JP2003187429A - 磁気転写用マスター担体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気転写用マスター担体において、マスター
担体から磁気パターンを磁気転写した磁気記録媒体によ
り良好な再生信号を得ることができるようにする。 【解決手段】 磁気記録媒体２に転写すべき情報に応じ
た凹凸パターンを有する基板３ａと、該基板３ａの少な
くとも凸部31に形成された磁性層３ｂとを備えてなる磁
気転写用マスター担体３において、基板３ａの凸部31
の、該基板３ａに垂直かつトラック方向に平行な面に沿
った断面における上面と一方の側面とのなす内角θs1
と、該上面と他方の側面とのなす内角θs2とが、0.01＜
|θs1／θs2−1｜＜2.0の関係になるように磁性層３ｂ
を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体に情
報を転写するためのパターン状の凹凸を備えた磁気転写
用マスター担体に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】磁気記録媒体においては一般に、情報量
の増加に伴い、多くの情報を記録する大容量で、安価
で、かつ、好ましくは短時間で必要な箇所が読み出せ
る、いわゆる高速アクセスが可能な媒体が望まれてお
り、この一例として、ハードディスク、ＺＩＰ（アイオ
メガ社）等のフレキシブルディスクからなる高密度磁気
記録媒体が知られている。これらの高密度磁気記録媒体
は情報記録領域が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により走査させて高いＳ／
Ｎで信号を再生するためには、いわゆるトラッキングサ
ーボ技術が大きな役割を担っている。 【０００３】トラック位置決めのためのサーボ信号や、
そのトラックのアドレス信号、再生クロック信号等のサ
ーボ情報は、磁気記録媒体の製造時にプリフォーマット
として予め磁気記録媒体に記録する必要があり、現在は
専用のサーボ記録装置（サーボトラックライター）を用
いてプリフォーマットが行われている。従来のサーボ記
録装置によるプリフォーマットは、磁気記録媒体１枚ず
つ、磁気ヘッドにより記録する必要があるため、相当の
時間がかかり生産効率の点で問題がある。 【０００４】一方、プリフォーマットを正確にかつ効率
よく行う方法として、マスター担体に形成されたサーボ
情報を担持するパターンを磁気記録媒体へ磁気転写によ
り転写する方法が、特開昭６３−１８３６２３号公報、
特開平１０−４０５４４号公報、特開平１０−２６９５
６６号公報等において提案されている。 【０００５】磁気転写は、転写すべき情報を担持するマ
スター担体を磁気ディスク媒体等の磁気記録媒体（スレ
ーブ媒体）と密着させた状態で、転写用磁界を印加する
ことにより、マスター担体の有する情報パターンに対応
する磁気パターンをスレーブ媒体に磁気的に転写するも
ので、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利点を有してい
る。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】前述の特開平１０−４
０５４４号公報、特開平１０−２６９５６６号公報等に
開示されているこの磁気転写に用いられるマスター担体
は、スレーブ媒体に転写すべき情報に対応する凹凸パタ
ーンを有する基板と、該基板の少なくとも凸部表面に形
成された磁性層を備えたものである。 【０００７】ところで、サーボパターン信号としては、
ビット長の10％以内にビット長ばらつきを抑える必要が
ある。現在、さらなる高容量化（ビット長の縮小化）が
図られており、ビット長が 300ｎｍレベルに達すると、
ビット長管理が難しくなり、10％以内の精度を確保する
ことができない。つまりサーボエラーが頻繁に起こるよ
うになると考えられる。 【０００８】従来のマスター担体は、凸部端部角が対称
に形成されているが、このように対称に形成されている
場合、上述のようなビット長管理に対応することが困難
であった。 【０００９】また、本発明者の検討により、マスター担
体の凸部上面と側面のなす内角（凸部端部角）の対称性
が、磁気転写により信号が転写された磁気記録媒体につ
いての再生信号における再生出力の非対称性、波形の非
対称性の発生に大きく影響することが明らかになった。 【００１０】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あって、磁気転写により磁気パターンが形成される磁気
記録媒体において、良好な再生信号を得ることができる
マスター担体を提供することを目的とするものである。 【００１１】 【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、磁気記録媒体に転写すべき情報に応じたパ
ターン状の凹凸を有する基板と、該基板の少なくとも凸
