JP2013073634A - 磁気転写用マスターおよびその製造方法並びにそれを用いた磁気転写方法 - Google Patents

Abstract

【課題】短ビット長を有する磁気信号の磁気転写においても、充分な磁気転写信号のＳＮＲを得ることを可能とする。
【解決手段】微細な凹凸パターンＰを表面に有し、上記凹凸パターンＰで表現された磁気信号を垂直磁気記録媒体に磁気転写する際に用いられるマスター１０であって、平坦な表面を有するマスター基板１１と、マスター基板１１の上記表面上に形成された、微細な凹凸パターンＰａを表面に有する軟磁性層１２と、軟磁性層１２の凹凸パターンＰａに沿って少なくともこの凹凸パターンＰａの凸部上面Ｓｔ上に形成された下地層１３と、軟磁性層１２の凹凸パターンＰａに沿って少なくとも下地層１３上の上記凸部上面Ｓｔに対応する領域に形成された垂直磁化膜層１４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、垂直磁気記録媒体に所定の磁気信号を一括記録する磁気転写の際に使用される、上記磁気信号に対応した凹凸パターンを表面に有するマスター、およびその製造方法並びにそれを用いた磁気転写方法に関するものである。

情報を高密度で記録可能な磁気記録媒体として垂直磁気記録方式の記録媒体（垂直磁気記録媒体）が知られている。この垂直磁気記録媒体の情報記録領域は、トラック幅が狭いトラックで構成されている。そのため、垂直磁気記録媒体では、狭いトラック幅で正確に磁気ヘッドを走査し、高いＳ／Ｎ比（ＳＮＲ）で信号を再生するためのトラッキングサーボ技術が重要となる。このトラッキングサーボを行うためには、トラッキング用のサーボ信号、アドレス情報信号、再生クロック信号等のサーボ情報を、所定間隔で垂直磁気記録媒体に、いわゆるプリフォーマットとして記録しておく必要がある。

垂直磁気記録媒体に、サーボ情報をプリフォーマットとして記憶する方法としては、例えば、サーボ情報に対応した凹凸形状でありかつ磁性層を含む凹凸パターンを表面に有する磁気転写用マスター（一般に、マスター担体、モールドおよびスタンパ等とも言われる。）を用いた磁気転写方法がある。この磁気転写方法は、上記凹凸パターンを垂直磁気記録媒体に向けた状態でマスターと垂直磁気記録媒体とを密着させ、外部から磁界（転写磁界）を印加し、マスターの凹凸パターンで表現された磁気信号を垂直磁気記録媒体に転写する方法である。

この磁気転写方法は、転写磁界が印加されると、マスターの凹凸パターンにおける凸部の磁性層に転写磁界が集中し（磁界集中）、凹凸パターンに対応した磁界の強度分布がマスターの表面近傍に発生する現象を利用している。上記凸部の上面では上記磁界集中により増強された磁界（記録磁界）が発生する。そして、この記録磁界により垂直磁気記録媒体の上記凸部の上面と密着した所定箇所のみが記録磁界と同一方向に磁化される。したがって、垂直磁気記録媒体中の記録層の磁化の向きを転写磁界の方向と反対の方向に予め揃えた後、この垂直磁気記録媒体に対して磁気転写方法を実施することにより、マスターの凹凸パターンで表現された磁気信号を垂直磁気記録媒体に記録することが可能となる。

従来、マスターの上記磁性層の材料としては、凹凸パターンにおける凸部の上面において強い記録磁界は発生させるために、例えば特許文献１に示されるように、高い飽和磁束密度を有する軟磁性材料が使用されていた。しかし、磁性層の材料として単純に高い飽和磁束密度を有する軟磁性材料を使用しただけでは、転写磁界の印加時に磁性層内部に発生する大きな反磁界の影響により、その高飽和磁束密度が有効に活かされないという問題があった。このような場合、記録磁界の強度が減少してしまう。

そこで、上記のような反磁界の問題を解決するべく、膜として形成された際に垂直磁気異方性を示す磁性材料（垂直磁気異方性材料）が磁性層の材料として有効であることが提案されている。垂直磁気異方性材料を磁性層の材料として使用した場合、反磁界の強度が減少する効果が得られる。そしてこの結果、軟磁性材料に比べ飽和磁束密度が低い傾向にある垂直磁気異方性材料を磁性層の材料として使用した場合でも、軟磁性材料に比較してより強い記録磁界を発生させることができる。

例えば特許文献２では、垂直磁気異方性材料からなる磁性層の磁気特性の改良（主に、飽和磁界強度、飽和磁束密度、残留磁化、保磁力、異方性エネルギーの調整など）を行うことで、記録磁界の強度を増大させることが試みられている。

特開平１０−４０５４４号公報 特開２００３−２０３３２５号公報

ところで近年、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の記録容量の更なる増大の要請に伴い、垂直磁気記録媒体に記録される磁気信号の信号幅（ビット長）に対して要求される長さが年々減少傾向にあるため、ＨＤＤの記録密度の更なる向上が望まれている。そのような背景の中、本発明者らは、短ビット長（特に、その長さが６０ｎｍ以下のビット長）を有する磁気信号の磁気転写においては、従来有効とされていた垂直磁気異方性材料からなる磁性層をマスターに適用しても、磁気転写信号（垂直磁気記録媒体に記録された磁気信号）のＳＮＲが充分に得られない場合があることを見出した。

