, a pattern transfer method used in the present invention will be schematically described with reference to FIGS. 1 (a) to 1 (d) with reference to the drawings.
これらの図は媒体基板の片面にパターンを転写する場合を示している。図１（ａ）に示すように、スピナー４１に媒体基板５１を設置する。図１（ｂ）に示すように、スピナー４１とともに媒体基板５１をスピンさせながら、ディスペンサー４２から紫外線硬化性樹脂（２Ｐ樹脂）を滴下してスピン塗布する。図１（ｃ）に示すように、真空チャンバー８１内において、真空下で、磁気記録媒体５１の片面と透明スタンパ７１のパターン面とを２Ｐ樹脂層（図示せず）を介して貼り合わせる。図１（ｄ）に示すように、大気圧下でＵＶ光源４３から透明スタンパ７１を通してＵＶを照射して２Ｐ樹脂層を硬化させる。図１（ｄ）の後に、透明スタンパ７１を剥離する。
These drawings show a case where a pattern is transferred to one side of a medium substrate. As shown in FIG. 1A, a
本発明に使用可能な磁気ディスク基板としては、たとえばガラス基板、Ａｌ系合金基板、セラミック基板、カーボン基板、酸化表面を有するＳｉ単結晶基板、およびこれらの基板の表面にＮｉＰ層を形成したものなどを用いることができる。ガラス基板には、アモルファスガラスまたは結晶化ガラスを用いることができる。アモルファスガラスとしては、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスなどがある。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスなどがある。セラミック基板としては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、これらの焼結体を繊維強化したものなどを用いることができる。基板の表面にＮｉＰ層を形成するには、メッキやスパッタリングが用いられる。 Examples of the magnetic disk substrate that can be used in the present invention include a glass substrate, an Al-based alloy substrate, a ceramic substrate, a carbon substrate, a Si single crystal substrate having an oxidized surface, and a NiP layer formed on the surface of these substrates. Can be used. Amorphous glass or crystallized glass can be used for the glass substrate. Examples of the amorphous glass include soda lime glass and aluminosilicate glass. Examples of crystallized glass include lithium-based crystallized glass. As the ceramic substrate, a sintered body mainly composed of aluminum oxide, aluminum nitride, silicon nitride or the like, or a fiber reinforced one of these sintered bodies can be used. To form the NiP layer on the surface of the substrate, plating or sputtering is used.
垂直磁気記録媒体を作製する場合には、基板上に軟磁性下地層（ＳＵＬ）介して垂直磁気記録層を設けたいわゆる垂直二層媒体とすることができる。垂直二層媒体の軟磁性下地層は、記録磁極からの記録磁界を通過させ、記録磁極の近傍に配置されたリターンヨークへ記録磁界を還流させるために設けられている。すなわち、軟磁性下地層は記録ヘッドの機能の一部を担っており、記録層に急峻な垂直磁界を印加して、記録効率を向上させる役目を果たす。 When a perpendicular magnetic recording medium is manufactured, a so-called perpendicular double-layer medium in which a perpendicular magnetic recording layer is provided on a substrate via a soft magnetic underlayer (SUL) can be used. The soft magnetic underlayer of the perpendicular double-layer medium is provided in order to pass the recording magnetic field from the recording magnetic pole and to return the recording magnetic field to the return yoke disposed in the vicinity of the recording magnetic pole. That is, the soft magnetic underlayer plays a part of the function of the recording head and plays a role of improving the recording efficiency by applying a steep vertical magnetic field to the recording layer.
本発明に使用可能な軟磁性下地層としては、例えばＦｅ、ＮｉおよびＣｏのうち少なくとも１種を含む高透磁率材料が挙げられる。このような材料として、ＦｅＣｏ系合金たとえばＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど、ＦｅＮｉ系合金たとえばＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど、ＦｅＡｌ系およびＦｅＳｉ系合金たとえばＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど、ＦｅＴａ系合金たとえばＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど、ＦｅＺｒ系合金たとえばＦｅＺｒＮなどが挙げられる。 Examples of the soft magnetic underlayer that can be used in the present invention include a high magnetic permeability material containing at least one of Fe, Ni, and Co. Such materials include FeCo alloys such as FeCo and FeCoV, FeNi alloys such as FeNi, FeNiMo, FeNiCr and FeNiSi, FeAl alloys and FeSi alloys such as FeAl, FeAlSi, FeAlSiCr, FeAlSiTiRu, FeAlO, and FeTa alloys such as Examples thereof include FeZr alloys such as FeTa, FeTaC, and FeTaN, such as FeZrN.
軟磁性下地層として、Ｆｅを６０原子％以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮなどの微結晶構造、または微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を有する材料を用いることもできる。 As the soft magnetic underlayer, a material having a fine crystal structure such as FeAlO, FeMgO, FeTaN, FeZrN or the like containing 60 atomic% or more of Fe, or a granular structure in which fine crystal particles are dispersed in a matrix can be used.
軟磁性下地層の他の材料として、Ｃｏと、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、ＴｉおよびＹのうち少なくとも１種とを含有するＣｏ合金を用いることもできる。Ｃｏは、好ましくは８０原子％以上含まれる。このようなＣｏ合金をスパッタリングにより成膜した場合にはアモルファス層が形成されやすい。アモルファス軟磁性材料は、結晶磁気異方性、結晶欠陥および粒界がないため、非常に優れた軟磁性を示す。また、アモルファス軟磁性材料を用いることにより、媒体の低ノイズ化を図ることができる。好適なアモルファス軟磁性材料としては、たとえばＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、及びＣｏＺｒＴａ系合金などを挙げることができる。 As another material of the soft magnetic underlayer, a Co alloy containing Co and at least one of Zr, Hf, Nb, Ta, Ti, and Y can be used. Co is preferably contained at 80 atomic% or more. When such a Co alloy is formed by sputtering, an amorphous layer is easily formed. Amorphous soft magnetic materials do not have magnetocrystalline anisotropy, crystal defects, and grain boundaries, and thus exhibit very excellent soft magnetism. Further, by using an amorphous soft magnetic material, it is possible to reduce the noise of the medium. Suitable examples of the amorphous soft magnetic material include CoZr, CoZrNb, and CoZrTa-based alloys.
軟磁性下地層の下に、軟磁性下地層の結晶性の向上あるいは基板との密着性の向上のためにさらに下地層を設けることができる。下地層材料としては、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｔ、もしくはこれらを含む合金、またはこれらの酸化物、窒化物を用いることができる。 Under the soft magnetic underlayer, an underlayer can be further provided in order to improve the crystallinity of the soft magnetic underlayer or the adhesion to the substrate. As the underlayer material, Ti, Ta, W, Cr, Pt, alloys containing these, or oxides or nitrides thereof can be used.
軟磁性下地層と垂直磁気記録層との間に、非磁性体からなる中間層を設けることができる。中間層の役割は、軟磁性下地層と記録層との交換結合相互作用を遮断すること、および記録層の結晶性を制御することである。中間層材料としては、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｓｉ、もしくはこれらを含む合金、またはこれらの酸化物、窒化物を用いることができる。 An intermediate layer made of a non-magnetic material can be provided between the soft magnetic underlayer and the perpendicular magnetic recording layer. The role of the intermediate layer is to block the exchange coupling interaction between the soft magnetic underlayer and the recording layer and to control the crystallinity of the recording layer. As the intermediate layer material, Ru, Pt, Pd, W, Ti, Ta, Cr, Si, an alloy containing these, or an oxide or nitride thereof can be used.
