JP2009245533A - Master carrier for magnetic transfer and magnetic recording medium - Google Patents

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秀幸 久保田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a master carrier for magnetic transfer and a magnetic recording medium for suppressing magnetization inversion on an initialization side and drastically improving transfer signal quality. <P>SOLUTION: The master carrier for the magnetic transfer has a rugged pattern formed by arraying a plurality of projections with the surface of a base material as a reference on the surface and at least a magnetic layer formed on the surface of the projections, wherein the ratio (A/B) of the protruding amount A of the magnetic layer in the projection and the thickness B of the magnetic layer in the projection satisfies 1/10 to 1/6. The protruding amount A means (the maximum width X of the magnetic layer in a direction vertical to the thickness direction of the magnetic layer in the projection)-(the maximum width Y of the projection in the direction vertical to the thickness direction of the magnetic layer in the projection). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、凸部における磁性層のせり出し量を適正化することにより、初期化側の磁化反転を抑えることができ、転写信号品位を大幅に向上させることができる磁気転写用マスター担体及び磁気記録媒体に関する。   The present invention provides a master carrier for magnetic transfer and magnetic recording that can suppress the magnetization reversal on the initialization side by optimizing the amount of protrusion of the magnetic layer at the convex portion, and can greatly improve the quality of the transfer signal. It relates to the medium.

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。   2. Description of the Related Art In recent years, magnetic recording / reproducing apparatuses tend to have a higher recording density in order to realize a small size and a large capacity, and in particular, in the field of hard disk drives (HDDs), which are typical magnetic storage devices, The progress is rapid.

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。   With such an increase in the amount of information, high-density magnetic recording capable of recording a large amount of information, high-capacity, inexpensive, and preferably capable of reading a required portion in a short time, so-called high-speed access A medium is desired. In these high-density magnetic recording media, the information recording area is composed of narrow tracks, and so-called tracking servo technology is used to reproduce signals with high S / N by accurately scanning the magnetic head in a narrow track width. It plays a big role. In order to perform this tracking servo, a sector servo system is widely adopted.

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。   The sector servo system is a servo field that is correctly arranged at a certain angle on the data surface of a magnetic recording medium such as a magnetic disk, a servo signal for track positioning, an address information signal of the track, a reproduction clock signal, etc. This servo information is recorded, and the magnetic head scans this servo field, reads the servo information, and corrects it while checking its own position.

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。   The servo information needs to be recorded on the magnetic recording medium in advance as a preformat at the time of manufacturing the magnetic recording medium, and is currently preformatted using a dedicated servo recording device. Currently used servo recording devices include a magnetic head having a head width of about 75% of the track pitch, for example, and while the magnetic head is in close proximity to the magnetic disk, the magnetic disk is rotated and ½ track is rotated. Each time a servo signal is recorded while moving from the outer periphery to the inner periphery of the magnetic disk. For this reason, it takes a long time to perform preformat recording on one magnetic disk, which is problematic in terms of production efficiency, which causes an increase in cost.

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1〜4参照)。   For this reason, as a method for accurately and efficiently performing preformatting, a method of magnetically transferring information on a master recording medium on which a pattern corresponding to servo information is formed to a magnetic recording medium has been proposed (Patent Document 1). To 4).

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。   This magnetic transfer uses a master carrier having a magnetic layer pattern corresponding to information (for example, servo information) to be transferred to a magnetic recording medium (slave medium) such as a magnetic disk for transfer, and the master carrier and the magnetic recording medium (slave) The magnetic pattern corresponding to the magnetic layer pattern of the master carrier is magnetically transferred to the magnetic recording medium by applying a recording magnetic field in close contact with the medium. In this method, recording can be performed statically without changing the relative positions of the master carrier and the magnetic recording medium, accurate preformat information can be recorded, and the time required for recording is extremely high. It has the advantage of being short.

前記特許文献4は、記録される磁化の向きが媒体面と垂直な垂直磁気記録方式の磁気転写技術を開示している。
この垂直磁気記録方式は、面内磁気記録方式に比べて、記録密度の大幅な向上が期待できるため、近時の更なる高記録密度化の要望に伴い、垂直磁気記録技術の開発が進められ、実用化に至っている。
Patent Document 4 discloses a perpendicular magnetic recording magnetic transfer technique in which the direction of magnetization to be recorded is perpendicular to the medium surface.
Since this perpendicular magnetic recording method can be expected to greatly improve the recording density compared to the in-plane magnetic recording method, the development of perpendicular magnetic recording technology has been advanced in response to the recent demand for higher recording density. It has reached practical use.

垂直磁気記録媒体への磁気転写の場合、まず、被転写体(スレーブディスク)となる垂直記録媒体にディスク面と垂直方向に直流磁界を印加し、ディスクの磁性層(記録層)を初期磁化する。この初期磁化後、転写原盤(マスターディスク)とスレーブディスクとを密着させて、初期磁化と逆方向に直流磁界を印加することにより、転写原盤表面の凹凸パターンに対応した情報がスレーブディスクに転写される。   In the case of magnetic transfer to a perpendicular magnetic recording medium, first, a DC magnetic field is applied to the perpendicular recording medium to be a transfer target (slave disk) in a direction perpendicular to the disk surface, and the magnetic layer (recording layer) of the disk is initially magnetized. . After this initial magnetization, the information corresponding to the concavo-convex pattern on the surface of the transfer master is transferred to the slave disk by bringing the transfer master (master disk) into close contact with the slave disk and applying a DC magnetic field in the direction opposite to the initial magnetization. The