そこで、短ビット長を有する磁気信号の磁気転写においても、充分な磁気転写信号のＳＮＲを得ることを可能とする磁気転写用マスターおよび磁気転写方法の開発が望まれる。

本発明は上記要望に応えてなされたものであり、短ビット長を有する磁気信号の磁気転写においても、充分な磁気転写信号のＳＮＲを得ることを可能とする磁気転写用マスターおよびその製造方法並びにそれを用いた磁気転写方法を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明に係る磁気転写用マスターは、
微細な凹凸パターンを表面に有し、上記凹凸パターンで表現された磁気信号を垂直磁気記録媒体に磁気転写する際に用いられるマスターであって、
平坦な表面を有するマスター基板と、
マスター基板の上記表面上に形成された、厚さが５ｎｍ以上であり微細な凹凸パターンを表面に有する軟磁性層と、
軟磁性層の凹凸パターンに沿って少なくともこの凹凸パターンの凸部上面上に形成された、厚さが１〜２０ｎｍの下地層と、
軟磁性層の凹凸パターンに沿って少なくとも下地層上の上記凸部上面に対応する領域に形成された、厚さが１０〜４０ｎｍの垂直磁化膜層とを備えることを特徴とするものである。

また、本発明に係る磁気転写用マスターにおいて、軟磁性層は、多結晶構造をとる材料から構成されることが好ましく、アモルファス構造をとる材料から構成されることが好ましい。

また、本発明に係る磁気転写用マスターは、平坦な表面を有するマスター基板のこの表面上に、厚さが５ｎｍ以上であり微細な凹凸パターンを表面に有する軟磁性層を形成し、軟磁性層の凹凸パターンに沿って軟磁性層上に、厚さが１〜２０ｎｍの下地層を成膜し、軟磁性層の凹凸パターンに沿って下地層上に、厚さが１０〜４０ｎｍの垂直磁化膜層を成膜することにより製造されたものとすることができる。

本発明に係る第１のマスターの製造方法は、
微小な凹凸パターンを表面に有し、上記凹凸パターンで表現された磁気信号を垂直磁気記録媒体に磁気転写する際に用いられるマスターの製造方法であって、
平坦な表面を有するマスター基板のこの表面上に、厚さが５ｎｍ以上であり微細な凹凸パターンを表面に有する軟磁性層を形成し、
軟磁性層の凹凸パターンに沿って軟磁性層上に、厚さが１〜２０ｎｍの下地層を成膜し、
軟磁性層の凹凸パターンに沿って下地層上に、厚さが１０〜４０ｎｍの垂直磁化膜層を成膜することを特徴とするものである。

一方、本発明に係る第２のマスターの製造方法は、
微小な凹凸パターンを表面に有し、上記凹凸パターンで表現された磁気信号を垂直磁気記録媒体に磁気転写する際に用いられるマスターの製造方法であって、
平坦な表面を有するマスター基板のこの表面上に、マスター基板側から順次、厚さが５ｎｍ以上である軟磁性層、厚さが１〜２０ｎｍの下地層および厚さが１０〜４０ｎｍの垂直磁化膜層を含むマスター磁性層を成膜し、
上記凹凸パターンに対応したレジストパターンのレジスト膜をマスター磁性層上に形成し、
レジスト膜をマスクとして、軟磁性層の少なくとも一部がエッチングされるまでエッチング処理を行い、
その後、レジスト膜を除去することを特徴とするものである。

そして、本発明に係る第１および第２のマスターの製造方法において、軟磁性層を、アモルファス構造をとる材料を用いて成膜することが好ましい。

本発明に係る磁気転写方法は、
上記に記載の磁気転写用のマスターの凹凸パターンを、垂直磁気記録方式のスレーブ媒体の磁気転写面であって予め磁化の向きが一方向に初期化された磁気転写面に向けながら、マスターおよびスレーブ媒体を近接配置し、
上記一方向と逆の方向に外部磁界を印加することにより、上記凹凸パターンで表現された磁気信号を磁気転写面に磁気転写することを特徴とするものである。

本発明に係る磁気転写用マスターは、平坦な表面を有するマスター基板と、マスター基板の上記表面上に形成された、厚さが５ｎｍ以上であり微細な凹凸パターンを表面に有する軟磁性層と、軟磁性層の凹凸パターンに沿って少なくともこの凹凸パターンの凸部上面上に形成された、厚さが１〜２０ｎｍの下地層と、軟磁性層の凹凸パターンに沿って少なくとも下地層上の上記凸部上面に対応する領域に形成された、厚さが１０〜４０ｎｍの垂直磁化膜層とを備えることを特徴とするものである。このような構成の本発明においては、転写磁界の印加時に、垂直磁化膜層の下部に発生した磁極と異なる磁極が軟磁性層の上部に発生することとなる。これにより、垂直磁化膜層の下部に発生した磁極と軟磁性層の上部に発生した磁極とが相殺し合うため、凹凸パターンの凸部内部に発生する反磁界を低減することができる。つまり、転写磁界の印加時に、上記凸部の上面に発生する記録磁界の実効的な強度を増大することが可能となる。その結果、短ビット長を有する磁気信号の磁気転写においても、充分な磁気転写信号のＳＮＲを得ることが可能となる。