スパイクノイズ防止のために軟磁性下地層を複数の層に分け、厚さ０．５〜１．５ｎｍのＲｕを挟んで反強磁性結合させることができる。また、軟磁性層と、ＣｏＣｒＰｔ、ＳｍＣｏ、ＦｅＰｔなどの面内異方性を持った硬磁性膜またはＩｒＭｎ、ＰｔＭｎなどの反強磁性体からなるピニング層とを交換結合させることができる。この場合、交換結合力を制御するために、Ｒｕ層の上下に、磁性層たとえばＣｏ、または非磁性層たとえばＰｔを積層することができる。 In order to prevent spike noise, the soft magnetic underlayer can be divided into a plurality of layers and antiferromagnetically coupled by sandwiching Ru having a thickness of 0.5 to 1.5 nm. Further, the soft magnetic layer can be exchange-coupled with a hard magnetic film having in-plane anisotropy such as CoCrPt, SmCo, or FePt or a pinning layer made of an antiferromagnetic material such as IrMn or PtMn. In this case, in order to control the exchange coupling force, a magnetic layer such as Co or a nonmagnetic layer such as Pt can be stacked on and under the Ru layer.
本発明に使用可能な垂直磁気記録層には、たとえば、Ｃｏを主成分とし、少なくともＰｔを含み、必要に応じてＣｒを含み、さらに酸化物（たとえば酸化シリコン、酸化チタン）を含む材料が用いることができる。垂直磁気記録層中では、磁性結晶粒子が柱状構造をなしていることが好ましい。このような構造を有する垂直磁気記録層では、磁性結晶粒子の配向性および結晶性が良好であり、結果として高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）を得ることができる。上記のような構造を得るためには、酸化物の量が重要になる。酸化物の含有量は、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｒの総量に対して、３ｍｏｌ％以上１２ｍｏｌ％以下にすることができる、さらには、５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下にすることができる。垂直磁気記録層中の酸化物の含有量が上記の範囲であれば、磁性粒子の周りに酸化物が析出し、磁性粒子を孤立化および微細化させることができる。酸化物の含有量が上記範囲を超える場合、酸化物が磁性粒子中に残留し、磁性粒子の配向性、結晶性を損ね、さらには磁性粒子の上下に酸化物が析出し、結果として磁性粒子が垂直磁気記録層を上下に貫いた柱状構造が形成されない傾向がある。一方、酸化物の含有量が上記範囲未満である場合、磁性粒子の孤立化および微細化が不十分となり、結果として記録再生時におけるノイズが増大し、高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が得られない傾向がある。 For the perpendicular magnetic recording layer that can be used in the present invention, for example, a material containing Co as a main component, containing at least Pt, optionally containing Cr, and further containing an oxide (for example, silicon oxide or titanium oxide) is used. be able to. In the perpendicular magnetic recording layer, the magnetic crystal grains preferably have a columnar structure. In the perpendicular magnetic recording layer having such a structure, the orientation and crystallinity of the magnetic crystal grains are good, and as a result, a signal / noise ratio (S / N ratio) suitable for high-density recording can be obtained. In order to obtain the above structure, the amount of oxide is important. The content of the oxide can be 3 mol% or more and 12 mol% or less, and further can be 5 mol% or more and 10 mol% or less with respect to the total amount of Co, Pt, and Cr. When the content of the oxide in the perpendicular magnetic recording layer is in the above range, the oxide is precipitated around the magnetic particles, and the magnetic particles can be isolated and refined. When the content of the oxide exceeds the above range, the oxide remains in the magnetic particles, the orientation and crystallinity of the magnetic particles are impaired, and further, oxides are deposited above and below the magnetic particles. As a result, the magnetic particles However, there is a tendency that a columnar structure penetrating the perpendicular magnetic recording layer vertically is not formed. On the other hand, when the oxide content is less than the above range, isolation and miniaturization of the magnetic particles are insufficient, resulting in an increase in noise during recording and reproduction, and a signal / noise ratio suitable for high density recording ( (S / N ratio) tends not to be obtained.
垂直磁気記録層のＰｔの含有量は、１０原子％以上２５原子％以下にすることができる。Ｐｔ含有量が上記範囲であると、垂直磁気記録層に必要な一軸磁気異方性定数Ｋｕが得られ、さらに磁性粒子の結晶性、配向性が良好になり、結果として高密度記録に適した熱揺らぎ特性、記録再生特性が得られる。Ｐｔ含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子中にｆｃｃ構造の層が形成され、結晶性、配向性が損なわれるおそれがある。一方、Ｐｔ含有量が上記範囲未満である場合、高密度記録に適したＫｕしたがって熱揺らぎ特性が得られない傾向がある。 The content of Pt in the perpendicular magnetic recording layer can be 10 atomic% or more and 25 atomic% or less. When the Pt content is in the above range, the uniaxial magnetic anisotropy constant Ku necessary for the perpendicular magnetic recording layer can be obtained, and the crystallinity and orientation of the magnetic particles are improved, which is suitable for high density recording as a result. Thermal fluctuation characteristics and recording / reproduction characteristics can be obtained. When the Pt content exceeds the above range, a layer having an fcc structure is formed in the magnetic particles, and the crystallinity and orientation may be impaired. On the other hand, when the Pt content is less than the above range, there is a tendency that Ku suitable for high-density recording, and hence thermal fluctuation characteristics, cannot be obtained.
垂直磁気記録層のＣｒの含有量は、０原子％以上１６原子％以下が好ましく、１０原子％以上１４原子％以下がより好ましい。Ｃｒ含有量が上記範囲であると、磁性粒子の一軸磁気異方性定数Ｋｕを下げることなく高い磁化を維持でき、結果として高密度記録に適した記録再生特性と十分な熱揺らぎ特性が得られる。Ｃｒ含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子のＫｕが小さくなるため熱揺らぎ特性が悪化し、かつ磁性粒子の結晶性、配向性が悪化し、結果として記録再生特性が悪くなる傾向がある。 The Cr content in the perpendicular magnetic recording layer is preferably 0 atomic% or more and 16 atomic% or less, and more preferably 10 atomic% or more and 14 atomic% or less. When the Cr content is in the above range, high magnetization can be maintained without lowering the uniaxial magnetic anisotropy constant Ku of the magnetic particles, and as a result, recording / reproducing characteristics suitable for high-density recording and sufficient thermal fluctuation characteristics can be obtained. . When the Cr content exceeds the above range, Ku of the magnetic particles is reduced, so that the thermal fluctuation characteristics are deteriorated, and the crystallinity and orientation of the magnetic particles are deteriorated. As a result, the recording / reproducing characteristics tend to be deteriorated. .
垂直磁気記録層は、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｒ、酸化物に加えて、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅから選ばれる１種類以上の添加元素を含むことができる。これらの添加元素を含むことにより、磁性粒子の微細化を促進するか、または結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性を得ることができる。これらの添加元素の合計含有量は、８原子％以下にすることができる。８原子％を超えた場合、磁性粒子中にｈｃｐ相以外の相が形成されるため、磁性粒子の結晶性、配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性が得られない傾向がある。 The perpendicular magnetic recording layer contains one or more additional elements selected from B, Ta, Mo, Cu, Nd, W, Nb, Sm, Tb, Ru, and Re in addition to Co, Pt, Cr, and oxide. be able to. By including these additive elements, it is possible to promote miniaturization of magnetic particles or improve crystallinity and orientation, and to obtain recording / reproduction characteristics and thermal fluctuation characteristics suitable for higher density recording. it can. The total content of these additive elements can be 8 atomic% or less. If it exceeds 8 atomic%, a phase other than the hcp phase is formed in the magnetic particles, so that the crystallinity and orientation of the magnetic particles are disturbed. As a result, recording / reproducing characteristics and thermal fluctuation characteristics suitable for high-density recording are obtained. There is a tendency not to be obtained.
