JP2009070473A - 磁気転写用マスター担体及び磁気転写方法、並びに磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】高密度媒体に短ビットの転写が可能な高い磁界が発生できる磁気転写用マスター担体を提供する。
【解決手段】本発明による磁気転写用マスター担体(20)は、転写用磁気情報に対応した磁性層(204)が形成された転写部と、当該磁性層(204)を有する転写部に対して相対的に低い凹形状を成す非転写部(207)と、を備え、転写部の磁性層(204)は、垂直磁気異方性を有し、残留磁化Ｍrが５００ｅｍｕ／ｃｃ以下、かつ飽和磁化Ｍsが９００ｅｍｕ／ｃｃ以上であることを特徴とする。磁性層(204)の材料としてＣｏＰｔを用いることができ、特に、Ｃｏ４Ｐｔ１（ａｔ％）を用いることが好ましい。
【選択図】 図４

Description

本発明は、磁気転写用マスター担体及びこれを用いた磁気転写方法、並びにその方法により作成される磁気記録媒体に係り、特に、大容量、高記録密度の垂直磁気記録方式の磁気記録媒体（磁気ディスク）にサーボ情報等の情報パターンを磁気転写する技術に関する。

近年、磁気記録再生装置は、小型でかつ大容量を実現するために、記録密度の高密度化の傾向にあり、特に、代表的な磁気記憶装置であるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の分野では、技術の進歩が急激である。

このような情報量の増加に伴い、多くの情報を記録することができる大容量で、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高密度磁気記録媒体が望まれている。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、狭いトラック幅において正確に磁気ヘッドを走査させて高いＳ／Ｎで信号を再生するために、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。このトラッキングサーボを行うためにセクターサーボ方式が広く採用されている。

セクターサーボ方式とは、磁気ディスク等の磁気記録媒体のデータ面に、一定角度等で正しく配列されたサーボフィールドに、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情報信号、再生クロック信号等のサーボ情報を記録しておき、磁気ヘッドが、このサーボフィールドを走査してサーボ情報を読み取り自らの位置を確認しつつ修正する方式である。

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を用いてプリフォーマットが行われている。現在用いられているサーボ記録装置は、例えばトラックピッチの７５％程度のヘッド幅を有する磁気ヘッドを備え、磁気ヘッドを磁気ディスクに近接させた状態で、磁気ディスクを回転させつつ、１／２トラック毎に磁気ディスクの外周から内周に移動させつつサーボ信号を記録する。そのため、１枚の磁気ディスクのプリフォーマット記録に長時間を要し、生産効率の点で問題があり、コストアップの要因となっている。

このため、プリフォーマットを正確にかつ効率的に行う方法として、サーボ情報に対応したパターンが形成されているマスター記録媒体の情報を磁気記録媒体に磁気転写する方法が提案されている（特許文献１〜３等）。

この磁気転写は、転写用磁気ディスク等の磁気記録媒体（スレーブ媒体）に転写すべき情報（例えばサーボ情報）に応じた磁性層パターンを有するマスター担体を用い、このマスター担体と磁気記録媒体（スレーブ媒体）とを密着させた状態で、記録用磁界を印加することにより、マスター担体の磁性層パターンに対応する磁気パターンを磁気記録媒体に磁気的に転写するものである。この方法では、マスター担体と磁気記録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情報の記録が可能であり、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。
特開２００３−２０３３２５号公報 特開２０００−１９５０４８号公報 米国特許第７２１８４６５Ｂ１号明細書

磁気記録の高密度化に伴い、磁気転写においても高密度（短ビット）記録が望まれているが、ビットが短くなるに従い、転写に利用できる凸部の磁界そのものが小さくなり、また、凸部と凹部の磁界差が減少し、これに伴いスレーブ媒体の磁化差は伸びず、一方スペーシングロスは短ビットほど大きくなるという磁気転写にとって厳しい状況になっているため、新たな技術革新が望まれている。

図２１は、ビット長が短くなるほどスレーブ媒体の磁化が十分に行われない状況を示す計算（シミュレーション）結果のグラフである。横軸はビット長であり、縦軸は転写によるスレーブ媒体の磁化の変化（ΔＭz）を飽和磁化Ｍｓで規格化した値（ΔＭz／Ｍs）である。ΔＭzは、初期磁化の値Ｍz１（負の値)と、転写後の磁化の値（磁化を反転させたときの値）Ｍz２(正の値)からΔＭz＝ΔＭz２−Ｍz１で表される。理想的に初期磁化の値が−Ｍs、転写時の磁化がＭsとなった場合に、ΔＭz／Ｍsは最大値２となり、このとき、当該磁気ディスクの磁性層の能力を最大限活用していることを意味する。

図２１のグラフから明らかなように、ビット長が小さくなると、ΔＭz／Ｍsの値が低下する。ビット長が５０ｎｍのビットでは、ΔＭz／Ｍsの値が０．８であり、最大値２の４０％程度である。つまり、磁性層の持つ能力の４０％しか活用しておらず、磁気記録層の能力を十分に活用できていないことを意味している。この点で、短ビットでも良好な転写を実現することが望まれる。

従来、マスター担体の磁性層には等方的な（磁気異方性のない）軟磁性材料が用いられることが多い。マスター担体に適用する軟磁性層として、一般に、飽和磁化Ｍsが大きいものが好ましいとされ、従来、マスター担体の磁性層としてＦｅ７Ｃｏ３などが使用されていた。また、特許文献１の段落［０００６］においてもマスター磁性層の飽和磁化Ｍsを大きくすることが良い旨の記述がある。

しかし、単に飽和磁化Ｍsを大きくすればよいという単純なものではない。すなわち、飽和磁化Ｍsの大きい磁性層をマスター担体に設けると反磁界（平面の場合は４π×Ｍs）も大きくなるため、磁界を印加してもその一部しか磁化に寄与しない。

反磁界の発生は磁性体の形状（形状長さの相対的な関係）に依存するものであるが、図２２にその一例を示す。図２２は、マスター担体の半径方向に２、円周方向に０．５、深さ方向に０．５の長さの比で決まる形状（長さの単位は問わない）のブロックがあるときに、深さ方向に磁界を印加したときの磁界と磁化の関係を示すものである。

保磁力Ｈc＝４０００Ｏeのスレーブ媒体への転写を例にとると、図２２のグラフから磁界Ｈa＝５０００Ｏeを印加した場合のマスター磁性層（ここではＦｅ７Ｃｏ３）の磁化は約９５０ｅｍｕ／ｃｃとなる。Ｆｅ７Ｃｏ３の飽和磁化Ｍsは１９００ｅｍｕ／ｃｃであるため、Ｆｅ７Ｃｏ３の材料の能力（飽和磁化Ｍs＝１９００ｅｍｕ／ｃｃ）の約半分程度しか磁化していないことになる。これは外部磁界によって磁性体が磁化することで逆方向に磁界ができることにより、磁化されにくくなる現象（反磁界）によるものである。つまり、図２２の例によれば、５０００Ｏeの印加磁界をかけても、マスター磁性層は９５０ｅｍｕ／ｃｃ程度しか磁化しないため、スレーブ媒体の保磁力Ｈｃが高いと、初期磁化工程による磁化が反転しない。