ところで、凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体に垂直磁性層を形成する場合、図1に示すように凸部における磁性層のせり出し量Aが大きいと、信号品位に悪影響を及ぼし、初期化側を反転させてしまう。その結果、本来優れた磁気転写特性を示す垂直磁性層の良さが失われてしまう。このため、できる限り凸部における磁性層のせり出しを抑えることが好ましい。
しかし、最も一般的なスパッタリング方式を用いて磁性層を形成する場合、スパッタ粒子の散乱により、斜め成分が多くなり、図1では、磁性層の厚みに対して1/4〜1/5程度の「せり出し量」が存在してしまう。この現象は凹凸部幅(ビット長)が狭くなると、より顕著になり、その解決が望まれているのが現状である。
By the way, when a perpendicular magnetic layer is formed on a magnetic transfer master carrier having a concavo-convex pattern, if the protruding amount A of the magnetic layer at the convex portion is large as shown in FIG. It will be reversed. As a result, the goodness of the perpendicular magnetic layer that originally exhibits excellent magnetic transfer characteristics is lost. For this reason, it is preferable to suppress the protrusion of the magnetic layer in the convex portion as much as possible.
However, when the magnetic layer is formed using the most common sputtering method, the oblique component increases due to scattering of the sputtered particles, and in FIG. 1, about 1/4 to 1/5 of the thickness of the magnetic layer. There is a “projection amount”. This phenomenon becomes more conspicuous when the width of the concavo-convex portion (bit length) becomes narrower, and it is currently desired to solve this phenomenon.

特開2003−203325号公報JP 2003-203325 A 特開2000−195048号公報JP 2000-195048 A 米国特許第7218465号明細書U.S. Pat. No. 7,218,465 特開2001−297435号公報JP 2001-297435 A

本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、凸部における磁性層のせり出し量を適正化することにより、初期化側の磁化反転を抑えることができ、転写信号品位を大幅に向上させることができる磁気転写用マスター担体及び磁気記録媒体を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-described problems and achieve the following objects. That is, according to the present invention, by optimizing the protruding amount of the magnetic layer at the convex portion, the magnetization reversal on the initialization side can be suppressed, and the master carrier for magnetic transfer that can greatly improve the quality of the transfer signal and An object is to provide a magnetic recording medium.

前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
<1> 基材の表面に、該表面を基準として複数の凸部が配列されたことによって形成された凹凸パターンを有し、かつ少なくとも前記凸部表面が磁性層を有する磁気転写用マスター担体において、
前記凸部における磁性層のせり出し量Aと、前記凸部における磁性層の厚みBとの比(A/B)が、1/10〜1/6を満たすことを特徴とする磁気転写用マスター担体である。
ただし、前記せり出し量Aは、(凸部における磁性層の厚み方向に対し垂直な方向での磁性層の最大幅X)−(凸部における磁性層の厚み方向に対し垂直な方向での凸部の最大幅Y)を表す。
<2> 比(A/B)が、1/8〜1/7を満たす前記<1>に記載の磁気転写用マスター担体である。
<3> 磁性層が垂直磁気異方性を有する前記<1>から<2>のいずれかに記載の磁気転写用マスター担体である。
<4> 前記<1>から<3>のいずれかに記載の磁気転写用マスター担体を用いた磁気転写方法により作製されたことを特徴とする磁気記録媒体である。
Means for solving the above problems are as follows. That is,
<1> In a magnetic transfer master carrier having a concavo-convex pattern formed by arranging a plurality of convex portions on the surface of a base material with reference to the surface, and at least the convex portion surface having a magnetic layer. ,
The magnetic transfer master carrier, wherein the ratio (A / B) between the protruding amount A of the magnetic layer at the convex portion and the thickness B of the magnetic layer at the convex portion satisfies 1/10 to 1/6. It is.
However, the protrusion A is (the maximum width X of the magnetic layer in the direction perpendicular to the thickness direction of the magnetic layer in the convex portion) − (the convex portion in the direction perpendicular to the thickness direction of the magnetic layer in the convex portion). Represents the maximum width Y).
<2> The magnetic transfer master carrier according to <1>, wherein the ratio (A / B) satisfies 1/8 to 1/7.
<3> The magnetic transfer master carrier according to any one of <1> to <2>, wherein the magnetic layer has perpendicular magnetic anisotropy.
<4> A magnetic recording medium produced by a magnetic transfer method using the magnetic transfer master carrier according to any one of <1> to <3>.

本発明によると、従来における問題を解決することができ、凸部における磁性層のせり出し量を適正化することにより、初期化側の磁化反転を抑えることができ、転写信号品位を大幅に向上させることができる磁気転写用マスター担体及び磁気記録媒体を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to solve the conventional problems, and by optimizing the amount of protrusion of the magnetic layer at the convex portion, it is possible to suppress the magnetization reversal on the initialization side and greatly improve the quality of the transfer signal. It is possible to provide a magnetic transfer master carrier and a magnetic recording medium.

(磁気転写用マスター担体)
本発明の磁気転写用マスター担体は、基材の表面に、該表面を基準として複数の凸部が配列されたことによって形成された凹凸パターンを有し、かつ少なくとも前記凸部表面が磁性層を有し、更に必要に応じてその他の層を有してなる。
(Master carrier for magnetic transfer)
The master carrier for magnetic transfer of the present invention has a concavo-convex pattern formed by arranging a plurality of convex portions on the surface of a base material with reference to the surface, and at least the convex portion surface has a magnetic layer. And other layers as necessary.

本発明においては、前記凸部における磁性層のせり出し量Aと、前記凸部における磁性層の厚みBとの比(A/B)が、1/10〜1/6を満たし、1/8〜1/7を満たすことが好ましい。
前記比(A/B)が、1/10未満であると、マスター表面凹凸部に連続的に形成した磁性膜が分断されてしまうため、磁気転写時の密着衝撃で、磁性膜剥離が起きてしまうことがあり、1/6を超えると、磁気転写時に印加する外部磁場の影響で、初期化側の信号が反転してしまうことがある。
ここで、図2に示すように、前記せり出し量Aは、凸部における磁性層の厚み方向に対し垂直な方向での磁性層の最大幅X−凸部における磁性層の厚み方向に対し垂直な方向での凸部の最大幅Yを表す。凸部における磁性層の厚み方向に対し垂直な方向とは、円盤状基体の同心円の半径方向(凸部が列設されている方向)と同じである。
前記せり出し量Aは、例えばFIB(集束イオンビーム)による超薄切片を作製し、TEM(透過型電子顕微鏡)による断面観察により測定することができる。
In the present invention, the ratio (A / B) between the protruding amount A of the magnetic layer at the convex portion and the thickness B of the magnetic layer at the convex portion satisfies 1/10 to 1/6, and 1/8 to It is preferable to satisfy 1/7.
When the ratio (A / B) is less than 1/10, the magnetic film continuously formed on the uneven surface of the master surface is divided, so that the magnetic film is peeled off due to the adhesion impact during magnetic transfer. If it exceeds 1/6, the signal on the initialization side may be inverted due to the influence of an external magnetic field applied during magnetic transfer.
Here, as shown in FIG. 2, the protruding amount A is the maximum width X of the magnetic layer in the direction perpendicular to the thickness direction of the magnetic layer in the convex portion-vertical to the thickness direction of the magnetic layer in the convex portion. The maximum width Y of the convex part in the direction is represented. The direction perpendicular to the thickness direction of the magnetic layer at the convex portion is the same as the radial direction of the concentric circles of the disk-shaped substrate (the direction in which the convex portions are arranged).
The protruding amount A can be measured, for example, by preparing an ultrathin section using FIB (focused ion beam) and observing a cross section using a TEM (transmission electron microscope).