また、本発明に係る第１のマスターの製造方法は、平坦な表面を有するマスター基板のこの表面上に、厚さが５ｎｍ以上であり微細な凹凸パターンを表面に有する軟磁性層を形成し、軟磁性層の凹凸パターンに沿って軟磁性層上に、厚さが１〜２０ｎｍの下地層を成膜し、軟磁性層の凹凸パターンに沿って下地層上に、厚さが１０〜４０ｎｍの垂直磁化膜層を成膜するものであるから、本発明のマスターを製造することができる。その結果、本発明のマスターを用いた磁気転写方法を実施することにより、短ビット長を有する磁気信号の磁気転写においても、充分な磁気転写信号のＳＮＲを得ることが可能となる。

また、本発明に係る第２のマスターの製造方法は、平坦な表面を有するマスター基板のこの表面上に、マスター基板側から順次、厚さが５ｎｍ以上である軟磁性層、厚さが１〜２０ｎｍの下地層および厚さが１０〜４０ｎｍの垂直磁化膜層を含むマスター磁性層を成膜し、上記凹凸パターンに対応したレジストパターンのレジスト膜をマスター磁性層上に形成し、レジスト膜をマスクとして、軟磁性層の少なくとも一部がエッチングされるまでエッチング処理を行い、その後、レジスト膜を除去するものであるから、本発明のマスターを製造することができる。その結果、本発明のマスターを用いた磁気転写方法を実施することにより、短ビット長を有する磁気信号の磁気転写においても、充分な磁気転写信号のＳＮＲを得ることが可能となる。

また、本発明に係る磁気転写方法は、上記に記載の磁気転写用のマスターの凹凸パターンを、垂直磁気記録方式のスレーブ媒体の磁気転写面であって予め磁気の向きが一方向に初期化された磁気転写面に向けながら、マスターおよびスレーブ媒体を近接配置し、上記一方向と逆の方向に外部磁界を印加することにより、上記凹凸パターンで表現された磁気信号を磁気転写面に磁気転写するものであるから、本発明のマスターにおける効果に基づき、短ビット長を有する磁気信号の磁気転写においても、充分な磁気転写信号のＳＮＲを得ることが可能となる。

第１の実施形態のマスターの構造を示す概略断面図である。 第１の実施形態のマスターの製造方法の工程を示す概略断面図である。 従来技術のマスターにおける転写磁界を印加したときの記録磁界および反磁界の発生の様子を示す概略断面図である。 第１の実施形態のマスターにおける転写磁界を印加したときの磁極の発生の様子を示す概略断面図である。 第１の実施形態のマスターにおける転写磁界を印加したときの記録磁界および反磁界の発生の様子を示す概略断面図である。 下地層が厚いマスターにおける転写磁界を印加したときの磁極の発生の様子を示す概略断面図である。 従来技術の垂直磁気記録媒体の構造を示す概略断面図である。 従来技術の垂直磁気記録媒体に磁気信号の書き込みを行う様子を示す概略断面図である。 第２の実施形態のマスターの構造を示す概略断面図である。 第３の実施形態のマスターの構造を示す概略断面図である。 第２および第３の実施形態のマスターの製造方法の工程の一部を示す概略断面図である。 その他の例のマスターの構造を示す概略断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明するが、本発明はこれに限られるものではない。なお、視認しやすくするため、図面中の各構成要素の縮尺等は実際のものとは適宜異ならせてある。

「第１の実施形態の磁気転写用マスターおよびその製造方法」
まず、第１の実施形態の磁気転写用マスター１０およびその製造方法について説明する。図１は、第１の実施形態のマスター１０の構造を示す概略断面図である。また、図２は、第１の実施形態のマスター１０の製造方法の工程を示す概略断面図である。

第１の実施形態のマスター１０は、図１に示されるように、微細な凹凸パターンＰを表面に有し、上記凹凸パターンＰで表現された磁気信号を垂直磁気記録媒体に磁気転写する際に用いられるマスター１０であって、平坦な表面を有するマスター基板１１と、マスター基板１１の上記表面上に形成された、微細な凹凸パターンＰａを表面に有する軟磁性層１２と、軟磁性層１２の凹凸パターンＰａに沿ってこの凹凸パターンＰａ上に形成された下地層１３と、軟磁性層１２の凹凸パターンＰａに沿って下地層１３上に形成された垂直磁化膜層１４と、軟磁性層１２の凹凸パターンＰａに沿って垂直磁化膜層１４上に形成された保護層１５とを備えるものである。なお、マスター基板１１上の積層体全体（本実施形態においては、軟磁性層１２、下地層１３、垂直磁化膜層１４および保護層１５の積層体）をマスター磁性層１６と称する。

そして、マスター１０の表面には微細な凹凸パターンＰが形成されている。微細な凹凸パターンＰの凸部は、平面視で例えば長方形であり、トラック方向（ディスクの円周方向であり、図１のＴ方向）の長さＡと、トラック幅方向（ディスクの半径方向）の長さＬ、並びに凸部の高さＨ（凹部の深さ）の値は、記録密度や記録信号波形等により適宜設計される。例えば、長さＡが８０ｎｍに、長さＬが２００ｎｍに設定される。ハードディスク装置に用いられる磁気ディスクのサーボ信号の場合、この微細な凹凸パターンＰは、トラック方向の長さＡに比べてトラック幅方向の長さＬの方が長く形成される。例えば、トラック幅方向の長さＬが０．０５〜２０μｍ、トラック方向の長さＡが０．０５〜５μｍであることが好ましい。この範囲でトラック幅方向の方が長いパターンを選ぶことが、サーボ信号の情報を担持するパターンとしては好ましい。凸部の高さＨは、２０〜８００ｎｍの範囲が好ましく、３０〜６００ｎｍの範囲がより好ましい。なお、凹凸パターンＰは、上記の例に限定されるものではなく、例えば前述した平面視で長方形の凸部を基本単位として、複数の凸部が頂点で結合したり一部の辺を共有したりした形状となる場合もある。