垂直磁気記録層の他の材料としては、ＣｏＰｔ系合金、ＣｏＣｒ系合金、ＣｏＰｔＣｒ系合金、ＣｏＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＣｏＰｔＳｉ、ＣｏＰｔＣｒＳｉが挙げられる。垂直磁気記録層に、Ｐｔ、Ｐｄ、ＲｈおよびＲｕからなる群より選択される少なくとも一種を主成分とする合金と、Ｃｏとの多層膜を用いることもできる。また、これらの多層膜の各層に、Ｃｒ、ＢまたはＯを添加した、ＣｏＣｒ／ＰｔＣｒ、ＣｏＢ／ＰｄＢ、ＣｏＯ／ＲｈＯなどの多層膜を用いることもできる。 Other materials for the perpendicular magnetic recording layer include CoPt alloys, CoCr alloys, CoPtCr alloys, CoPtO, CoPtCrO, CoPtSi, and CoPtCrSi. For the perpendicular magnetic recording layer, a multilayer film of Co and an alloy mainly composed of at least one selected from the group consisting of Pt, Pd, Rh, and Ru can be used. In addition, a multilayer film such as CoCr / PtCr, CoB / PdB, or CoO / RhO to which Cr, B, or O is added can be used for each layer of these multilayer films.
垂直磁気記録層の厚さは、５〜６０ｎｍにすることができる、さらには１０〜４０ｎｍにすることができる。この範囲の厚さを有する垂直磁気記録層は高記録密度に適している。垂直磁気記録層の厚さが５ｎｍ未満であると、再生出力が低過ぎてノイズ成分の方が高くなる傾向がある。一方、垂直磁気記録層の厚さが４０ｎｍを超えると、再生出力が高過ぎて波形を歪ませる傾向がある。垂直磁気記録層の保磁力は、２３７０００Ａ／ｍ（３０００Ｏｅ）以上にすることができる。保磁力が２３７０００Ａ／ｍ（３０００Ｏｅ）未満であると、熱揺らぎ耐性が劣る傾向がある。垂直磁気記録層の垂直角型比は、０．８以上にすることができる。垂直角型比が０．８未満であると、熱揺らぎ耐性に劣る傾向がある。 The thickness of the perpendicular magnetic recording layer can be 5 to 60 nm, and further can be 10 to 40 nm. A perpendicular magnetic recording layer having a thickness in this range is suitable for high recording density. If the thickness of the perpendicular magnetic recording layer is less than 5 nm, the reproduction output tends to be too low and the noise component tends to be higher. On the other hand, if the thickness of the perpendicular magnetic recording layer exceeds 40 nm, the reproduction output tends to be too high and the waveform tends to be distorted. The coercive force of the perpendicular magnetic recording layer can be 237000 A / m (3000 Oe) or more. When the coercive force is less than 237000 A / m (3000 Oe), the thermal fluctuation resistance tends to be inferior. The perpendicular squareness ratio of the perpendicular magnetic recording layer can be 0.8 or more. When the vertical squareness ratio is less than 0.8, the thermal fluctuation resistance tends to be inferior.
垂直磁気記録層上には保護層を設けることが出来る。 A protective layer can be provided on the perpendicular magnetic recording layer.
保護層は、垂直磁気記録層の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぐ作用を有する。保護層の材料としては、たとえばＣ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２を含む材料が挙げられる。保護層の厚さは、１〜１０ｎｍとすることが好ましい。保護層の厚さを上記の範囲にすると、ヘッドと媒体の距離を小さくできるので、高密度記録に好適である。 The protective layer functions to prevent corrosion of the perpendicular magnetic recording layer and to prevent damage to the medium surface when the magnetic head comes into contact with the medium. Examples of the material for the protective layer include materials containing C, SiO2, and ZrO2. The thickness of the protective layer is preferably 1 to 10 nm. When the thickness of the protective layer is in the above range, the distance between the head and the medium can be reduced, which is suitable for high density recording.
垂直磁気記録媒体表面には、潤滑剤としては、たとえばパーフルオロポリエーテル、フッ化アルコール、フッ素化カルボン酸などを塗布することができる。 As the lubricant, for example, perfluoropolyether, fluorinated alcohol, fluorinated carboxylic acid or the like can be applied to the surface of the perpendicular magnetic recording medium.
図２に、磁気記録媒体を記録再生する磁気記録再生装置を表す図を示す。 FIG. 2 is a diagram showing a magnetic recording / reproducing apparatus for recording / reproducing a magnetic recording medium.
この磁気記録装置は、筐体６１の内部に、磁気記録媒体６２と、磁気記録媒体６２を回転させるスピンドルモータ６３と、記録再生ヘッドを含むヘッドスライダー６４と、ヘッドスライダー６４を支持するヘッドサスペンションアッセンブリ（サスペンション６５とアクチュエータアーム６６）と、ボイスコイルモータ６７と、回路基板とを備える。
In this magnetic recording apparatus, a magnetic recording medium 62, a spindle motor 63 that rotates the magnetic recording medium 62, a
磁気記録媒体６２はスピンドルモータ６３に取り付けられて回転され、垂直磁気記録方式により各種のデジタルデータが記録される。ヘッドスライダー６４に組み込まれている磁気ヘッドはいわゆる複合型ヘッドであり、単磁極構造のライトヘッドと、ＧＭＲ膜やＴＭＲ膜などを用いたリードヘッドとを含む。アクチュエータアーム６６の一端にサスペンション６５が保持され、サスペンション６５によってヘッドスライダー６４を磁気記録媒体６２の記録面に対向するように支持する。アクチュエータアーム６６はピボット６８に取り付けられる。アクチュエータアーム６４の他端にはアクチュエータとしてボイスコイルモータ６７が設けられている。ボイスコイルモータ６７によってヘッドサスペンションアッセンブリを駆動して、磁気ヘッドを磁気記録媒体６１任意の半径位置に位置決めする。回路基板はヘッドＩＣを備え、ボイスコイルモータの駆動信号、および磁気ヘッドによる読み書きを制御するための制御信号などを生成する。
The magnetic recording medium 62 is attached to a spindle motor 63 and rotated, and various digital data are recorded by a perpendicular magnetic recording method. The magnetic head incorporated in the
この磁気ディスク装置を用い、加工した磁気記録媒体からアドレス信号等を再生することが出来る。 Using this magnetic disk device, an address signal or the like can be reproduced from the processed magnetic recording medium.
本発明の方法を用いて、半径９ｍｍ〜２２ｍｍのデータゾーンにおいて、トラック密度が３２５ｋＴＰＩ（ｔｒａｃｋ ｐｅｒ ｉｎｃｈ、７８ｎｍトラックピッチに相当）である磁気ディスクを作製した。 Using the method of the present invention, a magnetic disk having a track density of 325 kTPI (track per inch, corresponding to a 78 nm track pitch) in a data zone having a radius of 9 mm to 22 mm was produced.
このようなサーボ領域を有する磁気ディスクを製造するには、磁気ディスク上の磁性層パターンと対応する凹凸パターンを有するスタンパを用いてインプリントを行う。なおインプリントおよびその後の加工によって形成された磁性層の凹凸パターンは非磁性体材料によってその凹部が埋め込まれ、表面が平坦化されていても構わない。 In order to manufacture a magnetic disk having such a servo area, imprinting is performed using a stamper having a concavo-convex pattern corresponding to the magnetic layer pattern on the magnetic disk. The concave / convex pattern of the magnetic layer formed by imprinting and subsequent processing may be filled with a concave portion with a non-magnetic material and the surface may be flattened.
