JP2012099169A - マスター情報担体の製造方法及び磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気転写性能や耐摩耗性に優れたマスター情報担体を安価に製造できるマスター情報担体の製造方法を提供する。
【解決手段】情報信号に対応する転写パターン１０２ａが形成されたマスター情報担体１００の製造方法であって、基板１０１の面上に磁性層１０２を形成する工程と、磁性層１０２の面上を覆うマスク層１０３を形成する工程と、マスク層１０３を転写パターン１０２ａに対応した形状にパターニングする工程と、パターニングされたマスク層１０３を用いて磁性層１０２を部分的に改質することにより磁気的に分離された転写パターン１０２ａを形成する工程と、マスク層１０３を磁性層１０２の面上から除去する工程とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気転写に用いられるマスター情報担体の製造方法、並びに、このようなマスター情報担体を用いた磁気記録媒体の製造方法に関する。

磁気記録再生装置の一種であるハードディスク装置（ハードディスクドライブ）は、現在その記録密度が年１．５倍以上で増えており、今後もその傾向は続くと言われている。それに伴って、高記録密度化に適した磁気ヘッド及び磁気記録媒体の開発が進められている。そして、最新の磁気記録装置においては、トラック密度が３２０ｋＴＰＩにも達している。

このため、高いトラック密度を有する磁気記録媒体では、磁気ヘッドをトラック上で正確に走査するために、磁気ヘッドのトラッキングサーボ技術が重要な役割を果たしている。具体的に、現在のハードディスクドライブでは、ディスクの１周中、一定の角度間隔でトラッキング用のサーボ信号や、アドレス情報信号、再生クロック信号などの情報信号（以下、サーボ信号等という。）が記録されている。そして、磁気ヘッドから一定間隔の時間で再生されるこれらの信号によって、磁気ヘッドの位置を検出しながら、磁気ヘッドが正確にトラック上を走査するように磁気ヘッドの位置を修正する制御が行われている。

したがって、上述したサーボ信号等は、磁気ヘッドが正確にトラック上を走査するための基準信号となることから、これらの信号の書き込みには高い位置決め精度が求められる。このため、従来のハードディスクドライブの製造現場では、高精度の位置検出装置を組み込んだ専用のサーボ信号記録装置（以下、サーボライタという。）を用いて、磁気記録媒体に対するサーボ信号等の書き込みが行われている。また、サーボライタは、その生産性を高めるために、一つのスピンドルに多数枚の磁気記録媒体をチャッキングし、これらの磁気記録媒体に対して同時にサーボ信号等を書き込む構造となっている。

しかしながら、上述したサーボライタによるサーボ信号等の書き込みには、以下の課題が存在する。すなわち、磁気ヘッドを高精度に位置決めしながら多数のトラックに亘って信号を書き込むためには、多くの時間がかかり、更に生産性を上げるためには、多くのサーボライタを同時に稼働させる必要がある。しかしながら、導入するサーボライタの数を増やすと、その維持管理に多額のコストがかかることになる。また、スピンドルを長くして同時にチャッキングできる磁気記録媒体の枚数を増やすと、回転中にブレが生じ易くなり、磁気記録媒体に対する書き込み精度の低下を招くことになる。したがって、１つのスピンドルにチャッキングできる磁気記録媒体の枚数には自ずと限界がある。そして、これらの課題は、磁気記録媒体のトラック密度が向上し、トラック数が多くなるほど深刻なものとなっている。

そこで、磁気記録媒体へのサーボ信号等の書き込みをサーボライタではなく、全てのサーボ信号、又は、ハードディスクドライブがサーボ信号を生成するためのプリサーボ信号、セルフサーボ信号等に対応する磁気転写パターンが書き込まれたマスター情報担体を用いて、このマスター情報担体に書き込まれた信号を磁気記録媒体に一括して磁気転写する方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。

具体的に、この方法では、マスター情報担体と磁気記録媒体とを密着させた状態で、外部から転写用のエネルギーとして磁界を加えながら、マスター情報担体に書き込まれた信号を磁気記録媒体に磁気転写する。これにより、磁気記録媒体に対するサーボ信号等の書き込み作業を短時間で行うことが可能である。また、このようなマスター情報担体は、繰り返し使用可能となっている。

特開平１０−４０５４４号公報

ところで、上述したマスター情報担体を製造する際は、先ず、シリコンウェハの表面に電子線レジストをスピンコート法により塗布する。その後、このレジストに対して、電子線露光装置を用いてサーボ信号等に対応させて変調した電子ビームを照射し、レジストの露光・現像を行った後、未露光部分を除去することによって、シリコンウェハ上に、転写パターンに対応したレジストパターンを形成する。

次に、このレジストパターンをマスクにして、シリコンウェハに対して反応性エッチング処理を行い、レジストでマスクされていない箇所を掘り下げる。このエッチング処理後、シリコンウェハ上に残存するレジストを溶剤で洗浄除去する。その後、シリコンウェハを乾燥させて、マスター情報担体を作製するための原盤を得る。

次に、この原盤上に、Ｎｉからなる導電層をスパッタリング法により形成した後、この上に電鋳法によりＮｉ層を形成する。その後、Ｎｉ層を原盤から外し、このＮｉ層の洗浄等を行い、表面に転写パターンが形成されたＮｉ基材を得る。

次に、このＮｉ基材の表面に磁性層を形成し、さらに、このＮｉ基材の表面に保護膜を形成する。以上の工程を経ることによって、マスター情報担体を得ることができる。

従来のマスター情報担体は、上述した複雑な工程を経ることによって作製されるため、非常に高価なものとなっている。したがって、磁気記録媒体の製造コストを低減するためには、１枚のマスター情報担体が摩耗等によって破損するまでに転写できる合計回数（使用回数）を高める必要がある。また、マスター情報担体は、上述した磁気記録媒体の高記録密度化に対応して、転写パターンのサイズも微細化する必要があり、これ伴って磁気転写性能の更なる向上が求められている。