前記凸部における磁性層の厚みBは、5nm〜100nmが好ましく、10nm〜40nmがより好ましい。
前記磁性層の厚みBは、例えば触針式表面形状測定機(DEKTAK6M、ULVAC社製)によって測定できる。
The thickness B of the magnetic layer in the convex portion is preferably 5 nm to 100 nm, and more preferably 10 nm to 40 nm.
The thickness B of the magnetic layer can be measured by, for example, a stylus type surface shape measuring instrument (DEKTAK6M, manufactured by ULVAC).

前記凸部における磁性層のせり出し量の調整は、スパッタリング後にArエッチングで選択的に削る方法が有効であるが、より効果を増すには、磁性層の分割形成〔(1)スパッタリング、(2)Arエッチング、(3)スパッタリング、(4)Arエッチング、(5)スパッタリング・・・により、所定の膜厚を形成していく方法〕が好ましい。
なお、初期に垂直磁性層を形成する際には、スパッタリング法ではなく、イオンガン法を用いるなどして、Arエッチング前の磁性層のせり出し量を抑えることも有効である。
For adjusting the protrusion amount of the magnetic layer in the convex portion, a method of selectively cutting by Ar etching after sputtering is effective. However, in order to further increase the effect, divided formation of the magnetic layer [(1) Sputtering, (2) A method of forming a predetermined film thickness by Ar etching, (3) sputtering, (4) Ar etching, (5) sputtering, etc.] is preferable.
When forming the perpendicular magnetic layer in the initial stage, it is also effective to suppress the protruding amount of the magnetic layer before the Ar etching by using an ion gun method instead of the sputtering method.

−基材−
前記基材としては、その形状、構造、大きさ、材質等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記形状としては、情報記録媒体である場合には、円板状である。前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。また、前記材質としては、基材材料として公知のものの中から、適宜選択することができ、例えば、ニッケル、アルミニウム、ガラス、シリコン、石英、透明樹脂、などが挙げられる。これらの基板材料は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記基材は、適宜合成したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。
前記基材の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、50μm以上が好ましく、100μm以上がより好ましい。
-Base material-
The substrate is not particularly limited in its shape, structure, size, material, and the like, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, when the shape is an information recording medium, It is disk-shaped. The structure may be a single layer structure or a laminated structure. The material can be appropriately selected from those known as base materials, and examples thereof include nickel, aluminum, glass, silicon, quartz, and transparent resin. These board | substrate materials may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
The base material may be appropriately synthesized or a commercially available product may be used.
There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said base material, According to the objective, it can select suitably, 50 micrometers or more are preferable and 100 micrometers or more are more preferable.

前記基材の表面に、該表面を基準として複数の凸部が配列されたことによって形成された凹凸パターンを有し、かつ少なくとも前記凸部表面が磁性体からなる磁性層の具体例としては、垂直磁気記録媒体における垂直磁気記録膜が挙げられる。
前記垂直磁気記録媒体における垂直磁気記録膜の構成及び作製方法としては、例えば特開2007−335034号公報、特開2005−285275号公報、特開2008−10088号公報等に記載の従来公知の方法を適宜使用することができる。
As a specific example of a magnetic layer having a concavo-convex pattern formed by arranging a plurality of convex portions on the surface of the base material with reference to the surface, and at least the convex portion surface is made of a magnetic material, Examples thereof include a perpendicular magnetic recording film in a perpendicular magnetic recording medium.
As a configuration and manufacturing method of the perpendicular magnetic recording film in the perpendicular magnetic recording medium, conventionally known methods described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-335034, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-285275, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-10088, and the like. Can be used as appropriate.

−磁性層のパターニング方法−
磁性層をパターニングされた凹凸構造にする方法としては、例えば特許第1888363号公報、特開平9−97419号公報、特開2001−110050号公報、米国特許第6518189号明細書等に記載の方法の少なくとも一部分を使用することができ、具体的には、既存のフォトリソ方法、エッチング方法、真空製膜法、リフトオフ法を適宜組み合わせた方法である。
前記垂直磁性層をパターニングされた凹凸構造にする方法は、垂直磁性層のみを前記方法によりパターニングする方法、配向性を促進する下地層から表面側をパターニングする方法、軟磁性層からパターニングする方法、等を適宜選択することができる。
前記磁性層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、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法、メッキ法、塗布法などにより成膜することができる。
-Magnetic layer patterning method-
Examples of a method for forming a patterned concavo-convex structure on the magnetic layer include those described in Japanese Patent No. 1888363, Japanese Patent Laid-Open No. 9-97419, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-110050, US Pat. No. 6,518,189, and the like. At least a part of the method can be used. Specifically, the existing photolithography method, etching method, vacuum film forming method, and lift-off method are appropriately combined.
The method of making the perpendicular magnetic layer into a patterned concavo-convex structure is a method of patterning only the perpendicular magnetic layer by the method, a method of patterning the surface side from the underlayer for promoting orientation, a method of patterning from the soft magnetic layer, Etc. can be appropriately selected.
The method for forming the magnetic layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, vacuum deposition methods such as vacuum deposition, sputtering, and ion plating, plating, and coating The film can be formed by, for example.