以下、本実施形態の磁気ディスクの製造方法を説明する。
まず、スタンパを作製した。
スタンパの型となる原盤の基板として６インチ径のＳｉウエハーを用意した。一方、日本ゼオン社製のレジストＺＥＰ−５２０Ａをアニソールで２倍に希釈し、０．０５μｍのフィルタでろ過した。Ｓｉウエハー上にレジスト溶液をスピンコートした後、２００℃で３分間プリベークして、厚さ約５０ｎｍのレジスト層を形成した。
Hereinafter, a method for manufacturing the magnetic disk of this embodiment will be described.
First, a stamper was produced.
A 6-inch diameter Si wafer was prepared as a master substrate serving as a stamper mold. On the other hand, resist ZEP-520A manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. was diluted 2-fold with anisole and filtered through a 0.05 μm filter. A resist solution was spin-coated on a Si wafer and then pre-baked at 200 ° C. for 3 minutes to form a resist layer having a thickness of about 50 nm.
ＺｒＯ／Ｗ熱電界放射型の電子銃エミッターを有する電子ビーム描画装置を用い、加速電圧５０ｋＶの条件で、Ｓｉウエハー上のレジストに所望のパターンを直接描画した。描画時にはサーボパターン、バーストパターン、アドレスパターン、トラックパターンを形成するための信号と、描画装置のステージ駆動系（少なくとも一方向の移動軸の移動機構と回転機構とを有する、いわゆるＸ−θステージ駆動系）へ送る信号と、電子ビームの偏向制御信号とを同期させて発生する信号源を用いた。描画中は線速度５００ｍｍ／ｓのＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）でステージを回転させるとともに、半径方向にもステージを移動させた。また、１回転毎に電子ビームに偏向をかけて、同心円をなすトラック領域を描画した。なお、１回転あたり７．８ｎｍずつ送り、１０周で１トラック（１アドレスビット幅に相当）を形成した。 Using an electron beam lithography apparatus having a ZrO / W thermal field emission type electron gun emitter, a desired pattern was directly drawn on the resist on the Si wafer under the condition of an acceleration voltage of 50 kV. A signal for forming a servo pattern, burst pattern, address pattern, track pattern at the time of drawing, and a stage drive system of the drawing apparatus (a so-called X-θ stage drive having a moving mechanism and a rotating mechanism of a moving axis in at least one direction) The signal source generated by synchronizing the signal sent to the system) and the electron beam deflection control signal was used. During drawing, the stage was rotated by CLV (Constant Linear Velocity) with a linear velocity of 500 mm / s, and the stage was also moved in the radial direction. Also, a concentric track area was drawn by deflecting the electron beam every rotation. In addition, 7.8 nm was sent per rotation, and one track (corresponding to one address bit width) was formed in 10 rounds.
ＳｉウエハーをＺＥＤ−Ｎ５０（日本ゼオン社製）に９０秒間浸漬してレジストを現像した後、ＺＭＤ−Ｂ（日本ゼオン社製）に９０秒間浸漬してリンスを行い、エアーブローにより乾燥させ、図示しないレジスト原盤を作製した。 After immersing the Si wafer in ZED-N50 (manufactured by ZEON Corporation) for 90 seconds to develop the resist, the wafer is immersed in ZMD-B (manufactured by ZEON Corporation) for 90 seconds, rinsed, dried by air blow, A resist master was prepared.
レジスト原盤上にスパッタリングによってＮｉからなる導電膜を形成した。具体的には、ターゲットに純ニッケルを使用し、８×１０−３Ｐａまで真空引きした後、アルゴンガスを導入して圧力を１Ｐａに調整したチャンバー内で４００ＷのＤＣパワーを印加して４０秒間スパッタリングを行い、厚さ約１０ｎｍの導電膜を成膜した。 A conductive film made of Ni was formed on the resist master by sputtering. Specifically, after using pure nickel as a target and evacuating to 8 × 10 −3 Pa, sputtering was performed for 40 seconds by applying 400 W DC power in a chamber in which argon gas was introduced and the pressure was adjusted to 1 Pa. Then, a conductive film having a thickness of about 10 nm was formed.
導電膜をつけたレジスト原盤をスルファミン酸ニッケルメッキ液（昭和化学（株）製、ＮＳ−１６０）に浸漬し、９０分間Ｎｉ電鋳して、厚さ約３００μｍの電鋳膜を形成した。電鋳浴条件は次の通りである。 The resist master with the conductive film was immersed in a nickel sulfamate plating solution (NS-160, Showa Chemical Co., Ltd.) and Ni electroformed for 90 minutes to form an electroformed film having a thickness of about 300 μm. The electroforming bath conditions are as follows.
電鋳浴条件
スルファミン酸ニッケル：６００ｇ／Ｌ
ホウ酸：４０ｇ／Ｌ
界面活性剤（ラウリル硫酸ナトリウム）：０．１５ｇ／Ｌ
液の温度：５５℃
ｐＨ：４．０
電流密度：２０Ａ／ｄｍ２
レジスト原盤から、電鋳膜および導電膜をレジスト残渣がついた状態で剥離した。酸素プラズマアッシングによりレジスト残渣を除去した。具体的には、酸素ガスを１００ｍｌ／ｍｉｎで導入して圧力を４Ｐａに調整したチャンバー内で１００Ｗのパワーを印加して２０分間プラズマアッシングを行った。
Electroforming bath conditions Nickel sulfamate: 600 g / L
Boric acid: 40 g / L
Surfactant (sodium lauryl sulfate): 0.15 g / L
Liquid temperature: 55 ° C
pH: 4.0
Current density: 20 A / dm 2
The electroformed film and the conductive film were peeled off from the resist master with a resist residue attached. Resist residues were removed by oxygen plasma ashing. Specifically, plasma ashing was performed for 20 minutes by applying a power of 100 W in a chamber in which oxygen gas was introduced at 100 ml / min and the pressure was adjusted to 4 Pa.
図３（ａ）に示すように、こうした導電膜および電鋳膜を含むファザースタンパ１を得た。その後、さらに電鋳を行い、図３（ｂ）に示すようなマザースタンパー２を複製し、マザースタンパ２の不要部を金属刃で打ち抜くことにより射出成形用スタンパを得た。
As shown in FIG. 3A, a
このマザースタンパー２から図３（ｃ）に示すように、東芝機械製射出成形装置により樹脂スタンパー３を複製した。成形材料としては、日本ゼオン社製 環状オレフィンポリマー ＺＥＯＮＯＲ １０６０Ｒを用いたが、帝人化成製ポリカーボネート材ＡＤ５５０３でもよい。
As shown in FIG. 3C, the
次に、磁気ディスクを作製した。
図３（ｇ）に示す１．８インチ径のドーナツ型ガラスからなるディスク基板上にスパッタリングにより磁気記録層を形成した。この磁気記録層上に金属マスク層を３ｎｍ積層した。金属マスク層に用いることができる金属は、
Ａｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｃ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｕ，Ｓｉ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｚｎなどや、これらを含む合金（例えば、ＣｒＴｉ，ＣｏＢ，ＣｏＰｔ，ＣｏＺｒＮｂ，ＮｉＴａ，ＮｉＷ，Ｃｒ−Ｎ，ＳｉＣ，ＴｉＯｘなど）などである。中でも、ＳｉやＣｕは樹脂スタンパーからの剥離性や加工性が優れ、好ましい。また、金属マスク層の膜厚も、加工性によって決まり、薄いほど良好である。本実施形態においては、Ｃｕを３ｎｍ磁気記録層上に積層したものを用いた。
Next, a magnetic disk was produced.
