JP2007213807A - Magnetic transfer method - Google Patents

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Makoto Nagao
信 長尾
Kazutoshi Katayama
和俊 片山
Shoichi Nishikawa
正一 西川
Ryuji Sugita
龍二 杉田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To transfer a high-quality transfer pattern from a master carrier to a slave medium by magnetic transfer irrespective of the position of a magnetic pattern by the magnetic transfer. <P>SOLUTION: In the magnetic transfer method for applying a transfer magnetic field by bringing the master carrier for magnetic transfer on which a magnetic layer is formed on a part corresponding to information signal on the surface of a substrate into contact with a magnetic recording medium as a slave medium subjected to transfer, the relationship between coercive force H<SB>cs</SB>of the slave magnetic recording medium and the transfer magnetic field is 0.6×H<SB>cs</SB>≤ transfer magnetic field≤1.7×H<SB>cs</SB>. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、大容量、高記録密度の磁気記録再生装置用の磁気記録媒体への記録情報の転写に使用する磁気転写用マスター担体に関し、特に大容量、高記録密度の磁気記録媒体へのサーボ信号、アドレス信号、その他通常の映像信号、音声信号、データ信号等の記録に用いられる磁気転写用マスター担体および転写方法に関する。   The present invention relates to a magnetic transfer master carrier used for transferring recorded information to a magnetic recording medium for a large capacity, high recording density magnetic recording / reproducing apparatus, and more particularly to a servo for a large capacity, high recording density magnetic recording medium. The present invention relates to a magnetic transfer master carrier and a transfer method used for recording signals, address signals, other normal video signals, audio signals, data signals, and the like.

デジタル画像の利用の進展等で、パソコン等で取り扱う情報量が飛躍的に増加している。情報量の増加によって、情報を記録する大容量で安価で、しかも記録、読み出し時間の短い磁気記録媒体が求められている。
ハードディスク等の高密度記録媒体や、ZIP(Iomega社)等の大容量のリムーバル型の磁気記録媒体では、フレキシブルディスクに比べて情報記録領域は狭トラックで構成されており、狭いトラック幅を正確に磁気ヘッドを走査し、信号の記録と再生を高S/N比で行うためには、トラッキングサーボ技術を用いて正確な走査を行うことが必要である。
With the progress of the use of digital images, the amount of information handled by personal computers is increasing dramatically. As the amount of information increases, there is a need for a magnetic recording medium that records information and has a large capacity, is inexpensive, and has a short recording and reading time.
In high-density recording media such as hard disks and large-capacity removable magnetic recording media such as ZIP (Iomega Corporation), the information recording area is composed of narrow tracks compared to flexible disks, so that narrow track widths can be accurately set. In order to scan a magnetic head and perform signal recording and reproduction at a high S / N ratio, it is necessary to perform accurate scanning using a tracking servo technique.

そこで、ハードディスク、リムーバル型の磁気記録媒体のような大容量の磁気記録媒体では、ディスクの1周に対して、一定の角度間隔でトラッキング用サーボ信号やアドレス情報信号、再生クロック信号等が記録された領域を設けており、磁気ヘッドは、一定間隔でこれらの信号を再生することにより、ヘッドの位置を確認、修正しながら正確にトラック上を走査している。これらの信号は、磁気記録媒体の製造時にプリフォーマットと称してあらかじめ磁気記録媒体に記録することが行われている。
トラッキング用サーボ信号やアドレス情報信号、再生クロック信号等の記録には正確な位置決め精度が要求されるので、磁気記録媒体をドライブに組み込んだ後、専用のサーボ記録装置を用いて厳密に位置制御された磁気ヘッドによりプリフォーマット記録が行われている。
Therefore, in a large-capacity magnetic recording medium such as a hard disk or a removable magnetic recording medium, a tracking servo signal, an address information signal, a reproduction clock signal, etc. are recorded at a fixed angular interval for one rotation of the disk. The magnetic head reproduces these signals at regular intervals, thereby accurately scanning the track while confirming and correcting the position of the head. These signals are recorded on the magnetic recording medium in advance as a preformat when the magnetic recording medium is manufactured.
Accurate positioning accuracy is required for recording tracking servo signals, address information signals, and reproduction clock signals, etc., and after the magnetic recording medium is installed in the drive, the position is strictly controlled using a dedicated servo recording device. Preformat recording is performed by a magnetic head.

しかしながら、磁気ヘッドによるサーボ信号やアドレス情報信号、再生クロック信号のプリフォーマット記録においては、専用のサーボ記録装置を用いて磁気ヘッドを厳密に位置制御しながら記録を行うために、プリフォーマット記録に多くの時間を要している。また、磁気記録密度の増大に伴ってプリフォーマット記録すべき信号量が多くなり、さらに多くの時間を要することになる。   However, in preformat recording of servo signals, address information signals, and reproduction clock signals by a magnetic head, recording is performed while strictly controlling the position of the magnetic head using a dedicated servo recording device. Takes time. In addition, as the magnetic recording density increases, the amount of signals to be preformatted increases, and more time is required.

また、ヘッドと磁気記録媒体との間のスペーシングや記録ヘッドの形状に起因する記録磁界の広がりのため、プリフォーマット記録されたトラック端部の磁化遷移が急峻性に欠けるという点があった。
また、磁気転写用マスター担体からの転写の際には、外部からの磁界で励磁しても磁気転写用マスター担体の磁化が消磁することがないように、被転写記録媒体の保磁力(Hc)よりも3倍以上大きな保磁力を持つものを用いる必要がある。
平面状の磁性体を部分的に磁化する場合には、高密度記録用の被転写記録媒体に使用されている磁性体の抗磁力は159kA/m(2000Oe)程度であるから、磁気転写用マスター担体の保磁力は477kA/m(6000Oe)以上となり、磁気ヘッドで精密に磁化することは事実上不可能であった。
Further, due to the spacing between the head and the magnetic recording medium and the expansion of the recording magnetic field due to the shape of the recording head, the magnetization transition at the track end portion where the preformat recording is performed lacks steepness.
Further, at the time of transfer from the magnetic transfer master carrier, the coercive force (Hc) of the recording medium to be transferred is prevented so that the magnetization of the magnetic transfer master carrier is not demagnetized even when excited by an external magnetic field. It is necessary to use one having a coercive force that is three or more times larger than that.
When a planar magnetic material is partially magnetized, the coercive force of the magnetic material used in the recording medium for high density recording is about 159 kA / m (2000 Oe). The coercive force of the carrier was 477 kA / m (6000 Oe) or more, and it was practically impossible to accurately magnetize the magnetic head.

そこで、こうした従来の問題点を解決する記録方法として、基体の表面に情報信号に対応する凹凸形状が形成され、凹凸形状の少なくとも凸部表面に強磁性薄膜が形成された磁気転写用マスター担体の表面を、強磁性薄膜あるいは強磁性粉塗布層が形成されたシート状もしくはディスク状磁気記録媒体の表面に接触、あるいはさらに交流バイアス磁界、あるいは直流磁界を印加して凸部表面を構成する強磁性材料を励磁することによって、凹凸形状に対応する磁化パターンを磁気記録媒体に記録する方法が提案されている(例えば、特許文献1)。   Therefore, as a recording method for solving such a conventional problem, a magnetic transfer master carrier in which a concavo-convex shape corresponding to an information signal is formed on the surface of a substrate and a ferromagnetic thin film is formed on at least the surface of the concavo-convex shape. Ferromagnetic material that forms the convex surface by contacting the surface with the surface of a sheet-like or disk-like magnetic recording medium on which a ferromagnetic thin film or ferromagnetic powder coating layer is formed, or by applying an AC bias magnetic field or DC magnetic field. There has been proposed a method of recording a magnetization pattern corresponding to an uneven shape on a magnetic recording medium by exciting a material (for example, Patent Document 1).

この方法は、マスター担体の凸部表面を、プリフォーマットすべき磁気記録媒体、すなわちスレーブ媒体に密着させて同時に凸部を構成する強磁性材料を励磁することにより、スレーブ媒体に所定のフォーマットを形成する転写による方法であり、磁気転写用マスター担体とスレーブ媒体との相対的な位置を変化させることなく静的に記録を行うことができ、正確なプリフォーマット記録が可能であるという特徴を有している。しかも記録に要する時間も極めて短時間であるという特徴を有している。すなわち、前述した磁気ヘッドから記録する方法では、通常数分から数十分は必要であり、且つ記録容量に比例して記録に要する時間はさらに長くなるという問題があったが、この磁気転写法であると、記録容量や記録密度に関係なく1秒以下で転写を完了させることができるものである。
特開平10−40544号公報
In this method, a predetermined format is formed on a slave medium by bringing the surface of the convex portion of the master carrier into close contact with a magnetic recording medium to be preformatted, that is, a slave medium, and simultaneously exciting a ferromagnetic material constituting the convex portion. This method is based on transfer, and can be recorded statically without changing the relative position between the master carrier for magnetic transfer and the slave medium, and can be accurately preformatted. ing. In addition, the recording time is extremely short. That is, in the method of recording from the magnetic head described above, normally several minutes to several tens of minutes are required, and the time required for recording becomes longer in proportion to the recording capacity. In this case, the transfer can be completed in 1 second or less regardless of the recording capacity and the recording density.
JP 10-40544 A

ところが、このような記録方法では、記録枚数が少ない場合には、高精度の記録が可能であるが、多くのスレーブ媒体のプリフォーマットを行うと、磁気転写用マスター担体の情報記録領域の角部が乱れたり、スレーブ媒体の記録が欠けたりすることが起こり、多数枚の記録は困難であるという問題点を有していた。
本発明は、磁気転写用マスター担体とスレーブ媒体とを密着させて外部磁界を印加してプリフォーマットパターンの転写によって作製したスレーブ媒体のサーボ動作が不正確となることを防止することを課題とするものである。
However, with such a recording method, when the number of recording sheets is small, high-precision recording is possible. However, when many slave media are preformatted, corner portions of the information recording area of the master carrier for magnetic transfer are used. Or the recording on the slave medium is lost, and it is difficult to record a large number of sheets.
An object of the present invention is to prevent inaccurate servo operation of a slave medium produced by transferring a preformat pattern by applying an external magnetic field with the magnetic transfer master carrier and the slave medium in close contact with each other. Is.

本発明は、基板の表面の情報信号に対応する部分に磁性層が形成された磁気転写用マスター担体と、転写を受けるスレーブ媒体である磁気記録媒体を接触して転写用磁界を印加する磁気転写方法において、スレーブ磁気記録媒体の保磁力Hcsと該転写用磁界の関係が、 0.6×Hcs≦転写用磁界≦1.7×Hcs
である磁気転写方法である。
また、磁気転写用マスター担体の保磁力Hcsが47.7kA/m(600Oe)以下であり、転写を受けるスレーブ媒体の保磁力が119kA/m(1500Oe)以上である前記の磁気転写方法である。
The present invention provides a magnetic transfer in which a magnetic transfer master is applied by contacting a magnetic transfer master carrier having a magnetic layer formed on a portion corresponding to an information signal on the surface of a substrate and a magnetic recording medium as a slave medium that receives the transfer. In the method, the relationship between the coercive force H cs of the slave magnetic recording medium and the transfer magnetic field is 0.6 × H cs ≦ transfer magnetic field ≦ 1.7 × H cs.
This is a magnetic transfer method.
Further, in the above magnetic transfer method, the coercive force H cs of the magnetic transfer master carrier is 47.7 kA / m (600 Oe) or less, and the coercive force of the slave medium to be transferred is 119 kA / m (1500 Oe) or more. .

本発明の磁気転写用マスター担体を用いることにより、ハードディスク、大容量リムーバブルディスク媒体、大容量フレキシブル媒体等のディスク状媒体に、短時間に生産性良く、トラッキング用サーボ信号やアドレス情報信号、再生クロック信号等のプリフォーマット記録を高精度で多数回安定して行うことができ、また、磁気転写用マスター担体から、スレーブ媒体への磁気転写において、スレーブ媒体のHcsに対して特定の強度の転写用磁界を与えることによってパターンの位置や形状によらずに高品位の転写パターンを有するスレーブ媒体を得ることができる。 By using the magnetic transfer master carrier of the present invention, tracking servo signals, address information signals, and reproduction clocks can be produced in a short time with good productivity on a disk-shaped medium such as a hard disk, a large-capacity removable disk medium, and a large-capacity flexible medium. Preformat recording of signals, etc. can be performed stably with high accuracy many times. Also, in magnetic transfer from a master carrier for magnetic transfer to a slave medium, transfer with a specific strength with respect to H cs of the slave medium By applying a magnetic field, a slave medium having a high-quality transfer pattern can be obtained regardless of the position and shape of the pattern.

