发明内容
本发明的第一和第二方式是鉴于上述课题完成的,其目的在于提供能够以高的生产率高精度且大量地制造形成了微细的凹凸图案的树脂制的复制模的树脂制模制作用叠层体及其制造方法和树脂制模。
本发明的第三方式是鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供能够以高的生产率价廉地制造能够实现高记录密度的磁记录介质的磁记录介质的制造方法。
本发明者为了解决上述第一和第二方式的课题而研究的结果发现,通过将粘性低的固化性树脂材料夹在相互对向的一对基体间,由上述固化性树脂材料的固化物包围该固化性树脂材料的周围,能够解决上述课题,从而完成了本发明的第一和第二方式。
即,本发明的第一方式如下。再者,[2]~[9]表示本方式的优选例子。
[1]一种树脂制模制作用叠层体,是通过使用了母模的压缩成型来制作树脂制模的叠层体,其特征在于,具有:
相互对向的一对基体;
夹在上述一对基体间的液态或凝胶状的固化性树脂材料的层;和
夹在上述一对基体间的一个以上的流动制止体,所述流动制止体是上述固化性树脂材料的固化物,
上述固化性树脂材料的层被一对基体以及流动制止体封入。
[2]根据[1]所述的树脂制模制作用叠层体,其特征在于,液态或凝胶状的固化性树脂材料的粘度为10Pa·s以下。
[3]根据[1]或[2]所述的树脂制模制作用叠层体,其特征在于,固化性树脂材料是具有选自(甲基)丙烯基、氧杂环丁烷基、环氧环己烷基和乙烯基醚基中的1种以上的反应基的树脂材料。
[4]根据[1]~[3]的任一项所述的树脂制模制作用叠层体,其特征在于,固化性树脂材料是放射线固化性树脂材料,固化性树脂材料的固化物是通过放射线照射使上述固化性树脂材料固化而成的固化物。
[5]根据[4]所述树脂制模制作用叠层体,其特征在于,放射线固化性树脂材料含有对300nm~400nm范围内的波长具有固化性的树脂,固化后的固化物在300nm~400nm范围内的波长下的透射率为20%以上,并且在25℃的温度下的拉伸弹性模量为1.3GPa以上。
[6]根据[1]~[5]的任一项所述的树脂制模制作用叠层体,其特征在于,一对基体由一对树脂薄膜构成,上述树脂薄膜的至少一方透过放射线。
[7]根据[1]~[6]的任一项所述的树脂制模制作用叠层体,其特征在于,一对基体的至少一方由能够从上述固化性树脂材料的固化物剥离的材料构成。
[8]根据[1]或[2]所述的树脂制模制作用叠层体,其特征在于,一对基体由具有比进行压缩成型时的加热温度高的玻璃化转变温度(Tg)的热塑性树脂或热固性树脂形成。
[9]一种树脂制模的制造方法,其特征在于,具有:
从[1]~[8]的任一项所述的树脂制模制作用叠层体剥离一个基体,使固化性树脂材料的层露出的工序;
在露出的固化性树脂材料的层上按压具有凹凸图案的母模的工序;
在按压母模的状态下使上述固化性树脂材料的层固化,得到树脂制模的工序;和
从母模剥离树脂制模的工序。
本发明的第二方式如下。
[10]一种树脂制模制作用叠层体的制造方法,其特征在于,将液态或凝胶状的固化性树脂材料夹在相互对向的一对基体间,只使上述固化性树脂材料的周缘部分固化。
另外,本发明者发现,在用于磁记录介质制造的模的制造中使用上述叠层体,能够解决上述课题,从而完成了本发明的第三方式。
即,本发明的第三方式如下。再者,下述[12]~[16]表示本方式的优选例子。
[11]一种磁记录介质的制造方法,其特征在于,是制造具有磁分离了的磁记录图案的磁记录介质的方法,具有:
在基板的至少一面形成磁性层的工序;
在磁性层的表面形成抗蚀剂膜的工序;
将具有凹凸图案的树脂制的模按压在抗蚀剂膜上,使上述模的凹凸图案转印至抗蚀剂膜的工序;
从抗蚀剂膜剥离模的工序;和
使用转印了的凹凸图案在磁性层上形成磁记录图案的工序,
而且,作为制作上述模的工序,具有:
将液态或凝胶状的固化性树脂材料夹在相互对向的一对基体间,只使上述固化性树脂材料的周缘部分固化从而得到叠层体的工序;
从上述叠层体剥离一个基体,使固化性树脂材料的层露出的工序;
在露出的固化性树脂材料的层上按压具有凹凸图案的母模的工序;
在按压母模的状态下使上述固化性树脂材料的层固化,得到树脂制的模的工序;和
从母模剥离树脂制的模的工序。
[12]根据[11]所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于,液态或凝胶状的固化性树脂材料的粘度为10Pa·s以下。
[13]根据[11]或[12]所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于,固化性树脂材料是具有选自(甲基)丙烯基、氧杂环丁烷基、环氧环己烷基和乙烯基醚基中的1种以上的反应基的树脂材料。
[14]根据[11]~[13]的任一项所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于,固化性树脂材料是对300nm~400nm范围内的波长具有固化性的放射线固化性树脂材料,固化性树脂材料的固化物是通过放射线照射使上述固化性树脂材料固化而成的固化物。
[15]根据[11]~[14]的任一项所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于,固化性树脂材料固化后的树脂,在300nm~400nm范围内的波长下的透射率为20%以上,在25℃的温度下的拉伸弹性模量为1.3GPa以上。
[16]根据[11]~[15]的任一项所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于,在将模的凹凸图案转印于抗蚀剂膜上的工序中,照射300nm~400nm范围内的波长的放射线使抗蚀剂膜固化。
本发明的树脂制模制作用叠层体,能够以高的生产率高精度且大量地制造形成有微细的凹凸图案的树脂制的复制模。
根据本发明的树脂制模制作用叠层体的制造方法,能够简便地制造上述的叠层体。
根据本发明的树脂制模的制造方法,能够以高的生产率高精度且大量地制造形成有微细的凹凸图案的树脂制的复制模。因此,在使用纳米压印法的半导体制造中,能够提高制品的量产性并且降低制品的成本。
根据本发明的磁记录介质的制造方法,能够以高的生产率价廉地制造能够实现高记录密度的磁记录介质。
具体实施方式
以下对本发明进行说明,但本发明并不只限于这些例,例如,在不脱离本发明的宗旨的范围内可以进行追加、省略、置换和其他的变更(数、量、位置、尺寸等)。
(本发明的第一和第二方式)
本发明的第一和第二方式,例如涉及在通过使用了母模的压缩成型来制作树脂制模时,用于压缩成型的树脂制模制作用叠层体及其制造方法。另外,还涉及使用了该树脂制模制作用叠层体的树脂制模的制造方法。
