CN1253859C - 磁转录用基本载体 - Google Patents

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Abstract

一种磁转录用基本载体，其基本载体(3)的基板(31)上含有由带基宽度W小于0.3μm、用于高密度记录的与转录信息相对应的软磁层(32)形成的图像，该图像由描绘直径d小于带基宽度W的电子束EB对同一带基进行多次扫描后描绘而成的。由于可描绘成近于矩形的形状，因此可降低方位损失，从而提高转录的精确度。利用上述基本载体，使基本载体和被录介质处于密合状态，并外设转录用磁场进行磁转录时，即使带基宽度较窄，也可通过降低方位损失，提高转录质量。

Description

磁转录用基本载体
技术领域
本发明涉及一种载有欲转录于被录介质的转录信息的磁转录用基本载体。
背景技术
磁转录是指贴紧载有转录信息的基本载体和含有接受转录的磁记录部的被录介质，该转录信息由磁体的细微凹凸图像形成，使两者处于密合状态，再通过外加转录用磁场，将基本载体上的与转录信息(如伺服信号)相应的磁化图像转录于被录介质的技术。特开昭63-183623号公报、特开平10-40544号公报、特开平10-269566号公报上介绍了上述磁转录方法。
对硅基板、玻璃基板等材质进行金属表面光刻、溅射、浸蚀等处理后可得到由磁体形成的凹凸图像，即可构成磁转录的基本载体。
用于半导体的石版术、或光盘阴模制备中的阴模制备技术等也可应用于磁转录用基本载体的制备。
为了提高上述磁转录技术的转录质量，必须在基本载体上形成高精度的由磁层构成的转录图像。图像的描绘方式不同所形成的凸部图像的形状也不同，由此会影响其转录性能。
例如，当采用圆盘状的旋转式被录介质时，与伺服信号相应的转录信息在带基的宽度方向(径向)形成矩形或正方形的凸部图像。常用的制作方法是一边旋转涂有光致抗蚀剂的圆板，一边照射可随转录信息发生调制的激光束以进行描绘。
当记录密度增加，带基宽度随之降至0.3μm以下时，激光束接近其描绘直径的极限值，因此凸部图像的端部会呈圆弧状，很难形成矩形图像。如果凸部图像的端部为圆弧状，那么当密合基本载体和被录介质进行磁转录时，其圆弧部分会使转录用磁场发生方位损失，导致形成于被录介质上的磁化图像不够完整，无法转录清晰的信号。
发明内容
鉴于以上，本发明的目的在于提供一种当带基宽度变窄时可通过降低磁转录的方位损失来提高转录信号质量的磁转录用基本载体。
本发明公开了一种磁转录用基本载体，载有由带基宽度小于0.3μm，用于高密度记录、并且与转录信息相应的软磁层形成的图像，其特征在于该图像经由描绘直径小于该带基宽度的电子束反复扫描同一带基多次后描绘而成，当用W表示带基宽度，n表示一带基的扫描次数，d为电子束的描绘直径，k表示电子束重叠程度的系数时，满足式W＝[n-(n-1)k]×d的系数k在0.2～0.8范围内。
另外扫描次数n大于2，扫描次数n越大，并且电子束直径d越小，图像形状越接近于矩形，而扫描时间也会变长。
上述的磁转录用基本载体的制备采用如下方法为宜。即一边旋转涂有光致抗蚀剂的圆板，一边照射可随转录信息发生调制的电子束对同一带基作多次重复扫描进行描绘，利用原带该图像的靠模制备含有凹凸图像的基板，然后覆盖软磁层于该基板上即可。其激光束的描绘直径小于带基宽度。
本发明中，由带基宽度小于0.3μm的与高密度记录用的转录信息相应的软磁层形成的图像，是通过描绘直径小于带基宽度的电子束对同一带基作多次重复扫描进行描绘而形成的，其凸部图像的端部形状由圆弧状变成接近于矩形的形状，从而得到了高精度的细微图像，降低了磁转录过程中转录用磁场的方位损失，并通过转录清晰的磁化图像提高了转录信号的质量。
