JP2003091806A - 磁気転写用マスター担体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トラック幅が狭くなった際にも、マスター担
体とスレーブ媒体を密着させて転写用磁界を印加して磁
気転写を行うとき、記録損失の低減により転写信号品位
を向上する。 【解決手段】 マスター担体３は基板31上にトラック幅
Ｗが０．３μｍ以下である高密度記録用の転写情報に対
応した磁性層３２によるパターンを有し、このパターン
が、トラック幅Ｗより描画径ｄの小さい電子ビームＥＢ
により、同一トラックが複数回走査されて描画されてな
る。矩形状に近く描画して記録損失を低減し、転写精度
を高める。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、スレーブ媒体に磁
気転写する転写情報を担持した磁気転写用マスター担体
に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】磁気転写は、磁性体の微細凹凸パターン
により転写情報を担持したマスター担体と、転写を受け
る磁気記録部を有するスレーブ媒体とを密着させた状態
で、転写用磁界を印加してマスター担体に担持した情報
（例えばサーボ信号）に対応する磁化パターンをスレー
ブ媒体に転写記録するものである。この磁気転写方法と
しては、例えば特開昭６３−１８３６２３号公報、特開
平１０−４０５４４号公報、特開平１０−２６９５６６
号公報等に開示されている。 【０００３】磁気転写に使用されるマスター担体は、シ
リコン基板、ガラス基板等に、フォトリソグラフィー、
スパッタ、エッチングなどの処理を施して磁性体による
凹凸パターンを形成したもので構成されている。 【０００４】また、半導体などで使用されているリトグ
ラフィー技術、あるいは光ディスクスタンパー作成に使
用されているスタンパー作成技術を応用し、磁気転写用
マスター担体を作成することが考えられている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な磁気転写における転写品質を高めるためには、マスタ
ー担体に精度良く磁性層による転写パターンを形成する
必要がある。このマスター担体では、パターンの描画方
式に応じて凸部パターンの形状が異なり、それに伴って
転写特性に影響があることが判明した。 【０００６】例えば、サーボ信号に対応する転写情報の
凹凸パターンは、円盤状の回転式スレーブ媒体の場合に
は、トラックの幅方向（半径方向）に長い矩形状または
正方形の凸部パターンが形成される。このパターンは、
フォトレジストが塗布された円板を回転させながら、転
写する情報に応じて変調したレーザービームを照射して
描画されることが、一般に考えられる。 【０００７】ところが、記録密度の増大などに対応して
トラック幅が０．３μｍ以下に狭くなると、レーザービ
ームでは描画径の限界に近づき、凸部パターンの端部形
状が円弧状となって矩形状のパターンの形成が困難とな
る。凸部パターンの端部形状が円弧状となると、マスタ
ー担体とスレーブ媒体とを密着させて磁気転写を行う際
に、円弧状部分が印加した転写用磁界に記録損失（アジ
マス損失）を発生させ、スレーブ媒体への磁化パターン
の形成が不完全で鮮明な信号が転写記録できなくなる。 【０００８】本発明はこのような問題に鑑みなされたも
ので、トラック幅が狭くなった際にも、磁気転写時の記
録損失を低減して転写信号品位を向上するようにした磁
気転写用マスター担体を提供することを目的とするもの
である。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明の磁気転写用マス
ター担体は、トラック幅が０．３μｍ以下である高密度
記録用の転写情報に対応した磁性層によるパターンを有
する磁気転写用マスター担体であって、前記パターン
が、前記トラック幅より描画径の小さい電子ビームによ
り、同一トラックが複数回走査されて描画されてなるこ
とを特徴とするものである。 【００１０】前記トラック幅をＷ、１トラックの走査回
数をｎ、電子ビームの描画径をｄ、係数をｋとしたとき
に、Ｗ＝［ｎ−(ｎ−１)ｋ］×ｄの関係にあり、電子ビ
ームの重なり程度を示す上記係数ｋは０以上、０．８以
下、好ましくは０．２以上、０．８以下に設定される。
なお、走査回数ｎは２以上であり、この走査回数ｎが大
きくなるほど、また、電子ビームの描画径ｄが小さくな
るほど、パターン形状は矩形状に近くなるが、描画時間
が長くなる。 【００１１】前記磁気転写用マスター担体は、フォトレ
ジストが塗布された円板を回転させながら、転写情報に
応じて変調した、トラック幅より描画径の小さい電子ビ
ームを、同一トラックに複数回走査しつつ照射して描画
し、この描画を元にマスタリングによって凹凸パターン
を有する基板を作成し、該基板上に磁性層を被覆するこ