(树脂制模制作用叠层体)
以下,对本发明详细地进行说明。
对本发明的树脂制模制作用叠层体(以下简称为叠层体)的例进行说明。
图1表示本实施方式例的叠层体。该叠层体10,是在通过使用母模的压缩成型来制作树脂制的复制模时,在压缩成型中所使用的叠层体。具体地,叠层体10具有相互对向的一对长的基体11,12,即长方形或大致长方形的基体;夹在一对基体11,12间的固化性树脂材料的层13;夹在一对基体11,12间,沿着长度方向的第1流动制止体14,14。另外,固化性树脂材料的层13被一对基体11,12和第1流动制止体14,14封入。再者,有时基体11称为基膜、基体12称为覆盖膜。
基体11,12是长的形状。因此,固化性树脂材料的层13也可以为长的形状,因此能够连续地压印母模。
长的形状的基体11,12的长度没有特别的限制,根据需要选择即可,例如,可以是10m~20000m。
在基体11,12为长的形状的本例中,夹在其间的固化性树脂材料的层13的厚度,存在在叠层体的长度方向上不均匀的可能性。为了防止变得不均匀,在本例中,如图2所示,沿着宽度方向以一定间隔设置多个直线状的第2流动制止体15。若这样地沿着宽度方向设置第2流动制止体15,则固化性树脂材料难以沿着长度方向移动,可以防止固化性树脂材料的层13的厚度在长度方向上变得不均匀。流动制止体15的形状根据需要进行选择。在设置有第2流动制止体15的场合,固化性树脂材料的层13可形成为所选择的形状,例如正方形、长方形、圆形等。
作为基体11,12的材料,没有特别的限制,可以根据目的进行适当选择。作为固化性树脂材料使用光固化性树脂的场合,优选透过用于使光固化性树脂固化的放射线的固化性树脂材料作为基体。此外,为了使固化性树脂材料的层13的厚度一定,更优选表面的平滑性良好的材料。
作为具体的基体11,12的材料,可举出:透明的合成树脂,例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、三醋酸纤维素、二醋酸纤维素、聚(甲基)丙烯酸烷基酯、聚(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚苯乙烯、玻璃纸(赛璐玢;cellophane)、聚偏二氯乙烯共聚物、聚酰胺、聚酰亚胺、氯乙烯-醋酸乙烯基酯共聚物、聚四氟乙烯、聚三氟乙烯、纤维素系薄膜和尼龙薄膜等的各种塑料薄膜。其中,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。这些材料可以单独使用1种,也可以将2种以上并用。
另外,基本11,12的至少一方优选是可从固化性树脂材料的固化物剥离的材料。作为具体例,可举出东洋纺绩株式会社制的剥离处理薄膜、E7002、E7006、E7007、K1504、K1571、TN100和TN200等。
使用叠层体10制造复制膜时,如后所述,必须剥离基体11,12的至少一方。为此,如果基体11,12的至少一方是能够从固化性树脂材料的固化物剥离的材料,则剥离基体11,12时的作业性变得良好。
然而,基体11,12的剥离性过高时,夹在基体11,12间的固化性树脂材料存在因剥离而漏出的可能性。因此基体11,12的剥离性优选是固化性树脂材料不漏出的程度。
另外,基体11,12,为了防止进行压缩成型时的加热所导致的变形,优选是具有比进行压缩成型时的加热温度高的玻璃化转变温度(Tg)的热塑性树脂或热固性树脂。
在基体11,12的与固化性树脂材料的层13接触的一侧,可以根据需要设置作为剥离性薄膜的隔膜(separator film)。可以设置在2个基体这两方上,也可以设置在一方上。如上所述,基体11,12优选由可从固化性树脂材料的固化物剥离的材料形成。其另一方面,对于作为基膜所使用的基体11,为了保持固化性树脂材料的层13平坦,要求高的刚性。另外,对于作为覆盖膜使用的基体12,从容易剥离的观点考虑要求高的挠性。对该要求,若在基体11,12的固化性树脂材料的层13侧设置隔膜确保对固化性树脂材料的固化物的剥离性,则作为基体11,12,可以根据需要选择刚性或挠性高的基体。因此,能够容易地满足上述要求。
作为隔膜,也根据与基体11,12的接合性来选择。例如,可举出纸、聚乙烯、聚丙烯层合了的纸等,其中,优选聚乙烯膜、聚丙烯膜。
作为隔膜的厚度,没有特别的限制,可以根据目的适当选择。优选5μm~100μm,更优选8μm~50μm,最优选10μm~30μm。
在使用隔膜的场合,优选:固化性树脂材料的固化物和隔膜比固化性树脂材料的固化物和基体11,12容易剥离。更优选:隔膜与固化性树脂材料的固化物的层间的粘合力,比包含于叠层体中的其他的各层间的层间粘合力小。
作为基体11,12与隔膜的组合(以下以基体/隔膜的组合来表示),例如,可举出:聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚乙烯、聚氯乙烯/玻璃纸、聚酰亚胺/聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯等。
另外,基体和隔膜的至少一方,也可以实施用于调整粘合力的表面处理。作为表面处理,例如,可举出底涂层的涂设、电晕放电处理、火焰处理、紫外线照射处理、高频照射处理、辉光放电照射处理、活性等离子体照射处理和激光射线照射处理等。
其中,作为涂设底涂层的方法,例如,可举出:将含有聚有机硅氧烷、氟代聚烯烃、聚氟乙烯和聚乙烯醇等的聚合物的涂布液涂布在基体或隔膜的表面上后,在30℃~150℃(优选50℃~120℃)下干燥1分钟~3分钟,从而形成底涂层的方法,等等。
基体与隔膜的静摩擦系数优选0.3~1.4,更优选0.5~1.2。静摩擦系数小于0.3时,会过滑,因此在将叠层体卷成卷状的场合,有时发生卷错位,超过1.4时,有时难以卷成卷状。
作为基体11,12的厚度,没有特别的限制,可以根据目的适当选择。例如,优选2μm~300μm,更优选5μm~200μm,最优选8μm~100μm。
固化性树脂材料是液态或凝胶状的具有流动性的材料。其中,从能够更高精度制造树脂制模考虑,其粘度优选为10Pa·s以下,更优选为0.01~3Pa·s。在此,粘度是在25℃的环境下,使用例如粘度计(ブルツクフイ一ルド公司制,商品名「DV-EVISCOMETER 」)测定的值。
作为固化性树脂材料,从固化性优异的观点考虑,优选:具有选自(甲基)丙烯基、氧杂环丁烷基、环氧环己烷基(シクロヘキセンオキサイド基)和乙烯基醚基中的1种以上的反应基的树脂材料。