転写磁界Ｈaを大きくしていくと、スレーブ媒体に接した箇所（マスター凸部）の磁化の量は増すが、マスター担体の凹部（スレーブ媒体の初期磁化を維持すべき部分）に磁界が多く漏れ出すために、初期磁化の値が大きく減少し、転写信号のＳ／Ｎが劣化するという問題がある。したがって、バランスをとる観点から従来の磁気転写ではスレーブ媒体の保磁力Ｈc 近くの磁界を印加し、凸部と凹部の磁化差が最大になるように設定しているが、この場合も反磁界のために相当量の磁界が凹部分に流れて、その部分の初期化磁化を劣化させている。

また、垂直磁気転写では、マスター凹部（磁性層の接触が無いビット間）の磁界を凸部に移動させることで、磁気転写を生じさせているが、高密度記録になり、ビット間が短くなると、利用できる磁界が少なくなる一方、スペーシングロスは短ビットほど大きくなるために、従来の磁性層では短ビットによる磁気転写の要請を満たすことができない。

その一方で、特許文献２では、垂直記録の場合のマスター磁性層として、垂直方向の磁気異方性を有する垂直磁化膜が好ましい旨の記述があるが（特許文献２の段落［００３７］）、必要とされる物性値などの開示はない。垂直磁気異方性膜は、磁気記録媒体の開発に付随して多くの研究がなされているものの、これらの研究は磁気記録用の垂直磁化膜に関するものであり、マスター担体に用いる磁性膜に関するものではない。垂直磁気記録媒体用の磁性膜として要求される物性と、マスター磁性層として要求される物性とは大きく異なり、従来研究されている磁気記録媒体用の垂直磁化膜をそのままマスター磁性層に適用しても良好な転写特性は得られない。

図２３に代表的な垂直磁気記録媒体のＭ−Ｈカーブ（ヒステリシス曲線）を示す。図２３では第１象限と第４象限のみを示す。図２３において、横軸は外部印加磁界であり、縦軸は飽和磁化Ｍsで規格化した磁化である。図示の垂直磁気記録媒体の飽和磁化Ｍsは約４００ｅｍｕ／ｃｃと低く、保磁力Ｈcは５０００Ｏeと高い。また、角型比ＳＱ（＝Ｍr／Ｍs）＝１である。このような特性が要請される理由は概ね次のとおりである。すなわち、垂直磁気記録媒体用の磁性膜は磁気ヘッドからの磁界で記録し、磁界を取り去った状態で記録が残る必要がある。このために角型比ＳＱ＝１が必要である。また、高密度記録には遷移領域の直線性をよくするために高保磁力Ｈcが必要である。一方、高い飽和磁化Ｍsは望ましいが、実際には低いＭsの材料が使用されている。これは、再生ヘッド（ＭＲヘッド）の高感度化にともない必ずしも必要ではなくなったことと、高Ｍsで、磁化単位間の相互作用が小さく、ＳＱ＝１の材料／作成方法が見出せないためである。

図２３のようなＭ−Ｈカーブの磁性層をマスター担体の磁性層に適用することを実験的に試みたが、転写パターンはシャープに写せなかった。これは飽和磁化Ｍsが低く、転写磁界が不足したこと、及び保磁力Ｈcが高く、角型比ＳＱ＝１のために、印加磁界を減少させた後にもマスターに磁化が残り、これからの磁界がスレーブ媒体を一部磁化したためと推定される。

上記のように磁気記録媒体で要求される垂直磁化膜をマスター担体の磁性層として用いると良い特性が得られないことが判明した。

特許文献３は、垂直磁気異方性の永久磁化膜を凹部に埋め込んだマスター担体の構成を提案しているが、同文３献に記載の技術内容では短ビットの転写を実現できない。その理由として、第１に、特許文献３には、いかなる特性の垂直磁気異方性膜が効果的であるかという観点の記述がない。磁気特性としては、飽和磁化Ｂsat≧約０．５Ｔ、透磁率μ≧約５という条件が記載されているものの（特許文献３のコラム４、第58行〜60行）、Ｂsat≧約０．５Ｔという条件だけでは、反磁界により十分なよい転写ができないことは既に述べたとおりである。また、マスター担体についてμが大きいほうが好ましいが、μ≧100であれば十分なことは既に知られており、特段に新しい条件を提示するものではない。

第２に、特許文献３において、磁性膜の材料はＮｉ、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＳｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＶから選ぶとの記載があるが、これらの材料では後述する本発明の特性を満たすことは出来ず、良好な転写特性は得られなかった。

第３に、特許文献３に記載の構成は、図２４に示すように、マスター担体３００の凹部に磁性層３０４を埋め込んだ形態を有し、マスター担体３００の転写面はスレーブに対し平面である。このような平坦なマスターと平坦なスレーブを大面積にわたり密着させることは困難な技術である。特に、短ビットになるとスペーシングロスの影響が大きくなるため、接触面積が大きくなる埋め込み方法は適切ではない。

更に、密着後にマスターとスレーブを剥がす必要があるが、接触面積が増すため（凹凸タイプに比べて、接触面積が約２倍に増加するため）粘着力が増すこと、及び磁気的結合も正負すべてもビットがマスターと結合する力も約２倍高まるため、引き剥がしが困難となり、量産適正に劣ることになる。

第４に、転写後にスレーブとマスターを剥がす際に、ディスク半径方向の移動も避けられないため、永久磁化膜の場合、マスターからの磁界によりスレーブが変調を受け、Ｓ／Ｎが劣化するという問題もある。

また、特許文献１に記載の技術も以下の理由により、短ビットの転写には適さない。すなわち、特許文献１は、マスター担体の磁性層として、２層の垂直強磁性体膜を用い、磁性ビット間の磁束の向きを逆にして転写パターンの広がりを防止する技術である。しかし、実際にこの技術を実現できる材料は飽和磁化Ｍsの低いものしか知られておらず、同文献１の開示例でもＴｂＦｅＣｏのＭsは４０ｅｍｕ／ｃｃ、ＴｂＦｅのＭsは３００ｅｍｕ／ｃｃと極めて小さい。したがって、高密度媒体で要請される保磁力Ｈc≧４０００Ｏeに適用するには不十分である。

更に、特許文献１に記載のマスター担体は、磁性層として異なった材料を２層必要なことから、製造工程が複雑である。その上、特許文献３の埋め込み型のマスター担体（図２２）と同様に、特許文献１も転写部分全体が平坦となっているため、平坦なマスター担体と平坦なスレーブ媒体を短ビットの記録が可能なレベルまで、スレーブ全体にわたり密着させることも難しい技術であることは前述のとおりである。更に、特許文献３と同様、マスター担体とスレーブ媒体の引き剥がしが困難であり、量産適正に劣る。

上記のように、従来提案されている技術では、短ビットの磁気転写の実現は困難である。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、高密度媒体に短ビットの転写が可能な高い磁界が発生できるマスター担体を提供することを目的とし、シンプルな工程でマスター担体を作成でき、スレーブとの密着及び剥離が容易な形態のマスター担体を提供することを目的とする。また、かかるマスター担体を用いた磁気転写方法及びこれにより作成された磁気記録媒体を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明に係る磁気転写用マスター担体は、磁気記録媒体へ磁気情報を転写する際に前記磁気記録媒体に接触させる磁気転写用マスター担体であって、転写用磁気情報に対応した磁性層が形成された転写部と、前記磁性層を有する転写部に対して相対的に低い凹形状を成す非転写部と、を備え、前記磁性層は、垂直磁気異方性を有し、残留磁化Ｍrが５００ｅｍｕ／ｃｃ以下、かつ飽和磁化Ｍsが９００ｅｍｕ／ｃｃ以上であることを特徴とする。

