JP2006277818A - 磁気転写用マスターディスクの製造方法、電鋳浴成分濃度管理システム、及び磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】凹凸パターンを有した原盤に電鋳を施してマスター基板を作成するにあたり、高精度なマスター基板を安定して形成することのできる磁気転写用マスターディスクの製造方法を提供すること。
【解決手段】凹凸パターンＰが形成された原盤１７に電鋳により金属盤１８を積層してマスター基板１１を作成する磁気転写用マスターディスク１０の製造方法において、電鋳に用いる電鋳浴６２の成分濃度を連続的に又は所定時間間隔で監視し、電鋳浴６２の成分濃度が所定の範囲を維持するように浴調整を行い、所望の物性を有する金属盤１８を高精度で形成するようにした。
【選択図】 図６

Description

本発明は、磁気転写用マスターディスクの製造方法、電鋳浴成分濃度管理システム、及び磁気記録媒体に係り、特にハードディスク装置等に用いられる磁気記録媒体にフォーマット情報等の磁気情報を転写するのに好適な磁気転写用マスターディスクの製造方法、それに用いられる電鋳浴成分濃度管理システム、及び磁気記録媒体に関する。

近年、急速に普及しているハードディスクドライブに使用される磁気記録媒体である磁気ディスク（ハードディスク）は、磁気ディスクメーカーよりドライブメーカーに納入された後、ドライブに組み込まれる前に、フォーマット情報やアドレス情報がプリフォーマット情報として書き込まれるのが一般的である。この書き込みは、磁気ヘッドにより行うこともできるが、フォーマット情報やアドレス情報が書き込まれたマスターディスクより一括転写する方法が効率的であり、好ましい。

この一括転写する磁気転写方法は、磁気転写用マスターディスク（以下、マスターディスクとのみ称することがある）と被転写用ディスク（以下、磁気記録媒体又はスレーブディスクと称することがある）とを密着させた状態で、片面又は両面に電磁石装置、永久磁石装置等の磁界生成手段を配設して転写用磁界を印加することにより、マスターディスクの有する情報（例えばサーボ信号）をスレーブディスクに磁気転写する。そして、磁気転写を精度良く行うには、マスターディスクとスレーブディスクとを均一に隙間なく密着させることが極めて重要である。

ところで、この磁気転写方法に使用されるマスターディスクとしては、マスター基板の表面に情報信号に対応する凹凸パターンを形成し、この凹凸パターンの表面に磁性層を被覆したものが通常使用されている。この磁気転写用のマスターディスクは、情報を凹凸パターンで形成した原盤上に電鋳を施して、電鋳層から成る金属盤を原盤上に積層して該金属盤面に凹凸パターンを転写する電鋳工程、金属盤を原盤上から剥離する剥離工程、剥離した金属盤を所定サイズに打ち抜いてマスター基板にする打ち抜き工程を経た後、凹凸パターンの面に磁性層を被覆することにより製造されるのが一般的である（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−２５６６４４号公報

ところで、前述の情報を凹凸パターンで形成した原盤上に電鋳を施して、反転した凹凸パターンを転写させた金属盤を積層させる工程では、原盤の微細な凹凸パターンを精度よく転写させなければならない。特に、最小ビット長が１００ｎｍ以下、即ち、凹凸パターンのトラック方向（円周方向）の最小寸法が１００ｎｍ以下のパターンを含む原盤の場合は一層高精度な電鋳が求められる。

この金属盤を積層させる電鋳工程では、最適な電極間距離の設定や、最大電流密度の制御等によって良好な電鋳を行うように管理されるが、最も基本的な事項として電鋳浴（以後電鋳浴の液の一部を電鋳液と称する）の成分濃度を電鋳中に常に所定の値に保つ必要がある。電鋳浴の成分濃度が電鋳が進行するにつれて当然変動していくが、成分濃度が変動した場合は電鋳条件が大きく変動し、高精度な電鋳が不可能になるとともに、応力、歪み、剛性等の電鋳物の物性も変化してしまう。

このため、従来は電鋳浴の比重管理、及びｐＨ管理によって電鋳浴の管理を行って金属盤の電鋳を行っていた。しかし、比重による大まかな濃度管理では電鋳中のさまざまな影響、例えばニッケル浴の場合、水分蒸発、水の投入、ニッケルの溶解、液の持ち出し等を受けて生ずる電鋳浴中のニッケル量の微妙な変化が認識できない。