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、磁気転写性能や耐摩耗性に優れたマスター情報担体を安価に製造できるマスター情報担体の製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、このような方法に製造されたマスター情報担体を用いることによって、更なる生産性の向上を可能とした磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、以下の手段を提供する。
（１） 情報信号に対応する転写パターンが形成された転写面を有して、磁気記録媒体の記録面に前記転写面を重ね合わせた状態で、前記転写面とは反対側から外部磁界を印加することによって、前記転写面から前記磁気記録媒体の記録面へと情報信号を磁気転写する際に用いられるマスター情報担体の製造方法であって、
基板の面上に磁性層を形成する工程と、
前記磁性層の面上を覆うマスク層を形成する工程と、
前記マスク層を前記転写パターンに対応した形状にパターニングする工程と、
前記パターニングされたマスク層を用いて前記磁性層を部分的に改質することにより磁気的に分離された転写パターンを形成する工程と、
前記マスク層を前記磁性層の面上から除去する工程とを含むことを特徴とするマスター情報担体の製造方法。
（２） 前記マスク層をパターニングする前に、当該マスク層の面上に前記転写パターンに対応した形状にパターニングされたレジスト層を形成する工程を含み、
前記レジスト層を用いて前記マスク層を前記転写パターンに対応した形状にパターニングし、このパターニングされたマスク層を用いて前記磁性層を部分的に改質することを特徴とする前項（１）に記載のマスター情報担体の製造方法。
（３） 前記レジスト層をナノインプリント法を用いて前記転写パターンに対応した形状にパターニングすることを特徴とする前項（２）に記載のマスター情報担体の製造方法。
（４）
前項（１）〜（３）の何れか一項に記載の方法により製造されたマスター情報担体の転写面と、磁気記録媒体の記録面とを重ね合わせた後、前記マスター情報担体の転写面とは反対側から外部磁界を印加しながら、前記マスター情報担体の転写面から前記磁気記録媒体の記録面へと情報信号を磁気転写する工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。

以上のように、本発明によれば、磁気転写性能や耐摩耗性に優れたマスター情報担体を安価に製造することが可能となる。また、このようなマスター情報担体を用いることによって、磁気記録媒体の更なる生産性の向上を図ることが可能となる。

図１は、マスター情報担体の製造工程を説明するための断面図である。 図２は、磁気転写工程を説明するための断面図である。 図３は、磁気記録媒体の一例を示す断面図である。 図４は、磁気記録再生装置の一例を示す斜視図である。

以下、本発明を適用したマスター情報担体の製造方法及び磁気記録媒体の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

本発明を適用して製造されるマスター情報担体は、磁気記録媒体の記録面にサーボ信号、プリサーボ信号、セルフサーボ信号等の情報信号を磁気転写する際に用いられるものであり、情報信号に対応する転写パターンが形成された転写面を有して、磁気記録媒体の記録面に転写面を重ね合わせた状態で、転写面とは反対側から外部磁界を印加することによって、転写面から磁気記録媒体の記録面へと情報信号を磁気転写するものである。

本発明を適用したマスター情報担体の製造方法は、例えば図１（ａ）〜（ｇ）に示すように、基板１０１の少なくとも一方の面上に磁性層１０２を形成する工程と、磁性層１０２の面上を覆うマスク層１０３を形成する工程と、マスク層１０３の上にレジスト層１０４を形成する工程と、レジスト層１０４の表面を転写パターンに対応した形状にパターニングする工程と、パターニングされたレジスト層１０４を用いてマスク層１０３をパターニングする工程と、パターニングされたマスク層１０３を用いて磁性層１０２を部分的に改質する工程と、マスク層１０３をレジスト層１０４と共に磁性層１０２上から除去する工程と、この上に保護層１０５を形成する工程とを含んでいる。

具体的には、先ず、図１（ａ）に示すように、基板１０１の上に、磁性層１０２及びマスク層１０３を順次積層して形成する。

基板１０１としては、例えば、Ａｌ−Ｍｇ合金などのＡｌを主成分としたＡｌ合金基板、ソーダガラスやアルミノシリケート系ガラス、結晶化ガラスなどのガラス基板、シリコン基板、チタン基板、セラミックス基板、樹脂基板等の各種基板を挙げることができるが、その中でも、磁界を透過し易いガラス基板やシリコン基板を用いることが好ましい。また、基板１０１の平均表面粗さ（Ｒａ）は、１ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．５ｎｍ以下であり、さらに好ましくは０．１ｎｍ以下である。

磁性層１０２としては、面内磁気記録媒体用の面内磁性層でも、垂直磁気記録媒体用の垂直磁性層でもかまわないが、より高い記録密度を実現するためには垂直磁性層が好ましい。また、磁性層１０２は、主としてＣｏを主成分とする合金から形成することが好ましい。

例えば、垂直磁気記録媒体用の磁性層１０２としては、例えば６０Ｃｏ−１５Ｃｒ−１５Ｐｔ合金や７０Ｃｏ−５Ｃｒ−１５Ｐｔ−１０ＳｉＯ_２合金などを用いることができる。一方、面内磁気記録媒体用の磁性層１０２としては、例えば非磁性のＣｒＭｏ下地層と強磁性のＣｏＣｒＰｔＴａ記録磁性層とを積層したものなどを用いることができる。

磁性層１０２の厚みは、３ｎｍ以上２０ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上１５ｎｍ以下とし、磁性粒子の微細化を図ることが好ましい。磁性層１０２は、通常はスパッタ法により薄膜として形成する。

マスク層１０３としては、例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｉ等の金属、炭素の他、水素で還元除去が容易な有機物系の材料を用いることもできる。有機物系の材料としては、例えばノボラック系樹脂や、アクリル酸エステル類、脂環式エポキシ類、（メタ）アクリル系樹脂、多還芳香族系樹脂などを用いることができ、その中でもノボラック樹脂を用いることが特に好ましい。

