JP2001243624A - 磁気転写方法 - Google Patents
磁気転写方法Info
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Abstract
接触して磁気転写する方法において、転写信号の信号品
位が高い磁気転写方法を提供する。 【解決手段】 磁気記録情報が記録された磁性層を有す
る磁気転写用マスター担体と転写を受けるスレーブ媒体
とを密着させて磁気転写用マスター担体の磁気記録情報
をスレーブ媒体に転写する磁気転写方法において、予め
スレーブ媒体の磁化をトラック方向に初期直流磁化した
後、磁気転写用マスター担体と初期直流磁化したスレー
ブ媒体とを密着させスレーブ面の初期直流磁化方向と逆
向きの方向に転写用磁界を印加し磁気転写をおこなう際
に、磁気転写用マスター担体の異方性磁界(Hk)がス
レーブ媒体の保磁力(Hc)に対して4×10-4<(H
k/Hc)<2×10-1の条件で磁気転写を行う磁気転
写方法。
Description
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
磁気転写方法に関し、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
気転写方法に関する。
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、フロッピー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。
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方法が行
われている。
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。
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。したがって磁気記録媒体の製造において、
サーボ信号等のプリフォーマット記録工程に要する費用
の製造コストに占める割合が大きくなるので、この工程
での低コスト化が望まれている。
報を記録せずに、プリフォーマット情報をマスター担体
からスレーブ媒体への磁気転写で行う方式も提案されて
いる。例えば、特開昭63−183623号公報、特開
平10−40544号公報および特開平10−2695
66号公報に転写技術が紹介されている。特開昭63−
183623号公報や特開平10−40544号公報に
記載の方法では、磁気転写用マスター担体として基板の
表面に情報信号に対応する凸凹形状が形成され、凸凹形
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、あるいは更に交流バイアス磁
界、あるいは直流磁界を印加して凸部表面を構成する強
磁性材料を励起することにより、凸凹形状に対応する磁
化パターンを磁気記録媒体に記録するものである。
凸部表面をプリフォーマットするべき磁気記録媒体、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
強磁陸材料を励磁することにより、スレーブ媒体に所定
のプリフォーマット情報の記録を形成する転写方法であ
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り、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。また、この磁気転写方法は磁気転写用マスタ
ー担体とスレーブ媒体の両者を静止した状態で接触させ
て転写する方式であるため、サーボ信号記録工程での磁
気転写用マスター担体、スレーブ媒体ともに破損が発生
することが少なく、高い耐久性が期待される方式であ
る。
しては一般には軟磁性材料が使用される。そして、これ
らの磁性体には転写効率を高めるために異方性磁界(H
k)が小さく、小さな磁界で飽和する磁性層が良いとの
考えから、Hk<8.0×10-2kA/m(1Oe)以
下の材料を検討した。しかしながら、Hk<8.0×1
0-2kA/m(1Oe)以下の磁性層で磁気転写を行っ
た媒体では、磁気転写の信号出力、半値幅が変化し信号
品位が変化する現象が起こった。またマスター担体の異
方性磁界(Hk)が大きくなると磁気転写信号が不鮮明
になり、出力が低下するという間題が起こっていた。