なお、前記磁性層上に、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、該保護膜の上に更に潤滑剤層を設けてもよい。この場合、保護膜として厚みが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よい。潤滑剤はスレーブディスク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。
前記転写情報としては、例えばトラッキング用サーボ信号、クロック信号、アドレス情報信号などが挙げられる。
A protective film such as diamond-like carbon (DLC) or sputtered carbon is preferably provided on the magnetic layer, and a lubricant layer may be further provided on the protective film. In this case, a configuration in which a DLC film having a thickness of 3 to 30 nm and a lubricant layer are used as the protective film is preferable. Further, an adhesion reinforcing layer such as Si may be provided between the magnetic layer and the protective film. The lubricant has an effect of improving the deterioration of durability such as the occurrence of scratches due to friction when correcting the deviation caused in the contact process with the slave disk.
Examples of the transfer information include a tracking servo signal, a clock signal, and an address information signal.

以下、本発明の前記磁気転写用マスター担体を適用した垂直磁気記録の磁気転写技術について図面を参照して説明する。
図3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。この図3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」に相当する)、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。
Hereinafter, a magnetic transfer technique of perpendicular magnetic recording to which the magnetic transfer master carrier of the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is a schematic diagram showing the steps of a magnetic transfer method for perpendicular magnetic recording. In FIG. 3, reference numeral 10 denotes a slave disk (corresponding to a “perpendicular magnetic recording medium”) as a magnetic disk for transfer, and reference numeral 20 denotes a master disk as a master carrier.

まず、図3(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3(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3(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)。   First, as shown in FIG. 3 (a), a perpendicular direct current magnetic field (Hi) is applied to the slave disk 10 to perform initial magnetization (initial magnetization step), and then, as shown in FIG. 3 (b), the master disk 20 and slave disk 10 are brought into close contact (contact process), and a magnetic field (Hd) in the direction opposite to that at the time of initial magnetization is applied as shown in FIG. Thus, magnetic transfer is performed (transfer process).

〔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。
[Description of magnetic disk for transfer (slave disk)]
The slave disk 10 used in this example is one in which a magnetic layer made of a perpendicular magnetization film is formed on one side or both sides of the surface of a disk-shaped substrate, and specifically includes a high-density hard disk or the like.

図4にスレーブディスク10の断面模式図を示す。この図4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。   FIG. 4 is a schematic sectional view of the slave disk 10. As shown in FIG. 4, the slave disk 10 includes a soft magnetic layer (soft magnetic underlayer; SUL) 13, a nonmagnetic layer (intermediate layer) 14, and a magnetic layer (perpendicular magnetic) on a nonmagnetic substrate 12 such as glass. Recording layer) 16 is sequentially laminated, and the magnetic layer 16 is further covered with a protective layer 18 and a lubricating layer 19. Although an example in which the magnetic layer 16 is formed on one surface of the substrate 12 is shown here, an embodiment in which the magnetic layer is formed on both the front and back surfaces of the substrate 12 is also possible.

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。   The disk-shaped substrate 12 is made of a nonmagnetic material such as glass or Al (aluminum). After the soft magnetic layer 13 is formed on the substrate 12, the nonmagnetic layer 14 and the magnetic layer 16 are formed. .

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。   The soft magnetic layer 13 is useful for stabilizing the perpendicular magnetization state of the magnetic layer 16 and improving the sensitivity during recording and reproduction. The material used for the soft magnetic layer 13 is preferably a soft magnetic material such as CoZrNb, FeTaC, FeZrN, FeSi alloy, FeAl alloy, FeNi alloy such as permalloy, and FeCo alloy such as permendur. The soft magnetic layer 13 has a magnetic anisotropy in a radial direction (radially) from the center of the disk to the outside.

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。   The thickness of the soft magnetic layer 13 is preferably 50 nm to 2000 nm, and more preferably 80 nm to 400 nm.

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。   The nonmagnetic layer 14 is provided for reasons such as increasing the magnetic anisotropy in the perpendicular direction of the magnetic layer 16 to be formed later. The material used for the nonmagnetic layer 14 is preferably Ti (titanium), Cr (chromium), CrTi, CoCr, CrTa, CrMo, NiAl, Ru (ruthenium), Pd (palladium), Ta, Pt, or the like. The nonmagnetic layer 14 is formed by depositing the above material by a sputtering method. The thickness of the nonmagnetic layer 14 is preferably 10 nm to 150 nm, and more preferably 20 nm to 80 nm.

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、Co合金-TiO、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。前記磁性層16の厚さは、10nm〜500nmであることが好ましく、20nm〜200nmであることがより好ましい。
The magnetic layer 16 is formed of a perpendicular magnetization film (with the easy axis of magnetization in the magnetic film oriented mainly perpendicular to the substrate), and information is recorded in the magnetic layer 16. The material used for the magnetic layer 16 is Co (cobalt), Co alloy (CoPtCr, CoCr, CoPtCrTa, CoPtCrNbTa, CoCrB, CoNi, etc.), Co alloy-SiO 2 , Co alloy-TiO 2 , Fe, Fe alloy (FeCo, FePt, FeCoNi, etc.) are preferred.
These materials have a large magnetic flux density and have perpendicular magnetic anisotropy by adjusting film forming conditions and composition. The magnetic layer 16 is formed by depositing the above material by a sputtering method. The thickness of the magnetic layer 16 is preferably 10 nm to 500 nm, and more preferably 20 nm to 200 nm.

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厚のRu層をスパッタリング成膜する。更にその上に、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。 In the present embodiment, a disk-shaped glass substrate having an outer diameter of 65 mm is used as the substrate 12 of the slave disk 10, and the glass substrate is installed in the chamber of the sputtering apparatus to obtain 1.33 × 10 −5 Pa (1.0 × 10-7 Torr), Ar (argon) gas was introduced into the chamber, the CoZrNb target in the chamber was used, and the temperature of the substrate in the chamber was set to room temperature. Sputter film formation. Next, a 0.8 nm thick Ru layer is formed by sputtering using a Ru target in the chamber. Further, a SUL second layer having a thickness of 80 nm is formed by sputtering using a CoZrNb target. The SUL thus formed by sputtering is heated to room temperature and cooled to room temperature with a magnetic field of 50 Oe or more applied in the radial direction.