マスク層１０３の厚みは、５ｎｍ〜４０ｎｍの範囲とすることが好ましく、より好ましくは１０ｎｍ〜３０ｎｍの範囲である。マスク層１０３の厚みが５ｎｍより薄いと、このマスク層１０３のエッジ部分がだれて転写パターンの形成特性が悪化することになる。また、レジスト層１０４及びマスク層１０３を透過したイオンが磁性層１０２に侵入して、磁性層１０２の磁気特性を悪化させることになる。一方、マスク層１０３の厚みが４０ｎｍより厚くなると、このマスク層１０３のエッチング時間が長くなり生産性が低下することになる。また、このマスク層１０３をエッチングする際の残渣が磁性層１０２の表面に残留しやすくなる。

次に、図１（ｂ）に示すように、このマスク層１０３の上にレジスト層１０４を形成した後、このレジスト層１０４を、例えばフォトリソグラフィー法やナノインプリント法などを用いて、転写パターンに対応した形状にパターニングする。これにより、レジスト層１０４の表面には、図１（ｃ）に示すように、転写パターンに対応した部分が凸部１０４ａ、その間が凹部１０４ｂとなるパターンが形成される。

ここで、レジスト層１０４をパターニングする際は、ナノインプリント法を用いることが好ましい。このナノインプリント法では、放射線を照射することにより硬化する材料をレジスト層１０４に用い、このレジスト層１０４にスタンプ（図示せず。）を用いてパターンを転写する。

特に、レジスト層１０４にスタンプを用いてパターンを転写する際は、レジスト層１０４の流動性が高い状態で、このレジスト層１０４にスタンプを押圧し、その押圧した状態で、レジスト層１０４に放射線を照射することによりレジスト層１０４を硬化させ、その後、スタンプをレジスト層１０４から離すことにより、スタンプの形状を精度良く、レジスト層１０４に転写することが可能である。

レジスト層１０４にスタンプを押圧した状態で、このレジスト層１０４に放射線を照射する方法としては、例えば、スタンプの反対側、すなわち非磁性基板１０１側から放射線を照射する方法や、スタンプの材料として放射線を透過できる物質を選択し、スタンプ側から放射線を照射する方法、スタンプの側面から放射線を照射する方法、熱線のように固体に対して伝導性の高い放射線を用いて、スタンプ又は非磁性基板１０１からの熱伝導により放射線を照射する方法などを用いることができる。

なお、本発明における放射線とは、熱線、可視光線、紫外線、Ｘ線、ガンマ線などの広い概念の電磁波のことを言う。また、放射線を照射することにより硬化する材料としては、例えば、熱線に対しては熱硬化樹脂、紫外線に対しては紫外線硬化樹脂を挙げることができる。

また、レジスト層１０４には、このような材料の中でも、ノボラック系樹脂や、アクリル酸エステル類、脂環式エポキシ類などの紫外線硬化樹脂を用いることが好ましく、その中でも特に、ノボラック系樹脂を用いることが好ましい。一方、スタンプとしては、紫外線に対して透過性の高いガラス又は樹脂を用いることが好ましい。また、レジスト層１０４は、上記マスク層１０３と同じ材料を用いることが可能である。この場合、マスク層１０３は、フォトリソグラフィー法やナノインプリント法などを用いて、転写パターンに対応した形状に直接パターニングする。

なお、上述したパターンを転写する工程では、スタンプとして、例えば、金属プレートに電子線描画などの方法を用いて微細なトラックパターンを形成したスタンパを用いることができる。また、スタンパには、上記プロセスに耐え得る硬度及び耐久性が要求されるため、例えばＮｉなどが使用されるが、上記目的に合致するものであれば、その材質について特に限定されるものではない。

レジスト層１０４に転写パターンに対応した凹凸パターン（凸部１０４ａ及び凹部１０４ｂ）を形成した後、このレジスト層１０４の凹部１０４ｂにおける厚みは、０〜２０ｎｍの範囲とすることが好ましい。これにより、後述するマスク層１０３及び磁性層１０２のエッチング工程において、マスク層１０３のエッジの部分のダレを無くし、マスク層１０３のミリングイオンに対する遮蔽性を向上させ、また、マスク層１０３による転写パターンの形成特性を向上させることができる。

次に、図１（ｄ）に示すように、このパターニングされたレジスト層１０４を用いたドライエッチングにより、レジスト層１０４の凹部１０４ｂと、その直下にあるマスク層１０３を除去する。これにより、マスク層１０３を転写パターンに対応した形状にパターニングすることができ、このパターニングされたマスク層１０３の間から磁性層１０２が露出した状態となる。また、マスク層１０３の上にレジスト層１０４が形成されていることにより、このマスク層１０３の角部が丸まった形状となることが防止され、垂直に切り立った形状でパターニングされる。このマスク層１０３のパターニングには、反応性イオンエッチング、イオンミリングなどのドライエッチングを用いることができるが、その中でも特に、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）による反応性イオンエッチングを用いることが好ましい。

次に、図１（ｅ）に示すように、例えば反応性プラズマや反応性イオンを用いて、マスク層１０３の下にある磁性層１０２のうち、レジスト層１０４及びマスク層１０３で覆われていない箇所を部分的に改質し、その間に磁気的に分離された転写パターン１０２ａを形成する。

本発明において、転写パターン１０２ａとは、マスター情報担体を表面側から見た場合、磁性層１０２の一部の磁気特性を改質した、好ましくは非磁性化した領域１０２ｂにより分離された状態のものを言う。すなわち、磁性層１０２が表面側から見て分離されていれば、磁性層１０２の底部において分離されていなくともよく、本発明における転写パターン１０２ａの概念に含まれるものとする。