部に形成された磁性層とを備えてなる磁気転写用マスタ
ー担体であって、 前記基板の凸部上の前記磁性層の、該基板に垂直かつト
ラック方向に平行な面に沿った断面における上面と一方
の側面とのなす内角θm1と、該上面と他方の側面とのな
す内角θm2とが、 0.01＜｜θm1／θm2−１｜＜2.0 の関係にあることを特徴とするものである。 【００１２】なお、前記内角θm1と前記内角θm2とが、
いずれも90°から 140°の範囲であることが望ましい。 【００１３】また、前記基板の凸部の、前記断面におけ
る上面と一方の側面とのなす内角θs1と、該上面と他方
の側面とのなす内角θs2とが、 0.01＜｜θs1／θs2−１｜＜2.0 の関係にあることが望ましい。 【００１４】なお、前記内角θs1と前記内角θs2とが、
いずれも90°から 140°の範囲であることが望ましい。 【００１５】 【発明の効果】本発明の磁気転写用マスター担体は、基
板の凸部上に形成された磁性層の、該基板に垂直かつト
ラック方向に平行な面に沿った断面における上面と一方
の側面とのなす内角θm1と、該上面と他方の側面とのな
す内角θs2とが、0.01＜｜θm1／θm2−１｜＜2.0の関
係であるため、すなわち、凸部上端部内角を非対称にし
ているため、パターン端で磁束吸い込み強度、磁束吸い
込み密度を容易に調整することができる。すなわち、端
部内角θm1、θm2の角度を浅くすることにより磁束吸い
込み強度および密度を低下させ、磁化反転領域を凹部に
シフトさせることができ、端部内角の角度を深くするこ
とにより磁束吸い込み強度および密度を増加させ、磁化
反転領域をパターン端に近づけることができることがで
きるため、上述の端部内角を非対称として調整すること
で磁気転写時の転写磁界分布を調整することができ、つ
まりは、記録ビット長を任意に調整することができる。
なお、本発明者の検討により、上述の端部内角の非対称
性の範囲内において、ビット長を10％以内で調整可能で
あることが明らかになった。 【００１６】ビット長の調整を行うことにより、スレー
ブ媒体への磁気転写時において、スレーブ媒体に良好な
磁気パターンを形成することができ、良好な磁気パター
ンが形成されたスレーブ媒体であれば、高品位の再生信
号を得ることができる。特に、転写情報がサーボ情報で
あれば、磁気転写によりサーボ情報に応じた磁気パター
ンが形成されたスレーブ媒体について精度よいトラッキ
ングサーボが可能となる。 【００１７】なお、｜θs1／θs2−１｜が0.01以下であ
る場合、非対称性が小さくビット長の調整効果を得るこ
とができず、一方、｜θs1／θs2−１｜が2.0以上であ
る場合、両内角の非対称性が大きくなりすぎ、転写信号
の再生信号において歪が発生し、再生出力の非対称性、
波形の非対称性の発生が大きくなり、信号品位が低下し
てしまう。 【００１８】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて詳細に説明する。 【００１９】本発明の実施形態による磁気転写用マスタ
ー担体の表面の一部斜視図を図１に、マスター担体の凸
部の一部断面図を図２に示す。 【００２０】マスター担体３は、後述の図３に示すよう
に円盤状に形成されており、表面にパターン状の凸部31
が形成されてなる凹凸パターンを備えた基板３ａとその
凸部31上および凸部31間である凹部に形成された軟磁性
層３ｂとを備えてなる。なお、凹部には軟磁性層が形成
されていなくてもよい。凹凸パターンはスレーブ媒体で
ある磁気記録媒体に転写すべき情報に応じたものであ
り、その一部パターンは例えば図１に示すようなもので
ある。図１において、矢印Ｘは円周方向（トラック方
向）、矢印Ｙは半径方向を示す。 【００２１】図２は、図１に示したマスター担体３の凸
部31を含むＡ−Ａ’断面図を示す。すなわち、基板３ａ
の凸部31の、該基板３ａに垂直かつトラック方向Ｘに平
行な面に沿った断面図である。この断面における基板３
ａの凸部31上の軟磁性層３ｂの上面と一方の側面とのな
す内角θm1と、該凸部31上の軟磁性層３ｂの上面と他方
の側面とのなす内角θm2とが、0.01＜｜θm1／θm2−１
｜＜2.0の関係となる形状とされている。 【００２２】マスター担体３は、基板３ａの凸部31上の
軟磁性層３ｂの端部内角θm1とθm2とが上記範囲内で、
磁気記録媒体上における磁気パターンのビット長を容易
に調整することができる。 【００２３】また、磁性層端部内角θm1、θm2の対称性
はそれぞれの角度に大きく影響を受けるため、それぞれ
の角度を90°＜θm1,θm2＜140°に設定する。両端部内
角をこの角度に設定することにより、上述の効果が向上
する。 【００２４】また、上述の範囲の端部角度およびその非
対称性を有する磁性層とするためには、基板の凸部の形
状が重要となる。基板の凸部上の磁性層の形状は基板の
凸部に沿ったものとなるため、基板の凸部の、前記断面
における上面と一方の側面とのなす内角θs1と、該上面