マスター担体に記録された記録情報をスレーブ媒体に転
写する際に、転写された信号の品位の劣化を防止する方
法を提供することを課題とするものである。
録媒体に磁気転写を行う方法において、磁気転写用マス
ター担体の異方性磁界(Hk)がスレーブ媒体の保磁力
(Hc)に対して4×10-4<(Hk/Hc)<2×1
0-1の関係にある磁気転写方法によって解決することが
できる。また、磁気記録情報が記録された磁性層を有す
る磁気転写用マスター担体と転写を受けるスレーブ媒体
とを密着させて磁気転写用マスター担体の磁気記録情報
をスレーブ媒体に転写する磁気転写方法において、予め
スレーブ媒体の磁化をトラック方向に初期直流磁化した
後、磁気転写用マスター担体と初期直流磁化したスレー
ブ媒体とを密着させスレーブ面の初期直流磁化方向と逆
向きの方向に転写用磁界を印加し磁気転写をおこなう前
記の磁気転写方法である。
保磁力Hcが103kA/m以上、313kA/m未満
である磁気記録媒体を用いる前記の磁気転写方法であ
る。さらに、磁気記録媒体が前記のいずれかに記載の方
法によってサーボ信号を記録したものである磁気記録媒
体である。
記録媒体に磁気転写によって記録情報の転写を行う際
に、マスター担体の異方性磁界(Hk)の大きさがスレ
ーブ媒体の保磁力(Hc)に対して一定の大きさであれ
ば磁気転写した信号の品位の低下を防止できることを見
出したものである。記録情報の磁気転写においては、一
般には磁気転写用マスター担体としては軟磁性材料が使
用される。特に転写効率を高めるためには、磁気異方性
(Hk)が小さく、小さな磁界で飽和する磁性層が良い
と考えられていた。
-2kA/m(1Oe)よりも小さな材料を用いてみたと
ころ、磁気転写用マスター担体とスレーブ媒体を密着さ
せた状態では弱磁場においても磁気転写用マスター担体
上の磁性層の磁化は飽和する。そのため、約30A/m
である地磁気、あるいは電磁石鉄芯の残留磁化による磁
界で磁気転写用マスター担体の磁性層の磁化が飽和する
ことがあり、記録情報を記録した部分以外のスレーブ媒
体の磁化状熊が変化し、信号品位が低下することを見出
した。
高磁気異方性磁性層を具備した磁気転写用マスター担体
を使用した場合には、磁気転写用マスター担体とスレー
ブ媒体を密着させた状態で磁界を印加すると、磁気転写
用マスター担体上の磁性層に吸収されるべき磁界がスレ
ーブ媒体上に漏れ出し、情報記録したパターンのスレー
ブ媒体の磁化状態が変化し出力低下が起こることも見出
した。こうした解析結果を踏まえ、磁気転写用マスター
担体の異方性磁界Hkの大きさとスレーブ媒体の保磁力
Hcの関係を詳細に調べた結果、4×10-4<Hk/H
c<2×10-1の関係を満たすことで、磁気転写方法に
より記録した信号の品位劣化が防止可能であることを見
出した。
ーブ媒体を密着して磁気記録媒体に磁気転写を行う磁気
転写方法において、磁気転写用マスター担体の異方性磁
界(Hk)がスレーブ媒体の保磁力(Hc)に対して4
×10-4<Hk/Hc<2×10-1の関係にあるこ磁気
転写方法を提供するものである。
用マスター担体は、以下の方法によって作製することが
できる。磁気転写用マスター担体の基板としては、シリ
コン、アルミニウム、ガラス、合成樹脂等の表面が平滑
な部材を用いることができる。まず、これらの基板上に
フォトレジストを塗布し、磁気転写により形成するパタ
ーンに合致したレジストパターンをパターン露光、ある
いは直接けがきにより形成する。
またはアルゴンプラズマ等による物理的エッチング、ま
たは液体によるエッチングにより、基板上にパターンを
形成する。次いで、スパッタリングにより磁性層を所定
の部分に、所定の厚さに成膜する。その後、フォトレジ
ストをリフトオフで除去する。また、磁気転写の際にス
レーブ媒体と接触する凸状の磁性層のみをフォトファブ
リケーションで作製しても良い。
法を用いても良い。射出成形法について説明すると、フ
ォトレジストを塗布したガラス基板を回転しながら、サ
ーボ信号に対応して変調したレーザーを照射しフォトレ
ジストをガラス面全体に露光する。該レジストを現像し
て、ガラス基板を現像しガラスに凹凸を形成する。次い
で、レジストを除去して凹凸を形成したガラス基板上に
めっきを行い、凹凸が形成されためっき原盤を作製す
る。めっき板材料としては、ニッケルもしくはニッケル
合金を使用することができる。また、めっき原盤の耐久
性を向上させるために、ダイヤモンド状炭素等の炭素膜
