CN1241176C - 磁转录用主载体 - Google Patents

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Abstract

一种磁转录用主载体(3)，具有与转录到衬底(31)上的信息相对应的磁层体(32)形成的凹凸图案，使该凹凸图案的凸部图案(32a)中的矩形的顶面角部的各个圆角的半径(R)相对于磁道宽度(W)为1%～47%，以防止角部的破损和降低记录损失。在使主载体和从属介质密合并施加转录用磁场进行磁转录时，通过降低记录损失而提高转录信号质量，通过防止主载体的图案破损而提高耐久性并抑制转录不良。

Description

磁转录用主载体
技术领域
本发明涉及承载着向从属介质进行磁转录的转录信息的磁转录用主载体。
背景技术
磁转录方法是指使在衬底表面上由磁性体形成与转录信息相对应的凹凸形状的主载体表面与具有磁记录部的从属介质的表面密合，在该状态下外加转录用磁场，将与主载体所承载的信息(例如伺服信号)相对应的磁化图案转录记录到从属介质的磁记录部中的方法。作为该磁转录方法，例如在特开昭63-183623号公报、特开平10-40544号公报、特开平10-269566号公报等中进行公开。
磁转录中所使用的主载体通过在硅衬底、玻璃衬底等上施行光刻、溅射、蚀刻等处理形成磁性体的凹凸图案而构成。
另外，认为应用在半导体等中所使用的平版印刷技术或者在光盘冲压制作中所使用的冲压制作技术，制作磁转录用主载体。
为了提高上述磁转录中的转录质量，使主载体和从属介质没有任何间隙地密合成为重要课题。也就是说，存在以下问题：当密合不良时，产生不会引起磁转录的区域，当不会引起磁转录时，在向从属介质转录的磁信息中产生信号遗漏，降低信号质量，记录的信号是伺服信号的情况下，不能充分得到跟踪机能，可靠性降低。
另外，本申请人在特愿平11-117800号中提出了一种磁转录方法，即预先使磁记录介质的磁化进行初始直流磁化，然后，使磁记录介质与具有软磁性层图案的主载体对峙密合，加上转录磁场，由此可以进行更良好的转录。
然而，在上述主载体中，已知在用磁性体于衬底上形成与转录信息相对应的凹凸图案的情况下，凸部图案的顶面形状对转录特性有影响。
详细情况在后述的实验例中表示，改变各种条件制作多种主载体，使用该主载体向从属介质进行磁转录，确认该转录信号的质量时，根据主载体的制作条件，信号质量存在下述情况，即比不通过磁转录而用磁头等直接将信号记录在从属介质上的现有方法的水平低。
此时，确认在主载体上所形成的凹凸图案的形状时，可知凸部图案的顶面角部的平面形状产生很大的影响。已知例如，在从属圆盘介质的情况下，与伺服信号相对应的转录信息的凹凸图案在磁道的宽度方向(半径方向)上形成长的矩形或正方形凸部图案，但是，如果不削去其四角的角部而形成锐角，在反复进行与从属介质的密合时，该角部脱落，就成为产生尘埃的主要原因，并成为转录信号质量劣化的原因。
根据上述问题点可知，需要削去凸部图案的角部，但在削成圆弧状的情况下，该圆角的半径R的大小也对转录信号质量产生影响。即已知，制作对圆角进行各种变更的主载体，进行将其半径R作为参数的实验、模拟试验，结果，若圆角的半径R变大，那么在使主载体和从属介质密合进行磁转录时，会使圆角部分外加的转录用磁场产生记录损失，因在从属介质上磁化图案的形成不完全，所以不能记录清楚的信号。
如果减小圆角的半径R并接近矩形，那么因降低记录损失而提高转录信号的质量，但如果减小该半径R，由尖锐地形成凸部图案四角的主载体进行多次磁转录，则信号质量降低。这如上所述可知，由于图案角部破损，破损片残留在图案上，磁转录不良，所以产生记录信号遗漏。
特别是当从属介质的记录容量增大时，在主载体上形成的凹凸图案也变得微细，必须兼顾防止凸部图案的角部破损和降低记录损失这两种相互对立的要素，提高可靠性。
发明内容
本发明是鉴于上述问题提出的，其目的在于提供一种磁转录用主载体，在使主载体和从属介质密合外加转录用磁场进行磁转录时，通过降低记录损失而提高转录信号质量，通过防止主载体的图案破损而提高耐久性以及抑制转录不良。
并且，在上述那样的磁转录中，为了将其压接、密合，使之通过平坦的主载体从一侧或两侧挟持从属介质，必须高水平地除去尘埃。这是因为如果在密合部存在尘埃，不仅不能稳定地进行磁转录，而且可能会损伤主载体或从属介质本身。
另外，在磁转录中，由于在主载体和从属介质上施加较强的压力进行全面密合，所以当反复进行多次磁转录而增加密合次数时，由于该步骤，在衬底上制成的软磁性层剥落，这存在于密合部分，使转录信号质量降低，同时也成为主载体的耐久性劣化的主要原因。
由对上述软磁性层的剥离部位进行分析的结果可知，在主载体和从属介质密合时，在主载体的变形较大，特别是变形量大的部位引起软磁性层的剥离。
而且，在磁转录中，在主载体和从属介质上施加较强的压力，在全面密合的状态下施加转录用磁场之后，或机械分离主载体和从属介质，或从主载体和从属介质的外周边缘部压入空气进行分离，分别真空吸引主载体和从属介质将其剥开等，所以当反复进行多次磁转录时，由于这些步骤存在下述问题，使在衬底上制成的磁性层产生磨损、磨灭、剥离、脱落以及边缘部变化等，转录的图案形状发生变化而使转录信号质量降低，或者因所产生的磨损粉屑等残留在密合部分而使信号遗漏，造成转录信号质量降低，同时主载体的耐久性劣化。