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行う。これにより、CrTiからなる非磁性層14を60nm厚で成膜する。   Next, sputtering film formation is performed by using a Ru target and discharging the substrate at a room temperature. Thereby, the nonmagnetic layer 14 made of CrTi is formed to a thickness of 60 nm.

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行う。これによりCoCrPt−SiOからなるグラニュラー構造の磁性層16を25nm厚で成膜する。 Thereafter, Ar gas is introduced in the same manner as described above, and sputtering film formation is performed by using a CoCrPt target in the same chamber and discharging the substrate at the same room temperature. Thus, the magnetic layer 16 having a granular structure made of CoCrPt—SiO 2 is formed to a thickness of 25 nm.

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。   Through the above-described process, a transfer magnetic disk (slave disk) 10 in which a soft magnetic layer, a nonmagnetic layer, and a magnetic layer were formed on a glass substrate was produced.

〔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3(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9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。
[Initial magnetization of slave disk]
Next, initial magnetization of the formed slave disk 10 is performed. As described with reference to FIG. 3A, the initial magnetization (DC magnetization) of the slave disk 10 is initially performed by a device (magnetic field applying means (not shown)) that can apply a DC magnetic field perpendicular to the surface of the slave disk 10. This is performed by generating the activating magnetic field Hi. Specifically, the initialization magnetic field Hi is generated by generating a magnetic field having a strength equal to or greater than the coercive force Hc of the slave disk 10. By this initial magnetization step, as shown in FIG. 9, the magnetic layer 16 of the slave disk 10 is initially magnetized Pi in one direction perpendicular to the disk surface. This initial magnetization step may be performed by rotating the slave disk 10 relative to the magnetic field applying means.

〔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6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6(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6(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。
[Form of master disk]
Next, the master disk 20 which is a master carrier will be described. FIG. 6 shows an example of the form of the master disk 20. As the shape of the master disk 20, as shown in FIG. 6A, the magnetic layer 204 is formed on the uneven surface of the base material 202, or as shown in FIG. A form in which the magnetic layer 214 is formed only on the bit portion corresponding to the transfer signal on the surface (the portion that reverses the initial magnetization and corresponds to the “transfer portion”) is preferable.

図6(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6(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6(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。   In the form of FIG. 6A, the magnetic layer 204 formed on the upper surface of the convex portion 206 of the base material 202 becomes a bit portion (portion where the initial magnetization is reversed) corresponding to the transfer signal. In FIG. 6A, the magnetic layer 208 is also formed in the concave portion 207 (corresponding to the “non-transfer portion”) of the base material 202, but the magnetic layer 208 may be omitted from the concave portion 207. Considering the ease of manufacturing, the magnetic layers 204 and 208 are provided on the surfaces of the convex portions 206 and the concave portions 207 as shown in FIG. 6A rather than the magnetic layer 204 selectively provided only on the convex portions 206. Is more convenient.

図6(a)、(b)の何れの形態も、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。   6 (a) and 6 (b), the place where the magnetic layers 204 and 214 corresponding to the transfer signal (bit part) are provided is the highest position in the master disk 20 (however, the protective layer). And a portion other than the bit portion are relatively lower than the magnetic layers 204 and 214 in the bit portion. That is, the master disk 20 has a shape in which the magnetic layers 204 and 214 in the bit part are the uppermost layers (however, a protective layer and a lubricating layer may be further provided on the magnetic layers 204 and 214), and the non-bits. The disk surface has an uneven surface because the part forms a relatively low recess.

〔マスターディスクの製造方法〕
次に、マスターディスクの製造方法の例について図7に基づき説明する。
まず、図7(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7(b))、ベーキング処理(プレベーク)を行う。
[Manufacturing method of master disk]
Next, an example of a master disk manufacturing method will be described with reference to FIG.
First, as shown in FIG. 7A, an original plate (Si substrate) 30 which is a silicon wafer having a smooth surface is prepared, and an electron beam resist solution is applied onto the original plate 30 by a spin coating method or the like. Then, a resist layer 32 is formed (FIG. 7B), and a baking process (pre-baking) is performed.

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7(c))。   Next, an original plate 30 is set on a stage of an electron beam exposure apparatus (not shown) equipped with a high-precision rotary stage or an XY stage, and an electron beam modulated in accordance with a servo signal is rotated while the original plate 30 is rotated. A predetermined pattern 33, for example, a pattern corresponding to a servo signal extending linearly from the center of rotation to each track in a radial direction on each track is drawn and exposed on a portion corresponding to each frame on the circumference (subject to irradiation). (Electron beam drawing) (FIG. 7C).

次いで、図7(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。   Next, as shown in FIG. 7D, the resist layer 32 is developed to remove the exposed (drawn) portion, and a coating layer having a desired thickness is formed from the remaining resist layer 32. This coating layer becomes a mask for the next process (etching process). The resist applied on the substrate 30 can be either a positive type or a negative type, but the exposure (drawing) pattern is reversed between the positive type and the negative type. After this development process, a baking process (post-bake) is performed to increase the adhesion between the resist layer 32 and the original plate 30.

次いで、図7(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好ましい。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。   Next, as shown in FIG. 7E, the original plate 30 is removed (etched) by a predetermined depth from the surface through the opening 34 of the resist layer 32. In this etching, anisotropic etching is preferable in order to minimize undercut (side etching). As such anisotropic etching, reactive ion etching (RIE) can be preferably employed.

次いで、図7(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。   Next, as shown in FIG. 7F, the resist layer 32 is removed. As a method for removing the resist layer 32, ashing can be adopted as a dry method, and a removal method using a stripping solution can be adopted as a wet method. Through the above ashing process, the master disk 36 on which a reverse type of a desired concavo-convex pattern is formed is produced.