A magnetic recording layer was formed by sputtering on a disk substrate made of a 1.8-inch diameter donut glass shown in FIG. A metal mask layer having a thickness of 3 nm was laminated on the magnetic recording layer. The metal that can be used for the metal mask layer is:
Ag, Al, Au, C, Cr, Cu, Ni, Pt, Pd, Ru, Si, Ta, Ti, Zn, etc., and alloys containing them (for example, CrTi, CoB, CoPt, CoZrNb, NiTa, NiW, Cr) -N, SiC, TiOx, etc.). Among these, Si and Cu are preferable because they are excellent in releasability from a resin stamper and workability. Further, the thickness of the metal mask layer is also determined by workability, and the thinner the better. In the present embodiment, Cu laminated on a 3 nm magnetic recording layer was used.
図３（ｉ）に示すように、この磁気記録層５上に表面保護層６を形成した後、紫外線硬化性樹脂材料からなるレジスト７を図３（ｊ）に示すように、回転数１００００ｒｐｍでスピンコートした。
As shown in FIG. 3 (i), after the surface
図３（ｃ）に示すように、真空貼り合わせ法により樹脂スタンパ３をディスク基板表面の紫外線硬化性樹脂レジスト７に貼り合わせ、紫外線照射し樹脂を硬化させた後、図３（ｄ）に示すように、樹脂スタンパー３を剥離した。
As shown in FIG. 3 (c), the
紫外線インプリントによる凹凸形成プロセスでは、パターン凹部の底にレジスト残渣が残る。 In the concavo-convex formation process by ultraviolet imprinting, a resist residue remains on the bottom of the pattern concave portion.
次に、酸素ガスを用いたＲＩＥにより、パターン凹部の底にあるレジスト残渣を除去した。レジスト７のパターンをマスクとして、Ａｒイオンミリングにより、図３（ｅ）に示すように、磁気記録層をエッチングした。続いて、図３（ｆ）に示すように、酸素ＲＩＥによりレジストのパターンを剥離した。さらに全面に図示しないカーボン保護層を成膜した。その後、作製した磁気ディスクに潤滑剤を塗布する。 Next, the resist residue at the bottom of the pattern recess was removed by RIE using oxygen gas. As shown in FIG. 3E, the magnetic recording layer was etched by Ar ion milling using the pattern of the resist 7 as a mask. Subsequently, as shown in FIG. 3F, the resist pattern was removed by oxygen RIE. Further, a carbon protective layer (not shown) was formed on the entire surface. Thereafter, a lubricant is applied to the produced magnetic disk.
ここで、上述した磁気ディスク媒体においては、磁気記録層をレジストのマスクがない部位において底までエッチングしているが、途中でＡｒイオンミリングを止め、凹凸が出来る程度の媒体であっても構わない。また、初めに磁性層を設けずにスタンパを基板上のレジストにインプリントした後エッチングするなどして先に基板形状に凹凸を設け、その後磁性膜を製膜した媒体であっても構わない。さらに、上述したものを含めいずれの場合にも溝部が何らかの非磁性材料によって埋め込まれていても構わない。 Here, in the magnetic disk medium described above, the magnetic recording layer is etched to the bottom at a portion where there is no resist mask. However, the medium may be such that Ar ion milling is stopped halfway and irregularities are formed. . Alternatively, the medium may be a medium in which a stamper is imprinted on a resist on a substrate without first providing a magnetic layer, and then the substrate shape is first provided with irregularities and then a magnetic film is formed. Further, in any case including those described above, the groove may be filled with some nonmagnetic material.
実施例
以下、実施例を示す、本発明を具体的に説明する。
Examples Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
１つのＮｉスタンパを用いて上述した方法により樹脂スタンパーを複製し、紫外線硬化性樹脂によるレジストマスク転写を行った。各紫外線硬化性樹脂について１００枚の磁気ディスクを複製した。 The resin stamper was duplicated by the above-described method using one Ni stamper, and the resist mask was transferred with an ultraviolet curable resin. 100 magnetic disks were duplicated for each UV curable resin.
１つのＮｉスタンパを用いて上述した方法により樹脂スタンパーを複製し、紫外線硬化性樹脂によるレジストマスク転写を行った。樹脂スタンパーには３２５ｋTPIのディスクリートトラックパターンが形成されているため紫外線硬化性樹脂レジストにはそのパターン（サーボ信号部及びデータ部）が複製された。レジストパターンにおけるデータ部の溝はトラックピッチ７８nm、溝幅１０nm、ランド幅６８nm、溝深さ３０nmである。 The resin stamper was duplicated by the above-described method using one Ni stamper, and the resist mask was transferred with an ultraviolet curable resin. Since a discrete track pattern of 325 kTPI was formed on the resin stamper, the pattern (servo signal portion and data portion) was duplicated on the ultraviolet curable resin resist. The groove of the data portion in the resist pattern has a track pitch of 78 nm, a groove width of 10 nm, a land width of 68 nm, and a groove depth of 30 nm.
紫外線硬化性樹脂の評価は、粘度、硬化性、剥離性、Ａｒスパッタエッチングレート、ＲＲＯ （Ｒｅｐｅａｔａｂｌｅ Ｒｕｎ Ｏｕｔ）の５項目について行った。 The evaluation of the ultraviolet curable resin was performed for five items of viscosity, curability, peelability, Ar sputter etching rate, and RRO (Repeatable Run Out).
紫外線硬化性樹脂の粘度は、回転式粘度計（東機産業社製ＴＶＥ−２２ＬＴ）を用いて測定した。 The viscosity of the ultraviolet curable resin was measured using a rotary viscometer (TVE-22LT manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
硬化性は、転写した後にエタノールに湿らせた布でふき取り、全く変化のないものを◎、細かい傷が２本以下のものを○、細かな傷が３本以上多くつくものを△、ふき取った場所が全面剥がれてしまうものを×とした。 The curability was wiped with a cloth moistened with ethanol after transfer, ◎ for those with no change, ◯ for 2 or less fine scratches, △ for 3 or more fine scratches. The case where the entire surface was peeled off was rated as x.
剥離性は、剥離を行った時に、樹脂スタンパ側に２Ｐ樹脂が残らないものを○、わずかに残るものを△、広い面積で残るものを×とした。 The peelability was evaluated as ◯ when the 2P resin did not remain on the resin stamper side, Δ when the resin stamper remained slightly, and × when the resin remained in a wide area.
Ａｒスパッタエッチングレートは、芝浦メカトロニクス社製スパッタ装置５１Ａを使用し、Ａｒ雰囲気下、Ａｒ １Ｐａ， ＲＦ電源１００Ｗ， ２００秒の条件でスパッタエッチングを行った。エッチングの前後にはアルバック社製触診式表面形状測定器ＤＥＫＴＡＫ６Ｍを用い、紫外線硬化性樹脂の膜厚を測定し、エッチング前後での膜厚差をエッチング時間で規格化してエッチングレートを算出した。耐エッチング性が良好なほど紫外線硬化性樹脂を用いた加工性は向上するため、エッチングレートは低いほうが好ましく、０．２５ｎｍ／ｓｅｃ以下であることを基準とした。
As for the Ar sputter etching rate, a sputter apparatus 51A manufactured by Shibaura Mechatronics was used, and sputter etching was performed in an Ar atmosphere under conditions of
ＲＲＯは、紫外線硬化性樹脂の硬化歪みを調べるのに有効な手段である。歪みが大きいほど、転写後のパターンの真円度が悪くなり、ＲＲＯが悪化する傾向にある。この評価に用いる評価装置は、パルステック社製ＤＤＵ−１０００である。 RRO is an effective means for examining the curing distortion of an ultraviolet curable resin. The greater the distortion, the worse the roundness of the pattern after transfer, and the RRO tends to deteriorate. An evaluation apparatus used for this evaluation is DDU-1000 manufactured by Pulstec.