具体地说，在所述主载体的衬底的凸部上所形成的磁性层由于磨损、磨灭而使厚度变薄，产生剥离，或者磁性层的边缘部脱落而使磁性层宽度变窄，在顶面的磁性层和从属介质的压合部分中存在异物，使磁性层产生凹陷，或者进行切削，然后引起与从属介质的密合不良，由此，难以反复进行稳定的磁转录。
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种磁转录用主载体，在使主载体和从属介质密合施加转录用磁场进行磁转录时，抑制磁性层的磨损、磨灭、剥离、脱落以及边缘部变化等，提高耐久性以及抑制转录不良。
另外，上述那样的磁转录方法与现有的由磁头进行的伺服记录(サ-ボラィト)相比较，由于施加静态的磁场，所以磁记录介质上的去磁场所造成的影响小。可是，特别是如特愿平11-117800号记载的磁转录方法，在预先进行磁记录介质的初始直流磁化之后再施加转录磁场的情况下，需要考虑磁记录介质的磁性层中的去磁场的影响。对于长度磁化记录介质来说，随着记录容量的高密度化存在磁化过渡区域间隔变短的倾向，在磁化过渡区域间隔变短的磁记录介质中，特别是存在磁转录时，由于去磁场的影响，使磁转录用主载体的图案和与其对应记录在磁记录介质上的磁图案产生不吻合的问题。即，不能将期望的磁图案正确地记录在磁记录介质上，各磁化过渡区域从原本应该处于的位置错开。
这种磁化过渡场所的错动，即磁化图案从原本应该处于的位置的错动，会大幅影响磁记录介质的记录再现等的精度。特别是，在该转录的信息是伺服信号的情况下，存在关系到跟踪性能降低，可靠性降低等问题。
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种磁转录用主载体，在磁转录中，能够在磁记录介质上高精度地记录期望的磁化图案。
本发明的磁转录用主载体是具有与转录的信息相对应的由磁性体形成的凹凸图案的磁转录用主载体，其特征在于，使在衬底上形成的近乎矩形的凸部图案中的顶面角部的平面形状的圆角的半径R相对于磁道宽度W为1％以上47％以下(优选45％以下)。
所述主载体优选由具有利用图案形成法形成的凹凸图案的衬底构成，该图案形成法是在形成与信息对应的凹凸的原盘上采用电铸等金属成膜法将金属成膜并剥离的方法。该衬底的主要成分优选Ni，覆盖衬底的凹凸图案的表面形成凸部图案的磁性体优选保磁力Hcm为48kA/m(600Oe)以下的软磁性体。
另外，使用本发明的磁转录用主载体的磁转录方法是使在衬底上具有与转录的信息对应的由磁性体形成的凹凸图案，该凹凸图案的近乎矩形的凸部图案中的顶面角部的平面形状的圆角的半径R相对于磁道宽度W为1％以上47％以下的磁转录用主载体和具有接受转录的磁记录部的从属介质密合，施加转录用磁场，将与所述主载体的凹凸图案对应的磁化图案转录到所述从属介质上的方法。
在进行磁转录时，优选预先对从属介质的磁化进行初始直流磁化，若是面内记录就在磁道方向上进行，若是垂直记录就在垂直方向上进行，使其与所述主载体密合，在与该初始直流磁化方向大致相反的磁道方向或垂直方向上施加转录用磁场，进行磁转录。
从属介质的初始磁化是产生具有从属介质的保磁力Hcs以上的磁场强度部分的磁场强度分布的磁场，将全体从属介质沿给定的方向磁化。另外，转录用磁场的施加是在使磁转录用主载体和初始直流磁化过的从属介质密合的状态下进行的。
是在下述状态下进行，即不存在超越最佳转录磁场强度范围的最大值的磁场强度，而存在成为最佳转录磁场强度范围内的磁场强度的部分，与其反向的磁场强度在从属介质的全部区域中产生作为从属介质的保磁力Hcs的1/2以下的磁场强度分布的磁场，并使磁转录用主载体与已初始直流磁化的从属介质密合的状态。最佳转录磁场强度范围是从属介质的保磁力Hcs的0.6～1.3倍。
另外，所述衬底的凹凸图案相对于磁化图案而言，无论是正极状图案，还是负极状图案，即凹凸相反，只要在正极的情况下和负极的情况下使磁转录步骤中的初始磁化与转录用磁场的方向相反，就可以得到相同的磁化图案。
存在使主载体与所述从属介质的单面密合单面逐次进行转录的情况，也存在分别使主载体与从属介质的两面密合两面同时进行转录的情况。此时，使主载体与从属介质的单面或两面密合，在其单侧或两侧配置磁场生成机构施加转录用磁场。若是面内记录，就使磁场生成机构与磁道方向平行地产生磁场，若是垂直记录，就使磁场生成机构与从属面垂直地产生磁场，如果磁场只达到从属介质的一部分，那么使从属介质和主载体密合或移动磁场，将磁化图案转录到从属介质的整个面上。作为磁场生成机构，可以使用电磁铁装置或永久磁铁装置。
而且，由本发明的磁转录用主载体进行磁转录的从属介质具有磁记录部，该磁记录部与在衬底上具有与转录的伺服信号相对应的由磁性体形成的凹凸图案并且该凹凸图案的近乎矩形的凸部图案中的顶面角部的平面形状的圆角的半径R相对于磁道宽度W为1％以上47％以下的磁转录用主载体密合，施加转录用磁场，转录与所述主载体的凹凸图案相对应的伺服信号的磁化图案。从属介质优选硬盘、软盘等圆盘状磁记录介质。