作为固化性树脂材料,在将叠层体10用于光纳米压印法的场合,可使用放射线固化性树脂,在采用热纳米压印法的场合,可使用热塑性树脂或热固性树脂。
尤其是,作为固化性树脂材料,更优选放射线固化性树脂材料。放射线固化性树脂材料,能够通过光照射在短时间且容易地固化,因此能够简便且短时间进行由母模制造复制模的工序。
放射线固化性树脂材料,优选含有对300nm~400nm范围内的波长具固化性的树脂。另外,优选:固化后的固化物在300nm~400nm范围内的波长下的透射率为20%以上,在温度25℃下的拉伸弹性模量为1.3GPa以上。
若使用这样的放射线固化性树脂,则固化性树脂材料的固化性由于充分地透过光,因此在纳米压印工艺中能够使用光纳米压印。另外,若固化性树脂材料的固化物的拉伸弹性模量是1.3GPa以上,则可以得到适于纳米压印法的物性的树脂制模。
另外,这样的放射线固化性树脂材料,光固化时的收缩率低,对母模的脱模性高,因此使用该树脂材料制造复制模时,能够以低的不良率制造具有微细的凹凸图案的树脂制模。
再者,波长的透射率,例如使用分光光度计(日本分光公司制、商品名「V-650」进行测定。测定时的试样固化膜的厚度为20μm,测定温度为室温。另外,拉伸弹性模量根据JIS K7120导出。即,使用宽度50mm夹头将评价用固化膜安装在流变仪(例如,FUDOH公司制,商品名「RT-3010D-CW」)上,在25℃下拉伸,求出直到断裂点的位移,由此导出。
作为对300nm~400nm范围内的紫外线具有固化性的放射线固化性树脂材料,优选是含有丙烯酸单体(acrylic monomer)(A)、光聚合引发剂(B)和脱模剂(C)的材料。
作为丙烯酸单体(A),没有特别的限制,可以根据需要适当选择。例如,可以使用(甲基)丙烯酸酯类、(甲基)丙烯酰胺类。再者,本说明书中所谓(甲基)丙烯酸,是丙烯酸和甲基丙烯酸的总称。
作为(甲基)丙烯酸酯的具体例,可举出下述的化合物:
(甲基)丙烯酸苯氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、(甲基)丙烯酸烯丙基酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙基酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙基酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基乙基酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙基酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙基酯等的单(甲基)丙烯酸酯;
1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚氧乙烯二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等的二(甲基)丙烯酸酯;
三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等的三(甲基)丙烯酸酯;
二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等的其他的(甲基)丙烯酸酯。
作为上述(甲基)丙烯酰胺类,例如,可举出(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁基(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基(甲基)丙烯酰胺、N-环己基(甲基)丙烯酰胺、N-(2-甲氧基乙基)(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N-苯基(甲基)丙烯酰胺、N-苄基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰基吗啉、二丙酮丙烯酰胺等。作为具体的商品名,可举出ビ一ムセツト371(荒川化学工业公司制)等。
这些丙烯酸单体可以单独使用1种,也可以将2种以上并用。
放射线固化性树脂材料中的丙烯酸单体的含有量优选为85~98质量%、更优选为87.5~96质量%、最优选为90~94质量%。若丙烯酸单体的含有量是85质量%以上,则将固化后的材料成形而使用的场合能够充分地得到良好的物性。若是98质量%以下,则通过与聚合引发剂、脱模剂等的混合,固化后的材料的物性调整变得容易。
作为光聚合引发剂(B),例如,可举出苯乙酮(acetophenone)系光聚合引发剂、苯偶姻系光聚合引发剂、二苯甲酮(benzophenone)系光聚合引发剂、噻吨酮系光聚合引发剂和噻吨酮系光聚合引发剂等。作为这些物质的具体例可举出以下的物质。
苯乙酮系光聚合引发剂:苯乙酮、对-(叔丁基)1′,1′,1′-三氯苯乙酮、氯代苯乙酮、2′,2′-二乙氧基苯乙酮、羟基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2′-苯基苯乙酮、2-氨基苯乙酮、二烷基氨基苯乙酮等。
苯偶姻系光聚合引发剂:二苯甲酰、苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-2-甲基丙烷-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、苄基二甲基缩酮等。
二苯甲酮系光聚合引发剂:二苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、苯甲酰苯甲酸甲酯、甲基邻苯甲酰苯甲酸酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、羟丙基二苯甲酮、丙烯基二苯甲酮、4,4′-双(二甲基氨基)二苯甲酮等。
噻吨酮系光聚合引发剂:噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、二乙基噻吨酮、二甲基噻吨酮等。
其他的光聚合引发剂:α-酰基肟酯、苄基-(邻乙氧基羰基)-α-单肟、酰基氧化膦、乙醛酸酯、3-香豆素酮、2-乙基蒽醌、樟脑醌、一硫化四甲基秋兰姆、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、二烷基过氧化物、过氧化三甲基乙酸叔丁酯等。
