JP2002197645A - 磁気記録媒体用マスタディスクの検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気記録媒体用マスタディスクの強磁性薄膜
層の欠陥を、厳格かつ能率的に検査する。 【解決手段】 マスタディスク１０に対する情報記録部
の形成と同時に、情報記録部と同心の円周上で複数個所
に位置合わせ用の指標１６を形成しておく工程（ａ）
と、情報記録部の良品の形状パターンを示す良品情報６
０を準備しておく工程（ｂ）と、マスタディスク１０の
情報記録部および指標１６の画像を画像取得部３０など
で取得する工程（ｃ）と、コンピュータ５０などを用い
て、指標１６の画像を基準にして情報記録部の画像と良
品情報６０とを位置合わせしたあと、情報記録部の画像
と良品情報６０とを比較して情報記録部の形状パターン
を検査する工程（ｄ）とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体用マ
スタディスクの検査方法に関し、詳しくは、ＡＶＨＤＤ
などの高密度記録用の磁気記録媒体に初期情報を転写記
録するマスタディスクに対して、前記初期情報が記録さ
れた情報記録部の欠陥を検査する方法を対象にしてい
る。また、前記マスタディスクの製造に用いるマスクパ
ターンを検査する方法をも対象にしている。

【０００２】

【従来の技術】ＡＶＨＤＤは、磁気記録ディスクを用い
る点では通常のパソコン用のＨＤＤ（ハードディスク装
置）と共通しているが、ＡＶ機器（オーディオ／ビデオ
機器）と組み合わせて使用し、音楽や映像などの大量の
連続データを迅速に読み書きしたり、多チャンネル情報
を記録したりする機能を持たせるために、記録密度を大
幅に向上させたり、記録方式にも工夫が施されている。
ＡＶＨＤＤの磁気記録ディスクには、使用前から初期情
報が記録されている。初期情報には、トラッキング用サ
ーボ信号、アドレス情報信号、再生クロック信号などが
含まれる。このような初期情報が記録された磁気記録デ
ィスクを用いて、音楽や映像などの目的とする情報の読
み書きを行う。初期情報が正確に記録されていなけれ
ば、音楽や映像などの情報記録の精度を高めることもで
きない。

【０００３】磁気記録ディスクに初期情報を記録する方
法としては、マスタディスクに予め磁化パターンとして
記録された初期情報を、マスタディスクと磁気記録ディ
スクとを重ねてマスタディスクの磁化パターンを磁気記
録ディスクに転写することで、磁気記録ディスクに初期
情報を記録する。マスタディスクは、シリコンなどから
なる基板の表面に、コバルトなどからなる強磁性薄膜層
が配置されており、強磁性薄膜層の形状パターンによっ
て、前記した初期情報を表す。マスタディスクの初期情
報が正確に記録されていなければ、このマスタディスク
から製造される全ての磁気記録ディスクの初期情報も間
違ったものとなり、全品が不良品になる。

【０００４】そこで、マスタディスクの製造工程で、マ
スタディスクの初期情報すなわち強磁性薄膜層の形状パ
ターンが正確に形成されているか否かを厳格に検査する
必要がある。マスタディスクの強磁性薄膜層に生じる欠
陥としては、薄膜形成工程におけるフォトマスクの汚
れ、リフトオフ時における薄膜層の剥離、異物の付着、
フレーク発生、フォトレジスト気泡の発生などがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記したマスタディス
クの欠陥は、マスタディスクの表面を高倍率の顕微鏡で
観察すれば発見可能であるが、マスタディスクの全面に
配置された微細な強磁性薄膜パターンを全て目視で検査
することは、極めて能率が悪く、しかも、目視による検
査では欠陥を見逃す可能性も高いため、工業的には実施
不可能である。本発明の課題は、前記したＡＶＨＤＤ等
に利用される磁気記録媒体用マスタディスクの初期情報
を記録する強磁性薄膜層の形状パターンの欠陥を、厳格
かつ能率的に検査できるようにすることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる磁気記録
媒体用マスタディスクの検査方法は、磁気記録媒体に初
期情報を転写記録するマスタディスクに形成された強磁
性薄膜層からなる情報記録部の形状パターンを検査する
方法であって、前記マスタディスクに対する情報記録部
の形成と同時に、情報記録部と同心の円周上で複数個所
に位置合わせ用の指標を形成しておく工程（ａ）と、前
記情報記録部の良品の形状パターンを示す良品情報を準
備しておく工程（ｂ）と、前記マスタディスクの情報記
録部および指標の画像を取得する工程（ｃ）と、前記指
標の画像を基準にして情報記録部の画像と良品情報とを
位置合わせしたあと、情報記録部の画像と良品情報とを
比較して情報記録部の形状パターンを検査する工程
（ｄ）とを含む。

【０００７】〔マスタディスク〕磁気記録媒体に転写記
録する初期情報を、強磁性薄膜層からなる情報記録部と
して形成されていれば、ディスクの材料や強磁性薄膜層
の材料および形成方法さらには情報記録部に記録する初
期情報の内容などは特に限定されない。マスタディスク
の本体を構成する基板の材料は、シリコンなどの半導体
材料、セラミック、ガラス、合成樹脂などが使用でき
る。基板の外形は、ＣＤディスクなどと同様の円盤状を
なすものが用いられる。強磁性薄膜層は、強磁性を示す
コバルトなどの金属あるいは合金材料を、スパッタリン
グ等の薄膜形成技術、写真製版技術などを用いて、基板
の表面にパターン状に形成することができる。強磁性薄
膜層は、ディスクの表面に突出した状態で形成されてい
てもよいし、ディスクの表面と同一面になるように埋め
込んでおいてもよい。