另外，本发明的磁转录用主载体是在形成于衬底的图案上具备软磁性层的磁转录用主载体，其特征在于，所述衬底的杨氏模量(E1)与所述软磁性层的杨氏模量(E2)之比e(e＝E1/E2)处于0.3＜e＜1.3的范围内。
即，如上所述，因主载体的变形引起软磁性层的剥离，因此，认为在形成图案的衬底和软磁性层之间存在着很强的弹性特性关系，将衬底和软磁性层的杨氏模量设为参量，掌握层剥离的关系，结果导出了上述那样的衬底和软磁性层的杨氏模量的关系。
另外，本发明的磁转录用主载体是向接受转录的从属介质转录信息用的在衬底上具有图案状的磁性层的磁转录用主载体，其特征在于，所述磁性层形成为与转录的信息相对应的图案状，具备设置于衬底凸部表面的凸部磁性层和设置于衬底凹部内的凹部磁性层，在所述凸部磁性层和凹部磁性层的分界部分配置竖直设于所述衬底凸部的加强边缘部。
此时，上述磁转录用主载体的制作通过采用例如多级曝光和蚀刻形成所述衬底的凸部、凹部及加强边缘部的形状，在该衬底上使磁性层成膜后，研磨处理表面，并除去在加强边缘部上成膜的多余的磁性层而进行。磁性层的成膜优选对软磁性材料采用真空蒸镀法、溅射法、离子镀法等真空成膜方法进行。
并且，本发明的磁转录用主载体是具备为了相对于磁记录介质的磁性层转录信息而形成的并由表面具有磁性层的多个凸部构成的图案的磁转录用主载体，其特征在于，所述图案是相对于通过磁转录向所述磁记录介质的磁性层转录的磁化图案进行去磁场补正而决定的图案。
即，本发明的磁转录用主载体的图案的特征在于，构成该图案的各凸部的宽度或各凸部之间的宽度预先补正去磁场成分，使由该图案向磁记录介质转录的磁图案的各小区域的宽度成为期望的宽度，由此进行决定。因此，本发明磁转录用主载体图案的各部分的宽度相对于向磁记录介质转录的期望磁图案所对应的各部分的宽度，不是1∶1的尺寸关系。作为向所述磁记录介质的磁性层转录的信息，可列举伺服信号、ROM信号等。
根据上述那样的本发明的主载体，通过将凸部图案的顶面角圆角的半径R规定为相对于磁道宽度W为1％～47％，从而，可以因降低记录损失而提高转录信号质量，因防止主载体的图案破损而提高耐久性，并抑制转录不良。
即，通过将半径R设定为磁道宽度W的47％以下，从而可以抑制使主载体和从属介质密合进行磁转录时所施加的转录用磁场在圆角部分受到的记录损失的增大，可以转录记录清晰的磁化图案，使转录信号质量在通常使用磁头进行写入的水平之上。另外，通过将半径R设定为磁道宽度W的1％以上，从而角部不会过度尖锐，即使反复进行与从属介质的密合，多次进行磁转录，也不会使角部破损和缺失，不会产生因存在破损片的转录不良而导致记录信号遗漏，可以抑制转录信号质量的降低，同时可以提高主载体的耐久性并增大转录次数。
另外，根据使用本发明主载体的磁转录方法，由于正确地进行转录信号质量高的磁化图案的转录，提高主载体的耐久性，所以可以通过主载体的交换次数的降低来进行作业效率高的磁转录。
而且，由本发明的主载体进行磁转录的从属介质可以廉价提供具有信号质量高的正确转录得到的磁化图案的从属介质。
另外，在本发明的主载体中，将形成图案的衬底的杨氏模量(E1)和在该衬底的图案上形成的软磁性层的杨氏模量(E2)之比e(e＝E1/E2)的范围规定为0.3＜e＜1.3的情况下，即使根据磁转录使用较强的压力使主载体和从属介质反复进行全部密合，在主载体的变形较大的部分，也能大幅度地降低软磁性层的剥离，不会产生因存在剥离片的转录不良而导致记录信号遗漏，可以抑制转录信号质量的降低，同时，可以提高主载体的耐久性并增大转录次数。
另外，在本发明的主载体中，在形成为与转录的信息相对应的图案状的凸部磁性层和凹部磁性层的分界部分上，配置竖直设于衬底凸部上的加强边缘部的情况下，反复与从属介质密合的凸部磁性层的周边部分由加强边缘部加强，可以抑制磁性层的磨损、磨灭、剥离、脱落以及边缘部变化等，提高主载体的耐久性以及防止转录不良的发生，反复进行稳定的磁转录，提高可靠性。
而且，本发明的磁转录用主载体预先具备考虑了去磁场的影响的图案的情况下，使用该磁转录用主载体进行磁转录时，可以高精度地将期望的磁化图案记录在磁记录介质上。通过高精度地将期望的磁化图案记录在磁记录介质上，可以高精度地再现基于该磁化图案的信息，特别是，该信息是伺服信号的情况下，可提高跟踪的精度。
附图说明
图1是表示使用本发明一个实施方式的主载体的磁转录方法的步骤的图。
图2是主载体的凸部图案的示意图。
图3是示意性表示其它实施方式的主载体的主要部分的剖面图。
图4是表示制作主载体步骤示例的剖面图。
图5是表示磁转录基本步骤的一种方式的图。
图6是主载体和磁记录介质的主要部分剖面图。
图7是表示本发明的磁转录方法的基本步骤的图。
其中，2、22-从属介质，3、40、54-主载体，31、41-衬底，32-软磁性层(磁性体)，32a-凸部图案，41a-凸部，41b-凹部，41c-加强边缘部，42-磁性层，42a-凸部磁性层，42b-凹部磁性层，42c-不需要的磁性层，51-磁记录介质，52-支持体，53-磁性层(记录再现层)，56-软磁性层，57-凸部，R-圆角的半径，W-磁道宽度。