本発明は、凹凸を形成した磁気転写用マスター担体の凸部に有する記録情報をスレーブ媒体へ転写する記録方法の問題点を解決するものである。
本発明者等は、凹凸を形成した磁気転写用マスター担体の凸部に保持した磁気情報を転写する方法は、従来の平面上の高抗磁力の強磁性体の一部に磁化を形成して磁気転写用マスター担体を形成する方法に比べて、短時間に転写が可能である等の特徴を有した極めて優れた方法であるが、情報記録領域の角部が欠けたり、あるいは記録が欠けたりすることは避けられなかった。これはスレーブ媒体の表面の潤滑剤等の磁性層の構成部材や塵挨等が凸部に付着し、マスター記録媒体とスレーブ媒体との間に間隔が生じ、スペーシングロスによって記録が困難となることが原因であることを見いだした。また、スレーブ媒体の表面に傷が生じる問題の原因は、磁気転写用マスター担体の凸部の角部との接触によって生じている問題であることを見いだして本発明を想到したものである。
The present invention solves the problem of the recording method for transferring the recording information held on the convex portion of the magnetic transfer master carrier having irregularities to the slave medium.
The present inventors have developed a method for transferring magnetic information held on a convex portion of a magnetic transfer master carrier having irregularities by forming magnetization in a part of a high coercive force ferromagnetic material on a conventional plane. Compared to the method of forming a magnetic transfer master carrier, it is an extremely superior method that has features such as being able to transfer in a short time, but the corners of the information recording area are missing or the recording is missing. It was inevitable to do. This is because magnetic layer components such as lubricant on the surface of the slave medium and dust adhere to the projections, causing a gap between the master recording medium and the slave medium, and recording becomes difficult due to spacing loss. I found out that this is the cause. Further, the present inventors have conceived the present invention by finding that the cause of the problem of scratches on the surface of the slave medium is a problem caused by contact with the corners of the convex portions of the master carrier for magnetic transfer.

以下に、図面を参照して本発明を説明する。
図1は、従来の磁気転写用マスター担体からスレーブ媒体への転写方法を説明する図である。
磁気転写用マスター担体1には、強磁性薄膜2が形成されており、強磁性薄膜の表面にはプリフォーマット合わせて形成した凸部3が形成されている。マスター担体の凸部3をスレーブ媒体5の表面に密着して励磁磁界6を与えると、凸部3はその方向に磁化され、スレーブ媒体5には、磁気転写用マスター担体の凸部3の磁化4に応じて記録磁界7が形成されてスレーブ媒体のプリフォーマットが行われる。
ところが、このような方法によって磁気転写用マスター担体を用いて多数回の転写を行うと、図2に示すように磁気転写用マスター担体に以下に示すような問題点が生じる。
The present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram for explaining a conventional transfer method from a master carrier for magnetic transfer to a slave medium.
A magnetic transfer master carrier 1 is formed with a ferromagnetic thin film 2, and a convex portion 3 formed by preformatting is formed on the surface of the ferromagnetic thin film. When the convex part 3 of the master carrier is brought into close contact with the surface of the slave medium 5 and the excitation magnetic field 6 is applied, the convex part 3 is magnetized in that direction, and the slave medium 5 has the magnetization of the convex part 3 of the master carrier for magnetic transfer. 4, the recording magnetic field 7 is formed, and the slave medium is preformatted.
However, when the transfer is performed a number of times using the magnetic transfer master carrier by such a method, the following problems occur in the magnetic transfer master carrier as shown in FIG.

図2は、多数回の転写を行った後の磁気転写用マスター担体を説明する図である。
磁気転写用マスター担体1を用いて、複数回の転写を行うと、凸部3の角部8が情報記録媒体との多数回の接触によって欠損が生じたり、凸部3の角部8に、情報記録媒体の構成成分のけずれや、凸部のけずれ、あるいは雰囲気中のちり等から付着固形物9が生じることとなる。
その結果、凸部の角部の磁化が正確に転写されずに転写された磁化の角部が乱れたり、あるいは付着固形物によって凸部とスレーブ媒体との距離が大きくなってスレーブ媒体の記録が欠けたりすることが起こるものとみられる。
FIG. 2 is a diagram for explaining the master carrier for magnetic transfer after many times of transfer.
When the transfer is performed a plurality of times using the magnetic transfer master carrier 1, the corner portion 8 of the convex portion 3 may be damaged due to multiple contact with the information recording medium, or the corner portion 8 of the convex portion 3 may The attached solid material 9 is generated due to the displacement of the components of the information recording medium, the displacement of the convex portion, or the dust in the atmosphere.
As a result, the magnetization at the corner of the convex portion is not accurately transferred, the corner of the transferred magnetization is disturbed, or the distance between the convex portion and the slave medium is increased due to the attached solid matter, and recording on the slave medium is performed. It seems that things will be missing.

そして、このような問題は、磁気転写用マスター担体とスレーブ媒体とを密着させる際に、両者の間で少しのずれが生じた際に、磁気転写用マスター担体の凸部の角部でスレーブ媒体の表面を削るために、スレーブ媒体の表面に形成されている潤滑剤や磁性層が削れとられたり、磁気転写用マスター担体の凸部の一部が欠ける等の現象によって生じるものである。
そこで、本発明は、磁気転写用マスター担体に磁化を有する凹凸部を形成したことによって生じた構造上の問題を、強磁性体からなる凸部の間を非磁性体から構成して、表面を実質的に同一の平面に構成したものである。
Such a problem is that when the magnetic transfer master carrier and the slave medium are brought into close contact with each other, when a slight deviation occurs between the two, the slave medium is formed at the corner of the convex portion of the magnetic transfer master carrier. In order to cut the surface, the lubricant or the magnetic layer formed on the surface of the slave medium is scraped off, or a part of the convex portion of the magnetic transfer master carrier is lost.
In view of this, the present invention addresses the structural problem caused by the formation of magnetized irregularities on the magnetic transfer master carrier by constructing a nonmagnetic material between the convex parts made of a ferromagnetic material. They are configured in substantially the same plane.

図3は、本発明の磁気転写用マスター担体とそれを用いたスレーブ媒体への記録情報の転写方法を説明する図であり、磁気転写用マスター担体の面に垂直な記録トラック方向の断面を示す図である。
磁気転写用マスター担体1には、プリフォーマットに応じた強磁性体からなる転写情報記録部10が形成されており、該強磁性磁化部の間には、非磁性部11が存在しており、磁気転写用マスター担体の転写情報記録部10と非磁性部11は実質的に同一の平面を形成しているものである。
なお、本発明において実質的に同一の平面であることは、具体的には、磁性層のある部分と磁性層の無い部分の凹凸すなわち厚さの相違が30nm以下、好ましくは10nm以下であることを意味する。
FIG. 3 is a diagram for explaining a magnetic transfer master carrier of the present invention and a method for transferring recorded information to a slave medium using the same, and shows a cross section in the recording track direction perpendicular to the surface of the magnetic transfer master carrier. FIG.
The magnetic transfer master carrier 1 is formed with a transfer information recording portion 10 made of a ferromagnetic material corresponding to a preformat, and a nonmagnetic portion 11 exists between the ferromagnetic magnetization portions. The transfer information recording part 10 and the nonmagnetic part 11 of the master carrier for magnetic transfer form substantially the same plane.
In the present invention, substantially the same plane means that, specifically, the unevenness, that is, the difference in thickness between the part with the magnetic layer and the part without the magnetic layer is 30 nm or less, preferably 10 nm or less. Means.

本発明における磁気転写用マスター担体の面に垂直なトラック方向の断面の形状は長方形であることが好ましい。長方形であると非磁性部との境界が磁気転写用マスター担体の面に垂直な面で区画されるので、スレーブ媒体に形成される転写磁界は、情報記録領域の角部が欠けたり、あるいは記録が欠けたりすることはなく、極めて精度が高いプリフォーマットを形成することができる。なお、本発明において、長方形は、正方形である場合も含む。
本発明の磁気転写用マスター担体をスレーブ媒体5と密着して直流磁界等の励磁磁界6を印加して転写情報記録部10を励磁することによってスレーブ媒体の精密なプリフォーマットが行われる。
The cross-sectional shape perpendicular to the surface of the magnetic transfer master carrier in the present invention is preferably rectangular. If the shape is rectangular, the boundary with the non-magnetic portion is defined by a surface perpendicular to the surface of the magnetic transfer master carrier. Therefore, the transfer magnetic field formed on the slave medium lacks the corners of the information recording area or records. The preformat can be formed with extremely high accuracy. In the present invention, the rectangle includes a square.
The magnetic transfer master carrier of the present invention is brought into close contact with the slave medium 5 and an excitation magnetic field 6 such as a DC magnetic field is applied to excite the transfer information recording unit 10, thereby precisely pre-formatting the slave medium.

なお、図3の説明においては、スレーブ媒体を面内方向に磁化する磁気転写方法について述べたが、磁気転写用マスター担体とスレーブ媒体を密着した状態で、スレーブ媒体の垂直方向に励磁磁界を与えるならば、スレーブ媒体を垂直方向に磁化することが可能である。   In the description of FIG. 3, the magnetic transfer method for magnetizing the slave medium in the in-plane direction has been described. However, an excitation magnetic field is applied in the vertical direction of the slave medium in a state where the magnetic transfer master carrier and the slave medium are in close contact with each other. Then, it is possible to magnetize the slave medium in the vertical direction.

本発明の磁気転写用マスター担体においては、表面に凹凸が存在してないので、スレーブ媒体と密着させる際には、両者が密着時に多少ずれることが合ってもスレーブ媒体の表面を削ったり、あるいは磁気転写用マスター担体の転写情報記録部が欠損する怖れもなく、多数回の転写を行ってもプリフォーマットの品質の低下等の問題が生じることはない。   In the master carrier for magnetic transfer of the present invention, since there are no irregularities on the surface, the surface of the slave medium may be scraped even if both of them are slightly displaced at the time of close contact, There is no fear that the transfer information recording part of the master carrier for magnetic transfer will be lost, and there will be no problems such as deterioration of the quality of the preformat even if the transfer is performed many times.

次に本発明の磁気転写用マスター担体の製造方法を図面を参照して説明する。
図4は、本発明の磁気転写用マスター担体の製造方法を工程順に説明する図である。
図4(A)に示すように、表面が平滑な基板21にフォトレジスト22を塗布する。基板21としては、シリコン、石英板、ガラス、アルミニウム等の非磁性金属または合金、セラミックス、合成樹脂等の表面が平滑な板状体であり、エッチング、成膜工程での温度等の処理環境に耐性を有するものを用いることができる。
また、フォトレジストは、エッチング等の工程に応じて任意のものを選択して用いることができる。
Next, a method for producing a magnetic transfer master carrier of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a diagram for explaining the method of manufacturing the magnetic transfer master carrier of the present invention in the order of steps.
As shown in FIG. 4A, a photoresist 22 is applied to a substrate 21 having a smooth surface. The substrate 21 is a plate-like body having a smooth surface such as a non-magnetic metal or alloy such as silicon, quartz plate, glass, aluminum, ceramics, synthetic resin, etc. What has tolerance can be used.
Further, any photoresist can be selected and used in accordance with a process such as etching.

図4(B)に示すように、プリフォーマットのパターンに応じたフォトマスク23を用いて露光24する。
次いで、図4(C)に示すように、現像してフォトレジスト22にプリフォーマットの情報に応じたパターン25を形成する。
次いで、図4(D)に示すように、エッチング工程において、反応性エツチング、物理的エッチング、エッチング液体を用いたエッチング等の基板に応じたエッチング手段によって、パターンに応じて基板に所定の深さの穴26を形成する。
穴の深さは、転写情報記録部として形成する磁性層の厚さに相当する深さとするが、20nm以上1000nm以下であることが好ましい。厚すぎると磁界の広がり幅が大きくなるので望ましくない。
形成する穴は、底面が基板の表面に平行な平面で形成されるような深さが均等な穴を形成することが好ましい。
また、孔の形状は、面に垂直なトラック方向の断面が長方形の形状であることが好ましい。
As shown in FIG. 4B, exposure 24 is performed using a photomask 23 corresponding to a preformat pattern.
Next, as shown in FIG. 4C, development is performed to form a pattern 25 corresponding to preformat information on the photoresist 22.
Next, as shown in FIG. 4D, in the etching process, a predetermined depth is formed on the substrate according to the pattern by etching means corresponding to the substrate such as reactive etching, physical etching, etching using an etching liquid, and the like. Hole 26 is formed.
The depth of the hole is a depth corresponding to the thickness of the magnetic layer formed as the transfer information recording portion, but is preferably 20 nm or more and 1000 nm or less. If it is too thick, the spread width of the magnetic field becomes large, which is not desirable.
The hole to be formed is preferably a hole having a uniform depth such that the bottom surface is formed in a plane parallel to the surface of the substrate.
Moreover, it is preferable that the hole has a rectangular cross section in the track direction perpendicular to the surface.