放射线固化性树脂材料中的聚合引发剂的含有量,相对于丙烯酸单体100质量份,优选为0.001~10质量份,更优选为0.01~10质量份、最优选为0.1~5质量份。聚合引发剂的含有量若是0.001质量份以上,则能够短时间将丙烯酸单体聚合,若是10质量份以下,则聚合引发剂的残渣难以残留在固化物中。
作为脱模剂(C),从能够得到脱模性更优异的固化物考虑,优选含有含氟表面活性剂。进而,更优选氟含有量为10~70质量%的含氟表面活性剂,最优选氟含有量为10~40质量%的含氟表面活性剂。含氟表面活性剂可以是水溶性也可以是油溶性。
作为含氟表面活性剂,可以是阴离子性含氟表面活性剂、阳离子性含氟表面活性剂、两性含氟表面活性剂和非离子性含氟表面活性剂的任一种。其中,从固化性树脂材料中的相溶性、和其固化物中的分散性良好的观点考虑,最优选非离子性含氟表面活性剂。
作为阴离子性含氟表面活性剂,优选:聚氟烷基羧酸盐、聚氟烷基磷酸酯或聚氟烷基磺酸盐。作为阳离子性表面活性剂的具体例,可举出:サ一フロンS-111(商品名、セイミケミカル公司制)、フロラ一ドFC-143(商品名、スリ一エム公司制)、メガフアツクF-120、メガフアツクR-30(商品名、DIC公司制)等。
作为阳离子性含氟表面活性剂,优选:聚氟烷基羧酸的三甲铵盐、或聚氟烷基磺酰胺的三甲铵盐。作为阳离子性表面活性剂的具体例,可举出:サ一フロンS-121(商品名、セイミケミカル公司制)、フロラ一ドFC-134(商品名、スリ一エム公司制)、メガフアツクF-150(商品名、DIC公司制)等。
作为两性含氟表面活性剂,优选:聚氟烷基甜菜碱。作为两性表面活性剂的具体例,可举出:サ一フロンS-132(商品名、セイミケミカル公司制)、フロラ一ドFX-172(商品名、スリ一エム公司制)、メガフアツクF-120(商品名、DIC公司制)等。
作为非离子性含氟表面活性剂,优选聚氟烷基氧化胺或聚氟烷基-烯基氧化物加成物。作为非离子性表面活性剂的具体例,可举出:サ一フロンS-145(商品名、セイミケミカル公司制)、サ一フロンS-393(商品名、セイミケミカル公司制)、サ一フロンKH-20(商品名、セイミケミカル公司制)、サ一フロンKH-40(商品名、セイミケミカル公司制)、フロラ一ドFC-170(商品名、スリ一エム公司制)、フロラ一ドFC-430(商品名、スリ一エム公司制)、メガフアツクF-141(商品名、DIC公司制)等。
放射线固化性树脂材料中的含氟表面活性剂的含有量,在将放射线固化性树脂材料的全部设为100质量%时,优选为0.01~10质量%,更优选为0.1~5质量%。含氟表面活性剂的含有量若是0.01质量%以上,则能够切实地形成脱模性优异的固化物,若是10质量%以下,则能够容易地调制放射线固化性树脂材料。
作为固化性树脂材料,使用热固性树脂的场合,作为热固性树脂,从对热纳米压印法的适合性的观点考虑,优选:具有比压缩成型时的加热温度高的玻璃化转变温度(Tg)的热固性树脂。
固化性树脂材料的层13的厚度,没有特别的限制,可以根据目的适当选择。优选1μm~50μm、更优选3μm~25μm、最优选5μm~15μm。
第1流动制止体14和第2流动制止体15,优选:由使上述固化性树脂材料的任一种固化而成的固化物形成。第1流动制止体14本身和第2流动制止体15本身的宽度优选为1mm~20mm。第1流动制止体14本身和第2流动制止体15本身的宽度若是1mm以上,则能够切实地封入固化性树脂材料,若是20mm以下,则能够充分地确保未固化的固化性树脂材料的面积。
上述的叠层体10中,固化性树脂材料的层13被基体11,12以及第1流动制止体14和第2流动制止体15封入,因此能够防止固化性树脂材料流出,并使固化性树脂材料的层13为薄且均匀的厚度。尤其是,在流动制止体14是使固化性树脂材料本身部分固化而形成的场合,能够在固化性树脂材料的层13的全体上厚度均匀化。因此,在按压母模时,能够高精度地使凹凸图案转印,得到树脂制的复制模。
另外,通过使用这样的叠层体10,能够不使用庞大的设备而容易且连续地对印模装置供给作为复制模的制造原料的固化性树脂材料的层13。因此能够以高的生产率大量地制造形成有微细的凹凸图案的树脂制复制模。
(叠层体的制造方法)
对本发明的叠层体的制造方法的一例进行说明。
本实施方式例的叠层体的制造方法,首先,在一个基体11上涂布用溶剂稀释了的固化性树脂材料,干燥并除去溶剂后,将另一个基体12载置在其上面。
接着,采用优选的方法只使由基体11,12夹持的固化性树脂材料的周缘部分固化,在两侧形成第1流动制止体14。对第1流动制止体14的形成方法没有特别的限制,可以根据固化性树脂材料的性质适当选择。例如,可举出:使另一个基体12载置在固化性树脂上后,用辊卷取之前,通过进行紫外线照射,只使位于宽度方向的两端部连续地固化,形成流动制止体14的方法。根据该方法,能够高效率地连续生产,进一步提高生产率。
接着,沿着宽度方向照射紫外线,形成第2流动制止体15。通过形成第2流动制止体15,能够使被封入的固化性树脂材料的厚度更均匀化。作为第2流动制止体15的形成方法,没有特别的限制。例如,可举出:使用定时器控制紫外线照射装置的开和关,以一定的间隔照射紫外线,以一定间隔的距离形成流动制止体15的方法;使用挡板以一定间隔沿着宽度方向照射紫外线,以一定间隔的距离形成流动制止体15的方法;等等。
通过如上述那样形成第1流动制止体14和第2流动制止体15,第1流动制止体彼此利用第2流动制止体连接,使固化性树脂材料的层13封入。然后,根据需要用辊卷取,可以得到叠层体10的卷。
上述的叠层体10的制造方法中,使由基体11,12夹持的固化性树脂材料的被选择的周缘部分固化而形成为第1流动制止体14和第2流动制止体15,因此能够简便地制造上述叠层体10。
再者,本发明的叠层体及其制造方法不限定于上述例。例如,可以选择流动制止体的数量、形状和位置,在上述例中流动制止体是沿着长度方向的第1流动制止体14和沿着宽度方向的第2流动制止体15,但如图3所示,也可以使固化性树脂材料的层13为圆形状,使其以外的部分16固化而形成为流动制止体。
(树脂制模)
对本发明的树脂制模的制造方法的一例进行说明。
本实施方式例的树脂制模的制造方法,首先,如图4所示,从上述叠层体10上剥离一个基体12,使固化性树脂材料的层露出。
接着,如图5所示,在露出的固化性树脂材料的层13上按压具有凹凸图案的母模20。此时的压力根据需要选择,但优选0.1~100MPa。压力若是0.1MPa以上,则能够更高精度地转印母模20的凹凸图案,若是100MPa以下,则作为印模装置可以使用通用的印模装置。
接着,在按压母模20的状态下使固化性树脂材料的层13固化,得到树脂制模30。