とにより作成するのが好適である。 【００１２】 【発明の効果】上記のような本発明のマスター担体によ
れば、トラック幅が０．３μｍ以下である高密度記録用
の転写情報に対応した磁性層によるパターンが、トラッ
ク幅より描画径の小さい電子ビームにより同一トラック
が複数回走査されて描画されてなることにより、凸部パ
ターンの端部形状が円弧状から矩形状に近くなり、微細
パターンが精度良く作成されており、磁気転写時の転写
用磁界の記録損失が低減し、鮮明な磁化パターンの転写
記録により転写信号品位が向上できる。 【００１３】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。図１は本発明の一つの実施の形態にかかる
マスター担体を使用した磁気転写方法の一例を示す図で
ある。図２はマスター担体の凸部パターン描画を示す模
式図、図３はマスター担体の作成工程の一例を示す断面
図である。なお、図１に示す形態は面内記録方式であ
る。また、各図は模式図であり各部の寸法は実際とは異
なる比率で示している。 【００１４】面内記録による磁気転写の概要を図１に基
づき説明する。まず図１(ａ)に示すように、最初にスレ
ーブ媒体２に初期静磁界Ｈinをトラック方向の一方向に
印加して予め初期磁化(直流消磁)を行う。その後、図１
(ｂ)に示すように、このスレーブ媒体２のスレーブ面
（磁気記録部）と、マスター担体３の基板３１の微細凹
凸パターンに磁性層３２（磁性体）が被覆されてなる情
報担持面の凸部パターン３２ａとを密着させ、スレーブ
媒体２のトラック方向に前記初期磁界Ｈinとは逆方向に
転写用磁界Ｈduを印加して磁気転写を行う。転写用磁界
Ｈduが凸部パターン３２ａの磁性層３２に吸い込まれて
この部分の磁化は反転せず、その他の部分の磁界が反転
する結果、図１(ｃ)に示すように、スレーブ媒体２のス
レーブ面（トラック）にはマスター担体３の情報担持面
の磁性層３２の密着凸部パターン３２ａと凹部空間との
形成パターンに応じた磁化パターンが転写記録される。 【００１５】マスター担体３はディスク状に形成され、
その片面にサーボ信号に対応した磁性層３２による微細
凹凸パターンが形成された転写情報担持面を有し、これ
と反対側の面が不図示のホルダに保持され、スレーブ媒
体２と密着される。図示のように、スレーブ媒体２の片
面にマスター担体３を密着させて片面逐次転写を行う場
合と、スレーブ媒体２の両面にそれぞれマスター担体３
を密着させて両面同時転写を行う場合とがある。 【００１６】前記磁気転写用マスター担体３における凸
部パターン３２ａは、図２に示すように、電子ビームＥ
Ｂの描画に基づき形成されてなる。トラック幅Ｗは０．
３μｍ以下であり、このトラック幅Ｗより描画径ｄの小
さい電子ビームＥＢにより、同一トラックが複数回走査
されて描画されてなる。図２(ａ)の場合は、小さな描画
径ｄにより５回の走査で描画され、図２(ｂ)の場合は、
これより大きな描画径ｄにより３回の走査で描画されて
いる。 【００１７】上記電子ビームＥＢによる描画において、
トラック幅Ｗ、１トラックの走査回数ｎ、電子ビームの
描画径ｄは、係数をｋとしたときに、Ｗ＝［ｎ−(ｎ−
１)ｋ］×ｄの関係にある。上記係数ｋは、電子ビーム
ＥＢの描画の重なり程度を示し、０以上、０．８以下、
好ましくは０．２以上、０．８以下に設定される。この
係数ｋは、大きな値ほど電子ビームＥＢの描画の重なり
が大きくなる。走査回数ｎは２以上であり、この走査回
数ｎが大きくなるほど、また、描画径ｄが小さくなるほ
ど、さらに係数ｋが大きくなるほど、パターン形状は矩
形状に近くなるが、描画時間が長くなる。 【００１８】上記凸部パターン３２ａの角部の丸みは、
描画径ｄにより決まり、また、凸部パターン３２ａのト
ラック方向の始端面積および終端面積は、描画径ｄおよ
び走査回数ｎおよび係数ｋにより決まり、記録損失を低
減するためには、描画径ｄを小さく、走査回数ｎを多
く、係数ｋを大きくすることが有効である。これらの点
を考慮しつつ、描画効率を高める点で走査回数ｎを小さ
な値に設定することが好適である。 【００１９】図示してないが、実際のサーボ信号にはト
ラックピッチに対して半ピッチずれた凸部パターンも有
し、この凸部パターンの描画も上記と同様に行われる。 【００２０】なお、上記マスター担体３の基板３１の凹
凸パターンが図１のポジパターンと逆の凹凸形状のネガ
パターンの場合であっても、初期磁界Ｈinの方向および
転写用磁界Ｈduの方向を上記と逆方向にすることによっ
て同様の磁化パターンが転写記録できる。また、磁性層
３２の上にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等の
保護膜を設けることが好ましく、潤滑剤層を設けても良
い。また保護膜として５〜３０ｎｍのＤＬＣ膜と潤滑剤
層が存在することがさらに好ましい。また、磁性層３２
と保護膜の間に、Ｓｉ等の密着強化層を設けてもよい。
潤滑剤は、スレーブ媒体２との接触過程で生じるずれを