と他方の側面となす内角θs2とが0.01＜｜θs1／θs2−
１｜＜１の関係となるように、さらに各角度が90°＜θ
s1，s2＜140°の範囲で形成されている。 【００２５】なお、図１の凸部31のＡ−Ａ’断面と直交
するＢ−Ｂ’断面、すなわち、基板３ａに垂直かつトラ
ック方向に垂直な面に沿った断面における凸部31上の軟
磁性層３ｂの上面と一方の側面とのなす内角θm3と、該
上面と他方の側面とのなす内角θm4との関係も、同様に
0.01＜｜θm3／θm4−１｜＜2.0であることが望まし
い。この場合も、内角θm3、θm4とが、いずれも90°か
ら 140°の範囲であることが望ましい。さらに、基板３
ａの凸部31の、Ｂ−Ｂ’断面における上面と一方の側面
とのなす内角θs3と、該上面と他方の側面とのなす内角
θs4との関係も、0.01＜｜θs3／θs4−１｜＜2.0の関
係にあることが望ましく、この場合も、内角θs3、θs4
が、いずれも90°から140°の範囲であることが望まし
い。特に、マスター担体３が、垂直磁気記録媒体への磁
気転写に用いられる場合、このトラック方向に垂直な面
に沿った断面における上述の各端部内角が上記範囲であ
ることにより、良好な再生信号品位を得ることができ
る。 【００２６】なお、マスター担体３の基板３ａとして
は、ニッケル、シリコン、石英板、ガラス、アルミニウ
ム、セラミックス、合成樹脂等が用いられる。また、軟
磁性層３ｂの磁性材料としては、Ｃｏ、Ｃｏ合金（Ｃｏ
Ｎｉ、ＣｏＮｉＺｒ、ＣｏＮｂＴａＺｒ等）、Ｆｅ、Ｆ
ｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、Ｆｅ
ＡｌＳｉ、ＦｅＡｌ、ＦｅＴａＮ）、Ｎｉ、Ｎｉ合金
（ＮｉＦｅ）を用いることができ、特に好ましいのはＦ
ｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉである。 【００２７】マスター担体３のパターン状凸部（凹凸パ
ターン）の形成は、スタンパー法、フォトリソグラフィ
ー法等を用いて行うことができる。 【００２８】まず、表面が平滑なガラス板（または石英
板）の上にスピンコート等でフォトレジストを形成し、
このガラス板を回転させながらサーボ信号に対応して変
調したレーザー光（または電子ビーム）を照射し、フォ
トレジスト全面に所定のパターン、例えば各トラックに
回転中心から半径方向に線状に延びるサーボ信号に相当
するパターンを円周上の各フレームに対応する部分に露
光し、その後、フォトレジストを現像処理し、露光部分
を除去しフォトレジストによる凹凸形状を有する原盤を
得る。次に、原盤の表面の凹凸パターンをもとに、この
表面にメッキ（電鋳）を施し、ポジ状凹凸パターンを有
するＮｉ基板を作製し、原盤から剥離する。この基板を
そのままマスター担体とするか、または凹凸パターン上
に必要に応じて軟磁性層、保護膜を被覆してマスター担
体とする。 【００２９】また、前記原盤にメッキを施して第２の原
盤を作製し、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製してもよい。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の原盤を作製し、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製しても
よい。 【００３０】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するようにしてもよい。 【００３１】金属による基板の材料としては、前述の通
り、ＮｉもしくはＮｉ合金等を使用することができ、こ
の基板を作製する前記メッキとしては、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。基板の凸部高さ（凹凸パ
ターンの深さ）は、50〜800ｎｍの範囲が好ましく、よ
り好ましくは80〜600ｎｍである。この凹凸パターンが
サンプルサーボ信号である場合は、円周方向よりも半径
方向に長い矩形状の凸部が形成される。具体的には、半
径方向の長さは0.05〜20μｍ、円周方向は0.05〜5μｍ
が好ましく、この範囲で半径方向の方が長い形状となる
値を選ぶことがサーボ信号の情報を担持するパターンと
して好ましい。なお、既述の通り、基板の凸部の、該基
板に垂直かつトラック方向Ｘに平行な面に沿った断面に
おける基板３ａの凸部の一方の端部内角θs1と他方の端
部内角θs2とが、0.01＜｜θs1／θs2−１｜＜2.0の関
係となるように形成する。 【００３２】基板の凹凸パターン上への軟磁性層３ｂ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
を用いて行う。軟磁性層の厚みは、50〜500ｎｍの範囲
が好ましく、さらに好ましくは80〜300ｎｍである。 【００３３】なお、この凸部表面の軟磁性層の上に５〜