【０００８】〔初期情報〕情報記録部に記録する初期情
報は、磁気記録ディスクを使用する際に予め記録してお
くことが必要な情報であれば、任意の情報を含めること
ができる。具体的には、トラッキング用サーボ信号、ア
ドレス情報信号、再生クロック信号などが含まれる。磁
気記録ディスクの使用時に、書き込み消去を行う音楽な
どの情報は、初期情報には含まれない。 〔情報記録部〕情報記録部は、強磁性薄膜層の形状およ
び配置パターンによって目的とする初期情報を表してい
れば、具体的な強磁性薄膜層の形状および配置パターン
は自由に設定できる。例えば、細線状の強磁性薄膜層を
多数並べて配置し、線の太さや間隔によって情報を表す
ことができる。このような強磁性薄膜層の細線パターン
の集合からなり、ディスクの半径方向に延びる帯状の領
域すなわち記録帯を、ディスクの円周方向に多数並べて
配置することができる。記録帯は、ディスクの半径方向
に直線状に延びていてもよいし、読み取りに適したゆる
やかな円弧状に延びるものでもよい。

【０００９】情報記録部を多数本の記録帯の集合で構成
する場合、それぞれの記録帯には互いに異なる情報が記
録されている。また、初期情報は何れかの記録帯から始
まってディスクの円周方向で順次隣の記録帯に記録され
ていく。初期情報の記録が開始される位置を情報記録部
の原点位置と呼ぶことができる。情報記録部は、ディス
クの内周から外周までのほぼ全面に形成しておくことが
できるが、通常、ディスクの内周と外周の一定範囲には
情報記録部のない領域が設けられる。 〔位置合わせ用指標〕情報記録部の位置や姿勢を示す目
印となる。情報記録部の中心を示すことができる。情報
記録部の円周方向において、初期情報の記録の開始位置
すなわち原点位置を示すこともできる。

【００１０】指標は、情報記録部すなわち強磁性薄膜層
の形成と同時に形成される。同時とは、同じマスクパタ
ーンを使って薄膜形成やエッチングなどの加工工程を行
ったり、レーザ加工を連続した同一工程で行ったりする
ことを意味する。同時形成を行うことで、指標と情報記
録部との間に加工誤差や形状精度の違いを無くして、指
標が情報記録部の位置や姿勢を正確に示すようにでき
る。指標は、位置合わせの目的によって、形状および配
置位置、配置個数を変更することができる。指標は任意
の図形、記号、文字などで構成することができる。指標
を、情報記録部と同心の円周上で複数個所に形成してお
けば、複数の指標の中心位置が情報記録部の中心位置を
示すことになる。

【００１１】指標を、前記した情報記録部の原点位置を
示す位置に設けておくことができる。上記した円周上の
複数個所の指標のうち何れかの指標で原点位置を示すこ
ともできる。指標は、マスタディスクの表面のうち、情
報記録部が存在しない個所であれば任意の個所に配置す
ることができる。情報記録部の外側あるいは内側に配置
することができる。 〔マスタディスクの検査〕マスタディスクに形成された
強磁性薄膜層からなる情報記録部の形状パターンを検査
する。

【００１２】検査の基準となる情報として、情報記録部
の正しい形状パターンを表す良品情報を用い、この良品
情報とマスタディスクの製品を撮像した製品画像とを比
較して、製品に形成された情報記録部の形状パターンに
欠陥がないか否か、マスタディスクが良品であるか不良
品であるかを検査する。 〔良品情報〕情報記録部の良品の形状パターンを示す。
良品情報として、既に製造されたマスタディスクのうち
良品と認められたマスタディスクの情報記録部を撮像し
た画像すなわち良品画像あるいは良品画像の電子化デー
タを用いることができる。

【００１３】マスタディスクの良品は、本発明以外の検
査方法で検査を行って選び出すことができる。具体的に
は、マスタディスクの表面を光学顕微鏡で拡大表示し、
目視検査を行って良品を選び出すことができる。マスタ
ディスクから初期情報を転写記録された磁気記録ディス
クに対して情報の読み書きなどの動作試験を行い、正常
に動作することが確認できれば、その磁気記録ディスク
の初期情報作成に用いたマスタディスクは良品であると
判定することができる。さらに、本発明の検査方法で良
品と認められたマスタディスクの製品画像を、以後の検
査における良品情報に利用することもできる。

【００１４】〔設計データ〕マスタディスクに情報記録
部を形成する際の設計データから良品情報を生成するこ
とができる。設計データは、設計図面であったり、文書
であったり、ＣＡＤデータであったりする。設計図面の
画像をそのまま良品情報とすることができる。文書で規
定された強磁性薄膜層の形状や配置パターンを決める数
式や条件式をプログラミングしたコンピュータプログラ
ムを良品情報に利用することができる。ＣＡＤデータ
は、電子化された設計図面であり、コンピュータ等で処
理を行うのに適している。

【００１５】〔画像取得〕マスタディスクの情報記録部
および指標の画像を取得するには、通常の画像取得手段
が適用できるが、情報記録部を構成する強磁性薄膜層の
線幅に対応する解像度あるいは分解能を有する画像取得
装置を用いる必要がある。具体的には、光学顕微鏡など
の光学手段と、電子カメラ、ＣＣＤ素子などの光電変換
手段とを組み合わせて、電子的な画像信号として画像情
報を取得する。検査に用いる画像情報としては、強磁性
薄膜層の三次元的な立体形状や色調などの情報を含んで
いてもよいが、少なくとも強磁性薄膜層および欠陥の存
在とその形状を判別するのに必要な程度の情報が含まれ
ていればよい。例えば、画像内の各点における強磁性薄
膜層の存在または非存在を区別する２値情報だけであっ
ても良い。