まず、ＲＲＯ評価用に紫外線硬化性樹脂の転写パターンサンプルを準備した。内径φ１２．０１ｍｍ、外径φ４８．００ｍｍ、０．６ｍｍ厚ガラス板の上に信越化学工業株式会社ＫＢＭ５０３をスピンコートし、その上に通常の磁気記録媒体の転写・剥離過程と同様に、紫外線硬化性樹脂を塗布し、樹脂スタンパーを用いてパターン転写を行い、樹脂スタンパーのガラス板からの剥離を行った。ここで用いたRRO計測用の樹脂スタンパーには半径9mmから半径22mmまでトラックピッチ400nmの溝が形成されているため、上記ガラス基板にはその紫外線硬化性樹脂パターンが複製された。 First, an ultraviolet curable resin transfer pattern sample was prepared for RRO evaluation. Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. KBM503 is spin-coated on a glass plate with an inner diameter of φ12.01 mm, an outer diameter of φ48.00 mm, and a thickness of 0.6 mm, and then UV-cured in the same manner as a normal magnetic recording medium transfer / peeling process. A functional resin was applied, pattern transfer was performed using a resin stamper, and the resin stamper was peeled from the glass plate. Since the RRO measurement resin stamper used here had grooves with a track pitch of 400 nm from a radius of 9 mm to a radius of 22 mm, the ultraviolet curable resin pattern was replicated on the glass substrate.
紫外線硬化性樹脂の転写面と反対側からレーザーを入射し、ＲＲＯ評価を行った。ＲＲＯは１ｎｍ以下が良好である。 A laser was incident from the side opposite to the transfer surface of the ultraviolet curable resin and RRO evaluation was performed. RRO is preferably 1 nm or less.
以下、凹凸パターンのＲＲＯを調べる装置について説明する。 Hereinafter, an apparatus for examining the RRO of the concavo-convex pattern will be described.
図４は、ＲＲＯを調べるためのＲＲＯ評価装置の概略構成を示すブロック図を示す。 FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of an RRO evaluation apparatus for examining RRO.
光源には半導体レーザ光源１２０が用いられる。その出射光の波長は、例えば４００ｎｍ〜４１０ｎｍの範囲の紫色波長帯のものである。半導体レーザ光源１２０からの出射光１１０は、コリメートレンズ１２１により平行光となり偏光ビームスプリッタ１２２、λ／４板１２３を透過して、対物レンズ１２４に入射される。その後、サンプルＳの基板を透過し、基板上の溝が形成されている面に集光される。このとき、レーザの開口数（以下ＮＡという）は対象となる媒体によって異なる。例えばこのサンプルの場合には０．６ｍｍ厚の転写パターンサンプル内部を透過するような評価方法とした場合、ＮＡは約０．５〜０．７となる。一方、透過しない材料を用いたサンプルの場合、あるいはサンプルの表面を再生する場合には、ＮＡを０．８５以上に調整するか、あるいは樹脂材料の０．６ｍｍ厚相当となるような収差補正板をレーザとサンプルの間に挿入することができる。転写パターンサンプルの情報記録層による反射光１１１は、再び転写パターンサンプルＳの基板を透過し、対物レンズ１２４、λ／４板１２３を透過し、偏光ビームスプリッタ１２２で反射された後、集光レンズ１２５を透過して光検出器１２６に入射される。
A semiconductor
光検出器１２７の受光部は、通常複数に分割されており、それぞれの受光部から光強度に応じた電流を出力する。出力された電流は、図示しないＩ／Ｖアンプ（電流電圧変換）により電圧に変換された後、演算回路１４０に入力される。入力された電圧信号は、演算回路１４０により、チルト誤差信号、ＨＦ信号、フォーカス誤差信号、及びトラック誤差信号などに演算処理される。チルト誤差信号はチルト制御を行うためのものであり、ＨＦ信号は光ディスクＤに記録された情報を再生するためのものであり、フォーカス誤差信号はフォーカス制御を行うためのものであり、またトラック誤差信号はトラッキング制御を行うためのものである。
The light receiving unit of the
対物レンズ１２４はアクチュエータ１２８にて上下方向、ディスクラジアル方向、およびチルト方向（ラジアル方向または／およびタンジェンシャル方向）に駆動可能であり、サーボドライバ１５０によって転写パターンサンプルＳ上の情報トラックに追従するように制御される。
The
なお、本評価装置では、半導体レーザの波長の例として４００−４１０ｎｍの範囲としているが、これに限ることはなく、さらに短波長でもよい。また、この評価装置の場合、転写パターンサンプルの溝のトラックピッチは例えば０．４μｍより狭くすることが可能となる。また、半導体レーザを長波長とした場合、転写パターンサンプルの溝のトラックピッチは０．４μｍよりも広くすることが必要となる。トラックピッチは、レーザースポット径によって決めることが出来る。転写パターンサンプルの溝のトラックピッチは評価装置のプッシュプル法を用いたトラッキングを行う場合、レーザースポット径の０．５〜１．２倍にすることができる。レーザースポット径はλ／ＮＡで表すことができる。例えば、レーザー波長が４０５ｎｍ、ＮＡ０．６５の場合、溝トラックピッチは０．３１μｍ〜０．７５μｍにすることができる。また、例えば固定レーザーとして波長３５５ｎｍ，ＮＡ０．８５のものを用いた場合、レーザースポット径は０．４２μｍとなり、最小トラックピッチは０．２μｍとすることができる。トラックピッチは、広すぎるとダミー領域が広くなり、評価装置のレーザースポット径も大きくなる傾向があり、データ領域に対して粗い評価になりやすいため、できるだけ狭いほうがよい。一方、レーザーの波長は３５５ｎｍより狭いものは取扱が困難で現実的でない。これより溝のトラックピッチの下限を０．２μｍとすることが可能である。 In this evaluation apparatus, an example of the wavelength of the semiconductor laser is in the range of 400 to 410 nm. However, the wavelength is not limited to this and may be shorter. In the case of this evaluation apparatus, the track pitch of the groove of the transfer pattern sample can be made narrower than 0.4 μm, for example. When the semiconductor laser has a long wavelength, the track pitch of the groove of the transfer pattern sample needs to be wider than 0.4 μm. The track pitch can be determined by the laser spot diameter. When the tracking using the push-pull method of the evaluation apparatus is performed, the track pitch of the groove of the transfer pattern sample can be 0.5 to 1.2 times the laser spot diameter. The laser spot diameter can be expressed by λ / NA. For example, when the laser wavelength is 405 nm and NA is 0.65, the groove track pitch can be set to 0.31 μm to 0.75 μm. For example, when a fixed laser having a wavelength of 355 nm and NA of 0.85 is used, the laser spot diameter can be 0.42 μm and the minimum track pitch can be 0.2 μm. If the track pitch is too wide, the dummy area becomes wider and the laser spot diameter of the evaluation apparatus tends to increase, and the data area tends to be evaluated roughly. On the other hand, a laser whose wavelength is narrower than 355 nm is difficult to handle and is not practical. Thus, the lower limit of the groove track pitch can be set to 0.2 μm.
このようなＲＲＯ評価装置を用いて、本発明の転写パターンサンプルを再生することができる。本実施形態においては、パルステック社製ＤＤＵ−１０００を用いた。このときのレーザ波長は４０５ｎｍ、ＮＡは０．６５であった。 The transfer pattern sample of the present invention can be reproduced using such an RRO evaluation apparatus. In this embodiment, DDU-1000 manufactured by Pulstec was used. The laser wavelength at this time was 405 nm and NA was 0.65.
次に、転写パターンサンプルのＲＲＯ評価方法について説明する。 Next, an RRO evaluation method for the transfer pattern sample will be described.