前記磁性層の磁性材料として、例えば、ＣｏＰｔを用いることができ、その中でもＣｏ４Ｐｔ１(ａｔ％)が更に好ましい。

また、本発明の磁気転写用マスター担体において、前記磁性層の下に下地層が設けられ、該下地層はＣｏＣｒ、Ｒｕ、Ｐｔのいずれか、もしくはいずれかを組み合わせたものであることを特徴とする態様がある。

更に、本発明の他の態様として、磁気転写用マスター媒体上の前記転写部の磁性層が他の部分よりも凸となっている（すなわち、相対的に高くなっている）ことを特徴とする磁気転写用マスター担体を提供する。

また、本発明は上記した本発明による磁気転写用マスター担体を用いた磁気転写方法を提供する。すなわち、本発明に係る磁気転写方法は、保磁力Ｈｃが４０００Ｏe以上である垂直磁気記録媒体を用い、前記垂直方向に初期磁化させる初期磁化工程と、前記初期磁化工程後の前記垂直磁気記録媒体に対し、本発明による磁気転写用マスター担体を密着させる密着工程と、前記垂直磁気記録媒体と前記磁気転写用マスター担体とを密着させた状態で前記初期磁化と逆方向の垂直方向磁界を印加し、前記垂直磁気記録媒体に磁気情報を転写する転写工程と、を備えることを特徴とする。

本発明による磁気転写マスター担体を用いることにより、又は本発明の磁気転写方法を用いることにより、サーボ信号等の情報が記録された垂直磁気記録媒体を製造することが可能である。

本発明の磁気転写用マスター担体によれば、転写部と非転写部の高さの違いにより、転写時において転写部に高い密着性を確保することができるとともに、転写後に当該マスター担体と磁気記録媒体（スレーブ媒体）とを容易に剥がすことができる。また、本発明の磁気転写用マスター担体は、飽和磁化Ｍsが大きいため、高密度高保磁力Ｈcの磁気記録媒体に対して十分な記録が可能な転写磁界を与えることができるとともに、残留磁化Ｍrが小さいため、転写後に当該マスター担体を剥離する際に残留磁界による転写信号の劣化（ノイズの発生）を抑えることができる。

このように、本発明によれば高密度で高性能の（Ｓ／Ｎの良い）転写を実現できる。更に、本発明の磁気転写用マスター担体の構造は、特許文献１の構成と比較して単純であり、容易に製造することができる。

以下、添付図面にしたがって本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

初めに、図１を用いて垂直磁気記録の磁気転写技術を概説する。図１は垂直磁気記録の磁気転写方法の工程を示す概要図である。同図において、符号１０は被転写用の磁気ディスクとしてのスレーブディスク（「垂直磁気記録媒体」に相当）、符号２０はマスター担体としてのマスターディスクを表す。

まず、図１（ａ）に示すように、スレーブディスク１０に垂直方向の直流磁界（Ｈｉ）をかけて初期磁化を行い（初期磁化工程）、その後、図１（ｂ）のように、マスターディスク２０とスレーブディスク１０を密着させ（密着工程）、両ディスク１０，２０を密着させた状態で、図１（ｃ）のように、初期磁化の際とは逆方向の磁界（Ｈｄ）を印加することにより磁気転写を行う（転写工程）。

〔転写用磁気ディスク（スレーブディスク）の説明〕
本例で用いるスレーブディスク１０は、円盤状の基板の表面の片面或いは、両面に垂直磁化膜からなる磁性層が形成されたものであり、具体的には、高密度ハードディスク等が挙げられる。

図２にスレーブディスク１０の断面模式図を示す。図２に示すように、スレーブディスク１０は、ガラスなど非磁性の基板１２上に、軟磁性層（軟磁性下地層；ＳＵＬ）１３、非磁性層（中間層）１４、磁性層（垂直磁気記録層）１６が順次積層形成された構造からなり、磁性層１６の上は更に保護層１８と潤滑層１９とで覆われている。なお、ここでは、基板１２の片面に磁性層１６を形成した例を示すが、基板１２の表裏両面に磁性層を形成する態様も可能である。

円盤状の基板１２は、ガラスやＡｌ（アルミニウム）等の非磁性材料から構成されており、この基板１２上に軟磁性層１３を形成した後、非磁性層１４と、磁性層１６を形成する。

軟磁性層１３は、磁性層１６の垂直磁化状態を安定させ、記録再生時の感度を向上させるために有益である。軟磁性層１３に用いられる材料は、ＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＺｒＮ、ＦｅＳｉ合金、ＦｅＡｌ合金、パーマロイなどＦｅＮｉ合金、パーメンジュールなどのＦｅＣｏ合金等の軟磁性材料が好ましい。この軟磁性層１３は、ディスクの中心から外側に向かって半径方向に（放射状に）磁気異方性が付けられている。

軟磁性層１３の厚さは、５０ｎｍ〜２０００ｎｍであることが好ましく、８０ｎｍ〜４００ｎｍであることが更に好ましい。

非磁性層１４は、後に形成する磁性層１６の垂直方向の磁気異方性を大きくする等の理由により設けられる。非磁性層１４に用いられる材料は、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、ＣｒＴｉ、ＣｏＣｒ、ＣｒＴａ、ＣｒＭｏ、ＮｉＡｌ、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｔａ、Ｐｔ等が好ましい。非磁性層１４は、スパッタリング法により上記材料を成膜することにより形成される。非磁性層１４の厚さは、１０ｎｍ〜１５０ｎｍであることが好ましく、２０ｎｍ〜８０ｎｍであることが更に好ましい。

磁性層１６は、垂直磁化膜（磁性膜内の磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向したもの）により形成されており、この磁性層１６に情報が記録される。磁性層１６に用いられる材料は、Ｃｏ（コバルト）、Ｃｏ合金（ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒＮｂＴａ、ＣｏＣｒＢ、ＣｏＮｉ等）、Ｃｏ合金-ＳｉＯ_２、Ｃｏ合金-ＴｉＯ_２、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＰｔ、ＦｅＣｏＮｉ等）等が好ましい。これらの材料は、磁束密度が大きく、成膜条件や組成を調整することにより垂直の磁気異方性を有している。磁性層１６は、スパッタリング法により上記材料を成膜することにより形成される。磁性層１６の厚さは、１０ｎｍ〜５００ｎｍであることが好ましく、２０ｎｍ〜２００ｎｍであることが更に好ましい。

本実施の形態では、スレーブディスク１０の基板１２として、外形６５ｍｍの円盤状のガラス基板を用い、スパッタリング装置のチャンバー内にガラス基板を設置し、１．３３×１０^−５Ｐａ（１．０×１０^−７Ｔｏｒｒ）まで減圧した後、チャンバー内にＡｒ（アルゴン）ガスを導入し、チャンバー内にあるＣｏＺｒＮｂターゲットを用い、同じくチャンバー内の基板の温度を室温として、８０ｎｍ厚のＳＵＬ第１層をスパッタリング成膜する。次にその上に、チャンバー内にあるＲｕターゲットを用いて０.８ｎｍのＲｕ層をスパッタリング成膜する。さらにその上に、ＣｏＺｒＮｂターゲットを用い、８０ｎｍ厚のＳＵＬ第２層をスパッタリング成膜する。こうしてスパッタ成膜されたＳＵＬを、半径方向に５０Ｏｅ以上の磁場を印加した状態で室温まで昇温し室温に冷却する。

次に、Ｒｕターゲットを用い、基板温度が室温の条件の下で放電させることによりスパッタリング成膜をおこなう。これによりＣｒＴｉからなる非磁性層１４を６０ｎｍ成膜する。