在本发明中也公开了一种磁转录用基本载体的制造方法，是载有由带基宽度小于0.3μm，用于高密度记录、并且与转录信息相应的软磁层形成的图像的磁转录用基本载体的制造方法，其特征在于该图像经由描绘直径小于该带基宽度的电子束反复扫描同一带基多次后描绘而成，当用W表示带基宽度，n表示一带基的扫描次数，d为电子束的描绘直径，k表示电子束重叠程度的系数时，满足式W＝[n-(n-1)k]×d的系数k在0.2～0.8范围内。
附图说明
图1是采用本发明基本载体的磁转录方法流程图。
图2是凸部图像的描绘模式图。
图3是基本载体制备流程截面图。
图4是凸部图像的另一描绘实施例模式图。
图中，2-被录介质，3-基本载体，31-基板，32-软磁层，32a-凸部图像，EB-电子束，W-带基宽度，d-描绘直径。
具体实施方式
下面进一步详细说明本发明的实施例。图1是使用本发明基本载体的磁转录方法的一实施例。图2是表示基本载体的凸部图像描绘的模式图。图3是本发明基本载体制备流程的截面图。
另外图1中所表示的是面内记录方式，图1至图3只是一些模式图，图中的尺寸比率不同于实际应用时的尺寸。
根据图1说明面内记录时磁转录过程的要点。如图1(a)所示，首先在被录介质2上外加与带基同向的初期静磁场Hin，预先进行初期磁化(直流消磁)。然后如图1(b)所示，贴紧被录介质2的被录面(磁记录部)和基本载体3信息载有面的凸部图像32a，该信息载有面是于基板31的细微凹凸图像上覆盖软磁层32(磁体)而形成。之后于被录介质2的带基方向上再加与上述初期静磁场Hin反方向的转录用磁场Hdu。此时凸部图像32a的软磁层32会吸收掉转录用磁场Hdu，因此此部分没有发生磁化的转化，而其余部分的磁场发生转化后其结果如图1(c)所示，被录介质2的被录面(带基)上转录有与基本载体3的信息载有面软磁层32的凸部图像32a和凹部空间相对应的磁化图像。
基本载体3为圆盘状，其中一面含有转录信息载有面，该转录信息载有面上载有由与伺服信号相应的软磁层32形成的细微凹凸图像，该转录信息载有面与其反面被托架(图中未示)所支撑，并密合于被录介质2上。如图所示，转录可以用两种方式实施，第一种是将依次分别密合被录介质2的两个单面与基本载体3，逐个进行转录；第二种是被录介质2的两面上各密合基本载体3，两面同时进行转录。
如图2所示，上述磁转录基本载体3上的凸部图像32a是经电子束EB的描绘形成的。其中，带基宽度小于0.3μm，采用描绘直径d小于该带基宽度w的电子束EB对同一带基进行重复扫描而描绘出凸部图像32a。图2(a)所示的是以较小的描绘直径d进行5次扫描后描绘出图像的实施例，而图2(b)所示的是用较大的描绘直径d进行3次扫描后描绘出图像的实施例。
电子束EB进行描绘时存在如下关系式。
用W表示带基宽度，n表示一带基的扫描次数，d为电子束的描绘直径，k表示系数，式W＝[n-(n-1)k]×d，其中表示电子束重叠程度的系数k在0.2～0.8范围内，k值越大，电子束EB进行描绘时重复得越多。另外扫描次数n大于2，扫描次数n越大、电子束直径d越小，并且系数k越大，图像形状越接近于矩形，而扫描时间也会变长。
凸部图像32a角部的圆形取决于描绘直径d，而凸部图像32a在带基方向的开端面积和终端面积取决于描绘直径d和扫描次数n及系数k。为了降低方位损失，应尽量减小描绘直径d，增加扫描次数n和扩大系数k的值。同时为了提高描绘效率，设定扫描次数n值较小为宜。
虽未图示，但在实际伺服信号中针对带基间距，也有偏离半个间距的凸部图像，这种凸部图像的描绘方法也同上。
当基本载体3基板31上的凹凸图像为与图1的阳图像相反的凹凸阴图像时，调整初期静磁场Hin和转录用磁场Hdu的方向，使其与上述实施例相反，则可得到相同的磁化图像。软磁层32上面设置菱形碳(DLC)等保护膜为宜，也可以设置润滑剂层。设置5～30nm厚度的DLC保护膜和润滑剂层效果会更佳。另外也可以在软磁层32和保护膜之间另设一层硅等密合强化层。润滑剂可以改善其耐久性能，如可以避免补偿软层与被录介质2的接触过程中所产生的错位时摩擦所导致的伤口的发生等。