このため、最小ビット長が１００ｎｍ以下の微細な凹凸パターンを精度よく転写させるとともに、電鋳によって形成された金属盤の物性（応力、歪み、剛性等）を制御するためには、電鋳浴の比重管理、及びｐＨ管理だけでは不十分で、電鋳浴の各成分の濃度をきめ細かく管理することが求められていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、情報信号に対応する凹凸パターンを有した原盤に電鋳を施して金属盤を積層させ、反転した凹凸パターンを有するマスター基板を作成する磁気転写用マスターディスクの製造方法において、微小な凹凸パターンを有する原盤に対し、高精度な金属盤を安定して形成することのできる磁気転写用マスターディスクの製造方法を提供するとともに、そのための電鋳浴成分濃度管理システムを提供し、更に、良好なプリフォーマット情報が磁気転写された磁気記録媒体を提供することを目的とする。

本発明の請求項１は前記目的を達成するために、転写情報に応じた凹凸パターンが形成された原盤に電鋳により所定厚さの金属盤を形成し、前記原盤より剥離した前記金属盤からマスター基板を作成し、該マスター基板の凹凸パターン上に磁性層を成膜する磁気転写用マスターディスクの製造方法において、前記電鋳に用いる電鋳浴の成分濃度を連続的に又は所定時間間隔で監視し、前記電鋳浴の成分濃度が所定の範囲を維持するように浴調整を行うことを特徴とする磁気転写用マスターディスクの製造方法を提供する。

請求項１の発明によれば、電鋳浴の成分濃度を連続的に又は所定時間間隔で監視し、電鋳浴の成分濃度が所定の範囲を維持するように浴調整を行うので、電鋳工程中の電鋳浴の成分濃度変化が少なく、所望の物性を有する金属盤を高精度で形成することができる。

また、本発明の請求項２は、請求項１の発明において、前記電鋳浴中のニッケル濃度、スルファミン酸濃度、ホウ酸濃度、硫酸濃度、炭酸濃度、アンモニア濃度、ナトリウム濃度、有機物濃度、塩素濃度のうち少なくとも１つの成分濃度を監視することを特徴とする。

請求項２の発明によれば、スルファミン酸ニッケル浴のニッケル濃度を含む成分濃度のうち少なくとも１つの成分濃度を監視して浴調整を行うので、電鋳浴中の特定の成分濃度を重点的に管理することができる。

前記請求項１又は請求項２の発明においては、前記電鋳浴の成分濃度をキャピラリー電気泳動分析法によって定量分析するのが好ましい。キャピラリー電気泳動分析法を用いることによって、短時間で正確に前記電鋳浴の成分濃度を定量分析することができる。

本発明の請求項４は、電鋳槽と、該電鋳槽に電鋳液を供給するとともに電鋳槽からオーバーフローする電鋳液を回収する調整槽と、前記電鋳液の成分濃度を調整するための濃度調整剤を前記調整槽に投入する濃度調整剤供給手段と、前記調整槽内の電鋳液の成分濃度を計測するキャピラリー電気泳動装置と、制御部とからなり、前記調整槽内の電鋳液を所定時間間隔で自動的にサンプル抽出し、サンプル抽出した前記電鋳液の成分濃度を前記キャピラリー電気泳動装置によって定量分析し、分析結果から前記制御部が前記濃度調整剤の投入量を自動決定し、前記決定された投入量分の濃度調整剤を前記濃度調整剤供給手段から前記調整槽に自動投入することによって浴調整を行い、前記電鋳液の成分濃度が所定の範囲を維持するように管理することを特徴とする電鋳浴成分濃度管理システムを提供する。

請求項４の発明によれば、電鋳液を自動的にサンプル抽出して定量分析し、濃度調整剤を自動投入して浴調整を行うので、電鋳液の成分濃度が所定の範囲を維持するように自動管理される。

本発明の請求項５は、転写情報に応じた凹凸パターンが形成された原盤に電鋳により所定厚さの金属盤を形成し、前記原盤より剥離した前記金属盤からマスター基板を作成し、該マスター基板の凹凸パターン上に磁性層を成膜する磁気転写用マスターディスクの製造方法において、前記電鋳に用いる電鋳浴を、請求項４に記載の電鋳浴成分濃度管理システムを用いて浴調整することを特徴とする磁気転写用マスターディスクの製造方法を提供する。

請求項５の発明によれば、電鋳に用いる電鋳浴の成分濃度を自動管理するので、電鋳工程中の電鋳浴の成分濃度変化が少なく、所望の物性を有した高精度なマスター基板を得ることができる。