この後、上記と同様にＡｒガスを導入し、同じチャンバー内にあるＣｏＣｒＰｔターゲットを用い、同じく基板温度が室温の条件の下で放電させることによりスパッタリング成膜をおこなう。これによりＣｏＣｒＰｔ-ＳｉＯ_２からなるグラニュラー構造の磁性層１６を２５ｎｍ成膜する。

以上のプロセスにより、ガラス基板に、軟磁性層、非磁性層と磁性層が成膜された転写用磁気ディスク（スレーブディスク）１０を作製した。

〔スレーブディスクの初期磁化〕
次に、形成したスレーブディスク１０の初期磁化を行う。図１（ａ）で説明したとおり、スレーブディスク１０の初期磁化（直流磁化）は、スレーブディスク１０の表面に対し垂直に直流磁界を印加することができる装置（不図示の磁界印加手段）により初期化磁界Ｈｉを発生させることにより行う。具体的には、初期化磁界Ｈｉとしてスレーブディスク１０の保磁力Ｈｃ以上の強度の磁界を発生させることにより行う。この初期磁化工程により、図３に示すように、スレーブディスク１０の磁性層１６について、ディスク面と垂直な一方向に初期磁化Ｐｉさせる。なお、この初期磁化工程は、スレーブディスク１０を磁界印加手段に対し相対的に回転させることにより行ってもよい。

〔マスターディスクの形態〕
次に、マスター担体であるマスターディスク２０について説明する。図４にマスターディスク２０の形態例を示す。マスターディスク２０の形状としては、図４（ａ）に示すように、基材２０２の凹凸表面に磁性層２０４を形成した形態、或いは、図４（ｂ）のように、平坦な基材２１２の表面において転写信号に対応するビット部（初期磁化を反転させる部分であり、「転写部」に相当）のみに磁性層２１４を形成した形態が好ましい。

図４（ａ）の形態は、基材２０２の凸部２０６上面に形成される磁性層２０４が転写信号に対応するビット部（初期磁化を反転させる部分）となる。なお、図４（ａ）は基材２０２の凹部２０７（「非転写部」に相当）にも磁性層２０８が形成されているが、凹部２０７については磁性層２０８を省略してもよい。製造の容易性を考慮すると、凸部２０６のみに選択的に磁性層２０４を設ける構成よりも、図４（ａ）のように凸部２０６及び凹部２０７の表面に磁性層２０４、２０８を設ける構成の方がより簡便である。

本明細書において「ビットが短い」或いは「短ビット」という用語は、図４（ａ）の例では凸部２０６の磁性層２０４の幅が短いこと、図４（ｂ）の例では磁性層２１４の幅が小さいことを表している。

図４（ａ）、（ｂ）の何れ形態も、転写信号に相当する部分（ビット部）の磁性層２０４、２１４が設けられた場所がマスターディスク２０内で最も高い位置（ただし、保護層や潤滑層等を除く）になっており、ビット部以外の場所は、ビット部の磁性層２０４、２１４よりも相対的に低くなっている。つまり、マスターディスク２０は、ビット部の磁性層２０４、２１４を最上層とする形状であり（ただし、磁性層２０４、２１４の上に更に保護層や潤滑層が設けられる場合がある）、非ビット部が相対的に低い凹部を成すことで、ディスク面が凹凸表面を有するものとなっている。

以下の説明では、図４（ａ）の形態を採用した例を中心に説明するが、図４（ｂ）の形態についても同様に適用できる。

〔マスターディスクの磁性層〕
マスターディスク２０の磁性膜２０４として望ましい磁気特性を［表１］に示す。同表では、比較のために、スレーブディスク１０の記録層に用いられる垂直磁気記録膜の特性を対比させて記載した。

以下、マスター担体の磁性層として[表１]の条件が適切であることを説明する。

［垂直磁気異方性膜と等方性膜の比較］
図５は、印加磁界とマスター磁性層の磁化の関係を示したグラフである。ここでは、垂直異方性膜として、飽和磁化Ｍs１３００ｅｍｕ／ｃｃ、飽和に必要な磁界４０００Ｏeの特性を有する磁性膜を用い、印加磁界に対する磁化を等方磁気特性の磁性膜（等方性膜）の場合と比較した。磁性膜の形状は、図２２で説明した例と同一形状とした。

図５が示すとおり、等方性膜は４０００Ｏeかけたときの磁化が８００ｅｍｕ／ｃｃに満たないが、垂直異方性膜の場合は同じ４０００Ｏeをかけたときに１３００ｅｍｕ／ｃｃ（飽和磁化）となる。垂直異方性膜は、垂直磁気異方性のために印加磁界が有効に磁性層を磁化させていることがわかる。なお、飽和磁化Ｍsが１３００ｅｍｕ／ｃｃより大きいものであれば、図５の点線で示した延長線上に沿って磁化していく。

図６は凸部の磁界と凹部の磁界の差に注目した計算結果である。すなわち、図６は垂直異方性膜を凹凸マスター（図４(ａ)に示す形態のマスター担体）上に１００ｎｍ設け、ビット長１００ｎｍ、半径方向の長さ１００ｎｍとした場合のマスターから１０ｎｍ位置での転写時に発生する磁界の計算結果であり、等方性膜の計算結果と比較して示した。

図６の横軸は飽和磁化Ｍsを示し、縦軸は転写時に凸部と凹部に発生する磁界の差（ΔＨ）である。良好な転写を実現するためには、マスター担体の凹部はスレーブ媒体の初期磁化を反転させないために小さい方がよく、凸部の磁界は大きいほうが好ましい。

図６に示されているように、等方性膜は凹部に磁界が漏れ出すため、飽和磁化を大きくしても磁界差ΔＨをある一定以上大きくすることができない。これに対し、垂直異方性膜は垂直磁気異方性のために、飽和磁化を大きくすれば、それだけ磁界差ΔＨを大きくできる。図６によれば、飽和磁化が８００ｅｍｕ／ｃｃを超える領域で垂直異方性膜を用いる効果が大きいことが明瞭にわかる。望ましくは飽和磁化Ｍsが９００ｅｍｕ／ｃｃ以上とする。

この効果は、凹部の磁界が減少することにもつながり、遷移領域での磁界分布がシャープになる（凸部の磁界と凹部の磁界の変化が急峻になる）。

図７は１００ｎｍのビット長を有する磁性層のビットに転写磁界４０００Ｏeを印加したときの磁界の位置分布を計算したシミュレーション結果である。図７の横軸はマスターディスクの面内方向（半径方向又は周方向）の位置を示し、図８に示すように、位置の原点（ｘ＝０）は凹部の中央である。ｘ＝５０ｎｍの位置は凹凸の境界（つまり凸部と凹部の境目）であり、ｘ＝１００ｎｍが凸部の中央である。

図７の縦軸は凸部の中央位置（ｘ＝１００ｎｍ）の磁界で規格化した磁界（規格化磁界）である。図７に示したように、垂直磁気異方性膜を用いたビットは、等方性磁性膜を用いたビットと比較して、遷移領域の磁界が急峻である。例えば、ｘ＝５０ｎｍにおけるカーブの傾きを比較すると、垂直磁気異方性膜の傾きは、等方性磁性膜の傾きの約２倍であり、垂直磁気異方性膜を用いることで約２倍の急峻性を有する磁界が得られる。このようなシャープな磁界分布の磁界を転写時にスレーブディスク１０に印加することが可能になるため、スレーブディスク１０への信号の記録もシャープになる。