具体实施方式
下面，详细说明本发明的实施例。图1是表示使用本发明一个实施方式的主载体的磁转录方法一个实例的图。图2是主载体凸部图案的示意图。另外，图1所示的方式是面内记录方式。并且，各图是示意图，各部分的尺寸用与实际不同的比例表示。
通过面内记录进行的磁转录方法的要点如下所述。首先，如图1(a)所示，先将初始静磁场Hin沿磁道方向的一个方向施加在从属介质2上，预先进行初始磁化(直流消磁)。其后，如图1(b)所示，使该从属介质2的从属面(磁记录部)和在主载体3的衬底31的微细凹凸图案上覆盖软磁性层32(磁性体)而构成的信息承载面的凸部图案32a的顶面密合，在从属介质2的磁道方向上，沿着与所述初始磁场Hin相反的方向施加转录用磁场Hdu，进行磁转录。将转录用磁场Hdu吸入凸部图案32a的软磁性层32中，该部分的磁化不反转，其它部分的磁场反转，结果如图1(c)所示，将和主载体3的信息承载面的软磁性层32的密合凸部图案32a与凹部空间的构成图案相对应的磁化图案转录记录在从属介质2的从属面(磁道)上。
主载体3形成为圆盘形状，在其单面具有形成了对应于伺服信号的软磁性层32的微细凹凸图案的转录信息承载面，将与此相反一侧的面保持在未图示的密合装置上，与从属介质2密合。如图所示，既有使主载体3密合在从属介质2的单面上进行单面逐次转录的情况，也有分别使主载体3密合在从属介质2的双面上同时进行双面转录的情况。
如图2所示，主载体3中的凸部图案32a的顶面的平面形状近乎矩形，将角部削为圆弧状，该角部圆角的半径R相对于磁道宽度W，被规定为1％以上47％以下(优选45％以下)的形状。在伺服信号的情况下，上述磁道宽度W形成为0.1～2μm，因而在磁道宽度W为0.1μm的情况下，半径R为1～47nm，在磁道宽度W为2μm的情况下，半径R为20～940nm，但在实际中，期望该半径R处于5nm～47nm(优选5～45nm)的范围内。若不足5nm，则角部容易破损，若超过47nm，则记录损失增大。
另外，虽未图示，但在实际的伺服信号中，也存在相对于磁道节距错动半个节距的凸部图案，该凸部图案的圆角的半径R也与上述相同规定。
另外，即使所述主载体3的衬底31的凹凸图案是与图1的正极图案相反的凹凸形状的负极图案的情况，通过使初始磁场Hin的方向以及转录用磁场Hdu的方向与上述方向相反，也可以同样进行磁化图案的转录记录。
在所述衬底31是由Ni等构成的强磁性体的情况下，也可以不覆盖软磁性层32，只用该衬底31进行磁转录，但通过设置转录性能良好的软磁性层32能够进行更良好的磁转录。衬底31是非磁性体的情况下，必须设置软磁性层32。
另外，优选在软磁性层32上设置金刚石类碳(DLC)等保护膜，也可以设置润滑剂层。另外，作为保护膜，更优选存在5～30nm的DLC膜和润滑剂层。另外，也可以在软磁性层32和保护膜之间设置Si等密合强化层。润滑剂可以改善下述问题，即修正与从属介质2的接触过程中所产生的错动时因摩擦造成的划伤等耐久性劣化的问题。
作为主载体3的衬底31，可使用镍、硅、石英板、玻璃、铝、合金、陶瓷、合成树脂等。采用图案法等形成凹凸图案。
图案法是指在表面平滑的玻璃板(或石英板)上用旋转涂敷器等形成光致抗蚀剂，一边旋转该玻璃板，一边对应于伺服信号照射调制的激光(或电子束)，在整个光致抗蚀剂的表面上，在圆周上的与各帧对应的部分曝光给定图案，例如相当于在各磁道上由旋转中心开始延半径方向的伺服信号的图案。然后，对光致抗蚀剂进行显像处理，除去曝光部分，得到具有由光致抗蚀剂造成的凹凸形状的原盘。接着，在保持原盘表面的凹凸图案的前提下，对该表面施行电镀(电铸)，制成具有正极状凹凸图案的Ni衬底，从原盘上剥离。直接将该衬底作为主载体，或者根据需要在凹凸图案上覆盖软磁性层、保护膜后作为主载体。
另外，也可以对所述原盘施行电镀制成第2原盘，使用该第2原盘进行电镀，制成具有负极状凹凸图案的衬底。而且，也可以对第2原盘进行电镀，或压入树脂液并进行固化，制作第3原盘，对第3原盘进行电镀，制成具有正极状凹凸图案的衬底。
另一方面，也可以在所述玻璃板上形成光致抗蚀剂的图案后，进行蚀刻，在玻璃板上形成孔，得到除去了光致抗蚀剂的原盘，以下与所述相同形成衬底。
作为由金属构成的衬底31的材料，可以使用Ni或Ni合金，制作该衬底的所述电镀可以采用包含无电解电镀、电铸、溅射、离子镀的各种金属成膜法。衬底31的凹凸图案的深度(突起的高度)优选为80nm～800nm的范围，更优选为100nm～600nm的范围。
所述软磁性层32的形成可以采用真空蒸镀法、溅射法、离子镀法等真空成膜方法以及电镀法等使磁性材料成膜。作为该磁性材料，可以使用Co、Co合金(CoNi、CoNiZr、CoNbTaZr等)、Fe、Fe合金(FeCo、FeCoNi、FeNiMo、FeAlSi、FeAl、FeTaN)、Ni、Ni合金(NiFe)。特别优选FeCo、FeCoNi。软磁性层32的厚度优选50nm～500nm的范围，更优选100nm～400nm。