上記評価装置に転写パターンサンプルをセットし、１．２ｍ／秒の線速度で転写パターンサンプルを回転させる。なお線速度は、装置のトラッキング特性があるところから周波数が高くなるにつれて低下する傾向にある（サーボゲイン特性）。このため、スピンドルモータの最低回転数以上でできるだけ遅いほうが、ＲＲＯの高次成分を、その次数における変位量を増幅させて、より正確に調べることができる。この評価装置では、ディスクの一回転分を周波数に変換し、これを回転周波数とし、偏芯次数をこの回転周波数で表している。 The transfer pattern sample is set in the evaluation apparatus, and the transfer pattern sample is rotated at a linear velocity of 1.2 m / sec. The linear velocity tends to decrease as the frequency increases from the point where the device has the tracking characteristic (servo gain characteristic). For this reason, it is possible to examine the higher-order component of RRO more accurately by amplifying the amount of displacement in the order when it is slower than the minimum rotation speed of the spindle motor. In this evaluation apparatus, one rotation of the disk is converted into a frequency, which is used as the rotation frequency, and the eccentric order is represented by this rotation frequency.
レーザを照射し、チルトやオフセットを、差信号（プッシュプル信号）最大となるところに調整し、トラッキングを行う。トラッキング後のプッシュプル信号の周波数解析を、ＦＦＴアナライザ（小野測器社製ＣＦ−５２１０使用）を用いて行った。 Laser is irradiated, and the tilt and offset are adjusted to the maximum difference signal (push-pull signal) to perform tracking. Frequency analysis of the push-pull signal after tracking was performed using an FFT analyzer (CF-5210 manufactured by Ono Sokki Co., Ltd.).
次に、トラッキングをＯＦＦにして、フォーカスのみ調整した状態で、同じプッシュプル信号のｐｅａｋ−ｔｏ ｐｅａｋ値を調べた。このｐｅａｋ−ｔｏ ｐｅａｋ電圧値は１／２トラックピッチ変位量に相当する。ＦＦＴアナライザにて測定した各周波数での電圧値を、ｐｅａｋ−ｔｏ ｐｅａｋ電圧値で割ることにより変位量を計算した。なお、ＦＦＴアナライザの測定条件は１つのトラックを１００回測定し、平均化したデータを１回測定とし、かつダミー領域内でトラックを変えて５回測定した結果の最大値を変位量としている。この計算結果を本発明中での転写パターンサンプルのＲＲＯとした。この中で、特に転写パターンサンプルの回転周波数を基準の１次として８次から４０次の変位量に注目した。８次未満の場合、トラッキングによる補正が可能であるため８次未満のＲＲＯは問題とはならない。また、４０次よりも大きいＲＲＯについてはもともと小さくトラッキングの外乱にならないため問題とはならない。
Next, the peak-to-peak value of the same push-pull signal was examined with tracking turned off and only the focus adjusted. This peak-to-peak voltage value corresponds to a 1/2 track pitch displacement amount. The displacement amount was calculated by dividing the voltage value at each frequency measured with the FFT analyzer by the peak-to-peak voltage value. Note that the measurement conditions of the FFT analyzer are that one track is measured 100 times, the averaged data is measured once, and the maximum value obtained by measuring the
ここで、上記例では溝はランドとグルーブの比が１：１となるようにした転写パターンサンプルを使用しているが、これに限定されるものではない。ＲＲＯ特性を調べる装置の特性上、プッシュプル信号ＰＰの振幅（ｐ−ｐ）を和信号ＳＵＭの電圧値（ｐ−Ｇ）で規格化した値 ＰＰ／ＳＵＭが、少なくともＰＰ／ＳＵＭ＜０．１となればトラッキングを行うことが不可能となるため、このようにならないようトラッキングを行えるようなランドとグルーブの比を選定することができる。 Here, in the above example, a transfer pattern sample in which the ratio of land to groove is 1: 1 is used for the groove, but the present invention is not limited to this. Due to the characteristics of the device for examining the RRO characteristics, the value PP / SUM obtained by normalizing the amplitude (pp) of the push-pull signal PP with the voltage value (pG) of the sum signal SUM is at least PP / SUM <0.1. Then, since tracking becomes impossible, it is possible to select a land-to-groove ratio that enables tracking so as not to occur.
実施例１−３０
下記表１、表２及び表３に示す組成を有する紫外線硬化性樹脂を用いて上記方法にて磁気記録層上にパターンを転写し、磁気記録媒体を作製した。
Example 1-30
A pattern was transferred onto the magnetic recording layer by the above method using an ultraviolet curable resin having the composition shown in Table 1, Table 2, and Table 3 to prepare a magnetic recording medium.
このとき使用される紫外線硬化性樹脂について、上述のように、粘度、硬化性、剥離性、Ａｒスパッタエッチングレート、ＲＲＯを評価した。得られた結果を表４，表５に示す。 As described above, the ultraviolet curable resin used at this time was evaluated for viscosity, curability, peelability, Ar sputter etching rate, and RRO. The obtained results are shown in Tables 4 and 5.
以下に、本発明に使用可能な紫外線硬化性樹脂の例及び表中で使用されるその略号を示す。 Below, the example of the ultraviolet curable resin which can be used for this invention and its abbreviation used in a table | surface are shown.
IBOA: イソボルニルアクリレート
TITA: トリス（2−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート
IRGACURE369: 2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1
EGTA3: エトキシ化（３）グリセリルトリアクリレート
上記式（７）においてl+m+n=3
EGTA9: エトキシ化（９）グリセリルトリアクリレート
上記式（７）においてl+m+n=9
EGTA20: エトキシ化（２０）グリセリルトリアクリレート
上記式（７）においてl+m+n=20
TMPTA:トリメチロールプロパントリアクリレート
EGTA9: Ethoxylated (9) Glyceryl triacrylate In the above formula (7), l + m + n = 9
EGTA20: Ethoxylated (20) Glyceryl triacrylate In the above formula (7), l + m + n = 20
TMPTA: Trimethylolpropane triacrylate
TMPTA-3EO: エトキシ化（３）トリメチロールプロパントリアクリレート
上記式（９）においてl+m+n=3
PUHA: ポリウレタンヘキサアクリレート
PUHA: Polyurethane hexaacrylate
上記式中ｎ＝２５である。 In the above formula, n = 25.
TCDMA: トリシクロデカンジメタノールジアクリレート
PEA: 2-フェノキシエチルアクリレート
PBFA：プロポキシ化ビスフェノールAグリシジルエーテル化物アクリレート
DTMPTA:ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート
MADA ２−メチルー２ーアダマンチルアクリレート
EADA ２-エチルー２-アダマンチルアクリレート
ADDA １，３−アダマンタンジメタノールジアクリレート
紫外線硬化性樹脂Ａ、Ｂ，Ｄ，Ｇ，Ｈ，Ｉ、Ｊ、Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｐ，Ｑ，Ｔ，Ｘ，Ｙ，Ｚ，ＡＡは、粘度、剥離性、硬化性、膜厚、エッチングレートのすべての項目において磁気記録媒体にパターンを転写するのに使用が適している紫外線硬化性樹脂であることがわかった。このような紫外線硬化性樹脂を使用して、ディスクリート型磁気記録媒体の製造したところ、良好なパターン転写を行うことが可能であった。また、良好な紫外線硬化性樹脂を用いてＤＴＲ媒体を作成し、記録再生特性を調べたところ、良好な特性を得ることができた。Ｃ、Ｆでは耐エッチング性、硬化性ともに悪かった。Ｏでは剥離性、硬化性ともに悪かった。Ｕでは硬化性が悪かった。Ｖ，Ｗでは剥離性が悪かった。また、Ｆ、Ｏ、ＶはＲＲＯも大きいことがわかった。 UV curable resins A, B, D, G, H, I, J, K, L, M, N, P, Q, T, X, Y, Z, AA are viscosity, peelability, curable, film It was found that the UV curable resin is suitable for use in transferring a pattern to a magnetic recording medium in all items of thickness and etching rate. When such a UV curable resin was used to manufacture a discrete magnetic recording medium, it was possible to perform good pattern transfer. Further, when a DTR medium was prepared using a good ultraviolet curable resin and the recording / reproducing characteristics were examined, good characteristics could be obtained. In C and F, both etching resistance and curability were poor. In O, both peelability and curability were poor. In U, the curability was poor. In V and W, the peelability was poor. It was also found that F, O, and V had large RRO.