［残留磁化Ｍrについて］
マスター磁性層の残留磁化Ｍrは小さい値であることが望ましい。残留磁化Ｍrがある値以上大きいと、転写磁界の印加を解除した後もマスターディスクから磁界が発生するため、マスターディスク２０をスレーブディスク１０から分離する際に不要な転写が生じ、これが信号のノイズとなる。

図９、図１０はこの様子を模式的に示したものである。図９(ａ)、図１０（ａ）は、転写時の密着状態を示し、マスター凸部と接触している部分（符号１０１）のスレーブディスク１０の磁化が、凹部に対応する部分（符号１０２）の初期磁化の方向と逆向きになっていることを表している。

図９(ａ)、図１０(ａ)に示した転写工程後（転写磁界の印加を解除した後）、マスターディスク２０をスレーブディスク１０から剥がす際に、図９（ｂ）、図１０（ｂ）のように、面内方向にずれることが起こりうる。

凸部と接触していた部分以外の領域（符号１０２）のスレーブ磁化状態は、初期磁化の状態を保っていなければならないが、マスター磁性層の残留磁化Ｍrが高い場合には、転写磁界を無くした後もマスター磁性層から磁界が発生しているため、マスター剥がし時の面内方向の移動により、凹部に対応する部分１０２の一部（符号１０３）が残留磁界の影響を受け、初期磁化の状態が劣化する。

このような問題を回避する観点から、マスター磁性層の残留磁化Ｍrを５００ｅｍｕ／ｃｃ以下にすることが望ましい。以下、その理由を説明する。

図１１は、スレーブディスク１０に用いられる代表的な磁性層のＭ−Ｈカーブである（図２３と同様）。図１１における横軸は印加磁界、縦軸は飽和磁化Ｍsで規格化した磁化を示す。

図１１によれば、初期磁化の工程によって、規格化磁化＝−１に磁化されている。この状態で転写磁界Ｈaをかけると、マスター凸部の上は磁界が増大し、図１１の太矢印に沿って状態が移動する。図２３で説明したとおり、理想的にはΔＭr／Ｍsが「２」となるが、５０ｎｍのビット長ではΔＭr／Ｍsは０．８程度である。

図１２は、垂直磁気異方性の磁性層を有するマスターディスク２０において転写後に印加磁界を０にしたときのマスター上での磁界（残留磁化によるもの）を示している。図１２では、残留磁化Ｍr＝１０００ｅｍｕ／ｃｃの垂直磁気異方性膜によるものと、残留磁化Ｍr＝５００ｅｍｕ／ｃｃの垂直磁気異方性膜によるものを示した。

図１２の横軸はマスター表面からの距離、縦軸は発生磁界を表す。図１２では、転写磁界を取り去ったときに、マスター磁性層にどれだけの磁界が残っているかを示している。マスター表面から距離が離れるにつれて磁界は減衰する傾向にある。マスター表面からの距離が１０ｎｍの位置での発生磁界に注目すると、残留磁化Ｍr＝１０００ｅｍｕ／ｃｃ（ＳＱ＝１）の垂直異方性膜のマスターからの発生磁界は約３．５ｋＯeであるのに対し、残留磁化Ｍr＝５００ｅｍｕ／ｃｃ（ＳＱ＝０．５）の垂直異方性膜のマスターからの発生磁界は約２ｋＯeである。

このような残留磁界が転写後のスレーブディスクに与える影響について検討する。図１１に示したＭ−Ｈカーブの特性を持つ磁性層のスレーブディスクにおいて、初期磁化工程並びに転写工程により、スレーブ磁性層の磁化がフルに（磁性層の能力を最大限活用して）記録されていたとすると、マスター磁性層（ビット部）と接触していないスレーブの領域（マスター凹部に対応する部分、以下「非転写部」という）は、図１１において初期磁化の状態が維持され、当該非転写部のΔＭr／Ｍsは「−１」である。

磁気転写工程の後、転写磁界を０にしてからマスターディスク２０をスレーブディスク１０から剥がす際に、面内方向に数十ｎｍ動いたと想定すると、残留磁化Ｍr＝１０００ｅｍｕ／ｃｃ（ＳＱ＝１）の垂直異方性膜のマスターの場合、凸部から発生する約３．５ｋＯeの磁界により、図１１のＭ−Ｈカーブからスレーブの初期磁化の値が「−１」から「−０．５」となり、５０％も劣化することになる。なお、当初からスレーブ磁性層の能力をフルに活用した記録がなされておらず、初期磁化が「−１」から既に減少していた場合には、その劣化の影響はさらに大きくなる。

その一方、残留磁化Ｍr＝５００ｅｍｕ／ｃｃ（ＳＱ＝０．５）の垂直異方性膜のマスターの場合、その凸部から発生する磁界は２ｋＯeよりも少なくなる（図１２）。図１１のＭ−Ｈカーブによれば、初期磁化の状態から外部磁界Ｈaが２ｋＯeを超えるあたりから磁化が上昇するため、２ｋＯeよりも低い外部磁界による磁化の変化は無視できる程度に小さい。

このため、残留磁化Ｍr＝５００ｅｍｕ／ｃｃ（ＳＱ＝０．５）の垂直異方性膜の場合、マスター剥がし時に面内方向移動があったとしても、発生磁界（２ｋＯeより小さい磁界）による影響はほとんど無く、図１１のＭ−Ｈカーブからスレーブの初期磁化の値は、転写時とほぼ同じ値であるため、磁化状態の劣化はほとんど生じない。

なお、残留磁化Ｍrが５００ｅｍｕ／ｃｃよりも小さい垂直異方性膜の場合は、図１２におけるＭr＝５００ｅｍｕ／ｃｃのグラフよりも更に下側になるため、Ｍr＝５００ｅｍｕ／ｃｃの垂直異方性膜と同様、残留磁界による影響はほとんど生じない。

実際の製造工程では、磁気転写工程後にマスターディスク２０とスレーブディスク１０を分離する際に、ディスク半径方向に１００ｎｍ程度の移動は避けがたいため、マスター磁性層の残留磁化Ｍrを５００ｅｍｕ／ｃｃ以下とするという条件は重要である。

マスター表面から１０ｎｍの位置での残留磁界の影響を評価することの妥当性は、次の理由による。すなわち、スレーブディスク１０の膜構成において（図２参照）、磁性層１６の上に保護層１８と潤滑層１９が存在する。例えば、保護層１８となるカーボン膜の厚みが約３ｎｍ、潤滑層１９の膜厚として１〜２ｎｍが想定される。その一方、マスターディスク２０についても、磁性層の上に５ｎｍ程度の保護層（カーボン膜など）を設けることが多い。

つまり、転写時におけるマスターディスク２０とスレーブディスク１０の密着状態でもマスターディスク２０の磁性層と、スレーブディスク１０の磁性層１６との間には保護層等の非磁性膜が介在しており、磁性層間で１０ｎｍ程度の距離がある。実際にはそれ以上の距離の場合もあるが、磁性層間の距離が離れるほど磁界は弱くなるため、１０ｎｍのスペーシング位置を検討すれば十分である。

［異方性定数Ｋuについて］
異方性定数Ｋu（ｅｒｇ／ｃｍ^３）に関して、垂直磁気記録媒体は、磁化による記録が残るためにＫuＶ/（kＴ）の値が６０以上必要であると考えられている。ここで、Ｖは磁化反転体積（ｃｍ^３）、ｋはボルツマン定数（１．３８×１０^−１６ｅｒｇ／ｄｅｇ）、Ｔは温度である。