在固化性树脂材料是放射线固化性树脂材料的场合,对固化性树脂材料的层13照射紫外线、电子束等使其固化。此时,优选:将放射线的照度设为20~10000mW/cm2。若使放射线的照度为20mW/cm2以上,则能够使其迅速地固化。但是,即使使放射线的照度高于10000mW/cm2,也不会实现固化速度的进一步提高,因此是无益的。
在固化性树脂材料是热固性树脂的场合,加热到比该热固性树脂的固化温度高的温度。
然后,如图6所示,从母模20上剥离树脂制模30,回收树脂制模30。采用该方法得到的树脂制模30作为复制模利用。
本发明的树脂制模的制造方法,使用上述叠层体10,因此能够高精度且大量地以高的生产率制造形成有微细的凹凸图案的树脂制的复制模。
(关于第三方式)
本发明的第三方式涉及用于硬盘装置等中的磁记录介质的制造方法。
本发明的磁记录介质的制造方法,是具有:在基板的一面上形成磁性层的工序;在磁性层的表面上形成抗蚀剂膜的工序;将具有凹凸图案的树脂制的模按压在抗蚀剂膜上,将上述模的凹凸图案转印至抗蚀剂膜的工序;从抗蚀剂膜剥离模的工序;和利用转印至抗蚀剂膜的凹凸图案在磁性层上形成磁记录图案的工序,具有磁分离了的磁记录图案的方法。
(模的制作方法)
本发明中的模,具有以下的工序而得到。
即,具有:将液态或凝胶状的固化性树脂材料夹在相互对向的一对基体间,使上述固化性树脂材料的周缘部分固化,得到具有固化性树脂材料层的叠层体的工序;从上述叠层体剥离一个基体的工序;在上述固化性树脂材料的层上按压具有凹凸图案的母模工序;在按压母模的状态下使上述固化性树脂材料的层固化而得到树脂制的模的工序;使树脂制的模从母模剥离的工序,从而得到树脂制的模。
在第三方式中使用的叠层体及其制造方法中,可以使用第一和第二方式的叠层体和/或树脂制模、其材料和/或条件,即,可以使用第一和第二方式中所述的基体、固化性树脂材料和流动制止体等。第一和第二方式中优选的例子,例如优选的特性、量、尺寸等的条件等,在第三方式中也可以优选使用,能够得到很好的效果。
再者,本发明的叠层体不限于上述的叠层体,只要没有问题可以采用任何的形状、尺寸。例如,如图3所示,也可以是将固化性树脂材料的层13设为圆形状的未固化部分,使其以外的部分16固化而形成为流动制止体。
对使用上述的叠层体和母模制作树脂制的复制模的方法的一例进行说明。
图7~9表示使用母模制作树脂制的模的装置。
该树脂制模制作装置100,具有:被第1安装盘111支撑的上模组件110和被第2安装盘121支撑的下模组件120。在此,第1安装盘111,被省略图示的油压缸等的上下移动用致动装置支撑而可上下移动自如地设置。第2安装盘121设置在省略图示的基台上并被固定。
在上述第1安装盘111的上方,圆盘状的切割组构件112被省略图示的油压缸等的上下移动用致动装置支撑,上述切割组构件112上下移动自如地设置。在该切割组构件112的底面外周部侧设置有圆筒状的外周切割部114。在切割组构件112的底面中央部设置有圆柱状(圆棒状)的内周切割部115。由这些外周切割部114与内周切割部115构成切割构件116。另外,在外周切割部114的顶端部侧,向下地形成有环状的外周切割刀117,在内周切割部115的顶端部侧形成有内周切割刀118。
上述外周切割部114,通过形成在第1安装盘111的外周部的孔111a向第1安装盘111的下方侧伸出。内周切割部115,通过形成于第1安装盘111的中央的孔111b向第1安装盘111的下方侧伸出。构成为:相应于切割组构件112相对于第1安装盘111的上下移动,外周切割部114和内周切割部115进行上下移动。
上述外周切割刀117的剖面形成三角形状。外周切割刀117具有:将圆筒状的外周切割部114的内周面114a原样不变地延长的形状的切刀面117a、和朝着外周切割部114的外方向倾斜的形状的外侧刀面117b。另一方面,上述内周切割刀118具有:将圆柱状的内周切割部115的外周面原样不变地延长的形状的切刀面118a、和位于内周切割部115的顶端部的剖面呈倒V字型的隐蔽的研钵状的凹部118b(圆锥状的凹部)。
在第1安装盘111的下方侧,即上述外周切割部114与内周切割部115之间的部分,设置有放射线源支持机构130和照射放射线的照射装置140。构成为:能够从内置于照射装置140中的放射线源,例如高压汞灯、低压汞灯、金属卤化物灯、氙灯、氙汞灯或紫外LED灯向下方照射紫外光。在这些放射线源之中,从成为成型品变形原因的热的发生少的观点考虑,最优选使用紫外LED灯。作为用于该场合的紫外线的波长,可例举300nm~400nm的范围。
在照射装置140的下方,在框状的支持构件150所设置的该支持构件150的下方侧,设置有能够透过放射线的圆盘状玻璃盘等的透放射线按压基盘160。上述放射线源支持构件150、照射装置140和透放射线按压基盘160与第1安装盘111一体化,构成为透放射线按压基盘160等相应于第1安装盘111的上下移动而进行上下移动。
另一方面,在第2安装盘121的上面,设置有相同高度的圆筒状的内侧滑动支持构件170和圆筒状的外侧滑动支持构件180。在它们之间,嵌入上下滑动自如的圆盘状的托台190,托台190由设置在其下方侧的弹簧构件等的弹性构件191支撑。在该托台190的上面,以比滑动支持构件170、180向上方突出一些的方式设置有环形圆盘状的母模20。突出的程度可以根据需要选择。
该母模20,在其上面侧形成有应该转印的凹凸图案。本例中,制造用于在离散磁道型磁记录介质的表面形成凹凸图案的树脂制模。因此,在母模20的表面形成有与在离散磁道型磁记录介质的表面形成的凹凸图案同样的图案。
在上述内侧支持构件170的中心部,形成有能够插入棒状的上述内周切割刀118的凹部171。
在使用图7所示构成的装置制造树脂制的模时,准备作为目标的树脂制的模的基础的上述的薄膜状的叠层体10。
剥离叠层体10的一个基体,即作为覆盖膜的基体12,使固化性树脂材料的层13(参照图1)露出(以下,将剥离了基体12的叠层体称为叠层体10a)。
如图10所示,将叠层体10a夹入母模20与透放射线按压基盘160之间。接着,使第1安装盘111下降,由透放射线按压基盘160以规定的压力将叠层体10a按压在母模20的表面。作为该母模20,可以使用由Ni合金等的能够精密加工、即能够采用现有的成形加工技术精密地形成微细的凹凸的材料构成的金属板等。
将通过该操作而形成于母模20的表面的微细凹凸,作为负图案的微细凹凸图案转印在叠层体10a的固化性树脂材料的层13上(将以上的工序称为转印工序)。即,利用母模20的凹在固化性树脂材料的层13上形成凸,并且,利用凸形成凹从而被转印。