本発明の請求項６は、前記請求項１乃至請求項３又は請求項５のうちいずれか１項に記載の磁気転写用マスターディスクを用い、プリフォーマット情報が磁気転写されたことを特徴とする磁気記録媒体を提供する。

請求項６の発明によれば、本発明の磁気記録媒体は、情報に対応する微小な凹凸パターンが正確に形成されるとともに所望の物性を有した磁気転写用マスターディスクを用いて、情報が正確に磁気転写されているので、良好なプリフォーマット情報信号を得ることができる。

以上説明したように、本発明に係る磁気転写用マスターディスクの製造方法によれば、電鋳によって金属盤を形成する際の電鋳浴の成分濃度が所定の範囲を維持するように管理されるので、良好なマスター基板を得ることができる。また、本発明に係る電鋳浴成分濃度管理システムによれば、電鋳浴成分濃度を容易に管理することができる。

また、磁気記録媒体は、本発明の磁気転写用マスターディスクの製造方法によって製造された磁気転写用マスターディスクを用いてプリフォーマット情報が磁気記録されるので、良好なプリフォーマット情報信号が得られる。

以下、添付図面に従って、本発明に係る磁気転写用マスターディスクの製造方法及び磁気記録媒体の好ましい実施の形態について詳説する。

図１は磁気転写用マスターディスク１０（以下、単にマスターディスク１０と称する場合がある）の部分斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、磁気記録媒体である被転写用ディスク（スレーブディスク１４）を想像線で示したものである。

図１及び図２に示すように、マスターディスク１０は、金属製のマスター基板１１と磁性層１２とで構成され、マスター基板１１の表面に転写情報に対応する微細な凹凸パターンＰ（例えばサーボ情報パターン）を有すると共にその凹凸パターンＰに磁性層１２が被覆されている。

これにより、マスター基板１１の片面に磁性層１２が被覆された微細な凹凸パターンＰを有する情報担持面１３が形成される。図１から分かるように、この微細な凹凸パターンＰは、平面視で長方形であり、磁性層１２が形成された状態でトラック方向（図の矢印方向）の長さｐと、半径方向の長さＬとによりなる。

この長さｐと長さＬとの最適値は、記録密度や記録信号波形により異なるが、例えば長さｐを８０ｎｍ、長さＬを２００ｎｍにできる。この微細な凹凸パターンＰはサーボ信号の場合は、半径方向に長く形成される。この場合、例えば半径方向の長さＬが０．０５〜２０μｍ、トラック方向（円周方向）の長さｐが０．０１〜５μｍであることが好ましい。

この範囲で半径方向の方が長い凹凸パターンＰを選ぶことがサーボ信号を担持するパターンとして好ましい。凹凸パターンＰの深さｈ（突起の高さ）は、３０〜８００ｎｍの範囲が好ましく、５０〜３００ｎｍの範囲がより好ましい。

マスター基板１１は、電鋳により作製され、図３に示すように、中心孔１１Ｇ及び円形外周１１Ｈを有する円盤状に形成され、片面の（情報担持面１３）の内周部１１Ｄ及び外周部１１Ｅを除く円環状領域１１Ｆに凹凸パターンＰが形成される。

このマスター基板１１の製造の詳細は後述するが、主に、情報を凹凸パターンＰで形成した原盤上に電鋳を施して、電鋳層から成る金属盤を原盤上に形成して該金属盤に凹凸パターンＰを転写する電鋳工程と、金属盤を原盤上から剥離する剥離工程と、剥離された金属盤を所定形状に打ち抜く打抜き工程とにより製造される。

本発明において、電鋳層としては各種金属や合金類を使用できるが、本実施の形態では好ましい一例として、Ｎｉ電鋳層の例で以下に説明する。このＮｉ電鋳層は、電鋳時の電極間距離を所定の範囲に設定するとともに、電鋳時の電流密度を制御しながら電鋳する。

次に、上記の如く構成される本発明のマスターディスク１０の製造方法を詳細に説明する。図４はマスターディスク１０を製造するステップを示す工程図である。先ず、図４（ａ）に示すように、表面が平滑且つ清浄なシリコーンウエハーによる原板１５（ガラス板、石英板でもよい）の上に、密着層形成等の前処理を行い、電子線レジスト液をスピンコート等で塗布してレジスト膜１６を形成し、ベーキングする。