高密度化に伴い磁化反転体積Ｖが小さくなるため、垂直磁気記録媒体の場合は異方性定数Ｋuの大きい材料が不可欠である。

これに対し、マスター磁性層については、情報の記録が磁性層のパターン形状で決まり、転写時（記録用の磁界印加時）だけ磁気パターンが発生し、転写後（記録用の磁界印加を解除したとき）は磁気パターンがむしろ消えることが望ましい。

したがってマスター磁性層の異方性定数Ｋuは小さくてよい。この点も垂直磁気記録媒体用の磁性材料と、マスター担体用の磁性材料とで大きく異なる。

［逆磁区核形成磁界Ｈnについて］
マスター磁性層の逆磁区核形成磁界Ｈnは、印加磁界以下になることがマスター磁性層の飽和磁化Ｍsを有効に活用できるために好ましい。印加磁界は通常、スレーブディスク１０の磁性層の保磁力Ｈcを越えないために、マスター磁性層のＨnはスレーブ磁性層のＨc以下（マスター磁性層Ｈn≦スレーブ磁性層Ｈc）とする。

［保磁力Ｈcについて］
マスター磁性層の保磁力Ｈcが大きすぎると印加磁界でマスター磁性層が磁化しない。また、転写後に磁気的に転写できない。大きな転写磁界印加は、凹部に磁界を発生するという悪影響を有する。したがって、マスター磁性層の保磁力Ｈcについて、好ましくは２０００Ｏe以下、更に好ましくは５００Ｏe以下とする。

上述のとおり、表１に示した磁気特性を満たすマスター用垂直磁化膜を用いたマスターディスク２０によれば、（１）スレーブディスク１０と接触する凸部(転写部)の転写磁界が増すと共に、(２)反磁界が無いために凹部（非転写部)の磁界が減少すること、このため、(３)遷移領域での磁界分布がシャープになること、更に、(４)転写後にマスターディスク２０の残留磁化による転写が生じないため、４重の意味でＳ／Ｎの良い転写が可能になるというメリットを有する。

［材料の例について］
[表１]にまとめた磁気特性を満たすマスター磁性層の材料としては、例えば、ＣｏＰｔが好ましく、表１には更に好ましいＣｏ４Ｐｔ１（ａｔ％）の例を記す。

図１３にＣｏ４Ｐｔ１（ａｔ％）のＭ−Ｈカーブ(第１象限のみ)を示す。この材料は、飽和磁化Ｍs＝１３００ｅｍｕ／ｃｃ、残留磁化Ｍr＝１７０ｅｍｕ／ｃｃ、保磁力Ｈc＝６００Ｏeである。

もちろん、本発明の実施に際しては、この材料に限定されず、上述した必要な物性値が満たされる材料であれば他の材料でもよい。

また、マスターディスク２０における磁性層の下に下地層が存在してもよい。この下地層の材料としては、例えば、Ｐｔ、Ｒｕ、ＣｏＣｒが好ましく、更に好ましくはＣｒ２５ａｔ％以上ＣｏＣｒ、Ｐｔ、Ｒｕが好ましい。また、これらの材料はそれぞれいずれかを用いても、複数組み合わせても良い。下地層の厚みは０．５〜３０ｎｍ、更には１〜１０ｎｍが好ましい。

［マスターディスクの表面形状について］
図２２で説明したとおり、いわゆる埋め込み型マスターは、スレーブと接触する表面が平坦のために密着が不十分になりやすい欠点を有する。このためマスターディスク２０の形状は、図４で説明したように、転写部（転写でスレーブの磁化を反転させる部分）の磁性層２０４，２１４に対して、非転写部が相対的に低い凹部となる形状が好ましい。

このような凹凸型のマスター担体における磁性層として、従来の等方性磁性膜を用いた場合は、ビットのアスペクト比（down trackの方向のサイズと深さのサイズの比）を大きくとる必要がある。これは反磁界のために転写時の印加磁界をできるだけ有効に凸部に集中させるためである。

しかし、アスペクト比を大きくとると、凹凸型マスター担体の作成時、例えば原版からマスターを引き剥がす時や、複製時に凸部が折れることが生じ、不良品となる。アスペクト比が１を超えるとこの不良率は急増する。

これに対し、本発明による垂直磁気異方性を有する磁性膜を設けた場合は、反磁界を気にすることがないために、アスペクト比は小さくても可能であるため、生産得率は格段に向上する。

また、本発明によるマスターディスク２０は、埋め込み型マスター（図２４）よりも接触面積が少ないために、転写後にマスターとスレーブを離す際、容易にかつ短時間に離すことが可能性であり、生産性に富む。

この効果を更に進めるためには、転写信号以外の部分は凹であることが好ましい。サーボ信号を転写の場合、data領域は凹となる。凹領域が広すぎてマスタースレーブを重ねたときにマスターの凹部分が変形しスレーブ部分と重なる場合があるが、それを防ぐために広い凹部には若干の凸部を形成すると良い。

〔マスターディスク２０の製造方法〕
次に、マスターディスク２０の製造方法の例について図１４に基づき説明する。先ず、図１４（ａ）に示すように、表面が平滑なシリコンウエハーである原板（Ｓｉ基板）３０を用意し、この原板３０の上に、電子線レジスト液をスピンコート法等により塗布して、レジスト層３２を形成し（図１４（ｂ））、ベーキング処理（プレベーク）を行う。

次いで、高精度な回転ステージ又はＸ−Ｙステージを備えた不図示の電子ビーム露光装置のステージ上に原板３０をセットし、原板３０を回転させながら、サーボ信号に対応して変調した電子ビームを照射し、レジスト層３２の略全面に所定のパターン３３、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描画露光（電子線描画）する（図１４（ｃ））。

次いで、図１４（ｄ）に示すように、レジスト層３２を現像処理し、露光（描画）部分を除去して、残ったレジスト層３２による所望厚さの被覆層を形成する。この被覆層が次工程（エッチング工程）のマスクとなる。なお、基板３０上に塗布されるレジストはポジ型、ネガ型のどちらでも使用可能であるが、ポジ型とネガ型では、露光（描画）パターンが反転することになる。この現像処理の後には、レジスト層３２と原板３０との密着力を高めるためにベーキング処理（ポストベーク）を行う。

次いで、図１４（ｅ）に示すように、レジスト層３２の開口部３４より原板３０を表面より所定深さだけ除去（エッチング）する。このエッチングにおいては、アンダーカット（サイドエッチ）を最小にすべく、異方性のエッチングが望ましい。このような、異方性のエッチングとしては、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ；Reactive Ion Etching）が好ましく採用できる。

次いで、図１４（ｆ）に示すように、レジスト層３２を除去する。レジスト層３２の除去方法は、乾式法としてアッシングが採用でき、湿式法として剥離液による除去法が採用できる。以上のアッシング工程により、所望の凹凸状パターンの反転型が形成された原盤３６が作製される。

次いで、図１４（ｇ）に示すように、原盤３６の表面に均一厚さに導電層３８を形成する。この導電層３８の形成方法としては、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）、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等が適用できる。このように、導電膜の層（符号３８）を１層形成すれば、次工程（電鋳工程）の金属の電着が均一に行えるという効果が得られる。導電層３８としては、Ｎｉを主成分とする膜であることが好ましい。このようなＮｉを主成分とする膜は、形成が容易であり導電膜としてふさわしい。この導電層３８の膜厚として、特に制限はないが、数十ｎｍ程度が一般的に採用できる。