【００１６】画像取得手段の撮像レンズで一度に取得で
きる画像領域には制限があるので、マスタディスクの情
報記録部全体の画像を取得するには、撮像レンズとマス
タディスクとを相対的に移動させ、情報記録部全体を撮
像レンズで走査して画像を取得することができる。その
ために、マスタディスクを旋回自在な検査ステージに保
持しておいたり、撮像レンズをマスタディスクの半径方
向に移動自在に設けておくことができる。検査ステージ
や撮像レンズの作動をコンピュータなどで検知および制
御して、取得された部分画像に位置情報を付け加えた
り、情報記録部全体の画像を構成したりすることができ
る。

【００１７】取得された画像は、画像処理装置などを経
て、検査作業に適した電子データに変換され、実際の検
査作業を実行するコンピュータなどに送り込まれる。 〔比較検査〕良品情報とマスタディスクの製品画像とを
コンピュータなどで電子的に比較して、マスタディスク
の情報記録部が良品情報に対して相違しているか否かを
検査する。このとき、指標をもとにして製品画像の中心
位置あるいは情報記録部に記録された初期情報の原点位
置を求めておく。

【００１８】製品画像と良品情報との中心位置あるいは
原点位置を位置合わせした上で、それぞれの対応する位
置あるいは領域でデータを比較し、これを繰り返して情
報記録部全体の比較検査を行う。相違個所があれば、マ
スタディスクの情報記録部に不良個所が存在することに
なり、マスタディスクは不良品であると判定される。良
品情報と製品画像との相違を判断する感度を調整するこ
とで、実用的な範囲での良否判断が可能になる。マスタ
ディスクの使用上で支障が生じない程度の相違は無視す
るようにできる。

【００１９】〔設計データの補正〕設計データをもとに
して得られる良品情報と、設計データをもとにして製造
されるマスタディスクの情報記録部の形状パターンと
は、完全に一致しない場合がある。例えば、情報記録部
の作製には、使用する材料、適用する加工方法などの制
約、製造時の誤差や形状のズレなどがあるため、設計デ
ータと完全に一致する形状にはなっていない場合が多
い。但し、このような製造上の誤差やズレは、設計時に
予め見込まれており、マスタディスクの使用性能には影
響が生じない範囲のものである。

【００２０】しかし、設計データをもとにして得られた
良品情報と、実際に製造されたマスタディスクの情報記
録部とを厳密に比較すると、わずかな形状の違いも検知
されてしまう。その結果、良品であるにも関わらず、不
良品であると判定されるマスタディスクが発生してしま
う。このような、設計データと製品との形状のズレによ
る判断の間違いを解消するために、設計データをもとに
良品情報を得る際に、設計データに補正を加えることが
有効である。このような補正は、電子化された画像情報
に加えることができる。

【００２１】設計データと製品との形状のズレは、個々
の強磁性薄膜層の外形と周囲の基板との境界部分に生じ
る。したがって、設計データの補正は強磁性薄膜層の外
形の周縁部分に加えるのが有効である。 〔不感帯〕設計データの補正として、情報記録部の形状
パターンすなわち強磁性薄膜層の外周縁に不感帯を追加
する補正を行うことができる。設計データと製品との形
状のズレが、この不感帯に含まれるように不感帯の幅あ
るいは形成位置を設定する。

【００２２】検査処理の際に、不感帯では良品情報と製
品画像との比較を行わなければ、設定データと製品形状
のズレに伴う検査結果の誤りは生じない。不感帯以外の
領域では、通常どおりに厳密な比較を行えば、微小な欠
陥までも確実に検出することができる。 〔分割検査〕良品情報と製品画像の比較は、マスタディ
スクの情報記録部全体について良品情報および製品画像
のデータを作成してから、両者を比較することができる
が、情報記録部全体のデータ量は莫大なものになること
がある。

【００２３】そこで、処理データ量を削減するために以
下の方法が有効である。指標の画像を基準にして情報記
録部の画像すなわち製品画像と良品情報とを位置合わせ
しておくのは、通常の方法と同じである。製品画像は、
情報記録部の画像を分割して分割画像を取得する。分割
画像のデータ量が少なければ、その後の取扱い処理が迅
速に行えるが、繰り返し処理の回数は増える。これらの
条件を勘案して、一度に処理を行う分割画像のデータ
量、あるいは、画像の面積を決定する。良品情報は、分
割画像を取得する毎に対応部分の良品情報を生成する。

【００２４】良品情報が、良品製品の画像である場合
は、コンピュータの外部記憶装置などに保存されている
良品画像から、分割画像に対応する部分の良品画像のみ
を、コンピュータの比較演算処理部に送る。比較演算の
為にデータ変換を行う必要がある場合には、分割画像に
対応する部分の良品画像のみに変換処理を加える。良品
情報を、ＣＡＤなどの設計データから生成する場合は、
コンピュータの外部記憶装置などに保存されている設計
データから、分割画像に対応する部分の設計データのみ
を、コンピュータの比較演算処理部に送って、製品画像
と比較可能な形態のデータに変換する。設計データに補
正を行う場合には、この段階で補正を行う。

【００２５】このようにして得られた部分的な良品画像
と製品の分割画像とを比較して、欠陥の有無あるいは製
品の良否を判断する。一つの分割画像に対する検査が終
了すれば、製品画像のうち別の部分の分割画像を取得す
る。前の工程で使った良品情報は廃棄され、新たな分割
画像に対応する部分的な良品情報が生成される。したが
って、コンピュータで取り扱うデータは、常に、１個の
分割情報およびそれに対応する良品情報のデータ量だけ
で良いことになる。上記のような工程を繰り返すこと
で、マスタディスクの情報記録部の全体に対する検査を
行うことができる。