また、第１の実施形態のマスター１０の製造方法は、平坦な表面を有するマスター基板１１を用意し（図２ａ）、マスター基板１１の上記表面上に、微細な凹凸パターンＰａを表面に有する軟磁性層１２を形成し（図２ｂ）、軟磁性層１２の凹凸パターンＰａに沿って軟磁性層１２上に下地層１３を成膜し（図２ｃ）、軟磁性層１２の凹凸パターンＰａに沿って下地層１３上に垂直磁化膜層１４を成膜し（図２ｄ）、軟磁性層１２の凹凸パターンＰａに沿って垂直磁化膜層１４上に保護層１５を成膜する（図２ｅ）ものである。

上記製造方法によれば、凹凸パターンＰａ上の全体にわたって層が形成される。したがって、下地層１３、垂直磁化膜層１４および保護層１５は、凹凸パターンの凸部上面Ｓｔのみならず、その側面上や凹部の底面Ｓｂ上にも成膜される。本明細書において、「凹凸パターンＰａに沿って」層を形成（成膜）するとは、当該層が形成（成膜）される凹凸パターンの凹部を完全に埋めない程度に薄く当該層を形成（成膜）することを意味する。

（マスター基板）
マスター基板１１の材料は、例えばシリコン、ニッケル、アルミニウム、クロム、鉄、タンタルおよびタングステン等の金属材料、並びにそれらの酸化物、窒化物および炭化物とすることができる。具体的には、マスター基板１１の材料としては、酸化シリコン、酸化アルミニウム、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラスおよびソーダガラス等を挙げることができる。また、マスター基板１１は、ポリカーボネート等の合成樹脂から構成されてもよい。マスター基板１１の形状は、平坦な表面を有する平板形状であることが好ましい。本明細書においてマスター基板１１の形状に関して「平坦」とは、表面にうねりや粗さがある場合であっても、軟磁性層を積層した結果その影響を無視できる場合を含む意味である。マスター基板１１の外縁形状は、特に限定されず、例えばＨＤＤのサーボ情報の磁気転写に使用される場合にはディスク状である。

（軟磁性層）
軟磁性層１２は、後述するようにマスター１０の凹凸パターンＰの凸部に発生する反磁界を低減する機能を果たす。軟磁性層１２は軟磁性材料から構成される。そして、軟磁性層１２は高い飽和磁束密度を有する軟磁性材料から構成されることが好ましく、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｂを含む軟磁性材料から構成されることが好ましい。このような材料として具体的には、例えば、ＣｏＦｅ系合金（ＣｏＦｅＴａＺｒ、ＣｏＦｅＺｒＮｂ等）、ＣｏＺｒ系合金（ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＺｒＣｒ、ＣｏＺｒＭｏ等）、ＦｅＣｏ系合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶ等）、ＦｅＮｉ系合金（ＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉ等）、ＦｅＣｏＮｉ系合金、ＦｅＰｔ系合金（ＦｅＣｏＰｔ等）、ＦｅＡｌ系合金（ＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯ等）、ＦｅＣｒ系合金（ＦｅＣｒ、ＦｅＣｒＴｉ、ＦｅＣｒＣｕ等）、ＦｅＴａ系合金（ＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮ等）、ＦｅＭｇ系合金（ＦｅＭｇＯ等）、ＦｅＺｒ系合金（ＦｅＺｒＮ等）、ＦｅＣ系合金、ＦｅＮ系合金、ＦｅＳｉ系合金、ＦｅＰ系合金、ＦｅＮｂ系合金、ＦｅＨｆ系合金およびＦｅＢ系合金等を挙げることができる。本明細書において、例えば「ＦｅＣｏ系合金」とは、ＦｅＣｏを主成分とする合金を意味し、他の合金についても同様である。また「主成分」とは、重量比で５０％以上の成分を意味する。

特に軟磁性層１２は、多結晶構造をとる材料から構成されることが好ましく、アモルファス構造をとる材料から構成されることがより好ましい。アモルファス構造をとる材料として具体的には、例えば上記の軟磁性材料にアモルファス構造を促進させるＡｌ、Ｍｇ、Ｔｉ、ＣｒおよびＢ等の添加物を添加させたものを挙げることができる。さらに、アモルファス構造をとる軟磁性材料としてはＦｅＣｏＢ系合金から構成されることが特に好ましい。軟磁性層１２が多結晶構造またはアモルファス構造を取る場合には、軟磁性層１２が垂直磁化膜層１４を形成するための下地層１３としての機能も有することになる。その結果、下地層１３の厚さを少なくすることができて、反磁界を低減するという軟磁性層１２の本来の機能をより有効に発揮させることができるようになる。