次いで、図7(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の厚みとして、特に制限はないが、数十nm程度が一般的に採用できる。   Next, as shown in FIG. 7G, a conductive layer 38 is formed on the surface of the master 36 with a uniform thickness. As a method for forming the conductive layer 38, various metal film forming methods including PVD (Physical Vapor Deposition), CVD (Chemical Vapor Deposition), sputtering, and ion plating can be applied. Thus, if one layer of the conductive film (reference numeral 38) is formed, the effect that the electrodeposition of the metal in the next process (electroforming process) can be performed uniformly can be obtained. The conductive layer 38 is preferably a film containing Ni as a main component. Such a film containing Ni as a main component is easy to form and is suitable as a conductive film. Although there is no restriction | limiting in particular as the thickness of this conductive layer 38, about several dozen nm is generally employable.

次いで、図7(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(即ち、図6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。   Next, as shown in FIG. 7 (h), a metal plate 40 made of metal (here, Ni) having a desired thickness is laminated on the surface of the master disk 36 by electroforming (reverse plate forming step). This process is performed by immersing the master 36 in the electrolytic solution of the electroforming apparatus, using the master 36 as an anode, and energizing between the cathode and the electrolyte. At this time, the concentration of the electrolyte, pH, and how to apply the current Are required to be performed under optimum conditions without distortion on the laminated metal plates 40 (that is, the master substrate corresponding to the base material 202 described in FIG. 6).

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。   Then, the master 36 on which the metal plate 40 is laminated as described above is taken out from the electrolytic solution of the electroforming apparatus and immersed in pure water in a peeling tank (not shown).

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7(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。   Next, in the peeling tank, the metal plate 40 is peeled from the master 36 (peeling step), and a master substrate 42 having an uneven pattern inverted from the master 36 as shown in FIG.

次いで、図7(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。この際、スパッタリングの成膜条件、Arエッチング条件を調整して、凸部における磁性層のせり出し量を調整する。磁性層48の材料としては、例えば、CoPt(原子比)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。 Next, as shown in FIG. 7J, a magnetic layer 48 made of a soft magnetic film is formed on the uneven surface of the master substrate 42. At this time, the amount of protrusion of the magnetic layer at the convex portion is adjusted by adjusting the film forming conditions for sputtering and the Ar etching conditions. Examples of the material of the magnetic layer 48 include Co 4 Pt 1 (atomic ratio). The thickness of the magnetic layer 48 is preferably in the range of 10 nm to 320 nm, particularly preferably in the range of 20 nm to 300 nm, and more preferably 40 to 100 nm.

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7(j)に示すように、磁性層48(図6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。   Thereafter, the inner diameter and the outer diameter of the master substrate 42 are punched into a predetermined size. Through the above process, as shown in FIG. 7J, the master disk 20 having a concavo-convex pattern provided with the magnetic layer 48 (corresponding to the magnetic layer 204 in FIG. 6) is manufactured. The concavo-convex pattern on the master disk 20 formed in this way is the ratio of the width Sa in the track direction (circumferential direction) of the concave region (space portion) to the width La in the track direction (circumferential direction) of the convex region (land portion). (Sa / La) is made to be 1.3 to 1.9 times, preferably 1.45 to 1.75 times.

図8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7(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。   FIG. 8 is a top view of the master disk 20. As shown in the figure, a servo pattern 52 composed of a concavo-convex pattern is formed on the surface of the master disk 20. Although not shown in the drawing, a protective film such as diamond-like carbon may be provided on the magnetic layer 48 (see FIG. 7J) on the surface of the master disk 20, and a lubricant layer may be provided on the protective film. Good.

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。   The master disk 20 is in close contact with the slave disk 10, but this prevents the magnetic layer 48 from being easily damaged when the master disk 20 is in close contact so that it cannot be used as the master disk 20. In addition, the lubricant layer has an effect of preventing the occurrence of scratches due to friction generated when contacting the slave disk 10 and improving durability.

具体的に、保護膜として、厚さが2nm〜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。   Specifically, a structure in which a carbon film having a thickness of 2 nm to 30 nm is formed as a protective film and a lubricant layer is further formed thereon is preferable. Further, in order to reinforce the adhesion between the magnetic layer 48 and the protective film, an adhesion reinforcing layer such as Si may be formed on the magnetic layer 48 and then the protective film may be formed.

〔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3(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。
[Contact process in magnetic transfer]
Next, the master disk 20 produced by the above process and the slave disk 10 after the initial magnetization process are superposed as shown in FIG.

図3(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。   As shown in FIG. 3B, in the adhesion process, a predetermined pressing is performed between the surface of the master disk 20 on which the projection pattern (uneven pattern) is formed and the surface of the slave disk 10 on which the magnetic layer 16 is formed. Adhere with pressure.

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。   Before being brought into close contact with the master disk 20, the slave disk 10 is subjected to a cleaning process (burnishing or the like) for removing minute projections or adhering dust on the surface by a glide head, a polishing body, or the like as necessary.

なお、密着工程は、図3(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。   As shown in FIG. 3 (b), in the contact process, the master disk 20 is attached to only one side of the slave disk 10 and the transfer magnetic disk in which the magnetic layer is formed on both sides. May stick. The latter case has an advantage that both sides can be transferred simultaneously.

〔磁気転写工程〕
次に、図3(c)に基づき磁気転写工程を説明する。
[Magnetic transfer process]
Next, the magnetic transfer process will be described with reference to FIG.

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。   In the case where the slave disk 10 and the master disk 20 are brought into close contact with each other in the contact step, a recording magnetic field Hd is generated in a direction opposite to the direction of the initialization magnetic field Hi by a magnetic field applying means (not shown). Magnetic transfer is performed by the magnetic flux generated by generating the recording magnetic field Hd entering the slave disk 10 and the master disk 20.

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。   In this embodiment, the magnitude of the recording magnetic field Hd is substantially the same value as Hc of the magnetic material constituting the magnetic layer 16 of the slave disk 10.