【００２６】〔用 途〕本発明の検査方法は、磁気記録
媒体に初期情報を転写記録するマスタディスクであれ
ば、各種用途の磁気記録媒体用マスタディスクに適用で
きる。例えば、ＡＶＨＤＤ用の磁気記録ディスクのマス
タディスクに利用できる。ＡＶＨＤＤは、音楽や映像な
どの連続データを大量かつ迅速に読み書きする必要があ
り、通常のコンピュータ用のハードディスク装置に比べ
て、高密度記録が可能な磁気記録ディスクが必要とされ
る。また、データの読み書きを迅速かつ正確に行うため
に、情報の位置データなどを記録しておく必要がある。
そのために、磁気記録ディスクには、特別な初期情報を
記録しておく必要があり、マスタディスクによる転写記
録が行われる。

【００２７】ＡＶＨＤＤ以外にも、同様の機能や性能が
要求される高密度記録用の磁気記録ディスクに適用する
ことができる。磁気記録ディスクとしてフレキシブルデ
ィスクを用いるものにも適用できる。 〔マスクパターンの検査〕前記したマスタディスクの検
査方法を、マスタディスク製造用マスクパターンの検査
にも適用できる。マスクパターンは、マスタディスクに
強磁性薄膜層を形成する際に用いられ、強磁性薄膜層と
同じ形状パターンを有している。具体的には、強磁性薄
膜層の形成手段あるいは工程によって必要なマスクパタ
ーンは異なるが、例えば、エッチング用のマスクパター
ン、レジスト形成用のマスクパターン、写真製版用のマ
スクパターンなどが挙げられる。

【００２８】マスクパターンは、強磁性薄膜層の形状パ
ターンと完全に同一形状であってもよいし、加工に伴う
ズレや変形、加工に特有の形状などを考慮して、強磁性
薄膜層の形状パターンとは細部で相違していても構わな
い。マスクパターンの形状設計は、前記した強磁性薄膜
層のＣＡＤデータなどの設計データを利用して行われる
ことが多い。マスクパターンを形成するマスク材料は、
マスタディスクと同様の基板材料が使用され、シリコン
などの無機材料、金属材料、セラミック材料、合成樹脂
材料などが用いられる。マスク材料にマスクパターンを
形成する手段としては、レーザ加工技術や写真製版技術
などの精密加工技術が適用される。

【００２９】前記したマスタディスクの代わりに、マス
クパターンが形成されたマスク材料を用いて、マスクパ
ターンの形状を検査することができる。マスクパターン
には、情報記録部となる強磁性薄膜層に対応するパター
ン形状の形成と同時に指標を形成しておく。良品情報と
しては、過去に製造された良品を用いてもよいし、強磁
性薄膜層の設計データを用いることもできる。強磁性薄
膜層の設計データに補正を加えてマスクパターンの良品
情報を作成することもできる。マスタディスク製造用マ
スクパターンについて形状検査を行っておけば、マスク
パターンの形状不良に伴って発生するマスタディスクの
不良を防ぐことができ、マスタディスクの検査にかかる
負担が少なくなる。

【００３０】

【発明の実施の形態】〔マスタディスク〕図１〜図３に
示すマスタディスク１０は、ＡＶＨＤＤに用いる磁気記
録媒体用マスタディスクである。図１に示すように、マ
スタディスク１０は、シリコンからなる中空円盤状の基
板１２の表面に、情報記録部を構成する多数の記録帯１
４が配置されている。マスタディスク１０の寸法は、内
径３２ｍｍφ、外径１００ｍｍφの規格寸法を有してい
る。

【００３１】記録帯１４は、基板１２の中心側から外周
側へとゆるやかな円弧を描いて放射線状に延びており、
中心側は細く外周に向かって太くなっている。このよう
な記録帯１４が、周方向に間隔をあけて多数本配置され
ている。図２に示すように、個々の記録帯１４を拡大し
てみると、細線状の強磁性薄膜層１５が複数本並んでい
たり、強磁性薄膜層１５の集合が一定のパターンで並ん
でいたりする。方向や長さ、本数の違う複数群の強磁性
薄膜層１５が存在している。強磁性薄膜層１５の最小幅
は約０．３μｍ程度である。このような強磁性薄膜層１
５の配置パターンが、目的とする初期情報を表してい
る。図１に示す記録帯１４の外形は、上記した細線状の
強磁性薄膜層１５の集合体としての輪郭を表している。
図１では示されていないが、それぞれの記録帯１４を構
成する強磁性薄膜層１５の具体的配置には違いがある。

【００３２】図３に示すように、強磁性薄膜層１５は、
Ｃｏ（コバルト）などの強磁性材料からなる薄膜層１５
が基板１２の表面に埋め込まれた構造を有している。強
磁性薄膜層１５の形成は、適宜の薄膜形成技術を用いて
行われる。 〔指 標〕マスタディスク１０には、情報記録部となる
記録帯１４に加えて、情報記録部の位置決めを行うため
の指標１６が形成されている。指標１６は、記録帯１４
を構成する強磁性薄膜層１５の薄膜形成工程で、記録帯
１４と同時に薄膜形成されている。

【００３３】指標１６は、記録帯１４よりも外周で同心
の円周上において等間隔で４個所に配置され、短い円弧
状をなしている。それぞれの指標１６は、記録帯１４と
同様に細線状の強磁性薄膜層１５の集合体で構成されて
いる。４個所の指標１６を構成する強磁性薄膜層１５の
配置パターンを違えることで、指標１６の円周方向の位
置を表している。 〔検査装置〕図４に示す検査装置は、マスタディスク１
０を保持しておく検査ステージ２０と、マスタディスク
１０の画像を取得する画像取得部３０と、取得された画
像を電子的に処理する画像処理部４０と、画像信号をも
とに検査を行うコンピュータ５０とを備えている。