軟磁性層１２の飽和磁束密度は１．８Ｔ以上であることが好ましく、２．０Ｔ以上であることがより好ましい。軟磁性層１２の飽和磁束密度が高いほど、転写磁界の印加時における垂直磁化膜層１４に発生する磁極の強度を減じる効果が強くなるためである。そして、軟磁性層１２の飽和磁束密度は、垂直磁化膜層１４の飽和磁束密度よりも高いことが好ましい。

軟磁性層１２は、その表面に凹凸パターンＰａを有している。軟磁性層１２の凹凸パターンＰａを得る方法は、特に限定されず、例えば、マスター基板１１上に成膜した軟磁性層をフォトエッチングによってエッチング加工することにより形成する方法が挙げられる。軟磁性層１２の成膜は、真空蒸着、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および無電解メッキ等の金属成膜法により実施することができる。

さらに、軟磁性層１２の凹凸パターンＰａを得る方法は、以下のような方法でもよい。まず、軟磁性層１２の凹凸パターンＰａに対応する凹凸パターンを表面に有する原盤を用意し、この原盤に対しスパッタ法を用いて導電層を付与し、次いで、軟磁性層１２のスパッタ、バイアススパッタまたは金属メッキを実施することで、原盤の凹凸パターンの凹部に軟磁性材料を埋め込む。この際、軟磁性材料と原盤の間に剥離機能を有する層（剥離機能層）を設けてもよく、導電層自身に剥離機能を持たせることも有効である。剥離機能層が軟磁性層から成ることが最も好ましい。また、剥離機能層が非磁性である場合には、後の工程で剥離機能層を取り除く処理を施すことも可能である。この際、原盤の凹部に埋め込まれた軟磁性層の厚みは５ｎｍ以上が好ましい。原盤への軟磁性層１２の成膜に次いで、軟磁性層１２上にマスター基板１１を例えばスパッタもしくはメッキにより形成する。最終的に、原盤／軟磁性層の界面、もしくは、マスター磁性層／剥離機能層の界面で剥離を行うことで、凹凸パターンＰａを有する軟磁性層１２が形成されたマスター基板１１を得ることが出来る。

上記の埋め込む軟磁性層１２の所望の厚さに対し、原盤のパターンの高さＨを合わせることが好ましく、高さＨは埋め込む軟磁性層１２の厚さよりも小さいことが好ましい。埋め込んだ軟磁性層１２の終端面が原盤の凹凸形状を若干残す場合がある。その軟磁性層１２の終端面にスパッタもしくはメッキによりマスター基板１１を形成する場合、軟磁性層１２の終端面とマスター基板１１の界面は若干の凹凸形状を残し、厳密にはマスター基板１１の表面は平坦な形状とはならないが、本発明の本質にはなんら影響するものではなく、この場合も形成されたマスター基板１１の形状は実質的に平坦とみなせる。

また、軟磁性層１２の凹凸パターンＰａを得る方法として、予め準備した平坦なマスター基板１１上に軟磁性層１２をスパッタ等で成膜し、軟磁性層１２上にナノインプリント用のレジスト（熱硬化性または光硬化性の部材）を塗布し、凹凸パターンＰａに対応するナノインプリント用モールドを押し当て、熱または光照射によりレジストを硬化させ、モールドを剥離し、その後、凹凸形状を有する硬化したレジストをマスクとしてエッチング（例えば反応性イオンエッチング等）し、レジストを除去（例えばアッシング等）する方法も挙げられる。この場合、上記エッチング工程においてマスター基板１１がエッチングされない限りマスター基板１１は平坦である。また、ＲＩＥがマスター基板１１にまで及んだとしても、本発明の本質になんら影響するものではなく、この場合もマスター基板１１の形状は実質的に平坦とみなす。

ここでは、ナノインプリントとエッチングによる軟磁性層１２の形状の加工方法を例示したが、通常のフォトリソグラフィー工程や電子線描画リソグラフィーを用いてレジストの凹凸形状を得て、そのレジストをエッチング時のマスクとして用いても良い。

軟磁性層１２の厚さ（凹凸パターンＰａの凸部における層そのものの厚さ、つまり当該凸部上面から軟磁性層１２の裏面までの厚さを意味する。）は、５ｎｍ以上であることが好ましい。本明細書において「厚さ」とは平均膜厚を意味する。上記下限の理由は、軟磁性層１２の厚さが５ｎｍより小さい場合、垂直磁化膜層１４に誘起される磁極の強度を相殺する効果が小さく、結果として実効的な記録磁界の強度が増大しないためである。軟磁性層１２は、実用的な範囲内で厚いほど反磁界を低減する機能が向上するため、ハンドリングの観点から実用的な範囲内で厚ければ厚い程好ましい。

（下地層）
下地層１３は、垂直磁化膜層１４の垂直配向性、磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）、飽和磁化（Ｍｓ）および核生成磁界（Ｈｎ）を調整するため、垂直磁化膜層１４の下に形成されるものである。下地層１３は、この下地層１３の下の層の結晶構造の影響が垂直磁化膜層１４に及ぶことを防止する。この下地層１３の存在により、垂直磁化膜層１４中の膜の結晶成長を調整でき、垂直磁化膜層１４に垂直磁気異方性を付与することができる。

下地層１３の材料としては、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｗ、Ａｌ、Ｐ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｍｇのうち、少なくとも１つの金属もしくは合金、またはこれらの酸化物もしくは窒化物等の化合物を用いることができる。また、下地層１３の材料としては、ＰｔおよびＲｕのうち少なくとも１つを含む金属もしくは合金を用いることが特に好ましい。下地層１３は、単層でもよく、多層でもよい。