30ｎｍの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、さらに潤滑剤層を設けて
も良い。また、軟磁性層と保護膜の間に、Ｓｉ等の密着
強化層を設けてもよい。潤滑剤を設けることにより、ス
レーブ媒体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が改善される。 【００３４】次に、本発明の磁気転写用マスター担体を
用いてスレーブ媒体へ情報を転写する磁気転写方法の実
施形態について説明する。 【００３５】図３は、スレーブ媒体２とマスター担体
３、４とを示す斜視図である。スレーブ媒体は、例え
ば、両面または片面に磁気記録層が形成されたハードデ
ィスク、フレキシブルディスク等の円盤状磁気記録媒体
である。また、本実施形態においては、円盤状の基板２
ａの両面にそれぞれ磁気記録層２ｂ，２ｃが形成された
ものを示している。 【００３６】また、マスター担体３は上記実施形態に示
したものであり、スレーブ媒体２の下側記録層２ｂ用の
凹凸パターンが形成されている。また、マスター担体４
は、マスター担体３と同様の層構成からなる、スレーブ
媒体２の上側記録層２ｃ用の凹凸パターンが形成された
ものである。 【００３７】図３では、磁気記録媒体２とマスター担体
３，４が互いに離間した状態を示しているが、実際の磁
気転写は、磁気記録媒体２の記録再生面とマスター担体
３，４の軟磁性層３ｂ、４ｂとを密着させて、あるいは
近接して対面させた状態で行う。 【００３８】図４は、この磁気転写の基本工程を説明す
るための図であり、図４（ａ）は磁界を一方向に印加し
てスレーブ媒体を初期直流磁化する工程、（ｂ）はマス
ター担体とスレーブ媒体とを密着させて初期直流磁界と
は略反対方向に磁界を印加する工程、（ｃ）は磁気転写
後のスレーブ媒体の記録再生面の状態をそれぞれ示す図
である。なお、図４においてスレーブ媒体２については
その下面記録層２ｂ側のみを示している。 【００３９】図４(ａ)に示すように、予めスレーブ媒体
２にトラック方向の一方向の初期直流磁界Ｈinを印加し
て磁気記録層２ｂの磁化を初期直流磁化させておく。そ
の後、図４(ｂ)に示すように、このスレーブ媒体２の記
録層２ｂ側の面とマスター担体３の凸部表面の軟磁性層
３ｂ側の面とを密着させ、スレーブ媒体２のトラック方
向に前記初期直流磁界Ｈinとは逆方向の転写用磁界Ｈdu
を印加して磁気転写を行う。その結果、図４(ｃ)に示す
ように、スレーブ媒体２の磁気記録層２ｂにはマスター
担体３の凹凸パターンに応じた情報（例えばサーボ信
号）が磁気的に転写記録される。ここでは、スレーブ媒
体２の下側記録層２ｂへの下側マスター担体３による磁
気転写について説明したが、磁気記録媒体２の上側記録
再生面２ｅについても上側マスター担体４と密着させて
同様に磁気転写を行う。なお、磁気記録媒体２の上下記
録再生面２ｄ、２ｅへの磁気転写は同時になされてもよ
いし、片面ずつ順次なされてもよい。 【００４０】また、マスター担体３の凹凸パターンが図
４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情報を
磁気的に転写記録することができる。なお、初期直流磁
界および転写用磁界は、スレーブ媒体の保磁力、マスタ
ー担体およびスレーブ媒体の比透磁率等を勘案して定め
られた値を採用する必要がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施形態に係る磁気転写用マスター担
体の表面の一部斜視図 【図２】本発明の実施形態に係る磁気転写用マスター担
体の一部断面図 【図３】スレーブ媒体とマスター担体とを示す斜視図 【図４】磁気転写方法の基本工程を示す図 【符号の説明】 ２ スレーブ媒体 ２ａ スレーブ媒体の基板 ２ｂ，２ｃ 磁性層（磁気記録層） ３，４ マスター担体 ３ａ，４ａ マスター担体の基板 ３ｂ，４ｂ 軟磁性層 31 基板の凸部

フロントページの続き (72)発明者 安永 正 神奈川県小田原市扇町２丁目12番１号 富 士写真フイルム株式会社内 (72)発明者 宇佐 利裕 神奈川県小田原市扇町２丁目12番１号 富 士写真フイルム株式会社内 (72)発明者 小松 和則 神奈川県小田原市扇町２丁目12番１号 富 士写真フイルム株式会社内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 磁気記録媒体に転写すべき情報に応じた
   パターン状の凹凸を有する基板と、該基板の少なくとも
   凸部に形成された磁性層とを備えてなる磁気転写用マス
   ター担体であって、 前記基板の凸部上に形成された前記磁性層の、該基板に
   垂直かつトラック方向に平行な面に沿った断面における
   上面と一方の側面とのなす内角θm1と、該上面と他方の
   側面とのなす内角θm2とが、 0.01＜｜θm1／θm2−１｜＜2.0 の関係にあることを特徴とする磁気転写用マスター担
   体。