【００３４】検査ステージ２０は、マスタディスク１０
を保持した状態で周方向に回転駆動できるようになって
いる。マスタディスク１０の旋回位置をエンコーダ（図
示せず）で検知して、その情報をコンピュータ５０に送
り、画像取得部３０による画像の取得動作と同期させる
ことができる。画像取得部３０は、撮像レンズ３２をマ
スタディスク１０の表面に向けた光学顕微鏡を備え、光
学顕微鏡で得られたマスタディスク１０の表面の拡大画
像を、内蔵する電子カメラあるいは光電変換機構によっ
て電子的な画像信号に変換して画像を取得する。

【００３５】画像取得部３０の撮像レンズ３２は、マス
タディスク１０に対して相対的に半径方向に移動自在に
なっており、マスタディスク１０の旋回運動と組み合わ
せることで、マスタディスク１０の任意の位置を拡大し
て撮像することができる。画像処理部４０は、画像取得
部３０で取得された画像情報から、輪郭形状に関する情
報のみを取り出したり、強磁性薄膜層１５と基板１２と
の違いを白黒あるいは２値情報の違いで表現するなど、
コンピュータ５０で処理するのに適した信号に変換す
る。但し、画像処理部４０の機能をコンピュータ５０に
内蔵しておいたり、コンピュータ５０の演算処理部で行
ったりする場合には、画像処理部４０として独立した装
置を用いる必要はない。コンピュータ５０の画像処理回
路を備えたボードを組み込んでおくこともできる。

【００３６】コンピュータ５０は、画像取得部３０で取
得された画像信号を取り込み検査を行う。コンピュータ
５０は、演算処理部や記憶部、入出力部など備えている
汎用のパソコンが使用できる。コンピュータ５０には、
検査の基準になる正しい情報記憶部の形状パターンに関
する情報すなわち良品データ６０が入力され記憶されて
いる。良品データ６０は、過去に製造されたマスタディ
スク１０のうち、何らかの検査方法によって良品である
ことが確認されている製品の撮像データを用いることが
できる。マスタディスク１０のＣＡＤ設計データを用い
ることもできる。

【００３７】この良品データ６０とマスタディスク１０
の画像データとを比較演算することで、マスタディスク
１０の画像データと良品データ６０との異同を判定でき
る。コンピュータ５０のディスプレイ５２には、マスタ
ディスク１０の画像をグラフィック表示したり、良否の
判定などの検査結果を表示したりすることができる。 〔検査工程〕図４に示すように、検査を行うマスタディ
スク１０を検査ステージ２０に装着する。

【００３８】マスタディスク１０の記録帯１４が形成さ
れた表面を、画像取得部３０で撮像し、画像処理部４０
を経て電子化された画像データをコンピュータ５０に送
り込む。コンピュータ５０では、上記画像データから記
録帯１４の検査を行うが、その前に、位置合わせを行
う。すなわち、マスタディスク１０の表面に配置された
複数個所の指標１６を、画像取得部３０で撮像し、その
情報をコンピュータ５０に送る。コンピュータ５０で
は、各指標１６の位置から、その中心に情報記録部すな
わち複数の記録帯１４の中心点が存在することが判る。
また、円周方向において情報記録部の基準となる特定の
記録帯１４の位置あるいは情報記録部に記録された初期
情報の記録開始点すなわちデータ原点も判明する。

【００３９】このようにして、マスタディスク１０の情
報記録部に関する位置情報を正確に得たのち、この位置
情報をもとにして、検査を始める特定の記録帯１４の位
置、あるいは、特定の記録帯１４の中心端あるいは外周
端の検査開始位置に、画像取得部３０の撮像レンズ３２
を配置する。このときは、検査ステージ２０上のマスタ
ディスク１０を旋回あるいは半径方向に移動させてもよ
いし、撮像レンズ３２またはその支持機構のほうを移動
させてもよい。各記録帯１４の検査は、記録帯１４を撮
像した画像データと、予め記憶されている該当する記録
帯１４の良品データとを比較して、当該記録帯１４の形
状の良否を判断する。１本の記録帯１４を複数のブロッ
クに分割して、各ブロック毎に撮像し、その画像データ
を該当ブロックの良品データと比較する工程を繰り返す
ことで、１本の記録帯１４の全体を検査することもでき
る。

【００４０】このような作業を、複数本の記録帯１４の
全てについて実行すれば、マスタディスク１０の情報記
録部の全体に対する検査が完了する。その結果、全ての
記録帯１４の形状が正常であれば、このマスタディスク
１０は良品と判定される。良品と判定されたマスタディ
スク１０を用いて磁気記録ディスクへの初期情報の転写
記録を行う。不良品と判定されたマスタディスク１０は
廃棄されたり、再生工程に送られたりする。 〔良品データ〕前記した検査方法において、良品データ
には、良品と判定されたマスタディスク１０の実物を実
際に撮像した画像のデータを用いることができる。

【００４１】しかし、予め特定のマスタディスク１０が
良品であると判定するには、何らかの検査手段が必要に
なる。例えば、顕微鏡画像を目視で検査する方法が考え
られるが、多大の作業時間がかかるとともに、作業者に
よって判断にバラツキが生じたり、欠陥を見落とす心配
がある。マスタディスク１０を使って磁気記録ディスク
への初期情報の転写記録を行い、さらに磁気記録ディス
クへの情報の読み書きを行い、不良が発生しない場合
に、マスタディスク１０が良品であったと判定する方法
も考えられる。しかし、この方法は、磁気記録ディスク
への情報の読み書きまでを行わなければ、マスタディス
ク１０の良否が判定できないので、迅速な検査が行えな
い。磁気記録ディスクへの情報の読み書きを一度あるい
は少数回行っただけでは発現しないような欠陥がマスタ
ディスク１０に存在した場合には、上記方法では発見し
難い。