下地層１３の厚さは一般的には５〜２０ｎｍであることが好ましく、１０〜１５ｎｍであることがより好ましい。ただし、軟磁性層１２がアモルファス構造を取る場合には、下地層１３の厚さを１〜２０ｎｍとすることができる。これは、軟磁性層１２がアモルファス構造を取る場合には、軟磁性層１２が垂直磁化膜層１４を形成するための下地層としての機能も有することになるため、下地層１３の厚さが少々薄くても垂直磁化膜層１４の垂直磁気異方性等を調整することが可能なためである。上記下限の理由は、下地層１３の厚さが５ｎｍ（軟磁性層１２がアモルファス構造を取る場合には１ｎｍ）よりも小さい場合、下地層１３上に設ける垂直磁化膜層１４の垂直磁気異方性が得られにくくなるためである。一方、上記上限の理由は、下地層１３の厚さが２０ｎｍよりも大きい場合、垂直磁化膜層１４中に誘起される磁極と軟磁性層１２中に誘起される磁極の間の距離が離れるため、垂直磁化膜層１４に誘起される磁極の強度を相殺するという軟磁性層１２の効果が小さくなり、結果として記録磁界の強度が増大しないためである。

下地層１３の成膜は、真空蒸着、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および無電解メッキ等の金属成膜法により実施することができる。

（垂直磁化膜層）
垂直磁化膜層１４は、記録磁界を実質的に発生させるものである。

垂直磁化膜層１４は、垂直磁気異方性材料から構成される。具体的には、垂直磁化膜層１４は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうち少なくとも１つの強磁性金属と、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｂ、Ｔａ、Ｏのうち少なくとも１つの非磁性物質とから構成される合金または化合物から構成される。特に、垂直磁化膜層１４の材料としては、飽和磁束密度等の観点から、ＣｏおよびＰｔから構成されるＣｏＰｔ系合金が好ましい。

垂直磁化膜層１４の飽和磁束密度は、１．２Ｔ以上であることが好ましく、１．５Ｔ以上であることがより好ましい。垂直磁気異方性が得られる範囲であれば、垂直磁化膜層１４の飽和磁束密度が高いほど、転写磁界の印加時に発生する記録磁界の強度が増すためである。

垂直磁化膜層１４の厚さは、１０〜４０ｎｍであることが好ましく、１５〜３０ｎｍであることがより好ましい。上記下限の理由は、垂直磁化膜層１４の厚さが１０ｎｍより小さい場合、凹凸パターンに応じた磁界集中が生じづらくなり、その結果として充分な記録磁界強度が得られないためである。一方、上記上限の理由は、垂直磁化膜層１４の厚さが４０ｎｍより大きい場合、マスター磁性層１６がマスター基板１１上に成膜された後の凹凸パターンＰの凸部の形状が丸みを帯びるようになる（ラウンド化してしまう）ためである。

垂直磁化膜層１４の成膜は、真空蒸着、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および無電解メッキ等の金属成膜法により実施することができる。

（保護層）
保護層１５は、マスター１０の表面を保護し、機械的耐久性、摩擦特性および耐候性を改善するためのものである。この保護層１５の材料としては、硬質な炭素膜が好ましい。具体的には保護層１５の材料としては、スパッタリングにより形成した無機カーボン、ダイヤモンドライクカーボン、Ｐｔ、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２等を用いることができる。保護層１５の厚さは１〜１０ｎｍであることが好ましい。

保護層１５の成膜は、真空蒸着、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および無電解メッキ等の金属成膜法により実施することができる。

その他、この保護層１５上には、更に、潤滑剤からなる層（潤滑剤層）を形成してもよい。潤滑剤層を設けた場合には、磁気転写におけるマスターと垂直磁気記録媒体との接触の際に生じる摩擦により、マスター１０に傷が発生すること等を防止することができる。この種の潤滑剤としては、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）等のフッ素系樹脂を用いることができる。

（作用効果）
以下、図３から図５を用いて本発明の作用効果を説明する。図３は、従来技術のマスターにおける転写磁界を印加したときの記録磁界および反磁界の発生の様子を示す概略断面図である。図４は、第１の実施形態のマスターにおける転写磁界を印加したときの磁極の発生の様子を示す概略断面図である。図５は、第１の実施形態のマスターにおける転写磁界を印加したときの記録磁界および反磁界の発生の様子を示す概略断面図である。

例えば特許文献２に示されるような従来のマスター５０は、図３に示されるように、微細な凹凸パターンを表面に有し、上記凹凸パターンで表現された磁気信号を垂直磁気記録媒体に磁気転写する際に用いられるマスターであって、微細な凹凸パターンを表面に有するマスター基板５１と、このマスター基板５１の凹凸パターンに沿ってこの凹凸パターン上に形成された下地層５３と、マスター基板５１の凹凸パターンに沿って下地層５３上に形成された垂直磁化膜層５４と、マスター基板５１の凹凸パターンに沿って垂直磁化膜層５４上に形成された保護層５５とを備えるものである。つまり、従来のマスター５０は、軟磁性層がマスター基板５１および下地層５３の間に挿入されていない点で本発明のマスター１０と異なる。このマスター５０では、マスター５０に垂直磁化膜層５４を設けることにより、転写磁界ＭＦ１を印加した時に垂直磁化膜層５４中に発生する反磁界ＭＦ３を減少させ、凹凸パターンの凸部近傍に発生する記録磁界ＭＦ２の実効的な強度を増大させていた。なお、反磁界ＭＦ３は、垂直磁化膜層中に発生するものであるが、図では便宜上マスターの外部の矢印で表示している。