次いで、図4(E)に示すように、磁性材料を真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の真空成膜手段、めっき法により形成した穴に対応した厚さで基板の表面まで磁性材料27を成膜する。転写情報記録部の磁気特性は、抗磁力(Hc)は199kA/m(2500Oe)以下、好ましくは0.40〜119kA/m(5〜1500Oe)であり、飽和磁束密度(Bs)としては、0.3T(テスラ)以上、好ましくは0.5T以上である。
次いで、図4(F)に示すように、フォトレジストをリフトオフ法で除去し、表面を研磨して、ばりがある場合は取り除くとともに、表面を平坦化する。
以上の説明では、基板に穴を形成し、形成した穴に磁性材料を成膜する方法について述べたが、基板上の所定の箇所に、磁性材料を成膜して転写情報記録部の凸部を形成した後に、凸部の間に非磁性材料を成膜あるいは充填し、転写情報記録部と非磁性材料部の表面を同一平面としても良い。
Next, as shown in FIG. 4 (E), the magnetic material is magnetized up to the surface of the substrate with a thickness corresponding to a hole formed by vacuum deposition means such as vacuum deposition, sputtering, ion plating, or plating. A material 27 is formed. As for the magnetic characteristics of the transfer information recording portion, the coercive force (Hc) is 199 kA / m (2500 Oe) or less, preferably 0.40 to 119 kA / m (5 to 1500 Oe), and the saturation magnetic flux density (Bs) is 0. .3T (Tesla) or more, preferably 0.5T or more.
Next, as shown in FIG. 4F, the photoresist is removed by a lift-off method, and the surface is polished to remove any flash and the surface is flattened.
In the above description, the method for forming a hole in the substrate and forming the magnetic material in the formed hole has been described. However, the magnetic material is formed at a predetermined position on the substrate, and the convex portion of the transfer information recording unit. After forming the film, a nonmagnetic material may be formed or filled between the convex portions, and the surfaces of the transfer information recording portion and the nonmagnetic material portion may be flush with each other.

本発明において、転写情報記録部に用いることができる磁性材料としては、磁束密度が大きな、鉄、クロム、コバルトあるいはそれらの合金等を挙げることができる。具体的には、CoPtCr、CoCr、CoPtCrTa、CoPtCrNbTa、CoCrB、CoNi、Fe、FeCo、FePt、FeNi、FeNiMo、CoNb、CoNbZr、FeSiAl、FeTaN等を挙げることができる。
特に、これらなかでもFeCo(70:30)、FeNi、FeNiMo(75:20:5)、CoNb、CoNbZr、FeSiAl、FeTaNが好ましい。
特に、磁束密度が大きく、スレーブ媒体と同じ方向、例えば面内記録の場合には面内方向、垂直記録の場合には垂直方向の磁気異方性を有していることが明瞭な転写が行うためには好ましい。磁性材料は、細かな磁気粒子又はアモルファス構造を有していることが鋭利なエッジが形成できる点からも好ましい。
In the present invention, examples of the magnetic material that can be used for the transfer information recording portion include iron, chromium, cobalt, and alloys thereof having a high magnetic flux density. Specific examples include CoPtCr, CoCr, CoPtCrTa, CoPtCrNbTa, CoCrB, CoNi, Fe, FeCo, FePt, FeNi, FeNiMo, CoNb, CoNbZr, FeSiAl, and FeTaN.
Of these, FeCo (70:30), FeNi, FeNiMo (75: 20: 5), CoNb, CoNbZr, FeSiAl, and FeTaN are particularly preferable.
In particular, the magnetic flux density is large, and clear transfer is performed with the magnetic anisotropy in the same direction as the slave medium, for example, in-plane direction in the case of in-plane recording and perpendicular direction in the case of perpendicular recording. It is preferable for this purpose. It is preferable that the magnetic material has fine magnetic particles or an amorphous structure because a sharp edge can be formed.

また、磁気材料に磁気異方性を形成するためには、非磁性の下地層を設けることが好ましく、結晶構造と格子常数を磁性層と同様のものとすることが必要である。具体的には、そのような下地層としては、Cr、CrTi、CoCr、CrTa、CrMo、NiAl、Ru等をスパッタリングによって成膜することができる。   In order to form magnetic anisotropy in the magnetic material, it is preferable to provide a nonmagnetic underlayer, and the crystal structure and the lattice constant must be the same as those of the magnetic layer. Specifically, as such an underlayer, Cr, CrTi, CoCr, CrTa, CrMo, NiAl, Ru, or the like can be formed by sputtering.

本発明の磁気転写用マスター担体およびスレーブ媒体は、転写情報記録部10に損傷が生じることがないように、転写情報記録部には、ダンヤモンド状炭素保護膜の形成によって充分な硬度を有していることが好ましく、10GPa以上の硬度を有していることが好ましい。さらに好ましくは20GPaである。10GPaよりも小さい場合には、耐久性が小さくなるので好ましくない。
また、磁気転写用マスター担体の磁性層の表面に形成する保護膜は、ダイヤモンド状構造炭素保護膜を、メタン、エタン、プロパン、ブタン等のアルカン、あるいはエチレン、プロピレン等のアルケン、またはアセチレン等のアルキンをはじめとした炭素含有化合物を原料としたプラズマCVDによって形成しても良い。この際、基板に50〜400Vの負電圧を印加することが望ましい。
炭素保護膜は3〜30nmの厚さとすることが好ましく、5〜10nmとすることがより好ましい。
The master carrier and slave medium for magnetic transfer of the present invention have sufficient hardness by forming a dyanmond-like carbon protective film in the transfer information recording portion so that the transfer information recording portion 10 is not damaged. Preferably, it has a hardness of 10 GPa or more. More preferably, it is 20 GPa. If it is less than 10 GPa, the durability is unfavorable.
The protective film formed on the surface of the magnetic layer of the master carrier for magnetic transfer is a diamond-like carbon protective film made of alkane such as methane, ethane, propane or butane, alkene such as ethylene or propylene, or acetylene. It may be formed by plasma CVD using a carbon-containing compound such as alkyne as a raw material. At this time, it is desirable to apply a negative voltage of 50 to 400 V to the substrate.
The carbon protective film preferably has a thickness of 3 to 30 nm, and more preferably 5 to 10 nm.

さらに、炭素保護膜上には潤滑剤が存在することが好ましい。潤滑剤としては、パーフルオロアルキル基を含む有機フッ素化合物等を潤滑剤と用いることが好ましい。潤滑剤の厚さは1〜10nmとすることが好ましい。
とくに潤滑剤が設けられた場合には、磁気転写用マスター担体とスレーブ媒体とが密着する際に生じる摩擦による耐久性の低下を防止することが可能となる。
Further, it is preferable that a lubricant is present on the carbon protective film. As the lubricant, an organic fluorine compound containing a perfluoroalkyl group or the like is preferably used as the lubricant. The thickness of the lubricant is preferably 1 to 10 nm.
In particular, when a lubricant is provided, it is possible to prevent a decrease in durability due to friction that occurs when the magnetic transfer master carrier and the slave medium come into close contact with each other.

また、磁気転写用マスター担体の表面に、塵埃が付着して磁気転写用マスター担体および被転写磁気記録媒体の表面を破損したり、両者の間に空間が生じることを防止することによって記録情報の転写を正確に行うことが可能であることを見いだしたものである。
強磁性層が凸部のみにある磁気転写用マスター担体を用いた場合には、乱れがない磁化パターンをスレーブ媒体上に転写することができる。しかし、多数回の転写を繰り返すと、転写パターンに欠けが生じる欠陥を有することがわかった。
In addition, by preventing dust from adhering to the surface of the magnetic transfer master carrier and damaging the surfaces of the magnetic transfer master carrier and the magnetic recording medium to be transferred, or creating a space between them, It has been found that transcription can be performed accurately.
When a magnetic transfer master carrier having a ferromagnetic layer only on a convex portion is used, a magnetic pattern without disturbance can be transferred onto a slave medium. However, it was found that when the transfer was repeated many times, the transfer pattern had a defect that caused a chip.

こうした問題は、磁気転写用マスター担体とスレーブ媒体との繰り返し接触等による帯電によって周囲から塵埃が集められたことによって生じることが多い。
すなわち、磁気転写用マスター担体は、フォトリソグラフィーの手法を使用して作製することが行われているので、磁気転写用マスター担体の基板には、ガラス、石英、シリコン等のように、エッチング、真空下での成膜に好適な物質が用いられている。
Such problems often occur because dust is collected from the surroundings due to charging due to repeated contact between the magnetic transfer master carrier and the slave medium.
That is, since the magnetic transfer master carrier is manufactured using a photolithography technique, the substrate of the magnetic transfer master carrier is etched, vacuumed, such as glass, quartz, or silicon. Materials suitable for film formation below are used.

これらの物質は導電性が小さく、スレーブ媒体も一般には、合成樹脂製基板上に形成されているので導電性が小さい。そのために、磁気転写用マスター担体をスレーブ媒体へ多数回の接触を行っていると、磁気転写用マスター担体が帯電することとなり、大気中からの塵埃が静電気によって磁気転写用マスター担体の凸部にも付着し、磁気転写用マスター担体とスレーブ媒体との間にスペーシングロスが生じたり、あるいは磁気転写用マスター担体とスレーブ媒体との接触時に付着した塵埃によって、凸部に欠損が生じたり、あるいはスレーブ媒体に損傷が生じるのである。
その結果、凸部の角部の磁化が正確に転写されなかったり、転写された磁化の角部が乱れたり、あるいは付着固形物によって凸部とスレーブ媒体との距離が大きくなってスレーブ媒体の記録が欠けたりすることが起こるものとみられる。
そこで、本発明の他の磁気転写用マスター担体は、磁気転写用マスター担体の帯電を原因とする塵埃の付着等の問題点を、基板と磁性層との間に非磁性導電層を形成することによって解決したものである。
These substances have low conductivity, and the slave medium is generally formed on a synthetic resin substrate, so that the conductivity is low. For this reason, if the magnetic transfer master carrier is contacted to the slave medium many times, the magnetic transfer master carrier will be charged, and dust from the atmosphere will be caused by static electricity on the convex part of the magnetic transfer master carrier. Or a loss of spacing between the magnetic transfer master carrier and the slave medium, or a defect on the convex portion due to dust adhering to the magnetic transfer master carrier and the slave medium, or The slave medium is damaged.
As a result, the magnetization at the corner of the convex portion is not accurately transferred, the corner portion of the transferred magnetization is disturbed, or the distance between the convex portion and the slave medium is increased by the attached solid matter, and the recording on the slave medium is performed. It seems that it will occur.
Therefore, another magnetic transfer master carrier of the present invention is to form a nonmagnetic conductive layer between the substrate and the magnetic layer, such as dust adhesion caused by charging of the magnetic transfer master carrier. Is the solution.

図5は、本発明の磁気転写用マスター担体とそれを用いたスレーブ媒体への記録情報の転写方法を説明する図であり、磁気転写用マスター担体の面に垂直な記録トラック方向の断面を示す図である。
磁気転写用マスター担体1には、導電性層12が形成されており、導電性層上に、プリフォーマットに応じた強磁性体からなる転写情報記録部10が形成されている。
本発明の磁気転写用マスター担体をスレーブ媒体5と接触、あるいはさらに交流バイアス磁界、あるいは直流磁界等の励磁磁界6を印加して転写情報記録部10を励磁することによってスレーブ媒体の精密なプリフォーマットが行われる。
また、図4の説明で述べたように転写情報記録部の表面には、炭素保護膜を形成することが好ましい。
FIG. 5 is a diagram for explaining a magnetic transfer master carrier of the present invention and a method for transferring recorded information to a slave medium using the same, and shows a cross section in the recording track direction perpendicular to the surface of the magnetic transfer master carrier. FIG.
A conductive layer 12 is formed on the magnetic transfer master carrier 1, and a transfer information recording unit 10 made of a ferromagnetic material corresponding to a preformat is formed on the conductive layer.
The magnetic transfer master carrier of the present invention is brought into contact with the slave medium 5, or an excitation magnetic field 6 such as an AC bias magnetic field or a DC magnetic field is applied to excite the transfer information recording unit 10, thereby precisely preformatting the slave medium. Is done.
Further, as described in FIG. 4, it is preferable to form a carbon protective film on the surface of the transfer information recording portion.