接着,在将叠层体10a按压在母模20的表面的状态下,由照射装置140照射紫外放射线,使固化性树脂材料固化(将以上的工序称为固化工序)。
在该固化之前或之后,或者在固化中,如图11所示,通过使切割组构件112下降而使外周切割部114和内周切割部115下降,利用外周切割刀117和内周切割刀118从叠层体10a冲裁出圆板状的树脂制的模30(将以上的工序称为冲裁加工工序)。
在该冲裁时,外周切割刀117一边沿着圆筒状的外侧滑动支持构件180的外周的延长面滑动一边冲裁叠层体10a,与此同时,内周切割刀118一边沿着内侧滑动支持构件170的内侧滑动一边冲裁叠层体10a。采用该方法能够在正确的位置冲裁叠层体10a,能够得到具有目标的内径尺寸和外径尺寸的环形圆盘状的模30。
另外,如图11所示,冲裁叠层体10a,模30以外的部分,即,由内周切割刀118冲裁掉的叠层体10a的中心部10b,向内侧滑动支持构件170的中心的凹部171侧排出,由外周切割刀117冲裁掉的叠层体10a的外周部10c,向外侧滑动支持构件180的外周侧排出。在此,优选:滑动支持构件170的凹部171的内径为与内周切割刀118的外径大致相等的大小。这样的结构的场合,冲裁叠层体10a时,能够沿着凹部171的内周缘,在合乎道理的正确的位置由内周切割刀118冲裁叠层体10a,能够提高冲裁精度。另外,优选:外侧滑动支持构件180的外径为与外周切割刀117的内径大致相等的大小。这样的结构的场合,在冲裁叠层体10a时,能够沿着外侧滑动支持构件180的外周缘在合乎道理的正确的位置由外周切割刀117冲裁叠层体10a,能够提高冲裁精度。因此能够将叠层体10a冲裁成内周圆的形状和位置精度与外周圆的形状和位置精度均高的目标的环形圆盘状。
在本制造方法中,在使树脂制的模为连续地设置有多个相同的图案的长的形状的场合,也可以使切割刀只冲裁内周圆,不进行外周圆的冲裁。
如图11所示那样冲裁叠层体10a后,如图12所示使第1安装盘111和切割组构件112上升。此时,模30在夹在外周切割刀117与内周切割刀118之间的状态下升起。接着,如图13所示,通过相对于第1安装盘111使切割组构件112上升,可以从模30脱离外周切割刀117和内周切割刀118。此外,对粘附于透放射线按压基盘160上的模30,也可以使用在顶端部具有折曲部41的取出杆40等的剥离机构取出模30。
在进行该取出时,已经将外周切割刀117和内周切割刀118从模30脱离,模30为只粘附于透放射线按压基盘160的状态,因此能够利用取出杆40容易地剥离模30。
从透放射线按压基盘160卸下模30后,如图14所示,将新的叠层体10a配置在透放射线按压基板160与母模20之间,再次实施上述的按压加工工序、紫外线照射工序、冲裁加工工序,可以得到模30。因此,通过反复进行上述的操作能够大量生产模30。
(磁记录介质的制造方法)
本发明的磁记录介质的制造方法,例如,适用于离散磁道型磁记录介质和图案介质的制造。作为这种磁记录介质,可例举在非磁性基板的表面形成有磁性层和/或保护层的磁记录介质。
例如,形成在如上述的非磁性基板的表面上的磁性层,可以是面内磁性层也可以是垂直磁性层。优选:这些磁性层由主要以Co为主成分的合金形成。
例如,作为面内磁记录介质用的磁性层,可以利用由非磁性的CrMo基底层与强磁性的CoCrPtTa磁性层构成的叠层结构。
作为垂直磁记录介质用的磁性层,可以将叠层结构作为磁性层利用,所述叠层结构是将由例如软磁性的FeCo合金(FeCoB、FeCoSiB、FeCoZr、FeCoZrB、FeCoZrBCu等)、FeTa合金(FeTaN、FeTaC等)、Co合金(CoTaZr、CoZrNB、CoB等)等形成的衬里层、Pt、Pd、NiCr、NiFeCr等的取向控制膜、和根据需要的Ru等的中间膜、由60Co-15Cr-15Pt合金或70Co-5Cr-15Pt-10SiO2合金形成的磁性层层叠而成的。
磁性层的厚度根据需要进行选择,但优选为3nm以上、20nm以下,更优选为5nm以上、15nm以下。磁性层,只要以相应于所使用的磁性合金的种类和叠层结构,能够得到充分的磁头输入输出的方式形成即可。磁性层的膜厚,为了在再生时得到一定以上的输出,必须是某个程度以上的磁性层膜厚,另一方面,通常表示记录再生特性的各参数随着输出的上升而劣化,因此必须设定成适当的膜厚。通常,磁性层采用溅射法作为薄膜形成。
本磁记录介质的制造方法,在上述磁性层上形成磁分离了的磁记录图案。在形成磁记录图案的工序之前,具有在磁性层的表面形成抗蚀剂膜的工序、将具有凹凸图案的树脂制的模按压于抗蚀剂膜,使上述模的凹凸图案转印至抗蚀剂膜的工序、从抗蚀剂膜剥离模的工序,形成掩模层。
以下,对使用了上述模的本发明的磁记录介质的制造方法的一例进行说明,但本发明的制造方法不限于下述的方法。
本例的磁记录介质的制造方法,例如,可以具有以下的工序。即,可以是具有下述工序的方法:在非磁性基板210上至少形成磁性层220的工序A(参照图15);在磁性层220的上面形成掩模层230的工序B(参照图16);在掩模层230的上面形成抗蚀剂膜240的工序C(参照图17);使用树脂制的模250将磁记录图案的负图案转印在抗蚀剂膜240上的工序D(工序D中的箭头表示模250的移动。因此,朝下的箭头是指将树脂制的模250按压在抗蚀剂膜240上的工序,向上的箭头是指从基板210剥离模250的工序。)(参照图18);除去掩模层230的与磁记录图案的负图案相应的部分(表示工序D的图18的掩模层230的凹部)的工序E(在工序D之后在凹部残留有抗蚀剂膜240的场合,除去抗蚀剂膜240和掩模层230的工序)(参照图19);从抗蚀剂膜240侧的表面将磁性层220的表层部部分地进行离子铣削的工序F(标记270表示磁性层的被部分地离子铣削了的部位。另外,标记d表示在磁性层中离子铣削了的深度。)(参照图20);将磁性层220的离子铣削了的部位暴露在反应性等离子体或反应性离子270中,对磁性层220的磁特性进行改性的工序G(标记280表示磁性层的磁特性被改性了的部位。)(参照图21);除去抗蚀剂膜240和掩模层230的工序H(参照图22);对磁性层220照射惰性气体的工序;用保护膜290覆盖磁性层220的表面的工序I(参照图23)。
在本制造方法的工序B中,在磁性层220上形成的掩模层230,优选由含有选自Ta、W、Ta氮化物、W氮化物、Si、SiO2、Ta2O5、Re、Mo、Ti、V、Nb、Sn、Ga、Ge、As和Ni中的任一种以上的材料形成。通过使用这样的材料,能够使掩模层230对铣削离子260的遮蔽性提高,并且,能够提高利用掩模层230时的磁记录图案形成特性。此外,这些物质容易进行使用反应性气体的干蚀刻,因此,在工序H中能够减少残留物,减少磁记录介质表面的污染。