そして、高精度な回転ステージ又はＸ−Ｙステージを備えた電子ビーム露光装置（図示せず）にて、そのステージに搭載した原板１５にサーボ信号等に対応して変調した電子ビームＢを照射し、レジスト膜１６に所望の凹凸パターンＰ' を描画露光する。

次に、図４（ｂ）に示すように、レジスト膜１６を現像処理し、露光部分を除去して残ったレジスト膜１６によって所望の凹凸パターンＰ' を形成する。本発明においては、凹凸パターンＰ' は、最小パターンサイズが１００ｎｍ以下の微小なパターンである。この凹凸パターンＰ' 上に例えばスタッパリングによりＮｉ導電膜（図示せず）を付与し、電鋳可能な原盤１７を作製する。

次に、この原盤１７を図４（ｃ）に示すように、原盤１７の全面に電鋳装置で電鋳処理を施し、Ｎｉ金属による所望厚みの金属盤１８（Ｎｉ電鋳層）を積層する。Ｎｉは面心立方格子の結晶構造を有しており、電鋳時の電流密度を制御して所定の結晶構造となるように電鋳する。

図５は電鋳装置の槽構造を表す断面図である。この電鋳装置６０は、電鋳液（浴）６２を貯留する電鋳槽６４と、電鋳槽６４よりオーバーフローした電鋳液６２を受けるドレーン槽６６と、陽極となるＮｉペレット６８、６８…が充填されたチタンケース６９を収容し、電鋳槽６４よりオーバーフローした電鋳液６２を受けるアノード室７０と、原盤１７を保持する陰極７２等より構成されている。

電鋳槽６４には電鋳液供給配管７４より電鋳液６２が供給されるようになっている。また、電鋳槽６４よりドレーン槽６６にオーバーフローした電鋳液６２は、ドレーン槽排水配管７６より回収されるようになっている。また、電鋳槽６４よりアノード室７０にオーバーフローした電鋳液６２は、アノード室排水配管７８より回収されるようになっている。

電鋳槽６４とアノード室７０とは、樹脂製の隔壁板８０により区分けされている。また、電鋳槽６４側の隔壁板８０の表面には、電流の流れをコントロールする電流遮蔽板（バッフル板）８２が陰極７２と対向するように固定されている。この電流遮蔽板８２は、電鋳した膜厚が面内で均一になるように、電極の所定部分を覆うように形成されているものである。

以上の構成からなる電鋳装置６０において、陰極７２に原盤１７を保持させ、陰極７２に負電極を接続し、アノード室７０のチタンケース６９に正電極を接続し、原盤１７を５０〜１５０ｒｐｍの回転速度で回転させながら通電することにより、金属盤１８の電鋳が行われる。

通常、マスターディスク１０に使用される金属はニッケル（Ｎｉ）であり、マスターディスク１０を電鋳で製造する場合には、応力の小さなマスター基板１１が得られ易いスルファミン酸ニッケル浴を使用することが好ましい。

スルファミン酸ニッケル浴は、例えば、スルファミン酸ニッケルを４００〜８００ｇ／Ｌ、ホウ酸を２０〜５０ｇ／Ｌ（過飽和）をベースとして界面活性剤（例えばラウリル硫酸ナトリウム）等の添加物を必要に応じて添加したものである。メッキ浴の浴温度は４０〜６０°Ｃが好適である。電鋳時の対極にはチタンケース６９に入れたＮｉペレット６８、６８…を使用することが好ましい。

この電鋳工程において、本発明は、電鋳液６２の成分濃度を監視し、成分濃度が所定の範囲に維持されるように浴調整を行いながら電鋳する。この浴調整は以下に説明する電鋳浴成分濃度管理システムを用いて行うのが好適である。

図６は、この電鋳浴成分濃度管理システムを示す構成図である。電鋳浴成分濃度管理システム４０は、電鋳装置６０の電鋳槽６４、電鋳槽６４に電鋳液６２を供給するとともに、電鋳槽６４からオーバーフローする電鋳液６２を回収して貯留する調整槽４１、調整槽４１内の電鋳液６２の成分濃度を調整するための濃度調整剤を調整槽４１に投入する濃度調整剤供給手段４２、調整槽４１内の電鋳液６２の成分濃度を計測するキャピラリー電気泳動装置４６、及び濃度調整剤供給手段４２から調整槽４１に投入する濃度調整剤投入量を算出する制御部４７等で構成されている。