【００４２】何れの方法も、ある程度の数のマスタディ
スク１０を製造して、その中から良品を選ぶ必要がある
ため、良品が選択されるまでに時間と手間がかかる。こ
のような問題を解消する方法として、マスタディスク１
０を製造する際に、情報記録部すなわち各記録帯１４の
設計に用いたデータ、いわゆるＣＡＤデータを利用する
方法がある。 〔設計データ〕マスタディスク１０に各記録帯１４を構
成する細線状の強磁性薄膜層１５を作製するには、予め
ＣＡＤデータなどの電子データとして作成された設計デ
ータをもとにして、写真製版用のマスクパターンやレジ
ストパターン、レーザ走査パターンなどを作り出す。こ
の設計データには、各記録帯１４の形状に関する完全な
情報が含まれている。

【００４３】そこで、設計データ、特に取扱いが容易で
汎用性の高いＣＡＤデータを利用して、良品データを得
る。コンピュータ５０にＣＡＤデータを入力すれば、そ
の情報をもとにして、各記録帯１４の画像データを作成
することができる。画像データは、強磁性薄膜層１５の
輪郭を描く線画や、強磁性薄膜層１５の存在と非存在と
を２値データで区別する数値群で表すことができる。こ
のようにして作成された画像データを、マスタディスク
１０の検査における良品データとして用いることができ
る。

【００４４】前記した設計データは、理論的に最も正し
い記録帯１４の形状を表しているはずである。良品デー
タの作成時に、作業者の熟練度の違いや見落としなどの
人間的要素が入り込む心配は全くない。マスタディスク
１０の製造前に、設計データに基づく良品データを準備
できるので、製造開始直後のマスタディスク１０に対し
ても検査を行うことができる。 〔撮像画像とＣＡＤデータ画像のズレ〕上記したＣＡＤ
データから得られる良品データは、理想的な記録帯１４
あるいは強磁性薄膜層１５の形状を表している。しか
し、実際に製造されたマスタディスク１０の記録帯１４
および強磁性薄膜層１５の形状と、ＣＡＤデータで示さ
れる設計形状との間には、避け難いズレが生じる。この
ズレによって、検査の精度に影響が生じる場合がある。

【００４５】上記ズレが発生する原因の一つについて説
明する。図３に示すマスタディスク１０の断面構造を、
さらに拡大して詳細にみると、図５（ｂ）に示すよう
に、シリコンからなる基板１２にエッチング等で掘られ
た溝１７に、コバルトからなる強磁性薄膜層１５が埋め
込まれた構造になっている。溝１７の作製上の制約、あ
るいは、溝１７の内部に強磁性薄膜層１５を確実に埋め
込むための技術上の制約から、溝１７の断面形状は、内
側面が上方に向かって傾斜するテーパ面になっているこ
とが多い。テーパの角度は、約３０°程度のものがあ
る。

【００４６】このような逆台形状断面を有する溝１７
に、断面矩形状の強磁性薄膜層１５が埋め込まれる、強
磁性薄膜層１５の両側面と溝１７の内側面との間にはわ
ずかな隙間が生じる。溝１７の断面形状を矩形状に近づ
けたとしても、別材料からなる強磁性薄膜層１５との間
には極くわずかな隙間が生じることがある。図５（ａ）
に示す平面形状は、このような構造の強磁性薄膜層１５
を上方から撮像したときの状態を示している。撮像手段
の解像精度によっても異なるが、通常は、強磁性薄膜層
１５と溝１７との間の隙間は明瞭には得られず、強磁性
薄膜層１５の表面と、その両側の基板１２の表面との間
に、少しぼやけた中間領域として表れる。強磁性薄膜層
１５の幅Ｗ０に対して、その両側に幅Ｗ１で中間領域が
存在している。

【００４７】これに対して、前記したＣＡＤデータから
得られる強磁性薄膜層１５の画像は、強磁性薄膜層１５
の設計通りに、両辺が明確な直線で表された幅Ｗ０の帯
になる。ＣＡＤデータで表される画像を良品データにし
て、図５（ａ）のマスタディスク１０製品の画像を検査
すると、前記幅Ｗ１の中間領域が、汚れや異物などの欠
陥として認識されてしまう。欠陥が認識されれば、当該
マスタディスク１０製品は不良品であると判定されてし
まう。マスタディスク１０の良品は存在しなくなる。

【００４８】この問題を解消するには、検査の感度ある
いは画像の解析精度を低くして、ＣＡＤデータによる良
品データとマスタディスク１０製品の画像との違いが、
前記した中間領域の幅Ｗ１程度の場合は欠陥として認識
されないようにすることが考えられる。しかし、このよ
うに検査感度あるいは精度を低下させると、前記幅Ｗ１
よりも小さかったり細いような異物や欠陥の存在を検出
することができず、不良品を見つけ損なってしまう可能
性が増える。 〔ＣＡＤデータの補正〕検査の感度を低下させずに、Ｃ
ＡＤデータから得られた良品データとマスタディスク１
０製品との形状のズレを解消するために、以下の方法が
採用される。

【００４９】図６（ａ）に示すように、ＣＡＤデータか
ら作製された細線状をなす強磁性薄膜層の画像Ｌは、外
周形状が明確な輪郭を有している。図６（ｂ）に示すよ
うに、前記画像Ｌに対して電子的な処理を行って、画像
Ｌの外周に、一定の幅を有する不感帯ｂの画像を付け加
える補正を行う。なお、図６（ａ）（ｂ）では、視覚的
に判りやすく表現するために、ＣＡＤデータから画像Ｌ
や不感帯ｂの画像を作製しているように説明したが、実
際の検査に使用する良品データは、画像であったり画像
そのものを補正したりする必要はなく、ＣＡＤデータに
数値的に補正演算を行うだけでよい。