在本制造方法中,在这些物质中,作为掩模层230,优选由As、Ge、Sn、Ga、Ni、Ti、V、Nb、Mo、Ta、W或C形成,更优选由Ni、Ti、V、Nb、Mo、Ta或W形成,最优选由Mo、Ta或W形成。掩模层230的厚度一般优选在1nm~20nm的范围。
接着,在工序C中,隔着该掩模层230在磁性层220的上面涂布抗蚀剂,形成抗蚀剂膜240。作为抗蚀剂,可以使用利用树脂制的模时的转印特性好的抗蚀剂,但优选为对放射线具有固化性的树脂。例如,优选使用酚醛清漆(novolac)系树脂、丙烯酸酯类、脂环式环氧类等的紫外线固化树脂。
接着,在工序D中,将形成有凹凸图案的树脂制的模250按压在抗蚀剂膜240上,将模250的凹凸图案转印在抗蚀剂膜240上,然后,使模250从基板210剥离。在此,将树脂制的模250按压在抗蚀剂膜240上的压力,作为一例可以设为60MPa以下的压力。该压力可以作为压缩力/模面积来算出,换言之,可以通过由冲压装置检测出的施加载荷除以模面积而求出。另外,树脂制的模250可以为任意的形状。例如,可以是冲裁了外周部和内周部这两者的圆盘状。在本制造方法中,从磁记录介质的生产率考虑,如上述,优选使用如图24所示的连续地设置有相同图案的长的树脂制的模250。
另外,如图24所示,在长的模250上设置开口部10d,使该开口部10d与预先在基板210上形成的开口部一致而进行对位,然后,使用放射线透射性的夹具将模250压在基板210上,从夹具侧隔着模照射用于使抗蚀剂膜240固化的放射线,从而能够以高的生产率制造磁记录介质。
另外,在图24表示的例中,由于连续地设置有相同图案的模,因此能够连续地进行各工序,并且,能够容易同时地处理磁记录介质基板的两面。
在本制造方法中,优选:使在工序C、D中表示的、在抗蚀剂240上转印了磁记录图案的负图案后的抗蚀剂膜240的凹部厚度为0~10nm的范围内。通过使抗蚀剂膜240的凹部的厚度为该范围,在工序E中表示的掩模层230的蚀刻工序中,没有掩模层230的边缘部分的塌边,使掩模层230对铣削离子260的遮蔽性提高,能够提高使用掩模层时的磁记录图案形成特性。抗蚀剂的厚度一般是10nm~100nm左右。
作为用于工序C、D的抗蚀剂膜240的材料,优选使用放射线固化性的材料。对抗蚀剂的放射线照射,可以在进行使用模250将图案转印在抗蚀剂膜240上的工序时同时地进行,也可以在图案转印工序之后对钪蚀剂膜240进行照射。通过采用这样的制造方法,能够将模250的凹凸图案高精度地转印在抗蚀剂膜240上。其结果,在工序E中表示的掩模层230的蚀刻工序中,没有掩模层230的边缘部分的塌边,其结果,使下一个工序中的掩模层230对注入离子的遮蔽性提高,并且,能够使利用掩模层230时的磁记录图案形成特性提高。再者,本发明中的所谓放射线,是热射线、可见放射线、紫外线、X射线和伽马射线等的广义概念的电磁波。另外,所谓通过放射线照射具有固化性的材料,只要是具有这样的特性的材料即可,例如,对于热射线是热固化树脂,对于紫外线是紫外线固化树脂。
在将模的凹凸图案转印至抗蚀剂膜的工序中,使抗蚀剂膜240固化的放射线是通用的,而且从能够更提高生产率的观点考虑,优选300nm~400nm范围内的波长的紫外线。
本制造方法中,特别优选具有以下的工序。即,在进行使用模250将图案转印在抗蚀剂膜240上的工序时,在抗蚀剂膜240的流动性高的状态下将模250按压在抗蚀剂膜240上,在该按压着的状态下,对抗蚀剂膜240照射放射线,由此使抗蚀剂膜240固化,然后,使模250脱离抗蚀剂膜240。采用该方法能够将模250的形状高精度地转印在抗蚀剂膜240上。
作为在抗蚀剂膜240上按压模250的状态下,对抗蚀剂膜240照射放射线的方法,可根据需要选择,可以采用:从250的相反侧进行照射的方法、从基板210侧照射放射线的方法、从模250的侧面照射放射线的方法、使用如热射线那样相对于固体传导性高的放射线,通过来自模材料或基板210的热传导来照射放射线的方法等。
通过采用这样的制造方法,使磁道间的区域(分离磁性层220的区域)的磁特性降低,例如通过使矫顽力、残留磁化降低到极限,能够得到没有磁记录时的透写、面记录密度高的磁记录介质。
在本制造方法中,如工序F所示,优选:通过离子铣削等除去磁性层220的表层的一部分。如本制造方法那样,除去磁性层220的表层的一部分,然后,将表面暴露在反应性等离子体或反应性离子中,使磁性层220的磁特性改性,这与不除去磁性层220的一部分的情况相比,磁记录图案的对比度变得更鲜明,并且磁记录介质的S/N提高。作为其原因,认为通过除去磁性层220的表层部,可谋求其表面的清洁化、活性化,与反应性等离子体或反应性离子的反应性提高,并且,在磁性层220的表层部导入空穴等缺陷,反应性离子通过该缺陷容易侵入到磁性层220中。
通过离子铣削等除去磁性层220的表层的一部分的深度d,优选在0.1nm~15nm的范围内,更优选在1~10nm的范围内。离子铣削的除去深度小于0.1nm的场合,不能出现上述的磁性层220的除去效果,而除去深度大于15nm时,存在磁记录介质的表面平滑性降低,制造磁记录再生装置时的磁头的浮起特性降低的倾向。
在本制造方法中,例如,通过将已成膜的磁性层暴露在反应性等离子体或反应性离子中将磁性层220的磁特性进行改性(磁特性降低),能够形成将磁记录磁道和伺服信号图案磁分离的区域。
在此,所谓磁分离了的磁记录图案,如工序G中所述,是指从表面侧观看磁记录介质的场合,利用将磁性层220进行非磁性化等后而成的区域分离了磁性层220的状态。再者,若磁性层220从表面侧观看被分离,则在磁性层220的底部即使没有被分离,也能够达到本发明的目的,可以包含在磁分离了的磁记录图案的概念中。另外,作为磁记录图案的例,包括:每一比特具有一定的规则性地配置磁记录图案的所谓的图案介质、磁记录图案配置成轨道状的介质、除此以外的伺服信号图案等。
其中,本制造方法,从其制造的简便性来看,优选适用于磁分离了的磁记录图案为磁记录磁道以及伺服信号图案的、所谓的离散型磁记录介质。
在本制造方法中,所谓用于形成磁记录图案的磁性层220的磁特性的改性,是指为了将磁性层220很好地图案化,使磁性层220的矫顽力、和残留磁化率等部分性地变化。所谓该变化是指降低矫顽力、降低残留磁化等。