也可以使用所述原盘制成树脂衬底，在其表面上设置软磁性层作为主载体。作为树脂衬底的树脂材料，可以使用聚碳酸酯·聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸树脂、聚氯乙烯·氯乙烯共聚物等氯乙烯树脂、环氧树脂、非晶态聚烯烃和聚酯等。从耐湿性、尺寸稳定性和价格等方面上来看，优选聚碳酸酯。在成型件存在毛刺的情况下，通过抛光或磨光除去。另外，也可以使用紫外线固化树脂、电子射线固化树脂等，在原盘上通过旋转涂敷、棒涂布方法形成。树脂衬底图案突起的高度优选为50～1000nm的范围，更优选为100～500nm的范围。
将软磁性层覆盖在所述树脂衬底表面的微细图案上得到主载体。软磁性层的形成可以采用真空蒸镀法、溅射法、离子镀法等真空成膜方法以及电镀法等使磁性材料成膜。
在垂直记录方式的情况下，也通过使用与上述面内记录近乎相同的主载体3，在衬底31上形成凹凸图案，该凸部图案32a的顶面由软磁性层32(磁性体)形成，将平面略呈矩形的凸部图案32a中的顶面角部的平面形状的圆角的半径R相对于磁道宽度W规定并设置为1％以上47％以下。
在该垂直记录的情况下，预先沿垂直方向的一个方向进行初始直流磁化，使从属介质2磁化，使其与主载体3密合，在与该初始直流磁化方向略相反的垂直方向上施加转录用磁场，进行磁转录，该转录用磁场被吸入主载体3的凸部图案32a的软磁性层32中，与凸部图案32a相对应的部分的垂直磁化发生反转，可以将与凹凸图案相对应的磁化图案记录在从属介质2上。
从属介质2可以使用在双面或单面形成了磁记录部(磁性层)的硬盘、高密度软盘等圆盘状磁记录介质，该磁记录部可由涂布型磁记录层或金属薄膜型磁记录层构成。作为金属薄膜型磁记录层的磁性材料，可以使用Co、Co合金(CoPtCr、CoCr、CoPtCrTa、CoPtCrNbTa、CoCrB、CoNi等)、Fe、Fe合金(FeCo、FePt、FeCoNi)。它们的磁通密度大，具有与磁场施加方向相同方向(若是面内记录，就是面内方向；若是垂直记录，就是垂直方向)的磁各向异性，能够进行清楚的转录，因而优选。而且，为了在磁性材料的下面(支持体一侧)附加必要的磁各向异性，优选设置非磁性的底层。必须使晶体构造和晶格常数与磁性层一致。因此，可使用Cr、CrTi、CoCr、CrTa、CrMo、NiAl、Ru等。
另外，在使从属介质2与主载体3密合以前，必要时施行清除处理，即使用滑动头、研磨体等除去表面的微小突起或附着尘埃。
施加初始磁场和转录用磁场的磁场生成机构，在面内记录的情况下，例如，在上下两侧配置环型电磁铁装置，该环形电磁铁装置是在具有沿着从属介质2半径方向的间隙的磁芯上缠绕线圈的装置，在上下沿同一方向施加与磁道方向平行地产生的转录用磁场。在施加磁场时，使从属介质2和主载体3的密合体旋转，同时通过磁场生成机构施加转录用磁场。也可以设置成使磁场生成机构旋转移动。所述磁场生成机构可以只配置在单侧，也可以将永久磁铁装置配置在两侧或单侧。
垂直记录时的磁场生成机构可以将极性不同的电磁铁或永久磁铁配置在从属介质2和主载体3的密合体的上下，在垂直方向上产生并施加磁场。部分地施加磁场，使从属介质2和主载体3的密合体移动，或者使磁场移动，进行全面的磁转录。
在此，示出了上述实施方式中的主载体的实施例和比较例，说明了将主载体图案形状的圆角的半径R设定在所述范围的实验结果。实验中使用的主载体、从属介质以及磁转录方法如下所述。
<主载体的制作>
在表面平滑的玻璃板上，通过旋转涂覆法涂覆光致抗蚀剂(电子束扫描用抗蚀剂)，一边使玻璃板旋转，一边照射电子束进行曝光。然后，对光致抗蚀剂进行现象处理，除去曝光部分制成原盘后，进行电镀，从原盘上剥离，制成Ni衬底。Ni衬底的凹凸图案从圆盘中心到半径方向20～40mm的位置，是宽度为0.3μm、间隔为2.5μm、槽深为0.2μm的放射状线，在半径方向20mm的最内圆位置，线间隔为0.5μm间隔。
在该Ni衬底上，形成厚度为200nm的FeCo30at％层(软磁性层)。Ar溅射压设为1.5×10-4Pa(1.08mTorr)，接入电力设为2.80W/cm2。
对所述图案的磁道宽度W、圆角的半径R进行各种变更，制成主载体的试样，在实施例1中，W＝0.3μm、R＝5nm(R/W＝1.7％)，在实施例2中，R＝20nm(R/W＝6.7％)，在实施例3中，W＝0.1μm、R＝45nm(R/W＝45％)，在比较例1中，W＝0.3μm、R＝2nm(R/W＝0.67％)，在比较例2中，W＝0.1μm、R＝48nm(R/W＝48％)。
另外，上述圆角的半径R的测定方法用粗糙度测定SEM观测制成后的主载体表面，进行图案形状的观察。根据观察结果计算出凸部图案圆角的半径R。
<从属介质的制作>
在真空成膜装置(芝浦Mecatronics社：S-50S溅射装置)中，室温下，减压到1.33×10-5Pa(10-7Torr)之后，导入氩气，在成为0.4Pa(3×10-3Torr)的条件下，将玻璃板加热到200℃，制成CrTi为60nm、CoCrPt为25nm、磁通密度Ms为5.7T(4500Gauss)、保磁力Hcs为199kA/m(2500Oe)的3.5英寸型圆盘状磁记录介质(硬盘)，作为从属介质使用。