なお、図5の説明においては、スレーブ媒体を面内方向に磁化する磁気転写方法について述べたが、磁気転写用マスター担体とスレーブ媒体を接触した状態で、スレーブ媒体の垂直方向に励磁磁界を与えるならば、スレーブ媒体を垂直方向に磁化することが可能である。   In the description of FIG. 5, the magnetic transfer method for magnetizing the slave medium in the in-plane direction has been described. However, an excitation magnetic field is applied in the vertical direction of the slave medium in a state where the master carrier for magnetic transfer and the slave medium are in contact with each other. Then, it is possible to magnetize the slave medium in the vertical direction.

本発明の磁気転写用マスター担体においては、基板と磁性層の間に非磁性導電性層が存在しているので、磁気転写用マスター担体の導電性が大きくなる。その結果、磁気転写用マスター担体にスレーブ媒体とを接触させた際にも、静電気が大量に帯電することはなく、転写情報記録部に塵埃が集まることはない。その結果、スペーシングロスを生じたり、磁気転写用マスター担体あるいはスレーブ媒体を損傷することはない。   In the magnetic transfer master carrier of the present invention, since the nonmagnetic conductive layer exists between the substrate and the magnetic layer, the conductivity of the magnetic transfer master carrier is increased. As a result, even when the slave medium is brought into contact with the magnetic transfer master carrier, a large amount of static electricity is not charged, and dust does not collect in the transfer information recording unit. As a result, no spacing loss occurs and the magnetic transfer master carrier or slave medium is not damaged.

次に本発明の磁気転写用マスター担体の製造方法を図面を参照して説明する。
図6は、本発明の磁気転写用マスター担体の製造方法を工程順に説明する図である。
図6(A)に示すように、表面が平滑な基板31に、非磁性導電性層32を形成する。
次いで、図6(B)に示すように、非磁性導電性層上に磁性材料をスパッタリング、真空蒸着、めっき等の手段によって成膜して磁性層33を形成する。
さらに、図6(C)に示すように、磁性層上にフォトレジスト34を塗布する。フォトレジストは、ポジ型、ネガ型いずれのものを用いていも良い。
Next, a method for producing a magnetic transfer master carrier of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 6 is a diagram for explaining the method of manufacturing the magnetic transfer master carrier of the present invention in the order of steps.
As shown in FIG. 6A, a nonmagnetic conductive layer 32 is formed on a substrate 31 having a smooth surface.
Next, as shown in FIG. 6B, the magnetic layer 33 is formed by forming a magnetic material on the nonmagnetic conductive layer by means of sputtering, vacuum deposition, plating, or the like.
Further, as shown in FIG. 6C, a photoresist 34 is applied on the magnetic layer. As the photoresist, either a positive type or a negative type may be used.

次いで、図6(D)に示すように、プリフォーマットのパターンに応じたフォトマスク35を用いてフォトレジスト34を露光36する。
図6(E)に示すように、現像してフォトレジスト34にプリフォーマットの情報に応じたレジストパターン37を形成する。
次いで、図6(F)に示すように、磁性材料をレジストパターンに応じてエッチングする。
Next, as shown in FIG. 6D, the photoresist 34 is exposed 36 using a photomask 35 corresponding to the preformat pattern.
As shown in FIG. 6E, development is performed to form a resist pattern 37 corresponding to preformat information on the photoresist 34.
Next, as shown in FIG. 6F, the magnetic material is etched according to the resist pattern.

次いで、図6(G)に示すように、フォトレジストを除去して、転写用磁性層38を形成する。
さらに、図6(H)に示すように、転写用磁性層上には、磁性層表面を保護する保護膜39を形成した後に一様な磁界を印加して磁化する。
図6では、あらかじめ形成した磁性層からエッチングによって不要な磁性材料を除去して製造する方法について説明をしたが、非磁性導電性層上にフォトレジストのパターンを形成した後に、磁性層をスパッタリング等の成膜手段によって形成し、フォトレジストで被われていない部分に磁性層を形成しても良い。
Next, as shown in FIG. 6G, the photoresist is removed to form a transfer magnetic layer 38.
Further, as shown in FIG. 6H, after a protective film 39 for protecting the magnetic layer surface is formed on the magnetic layer for transfer, it is magnetized by applying a uniform magnetic field.
In FIG. 6, the method of manufacturing by removing unnecessary magnetic material from a magnetic layer formed in advance by etching has been described. However, after forming a photoresist pattern on the nonmagnetic conductive layer, the magnetic layer is sputtered or the like. The magnetic layer may be formed in a portion which is formed by the film forming means and is not covered with the photoresist.

転写用マスター担体の基板31としては、シリコン、石英板、ガラス、アルミニウム等の非磁性金属または合金、セラミックス、合成樹脂等の表面が平滑な板状体であり、エッチング、成膜工程での温度等の処理環境に耐性を有するものを用いることができる。   The substrate 31 of the transfer master carrier is a plate-like body having a smooth surface such as a non-magnetic metal or alloy such as silicon, quartz plate, glass or aluminum, ceramics, synthetic resin, etc. Those having resistance to the processing environment such as the above can be used.

また、非磁性導電性層32としては、非磁性金属層が好ましく、Cr、Ti、Ta、Nb等からなる層を挙げることができる。また、Co、Fe、Ni等の磁性金属と合金を形成したことによって非磁性化した合金、カーボンブラックや非磁性金属などの導電性粒子と結合剤とからなる層などが挙げられる。なかでも、Co、Co系合金が好ましい。
非磁性導電性層としては、抵抗率が107Ω・cm以下であり、105Ω・cm以下の導電性を有している層を形成することが好ましく、107Ω・cmよりも導電性が小さい場合には、帯電防止効果が十分に得られない。非磁性導電性層の厚さは10nm以上であり、好ましくは30nm以上の厚さである。
Further, as the nonmagnetic conductive layer 32, a nonmagnetic metal layer is preferable, and a layer made of Cr, Ti, Ta, Nb or the like can be exemplified. Further, an alloy made nonmagnetic by forming an alloy with a magnetic metal such as Co, Fe, Ni, etc., a layer made of conductive particles such as carbon black and nonmagnetic metal, and a binder can be used. Of these, Co and Co-based alloys are preferable.
As the nonmagnetic conductive layer, it is preferable to form a layer having a resistivity of 10 7 Ω · cm or less and a conductivity of 10 5 Ω · cm or less, which is more conductive than 10 7 Ω · cm. When the property is small, the antistatic effect cannot be sufficiently obtained. The thickness of the nonmagnetic conductive layer is 10 nm or more, preferably 30 nm or more.

また、本発明において、磁性層に用いることができる磁性材料としては、図4の説明において示した転写情報記録部に使用される材料を用いることができる。 磁性層の厚さとしては、20〜1000nmであり、好ましくは30ないし500nmである。あまり厚いと記録分解能が低下する。   In the present invention, as the magnetic material that can be used for the magnetic layer, the material used for the transfer information recording portion shown in the description of FIG. 4 can be used. The thickness of the magnetic layer is 20 to 1000 nm, preferably 30 to 500 nm. If it is too thick, the recording resolution decreases.

また、凹凸を形成した磁気転写用マスター担体の凸部の磁気情報を転写する方法において、情報記録領域の角部が欠けたり、あるいは記録が欠けたりすることが避けられなかったのは、磁気転写用マスター担体とスレーブ媒体のそれぞれの表面硬度、可撓性等に問題があり、これらを改良することによっても大幅な改善が可能である。   In addition, in the method of transferring the magnetic information on the convex portion of the magnetic transfer master carrier having irregularities, it was inevitable that the corners of the information recording area or the lack of recording was unavoidable. There are problems in the surface hardness, flexibility, etc. of the master carrier and slave medium, and it is possible to make significant improvements by improving them.

図7は、従来の磁気転写用マスター担体からスレーブ媒体への転写方法を説明する図である。
磁気転写用マスター担体1には、強磁性薄膜2が形成されており、強磁性薄膜の表面にはプリフォーマットに合わせて形成した凸部3が形成されている。磁気転写用マスター担体の凸部3をスレーブ媒体5の表面に接触して励磁磁界6を与えると、スレーブ媒体5には、マスター担体の凸部3に応じた記録磁界7が形成されてスレーブ媒体のプリフォーマットが行われる。
ところが、このような方法によって磁気転写用マスター担体を用いて多数回の転写を行うと、転写した磁気記録情報にエッジの乱れや、記録が欠けたりすることが生じ、多数枚の転写は困難であった。
FIG. 7 is a diagram for explaining a conventional transfer method from a master carrier for magnetic transfer to a slave medium.
The magnetic transfer master carrier 1 is formed with a ferromagnetic thin film 2, and a convex portion 3 formed in accordance with the preformat is formed on the surface of the ferromagnetic thin film. When the convex portion 3 of the master carrier for magnetic transfer is brought into contact with the surface of the slave medium 5 and an excitation magnetic field 6 is applied, a recording magnetic field 7 corresponding to the convex portion 3 of the master carrier is formed on the slave medium 5, thereby forming the slave medium. Is preformatted.
However, if a large number of times of transfer are performed using a magnetic transfer master carrier by such a method, the transferred magnetic recording information may be disturbed in edges or the recording may be lost, making it difficult to transfer a large number of sheets. there were.

この大きな原因は、磁気転写用マスター担体の表面硬度が不充分であることである。十分な硬度を有しない磁気転写用マスター担体は、転写回数を重ねるにつれ、磁気転写用マスター担体の転写パターンの一部、とくにエッジの部分が欠けることで、転写パターンの形状が欠けたり、乱れが生じる。また欠けた部分から生じた微細な粉が磁気転写用マスター担体とスレーブ媒体との間に入り、両者の間に空間が生じることで、欠けていない磁気転写用マスター担体からの磁界も広がり、転写像が不鮮明になる。   The major cause is that the surface hardness of the magnetic transfer master carrier is insufficient. A magnetic transfer master carrier that does not have sufficient hardness, as the number of times of transfer increases, a part of the transfer pattern of the magnetic transfer master carrier, particularly the edge part, is lost, and the shape of the transfer pattern is lost or disordered. Arise. In addition, fine powder generated from the chipped portion enters between the magnetic transfer master carrier and the slave medium, and a space is created between the two, so that the magnetic field from the magnetic transfer master carrier that is not chipped also spreads. The image becomes unclear.

図7に示す磁気転写用マスター担体1は、スレーブ媒体5と密着する凸部3の磁性層が凹部と一体に形成されているので、凸部をスレーブ媒体5と密着して転写する際にも、凹部13と凸部3の間にはスレーブ媒体5に対する距離が比較的短いので、凹部13の漏れ磁力14がスレーブ媒体に影響を与えることが避けられず、転写された磁気記録情報が乱れたり、あるいは記録が欠けることが生じ易い。
そこで、本発明の磁気転写用マスター担体においては、磁性層は転写する部分のみに存在し、その他の転写を行わない部分には存在しておらず、基板面上には厚みが一様な磁性層が形成されていないことが好ましい。
In the magnetic transfer master carrier 1 shown in FIG. 7, the magnetic layer of the convex portion 3 that is in close contact with the slave medium 5 is formed integrally with the concave portion. Since the distance to the slave medium 5 is relatively short between the concave portion 13 and the convex portion 3, it is inevitable that the leakage magnetic force 14 of the concave portion 13 affects the slave medium, and the transferred magnetic recording information is disturbed. Or, it tends to occur that the recording is missing.
Therefore, in the magnetic transfer master carrier of the present invention, the magnetic layer exists only in the portion to be transferred, does not exist in the other portions where the transfer is not performed, and the magnetic layer having a uniform thickness on the substrate surface. It is preferred that no layer is formed.