をスパッタリング等によって形成しても良い。
より、パターン形成した樹脂基板を作製する。樹脂材料
としてはポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート
等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル・塩化ビニル共重合
体などの塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、アモルファス
ポリオレフィンおよびポリエステルなどが使用可能であ
る。耐湿性、寸法安定性および価格等の点からポリカー
ボネートが好ましい。また、形成しためっき原盤にバリ
がある場合はバーニシュまたはポリッシュにより除去す
る。パターンの溝深さは50〜1000nmの範囲が好
ましい。より好ましくは200〜500nmの範囲であ
る。
i、CoNiZr、CoNbTaZr等)、Fe、Fe
合金(FeCo、FeCo、Ni、FeNiMo、Fe
AlSi、FeAl、FeTaN)、Ni、Ni合金
(NiFe)が用いることができる。特に好ましくはF
eCo、FeCoNiである。
気転写用マスター担体の磁性層の形成に先だって、非磁
性の下地層を設けることが好ましく、下地層の結晶構造
と格子常数を磁性層のそれに一致させることが好まし
い。下地層を形成する材料としては、Cr、CrTi、
CoCr、CrTa、CrMo、NiAl、Ru等を挙
げることができる。
層材料、スパッタリング時の圧力、作製温度、スパッタ
リングの際の投入電力により調整することができる。ま
た、直流スパッタリング、交流スパッタリング等のスパ
ッタリングに用いる方式等を変えることによっても調整
可能である。
LC)等の保護膜を設けても良く、潤滑剤層を設けても
良い。特に保護膜として5〜30nmのダイヤモンド状
炭素膜と潤滑剤が存在することが更に好ましい。潤滑剤
が存在すると、磁気転写用マスター担体とスレーブ媒体
との接触過程で生じるずれを補正する際に摩擦が生じた
場合にも、耐久性を高めることが可能となる。
ついて説明する。スレーブ媒体としては、強磁性金属粒
子を結合剤中に分散した塗布型磁気記録媒体、あるいは
基板上に強磁性金属薄膜を形成した金属薄膜型磁気記録
媒体を用いることができる。
イオメガ社)用記録媒体であるZip100、Zip2
50、あるいはHiFDと呼ばれる高密度フロッピーデ
ィスクなどの磁気記録媒体が挙げられる。スレーブ媒体
の保磁力Hcが103kA/m(1300Oe)以上、
313kA/m(4000Oe)未満であることが好ま
しく、更に127kA/m(1600Oe)以上、23
9kA/m(3000Oe)未満であることがより好ま
しい。スレーブ媒体の保磁力Hcが103kA/m未満
では、6.45cm2あたり1Gb(1ギガビット/平
方インチ)以上の高密度記録情報を保持することはでき
ない。逆に313kA/m)以上では、スレーブ媒体に
記録可能な磁気記録ヘッドが存在しない。
料として、Co、Co合金(CoPtCr、CoCr、
CoPtCrTa、CoPtCrNbTa、CoCr
B、CoNi等)、Fe、Fe合金(FeCo、FeP
t、FeCoNi)を用いることができる。磁束密度が
大きく、磁気転写用マスター担体の磁性層と同じ方向、
すなわち面内記録なら面内方向、垂直なら垂直方向の磁
気異方性を有していることが明瞭な転写が行えるため好
ましい。
気異方性を形成するために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に合致させる
ことが好ましい。具体的には、下地層形成用材料として
は、Cr、CrTi、CoCr、CrTa、CrMo、
Ni、Ru等を挙げることができる。
磁界(Hk)とスレーブ媒体の保磁力(Hc)の関係
は、4×10-4<(Hk/Hc)<2×10-1の範囲に
あることが望ましい。更に好ましくは4×10-3<(H
k/Hc)<1.5×10-1の範囲である。
ー円盤を基板としFeCo(Co:30at%)からな
る厚さ150nmの磁性層を形成した。パターンは円盤
中心から半径方向20mm〜40mmの位置まで幅8μ
mの等間隔の放射状ライン、ライン間隔は半径方向20
mmの最内周位置で8μm間隔とした。磁性層はスパッ
タリング装置(アネルバ社製730H)で直流スパッタ
リング法を使用し、作製温度は25℃、アルゴンスパッ
タリング圧3.3×10-4Pa(0.25mTor