<磁转录试验方法>
配置环型磁头电磁铁，使在从属介质的表面峰值磁场强度成为从属介质保磁力Hcs的2倍的398kA/m(5000Oe)，进行从属介质2的初始直流磁化。接着，使初始直流磁化过的从属介质与主载体密合，调整并配置环型磁头电磁铁的电流，使在从属介质的表面峰值磁场强度成为207KA/m(2600Oe)，在与初始直流磁化相反的方向上施加转录用磁场，进行磁转录。另外，主载体和从属介质的密合挟持橡胶板，由铝板上进行加压。
<信号质量评价方法>
通过电磁变换特性测定装置(协同电子社制‘SS-60’)进行从属介质的转录信号的评价。对于磁头，使用再现磁头间隙为0.19μm、再现磁道宽度为2.0μm、记录磁头间隙为0.4μm、记录磁道宽度为2.6μm的MR磁头。使用光谱分析仪对读入信号进行频率分解，测定1次信号的峰值强度C与近旁介质杂音N的差值(C/N)。作为以往的方法，使用相同的磁头，记录并再现信号，将计算出的C/N值设定为0dB，从属介质设置在装置上时的偏心大，不能评价经过1周的所有信号，因此使用读出门功能进行局部评价。另外，磁道宽度小于磁头的读出宽度时，用磁道宽度校正(规格化)C/N值。用相对值(ΔC/N)进行评价。若该相对值(ΔC/N)小于-3.0dB(在负方向上增大)，则信号强度小，成为转录不良的状态，因此，只要在该值以上即为良(○)，在该值以下为不良(×)，这样进行评价。其结果如表1所示。
<信号遗漏、密合的评价方法>
使用同一主载体反复进行磁转录，取第1000次进行磁转录的从属介质作试样，将磁显像液(Sigama High Chemical社制：Sigamaca-Q)稀释至10倍，滴加在从属介质上，使之干燥，评价显像的转录信号端的变动量。使用微分干涉型显微镜，以50倍的放大率随机在100个视野观测从属介质上存在的信号遗漏情况。在该100个视野中，若信号遗漏是5个以下则为良(○)，6～9个为一般(△)，若是10个以上则为不良(×)，进行评价。其结果如表1所示。
【表1】
  圆角半径R(nm)   磁道宽度W(μm)   R/W(％)   信号质量(dB)   信号遗漏(个)
  实施例1   5   0.3   1.7   -0.2(○)   4(○)
  实施例2   20   0.3   6.7   +0.1(○)   4(○)
  实施例3   45   0.1   45   -1.6(○)   3(○)
比较例1 2 0.3 0.67 +0.5(○) 43(×)
  比较例2   48   0.1   48   -3.6(×)   2(○)
由表1可知，在圆角的半径R为2nm(R/W＝0.67％)的比较例1中，信号质量良好，但随着1000次磁转录后的凸部图案的角部的破损，产生很多信号遗漏情况。与此相对，在圆角的半径R为5nm～45nm(R/W＝1.7％～45％)的实施例1～3中，信号质量较比较例1的低一些，但在良好的范围内，信号遗漏很少，是良好的结果，没有产生角部破损。在圆角的半径R为更大的48nm(R/W＝48％)的比较例2中，在信号遗漏方面没有问题，但由于记录损失增大，所以信号质量低下，成为转录不良。该结果可以确认，圆角的尺寸优选半径R为5～47nm，作为相对于磁道宽度W的比率R/W为1～47％的范围。
另外，在本发明的其它实施例中，在图1所示的主载体3中，规定形成图案的衬底31的杨氏模量(E1)与在该衬底31的图案上形成的软磁性层32的杨氏模量(E2)之比e(e＝E1/E2)的范围为0.3＜e＜1.3。
通过将主载体3的衬底31和软磁性层32的杨氏模量之比e设定在上述范围内，在根据磁转录以很强的压力反复使主载体3和从属介质2全部密合时，即使是主载体3的变形大的部分，也不会使衬底31与软磁性层32的变形产生大的错动，可防止软磁性层32的剥离，消除发生尘埃的根源，可确保转录信号的质量，同时提高主载体3的耐久性。
在此，示出了变更上述实施方式中的主载体的衬底与磁性层的杨氏模量之比e的实施例，并说明了使该比率e处于所述范围内的实验结果。实验与上述同样进行，评价信号遗漏的结果如表2所示。
在所述实施例1～3中，衬底为Ni，磁性层为30at％FeCo层，其杨氏模量之比e为1.02，其信号遗漏评价为良好。实施例4的主载体与实施例1相同，将其衬底变更为康铜，杨氏模量之比e为1.25。实施例5的主载体与实施例1相同，将其衬底变更为碳化钨，杨氏模量之比e为0.38。实施例6的主载体与实施例1相同，将其衬底变更为铜，杨氏模量之比e为1.53。实施例7的主载体与实施例1相同，将其衬底变更为聚碳酸酯，杨氏模量之比e为0.19。表2的结果，杨氏模量之比e处于上述范围内的实施例4和实施例5的信号遗漏评价为良好，处于上述范围之外的实施例6和实施例7，信号遗漏增加，评价为一般。
【表2】
  杨氏模量之比e   信号遗漏(个)
  实施例4   1.25   3(○)
