垂直磁记录介质的制作方法
【专利说明】垂直磁记录介质
[0001]相关申请
[0002]本申请以日本特许出愿2013-250018号(申请日:2013年12月3日)为基础申请而享受优先权。本申请通过参照该基础申请而包含其全部内容。
技术领域
[0003]本发明的实施方式涉及垂直磁记录介质。
【背景技术】
[0004]在例如硬盘介质、防反射膜、催化剂、微型芯片、光学设备以及半导体的接触孔形成技术等技术领域中都进行表面的微细图案(pattern)的凹凸加工。
[0005]伴随磁记录装置的记录密度增加，作为用于实现高记录密度的磁记录介质，提出晶格介质(BPM, Bit Patterned Media)。通过将硬盘介质的记录层表面加工为微细的凹凸状，能够得到晶格介质。在晶格介质中，如何制作凹凸图案是重要的问题。众所周知，为了制作出周期性的凹凸能够使用自组装的工艺。
[0006]在使用了二嵌段共聚物的自组装平版印刷技术中，具有利用通过对二嵌段共聚物进行退火所形成的微相分离构造(层状、圆柱状、球体构造等)而能够廉价地制作数nm到数1nm的微细图案的方法。
[0007]然而，伴随图案的狭小化，在微细图案的提离(lift off)加工中，图案均匀性产生了恶化，在磁记录介质中导致了 HDI (Head Disk Interface,磁头磁盘介接)特性的劣化。
【发明内容】
[0008]本发明的实施方式提供介质噪音较小且记录再生特性良好的垂直磁记录介质。
[0009]根据实施方式，可提供一种垂直磁记录介质，其中，具备:
[0010]基板；
[0011]非磁性颗粒基底层，其形成于该基板上，包含多个金属微粒以及设置于该多个金属微粒的周围的晶粒边界层，各金属微粒具有从该晶粒边界层突出的凸部与埋没于该晶粒边界层中的底部，该晶粒边界层表面与该凸部周缘部的切线所成的角为45°至85° ;
[0012]非磁性中间层，其分别形成于该凸部表面上；和
[0013]磁记录层，其具有形成于该非磁性中间层上的磁性晶粒以及包围该磁性晶粒的晶粒边界区域。
【附图说明】
[0014]图1是用于说明凸部表面周缘部的切线相对于晶粒边界层表面所成的角的图。
[0015]图2A是表示实施方式涉及的垂直磁记录介质的一例的制造工序的图。
[0016]图2B是表示实施方式涉及的垂直磁记录介质的一例的制造工序的图。
[0017]图2C是表示实施方式涉及的垂直磁记录介质的一例的制造工序的图。
[0018]图2D是表示实施方式涉及的垂直磁记录介质的一例的制造工序的图。
[0019]图2E是表示实施方式涉及的垂直磁记录介质的一例的制造工序的图。
[0020]图3是表示实施方式涉及的垂直磁记录介质的其他的一例的图。
【具体实施方式】
[0021 ] 下面参照附图对实施方式进行说明。
[0022]实施方式涉及的垂直磁记录介质，包含:基板；非磁性颗粒基底层，其形成在该基板上，并包含含第I金属的多个金属微粒以及设置于该多个金属微粒周围的晶粒边界层；多个非磁性中间层，其分别形成于多个金属微粒上；和垂直磁记录层，其具有形成于该非磁性中间层上的磁性晶粒以及包围该磁性晶粒的晶粒边界区域。
[0023]在第I实施方式涉及的垂直磁记录介质中，各金属微粒具有从晶粒边界层突出的凸部与被埋没于该晶粒边界层中的底部，凸部表面周缘部的切线相对于晶粒边界层表面所成的角为45°至85°。
[0024]图1中表示用于说明凸部表面周缘部的切线相对于晶粒边界层表面所成的角的图。
[0025]如图所示，非磁性颗粒基底层6具有金属微粒5和设置于其周围的晶粒边界层2’，金属微粒5包含埋没于晶粒边界层2’的底部14和从晶粒边界层2’表面突出的凸部15。凸部15的周缘部表面的切线102与沿着晶粒边界层2’表面的线101所成的角度由α表
/Jn ο
[0026]在第2实施方式涉及的垂直磁记录介质中，非磁性颗粒基底层通过以下那样的制法制成。
[0027]首先，进行氧化物层的图案化而形成具有多个凹陷的晶粒边界层。
[0028]接下来，在各凹陷处形成非磁性金属微粒而得到非磁性颗粒基底层。
[0029]在氧化物层的图案化方法中，具有:在将含有自组装材料与用于制作氧化物的材料的涂布层形成于基板上后、进行相分离，然后对有机物进行烧成的方法；和在形成于基板上的氧化层上形成掩模图案并通过蚀刻等进行图案化的方法。