基本载体3的基板31可以采用镍、硅、石英板、玻璃、铝、合金、陶瓷或合成树脂等等。凹凸图像的制作可以采用阴膜法等。
根据图3(a)～(d)说明磁转录用基本载体3的基板31的一制备流程。首先如图(a)所示，用旋转涂布法将光致抗蚀剂液涂在表面光滑的圆板10(玻璃或石英板)上，形成光致抗蚀剂11，然后一边旋转涂有光致抗蚀剂11的圆板，一边照射可随伺服信号等转录信息发生调制的电子束EB，对各带基的光致抗蚀剂11进行曝光。上述电子束EB由常用的电子枪15射出，其描绘直径d小于带基的宽度W。当扫描次数n为5时，每旋转一次将曝光位置沿半径方向移动一次，当旋转5次后可完成一带基图像的描绘。之后如(b)所示，对光致抗蚀剂11进行显影处理，去除曝光部分，得到含由光致抗蚀剂11形成的凹凸图像的原盘12。
该原盘12表面的凹凸图像上面配设很薄的导电膜，之后如(c)所示通过实施电镀的靠模，作成含有得到金属模型的阳性凹凸图像的基板31，最后如(d)所示，从原盘12剥离出具有一定厚度的基板31。
基板31上的凹凸图像是由原盘12转化而来的。研磨基板31的背面后再于凹凸图像上覆盖磁层32即可得到磁转录用基本载体3。
另外，对上述原盘施以电镀制备第2原盘，再用该第2原盘进行电镀可制成具有阴性凹凸图像的基板。此外也可以先对该第2原盘施以电镀或用树脂液进行固化，制备第3原盘，再对该第3原盘施以电镀制备具有阳性凹凸图像的基板。
另一方面，在上述的玻璃板上形成光致抗蚀剂图像后，用浸蚀的方式于玻璃板上形成洞穴，得到除去光致抗蚀剂的原盘，然后用与前述实施例相同的方法也可制备出基板。
用于基板31的金属材质可以是镍或镍合金，制备基板时采用的电镀可以是无电解电镀、电铸、溅射或离子电镀等各种金属成膜法。基板31凹凸图像的深度(突起的高度)以80～800nm为宜，其中优选100～600nm。
上述软磁层32的形成可通过对磁性材料施以真空蒸镀法、溅射法、离子电镀法等真空成膜法或电镀法来完成。该磁性材料可以为Co、Co合金(CoNi、CoNiZr、CoNbTaZr等)，Fe、Fe合金(FeCo、FeCoNi、FeNiMo、FeAlSi、FeAl、FeTaN)，Ni、Ni合金(NiFe)等，其中最优选FeCo和FeCoNi。软磁层32的厚度以50～500nm为宜，其中优选100～400nm。
此外，也可以用上述原盘制备树脂基板，再于其表面设置一软磁层作为基本载体。此时树脂基板用树脂材料有聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯树脂等丙烯酸树脂、聚氯乙烯和氯乙烯共聚物等氯乙烯树脂、环氧树脂、非晶形聚烯烃及聚酯等等。从耐湿性、尺寸稳定性及成本等各个方面考虑，采用聚碳酸酯为宜。如果成形品上有毛边，则可通过burnish或抛光法予以去除。另外可将紫外线固化树脂或电子束固化树脂用旋转涂布或辊子涂布于原盘上。树脂基板的图像突起高度以50～1000nm为宜，其中优选100～500nm。该树脂基板表面的细微图像上覆盖软磁层后可得到基本载体。软磁层可通过对磁性材料施以真空蒸镀法、溅射法、离子电镀法等真空成膜手段或电镀等处理形成。
采取垂直记录方式时所用的基本载体3与上述的面内记录方式基本相同。采取垂直记录方式时，预先于垂直方向一侧进行初期直流磁化来完成被录介质2的磁化，再使之与基本载体3紧密接触并与上述初期直流磁化相反方向的垂直方向上外加转录用磁场，进行磁转录。该转录用磁场被基本载体3上凸部图像32a的软磁层32所吸收掉，从而导致对凸部图像32a对应部分的垂直磁化被转化，将与凹凸图像相对应的磁化图像转录到被录介质2上。