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。   In the magnetic transfer, a recording magnetic field Hd is applied by a magnetic field applying means while rotating a close contact of the slave disk 10 and the master disk 20 by a rotating means (not shown), and the protruding shape recorded on the master disk 20 is applied. Information consisting of the pattern is magnetically transferred to the magnetic layer 16 of the slave disk 10. In addition to this configuration, a mechanism for rotating the magnetic field applying unit may be provided to rotate the slave disk 10 and the master disk 20 relatively.

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9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。   FIG. 9 shows a cross-sectional state of the slave disk 10 and the master disk 20 in the magnetic transfer process. As shown in the figure, when the recording magnetic field Hd is applied in a state where the master disk 20 having a concavo-convex pattern is in close contact with the slave disk 10, the magnetic flux G causes the convex area of the master disk 20 and the slave disk 10 to contact each other. The recording magnetic field Hd causes the magnetization direction of the magnetic layer 48 of the master disk 20 to be aligned with the direction of the recording magnetic field Hd, and the magnetic information is transferred to the magnetic layer 16 of the slave disk 10. On the other hand, in the concave area of the master disk 20, the magnetic flux G generated by the application of the recording magnetic field Hd is weaker than that of the convex area, and the magnetization direction of the magnetic layer 16 of the slave disk 10 does not change and maintains the initial magnetization state. It remains.

図10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。   FIG. 10 shows in detail a magnetic transfer apparatus used for magnetic transfer. The magnetic transfer device has a magnetic field applying means 60 composed of an electromagnet having a coil 63 wound around a core 62, and a master disk 20 and a slave disk that are brought into close contact with each other in a gap 64 by passing an electric current through the coil 63. The structure is such that a magnetic field is generated perpendicular to the ten magnetic layers 16. The direction of the generated magnetic field can be changed depending on the direction of the current flowing through the coil 63. Therefore, it is possible to perform the initial magnetization of the slave disk 10 and the magnetic transfer by this magnetic transfer device.

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。   When magnetic transfer is performed after the initial magnetization by the magnetic transfer device, a current having a direction opposite to the direction of the current flowing in the coil 63 when the initial magnetization is performed is supplied to the coil 63 of the magnetic field applying unit 60. As a result, the recording magnetic field can be generated in a direction opposite to the magnetization direction during the initial magnetization. Magnetic transfer is performed by applying a magnetic field for recording Hd by the magnetic field applying means 60 while rotating the disk in which the slave disk 10 and the master disk 20 are in close contact with each other, so that information consisting of a protruding pattern recorded on the master disk 20 is obtained. Rotating means (not shown) is provided for magnetic transfer to the magnetic layer 16 of the slave disk 10. In addition to this configuration, a mechanism that rotates the magnetic field applying unit 60 and rotates the slave disk 10 and the master disk 20 relatively may be used.

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。   In the present embodiment, the recording magnetic field Hd is a magnetic field having a strength of 60% to 125%, preferably 70% to 115%, of the coercive force Hc of the magnetic layer 16 of the slave disk 10 used in the present embodiment. Magnetic transfer is performed by applying.

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11参照)。   As a result, information on the magnetic pattern such as a servo signal is recorded on the magnetic layer 16 of the slave disk 10 as the recording magnetization Pd having the magnetization opposite to the initial magnetization Pi (see FIG. 11).

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7(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よい。   In carrying out the present invention, the protruding pattern formed on the master disk 20 may be a negative pattern opposite to the positive pattern described in FIG. In this case, the same magnetization pattern can be magnetically transferred to the magnetic layer 16 of the slave disk 10 by reversing the direction of the initialization magnetic field Hi and the direction of the recording magnetic field Hd. In the present embodiment, the magnetic field applying unit has been described as an electromagnet, but a permanent magnet that similarly generates a magnetic field may be used.

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1〜2及び比較例1〜4)
−磁気転写用マスター担体の作製−
図7(a)〜図7(j)に示す方法により、磁気転写用マスター担体を作製した。
具体的には、図7(j)の磁性層形成工程において、下記のスパッタリング成膜条件及びArエッチング条件を用い、表1に示す成膜条件で、磁気転写用マスター担体の凸部(幅=100nm)に、垂直磁気記録層材料(Fe70−Co30at%)を厚みが50nmとなるように形成した。
(Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4)
-Preparation of master carrier for magnetic transfer-
A magnetic transfer master carrier was prepared by the method shown in FIGS. 7 (a) to 7 (j).
Specifically, in the magnetic layer formation step of FIG. 7 (j), using the following sputtering film formation conditions and Ar etching conditions, the film transfer conditions shown in Table 1 and the convex portions (width = 100 nm), a perpendicular magnetic recording layer material (Fe 70 —Co 30 at%) was formed to a thickness of 50 nm.

<スパッタリング成膜条件>
成膜圧力=0.05〜0.2Pa、基板−ターゲット間距離=200mm、DCパワー=1000W
<Sputtering film formation conditions>
Deposition pressure = 0.05 to 0.2 Pa, substrate-target distance = 200 mm, DC power = 1000 W

<Arエッチング条件(基本条件)>
プラズマ圧力=0.16Pa、基板−ターゲット間距離=75mm、DCパワー=1500W
<Ar etching conditions (basic conditions)>
Plasma pressure = 0.16 Pa, substrate-target distance = 75 mm, DC power = 1500 W

以上により作製した各磁気転写用マスター担体について、以下のようにして、磁性層のせり出し量の測定、磁性層厚みの測定、及び初期化側反転評価を行った。結果を表1に示す。   Each magnetic transfer master carrier produced as described above was measured for the amount of protrusion of the magnetic layer, measured for the thickness of the magnetic layer, and evaluated for inversion on the initialization side as follows. The results are shown in Table 1.

<磁性層のせり出し量Aの測定>
磁性層のせり出し量Aは、FIB(集束イオンビーム)を用いて超薄切片を作製し、TEM(透過型電子顕微鏡)観察により行った。形成した薄膜断面を観察する方法であるため、ナノオーダーの差を確認した。
<Measurement of protrusion A of magnetic layer>
The amount A of protrusion of the magnetic layer was determined by preparing an ultrathin slice using FIB (focused ion beam) and observing it with a TEM (transmission electron microscope). Since it is a method of observing the cross section of the formed thin film, a difference in nano order was confirmed.