  实施例5   0.38   2(○)
  实施例6   1.53   6(△)
  实施例7   0.19   9(△)
下面，详细说明本发明的其它实施方式。图3是示意性表示一个实施方式的主载体的主要部分的剖面图。图4是表示主载体制作工序例的剖面图。
在此，参照图5说明以本发明为对象的磁转录基本工序的一个方式。该示例为面内记录。首先，准备具有接受磁转录的磁记录层的从属介质22，以及如图5(b)所示的将磁性层25覆盖在衬底24的微细凹凸图案上并具有由该磁性层25形成的凹凸图案的主载体23。然后，最初如图5(a)所示，将初始静磁场Hin沿磁道方向的一个方向施加在从属介质22上，预先进行初始磁化(直流消磁)。其后，如图5(b)所示，使从属介质22的磁记录面和主载体23的磁性层25构成的凸部图案密合，在从属介质22的磁道方向上，沿着与初始磁场Hin相反的方向施加转录用磁场Hdu，进行磁转录。将转录用磁场Hdu吸入磁性层25的凸部图案中，该部分的磁化不反转，其它部分的磁化反转，结果如图5(c)所示，将与主载体23的磁性层25的凹凸图案相对应的磁化图案转录记录在从属介质22的磁道上。另外，在垂直记录方式中，通过使用具有与上述近乎相同的磁性层构成的凹凸图案的主载体，也能在从属介质上进行磁转录。
如图3所示，磁转录用主载体40具备衬底41，该衬底41形成了由凸部41a、凹部41b和加强边缘部41c构成的微细凹凸形状，在该衬底41的表面部上，以与转录的信息对应的图案状，设置由设于上述凸部41a的凸部磁性层42a和设于上述凹部41b内的凹部磁性层42b构成的磁性层42。另外，在所述凸部磁性层42a和凹部磁性层42b之间的边界部分配置竖立设置在衬底41的凸部41a上的加强边缘部41c。
所述加强边缘部41c在图示的情况下，在衬底41的凸部41a的两侧部与凸部磁性层42a等高地形成为细宽突起状。通过该加强边缘部41c，在衬底24的凸部41a的上部所形成的凹状部分形成凸部磁性层42a，使之被填埋。
如上所述的主载体40首先如图4(a)所示，制作在表面上形成了由凸部41a、凹部41b和加强边缘部41c构成的微细凹凸形状的衬底41。该深度不同的凹凸形状例如可以通过多级曝光和蚀刻形成，也可以通过使用了该凹凸形状的主环等制作衬底41。
接着，如图4(b)所示，通过真空蒸镀法、溅射法、离子镀法等真空成膜方法，使用软磁性材料在该衬底41上将磁性层42成膜为给定厚度。此时，磁性层42除了凸部41a上的凸部磁性层42a和凹部41b内的凹部磁性层42b以外，还在加强边缘部41c上形成了不需要的磁性层42c。
然后，对已成膜磁性层42的衬底41的表面进行研磨处理，除去加强边缘部41c上的不需要的磁性层42c，将凸部磁性层42a研磨成与加强边缘部41c的高度相同，形成图3所示的主载体40。
根据本实施方式，主载体40中的凸部磁性层42a被形成于其周围的与凹部磁性层42b的边界部分上的衬底41的加强边缘部41c加强，由此，即使在磁转录时反复与从属介质22进行密合，也能防止磨损、磨灭、剥离、脱落以及边缘部的变化等，提高耐久性，增加使用寿命，同时可以图案形状无变化地反复进行稳定的磁转录，也可以降低磨损粉屑等的产生，防止转录不良的发生。
另外，衬底41的加强边缘部41c的高度也可以比凸部磁性层42a的厚度低。
本发明的主载体40可按照与所述图5相同的步骤进行磁转录。即，将主载体40与已预先在磁道方向或垂直方向上进行初始磁化的从属介质22密合，在该密合状态下，由电磁铁装置等磁场施加装置在与初始磁化方向近乎相反的方向上施加转录用磁场，将与主载体40的转录信息相对应的磁化图案转录记录在从属介质22上。
作为主载体40的衬底41，可使用镍、硅、铝、合金等。可采用图案法等形成凹凸图案。
图案法是在表面平滑的玻璃板(或石英板)上用旋转涂敷器等形成光致抗蚀剂，一边旋转该玻璃板，一边对应于伺服信号照射经调制的激光(或电子束)，将凸部磁性层42a的图案，例如相当于伺服信号的图案曝光。然后，对光致抗蚀剂进行显像处理，除去曝光部分，进行蚀刻，在玻璃板上形成与埋入凸部磁性层42a的凹状部分对应的孔。除去光致抗蚀剂之后，与上述同样，再次形成光致抗蚀剂，将凹部41b的图案曝光。然后，对光致抗蚀剂进行显像处理，除去曝光部分，进行蚀刻，在玻璃板上形成与凹部41b对应的孔。另外，变更蚀刻时间，可改变凹部的深度。并且，曝光顺序也可以反过来。然后，除去上述光致抗蚀剂后得到具有凹凸形状的原盘。接着，在保持原盘表面的凹凸图案的前提下，对该表面施行电镀(电铸)，制成具有凹凸图案的衬底，从原盘上剥离。衬底41的凹凸图案的深度(凸部41a的高度)优选在80nm～800nm的范围，更优选在100nm～600nm的范围。
另外，也可以对所述原盘施行电镀制成第2原盘，使用该第2原盘进行电镀，制成具有反转的凹凸图案的衬底。而且，也可以对第2原盘进行电镀，或压入树脂液并进行固化，制作第3原盘，对第3原盘进行电镀，制成具有凹凸图案的衬底。