図8は、本発明の磁気転写用マスター担体とそれを用いたスレーブ媒体への記録情報の転写方法を説明する図であり、磁気転写用マスター担体の面に垂直な記録トラック方向の断面を示す図である。
磁気転写用マスター担体1には、非磁性基体、プリフォーマットに応じた凸状の転写情報記録部10が形成されている。転写情報記録部10上にはダイヤモンド状炭素保護膜12が形成されており、さらにダイヤモンド状炭素保護膜上には潤滑剤層15が形成されている。
本発明の磁気転写用マスター担体をスレーブ媒体5と密着、あるいは直流磁界等の励磁磁界6を印加して転写情報記録部10を励磁することによってスレーブ媒体の精密なプリフォーマットが行われる。
FIG. 8 is a diagram for explaining a magnetic transfer master carrier of the present invention and a method for transferring recorded information to a slave medium using the same, and shows a cross section in the recording track direction perpendicular to the surface of the magnetic transfer master carrier. FIG.
The magnetic transfer master carrier 1 is formed with a non-magnetic substrate and a convex transfer information recording portion 10 corresponding to the preformat. A diamond-like carbon protective film 12 is formed on the transfer information recording unit 10, and a lubricant layer 15 is formed on the diamond-like carbon protective film.
The magnetic transfer master carrier of the present invention is closely attached to the slave medium 5 or an excitation magnetic field 6 such as a DC magnetic field is applied to excite the transfer information recording unit 10, so that the slave medium is precisely preformatted.

なお、図8の説明においては、スレーブ媒体を面内方向に磁化する磁気転写方法について述べたが、磁気転写用マスター担体とスレーブ媒体を接触した状態で、スレーブ媒体の垂直方向に励磁磁界を与えるならば、スレーブ媒体を垂直方向に磁化することが可能である。
また、磁気転写用マスター担体と接触するスレーブ媒体は、表面硬度が1GPa以上であることが好ましく、2GPa以上であることがより好ましく、磁気転写用マスター担体と同様にダイヤモンド状炭素保護膜を形成したものが好ましい。
スレーブ媒体は、磁気転写用マスター担体の密着によって傷が生じないように表面の硬度が高いものであるとともに、磁気転写用マスター担体と密着した際に十分に密着するように可撓性を有していることが好ましい。
In the description of FIG. 8, the magnetic transfer method for magnetizing the slave medium in the in-plane direction has been described. However, an excitation magnetic field is applied in the vertical direction of the slave medium in a state where the master carrier for magnetic transfer and the slave medium are in contact with each other. Then, it is possible to magnetize the slave medium in the vertical direction.
Further, the slave medium in contact with the magnetic transfer master carrier preferably has a surface hardness of 1 GPa or more, more preferably 2 GPa or more, and a diamond-like carbon protective film is formed in the same manner as the magnetic transfer master carrier. Those are preferred.
The slave medium has a high surface hardness so as not to cause scratches due to the close contact of the magnetic transfer master carrier, and has flexibility so as to be sufficiently in close contact with the magnetic transfer master carrier. It is preferable.

本発明において使用可能なスレーブ媒体は、基材として合成樹脂フィルムを用いることが好ましく、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、アラミド、ポリイミド、ポリフェニレンベンズビスオキサザール等を挙げることができる。   In the slave medium that can be used in the present invention, a synthetic resin film is preferably used as a substrate, and specific examples thereof include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, aramid, polyimide, polyphenylene benzbisoxazal, and the like.

スレーブ媒体に形成する磁性層は、強磁性金属薄膜から構成されたものの場合には高記録密度を有する磁気記録媒体が得られるので好ましいが、強磁性金属粉末を、結合剤中に分散した組成物を塗布することによって形成した磁性層を有するものであっても良い。その場合には、磁性層の形成に使用する組成物中に混合する研磨剤の種類、あるいは量を調整することによって所定の硬度のものを得ることができる。
また、スレーブ媒体が強磁性金属薄膜を形成したものである場合には、磁性層表面に、ダンヤモンド状炭素保護膜を形成し、さらに潤滑剤層を形成することが好ましい。
In the case where the magnetic layer formed on the slave medium is composed of a ferromagnetic metal thin film, a magnetic recording medium having a high recording density can be obtained, but a composition in which a ferromagnetic metal powder is dispersed in a binder is preferable. You may have a magnetic layer formed by apply | coating. In that case, the thing of predetermined | prescribed hardness can be obtained by adjusting the kind or quantity of the abrasive | polishing agent mixed in the composition used for formation of a magnetic layer.
When the slave medium is a ferromagnetic metal thin film, it is preferable to form a dyanmond-like carbon protective film on the surface of the magnetic layer and further form a lubricant layer.

次に、本発明の表面硬度について説明する。本発明の表面硬度は、微小硬度で表現したものである。
通常のビッカース、ヌープ硬度測定のように大きな荷重で磁気転写用マスター担体に圧力を印加して行う測定方法では、好ましい硬度範囲を見いだすことはできなかった。
硬度の測定は2枚の電極板の中間に圧子が設置されたピックアップ電極が置かれた、電極の動きに伴う静電容量の変化を用いて、力と変位を高感度に検出する方法で測定できる。
測定はダイヤモンド先端稜角90度、先端曲率半径35〜50nmの三角錐型を用いて押し込み加重5μNで押し込み速度2〜4nm/秒で押し込み、最大5μNまでの圧力を印加し、その後圧力を徐々に戻す。このときの最大荷重5μNを圧子接触部の投影面積で除算した値を硬度とする。
投影面積は押し込み試験によって得られ深さ−加重曲線のうち除荷曲線の1/3を直線近似して深さ軸と交差する点を圧子接触部の接触深さとし、圧子の形状より該接触深さの関数として求められる。
Next, the surface hardness of the present invention will be described. The surface hardness of the present invention is expressed in microhardness.
In a measurement method in which pressure is applied to the magnetic transfer master carrier with a large load as in the usual Vickers and Knoop hardness measurement, a preferable hardness range could not be found.
Hardness is measured by a method that detects force and displacement with high sensitivity, using a change in capacitance that accompanies electrode movement, where a pick-up electrode with an indenter is placed between the two electrode plates. it can.
The measurement was performed using a triangular pyramid shape with a diamond tip ridge angle of 90 degrees and a tip curvature radius of 35 to 50 nm, pushing at a pushing load of 5 μN at a pushing speed of 2 to 4 nm / sec, applying a pressure of up to 5 μN, and then gradually returning the pressure. . The value obtained by dividing the maximum load 5 μN at this time by the projected area of the indenter contact portion is taken as the hardness.
The projected area is obtained by an indentation test. One-third of the unloading curve of the depth-weighted curve is linearly approximated and the point intersecting the depth axis is defined as the contact depth of the indenter contact portion. As a function of

通常のビッカース、ヌープ硬度測定のように大きな荷重を印加して媒体内部(100nm以上)まで測定した硬度では転写に適切なマスタ担体、転写方法を見出すことが出来なかった。
具体的には、TRIBOSCOPE(HYSITRON社)等を用いて測定が可能である。
A master carrier and transfer method suitable for transfer could not be found with the hardness measured up to the inside of the medium (100 nm or more) by applying a large load as in ordinary Vickers and Knoop hardness measurements.
Specifically, measurement is possible using TRIBOSCOPE (HYSITRON) or the like.

次に本発明の磁気転写用マスター担体の製造方法を図面を参照して説明する。
図9は、本発明の磁気転写用マスター担体の製造方法を工程順に説明する図である。
図9(A)に示すように、表面が平滑な基板31に、非磁性導電性層32を形成する。
次いで、図9(B)に示すように、非磁性導電性層上に磁性材料をスパッタリング、真空蒸着、めっき等の手段によって成膜して磁性層33を形成する。
さらに、図9(C)に示すように、磁性層上にフォトレジスト34を塗布する。フォトレジストは、ポジ型、ネガ型いずれのものを用いていも良い。
Next, a method for producing a magnetic transfer master carrier of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 9 is a diagram for explaining the method of manufacturing the magnetic transfer master carrier of the present invention in the order of steps.
As shown in FIG. 9A, a nonmagnetic conductive layer 32 is formed on a substrate 31 having a smooth surface.
Next, as shown in FIG. 9B, the magnetic layer 33 is formed by forming a magnetic material on the nonmagnetic conductive layer by means of sputtering, vacuum evaporation, plating, or the like.
Further, as shown in FIG. 9C, a photoresist 34 is applied on the magnetic layer. As the photoresist, either a positive type or a negative type may be used.

次いで、図9(D)に示すように、プリフォーマットのパターンに応じたフォトマスク35を用いてフォトレジスト34を露光36する。
図9(E)に示すように、現像してフォトレジスト34にプリフォーマットの情報に応じたレジストパターン37を形成する。
次いで、図9(F)に示すように、磁性材料をレジストパターンに応じてエッチングする。
次いで、図9(G)に示すように、フォトレジストを除去して、転写用磁性層38を形成する。
さらに、図9(H)に示すように、転写用磁性層上には、磁性層表面にダイヤモンド状炭素保護膜39を形成した後に、潤滑剤層40を設けた後に一様な磁界を印加して磁化する。
Next, as shown in FIG. 9D, the photoresist 34 is exposed 36 using a photomask 35 corresponding to the preformat pattern.
As shown in FIG. 9E, development is performed to form a resist pattern 37 corresponding to preformat information on the photoresist 34.
Next, as shown in FIG. 9F, the magnetic material is etched according to the resist pattern.
Next, as shown in FIG. 9G, the photoresist is removed to form a transfer magnetic layer 38.
Furthermore, as shown in FIG. 9H, a uniform magnetic field is applied to the transfer magnetic layer after forming the diamond-like carbon protective film 39 on the surface of the magnetic layer and then providing the lubricant layer 40. Magnetize.

図9では、あらかじめ形成した磁性層からエッチングによって不要な磁性材料を除去して製造する方法について説明をしたが、非磁性導電性層上にフォトレジストのパターンを形成した後に、磁性層をスパッタリング等の成膜手段によって形成し、フォトレジストで被われていない部分に磁性層を形成しても良い。   In FIG. 9, the method of manufacturing by removing unnecessary magnetic material from a magnetic layer formed in advance by etching has been described. However, after forming a photoresist pattern on the nonmagnetic conductive layer, the magnetic layer is sputtered or the like. The magnetic layer may be formed in a portion that is formed by the film forming means and is not covered with the photoresist.

また、以上の説明で述べた磁気転写用マスター担体を用いてスレーブ媒体と密着させて外部より転写用磁界を印加した際に、転写が不安定で信号品位が低下した部分が生じるのは、磁気転写用マスター担体の磁性層の形状、凸部に付着した塵埃等による影響以外にも、転写時に印加する磁界が適切でないために信号品位が低下することが原因であることを見いだしたものである。   In addition, when a magnetic field for transfer is applied from the outside by using the magnetic transfer master carrier described in the above description and the magnetic field for transfer is applied from the outside, a portion where the transfer is unstable and the signal quality is reduced occurs. In addition to the influence of the shape of the magnetic layer of the transfer master carrier and the dust adhering to the projections, it was found that the signal quality deteriorates because the magnetic field applied during transfer is not appropriate. .

マスター担体からスレーブ担体への磁気転写においては、スレーブのHcより高い外部磁界を印加すると、スレーブの磁化状態がすべて印加した方向に磁化し、このために本来転写すべきパターンの記録が行われないと一般には考えられていた。例えば、特開平10−40544号公報においても、段落番号0064において、磁気記録媒体の保磁力と同程度以下とすることが好ましいことが記載されている。
ところが、このよう方法によって転写を行った場合には、情報信号品位が悪いものが生じることがあり、サーボ動作が不正確となるものが生じる場合があることが明かとなった。
In magnetic transfer from a master carrier to a slave carrier, when an external magnetic field higher than the slave's Hc is applied, all the magnetization states of the slave are magnetized in the applied direction, so that the pattern to be originally transferred is not recorded. It was generally considered. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-40544 also describes that paragraph number 0064 preferably has a coercive force equal to or less than that of the magnetic recording medium.
However, it has been clarified that when the transfer is performed by such a method, the information signal quality may be poor, and the servo operation may be inaccurate.