また、転写パターン１０２ａを形成するための磁性層１０２の改質とは、磁性層１０２をパターン化するために、この磁性層１０２の保磁力、残留磁化等を部分的に変化させることを指し、その変化とは、保磁力を下げ、残留磁化を下げることを指す。

特に、磁気特性の改質として、反応性プラズマや反応性イオンにさらした箇所の磁性層１０２の磁化量を当初（未処理）の７５％以下、より好ましくは５０％以下、保磁力を当初の５０％以下、より好ましくは２０％以下とする方法を採用するのが好ましい。

さらに、本発明では、転写パターン１０２ａを磁気的に分離する領域１０２ｂを、すでに成膜された磁性層１０２を反応性プラズマや反応性イオンにさらして磁性層１０２を非晶質化することにより実現することも可能である。すなわち、本発明における磁性層１０２の磁気特性の改質は、磁性層１０２の結晶構造の改変によって実現することも含む。

本発明において、磁性層１０２を非晶質化するとは、磁性層１０２の原子配列を、長距離秩序を持たない不規則な原子配列の形態とすることを指し、より具体的には、２ｎｍ未満の微結晶粒がランダムに配列した状態とすることを指す。そしてこの原子配列状態を分析手法により確認する場合は、Ｘ線回折または電子線回折により、結晶面を表すピークが認められず、また、ハローが認められるのみの状態とする。

反応性プラズマとしては、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ；Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）や反応性イオンプラズマ（ＲＩＥ；Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｐｌａｓｍａ）が例示できる。また、反応性イオンとしては、上述した誘導結合プラズマ、反応性イオンプラズマ内に存在する反応性のイオンが例示できる。

誘導結合プラズマとしては、気体に高電圧をかけることによってプラズマ化し、さらに高周波数の変動磁場によってそのプラズマ内部に渦電流によるジュール熱を発生させることによって得られる高温のプラズマを例示できる。誘導結合プラズマは、電子密度が高く、広い面積の磁性層１０２において、高い効率で磁気特性の改質を実現することができる。

反応性イオンプラズマとは、プラズマ中にＯ_２、ＳＦ_６、ＣＨＦ_３、ＣＦ_４、ＣＣｌ_４等の反応性ガスを加えた反応性の高いプラズマである。このようなプラズマを用いることにより、磁性層１０２の磁気特性の改質をより高い効率で実現することが可能となる。

本発明では、磁性層１０２を反応性プラズマにさらすことにより磁性層１０２を改質するが、この改質は、磁性層１０２を構成する磁性金属と反応性プラズマ中の原子またはイオンとの反応により実現するのが好ましい。

この場合、反応とは、磁性金属に反応性プラズマ中の原子等が侵入し、磁性金属の結晶構造が変化すること、磁性金属の組成が変化すること、磁性金属が酸化すること、磁性金属が窒化すること、磁性金属が珪化すること等が例示できる。

特に、反応性プラズマとして酸素原子を含有させ、磁性層１０２を構成する磁性金属と反応性プラズマ中の酸素原子とを反応させることにより、磁性層１０２を酸化させることが好ましい。磁性層１０２を部分的に酸化させることにより、酸化部分の残留磁化及び保磁力等を効率よく低減させることが可能となるため、短時間の反応性プラズマ処理により、転写パターンを有するマスター情報担体を製造することが可能となるからである。

また、反応性プラズマには、ハロゲン原子を含有させることが好ましい。特に、ハロゲン原子として、Ｆ原子を用いることが好ましい。ハロゲン原子は、酸素原子と一緒に反応性プラズマ中に添加して用いてもよく、また酸素原子を用いずに反応性プラズマ中に添加してもよい。上述したように、反応性プラズマに酸素原子等を加えることにより、磁性層１０２を構成する磁性金属と酸素原子等が反応して磁性層１０２の磁気特性を改質させることが可能となる。この際、反応性プラズマにハロゲン原子を含有させることにより、この反応性をさらに高めることが可能となる。

また、反応性プラズマ中に酸素原子を添加していない場合においても、ハロゲン原子が磁性合金と反応して、磁性層１０２の磁気特性を改質させることが可能となる。この理由の詳細は明らかではないが、反応性プラズマ中のハロゲン原子が、磁性層１０２の表面に形成している異物をエッチングし、これにより磁性層１０２の表面が清浄化し、磁性層１０２の反応性が高まることが考えられる。

また、清浄化した磁性層表面とハロゲン原子とが高い効率で反応することが考えられる。このような効果を有するハロゲン原子としてＦ原子を用いるのが特に好ましい。

次に、図１（ｆ）に示すように、マスク層１０３及びその上のレジスト層１０４を磁性層１０２上から除去する。これらマスク層１０３及びレジスト層１０４の除去には、ドライエッチングを使用することができる。

また、レジスト層１０４及びマスク層１０３を除去した後は、磁性層１０２の表面にＡｒなどの不活性ガスを照射して、この磁性層１０２の表層を１〜２ｎｍの範囲でエッチングにより除去することが好ましい。これにより、磁性層１０２の一部に、改質により磁気特性が低下した部位が生じていた場合であっても、その磁気特性の低下した部位を除去することができる。

次に、図１（ｇ）に示すように、マスク層１０３及びレジスト層１０４が除去された面上を覆う保護層１０５を形成する。この保護層１０５の形成には、一般的にＤＬＣ(Diamond Like Carbon)薄膜をＰ−ＣＶＤなどを用いて成膜する方法が用いられるが、このような方法に必ずしも限定されるものではない。

以上の工程を経ることによって、マスター情報担体１００を製造することができる。
上述したように、本発明を適用したマスター情報担体の製造方法では、磁性層１０２を部分的に改質することにより磁気的に分離された転写パターン１０２ａを形成することで、磁気記録媒体の高記録密度化に対応して、転写パターンのサイズを微細化することができ、更に磁気転写性能の向上を図ることができる。また、転写パターン１０２ａと、その間の非磁性化された領域１０２ｂとの段差を無くすことで、耐摩耗性の向上を図ることができる。