次いで、図１４（ｈ）に示すように、原盤３６の表面に、電鋳により所望の厚さの金属（ここでは、Ｎｉ）による金属板４０を積層する（反転板形成工程）。この工程は、電鋳装置の電解液中に原盤３６を浸し、原盤３６を陽極とし、陰極との間に通電することにより行われるが、このときの電解液の濃度、ｐＨ、電流のかけ方等は、積層された金属板４０（すなわち、図４で説明した基材２０２に相当するマスター基板となるも）に歪みのない最適条件で実施されることが求められる。

そして、上記のようにして金属板４０の積層された原盤３６が電鋳装置の電解液から取り出され、剥離槽（図示略）内の純水に浸される。

次いで、剥離槽内において、金属板４０を原盤３６から剥離し（剥離工程）、図１４（ｉ）に示すような、原盤３６から反転した凹凸状パターンを有するマスター基板４２を得る。

次いで、図１４（ｊ）に示されるように、マスター基板４２の凹凸表面上に軟磁性膜による磁性層４８を形成する。磁性層４８の材料は、［表１］で説明した磁気特性を満たすものとする。具体的には、例えば、Ｃｏ４Ｐｔ１（ａｔ％）が挙げられる。磁性層４８の厚さは、１０ｎｍ〜３２０ｎｍの範囲が好ましく、特に、２０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲が好ましく、更に好ましくは４０〜１００ｎｍである。磁性層４８は、上記材料のターゲットを用いスパッタリングにより形成される。

その後、マスター基板４２の内径及び外径を、所定のサイズに打抜き加工する。以上のプロセスにより、図１４（ｊ）に示すように、磁性層４８（図４における磁性層２０４に相当）が設けられた凹凸パターンを有するマスターディスク２０が作製される。このように形成されたマスターディスク２０上の凹凸パターンは、凸領域（ランド部）のトラック方向（周方向）の幅Ｌａに対する凹領域（スペース部）のトラック方向（周方向）の幅Ｓaの比（Ｓａ／Ｌａ）が、１．３〜１．９倍、好ましくは、１．４５〜１．７５倍となるように作製されている。

図１５はマスターディスク２０の上面図である。同図に示されるように、マスターディスク２０の表面には、凹凸パターンからなるサーボパターン５２が形成される。また、図には示さないが、マスターディスク２０表面の磁性層４８（図１４（ｊ）参照）の上にダイヤモンドライクカーボン等の保護膜や、更に、保護膜上に潤滑剤層を設けてもよい。

マスターディスク２０は、スレーブディスク１０と密着させるが、密着させた際に磁性層４８が傷つきやすく、マスターディスク２０として使用できなくなってしまうことを防止するためである。また、潤滑剤層は、スレーブディスク１０との接触の際に生じる摩擦による傷の発生などを防止し、耐久性を向上させる効果がある。

具体的に、保護膜として、厚さが２〜３０ｎｍのカーボン膜を形成し、更にその上に潤滑剤層を形成した構成が好ましい。また、磁性層４８と、保護膜との密着性を強化するため、磁性層４８上にＳｉ等の密着強化層を形成し、その後に保護膜を形成してもよい。

〔磁気転写における密着工程〕
次に、上記工程により作製したマスターディスク２０と、初期磁化工程後のスレーブディスク１０とを図１（ｂ）のように重ね合わせて両者を密着させる工程（密着工程）を行う。

図１（ｂ）に示すように密着工程では、マスターディスク２０の突起状パターン（凹凸パターン）の形成されている面と、スレーブディスク１０の磁性層１６の形成されている面とを所定の押圧力で密着させる。

スレーブディスク１０には、マスターディスク２０に密着させる前に、グライドヘッド、研磨体等により、表面の微少突起又は付着塵埃を除去するクリーニング処理（バーニッシング等）が必要に応じて施される。

なお、密着工程は、図１（ｂ）に示すように、スレーブディスク１０の片面のみにマスターディスク２０を密着させる場合と、両面に磁性層が形成された転写用磁気ディスクについて、両面からマスターディスクを密着させる場合とがある。後者の場合では、両面を同時転写することができる利点がある。

〔磁気転写工程〕
次に、図１（ｃ）に基づき磁気転写工程を説明する。

上記密着工程によりスレーブディスク１０とマスターディスク２０とを密着させたものについて、不図示の磁界印加手段により初期化磁界Ｈｉの向きと反対方向に記録用磁界Ｈｄを発生させる。記録用磁界Ｈｄを発生させることにより生じた磁束がスレーブディスク１０とマスターディスク２０に進入することにより磁気転写が行われる。

本実施の形態では、記録用磁界Ｈｄの大きさは、スレーブディスク１０の磁性層１６を構成する磁性材料のＨｃと略同じ値である。

磁気転写は、スレーブディスク１０及びマスターディスク２０を密着させたものを不図示の回転手段により回転させつつ、磁界印加手段によって記録用磁界Ｈｄを印加し、マスターディスク２０に記録されている突起状のパターンからなる情報をスレーブディスク１０の磁性層１６に磁気転写する。なお、この構成以外にも、磁界印加手段を回転させる機構を設け、スレーブディスク１０及びマスターディスク２０に対し、相対的に回転させる手法であってもよい。

磁気転写工程における、スレーブディスク１０とマスターディスク２０の断面の様子を図１６に示す。同図に示すように、凹凸パターンを有するマスターディスク２０をスレーブディスク１０が密着させた状態で、記録用磁界Ｈｄを印加すると、磁束Ｇは、マスターディスク２０の凸領域とスレーブディスク１０が接触している領域では強く、記録用磁界Ｈｄにより、マスターディスク２０の磁性層４８の磁化向きが記録用磁界Ｈｄの方向に揃い、スレーブディスク１０の磁性層１６に磁気情報が転写される。一方、マスターディスク２０の凹領域は、記録用磁界Ｈｄの印加によって生じる磁束Ｇが凸領域に比べて弱く、スレーブディスク１０の磁性層１６の磁化向きが変わることはなく、初期磁化の状態を保ったままである。

図１７は、磁気転写に用いられる磁気転写装置について詳細に示したものである。磁気転写装置は、コア６２にコイル６３が巻きつけられた電磁石からなる磁界印加手段６０を有するものであり、このコイル６３に電流を流すことによりギャップ６４において、密着させたマスターディスク２０とスレーブディスク１０の磁性層１６に対し垂直に磁界を発生する構造になっている。発生する磁界の向きは、コイル６３に流す電流の向きによって変えることができる。従って、この磁気転写装置によって、スレーブディスク１０の初期磁化を行うことも、磁気転写を行うことも可能である。

この磁気転写装置により初期磁化させた後、磁気転写を行う場合には、磁界印加手段６０のコイル６３に、初期磁化したときにコイル６３に流した電流の向きと逆向きの電流を流す。これにより、初期磁化の際の磁化向きとは反対の向きに記録用磁界を発生させることができる。磁気転写は、スレーブディスク１０及びマスターディスク２０を密着させたものを回転させつつ、磁界印加手段６０によって記録用磁界Ｈｄを印加し、マスターディスク２０に記録されている突起状のパターンからなる情報をスレーブディスク１０の磁性層１６に磁気転写するため、不図示の回転手段が設けられている。なお、この構成以外にも、磁界印加手段６０を回転させる機構を設け、スレーブディスク１０及びマスターディスク２０に対し、相対的に回転させる手法であってもよい。