図10に磁気転写用マスター担体におけるプリフォーマット用のパターンの転写を説明する。図10(A)は磁気転写用マスター担体の磁性層面を模式的に説明した平面図であり、図10(B)は転写過程を説明する断面図である。
磁気転写用マスター担体51のトラックの所定の領域に、転写すべきトラッキング用のサーボ信号やアドレス信号のパターンを形成したプリフォーマット領域52とデータ領域53が形成されており、磁気転写用マスター担体51とスレーブ媒体54とを密着させてトラック方向55の転写用外部磁界56を加えることによってプリフォーマット情報をスレーブ媒体側に記録情報57として転写することができるので、効率的にスレーブ媒体を製造することができるものである。
FIG. 10 illustrates the transfer of the preformat pattern on the magnetic transfer master carrier. FIG. 10A is a plan view schematically illustrating the magnetic layer surface of the magnetic transfer master carrier, and FIG. 10B is a cross-sectional view illustrating the transfer process.
A preformat area 52 and a data area 53 in which patterns of tracking servo signals and address signals to be transferred are formed are formed in a predetermined area of the track of the magnetic transfer master carrier 51. Since the preformat information can be transferred as recording information 57 to the slave medium side by applying a transfer external magnetic field 56 in the track direction 55 with the slave medium 54 and the slave medium 54 in close contact with each other, the slave medium can be manufactured efficiently. Is something that can be done.

ところが、このよう方法によって転写を行った場合には、情報信号品位が悪いものが生じることがあり、サーボ動作が不正確となるものが生じる場合があることが明かとなった。これは、磁気転写用マスター担体からスレーブ媒体への転写
の際には、スレーブ媒体と接触している部分は多くの磁界が磁気転写用マスター担体のパターン部に入るために、スレーブ媒体には、Hcsよりも高い転写用磁界を印加しても反転しないものと考えられる。
しかも、転写用磁界の強度には好ましい大きさがあり、スレーブ担体の保磁力Hcsと比較して特定の関係の強度を有する転写用磁界を適用することによって信号品位の高いスレーブ媒体を得ることができる。
However, it has been clarified that when the transfer is performed by such a method, the information signal quality may be poor, and the servo operation may be inaccurate. This is because when the magnetic transfer master carrier is transferred to the slave medium, the portion in contact with the slave medium has a lot of magnetic fields entering the pattern portion of the magnetic transfer master carrier. It is considered that even if a transfer magnetic field higher than H cs is applied, it does not reverse.
Moreover, the intensity of the magnetic field for transfer has a preferable magnitude, and a slave medium with high signal quality can be obtained by applying a magnetic field for transfer having a specific relationship strength as compared with the coercive force H cs of the slave carrier. Can do.

明瞭な転写をいかなる転写パターンにおいても実現するためには、スレーブ媒体を予め1方向にスレーブ媒体のHcsに比べて十分大きな磁界、Hcs以上、好ましくはHcsの1.2倍以上で初期直流磁化しておき、転写用磁界は
0.6×Hcs≦転写用磁界≦1.7×Hcs
の強度で、その向きは初期直流磁化の向きと逆向きに印加することによって、実現することができる。
転写用磁界がスレーブ媒体の保磁力Hcsに対して0.6倍よりも小さくなると、パターンの転写は不可能であり、またHcsに対して1.7倍よりも大きくなると、パターンとは無関係に磁化されてしまう。
転写用磁界の強度は、より好ましくは0.9Hcs〜1.4Hcsであり、更に好ましくは1.0Hcs〜1.3Hcsである。
In order to realize clear transfer in any transfer pattern, the slave medium is initially set in one direction with a sufficiently large magnetic field in comparison with H cs of the slave medium, at least H cs , preferably at least 1.2 times H cs. The magnetic field for transfer is 0.6 × H cs ≦ transfer magnetic field ≦ 1.7 × H cs.
The direction can be realized by applying the direction opposite to the direction of the initial direct current magnetization.
When the transfer magnetic field is smaller than 0.6 times the coercive force H cs of the slave medium, the pattern cannot be transferred. When the magnetic field for transfer is larger than 1.7 times the H cs , the pattern is It will be magnetized regardless.
The strength of the transfer magnetic field is more preferably 0.9 H cs to 1.4 H cs , and still more preferably 1.0 H cs to 1.3 H cs .

また、磁気転写用マスター担体の保磁力Hcsが47.7kA/m(600Oe)以下であり、転写を受けるスレーブ媒体の保磁力が119kA/m(1500Oe)以上であることが好ましい。保磁力Hcsが大きすぎると大きな転写磁界が必要となり、巨大な磁界発生装置が必要となるため47.7kA/m(600Oe)以下が好ましい。また、スレーブ媒体の保磁力Hcsが小さいと高密度な磁気記録ができないため、119kA/m(1500Oe)以上であることが好ましい。 The coercivity H cs of the magnetic transfer master carrier is preferably 47.7 kA / m (600 Oe) or less, and the coercivity of the slave medium to be transferred is preferably 119 kA / m (1500 Oe) or more. If the coercive force H cs is too large, a large transfer magnetic field is required, and a huge magnetic field generator is required, so 47.7 kA / m (600 Oe) or less is preferable. Further, since the high-density magnetic recording cannot be performed if the coercive force H cs of the slave medium is small, it is preferably 119 kA / m (1500 Oe) or more.

磁気転写用マスター担体からスレーブ媒体への磁気記録情報の転写の際には、磁気転写用マスター担体とスレーブ媒体とを密着することが好ましく、密着はゴム板を挟んでアルミニウム板等の非磁性体上から加圧することが好ましく、磁気転写用マスター担体とスレーブ媒体とを重ね合わせてその間に介在する空気を減圧下で吸引する方法が有効である。
また、本発明の磁気転写用マスター担体は、ハードディスク、大容量リムーバル型磁気記録媒体等のディスク型磁気記録媒体への磁気記録情報の転写のみではなく、カード型磁気記録媒体、テープ型磁気記録媒体への磁気記録情報の転写に用いることができる。
When transferring the magnetic recording information from the magnetic transfer master carrier to the slave medium, it is preferable that the magnetic transfer master carrier and the slave medium are in close contact, and the close contact is a non-magnetic material such as an aluminum plate with a rubber plate interposed therebetween. It is preferable to apply pressure from above, and it is effective to superimpose the magnetic transfer master carrier and the slave medium and suck the air interposed therebetween under reduced pressure.
In addition, the magnetic transfer master carrier of the present invention is not limited to the transfer of magnetic recording information to a disk type magnetic recording medium such as a hard disk or a large capacity removal type magnetic recording medium, but also a card type magnetic recording medium and a tape type magnetic recording medium. It can be used for transfer of magnetic recording information to.

また、本発明においては、磁気転写用マスター担体からスレーブ媒体への磁気転写をプリフォーマットを例に説明したが、プリフォーマットに限らず、任意の磁気記録情報の転写にも同様に適用することができ、短時間に大量な磁気記録情報を正確に転写することが可能である。   Further, in the present invention, the magnetic transfer from the magnetic transfer master carrier to the slave medium has been described by taking the preformat as an example. However, the present invention is not limited to the preformat and can be similarly applied to transfer of arbitrary magnetic recording information. It is possible to accurately transfer a large amount of magnetic recording information in a short time.

また、磁気転写用マスター担体とスレーブ媒体の、転写時の位置関係はどちらが上または下になっても良く、密着方法は、固定した磁気転写用マスター担体上へスレーブ媒体を載置して押さえつける方法、あるいは空気の吸引で密着する方法などが挙げられる。   Also, the positional relationship between the magnetic transfer master carrier and the slave medium at the time of transfer may be either above or below, and the close contact method is a method of placing and pressing the slave medium on the fixed magnetic transfer master carrier. Or a method of adhering by suction of air.

以下に、本発明の実施例を示し本発明を説明する。
実施例1−1
(磁気転写用マスター担体の作製)
直径6インチのシリコン基板の表面にフォトレジストを塗布し、マスクを用いて露光した後に、現像してレジストのパターンを形成した。
次いで、反応性イオンエツチングによって、シリコン基板を200nmの深さに均一な深さの穴を形成した。次いで、スパッタリングによりクロムの下地層を30nmの厚さに形成し、さらに下地層上にFeCoを200nmの厚さに成膜した。次いで、フォトレジストをリフトオフで除去した後に表面を研磨テープにによって研磨して磁気転写用マスター担体を得た。得られた強磁性体の抗磁力Hcは15.9kA/m(200Oe)であった。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples of the present invention.
Example 1-1
(Preparation of master carrier for magnetic transfer)
Photoresist was applied to the surface of a 6-inch diameter silicon substrate, exposed using a mask, and then developed to form a resist pattern.
Next, holes having a uniform depth were formed in the silicon substrate to a depth of 200 nm by reactive ion etching. Next, a chromium underlayer was formed to a thickness of 30 nm by sputtering, and FeCo was formed to a thickness of 200 nm on the underlayer. Next, after removing the photoresist by lift-off, the surface was polished with a polishing tape to obtain a master carrier for magnetic transfer. The coercive force Hc of the obtained ferromagnetic material was 15.9 kA / m (200 Oe).

(スレーブ媒体の作製)
スレーブ媒体は、厚さ75μmのポリイミド基板上に下地層としてCrTi合金をスパッタリングで60nmの厚さで形成し、その上に記録層としてCoCrPt薄膜をスパッタリングで30nmの厚さで形成し、さらにその上にメタン/アルゴン混合気体を用いたCVD法によって炭素保護膜を10nmの厚さで形成した。炭素保護膜の上にはフッ素系潤滑剤を2nmの厚さで塗布した。得られた強磁性体の抗磁力Hcは199kA/m(2500Oe)であった。
(Production of slave media)
In the slave medium, a CrTi alloy is formed as a base layer with a thickness of 60 nm on a polyimide substrate having a thickness of 75 μm, and a CoCrPt thin film is formed as a recording layer with a thickness of 30 nm as a recording layer thereon. A carbon protective film having a thickness of 10 nm was formed by CVD using a mixed gas of methane / argon. A fluorine-based lubricant was applied on the carbon protective film with a thickness of 2 nm. The coercive force Hc of the obtained ferromagnetic material was 199 kA / m (2500 Oe).

(転写試験方法)
得られた磁気転写用マスター担体を50mm×20mmの角形に切断して予め477kA/m(6000Oe)の磁界を印加して一方向に直流磁化したスレーブ媒体と磁気転写用マスター担体とを密着させて183kA/m(2300Oe)の励磁磁界をスレーブ媒体の磁化方向とは逆向きに印加して磁気転写用マスター担体からスレーブ媒体に磁気記録情報を転写した。
スレーブ媒体は、厚さ75μmのポリイミド基板上に下地層としてCrTi合金をスパッタリングで60nmの厚さで形成し、その上に記録層としてCoCrPt薄膜をスパッタリングで30nmの厚さで形成し、さらにその上にメタン/アルゴン混合気体を用いたCVD法によって炭素保護膜を10nmの厚さで形成した。炭素保護膜の上にはフッ素系潤滑剤を2nmの厚さで塗布した。
また、磁気転写用マスター担体とスレーブ媒体との密着は、ゴム板を挟んでアルミニウム板上から加圧した。10000回の転写の後も磁気転写用マスター担体の損傷等はなく、高品質の転写を行うことができた。
(Transcription test method)
The obtained magnetic transfer master carrier was cut into a square of 50 mm × 20 mm, and a magnetic medium of 477 kA / m (6000 Oe) was applied in advance to directly magnetize the slave medium in close contact with the magnetic transfer master carrier. Magnetic recording information was transferred from the magnetic transfer master carrier to the slave medium by applying an excitation magnetic field of 183 kA / m (2300 Oe) in the direction opposite to the magnetization direction of the slave medium.
In the slave medium, a CrTi alloy is formed as a base layer with a thickness of 60 nm on a polyimide substrate having a thickness of 75 μm, and a CoCrPt thin film is formed as a recording layer with a thickness of 30 nm as a recording layer thereon. A carbon protective film having a thickness of 10 nm was formed by CVD using a mixed gas of methane / argon. A fluorine-based lubricant was applied on the carbon protective film with a thickness of 2 nm.
The magnetic transfer master carrier and the slave medium were pressed from above the aluminum plate with a rubber plate interposed therebetween. Even after 10,000 transfers, the master carrier for magnetic transfer was not damaged, and high-quality transfer could be performed.