以上のように、本発明によれば、磁気転写性能や耐摩耗性に優れたマスター情報担体１００を安価に製造することが可能である。また、このようなマスター情報担体１００を用いることによって、磁気記録媒体の更なる生産性の向上を図ることが可能である。

（磁気記録媒体の製造方法）
本発明を適用した磁気記録媒体の製造方法は、図２に示すように、上記マスター情報担体１００の転写面と、上記磁気記録媒体２００の記録面とを重ね合わせた状態で、転写面とは反対側から外部磁界を印加することによって、転写面から磁気記録媒体２００の記録面へと情報信号を磁気転写する工程（磁気転写工程という。）を含む。

具体的に、この磁気転写工程では、先ず、上記磁気記録媒体２００の記録面を初期磁化する。この初期磁化は、面内磁気記録媒体の場合は、トラック方向の一方向に初期直流磁界を印加することにより行い、垂直磁気記録媒体の場合は、媒体表面に対して垂直な方向の一方向に初期直流磁界を印加することにより行う。

この初期直流磁界は、永久磁石や電磁石を用いて印加することが可能である。また、永久磁石としては、より安定で磁力の強いＮｄＦｅＢ系の焼結磁石を用いることが好ましい。また、初期直流磁界の印加は、上記磁気記録媒体２００と非接触の状態で行うことが、上記磁気記録媒体２００の表面の清浄性を維持する上で好ましい。

次に、図３に示すように、初期直流磁界の印加を行った後の磁気記録媒体２００の記録面と、上記マスター情報担体１００の転写面とを接触させた状態で、互いを所定の押圧力で密着させる。そして、この状態で、上記マスター情報担体１００の転写面とは反対側から、磁界生成手段Ｇを用いて、この磁界生成手段Ｇを相対的にトラック方向Ｘに移動させながら転写用の外部磁界を印加する。この転写用の外部磁界は、上記初期直流磁界とは逆方向となる磁界である。これにより、上記磁気記録媒体２００では、上記マスター情報担体１００の転写パターン１０２ａと対向する箇所で磁化反転が生じ、サーボ信号等に対応した磁化パターンが磁気転写により書き込まれることになる。

磁界生成手段Ｇは、電磁石や永久磁石によって構成されるものであり、面内磁気記録媒体の場合は、トラック方向の他方向に転写用の外部磁界を発生させ、垂直磁気記録媒体の場合は、媒体表面に対して垂直な方向の他方向に転写用の外部磁界を発生させる。そして、この磁界生成手段Ｇは、磁気記録媒体２００の半径方向において同一方向の外部磁界を発生させながら、磁気記録媒体２００の中心にトラック方向Ｘに回転移動させることが可能となっている。なお、図２は、垂直磁気記録媒体に対して磁気転写を行った場合を例示している。

ここで、ハードディスクドライブに内蔵される磁気記録媒体２００は、一般的に非磁性基板２０１の両面に磁気層２０２が形成されており、また、１台のハードディスクドライブには、複数枚の磁気記録媒体２００が内蔵される場合が多い。このため、ハードディスクドライブでは、複数の磁気ヘッドがスタック構造により一体で移動操作されるが、磁気記録媒体２００のトッラク幅は益々狭くなっており、１つの磁気記録媒体２００の記録面に書き込まれたサーボ信号等を用いて、他の記録面における磁気ヘッドの位置決めを行うことはヘッドのスタック構造の精度からは困難となっている。

したがって、本発明の磁気転写工程では、磁気記録媒体２００の両面に磁気転写によってサーボ信号等を書き込むことが好ましい。具体的には、磁気記録媒体２００の両面を一対のマスター情報担体１００で挟み込んだ状態とする。そして、この状態で、これらマスター情報担体１００の転写面とは反対側から、磁界生成手段Ｇを用いて転写用の外部磁界を印加する。これにより、磁気記録媒体２００の両面にサーボ信号等を書き込むことができる。

なお、磁気記録媒体２００の記録面２００ａに書き込む信号がプリサーボ信号の場合、プリサーボ信号はサーボ信号に比べてパターンの密度を下げることが可能となるため、磁気記録媒体２００の片面のみに書き込めばよい場合があり、また１台のハードディスクドライブに複数枚の磁気記録媒体２００が内蔵される場合、内蔵される１枚の磁気記録媒体の片面のみに書き込めばよい場合がある。

また、磁性層２０２の保磁力Ｈｃは、通常は３２０ｋＡ／ｍ（約４０００Ｏｅ）以上である。したがって、本発明の磁気転写工程では、この磁性層２０２を初期直流磁化した後、磁気記録媒体２００の両面をマスター情報担体１００で挟み込み、磁気転写できる強度の磁界をマスター情報担体１００を介して印加して磁気転写を行うことが好ましい。

本発明を適用した磁気記録媒体の製造方法では、上記マスター情報担体１００を用いることによって、高記録密度化に対応した磁気記録媒体に対するサーボ信号等の書き込み作業を短時間で行うことが可能となる。また、１枚のマスター情報担体によって繰り返し転写できる合計の回数を飛躍的に高めることが可能となり、その結果、磁気記録媒体２００の生産コストを大幅に低減することが可能となる。

（磁気記録媒体）
次に、本発明を適用して製造される磁気記録媒体２００の一例を図３に示す。
この磁気記録媒体２００は、図３に示すように、非磁性基板３１上に、スペーサ層３２ｂにより反強磁性結合させた２層の軟磁性層３２ａを含む軟磁性下地層３２と、配向制御層３３と、垂直磁性層３４と、保護層３５と、潤滑剤膜３６とを順次積層した構造を有している。