しかしながら、マスター５０に設ける垂直磁化膜層５４は２０ｎｍ前後の薄膜であるため、依然反磁界ＭＦ３は一定の強度を有している。その結果、従来のマスター５０のような構造では、記録磁界ＭＦ２の実効的な強度が減少するという問題がある。具体的には、転写磁界ＭＦ１の印加時には、例えば図３に示されるように、垂直磁化膜層５４の上端にプラスの磁極ＭＰ５（Ｓ極またはＮ極）が、下端にマイナスの磁極ＭＰ５（Ｓ極またはＮ極のうちプラスの磁極とは反対の磁極）が誘起される。その結果、記録磁界ＭＦ２が垂直磁化膜層５４の凸部付近に発生しているが、同時に上記プラスの磁極ＭＰ５およびマイナスの磁極ＭＰ５の間には反磁界ＭＦ３も発生している。この反磁界ＭＦ３の存在により記録磁界ＭＦ２の実効的な強度が減じられることとなる。そして、このような問題は、短ビット長を有する磁気信号の磁気転写においては大きく影響し、場合によっては充分な磁気転写信号のＳＮＲを得ることができないという問題を引き起こす。

本発明では、下地層１３を挟んで垂直磁化膜層１４の近傍に軟磁性層１２を配している（図４）。本発明のマスター１０に転写磁界ＭＦ１を印加した場合、従来どおり垂直磁化膜層１４の上端にプラスの磁極ＭＰ１が、下端にマイナスの磁極ＭＰ１が誘起され、これと同時に、軟磁性層１２の上端にプラスの磁極ＭＰ２が、下端にマイナスの磁極ＭＰ２が誘起される（図４）。この際、垂直磁化膜層１４の下端に誘起されたマイナスの磁極ＭＰ１と軟磁性層１２の上端に誘起されたプラスの磁極ＭＰ２とが、互いの磁極を相殺し合い、互いに磁極の強度を弱めあう現象が起こる。

仮に、図５に示されるように、垂直磁化膜層１４の下端に誘起されたマイナスの磁極ＭＰ１と軟磁性層１２の上端に誘起されたプラスの磁極ＭＰ２とが完全に互いの磁極を相殺し合った場合を考える。このような場合、垂直磁化膜層１４の上端にプラスの磁極ＭＰ１が残り、軟磁性層１２の下端にマイナスの磁極ＭＰ２が残る（図５）。反磁界ＭＦ３は、磁極間の距離に反比例する性質があるため、これらの磁極間に発生する反磁界ＭＦ３の強度は、軟磁性層１２がない場合に垂直磁化膜層１４中に発生する反磁界ＭＦ３の強度よりも小さくなる。したがって、本発明のマスター１０においては、転写磁界ＭＦ１を印加した際に発生する記録磁界ＭＦ２の実効的な強度が従来のマスター５０よりも強くなり、短ビット長を有する磁気信号の磁気転写においても、充分な磁気転写信号のＳＮＲを得ることが可能となる。

このように、従来、マスターの開発は垂直磁化膜層自身の磁気特性向上が主な観点であり、垂直磁化膜層１４の近傍に軟磁性層１２を設けることで磁気転写に適した磁気特性をマスターに付与することは容易に思いつくものではでない。

さらに、本発明では、マスター１０の凹凸パターンＰの基礎を造る凹凸パターンＰａを軟磁性層１２が有していることに基づく利点がある。前述したように、反磁界ＭＦ３は、磁極間の距離に反比例する性質がある。したがって、反磁界ＭＦ３の強度を可能な限り低減するためには軟磁性層１２の厚さを厚くすればよい。しかし、例えば、凹凸パターンＰの基礎を造る凹凸パターンＰａをマスター基板１１が有している場合には、軟磁性層１２の厚さを厚くすると、マスター磁性層１６がマスター基板１１上に成膜された後の凹凸パターンＰの凸部の形状が丸みを帯びてしまう（ラウンド化してしまう）という問題が生じやすい。本発明のように、凹凸パターンＰの基礎を造る凹凸パターンＰａを軟磁性層１２が有している場合には、軟磁性層１２を厚く形成しても常に凸部上面の矩形性を確保することができる。したがって、マスター磁性層１６がマスター基板１１上に成膜された後の凹凸パターンＰの凸部の形状が丸みを帯びてしまう（ラウンド化してしまう）という問題が生じにくい。これは、磁気転写時にマスターと垂直磁気記録媒体とを密着させる上で非常に有効である。

なお、上記のような反磁界ＭＦ３の強度を低減するメカニズムを考慮すると、図６に示されるように、下地層１３が厚すぎると垂直磁化膜層１４の下端に誘起されたマイナスの磁極ＭＰ１と軟磁性層１２の上端に誘起されたプラスの磁極ＭＰ２とが互いの磁極を相殺し合うことができない。つまり、このような場合、軟磁性層１２を設けたとしても反磁界ＭＦ３の強度を低減することができない。このような観点から、下地層１３の厚さの上限が規定される。