<磁性層厚みBの測定>
磁性層厚みBは、触針式表面形状測定機(DEKTAK6M、ULVAC社製)によって測定した。
<Measurement of magnetic layer thickness B>
The magnetic layer thickness B was measured by a stylus type surface shape measuring instrument (DEKTAK6M, manufactured by ULVAC).

<初期化側反転評価>
転写したサーボ信号のプリアンブル部分に波形をオシロスコープに取り込み、初期化側の出力が30%反転しているパルスをカウントした。1パルスでも30%を超える部分が存在した場合、NGフレームとした。190フレーム中、NGとなったフレーム数をカウントした。
<Initialization inversion evaluation>
The waveform was taken into the oscilloscope in the preamble portion of the transferred servo signal, and the pulses whose output on the initialization side was inverted by 30% were counted. When a portion exceeding 30% exists even with one pulse, it was determined as an NG frame. Of 190 frames, the number of frames that became NG was counted.

*スパッタリング法にArエッチングを併用して形成したものについては、エッチングで削れる磁性層を考慮し、磁性層の合計厚みが同一となるように調整した。 * For a sputtering method formed by using Ar etching together, the total thickness of the magnetic layers was adjusted to be the same in consideration of the magnetic layer that can be removed by etching.

表1の結果から、凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体上に垂直磁性層を形成する場合、磁性層のせり出し量を可能な限り抑制し、凸部における磁性層のせり出し量Aと、前記凸部における磁性層の厚みBとの比(A/B)が、1/10〜1/6を満たすようにすると、初期化側の信号反転を抑えられることが分かった。   From the results in Table 1, when the perpendicular magnetic layer is formed on the magnetic transfer master carrier having the concavo-convex pattern, the amount of protrusion of the magnetic layer is suppressed as much as possible, and the amount of protrusion A of the magnetic layer at the convex portion It was found that the signal inversion on the initialization side can be suppressed when the ratio (A / B) with the thickness B of the magnetic layer in the portion satisfies 1/10 to 1/6.

本発明の磁気転写用マスター担体は、初期化側の磁化反転を抑えることができ、転写信号品位を大幅に向上させることができるので、特に垂直磁気記録媒体の磁気転写に好適である。   The magnetic transfer master carrier of the present invention is particularly suitable for magnetic transfer of a perpendicular magnetic recording medium because it can suppress magnetization reversal on the initialization side and can greatly improve the quality of a transfer signal.

図1は、従来の磁気転写用マスター担体の凸部のせり出し量を説明するための概略図である。FIG. 1 is a schematic view for explaining the protrusion amount of a convex portion of a conventional magnetic transfer master carrier. 図2は、本発明の磁気転写用マスター担体の凸部のせり出し量を説明するための概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the protrusion amount of the convex portion of the magnetic transfer master carrier of the present invention. 図3は、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である。FIG. 3 is a schematic diagram of the steps of the magnetic transfer method according to the embodiment of the present invention. 図4は、スレーブディスクの模式断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the slave disk. 図5は、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である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the magnetization direction of the magnetic layer (recording layer) after the initial magnetization step. 図6は、マスターディスクの形態例を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a form example of the master disk. 図7は、マスターディスクの製造方法を示す工程図である。FIG. 7 is a process diagram showing a method for manufacturing a master disk. 図8は、マスターディスクの平面図である。FIG. 8 is a plan view of the master disk. 図9は、磁気転写工程の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of the magnetic transfer process. 図10は、磁気転写工程に用いる磁界印加装置の概略構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a magnetic field application device used in the magnetic transfer process. 図11は、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である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing the magnetization direction of the magnetic layer after the magnetic transfer process.

符号の説明Explanation of symbols

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Slave disk 20 Master disk 12 Board | substrate 13 Soft magnetic layer 16 Magnetic layer 60 Magnetic field application means 62 Core 63 Coil 80 Magnetic field application apparatus 202,212 Base material 204,214 Magnetic layer 206 Convex part 207 Concave part

Claims (4)

基材の表面に、該表面を基準として複数の凸部が配列されたことによって形成された凹凸パターンを有し、かつ少なくとも前記凸部表面が磁性層を有する磁気転写用マスター担体において、
前記凸部における磁性層のせり出し量Aと、前記凸部における磁性層の厚みBとの比(A/B)が、1/10〜1/6を満たすことを特徴とする磁気転写用マスター担体。
ただし、前記せり出し量Aは、(凸部における磁性層の厚み方向に対し垂直な方向での磁性層の最大幅X)−(凸部における磁性層の厚み方向に対し垂直な方向での凸部の最大幅Y)を表す。
In the master carrier for magnetic transfer having a concavo-convex pattern formed by arranging a plurality of convex portions on the surface of the base material with reference to the surface, and at least the convex portion surface has a magnetic layer,
The magnetic transfer master carrier, wherein the ratio (A / B) between the protruding amount A of the magnetic layer at the convex portion and the thickness B of the magnetic layer at the convex portion satisfies 1/10 to 1/6. .
However, the protrusion A is (the maximum width X of the magnetic layer in the direction perpendicular to the thickness direction of the magnetic layer in the convex portion) − (the convex portion in the direction perpendicular to the thickness direction of the magnetic layer in the convex portion). Represents the maximum width Y).
比(A/B)が、1/8〜1/7を満たす請求項1に記載の磁気転写用マスター担体。   The master carrier for magnetic transfer according to claim 1, wherein the ratio (A / B) satisfies 1/8 to 1/7. 磁性層が垂直磁気異方性を有する請求項1から2のいずれかに記載の磁気転写用マスター担体。   The magnetic transfer master carrier according to claim 1, wherein the magnetic layer has perpendicular magnetic anisotropy. 請求項1から3のいずれかに記載の磁気転写用マスター担体を用いた磁気転写方法により作製されたことを特徴とする磁気記録媒体。   A magnetic recording medium produced by a magnetic transfer method using the magnetic transfer master carrier according to claim 1.
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