[0030]在使用自组装材料与用于形成氧化物的材料的混合物的方法中，首先，在基板上涂布包含自组装材料和从有机硅化合物和作为金属成分含第2金属的有机金属化合物中所选择的添加成分的溶液而形成自组装层，接下来，使自组装层相分离从而形成海岛相，该海岛相包含岛状聚合物相和包围岛状聚合物相且含从添加成分中所选择的材料的连续的海状聚合物相，接下来，对相分离后的自组装层进行烧成，使自组装层中的有机成分分解且使添加成分氧化，由此形成，在与岛状聚合物相相当的部分具有多个凹陷，在与海状聚合物相相当的部分形成含从二氧化硅和作为金属成分而含第2金属的金属氧化物中所选择的材料晶粒边界层。
[0031]然后，通过在所得到的晶粒边界层上成膜含第I金属的金属层后对该金属层进行加热，从而进行回流(reflow)，通过表面张力在各凹陷处形成溶融金属微粒，通过使溶融金属微粒再结晶化而得到含第I金属的金属微粒。
[0032]在第2实施方式涉及的垂直磁记录介质中所用的金属微粒中，从晶粒边界层突出的凸部成为依存于溶融金属的表面张力的形状，埋没于晶粒边界层中的底部成为依存于岛状聚合物相的形状。该形状为通过使用上述制法而得到的特有的形状，所以在第2实施方式中，通过制法限定了非磁性颗粒基底层。
[0033]在第2实施方式涉及的垂直磁记录介质中使用的金属微粒中，凸部表面相对于第2晶粒边界层表面的接触角能够设为45°至85°。
[0034]在第I以及第2实施方式涉及的垂直磁记录介质中，通过将具有上述那样的凸部的颗粒层用作基底层，可提高垂直磁记录层的颗粒构造的微粒-晶粒边界的界面分离性，改善记录再生时的信噪比并得到良好的记录再生特性。
[0035]另外，根据第2实施方式，能够通过在具有规则排列的凹图案的氧化膜层上制造并加热金属层从而制作出在凹图案中充填了金属的颗粒构造的基底。金属层通过加热而再结晶，由此在表面形成了能最小面，所以提高了晶体取向性，并且因为金属与氧化膜的湿润性的关系，能够形成金属部隆起的颗粒构造，能够提高形成于非磁性颗粒基底层上的中间层和/或记录层的晶体取向性以及微粒间的分离性。
[0036]在第I实施方式中，如果凸部表面相对于晶粒边界层表面的接触角小于45°，则具有凸部的凹凸高度降低的倾向，如果大于85°，则构成凸部的金属相比于埋入凹陷内还是在基板上较大地凝集更稳定，具有难以在各凹陷处形成独立的金属微粒的倾向。
[0037]凸部的高度能够设为Inm至10nm。
[0038]如果凸部的高度小于lnm，则具有难以向形成于非磁性颗粒基底层上的中间层复制在非磁性颗粒层上所形成的排列图案的倾向，如果大于10nm，则在形成了磁记录层以及保护层的磁记录介质中，表面粗糙度变大，具有HDI特性恶化的倾向。
[0039]晶粒边界层上的金属微粒的排列的间距分散能够设为小于等于15%，并且从晶粒边界层之上观察到的金属微粒的粒径分布的分散能够设为小于等于15%。
[0040]如果晶粒边界层上的金属微粒的排列的间距分散比15%大、或者从晶粒边界层之上观察到的金属微粒的粒径分布的分散比15%大，则无法改善记录再生时的信噪比，具有在记录比特间产生的抖动噪音的分量变大的倾向。
[0041]非磁性中间层也可以是从由Ru、Au、T1、Ta、NiW、Pt、Ag以及Cu构成的组中选择并将含这些物质的金属层层叠起来而成的构造。非磁性中间层的晶粒优选从凸部表面外延生长。
[0042]通过设置非磁性中间层，能够提高颗粒记录层的晶体取向性。由于非磁性中间层从非磁性颗粒基底层外延生长，所以能够不使间距分散恶化地形成非磁性中间层。另外，能够提高中间层的晶体取向。另外，通过外延生长，能够提高颗粒记录层的微粒-晶粒边界的分离性，能够改善高密度记录时的信噪比。
[0043]作为在金属微粒中使用的第I金属，能够使用从由Al、Cu、Ag、Au以及Pt构成的组中选择的至少I种。
[0044]通过使用fee或者hep的金属作为非磁性颗粒基底层，能够形成凸部的上部平坦的梯形构造。如果是梯形构造，则能够控制在外延生长时形成的中间层的生长方向。
[0045]作为在金属氧化物中使用的第2金属，能够使用从由S1、Ti以及Al构成的组中选择的至少I种。
[0046]在非磁性颗粒基底层中，晶粒边