補正する際の、摩擦による傷の発生などの耐久性の劣化
を改善する。 【００２１】マスター担体３の基板３１としては、ニッ
ケル、シリコン、石英板、ガラス、アルミニウム、合
金、セラミックス、合成樹脂等を使用する。凹凸パター
ンの形成は、スタンパー法等によって行われる。 【００２２】磁気転写用マスター担体３の基板３１の一
実施形態の作成工程を、図３(ａ)〜(ｄ)に基づいて述べ
る。まず(ａ)のように表面が平滑な円板１０（ガラスま
たは石英板）の上にフォトレジスト液をスピンコート等
で塗布してフォトレジスト１１を形成し、このフォトレ
ジスト１１を有する円板１０を回転させながら、サーボ
信号等の転写情報に対応して変調した電子ビームＥＢを
照射し、各トラックのフォトレジスト１１に所定のパタ
ーンを露光する。上記電子ビームＥＢは、公知の電子銃
１５によってトラック幅Ｗより小径な所定の描画径ｄに
収束されて照射される。前記走査回数ｎが５の場合に
は、１回転毎に露光位置を半径方向にずらせて、５回転
で１トラックのパターンの描画を行う。その後、(ｂ)の
ようにフォトレジスト１１を現像処理し、露光部分を除
去しフォトレジスト１１による凹凸形状を有する原盤１
２を得る。 【００２３】次に、前記原盤１２の表面の凹凸パターン
をもとに、この表面に薄い導電層を成膜した上に、(ｃ)
のように電鋳を施すマスタリングにより、金属の型をと
ったポジ状凹凸パターンを有する金属盤による基板３１
を作成する。次に、(ｄ)のように原盤１２から所定厚み
となった基板３１を剥離する。 【００２４】上記基板３１の表面の凹凸パターンは、前
記原盤１２の凹凸形状が反転されたものである。この基
板３１は、裏面に研磨を施した後、凹凸パターン上に磁
性層３２を被覆して磁気転写用マスター担体３とする。 【００２５】また、前記原盤にメッキを施して第２の原
盤を作成し、この第２の原盤を使用してメッキを行い、
ネガ状凹凸パターンを有する基板を作成してもよい。さ
らに、第２の原盤にメッキを行うか樹脂液を押し付けて
硬化を行って第３の原盤を作成し、第３の原盤にメッキ
を行い、ポジ状凹凸パターンを有する基板を作成しても
よい。 【００２６】一方、前記ガラス板にフォトレジストによ
るパターンを形成した後、エッチングしてガラス板に穴
を形成し、フォトレジストを除去した原盤を得て、以下
前記と同様に基板を形成してもよい。 【００２７】金属による基板３１の材料としては、Ｎｉ
もしくはＮｉ合金を使用することができ、この基板を作
成する前記メッキは、無電解メッキ、電鋳、スパッタリ
ング、イオンプレーティングを含む各種の金属成膜法が
適用できる。基板３１の凹凸パターンの深さ（突起の高
さ）は、８０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲が好ましく、より
好ましくは１００ｎｍ〜６００ｎｍである。 【００２８】前記磁性層３２の形成は、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、メッキ法などにより成膜する。その磁
性材料としては、Ｃｏ、Ｃｏ合金（ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉ
Ｚｒ、ＣｏＮｂＴａＺｒ等）、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣ
ｏ、ＦｅＣｏＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＡｌＳｉ、Ｆｅ
Ａｌ、ＦｅＴａＮ）、Ｎｉ、Ｎｉ合金（ＮｉＦｅ）が用
いることができる。特に好ましくはＦｅＣｏ、ＦｅＣｏ
Ｎｉである。磁性層３２の厚みは、５０ｎｍ〜５００ｎ
ｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは１００ｎｍ〜４
００ｎｍである。 【００２９】前記原盤を用いて樹脂基板を作成し、その
表面に磁性層を設けてマスター担体としてもよい。樹脂
基板の樹脂材料としては、ポリカーボネート・ポリメチ
ルメタクリレートなどのアクリル樹脂、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
などの点からポリカーボネートが好ましい。成形品にバ
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。また、紫外線硬化樹脂、電子線硬化樹脂などを
使用して、原盤にスピンコート、バーコート塗布で形成
してもよい。樹脂基板のパターン突起の高さは、５０〜
１０００ｎｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは１０
０〜５００ｎｍの範囲である。この樹脂基板の表面の微
細パターンの上に磁性層を被覆しマスター担体を得る。
磁性層の形成は、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、メッ