したがって、アダマンチルアクリレート無しでは耐エッチング性と硬化性を両立するのは困難であることが分かった。 Therefore, it was found that it is difficult to achieve both etching resistance and curability without adamantyl acrylate.
さらに、紫外線硬化性樹脂を有機溶媒に溶かしたレジストについても試した。この紫外線硬化性樹脂を有機溶媒に溶かしたレジストは粘度を下げることが容易にできること、スピン塗布時に溶媒が揮発することによりスピン条件による膜厚制御が実施しやすく、内周から外周の膜厚均一性が良好である。 Furthermore, a resist in which an ultraviolet curable resin was dissolved in an organic solvent was also tested. Resist in which this UV curable resin is dissolved in an organic solvent can easily reduce the viscosity, and it is easy to control the film thickness according to the spin conditions by volatilizing the solvent during spin coating. Good properties.
有機溶媒としては、エチルアルコール、メチルアルコール、イソプロピルアルコール、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＥＧＭＥＡ）、乳酸エチル、アニソールなどが使用可能であるが樹脂スタンパーをポリカーボネートとした場合は貼り合わせ中にポリカーボネートを溶解することがある。ジアセトンアルコール、ジブチルエーテル、フッ素系アルコールを溶媒とすればポリカーボネートであっても溶解しない。特にフッ素系アルコールはスピン塗布の膜厚均一性が良好であり、スピン塗布後の残存溶媒も非常に少なく良好である。フッ素系アルコールとしては２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール（ＴＦＰ）（ダイキンファインケミカル研究所製Ａ−５２１０など：Ｈ（ＣＦ２）２ＣＨ２ＯＨ）、２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロ−１−ペンタノール（ダイキンファインケミカル研究所製Ａ−５４１０など：Ｈ（ＣＦ２）２ＣＨ２ＯＨ）、その他のフッ素系アルコール（ダイキンファインケミカル製Ａ−１２１０：Ｆ（ＣＦ２）２ＣＨ２ＯＨ、Ａ−１４２０：Ｆ（ＣＦ２）４ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、Ａ−１６２０：Ｆ（ＣＦ２）６ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）等がある。２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール（ＴＦＰ）は蒸発速度が速いこと、粘度が低い、紫外線硬化性樹脂の溶解性が良く最も良好である。溶媒に対して紫外線硬化性樹脂原液は少量（１０重量％以下程度）を溶解させる。溶解には攪拌法、超音波法などを使用できる。
As the organic solvent, ethyl alcohol, methyl alcohol, isopropyl alcohol, polyethylene glycol monomethyl ether acetate (PEGMEA), ethyl lactate, anisole, etc. can be used. If the resin stamper is polycarbonate, the polycarbonate is dissolved during bonding. Sometimes. If diacetone alcohol, dibutyl ether, or fluorinated alcohol is used as a solvent, even polycarbonate is not dissolved. In particular, the fluorine-based alcohol has good film thickness uniformity in spin coating, and the remaining solvent after spin coating is very small and good. As the fluorine-based alcohol, 2,2,3,3-tetrafluoro-1-propanol (TFP) (A-5210 manufactured by Daikin Fine Chemical Laboratory, etc .: H (CF 2 ) 2 CH 2 OH), 2, 2 , 3, 3,4,4,5,5-octafluoro-1-pentanol (A-5410 manufactured by Daikin Fine Chemical Laboratory, etc .: H (CF 2 ) 2 CH 2 OH), other fluorinated alcohols (A- manufactured by Daikin Fine Chemical) 1210: F (CF 2) 2
実施例２６、２７、２８、２９、３０としてＴＦＰに紫外線硬化性樹脂を溶解したレジストを準備し、実施例１と同様の評価を行った。これを表３に示す。実験結果としては全ての項目とも良好であり特にエッチング耐性、ＲＲＯが良好であった。 As Examples 26, 27, 28, 29, and 30, resists prepared by dissolving an ultraviolet curable resin in TFP were prepared, and the same evaluation as in Example 1 was performed. This is shown in Table 3. As an experimental result, all items were good, and etching resistance and RRO were particularly good.
なお、本実施例においては重合開始剤としてＩＲＧＡＣＵＲＥ３６９を用いたが、当然ＵＶランプやアクリレートとの相性によって適宜選択することができる。
３，７１…樹脂スタンパ，５…磁気記録層，７…紫外線硬化性樹脂層，５１，６２…磁気記録媒体 3, 71 ... Resin stamper, 5 ... Magnetic recording layer, 7 ... Ultraviolet curable resin layer, 51, 62 ... Magnetic recording medium
Claims (4)
該未硬化の紫外線硬化性樹脂材料の塗布層に紫外線を照射して、硬化せしめ、
該樹脂スタンパを剥離して、前記磁気記録媒体の片面上に凹凸パターンが転写され、硬化された紫外線硬化性樹脂材料層を形成し、
硬化された紫外線硬化性樹脂材料層をマスクとしてドライエッチングを行い、磁気記録層表面に、凹凸パターンを形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 Under vacuum, the surface of the magnetic recording layer of the magnetic recording medium including the data area and the servo area, and the concave / convex pattern surface of the resin stamper are made into 2-methyl-2-adamantyl acrylate, 2-ethyl-2-adamantyl acrylate, and 1, 3 -Coating layer of uncured UV-curable resin material for pattern transfer, containing at least one adamantyl acrylate, isobornyl acrylate, polyfunctional acrylate, and polymerization initiator selected from the group consisting of adamantane dimethanol diacrylate Contact through
The coating layer of the uncured ultraviolet curable resin material is irradiated with ultraviolet rays to be cured,
The resin stamper is peeled off, and a concavo-convex pattern is transferred onto one side of the magnetic recording medium to form a cured ultraviolet curable resin material layer,
A method for producing a magnetic recording medium, wherein dry etching is performed using a cured ultraviolet curable resin material layer as a mask to form an uneven pattern on the surface of the magnetic recording layer.
該未硬化の紫外線硬化性樹脂材料の塗布層に紫外線を照射して、硬化せしめ、
該樹脂スタンパを剥離して、前記磁気記録媒体の片面上に凹凸パターンが転写され、硬化された紫外線硬化性樹脂材料層を形成し、
硬化された紫外線硬化性樹脂材料層をマスクとしてドライエッチングを行い、磁気記録層表面に、凹凸パターンを形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 Under vacuum, the surface of the magnetic recording layer of the magnetic recording medium including the data area and the servo area, and the concave / convex pattern surface of the resin stamper are made into 2-methyl-2-adamantyl acrylate, 2-ethyl-2-adamantyl acrylate, and 1, 3 -Through a coating layer of an ultraviolet curable resin material for pattern transfer containing at least one adamantyl acrylate selected from adamantane dimethanol diacrylate, isobornyl acrylate, polyfunctional acrylate, a polymerization initiator, and a fluorine-based alcohol Pasted together
The coating layer of the uncured ultraviolet curable resin material is irradiated with ultraviolet rays to be cured,
The resin stamper is peeled off, and a concavo-convex pattern is transferred onto one side of the magnetic recording medium to form a cured ultraviolet curable resin material layer,
A method for producing a magnetic recording medium, wherein dry etching is performed using a cured ultraviolet curable resin material layer as a mask to form an uneven pattern on the surface of the magnetic recording layer.
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