被录介质2可以是两面或单面有磁层的硬盘或高密度软盘等圆盘状磁记录材料，其磁记录部由涂布型磁记录层或金属薄膜型磁记录层构成。用于金属薄膜型磁记录层的磁性材料有Co、Co合金(CoPtCr、CoCr、CoPtCrTa、CoPtCrNbTa、CoCrB、CoNi等)、Fe、Fe合金(FeCo、FePt、FeCoNi)等。磁通量高或具有与外加磁场同向(面内记录时为面内方向，垂直记录时为垂直方向)的磁各向异向性有利于提高转录的清晰度。因此有必要设置非磁性底层于磁性材料的下侧(即支持体侧)，以赋予磁各向异性。其结晶结构和格子定数要适于磁性层，因此可采用Cr、CrTi、CoCr、CrTa、CrMo、NiAl、Ru等。
面内记录时外加初期磁场及转录用磁场的方法为：相隔一定距离于被录介质2上下两侧配置圆形电磁铁装置，该电磁铁装置为向被录介质径向延伸的绕有线圈的磁心，这样可以上下同时赋予相同方向的与带基方向平行的转录用磁场。外加磁场时，一边旋转被录介质2与基本载体3的密合体，利用磁场外加装置实现磁场的设置。相反也可以旋转磁场外加装置。该磁场可以只配设于一侧，也可以将永久磁铁配设于两侧或其中一侧。
垂直记录时，可以将极性不同的电磁铁或永久磁铁配置于被录介质2和基本载体3的密合体的上下两侧，产生方向互相垂直的磁场。若只配设了部分磁场，那么可以移动被录介质2和基本载体3的密合体，也可以移动磁场，以完成全面的磁转录过程。
通过采用上述实施例中的基本载体3，即使带基宽度小于0.3μm也可以用描绘直径较小的电子束EB分多次进行描绘，形成接近矩形的凸部图像32a，因此可降低磁转录时的方位损失，通过高精度的图像完成具有良好转录质量的磁转录。
图4为凸部图像32a的另一描绘实施例图。图2中电子束EB描绘方向与带基同向，而图4中为带基宽度方向(径向)。
图4(a)中，用描绘直径d小于带基宽度W的电子束EB，在带基宽度方向进行多次扫描，其扫描方向每次都相同。而图4(b)中每一次扫描方向与上一次相反。

Claims (5)

1.一种磁转录用基本载体，载有由带基宽度小于0.3μm，用于高密度记录、并且与转录信息相应的软磁层形成的图像，其特征在于该图像经由描绘直径小于该带基宽度的电子束反复扫描同一带基多次后描绘而成，当用W表示带基宽度，n表示一带基的扫描次数，d为电子束的描绘直径，k表示电子束重叠程度的系数时，满足式W＝[n-(n-1)k]×d的系数k在0.2～0.8范围内。
2.根据权利要求1所述磁转录用基本载体，其特征在于，所述磁转录用基本载体具有由带凹凸图像的镍或镍合金所制成的基板，并且所述凹凸图像的深度为80-800nm。
3.根据权利要求1所述磁转录用基本载体，其特征在于，所述磁转录用基本载体具有由带凹凸图像的树脂材料所制成的基板，并且所述凹凸图像的深度为50-1000nm。
4.一种磁转录用基本载体的制造方法，是载有由带基宽度小于0.3μm，用于高密度记录、并且与转录信息相应的软磁层形成的图像的磁转录用基本载体的制造方法，其特征在于该图像经由描绘直径小于该带基宽度的电子束反复扫描同一带基多次后描绘而成，当用W表示带基宽度，n表示一带基的扫描次数，d为电子束的描绘直径，k表示电子束重叠程度的系数时，满足式W＝[n-(n-1)k]×d的系数k在0.2～0.8范围内。
5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，一边旋转涂有光致抗蚀剂的圆板，一边照射可随转录信息发生调制的电子束对同一带基作多次重复扫描进行描绘，利用原带该图像的靠模制备含有凹凸图像的基板，然后覆盖软磁层于该基板上。
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