本実施の形態では、記録用磁界Ｈｄは、本実施の形態に用いられるスレーブディスク１０の磁性層１６の保磁力Ｈｃの６０〜１２５％、好ましくは、７０〜１１５％の強度の磁界を印加することにより磁気転写を行う。

これにより、スレーブディスク１０の磁性層１６には、サーボ信号等の磁気パターンの情報が、初期磁化Ｐｉの反対向きの磁化となる記録磁化Ｐｄとして記録される（図１８参照）。

なお、本発明の実施に際して、マスターディスク２０に形成された突起状のパターンは、図１４（ｊ）で説明したポジパターンと反対のネガパターンであってもよい。この場合、初期化磁界Ｈｉの方向及び記録用磁界Ｈｄの方向を各々逆方向にすることにより、スレーブディスク１０の磁性層１６に、同様の磁化パターンを磁気転写することができるからである。また、本実施の形態では、磁界印加手段は、電磁石の場合について説明したが、同様に磁界が発生する永久磁石を用いても良い。

なお、上述した本発明の実施形態に係る方法により製造された垂直磁気記録媒体は、例えば、ハードディスク装置等の磁気記録再生装置に組み込まれて使用される。これにより、サーボ精度が高く、良好な記録再生特性の高記録密度磁気記録再生装置を得ることができる。

〔実施例〕
実験条件：本発明による垂直磁気異方性を有するマスター担体を用いて、媒体保磁力(Ｈｃ)の７０％で転写を実施し、媒体の再生波形を測定した。比較のために、従来の磁性層を用いて同条件で転写を行い、媒体の再生波形を測定した。[表２]にその測定結果を示す。

再生波形の測定評価の観点は、「波形振幅」、「波形幅のばらつき」、「欠落パルス数発生率」とし、いずれの値も従来の磁性層を有したマスター担体の測定結果で規格化した。

波形振幅は、図１９中の「Ａ」で示される量（再生信号の両振幅）である。出力値が大きいほど、良好な信号品質といえる。波形幅（時間幅）のばらつきについては、図１９に示すように、目的とする波形のゼロクロス（縦軸０と交わるとき）の時間（ｔa，ｔb，ｔc，ｔd・・・）を求める。同図から明らかなように、ｔa〜ｔb，ｔb〜ｔc，ｔc〜ｔd，・・・のそれぞれが波形の幅（１／２パルス分）になるため、それらの値から標準偏差を算出し、「波形幅のばらつき」とする。波形幅のばらつきが小さいほど、良好な信号品質といえる。

欠落パルス数発生率は、図２０中の二点鎖線で囲んだパルスのように、他のパルスと比べて振幅が５０％以下であるパルス発生率である。この値が小さいほど、良好な信号品質といえる。

スレーブディスクに転写されたサーボ信号の評価を行うための構成について以下に説明する。

スレーブディスクはスピンドルモータの軸に取り付けられ、所定の速度（回転数）で回転されるようになっている。スレーブディスクの表面に所定のフライングハイトで近接して磁気ヘッドが設けられる。この磁気ヘッドは、ポジショナにより所定の位置に移動可能となっている。この磁気ヘッドは、記録・再生を行うためのものである。

また、磁気ヘッドには、シンクロスコープ(オシロスコープ)が接続されており、磁気ヘッドからのリード信号波形がシンクロスコープのディスプレイに表示されるようになっている。このシンクロスコープには、更にスピンドルモータが接続されており、スピンドルモータの回転子が所定の回転角にあるときに出力するインデックス信号がトリガ信号として入力されるようになっている。

[表２]に示すとおり、本発明による垂直磁気異方性を有するマスター担体を用いた転写による再生信号は、「波形振幅」、「波形幅のばらつき」、「欠落パルス数発生率」の全ての項目で従来よりも良好な結果が得られた。

本発明の実施形態における磁気転写方法の工程の概要図 スレーブディスクの模式断面図 初期磁化工程後の磁性層（記録層）の磁化方向を示した模式断面図 マスターディスクの形態例を示す断面図 印加磁界と磁化の関係を示すグラフ 転写時に発生する磁界の計算結果を示すグラフ 遷移領域における磁界分布を示すグラフ 図７の横軸に示したマスター上の位置の説明図 マスターディスクをスレーブディスクから剥がす際に面内方向にずれる様子を示す説明図 マスターディスクをスレーブディスクから剥がす際に面内方向にずれる様子を示す説明図 スレーブディスクに用いられる磁性膜のＭ−Ｈ特性を示す図 マスターディスクからの距離と発生磁界の関係を示したグラフ マスター磁性層に適用されるＣｏ４Ｐｔ１（ａｔ％）のＭ−Ｈ特性を示す図 マスターディスクの製造方法を示す工程図 マスターディスクの平面図 磁気転写工程の説明図 磁気転写工程に用いる磁界印加装置の概略構成図 磁気転写工程後の磁性層の磁化方向を示した断面模式図 再生信号波形の説明図 再生信号波形の説明図 ビット長と転写に利用できる磁化差の関係を示すグラフ 印加磁界と磁化の関係を示すグラフ スレーブディスクに用いられる磁性膜のＭ−Ｈ特性を示す図 従来の埋め込み型マスター担体の形態を示す断面図

符号の説明

１０…スレーブディスク、２０…マスターディスク、１２…基板、１３…軟磁性層、１６…磁性層、６０…磁界印加手段、６２…コア、６３…コイル、８０…磁界印加装置、２０２，２１２…基材、２０４，２１４…磁性層、２０６…凸部、２０７…凹部

Claims (7)

1. 磁気記録媒体へ磁気情報を転写する際に前記磁気記録媒体に接触させる磁気転写用マスター担体であって、
   転写用磁気情報に対応した磁性層が形成された転写部と、
   前記磁性層を有する転写部に対して相対的に低い凹形状を成す非転写部と、を備え、
   前記磁性層は、垂直磁気異方性を有し、残留磁化Ｍrが５００ｅｍｕ/ｃｃ以下、かつ飽和磁化Ｍsが９００ｅｍｕ/ｃｃ以上であることを特徴とする磁気転写用マスター担体。
2. 前記磁性層は、ＣｏＰｔであることを特徴とする請求項１記載の磁気転写用マスター担体。
3. 前記磁性層は、Ｃｏ４Ｐｔ１(ａｔ％)であることを特徴とする請求項１記載の磁気転写用マスター担体。
4. 前記磁性層の下に下地層が設けられ、該下地層はＣｏＣｒ、Ｒｕ、Ｐｔのいずれか、もしくはいずれかを組み合わせたものであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の磁気転写用マスター担体。
5. 磁気転写用マスター担体上の前記転写部の磁性層が他の部分よりも凸となっていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の磁気転写用マスター担体。
6. 保磁力Ｈｃが４０００Ｏe以上である垂直磁気記録媒体を用い、前記垂直方向に初期磁化させる初期磁化工程と、
   前記初期磁化工程後の前記垂直磁気記録媒体に対し、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の磁気転写用マスター担体を密着させる密着工程と、
   前記垂直磁気記録媒体と前記磁気転写用マスター担体とを密着させた状態で前記初期磁化と逆方向の垂直方向磁界を印加し、前記垂直磁気記録媒体に磁気情報を転写する転写工程と、
   を備えることを特徴とする磁気転写方法。
7. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の磁気転写マスター担体を用いて作製された、又は請求項６記載の磁気転写方法を用いて作製された、ことを特徴とする磁気記録媒体。

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