また、垂直磁性層３４は、下層の磁性層３４ａと、中層の磁性層３４ｂと、上層の磁性層３４ｃとの３層を含み、磁性層３４ａと磁性層３４ｂの間で非磁性層３７ａを、磁性層３４ｂと磁性層３４ｃの間で非磁性層３７ｂを挟み込むことで、これら磁性層３４ａ〜３４ｃと非磁性層３７ａ，３７ｂとが交互に積層された構造を有している。

非磁性基板３１としては、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属材料からなる金属基板を用いてもよく、例えば、ガラスや、セラミック、シリコン、シリコンカーバイド、カーボンなどの非金属材料からなる非金属基板を用いてもよい。また、これら金属基板や非金属基板の表面に、例えばメッキ法やスパッタ法などを用いて、ＮｉＰ層又はＮｉＰ合金層が形成されたものを用いることもできる。

ガラス基板としては、例えば、アモルファスガラスや結晶化ガラスなどを用いることができ、アモルファスガラスとしては、例えば、汎用のソーダライムガラスや、アルミノシリケートガラスなどを用いることができる。また、結晶化ガラスとしては、例えば、リチウム系結晶化ガラスなどを用いることができる。セラミック基板としては、例えば、汎用の酸化アルミニウムや、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体、又はこれらの繊維強化物などを用いることができる。

非磁性基板３１は、その平均表面粗さ(Ｒａ)が１ｎｍ（１０Å）以下、好ましくは０．５ｎｍ以下であるとことが、磁気ヘッドを低浮上させた高記録密度記録に適している点から好ましい。また、表面の微小うねり(Ｗａ)が０．３ｎｍ以下（より好ましくは０．２５ｎｍ以下。）であることが、磁気ヘッドを低浮上させた高記録密度記録に適している点から好ましい。また、端面のチャンファー部の面取り部と、側面部との少なくとも一方の表面平均粗さ(Ｒａ)が１０ｎｍ以下（より好ましくは９．５ｎｍ以下。）のものを用いることが、磁気ヘッドの飛行安定性にとって好ましい。なお、微少うねり(Ｗａ)は、例えば、表面荒粗さ測定装置Ｐ−１２（ＫＬＭ−Ｔｅｎｃｏｒ社製）を用い、測定範囲８０μｍでの表面平均粗さとして測定することができる。

また、非磁性基板３１は、Ｃｏ又はＦｅが主成分となる軟磁性下地層３２と接することで、表面の吸着ガスや、水分の影響、基板成分の拡散などにより、腐食が進行する可能性がある。この場合、非磁性基板３１と軟磁性下地層３２の間に密着層を設けることが好ましく、これにより、これらを抑制することが可能となる。なお、密着層の材料としては、例えば、Ｃｒ、Ｃｒ合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金など適宜選択することが可能である。また、密着層の厚みは２ｎｍ（２０Å）以上であることが好ましい。

軟磁性層３２ａ，３２ｃとしては、Ｆｅ：Ｃｏを４０：６０〜７０：３０（原子比）の範囲で含む材料を用いることが好ましい。また、その透磁率や耐食性を高めるために、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｃｒの中から選ばれる何れか１種を１〜８原子％の範囲で含有させることが好ましい。スペーサ層３２ｂとしては、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｃｕ等を用いることができるが、この中で特にＲｕを用いることが好ましい。

配向制御層３３は、垂直磁性層３４の結晶粒を微細化して、記録再生特性を改善するためのものである。この配向制御層３３としては、特に限定されるものではないが、ｈｃｐ構造、ｆｃｃ構造、アモルファス構造を有するものを用いることが好ましい。特に、Ｒｕ系合金、Ｎｉ系合金、Ｃｏ系合金、Ｐｔ系合金、Ｃｕ系合金を用いることが好ましい。また、これらの合金を多層化してもよい。例えば、基板側からＮｉ系合金とＲｕ系合金との多層構造、Ｃｏ系合金とＲｕ系合金との多層構造、Ｐｔ系合金とＲｕ系合金との多層構造を採用することが好ましい。

ここで、配向制御層３３直上の垂直磁性層３４の初期部には、結晶成長の乱れが生じやすく、これがノイズの原因となる。この場合、配向制御層３３と垂直磁性層３４の間に非磁性下地層３８を設けることが好ましい。この初期部の乱れた部分を非磁性下地層３８で置き換えることで、ノイズの発生を抑制することができる。

非磁性下地層３８としては、Ｃｏを主成分とし、更に酸化物を含んだ材料からなるものを用いることが好ましい。Ｃｒの含有量は、２５原子％以上、５０原子％以下とすることが好ましい。酸化物としては、例えばＣｒ、Ｓｉ、Ｔａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃｏなどの酸化物を用いることが好ましく、その中でも特に、ＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２などを好適に用いることができる。酸化物の含有量としては、磁性粒子を構成する、例えばＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔ等の合金を１つの化合物として算出したｍｏｌ総量に対して、３ｍｏｌ％以上、１８ｍｏｌ％以下とすることが好ましい。

磁性層３４ａ，３４ｂ，３４ｃとしては、Ｃｏを主成分とし、更に酸化物を含んだ材料を用いることが好ましく、この酸化物としては、例えばＣｒ、Ｓｉ、Ｔａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃｏなどの酸化物を用いることが好ましい。その中でも特に、ＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２などを好適に用いることができる。また、下層の磁性層３４ａは、酸化物を２種類以上添加した複合酸化物からなることが好ましい。その中でも特に、Ｃｒ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３−ＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２などを好適に用いることができる。