調整槽４１内の電鋳液６２は、ポンプ４３によってフィルター４４を介して電鋳槽６４に供給される。また、電鋳槽６４からオーバーフローする電鋳液６２は、図示しないポンプによって同じく図示しないフィルターを経由して調整槽４１に回収されて貯留される。また、調整槽４１には電鋳液６２の攪拌手段と温度制御手段が設けられており、調整槽４１内の電鋳液６２の濃度を平均化するとともに所定温度に保つようになっている。

濃度調整剤供給手段４２には、濃度調整剤１、２、３、・・・が夫々独立して貯留されている。濃度調整剤は、例えば、濃度調整剤１がニッケルリッチな調整剤で、濃度調整剤２が純水リッチリッチな調整剤で、濃度調整剤３がスルファミン酸リッチな調整剤で、濃度調整剤４がホウ酸リッチな調整剤で、濃度調整剤５が界面活性剤リッチな調整剤等々である。

夫々の濃度調整剤は攪拌と温度制御がなされ、調整槽４１内の電鋳液６２と同一温度に調整されている。また、各濃度調整剤を貯留する容器には、濃度調整剤供給手段４２全体の開閉バルブ４５とは別に夫々独立した電磁バルブが設けられ、制御部４７からの指示により所定量の濃度調整剤を調整槽４１に投入できるようになっている。

調整槽４１内の電鋳液６２は、所定時間間隔（例えば３０分間隔）で自動的に微量抽出され、キャピラリー電気泳動装置４６によってその成分濃度が定量分析される。この分析された液濃度データは制御部４７に送られ、制御部４７では送られた液濃度データをＣＰＵで解析し、電鋳液６２の成分濃度が所定の範囲を維持するように濃度調整剤の投入量を算出する。

また、制御部４７は算出した各濃度調整剤の投入量を基に、濃度調整剤供給手段４２に投入指令を発し、濃度調整剤供給手段４２は指令に基づき各濃度調整剤を指令された投入量だけ調整槽４１に投入する。これにより、調整槽４１内の電鋳液６２は、常に所定の成分濃度の範囲を維持し、この所定の成分濃度の範囲に維持された電鋳液６２が電鋳装置６０の電鋳槽６４に供給される。

本発明においては、Ｎｉを電鋳させるためスルファミン酸ニッケル浴を用いるので、具体的には電鋳液６２中のニッケル濃度、スルファミン酸濃度、ホウ酸濃度、硫酸濃度、炭酸濃度、アンモニア濃度、ナトリウム濃度、有機物濃度、塩素濃度等を監視し、それらの濃度が所定の範囲になるように液調整を行う。

例えば、ニッケル濃度を調整するためには、塩基性炭酸ニッケルの投入やニッケルペレット６８の溶解促進剤（スルファミン酸）を投入してニッケル濃度を上昇させたり、ニッケル低濃度の液を投入してニッケル濃度を低下させる。

次に、電鋳液６２の成分濃度を定量分析するキャピラリー電気泳動装置４６について説明する。図７は、キャピラリー電気泳動装置４６の原理図である。

キャピラリー電気泳動装置４６はシリカ製の中空キャピラリー（内径１００μｍ以下、長さ約８０ｃｍ）４６Ａ、高圧電源４６Ｂ、電極４６Ｃ、４６Ｄ、光源４６Ｅ、光検出器４６Ｆ、及び図示しないデータ処理部等からなっている。光源４６Ｅには可視光又はＵＶ光の光源が用いられ、光検出器４６Ｆにはフォトダイオード又はフォトマルが用いられている。

試料Ｗの定量分析を行う場合は、先ずキャピラリー４６Ａ内に泳動液としてバッファ（緩衝液）Ｂを満たし、キャピラリー４６Ａの一方端からごく少量の試料Ｗを注入した後、キャピラリー４６Ａの両端に電圧（−３０ＫＶ〜＋３０ＫＶ）を掛け、電気泳動を行わせる。

移動速度は、試料Ｗの成分ごとに、荷電、大きさ、形といった違いにより多くの場合に差異があり、このため多様な試料成分を分離することができる。実際にはキャピラリー４６Ａの途中で、光検出器４６Ｆによって移動してくる試料Ｗを吸光度測定することによって検出する。

図８は、このようにして検出された吸光度測定データの一例を示すもので、横軸に電場を掛け始めてから検出までの時間を示し、縦軸に吸光度を示している。電場を掛け始めてから検出されるまでの時間、ピークの高さ、面積、そして吸光スペクトルにより、各成分の定性・定量が可能である。キャピラリー電気泳動装置４６としては、例えば大塚電子株式会社製の商品名キャピラリー電気泳動装置ＣＡＰＩ−３３００等が用いられる。