【００５０】具体的な補正の例を説明すると、ＣＡＤデ
ータから得られる良品データとして、強磁性薄膜層１５
の存在位置は〔１〕、非存在位置は

〔０〕で表現する。
強磁性薄膜層１５の１ライン分のデータとして〔０００
１１１１００００００〕というように表現できる。不感
帯ｂを〔２〕で表現すると、不感帯ｂを追加する補正を
行ったデータは〔００２１１１１２０００００〕で表現
される。このようにしてＣＡＤデータから補正されたデ
ータを良品データとして用いる。検査時には、コンピュ
ータ５０において、不感帯ｂの領域では、良品データと
マスタディスク１０の画像データとの比較を行わず、そ
れ以外の領域のみで比較検査を行う。前記したＣＡＤデ
ータから得られる良品データとマスタディスク１０の画
像データとのズレは不感帯ｂに発生するので、不感帯ｂ
における比較を行わなければ、良品を不良品と判定して
しまう問題は起こらない。

【００５１】不感帯ｂ以外の領域では、検査感度を十分
に高めることができるので、各種欠陥を見落とすことは
ない。 〔ＣＡＤデータの分割変換〕１枚のマスタディスク１０
の表面全体について、記録帯１４の個々の強磁性薄膜層
１５の形状を表現する画像のデータ量は莫大なものとな
る。検査に用いる良品データのデータ量も同様に莫大に
なる。したがって、コンピュータ５０内に、１枚のマス
タディスク１０の検査に必要な良品データの全てを保持
しておくには、記憶装置の容量を増やさなければならな
い。

【００５２】特に、前記したＣＡＤデータから生成する
良品データに補正を加える場合、補正前のデータと補正
後のデータとの両方を保持しておくには、さらに記憶装
置の必要容量が増やさなければならず、実用的には極め
て困難なことになる。そこで、検査を行うコンピュータ
５０の記憶容量を増やすことなく、迅速で確実な検査を
行う方法を、以下に説明する。通常のＣＡＤデータは、
図形の外形線をベクトルで表現するなどするため、図形
全体をビットマップなどの画像で表現するのに比べれ
ば、はるかに小さなデータ量になる。したがって、ＣＡ
Ｄデータそのものは、通常のパソコンのようなコンピュ
ータ５０にも余裕を持って記憶させておくことができ
る。

【００５３】マスタディスク１０の検査を行う際には、
撮像レンズ３２で撮像できる１画面分、あるいは、１画
面をさらに複数の区画に分割した１区画分の画像に対応
する部分だけで、ＣＡＤデータから、記憶帯１４あるい
は強磁性薄膜層１５の良品データを作製する。前記した
不感帯ｄの追加補正も必要に応じて行う。具体的には、
図７に模式的に示すように、ＣＡＤデータから得られる
１本の記憶帯１４を表す画像データＤ０を、複数の小さ
なブロックＢ１、Ｂ２…に分割にする。画像データＤ０
は、前記した図６（ａ）における細線状の強磁性薄膜層
の画像Ｌの集合体である。

【００５４】１ブロック分のデータＢ１に、前記した不
感帯ｂを追加する補正処理を施すと、補正ブロックＢｘ
が得られる。補正ブロックＢｘのデータで表現される強
磁性薄膜層からなる記録帯の画像Ｄｘは、図示しない
が、個々の強磁性薄膜層１５の輪郭を表す画像Ｌに不感
帯ｂが含まれている。この補正ブロックＢｘが良品デー
タである。このようにして、１ブロック分の良品データ
が作成されれば、良品データと対応する製品の画像デー
タとを比較して検査を行う。製品画像についても、上記
同様の１ブロック分の画像を取得しておけばよい。良品
データおよび製品画像データの何れもが比較的に小さな
データ量であるから、迅速に検査が行える。

【００５５】１ブロック分の検査が終了すれば、先に生
成した補正ブロックＢｘのデータは廃棄し、次のデータ
ブロックＢ２（ＣＡＤデータから生成）を取り出して、
補正処理を施し、新たな補正ブロックＢｘを得る。この
補正ブロックＢｘを良品データにして、製品画像データ
の検査を行う。このような工程を順次繰り返すことで、
１本分の記憶帯１４に対する検査が完了する。上記方法
では、検査に用いる良品データとしては、１ブロック分
の補正ブロックＢｘだけを取り扱えばよいので、コンピ
ュータ５０におけるデータの記憶量および演算処理量が
少なくて済み、迅速な検査処理が可能になる。

【００５６】〔マスクパターンの検査〕前記したマスタ
ディスクは、以下の工程を経て製造することができる。 ［１］ マスタディスクとなるシリコン基板上にレジス
ト層を形成する。 ［２］ レジスト層の上にマスクパターンを配置し、フ
ォトリソグラフィ法によって、マスクパターンに対応す
るパターン状にレジスト層を除去する。 ［３］ レジスト層の上からエッチングを行い、レジス
ト層のパターンにしたがってシリコン基板を堀り込む。
シリコン基板にパターン状の凹部が形成される。 ［４］ Ｃｏをスパッタリングする。Ｃｏ層が、シリコ
ン基板の凹部内およびレジスト層の表面に形成される。

【００５７】［５］ レジスト層をその上のＣｏ層とと
もにリフトオフする。 上記工程の結果、シリコン基板の凹部にＣｏからなる強
磁性薄膜層が埋め込まれたマスタディスクが得られる。
上記工程の説明からも判るように、マスクパターンは、
強磁性薄膜層の形状パターンは対応する形状を有してい
る。また、マスクパターンに不良があれば、その不良は
強磁性薄膜層の形状不良として表れる。そこで、マスク
パターンについても、前記したマスタディスクの検査と
同様の装置および工程を経て、形状の検査を行うことが
できる。