磁性層３４ａ，３４ｂ，３４ｃに適した材料としては、例えば、９０（Ｃｏ１４Ｃｒ１８Ｐｔ）−１０（ＳｉＯ_２）｛Ｃｒ含有量１４原子％、Ｐｔ含有量１８原子％、残部Ｃｏからなる磁性粒子を１つの化合物として算出したモル濃度が９０ｍｏｌ％、ＳｉＯ_２からなる酸化物組成が１０ｍｏｌ％｝、９２（Ｃｏ１０Ｃｒ１６Ｐｔ）−８（ＳｉＯ_２）、９４（Ｃｏ８Ｃｒ１４Ｐｔ４Ｎｂ）−６（Ｃｒ_２Ｏ_３）の他、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｔａ_２Ｏ_５）、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｃｒ_２Ｏ_３）−（ＴｉＯ_２）、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｃｒ_２Ｏ_３）−（ＳｉＯ_２）、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｃｒ_２Ｏ_３）−（ＳｉＯ_２）−（ＴｉＯ_２）、（ＣｏＣｒＰｔＭｏ）−（ＴｉＯ）、（ＣｏＣｒＰｔＷ）−（ＴｉＯ_２）、（ＣｏＣｒＰｔＢ）−（Ａｌ_２Ｏ_３）、（ＣｏＣｒＰｔＴａＮｄ）−（ＭｇＯ）、（ＣｏＣｒＰｔＢＣｕ）−（Ｙ_２Ｏ_３）、（ＣｏＣｒＰｔＲｕ）−（ＳｉＯ_２）などの組成物を挙げることができる。

また、本発明では、上記垂直磁性層３４を４層以上の磁性層で構成することも可能である。例えば、上記磁性層３４ａ，３４ｂに加えて、グラニュラー構造の磁性層を３層で構成し、その上に、酸化物を含まない磁性層３４ｃを設けた構成とし、また、酸化物を含まない磁性層３４ｃを２層構造として、磁性層３４ａ，３４ｂの上に設けた構成とすることができる。

また、本発明では、垂直磁性層３４を構成する３層以上の磁性層間に非磁性層３７を設けることが好ましい。非磁性層３７を適度な厚みで設けることで、個々の膜の磁化反転が容易になり、磁性粒子全体の磁化反転の分散を小さくすることができる。その結果Ｓ／Ｎ比をより向上させることが可能である。

保護層３５は、垂直磁性層３４の腐食を防ぐと共に、磁気ヘッドが磁気記録媒体２００に接触したときに媒体表面の損傷を防ぐためのものである。保護層３５には、従来公知の材料を用いることができ、例えばＣ、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２などを含むものを用いることが可能である。保護層３５の厚みは、１〜１０ｎｍとすることが磁気ヘッドと磁気記録媒体２００の距離を小さくできるので高記録密度の点から好ましい。

潤滑剤膜３６としては、例えば、パーフルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸などの潤滑剤を保護層３５上に塗布することによって形成される。

そして、上述した潤滑剤の塗布工程の後に、ワイピング工程、バーニッシュ工程、及び上記磁気転写工程が行われる。

ワイピング工程は、例えば、布製のワイピングテープ等を用いて行われる。すなわち、このワイピング工程は、ワイピングテープを磁気記録媒体２００の表面に対して相対走行させつつ、ゴム製のコンタクトロール又はパッドによってワイピングテープの表面を磁気記録媒体２００の表面に押し当てることにより、媒体表面を軽く拭く工程である。このような処理を行うことにより、磁気記録媒体２００の表面に付着したスパッタダスト等が除去されるので、磁気ヘッドの浮上量をより小さくすることが可能となる。

また、ワイピング工程に用いられるワイピングテープとしては、超極細繊維よりなる布帛を帯状にスリットしたワイピングテープや、超極細繊維マルチフィラメント糸の織編物などが用いられる。

また、このようなワイピングテープを用いる磁気記録媒体２００のワイピング方法は、具体的には、磁気記録媒体２００を回転させつつ、この磁気記録媒体２００の磁性層側の面に、ワイピングテープの表面（拭き面）を押し当てることにより行われる。これにより、磁気記録媒体２００の表面に付着したスパッタダスト等が拭き取られ、媒体表面が清浄化される。

ワイピングテープは、供給リールと巻取リールとの間に掛け渡されており、供給リールから順次供給され、巻取リールに順次巻き取られる。そして、この供給リール側から巻取リール側に走行する途中で、ワイピングテープの拭き面と反対側の面（裏面）がゴム等のバッキングロール又はフェルト等により押圧され、ワイピングテープの拭き面が磁気記録媒体２００の表面に押し当てられる。

バーニッシュ工程は、磁気記録媒体２００の表面にある突起物を除去するため、研磨テープを用いてその表面を研磨する工程である。これにより、ハードディスクドライブでの磁気ヘッドの浮上量をより小さくし、また、上記磁気転写工程で磁気記録媒体２００とマスター情報担体１００との間に隙間が生じて転写パターンが不鮮明となり、マスター情報担体１００が損傷を受けることを防止することができる。

このようなバーニッシュ工程は、例えば、アルミナ砥粒を塗布した研磨テープ等を用いて行われる。すなわち、このバーニッシュ工程は、研磨テープをゴム製のコンタクトロールを磁気記録媒体２００の表面に押し当てることにより、媒体表面を軽く研磨する工程である。このような処理を行うことにより、磁気記録媒体２００の表面にある異常突起等が除去される。

バーニッシュ工程に用いられる研磨テープ（バーニッシュテープ）としては、通常ポリエステル製のベースフィルム上に研磨材層を形成してなるテープを使用する。そして、この研磨材層が磁気記録媒体２００の表面と接触して摺動することによって、媒体表面に付着した微小な塵埃が除去されると共に、その媒体表面に存在する異常突起等が研磨・除去されて、その媒体表面が平滑化される。

研磨材としては、平均粒子径が０．０５μｍ〜５０μｍ程度の、酸化クロム、α−アルミナ、炭化珪素、非磁性酸化鉄、ダイヤモンド、γ−アルミナ、α，γ−アルミナ、熔融アルミナ、コランダム、人造ダイヤモンド等が用いられる。