r)、投入電力2.54W/cm2とした。
ip250用塗布型磁気記録媒体(富士写真フイルム
製)を使用した。スレーブ媒体の保磁力Hcは199k
A/m(25000e)であった。スレーブ媒体を39
8kA/m(5000Oe)で初期直流磁化した後、磁
気転写用マスター担体とスレーブ媒体とを密着して、初
期直流磁化とは反対の方向に199kA/m(2500
Oe)の磁界を印加して記録情報をスレーブ媒体へ転写
した。得られたスレーブ媒体を以下の評価方法によって
評価を行い、磁気転写情報の評価を行った。
0℃に変更した点を除き実施例1と同様にして実施例2
のマスター担体を作製し実施例1と同様に磁気転写を行
って評価を行った。
FeNi(原子比65:22:13)に変更した点を除
き実施例1と同様に実施例3の磁気転写用マスター担体
を作製し実施例1と同様に磁気転写を行って評価を行っ
た。
Fe(原子比80:20)に変更した点を除き実施例1
と同様に実施例4の磁気転写用マスター担体を作製して
実施例1と同様に磁気転写を行って評価を行った。
温度を100℃に変更した点を除き実施例4と同様に比
較例1の磁気転写用マスター担体を作製して実施例1と
同様にして磁気転写を行って評価を行った。
FeCuMo(原子比76:14:6:4)に変更した
点を除き比較例1と同様の比較例2のマスター損体。
ッタリングの際の圧力を1.3×10-2Pa(10mT
orr)に変更した点を除き実施例1と同様に比較例3
の磁気転写用マスター担体を作製し、実施例1と同様に
磁気転写を行った後に評価を行った。
rMn(原子比50:50)の下地層を設けた点を除き
実施例1と同様にして比較例4の磁気転写用マスター担
体を作製した。IrMn下地層の作製温度は200℃で
あり、スパッタリング圧力は3.3×lO-2Pa(25
mTorr)、膜厚は30nmとした。
その後、軟磁性資料振動型磁力計(VSM)で、磁界ゼ
ロの状態から磁界を増加させ、磁化値を測定する。磁化
値が頭打ち、すなわち飽和した時の磁界を異方性磁界と
した。
りスレーブ媒体の転写信号の評価を行った。ヘッドに
は、ヘッドギャップ:0.23μm、トラック幅:3.
0μmであるインダクティブヘッドにより再生信号を観
察し、磁気転写後のスレーブ媒体のディスク内周部(デ
ィスク半径20mm)で測定を行った。ディスク1周分
の磁気信号強度(TAA出力)を測定し、DTAAとし
て表現した。
(HTAA)とDTAAの比を(1)式で定義する 信号強度比=(DTAA/HTAA)×100 (1) (1)式の値が95%以上であれば良好、それ以下であ
れば不良と評価した。また、磁気転写後の信号品位を確
認するために、再生信号を観測し、得られた再生信号を
デジタルオシロスコープ(レクロイ社製LC334A
M)に入力し、信号の半値幅(PW50)により評価し
た。PW50が300nm以下であれば良好、それ以上
では不良とした。
ター担体を用いた磁気転写方法によって、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転写信号の品位
の低下をきたすことなく安定した磁気転写を行うことが
できる。
Claims (4)
- 【請求項1】 磁気記録媒体に磁気転写を行う方法にお
いて、磁気転写用マスター担体の異方性磁界(Hk)が
スレーブ媒体の保磁力(Hc)に対して4×10-4<
(Hk/Hc)<2×10-1の関係にあることを特徴と
する磁気転写方法。 - 【請求項2】 磁気記録情報が記録された磁性層を有す
る磁気転写用マスター担体と転写を受けるスレーブ媒体
とを密着させて磁気転写用マスター担体の磁気記録情報
をスレーブ媒体に転写する磁気転写方法において、予め
スレーブ媒体の磁化をトラック方向に初期直流磁化した
後、磁気転写用マスター担体と初期直流磁化したスレー
ブ媒体とを密着させスレーブ面の初期直流磁化方向と逆
向きの方向に転写用磁界を印加し磁気転写をおこなうこ
とを特徴とする請求項1記載の磁気転写方法。 - 【請求項3】 磁気記録媒体としてスレーブ媒体の保磁
力Hcが103kA/m以上、313kA/m未満であ
る磁気記録媒体を用いることを特徴とする請求項1ない
し2記載の磁気転写方法。 - 【請求項4】 磁気記録媒体が請求項1ないし3のいず
れかに記載の方法によってサーボ信号を記録したもので
あることを特徴とする磁気記録媒体。
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