比較例1−1
(磁気転写用マスター担体の作製)
シリコン基板の表面にフォトレジストを塗布し、マスクを用いて露光によりパターンを形成した。
次いで、反応性イオンエツチングによって、シリコン基板を200nmの深さに均一な深さの穴を形成した後にフォトレジストを除去した後に、スパッタリングによりクロムの下地層を30nmの厚さに形成し、さらに下地層上にFeCoを200nmの厚さに成膜して、凹凸上の磁性層を形成した。得られた強磁性体の抗磁力Hcは180Oeであった。
Comparative Example 1-1
(Preparation of master carrier for magnetic transfer)
Photoresist was applied to the surface of the silicon substrate, and a pattern was formed by exposure using a mask.
Next, a hole having a uniform depth is formed in the silicon substrate to a depth of 200 nm by reactive ion etching, the photoresist is removed, and then a chromium underlayer is formed in a thickness of 30 nm by sputtering. On the ground layer, FeCo was deposited to a thickness of 200 nm to form an uneven magnetic layer. The coercive force Hc of the obtained ferromagnetic material was 180 Oe.

(転写試験方法)
得られた磁気転写用マスター担体の転写試験を実施例1と同じく10000回行ったところ、図2に示すように磁気転写用マスター担体の角部が欠け、スレーブ媒体には、角部が乱れていたものが生じた。
(Transcription test method)
When the transfer test of the obtained magnetic transfer master carrier was performed 10,000 times in the same manner as in Example 1, the corners of the magnetic transfer master carrier were missing as shown in FIG. Something happened.

実施例2−1
(磁気転写用マスター担体の作製)
ガラス基板上にCrTiを60nmの厚さにスパッタリングによって形成した後に、抗磁力(Hc)8.0kA/m(100Oe)のFe:Co=80:20の組成の磁性膜をスパッタリングで200nmの厚さに設けた。
次いで、フォトレジストを塗布し、プリフォーマット用のフォトマスクを用いて露光、現像してレジストパターンを形成した。
次いで、50重量%の塩化第二鉄溶液を用いて磁性層をエッチングした後に、フォトレジストを除去して、メタンとアルゴンが体積比で1:1の混合気体を通気して、0.267Pa(2×10-3Toor)の真空度で高周波プラズマを発生させて基板に200Vの負の電圧を印加して炭素保護膜を5nmの厚さで形成した。
Example 2-1
(Preparation of master carrier for magnetic transfer)
After forming CrTi on a glass substrate to a thickness of 60 nm by sputtering, a magnetic film having a coercive force (Hc) of 8.0 kA / m (100 Oe) and a composition of Fe: Co = 80: 20 is sputtered to a thickness of 200 nm. Provided.
Next, a photoresist was applied, exposed and developed using a preformat photomask to form a resist pattern.
Next, after etching the magnetic layer with a 50 wt% ferric chloride solution, the photoresist was removed, and a mixed gas of methane and argon in a volume ratio of 1: 1 was vented to 0.267 Pa ( A high-frequency plasma was generated at a vacuum degree of 2 × 10 −3 Toor, and a negative voltage of 200 V was applied to the substrate to form a carbon protective film with a thickness of 5 nm.

(スレーブ媒体の作製)
厚さ75μmのポリイミド基板上にCrTiを60nmの厚さでスパッタリングによって形成し、さらに、抗磁力(Hc)159kA/m(2000Oe)のCoPtCrtTa膜をスパッタリングに30nmの厚さに形成して、磁性層を形成した。得られたスレーブ媒体を477kA/m(6000Oe)で直流磁化した。
(Production of slave media)
A CrTi film having a thickness of 60 nm is formed on a polyimide substrate having a thickness of 75 μm by sputtering, and a CoPtCrtTa film having a coercive force (Hc) of 159 kA / m (2000 Oe) is formed to a thickness of 30 nm by sputtering. Formed. The obtained slave medium was DC magnetized at 477 kA / m (6000 Oe).

(転写試験方法)
得られたスレーブ媒体の磁性面に磁気転写用マスター担体の磁性面を重ねて、151kA/m(1900Oe)をスレーブ媒体の磁化と逆方向の磁界を印加して磁気転写用マスター担体の磁化をスレーブ媒体に転写し、マスター担体を変えて10000回の転写後のスレーブ媒体に転写された磁化パターンの状況を磁気力顕微鏡(MFM)で観察し、光学顕微鏡で磁気転写用マスター担体の表面の破損状況を観察した。スレーブ媒体の表面に良好な転写パターンが観察され、またマスター担体の表面の破損状況を観察したところ、ほとんど転写像に欠けは見られなかった。
(Transcription test method)
The magnetic surface of the master carrier for magnetic transfer is superimposed on the magnetic surface of the obtained slave medium, and a magnetic field in the direction opposite to the magnetization of the slave medium is applied to 151 kA / m (1900 Oe) to make the magnetization of the master carrier for magnetic transfer slave. Transfer to the medium, change the master carrier, observe the state of the magnetic pattern transferred to the slave medium after 10,000 transfers, using a magnetic force microscope (MFM), and damage the surface of the master carrier for magnetic transfer with an optical microscope Was observed. A good transfer pattern was observed on the surface of the slave medium, and when the damage state of the surface of the master carrier was observed, there was almost no defect in the transferred image.

比較例2−1
(磁気転写用マスター担体の作製)
ガラス基板上に直接Hc16.0kA/m(200Oe)のCoCr膜をスパッタリングで200nmの厚さに設けた点除き、実施例2−1と同様にして磁性層を形成して磁気転写用マスター担体とした。
(転写試験方法)
得られた磁気転写用マスター担体を転写試験を行って、実施例1と同様な方法で観察したところ200枚目のスレーブ媒体から転写パターンに欠けがみられた。
Comparative Example 2-1
(Preparation of master carrier for magnetic transfer)
A magnetic layer was formed in the same manner as in Example 2-1 except that a CoCr film of Hc 16.0 kA / m (200 Oe) was directly formed on a glass substrate by sputtering to a thickness of 200 nm. did.
(Transcription test method)
The obtained magnetic transfer master carrier was subjected to a transfer test and observed in the same manner as in Example 1. As a result, the transfer pattern was missing from the 200th slave medium.

実施例3−1
(磁気転写用マスター担体の作製)
ガラス基板に下地層としてCrTiを60nmの厚さでスパッタリングによって形成した後に、抗磁力(Hc)8.0kA/m(100Oe)のFe:Co=80:20の組成の磁性膜をスパッタリングで200nmの厚さに設けた。
次いで、フォトレジストを塗布し、プリフォーマット用のフォトマスクを用いて露光、現像してレジストパターンを形成した。
次いで、50重量%の塩化第二鉄溶液を用いて磁性層をエッチングした後に、フォトレジストを除去して、メタンとアルゴンが体積比で1:1の混合気体を通気して、0.267Pa(2×10-3Toor)の真空度で高周波プラズマを発生させて基板に200Vの負の電圧を印加して炭素保護膜を10nmの厚さで形成した。
Example 3-1.
(Preparation of master carrier for magnetic transfer)
After forming CrTi with a thickness of 60 nm as a base layer on a glass substrate, a magnetic film having a composition of Fe: Co = 80: 20 with a coercive force (Hc) of 8.0 kA / m (100 Oe) is sputtered to 200 nm. Provided in thickness.
Next, a photoresist was applied, exposed and developed using a preformat photomask to form a resist pattern.
Next, after etching the magnetic layer with a 50 wt% ferric chloride solution, the photoresist was removed, and a mixed gas of methane and argon in a volume ratio of 1: 1 was vented to 0.267 Pa ( A high-frequency plasma was generated at a vacuum degree of 2 × 10 −3 Toor and a negative voltage of 200 V was applied to the substrate to form a carbon protective film with a thickness of 10 nm.

得られた磁気転写用マスター担体をTRIBOSCOPE(HYSITRON社)を用いて、ダイヤモンド先端稜角90度、先端曲率半径40nmの三角錐型を用いて押し込み加重5μNで押し込み速度3nm/秒で押し込み、最大5μNまでの圧力を印加し、その後圧力を徐々に戻す。このときの最大荷重5μNを圧子接触部の投影面積で除算して硬度を求めたところ、30GPaであった。   Using TRIBOSCOPE (HYSITRON), the obtained master carrier for magnetic transfer was pushed in at a pushing speed of 3 nm / second with a pushing load of 5 μN using a triangular pyramid shape with a diamond tip ridge angle of 90 degrees and a tip radius of curvature of up to 5 μN. Then, gradually return the pressure. The maximum load at this time, 5 μN, was divided by the projected area of the indenter contact portion to obtain the hardness, which was 30 GPa.

(スレーブ媒体の作製)
厚さ75μmのポリイミド基板上にCrTiを60nmの厚さでスパッタリングによって形成し、さらに、抗磁力(Hc)159kA/m(2000Oe)のCoPtCrTa膜をスパッタリングで30nmの厚さに形成して、磁性層を形成した。
次いで、スパッタリングによってダイヤモンド状炭素保護膜を形成し、得られたスレーブ媒体を磁気転写用マスター担体と同様の測定条件で表面硬度を測定したところ、20GPaであった。次いで、477kA/m(6000Oe)で直流磁化した。
(Production of slave media)
A CrTi film having a thickness of 60 nm is formed on a polyimide substrate having a thickness of 75 μm by sputtering, and a CoPtCrTa film having a coercive force (Hc) of 159 kA / m (2000 Oe) is formed by sputtering to a thickness of 30 nm. Formed.
Next, a diamond-like carbon protective film was formed by sputtering, and when the surface hardness of the obtained slave medium was measured under the same measurement conditions as the magnetic transfer master carrier, it was 20 GPa. Next, direct current magnetization was performed at 477 kA / m (6000 Oe).

(転写試験方法)
スレーブ媒体と磁気転写用マスター担体とを密着して151kA/m(1900Oe)の外部磁化をスレーブ媒体の磁化とは逆方向の方向に印加した。磁気転写用マスター担体とスレーブ媒体との密着は、ゴム板を挟んでアルミニウム板上から加圧した。マスター担体を変えて10000回の転写後スレーブ媒体に転写された磁化パターンの状況を磁気力顕微鏡(MFM)で観察し、光学顕微鏡で磁気転写用マスター担体の表面の破損状況を観察した。スレーブ媒体の表面に良好な転写パターンが観察され、またマスター担体の表面の破損状況を観察したところ、ほとんど欠けは見られなかった。
(Transcription test method)
The slave medium and the magnetic transfer master carrier were brought into close contact with each other, and an external magnetization of 151 kA / m (1900 Oe) was applied in a direction opposite to the magnetization of the slave medium. Adhesion between the magnetic transfer master carrier and the slave medium was pressurized from above the aluminum plate with a rubber plate in between. The state of the magnetization pattern transferred to the slave medium after 10000 transfers after changing the master carrier was observed with a magnetic force microscope (MFM), and the surface damage state of the master carrier for magnetic transfer was observed with an optical microscope. A good transfer pattern was observed on the surface of the slave medium, and when the damage state of the surface of the master carrier was observed, almost no chipping was observed.

比較例3−1
炭素保護膜を形成しなかった点を除き、実施例3−1と同様にして、磁気転写用マスター担体およびスレーブ媒体を作製し、実施例3−1と同様にして転写試験を行い、表面の状態を観察したところ、磁気転写用マスター担体には欠けがみられ、また転写パターンにも欠けがみられた。
Comparative Example 3-1
A magnetic transfer master carrier and a slave medium were prepared in the same manner as in Example 3-1, except that the carbon protective film was not formed. When the state was observed, chipping was observed in the magnetic transfer master carrier, and chipping was also observed in the transfer pattern.

実施例4−1
(マスター担体の作製)
真空成膜装置において、室温にて1.33×10-5Pa(10-7Torr)まで減圧した後に、アルゴンを導入して0.40Pa(3×10-3Torr)とした条件下で、シリコン基板上に厚さ200nmのFe:Co=80:20の組成の磁性膜を形成し、マスター担体とした。
保磁力Hcsは8.0kA/m(100Oe)、磁束密度Bsは28.9T(23000Gauss)であった。
エッチングによって、10μmのラインとスペースが10組−100μmのスペース−10μmのラインとスペースが10組という配列のパターンを形成した。
Example 4-1
(Production of master carrier)
In a vacuum film forming apparatus, the pressure was reduced to 1.33 × 10 −5 Pa (10 −7 Torr) at room temperature, and then argon was introduced to obtain 0.40 Pa (3 × 10 −3 Torr). A magnetic film having a composition of Fe: Co = 80: 20 having a thickness of 200 nm was formed on a silicon substrate to obtain a master carrier.
The coercive force H cs was 8.0 kA / m (100 Oe), and the magnetic flux density Bs was 28.9 T (23000 Gauss).
Etching formed an array pattern of 10 μm lines and spaces of 10 pairs—100 μm spaces—10 μm lines and spaces of 10 pairs.