所述磁性层42的形成如上所述，可以采用真空蒸镀法、溅射法、离子镀法等真空成膜方法等使软磁性材料成膜。作为该磁性材料，可以使用Co、Co合金(CoNi、CoNiZr、CoNbTaZr等)、Fe、Fe合金(FeCo、FeCoNi、FeNiMo、FeAlSi、FeAl、FeTaN)、Ni、Ni合金(NiFe)。特别优选FeCo、FeCoNi。磁性层42的厚度优选50nm～500nm的范围，更优选100nm～400nm。
下面，详细说明本发明的其它磁转录方法的实施方式。首先，说明磁转录中所使用的磁转录用主载体，以及作为从该磁转录用主载体上将给定信息磁转录下来的从属介质的磁记录介质。
图6是磁记录介质51和主载体54主要部分的剖面图。磁记录介质51是纵向记录磁盘，在支持体52上具备磁性层(记录再现层)53。在图中，表示了仅在支持体52的一个面上设置记录再现层53的情况，但是，也可以在两个面上形成记录再现层。另外，支持体可以是硬衬底、软衬底中的任意一种。
另外，主载体54是在圆环状盘上形成的结构，包括：在表面上具有与应该向磁记录介质51的记录再现层53上转录的信息(例如伺服信号)相对应的凸部图案的衬底55；以及在该衬底55的凸部图案上形成的软磁性层56。通过在凸部图案上形成软磁性层56，结果，主载体54具备由表面上具有软磁性层的多个凸部57构成的图案。另外，主载体54不局限于本实施方式的结构，也可以仅在衬底的凸部图案的凸部上面形成软磁性层，或者，仅在凹部形成软磁性层，使之填埋该凹部。并且，在衬底是由Ni等强磁性体构成的情况下，也可以不必覆盖软磁性层，在衬底表面上设置的凸部图案本身就相当于“由表面上具有磁性层的多个凸部构成的图案”。而且，也可以在平板状的衬底上使由软磁性层构成的凸部形成为图案状。
另外，如果主载体在最上层覆盖金刚石类碳(DLC)等保护膜，则通过该保护膜可提高接触耐久性，可以进行多次磁转录，因而优选。也可以采用溅射等方法再在DLC保护膜的下层形成Si膜。
由所述衬底的凸部图案和磁性层的厚度等决定的由表面上具有磁性层的多个凸部构成的图案，相对于通过磁转录向磁记录介质的磁性层转录的磁化图案，考虑到磁转录时去磁场的影响进行决定，使向磁记录介质的磁性层转录的磁化图案成为期望的图案。即，形成主载体的图案，使之相对于向磁记录介质的磁性层上转录的期望的磁化图案不是1∶1的关系。
具体地说，作为应成为对象的被磁转录介质(从属介质)的磁记录介质、主载体的各构成材料以及应转录的图案被决定以后，通过这些组合确认转录质量(例如再现信号)，修正设置于主载体上的图案。
例如如图6所示，使磁记录介质51的磁性层53的期望磁化图案为等间隔磁化反转的图案。在进行磁转录时，如后所述，使磁记录介质51的磁性层53和主载体54的磁性层56密合或者相对，施加转录磁场。此时，磁记录介质51的磁性层53的与主载体54的凸部57间的边缘部分对峙的小区域成为磁化过渡区域。因此，在转录后的磁记录介质51的图案中，由于转录磁场施加时的去磁场，如果与主载体54的凸部间隔A相比，对峙于该凸部的磁记录介质51的区域的宽度B较窄，则可预先缩小凸部的宽度，形成具备凸部间隔A比宽度B大的图案的主载体。
由于去磁场与从属介质(特别是磁性层的厚度和磁特性)、主载体的图案形状和凸部的最小尺寸等在进行磁转录时所用的全部要素有关系，所以需要通过上述归纳方法来决定。
磁转录在使磁记录介质51的记录再现层53和主载体54的软磁性层56密合或者接近并且对峙的状态下进行。
图7是用于说明该磁转录基本步骤的图，图7(a)表示对磁记录介质进行初始直流磁化的步骤，图7(b)表示使主载体和磁记录介质密合并施加转录磁场Hdu的步骤，图7(c)表示磁转录后的磁记录介质的磁化状态，都是分别表示的磁道长度方向上的局部剖面图。另外，在图7中对于磁记录介质51只表示了其记录再现层53。
如图7(a)所示，预先在磁记录介质51的磁道长度方向的一个方向上施加初始直流磁场Hin，对磁性层53进行初始直流磁化。
然后，如图7(b)所示，使该已预先初始直流磁化的磁记录介质51的记录再现层53和在主载体54的衬底55的凸部图案上覆盖软磁性层56的信息承载面对峙(在图中为密合)，在与磁性层53的初始磁化方向相反的方向上施加转录磁场Hdu，进行磁转录。由此，在与主载体54的凸部57间对应的磁性层53的小区域中，引起磁化反转，如图7(c)所示，将主载体54所承载的信息(例如伺服信号)磁性转录记录到磁记录介质51的磁性层53中。
另外，初始直流磁场和转录用磁场需要采用考虑从属介质的保持力、主载体和从属介质的相对磁导率而决定的值。
如上所述，如果利用具有预先考虑去磁场修正而形成的图案的本发明的磁转录用主载体进行磁转录，可以高精度地将期望的图案的磁图案转录到磁记录介质上，特别是在该信息为伺服信号的情况下，关系到跟踪伺服性能的提高。

Claims (1)

1.一种磁转录用主载体，具有与转录的信息相对应的磁性体形成的凹凸图案，其特征在于，使形成于衬底上的凸部图案中的矩形的顶面角部的各个圆角的半径R相对于磁道宽度W为1％以上47％以下。
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