本実施の形態では、金属盤１８の電鋳工程において、電鋳浴６２の体積に対する１枚の金属盤１８の生成に必要なニッケル析出量の比を以下のように規定している。即ち、電鋳浴６２の総量に対する単位時間当たりのニッケル析出率を、１枚の金属盤１８の生成に必要な単位時間当たりのニッケル析出重量（ｇ）を電鋳浴６２の体積（Ｌ）で除した値で表記した時に、１ｇ／Ｌ・Ｈ以下のニッケル析出率で電鋳する。

この規定は、容量７５Ｌの電鋳槽６２、又は３槽式の容量２７０Ｌの電鋳槽６２、更には１０００Ｌの大容量電鋳槽６２に対しても適用する。総容量が大きいほど電鋳浴６２の成分濃度変動が小さく、作成されるマスター基板１１の物性の安定性が増加する。また、ニッケルの析出速度が低いほど応力低減や形状安定性が増し、この場合もマスター基板１１の物性の安定性が増加する。

次に、図４に戻り、金属盤１８を原盤１７から剥離し、残留するレジスト膜１６を除去・洗浄する。これにより、図４（ｄ）に示すように、反転した凹凸パターンＰを有し、且つ所定サイズに打ち抜く前の外径Ｄを有するマスター基板１１の原板１１' が得られる。

この原板１１' は、電鋳工程において、前述したように電鋳浴６２の成分濃度を管理し、また電鋳浴６２の体積に対するニッケル析出量の比を規定して電鋳された金属盤１８からなるため、応力、歪み、剛性等の物性が制御されるとともに、原盤１７の凹凸パターンＰ’が精度良く再現された良好な電鋳物である。

この原板１１' を打ち抜いて、図４（ｅ）に示す外径ｄの所定サイズのマスター基板１１が得られる。打抜きにあたっては、最初に原板１１' の凹凸パターンＰが形成された表面側に保護シートを貼付して、原板１１' の凹凸パターンＰが形成された表面を保護する。保護シートとしては、トライレイナ社製の商品名シリテクト、日東電工社製の商品名ＫＬシート等が用いられる。

次に凹凸パターンＰ側に貼付されていた保護シートが剥離され、次いで凹凸パターンＰに磁性層１２が形成される。磁性層１２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、あるいはメッキ法、塗布法等により成膜する。

磁性層の磁性材料としては、Ｃｏ、Ｃｏ合金（ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＺｒ、ＣｏＮｂＴａＺｒ等）、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌ、ＦｅＴａＮ等）、Ｎｉ、Ｎｉ合金（ＮｉＦｅ等）、を用いることができる。特にＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉを好ましく使用することができる。磁性層１２の厚みは５０〜５００ｎｍの範囲が好ましく、１００〜４００ｎｍの範囲が更に好ましい。

尚、磁性層１２の上に、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、スパッタカーボン等の保護膜を設けることが好ましく、保護膜の上に更に潤滑剤層を設けても良い。この場合、保護膜として厚さが３〜３０ｎｍのＤＬＣ膜と潤滑剤層とする構成が好ましい。

また、磁性層と保護膜との間に、Ｓｉ等の密着強化層を設けるようにしても良い。潤滑剤はスレーブディスク１４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効果を有する。以上の工程によって、本発明の磁気転写用マスターディスク１０が製造される。

尚、マスターディスク１０の他の製造工程としては、原盤１７に電鋳を施して第２原盤を作製する。そして、この第２原盤を使用して電鋳を行い、反転した凹凸パターンＰを有する金属盤を作製し、所定サイズに打ち抜いてマスター基板１１としてもよい。

更には、第２原盤に電鋳を行うか、樹脂液を押しつけて硬化を行って第３原盤を作製し、この第３原盤に電鋳を行って金属盤１８を作製し、更に反転した凹凸パターンＰを有する金属盤１８を剥離して所定サイズに打ち抜き、マスター基板１１としてもよい。第２原盤又は第３原盤を繰り返し使用し、複数の金属盤１８を作製することができる。

また、原盤の作製において、レジスト膜を露光・現像処理した後、エッチング処理を行って、原盤の表面にエッチングによる凹凸パターンＰ’を形成してからレジスト膜を除去してもよい。