(スレーブ媒体の作製)
真空成膜装置において、室温にて1.33×10-5kPa(10-7Torr)まで減圧した後に、アルゴンを導入して0.40Pa(3×10-3Torr)とした条件下で、ガラス板を200℃に加熱し、厚さ60nmのCrTi膜を形成した。さらに厚さ30nmのCoPtCr膜を形成した後、厚さ10nmのダイヤモンド状炭素(DLC)保護膜を形成しスレーブ媒体とした。飽和磁束密度Bsは0.45T(4500Gauss) であった。次いで、スレーブ媒体に、0.4T(4000Gauss) で予め、後述の転写磁界と逆方向に初期直流磁化した。
(Production of slave media)
In a vacuum film forming apparatus, the pressure was reduced to 1.33 × 10 −5 kPa (10 −7 Torr) at room temperature, and then argon was introduced to obtain 0.40 Pa (3 × 10 −3 Torr). The glass plate was heated to 200 ° C. to form a CrTi film having a thickness of 60 nm. Further, after forming a CoPtCr film having a thickness of 30 nm, a diamond-like carbon (DLC) protective film having a thickness of 10 nm was formed as a slave medium. The saturation magnetic flux density Bs was 0.45 T (4500 Gauss). Next, initial direct current magnetization was applied to the slave medium in advance in a direction opposite to a transfer magnetic field described later at 0.4 T (4000 Gauss).

(磁気転写試験方法)
上記で作製したHcs199kA/m(2500Oe)のスレーブ媒体(A)、およびZip100(Iomega社製)媒体(B)(Hcs:127kA/m(1600Oe))とマスター担体とを密着して表1および表2に示す転写用磁界をスレーブ媒体の磁化とは逆の方向に印加した。磁気転写用マスター担体とスレーブ媒体の密着は、ゴム板を挟んでアルミニウム板上から加圧した。
得られたスレーブ媒体の磁化されたパターンの形状を以下の磁気現像方法によって測定した。
(Magnetic transfer test method)
The H cs 199 kA / m (2500 Oe) slave medium (A) and the Zip 100 (Iomega) medium (B) (H cs : 127 kA / m (1600 Oe)) prepared above and the master carrier are in close contact with each other. The magnetic field for transfer shown in 1 and Table 2 was applied in the direction opposite to the magnetization of the slave medium. The magnetic transfer master carrier and the slave medium were pressed from above the aluminum plate with a rubber plate in between.
The shape of the magnetized pattern of the obtained slave medium was measured by the following magnetic development method.

(磁気現像方法)
磁気現像液(シグマハイケミカル製シグマーカーQ)を10倍に希釈し、スレーブ媒体に滴下、乾燥させ、現像されたパターンの線の断面方向の長さを顕微鏡で測定し、その結果を表1および表2に示す。なお、測定は、10個の試料について行い、その平均値を示す。
(Magnetic development method)
The magnetic developer (Sigma Marker Q made by Sigma High Chemical) was diluted 10 times, dropped onto the slave medium, dried, and the length of the developed pattern line in the cross-sectional direction was measured with a microscope. The results are shown in Table 1. And in Table 2. In addition, a measurement is performed about 10 samples and the average value is shown.

表1
スレーブ媒体 保磁力 転写用 Hcsとの比 磁気現像での
cs 磁界強度 断面の長さ
(kA/m)(kA/m) (相対比)
A 199 59.7 0.3 0.0
99.5 0.5 0.0
119 0.6 0.3
159 0.8 0.6
179 0.9 0.8
199 1.0 1.0
219 1.1 1.0
239 1.2 1.0
259 1.3 1.0
279 1.4 0.9
298 1.5 0.6
318 1.6 0.3
398 2.0 0.0
Table 1
Slave medium Coercive force Transfer ratio with H cs Magnetic development
H cs magnetic field strength Section length
(KA / m) (kA / m) (Relative ratio)
A 199 59.7 0.3 0.0
99.5 0.5 0.0
119 0.6 0.3
159 0.8 0.6
179 0.9 0.8
199 1.0 1.0
219 1.1 1.0
239 1.2 1.0
259 1.3 1.0
279 1.4 0.9
298 1.5 0.6
318 1.6 0.3
398 2.0 0.0

表2
スレーブ媒体 保磁力 転写用 Hcsとの比 磁気現像での
cs 磁界強度 断面の長さ
(kA/m)(kA/m) (相対比)
B 127 39.8 0.3 0.0
55.7 0.4 0.0
79.6 0.6 0.3
95.5 0.8 0.8
111 0.9 0.9
127 1.0 1.0
143 1.1 1.0
159 1.3 1.0
187 1.5 0.9
199 1.6 0.6
219 1.7 0.4
239 1.9 0.1
279 2.2 0.0
Table 2
Slave medium Coercive force Transfer ratio with H cs Magnetic development
H cs magnetic field strength Section length
(KA / m) (kA / m) (Relative ratio)
B 127 39.8 0.3 0.0
55.7 0.4 0.0
79.6 0.6 0.3
95.5 0.8 0.8
111 0.9 0.9
127 1.0 1.0
143 1.1 1.0
159 1.3 1.0
187 1.5 0.9
199 1.6 0.6
219 1.7 0.4
239 1.9 0.1
279 2.2 0.0

本発明の磁気転写用マスター担体を用いることにより、ハードディスク、大容量リムーバブルディスク媒体、大容量フレキシブル媒体等のディスク状媒体に、短時間に生産性良く、トラッキング用サーボ信号やアドレス情報信号、再生クロック信号等のプリフォーマット記録を高精度で多数回安定して行うことができ、また、磁気転写用マスター担体から、スレーブ媒体への磁気転写において、スレーブ媒体のHcsに対して特定の強度の転写用磁界を与えることによってパターンの位置や形状によらずに高品位の転写パターンを有するスレーブ媒体を得ることができる。 By using the magnetic transfer master carrier of the present invention, tracking servo signals, address information signals, and reproduction clocks can be produced in a short time with good productivity on a disk-shaped medium such as a hard disk, a large-capacity removable disk medium, or a large-capacity flexible medium. Preformat recording of signals, etc. can be performed stably with high accuracy and many times. Also, in magnetic transfer from a master carrier for magnetic transfer to a slave medium, transfer with a specific strength to H cs of the slave medium By applying a magnetic field for use, a slave medium having a high-quality transfer pattern can be obtained regardless of the position and shape of the pattern.

図1は、従来の磁気転写用マスター担体からスレーブ媒体への転写方法を説明する図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a conventional transfer method from a master carrier for magnetic transfer to a slave medium. 図2は、多数回の転写を行った後の磁気転写用マスター担体を説明する図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the master carrier for magnetic transfer after many times of transfer. 図3は、本発明の磁気転写用マスター担体とそれを用いたスレーブ媒体への記録情報の転写方法を説明する図であり、磁気転写用マスター担体の面に垂直な記録トラック方向の断面を示す図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a magnetic transfer master carrier of the present invention and a method for transferring recorded information to a slave medium using the same, and shows a cross section in a recording track direction perpendicular to the surface of the magnetic transfer master carrier. FIG. 図4は、本発明の磁気転写用マスター担体の製造方法を工程順に説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the method of manufacturing the magnetic transfer master carrier of the present invention in the order of steps. 図5は、本発明の磁気転写用マスター担体とそれを用いたスレーブ媒体への記録情報の転写方法を説明する図であり、磁気転写用マスター担体の面に垂直な記録トラック方向の断面を示す図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a magnetic transfer master carrier of the present invention and a method for transferring recorded information to a slave medium using the same, and shows a cross section in the recording track direction perpendicular to the surface of the magnetic transfer master carrier. FIG. 図6は、本発明の磁気転写用マスター担体の製造方法を工程順に説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the method of manufacturing the magnetic transfer master carrier of the present invention in the order of steps. 図7は、従来の磁気転写用マスター担体からスレーブ媒体への転写方法を説明する図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a conventional transfer method from a master carrier for magnetic transfer to a slave medium. 図8は、本発明の磁気転写用マスター担体とそれを用いたスレーブ媒体への記録情報の転写方法を説明する図であり、磁気転写用マスター担体の面に垂直な記録トラック方向の断面を示す図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a magnetic transfer master carrier of the present invention and a method for transferring recorded information to a slave medium using the same, and shows a cross section in the recording track direction perpendicular to the surface of the magnetic transfer master carrier. FIG. 図9は、本発明の磁気転写用マスター担体の製造方法を工程順に説明する図である。FIG. 9 is a diagram for explaining the method of manufacturing the magnetic transfer master carrier of the present invention in the order of steps. 図10に磁気転写用マスター担体からプリフォーマット用のパターンの転写を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the transfer of the pattern for preformatting from the magnetic transfer master carrier.

符号の説明Explanation of symbols

1…磁気転写用マスター担体、2…強磁性薄膜、3…凸部、4…磁化、5…スレーブ媒体、6…励磁磁界、7…記録磁界、8…角部、9…付着固形物、10…転写情報記録部、11…非磁性部、12…ダイヤモンド状炭素保護膜、13…凹部、14…漏れ磁力、15…潤滑剤層、21…基板、22…フォトレジスト、23…フォトマスク、24…露光、25…パターン、26…穴、27…磁性材料、
12…導電性層、31…基板、32…非磁性導電性層、33…磁性層、34…フォトレジスト、35…フォトマスク、36…露光、37…レジストパターン、38…転写用磁性層、39…保護膜、40…潤滑剤層、51…磁気転写用マスター担体、52…プリフォーマット領域、53…データ領域、54…スレーブ媒体、55…トラック方向、56…転写用外部磁界、57…記録情報
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Master carrier for magnetic transfer, 2 ... Ferromagnetic thin film, 3 ... Convex part, 4 ... Magnetization, 5 ... Slave medium, 6 ... Excitation magnetic field, 7 ... Recording magnetic field, 8 ... Corner | angular part, 9 ... Adhering solid substance, 10 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Transfer information recording part, 11 ... Nonmagnetic part, 12 ... Diamond-like carbon protective film, 13 ... Recessed part, 14 ... Leakage magnetic force, 15 ... Lubricant layer, 21 ... Substrate, 22 ... Photoresist, 23 ... Photomask, 24 ... exposure, 25 ... pattern, 26 ... hole, 27 ... magnetic material,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Conductive layer, 31 ... Substrate, 32 ... Nonmagnetic conductive layer, 33 ... Magnetic layer, 34 ... Photoresist, 35 ... Photomask, 36 ... Exposure, 37 ... Resist pattern, 38 ... Magnetic layer for transfer, 39 ... Protective film, 40 ... Lubricant layer, 51 ... Master carrier for magnetic transfer, 52 ... Preformat area, 53 ... Data area, 54 ... Slave medium, 55 ... Track direction, 56 ... External magnetic field for transfer, 57 ... Recording information

Claims (2)

基板の表面の情報信号に対応する部分に磁性層が形成された磁気転写用マスター担体と、転写を受けるスレーブ媒体である磁気記録媒体を接触して転写用磁界を印加する磁気転写方法において、スレーブ磁気記録媒体の保磁力Hcsと該転写用磁界の関係が、
0.6×Hcs≦転写用磁界≦1.7×Hcs
であることを特徴とする磁気転写方法。
In a magnetic transfer method of applying a magnetic field for transfer by contacting a magnetic transfer master carrier having a magnetic layer formed on a portion corresponding to an information signal on the surface of a substrate and a magnetic recording medium as a slave medium to be transferred, the slave The relationship between the coercive force H cs of the magnetic recording medium and the magnetic field for transfer is
0.6 × H cs ≦ transfer magnetic field ≦ 1.7 × H cs
A magnetic transfer method characterized by the above.
磁気転写用マスター担体の保磁力Hcsが47.7kA/m(600Oe)以下であり、転写を受けるスレーブ媒体の保磁力が119kA/m(1500Oe)以上であることを特徴とする請求項1記載の磁気転写方法。 2. The coercive force H cs of the magnetic transfer master carrier is 47.7 kA / m (600 Oe) or less, and the coercive force of the slave medium receiving the transfer is 119 kA / m (1500 Oe) or more. Magnetic transfer method.
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