キ法などにより成膜する。 【００３０】垂直記録方式の場合にも、上記面内記録と
ほぼ同様のマスター担体３が使用される。この垂直記録
の場合には、スレーブ媒体２の磁化を、予め垂直方向の
一方に初期直流磁化しておき、マスター担体３と密着さ
せてその初期直流磁化方向と略逆向きの垂直方向に転写
用磁界を印加して磁気転写を行うものであり、この転写
用磁界がマスター担体３の凸部パターン３２ａの磁性層
３２に吸い込まれ、凸部パターン３２ａに対応する部分
の垂直磁化が反転し、凹凸パターンに対応した磁化パタ
ーンがスレーブ媒体２に記録できる。 【００３１】スレーブ媒体２は、両面または片面に磁性
層が形成されたハードディスク、高密度フレキシブルデ
ィスクなどの円盤状磁気記録媒体が使用され、その磁気
記録部は塗布型磁気記録層あるいは金属薄膜型磁気記録
層で構成される。金属薄膜型磁気記録層の磁性材料とし
ては、Ｃｏ、Ｃｏ合金（ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣｒ、Ｃｏ
ＰｔＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒＮｂＴａ、ＣｏＣｒＢ、Ｃ
ｏＮｉ等）、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＰｔ、Ｆ
ｅＣｏＮｉ）を用いることができる。これは磁束密度が
大きいこと、磁界印加方向と同じ方向（面内記録なら面
内方向、垂直記録なら垂直方向）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。そして
磁性材料の下（支持体側）に必要な磁気異方性をつける
ために非磁性の下地層を設けることが好ましい。結晶構
造と格子定数を磁性層に合わすことが必要である。その
ためにはＣｒ、ＣｒＴｉ、ＣｏＣｒ、ＣｒＴａ、ＣｒＭ
ｏ、ＮｉＡｌ、Ｒｕ等を用いる。 【００３２】初期磁界および転写用磁界を印加する磁界
印加手段は、面内記録の場合には、例えば、スレーブ媒
体２の半径方向に延びるギャップを有するコアにコイル
が巻き付けられたリング型電磁石装置が上下両側に配設
されてなり、上下で同じ方向にトラック方向と平行に発
生させた転写用磁界を印加する。磁界印加時には、スレ
ーブ媒体２とマスター担体３との密着体を回転させつつ
磁界印加手段によって転写用磁界を印加する。磁界印加
手段を回転移動させるように設けてもよい。磁界印加手
段は、片側にのみ配設するようにしてもよく、永久磁石
装置を両側または片側に配設してもよい。 【００３３】垂直記録の場合の磁界印加手段は、極性の
異なる電磁石または永久磁石をスレーブ媒体２とマスタ
ー担体３との密着体の上下に配置し、垂直方向に磁界を
発生させて印加する。部分的に磁界を印加するもので
は、スレーブ媒体２とマスター担体３との密着体を移動
させるか磁界を移動させて全面の磁気転写を行う。 【００３４】上記のような実施形態のマスター担体３に
よれば、トラック幅Ｗが０．３μｍ以下と狭くなって
も、小径の描画径ｄを有する電子ビームＥＢによって複
数回に分けて描画してなることにより、矩形に近い描画
に基づく凸部パターン３２ａを有してなり、磁気転写時
の記録損失の低減、高精度のパターンにより転写品位の
良好な磁気転写が実施できる。 【００３５】図４は、凸部パターン３２ａの他の実施形
態の描画を示す図である。前述の図２では電子ビームＥ
Ｂの描画方向がトラック方向であったのを、この実施形
態ではトラック幅方向（半径方向）に描画している。 【００３６】図４(ａ)では、トラック幅Ｗより描画径ｄ
の小さい電子ビームＥＢにより、トラック幅方向に複数
回走査されて描画されてなり、その走査方向は各回とも
同方向である。また、図４(ｂ)では、走査方向が各回で
交互に反対方向となるように走査されて描画されてな
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一つの実施の形態に係るマスター担体
を使用した磁気転写方法の工程を示す図 【図２】マスター担体の凸部パターンの描画を示す模式
図 【図３】マスター担体の作成工程の一例を示す断面図 【図４】マスター担体の凸部パターンの他の実施形態の
描画を示す模式図 【符号の説明】 ２ スレーブ媒体 ３ マスター担体 31 基板 32 磁性層 32a 凸部パターン EB 電子ビーム Ｗ トラック幅 ｄ 描画径

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 トラック幅が０．３μｍ以下である高密
   度記録用の転写情報に対応した磁性層によるパターンを
   有する磁気転写用マスター担体であって、 前記パターンが、前記トラック幅より描画径の小さい電
   子ビームにより、同一トラックが複数回走査されて描画
   されてなることを特徴とする磁気転写用マスター担体。