次に、上記の如く製造したマスターディスク１０の凹凸パターンＰをスレーブディスク１４に転写する磁気転写方法について説明する。図９は本発明に係るマスターディスク１０を使用して磁気転写を行うための磁気転写装置２０の要部斜視図である。

磁気転写時には図１０（ａ）に示される後記する初期直流磁化を行った後のスレーブディスク１４のスレーブ面（磁気記録面）を、マスターディスク１０の情報担持面１３に接触させ、所定の押圧力で密着させる。そして、このスレーブディスク１４とマスターディスク１０との密着状態で、磁界生成手段３０により転写用磁界を印加して、マスターディスク１０の凹凸パターンＰをスレーブディスク１４に転写する。

スレーブディスク１４は、両面又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記録媒体であり、マスターディスク１０に密着させる以前に、グライドヘッド、研磨体などにより表面の微小突起及び付着塵埃を除去するクリーニング処理（バーニッシィング等）が必要に応じて施される。

スレーブディスク１４の磁気記録層には、塗布型磁気記録層、メッキ型磁気記録層、又は金属薄膜型磁気記録層を採用できる。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、ＣｏＰｔＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒＮｂＴａ、ＣｏＣｒＢ、ＣｏＮｉ等）、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＰｔ、ＦｅＣｏＮｉ等）、Ｎｉ、Ｎｉ合金（ＮｉＦｅ等）、を用いることができる。

これら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）の磁界異方性を有していることにより、明瞭な転写を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付与するために、非磁性の下地層を設けることが好ましい。この下地層には、結晶構造と格子定数を磁性層１２に合わすことが必要である。その為には、Ｃｒ、ＣｒＴｉ、ＣｏＣｒ、ＣｒＴａ、ＣｒＭｏ、ＮｉＡｌ、Ｒｕ等を用いることが好ましい。

マスターディスク１０による磁気転写は、スレーブディスク１４の片面にマスターディスク１０を密着させて片面に転写を行う場合と、図示しないが、スレーブディスク１４の両面に一対のマスターディスク１０を密着させて両面で同時転写を行う場合とがある。

転写用磁界を印加する磁界生成手段３０は、密着保持されたスレーブディスク１４とマスターディスク１０の半径方向に延びるギャップ３１を有するコア３２にコイル３３が巻き付けられた電磁石装置３４、３４が上下両側に配設されており、上下で同じ方向にトラック方向と平行な磁力線を有する転写用磁界を印加する。

磁界印加時には、スレーブディスク１４とマスターディスク１０とを一体的に回転させつつ磁界生成手段３０によって転写用磁界を印加させ、マスターディスク１０の凹凸パターンＰをスレーブディスク１４のスレーブ面に磁気的に転写する。尚、この構成以外に磁界生成手段の方を回転移動させるようにしてもよい。

転写用磁界は、最適転写磁界強度範囲（スレーブディスク１４の保磁力Ｈｃの０．６〜１．３倍）の最大値を超える磁界強度がトラック方向のいずれにも存在せず、最適転写磁界強度範囲内の磁界強度となる部分が１つのトラック方向で少なくとも１カ所以上存在し、これと逆向きのトラック方向の磁界強度が何れのトラック方向位置においても最適転写磁界強度範囲内の最小値未満である磁界強度分布の磁界をトラック方向の一部分で発生させている。

図１０は、面内記録による磁気転写方法の基本工程を説明する説明図である。先ず、図１０（ａ）に示すように、予めスレーブディスク１４に初期磁界Ｈi をトラック方向の一方向に印加して初期磁化( 直流消磁) を施しておく。

次に、図１０（ｂ）に示すように、このスレーブディスク１４の記録面（磁気記録部）とマスターディスク１０の凹凸パターンＰが形成された情報担持面１３とを密着させ、スレーブディスク１４のトラック方向に初期磁界Ｈi とは逆方向に転写用磁界Ｈd を印加して磁気転写を行う。転写用磁界Ｈd が凹凸パターンＰの凸部の磁性層１２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１０（ｃ) に示すように、スレーブディスク１４の磁気記録面にはマスターディスク１０の凹凸パターンＰが磁気的に転写記録される。

かかる磁気転写において、マスターディスク１０が正確な凹凸パターンＰを有していることと、スレーブディスク１４とマスターディスク１０とを良好に密着させることが高精度な転写を行う上で重要であるが、本発明の磁気転写用マスターディスクの製造方法によって製造された微小な凹凸パターンＰが正確に再現され、応力、歪み、剛性等の物性が制御されたマスターディスク１０を使用することにより、良好な密着を行うことができ、良質な磁気記録媒体１４を得ることができる。