【００５８】マスクパターンには、強磁性薄膜層と同様
の指標が形成されている。良品情報として、前記強磁性
薄膜層のＣＡＤデータが使用できる。但し、前記図５
（ａ）に示された、マスタディスク１０の強磁性薄膜層
１５の外形がぼやけた中間領域Ｗ１は、マスクパターン
には存在しない。したがって、上記中間領域Ｗ１の存在
にもとづく不感帯ｂの追加補正は不要である。但し、マ
スクパターンとマスクパターンにしたがって除去される
レジスト層の形状あるいはシリコン基板に加工される凹
部の形状との間に一定のズレや誤差が生じる場合には、
これらのズレや誤差を、ＣＡＤデータから作成されたマ
スクパターンに追加補正して良品情報を得ることもでき
る。

【００５９】マスクパターンの撮像や撮像された画像と
良品情報との比較などの工程は、前記したマスタディス
クの場合と同様に行われる。マスクパターンが良品であ
ると認められれば、このマスクパターンを用いてマスタ
ディスクの製造を行う。マスクパターンに不良が認めら
れれば、このマスクパターンは廃棄されたり、形状修正
の処理が行われることになる。マスタディスクの製造を
行う前に、マスクパターンの形状が適切であるか否かを
検査しておけば、マスタディスクに不良品が発生する原
因をより少なくすることができる。

【００６０】

【発明の効果】本発明にかかる磁気記録媒体用マスタデ
ィスクの検査方法は、マスタディスクに位置合わせ用の
指標を形成しておき、この指標を基準にして、検査をす
るマスタディスクの情報記録部の画像と、予め作成され
た良品情報とを正確に位置合わせした上で、両者の各部
分の情報を比較して、マスタディスクの情報記録部に欠
陥が存在するか否かを検査することができる。マスタデ
ィスクの情報記録部に、円周方向あるいは径方向の位置
によってそれぞれ異なる情報が記録されてあっても、情
報記録部の画像と良品情報との位置合わせが正確に行わ
れていれば、それぞれの位置において情報記録部の画像
と良品情報とを正確に比較してその異同を厳密に検査す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を表すマスタディスクの平面
図

【図２】情報記録部の拡大図

【図３】マスタディスクの断面図

【図４】検査装置の模式的構成図

【図５】情報記録部の製造形状を表す模式的構造図

【図６】ＣＡＤデータの補正状態を説明する模式図

【図７】良品情報の分割生成状態を説明する模式図

【符号の説明】

１０ マスタディスク １２ 基板 １４ 情報記録部 １５ 強磁性薄膜層 １６ 指標 ２０ 検査ステージ ３０ 画像取得部 ３２ 撮像レンズ ４０ 画像処理部 ５０ コンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 湯川 典昭 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 野村 剛 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5D112 AA24 JJ06

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気記録媒体に初期情報を転写記録する
   マスタディスクに形成された強磁性薄膜層からなる情報
   記録部の形状パターンを検査する方法であって、 前記マスタディスクに対する情報記録部の形成と同時
   に、情報記録部と同心の円周上で複数個所に位置合わせ
   用の指標を形成しておく工程（ａ）と、 前記情報記録部の良品の形状パターンを示す良品情報を
   準備しておく工程（ｂ）と、 前記マスタディスクの情報記録部および指標の画像を取
   得する工程（ｃ）と、 前記指標の画像を基準にして情報記録部の画像と良品情
   報とを位置合わせしたあと、情報記録部の画像と良品情
   報とを比較して情報記録部の形状パターンを検査する工
   程（ｄ）とを含む磁気記録媒体用マスタディスクの検査
   方法。
2. 【請求項２】 前記工程（ｂ）が、既に製造されたマス
   タディスクのうち良品と認められたマスタディスクの情
   報記録部を撮像した画像を良品情報とする請求項１に記
   載の磁気記録媒体用マスタディスクの検査方法。
3. 【請求項３】 前記工程（ｂ）が、情報記録部の設計デ
   ータから良品情報を生成する請求項１に記載の磁気記録
   媒体用マスタディスクの検査方法。
4. 【請求項４】 前記工程（ｂ）が、情報記録部の設計デ
   ータに、設計データと製品形状とのズレに伴う補正を行
   って良品情報を生成する請求項３に記載の磁気記録媒体
   用マスタディスクの検査方法。
5. 【請求項５】 前記工程（ｂ）が、前記情報記録部の設
   計データのうち、情報記録部の形状パターンの外周縁に
   不感帯を追加する補正を行って良品情報を生成する請求
   項４に記載の磁気記録媒体用マスタディスクの検査方
   法。
6. 【請求項６】 前記工程（ｄ）が、前記指標の画像を基
   準にして情報記録部の画像と良品情報とを位置合わせし
   たあと、 情報記録部の画像を分割して分割画像を取得する工程
   （ｄ−１）と、 前記分割画像を取得する毎に対応部分の良品情報を生成
   する工程（ｄ−２）と、 前記分割画像と対応部分の良品情報とを比較して情報記
   録部の分割画像の形状パターンを検査する工程（ｄ−
   ３）とを繰り返す請求項４または５に記載の磁気記録媒
   体用マスタディスクの検査方法。
7. 【請求項７】 磁気記録媒体に初期情報を転写記録する
   マスタディスクに強磁性薄膜層からなる情報記録部を形
   成するときに用いるマスクパターンを検査する方法であ
   って、 前記マスクパターンに情報記録部となる形状パターンを
   形成するのと同時に、情報記録部と同心の円周上で複数
   個所に位置合わせ用の指標を形成しておく工程（ａ）
   と、 前記情報記録部の良品の形状パターンを示す良品情報を
   準備しておく工程（ｂ）と、 前記マスクパターンの情報記録部および指標の画像を取
   得する工程（ｃ）と、 前記指標の画像を基準にして情報記録部の画像と良品情
   報とを位置合わせしたあと、情報記録部の画像と良品情
   報とを比較して情報記録部の形状パターンを検査する工
   程（ｄ）とを含む磁気記録媒体用マスタディスク製造用
   マスクパターンの検査方法。