また、このようなバーニッシュ加工は、磁気記録媒体２００を回転させつつ、この磁気記録媒体２００の表面に、研磨テープの砥粒面を押し当てることにより行われる。これにより、磁気記録媒体２００の表面にある突起が研磨除去され、その媒体表面が平滑化される。ここで、研磨テープは、供給リールと巻取リールとの間に掛け渡されており、供給リールから順次供給され、巻取リールに順次巻き取られる。そして、この供給リール側から巻取リール側に走行する途中で、研磨テープの砥粒面と反対側の面（裏面）がゴム等のバッキングロール又はフェルト等により押圧され、研磨テープの研磨面が磁気記録媒体２００の表面に押し当てられる。

上記磁気転写工程の後は、得られた磁気記録媒体２００に対してグライド検査が行われる。グライド検査とは、磁気記録媒体２００の表面に突起物が無いかどうか検査する工程である。すなわち、磁気ヘッドを用いて磁気記録媒体２００に対して記録再生を行う際に、磁気記録媒体２００の表面に浮上量（媒体と磁気ヘッドの間隔）以上の高さの突起があると、磁気ヘッドが突起に衝突して磁気ヘッドが損傷したり、磁気記録媒体２００に欠陥が発生したりする原因となる。グライド検査では、そのような高い突起の有無を検査する。

グライド検査をパスした磁気記録媒体２００には、通常ではサーティファイ検査が実施される。サーティファイ検査とは、通常のハードディスクドライブの記録再生と同様に、磁気記録媒体２００に対して磁気ヘッドで所定の信号を記録した後、その信号を再生し、得られた再生信号によって磁気記録媒体２００の記録不能を検出し、磁気記録媒体２００の電気特性や欠陥の有無など媒体の品質を確かめるものである。

本発明を適用して製造された磁気記録媒体２００は、サーボ信号等が既に書き込まれているため、従来の方式でのサーティファイ検査とは異なる。すなわち、本発明を適用して製造された磁気記録媒体２００では、この磁気記録媒体２００に磁気転写されたサーボ信号等を用いて、磁気ヘッドを特定箇所に位置づけして読み書きを行う形式の検査を行う。

（磁気記録再生装置）
次に、本発明を適用して製造された磁気記録媒体２００を備える磁気記録再生装置（ハードディスクドライブ）の一例を図４に示す。
この磁気記録再生装置は、上記図３に示す本発明を適用して製造された磁気記録媒体２００と、磁気記録媒体２００を回転駆動させる媒体駆動部７１と、磁気記録媒体２００に情報を記録再生する磁気ヘッド７２と、この磁気ヘッド７２を磁気記録媒体２００に対して相対運動させるヘッド駆動部７３と、記録再生信号処理系７４とを備えている。また、記録再生信号処理系７４は、外部から入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド７２に送り、磁気ヘッド７２からの再生信号を処理してデータを外部に送ることが可能となっている。また、この磁気記録再生装置が備える磁気ヘッド７２には、再生素子として巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）を利用したＧＭＲ素子などを有した、より高記録密度に適した磁気ヘッドを用いることができる。

上記磁気記録再生装置によれば、上記磁気記録媒体２００に、本発明を適用して製造された高記録密度、高速書き込み、優れた電磁変換特性の磁気記録媒体２００を採用することで、優れたハードディスクドライブとすることが可能である。

３１…非磁性基板 ３２…軟磁性下地層 ３２ａ…軟磁性層 ３２ｂ…スペーサ層 ３３…配向制御層 ３４…垂直磁性層 ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ…磁性層 ３５…保護層 ３６…潤滑剤膜 ３７ａ，３７ｂ…非磁性層 ３８…非磁性下地層 ７１…媒体駆動部 ７２…磁気ヘッド ７３…ヘッド駆動部 ７４…記録再生信号処理系 １００…マスター情報担体 １０１…基板 １０２…磁性層 １０２ａ…転写パターン １０３…マスク層 １０４…レジスト層 １０５…保護層 ２００…磁気記録媒体 ２０１…非磁性基板 ２０２…磁性層

Claims (4)

1. 情報信号に対応する転写パターンが形成された転写面を有して、磁気記録媒体の記録面に前記転写面を重ね合わせた状態で、前記転写面とは反対側から外部磁界を印加することによって、前記転写面から前記磁気記録媒体の記録面へと情報信号を磁気転写する際に用いられるマスター情報担体の製造方法であって、
   基板の面上に磁性層を形成する工程と、
   前記磁性層の面上を覆うマスク層を形成する工程と、
   前記マスク層を前記転写パターンに対応した形状にパターニングする工程と、
   前記パターニングされたマスク層を用いて前記磁性層を部分的に改質することにより磁気的に分離された転写パターンを形成する工程と、
   前記マスク層を前記磁性層の面上から除去する工程とを含むことを特徴とするマスター情報担体の製造方法。
2. 前記マスク層をパターニングする前に、当該マスク層の面上に前記転写パターンに対応した形状にパターニングされたレジスト層を形成する工程を含み、
   前記レジスト層を用いて前記マスク層を前記転写パターンに対応した形状にパターニングし、このパターニングされたマスク層を用いて前記磁性層を部分的に改質することを特徴とする請求項１に記載のマスター情報担体の製造方法。
3. 前記レジスト層をナノインプリント法を用いて前記転写パターンに対応した形状にパターニングすることを特徴とする請求項２に記載のマスター情報担体の製造方法。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の方法により製造されたマスター情報担体の転写面と、磁気記録媒体の記録面とを重ね合わせた後、前記マスター情報担体の転写面とは反対側から外部磁界を印加しながら、前記マスター情報担体の転写面から前記磁気記録媒体の記録面へと情報信号を磁気転写する工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。

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