以上説明したように、本発明の磁気転写用マスターディスクの製造方法では、電鋳浴成分濃度管理システム４０を用い、電鋳浴６２の成分濃度を所定の範囲内に管理して電鋳するので、原盤１７に電鋳によって金属盤１８を積層させてマスター基板１１を作成するにあたり、原盤１７の微小な凹凸パターンＰを正確に転写するとともに、マスター基板１１の物性を制御することができ、良好なマスター基板１１を作成することができる。また、このようにして製造されるマスターディスク１０によって高品質の磁気記録媒体を安価に得ることができる。

マスターディスクの部分斜視図 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図 マスター基板の平面図 マスターディスクの製造方法を示す工程図 電鋳装置を示す断面図 電鋳浴成分濃度管理システムを説明する構成図 キャピラリー電気泳動装置の原理図 キャピラリー電気泳動装置による出力データの一例を示すグラフ 磁気転写装置の要部斜視図 磁気転写方法の基本工程を示す工程図

符号の説明

１０…マスターディスク（磁気転写用マスターディスク）、１１…マスター基板、１１’…原板、１２…磁性層、１４…スレーブディスク（磁気記録媒体）、１７…原盤、１８…金属盤、４０…電鋳浴成分濃度管理システム、４１…調整槽、４２…濃度調整剤供給手段、４６…キャピラリー電気泳動装置、４７…制御部、６０…電鋳装置、６２…電鋳液（電鋳浴）、６４…電鋳槽、Ｐ・Ｐ’…凹凸パターン、Ｗ…試料

Claims (6)

1. 転写情報に応じた凹凸パターンが形成された原盤に電鋳により所定厚さの金属盤を形成し、前記原盤より剥離した前記金属盤からマスター基板を作成し、該マスター基板の凹凸パターン上に磁性層を成膜する磁気転写用マスターディスクの製造方法において、
   前記電鋳に用いる電鋳浴の成分濃度を連続的に又は所定時間間隔で監視し、前記電鋳浴の成分濃度が所定の範囲を維持するように浴調整を行うことを特徴とする磁気転写用マスターディスクの製造方法。
2. 前記電鋳浴中のニッケル濃度、スルファミン酸濃度、ホウ酸濃度、硫酸濃度、炭酸濃度、アンモニア濃度、ナトリウム濃度、有機物濃度、塩素濃度のうち少なくとも１つの成分濃度を監視することを特徴とする請求項１に記載の磁気転写用マスターディスクの製造方法。
3. 前記電鋳浴の成分濃度をキャピラリー電気泳動分析法によって定量分析することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の磁気転写用マスターディスクの製造方法。
4. 電鋳槽と、該電鋳槽に電鋳液を供給するとともに電鋳槽からオーバーフローする電鋳液を回収する調整槽と、前記電鋳液の成分濃度を調整するための濃度調整剤を前記調整槽に投入する濃度調整剤供給手段と、前記調整槽内の電鋳液の成分濃度を計測するキャピラリー電気泳動装置と、制御部とからなり、
   前記調整槽内の電鋳液を所定時間間隔で自動的にサンプル抽出し、サンプル抽出した前記電鋳液の成分濃度を前記キャピラリー電気泳動装置によって定量分析し、分析結果から前記制御部が前記濃度調整剤の投入量を自動決定し、前記決定された投入量分の濃度調整剤を前記濃度調整剤供給手段から前記調整槽に自動投入することによって浴調整を行い、前記電鋳液の成分濃度が所定の範囲を維持するように管理することを特徴とする電鋳浴成分濃度管理システム。
5. 転写情報に応じた凹凸パターンが形成された原盤に電鋳により所定厚さの金属盤を形成し、前記原盤より剥離した前記金属盤からマスター基板を作成し、該マスター基板の凹凸パターン上に磁性層を成膜する磁気転写用マスターディスクの製造方法において、
   前記電鋳に用いる電鋳浴を、請求項４に記載の電鋳浴成分濃度管理システムを用いて浴調整することを特徴とする磁気転写用マスターディスクの製造方法。
6. 前記請求項１乃至請求項３又は請求項５のうちいずれか１項に記載の磁気転写用マスターディスクを用い、プリフォーマット情報が磁気転写されたことを特徴とする磁気記録媒体。
   

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