此外,在本制造方法中,通过将已成膜的磁性层220暴露在反应性等离子体或反应性离子中将磁性层220非晶质化,也能够实现将磁记录磁道和伺服信号图案部磁分离的部位,即磁特性降低的部位。即,磁性层220的磁特性的改性,也可以通过磁性层220的结晶结构的改性来实现。在此,所谓将磁性层220非质晶化,是指使磁性层220的原子排列成为没有长距离秩序的不规则的原子排列的形态。更具体地,是指小于2nm的微晶粒成为无序地排列的状态。并且,在采用分析法确认该原子排列状态的场合,成为通过X射线衍射或电子束衍射分析看不到表示晶面的峰,并且,只看到光晕的状态。
作为磁性层220改性时所使用的反应性等离子体,可例举:电感耦合等离子体(ICP:Inductively Coupled Plasma)、反应性离子等离子体(RIE:Reactive Ion Plasma)。另外,所谓反应性离子,可例举存在于上述的电感耦合等离子体、反应性离子等离子体内的反应性的离子。
所谓电感耦合等离子体,是通过对气体施加高电压而等离子化,再通过利用高频的变动磁场使该等离子体内部发生由涡电流产生的焦耳热而得到的高温的等离子体,电感耦合等离子体电子密度高,与使用以往的离子束制造离散磁道介质的情况相比,对于宽大面积的磁性层220,能够以高的效率实现磁特性的改性。所谓反应性离子等离子体,是在等离子体中加入了O2、SF6、CHF3、CF4、CCl4等的反应性气体的反应性高的等离子体。通过将这样的等离子体作为反应性等离子体使用,能够以更高的效率实现磁性层220的磁特性的改性。
在本制造方法中,反应性等离子体或反应性离子,优选含有卤离子。另外,从提高磁性层220与等离子体的反应性,并且,使形成的图案的精度进一步提高的观点考虑,优选:卤离子是在反应性等离子体中导入选自CF4、SF6、CHF3、CCl4和KBr中的任一种以上的卤化气体而形成的卤离子。虽然该原因的详细内容尚不清楚,但可以认为反应性等离子体中的卤原子对在磁性层220的表面形成的异物进行蚀刻,由此磁性层220的表面清洁化,磁性层220的反应性提高。另外,可以认为清洁化了磁性层220表面与卤原子以高的效率进行反应。
在本制造方法的例中,通过将已成膜的磁性层220暴露在反应性等离子体中将磁性层220改性,但优选:该改性通过构成磁性层220的磁性金属与反应性等离子体中的原子或离子的反应来实现。所谓在此所说的反应,可例举:反应性等离子体中的原子等侵入到磁性金属中、磁性金属的结晶结构发生变化、磁性金属的组成发生变化、磁性金属氧化、磁性金属氮化、以及磁性金属硅化等。
在本制造方法中,其后,如在工序H中所示,除去抗蚀剂膜240和掩模层230。在该工序中可采用干蚀刻、反应性离子蚀刻、离子铣削、湿式蚀刻等的方法。
在本制造方法中,其后,如工序I所示,对在工序F、G、H的工序中活化了的磁性层220照射惰性气体,使磁性层220稳定化。通过设置这样的工序,磁性层220稳定,即使在高温多湿环境下也能抑制磁性粒子的迁移等的发生。虽然其原因尚不清楚,但可想到:通过惰性元素侵入到磁性层220的表面而可抑制磁性粒子的移动,或者,通过惰性气体的照射可除去磁性层220的活性的表面,抑制磁性粒子的迁移等;等等。
作为惰性气体,优选使用选自Ar、He、Xe中的任一种以上的气体。原因是这些元素稳定,对磁性粒子的迁移等的抑制效果高的缘故。惰性气体的照射,优选使用选自离子抢、ICP和RIE中的任一种方法。其中,从照射量多少的方面考虑,优选使用ICP、RIE。关于ICP和RIE,同前所述。
在本制造方法中,如工序I所示,优选:形成保护膜290后涂布润滑材料来制造磁记录介质。保护膜290的形成,一般实施下述方法:采用P-CVD等成膜出类金刚石碳(Diamond Like Carbon)的薄膜,但在本发明中并不特别只限定于此。作为保护膜,可以使用碳(C)、氢化碳(HxC)、氮化碳(CN)、无定形碳和碳化硅(SiC)等的碳质层、SiO2、Zr2O3、TiN等的通常所使用的保护膜材料。另外,保护膜也可以由2层以上的层构成。
保护膜290的膜厚,优选为小于10nm。保护膜的膜厚超过10nm时磁头与磁性层的距离变大,存在不能够得到充分的输入输出信号的强度的可能性。
优选在保护膜290的上面形成润滑层。作为润滑层中使用的润滑剂,可举出氟系润滑剂、烃系润滑剂以及它们的混合物等,通常优选以1~4nm的厚度形成润滑层。
在该磁层录介质的制造方法中,在将母模250的凹凸图案转印在抗蚀剂膜240上时,可以从模250的背面侧照射用于使抗蚀剂膜240固化的放射线。因此,可以用短时间形成用于在磁性层220表面形成磁记录图案的掩模层230,能够提高磁记录介质的生产率。
此外,上述的方法能够使用高精度地转印有母模的凹凸图案的模,因此能够提高磁记录介质的记录密度。
再者,上述磁记录介质的制造方法的例,是包含进行离子铣削的工序F的方法,但也可以省略该工序F。在省略工序F的情况下,除去掩模后磁性层220露出的面暴露在反应性等离子体或反应性离子中。
另外,在该磁记录介质的制造方法中,也可以对基板的两面同时地进行在磁性层220上涂布抗蚀剂的工序、将形成有凹凸形状的图案的树脂制的模压靠在抗蚀剂上的工序、和将模的凹凸图案转印在抗蚀剂上的工序。这是因为,本发明中的模为挠性高的薄膜状,容易操作,并且,能够使该薄膜形成为长的形状,因此容易地进行对磁记录介质用基板两表面的模供给、按压、转印、剥离、回收的缘故。
(磁记录介质的用途)
采用上述制造方法得到的磁记录介质,可以用于磁记录再生装置等。
将使用了磁记录介质的磁记录再生装置的一例示于图25。该磁记录再装置,具有:由上述方法得到的本发明的磁记录介质300、沿着记录方向驱动该磁记录介质的介质驱动部400、包括记录部和再生部的磁头500、使磁头500相对于磁记录介质300进行相对运动的磁头驱动部600、组合了用于进行对磁头500的信号输入和来自磁头500的输出信号再生的记录再生信号处理单元的记录再生信号系统700。通过将它们组合,能够构成记录密度高的磁记录装置。通过磁不连续地加工出磁记录介质的记录磁道,即,加工成在记录磁道间夹入非磁性层以减少磁干扰,对于过去为了排除磁道边缘部的磁化迁移区域的影响而使再生磁头宽度比记录磁头宽度窄来应对的情形,能够使两者大致为相同的宽度来进行工作。由此能够得到充分的再生输出和高的SNR。
此外,通过由GMR磁头或TMR磁头构成上述磁头的再生部,即使在高记录密度下也能够得到充分的信号强度,能够实现具有高记录密度的磁记录装置。另外,当使该磁头的浮起量为0.005μm~0.020μm,以比过去低的高度进行浮起时,输出提高,可得到高的装置SNR,能够提供大容量且高可靠性的磁记录装置。另外,若组合采用最大似然码法的信号处理电路,则能够进一步提高记录密度。例如,以磁道密度100k道/英寸以上、线记录密度1000k比特/英寸以上、和每一平方英寸为100G比特以上的记录密度进行记录和再生的场合也能够得到充分的SNR。