（類似の構造を有する垂直磁気記録媒体との差異）
例えば特開２００４−２６５４９８号公報には、図７に示されるような基盤６１、軟磁性層６２、下地層６３、垂直磁化膜層６４および保護層６５を順に備える垂直磁気記録媒体６０が開示されている。この構成は垂直磁化膜層６４部分への磁気記録を目的としたものであり、その目的および作用効果は、本発明のマスター１０における目的および作用効果とは全く異なるものである。

具体的には、垂直磁気記録媒体６０自身は全面平坦面からなる。また、垂直磁化膜層６４の下に設けられている軟磁性層６２は、図８に示されるように、磁気記録ヘッド６６から流出している磁気信号書込み時の発生磁界ＭＦ６を軟磁性層６２に導き、磁気記録ヘッド６６のシールド部分６６ａに磁界ＭＦ６を還流させる作用を得るために設けられている。また、垂直磁化膜層６４に磁化を残存させることが垂直磁気記録媒体のそもそもの目的とし、磁気記録ヘッド６６による書込み性、熱安定性等を確保するため、２０００Ｏｅ（エルステッド）から６０００Ｏｅの保磁力が垂直磁化膜層６４の磁気特性として付与されている。また、磁気再生ヘッドによる読み取り性を確保するため、垂直磁化膜層６４の磁気特性として保磁力の角型比が０．５から１．０の間で調整されている。さらに、低ノイズ化を図りかつ熱安定性を確保する観点から、垂直磁化膜層６４には磁性体を非磁性部材で分断する磁性体のグラニュラー化が施されている磁気記録媒体も見られる。

それに対し、本発明で対象としているのは、凹凸パターンをその表面に有する磁気転写用のマスター１０である。マスター１０上に垂直磁化膜層１４を設ける目的は、凹凸パターンに応じて磁界集中を発生させ、凸部付近に強い記録磁界を発生させることである。したがって、注目している磁気作用および磁気現象が垂直磁気記録媒体とは本質的に異なる。マスター１０における垂直磁化膜層１４では、低保磁力、低残留磁化の磁気特性が好ましく、この点においても、垂直磁気記録媒体６０での垂直磁化膜層６４とは大きく磁気特性が異なる。本発明のマスター１０に設けられる軟磁性層１２の役割は、前述の通り、磁気転写時に垂直磁化膜層１４の内部に発生する反磁界（記録磁界の強度を減じる成分）を抑制することであり、垂直磁気記録媒体６０に設けられる軟磁性層６２とは本質的に働きが異なる。

このように、垂直磁気記録媒体６０に求められる軟磁性層６２および垂直磁化膜層６４の磁気特性と、磁気転写用のマスター１０に求められる軟磁性層１２および垂直磁化膜層１４の磁気特性は本質的に異なる。特に、磁気転写用のマスターは、磁気転写で目標としている効率的な磁界集中を実現する観点から凹凸パターンを有しているから、平坦な積層体を成膜して成る垂直磁気記録媒体６０における知見を磁気転写用のマスターに適用することは容易ではない。

「第２および第３の実施形態の磁気転写用マスターおよびその製造方法」
次に、第２の実施形態の磁気転写用マスター２０およびその製造方法について説明する。図９は、第２の実施形態のマスター２０の構造を示す概略断面図である。図１０は、第３の実施形態のマスター３０の構造を示す概略断面図である。また、図１１は、第２および第３の実施形態のマスター２０の製造方法の工程の一部を示す概略断面図である。

第２の実施形態のマスター２０（または第３の実施形態のマスター３０）は、下地層２３（または下地層３３）、垂直磁化膜層２４（または垂直磁化膜層３４）３４および保護層２５（または保護層３５）が、軟磁性層２２（または軟磁性層３２）の凹凸パターンＰａの凸部上面にのみ形成されている点で、第１の実施形態のマスター１０と異なる。したがって、第１の実施形態のマスター１０と同様の構成要件についての詳細な説明は、特に必要がない限り省略する。

第２の実施形態のマスター２０は、図９に示されるように、微細な凹凸パターンＰを表面に有し、上記凹凸パターンＰで表現された磁気信号を垂直磁気記録媒体に磁気転写する際に用いられるマスター２０であって、平坦な表面を有するマスター基板２１と、このマスター基板２１上に形成された、微細な凹凸パターンＰａを表面に有する軟磁性層２２と、軟磁性層２２の凹凸パターンＰａの凸部上面Ｓｔ上にのみ形成された下地層２３と、軟磁性層２２の凹凸パターンＰａの凸部上面Ｓｔに対応する下地層２３の領域上にのみ形成された垂直磁化膜層２４と、軟磁性層２２の凹凸パターンＰａの凸部上面Ｓｔに対応する垂直磁化膜層２４の領域上にのみ形成された保護層２５とを備えるものである。なお、マスター基板２１上の積層体全体（本実施形態においては、軟磁性層２２、下地層２３、垂直磁化膜層２４および保護層２５の積層体）をマスター磁性層２６と称する。

一方、第３の実施形態のマスター３０は、図１０に示されるように、微細な凹凸パターンＰを表面に有し、上記凹凸パターンＰで表現された磁気信号を垂直磁気記録媒体に磁気転写する際に用いられるマスター３０であって、平坦な表面を有するマスター基板３１と、このマスター基板３１上に形成された、凸部のみからなる微細な凹凸パターンＰａを表面に有する軟磁性層３２と、軟磁性層３２の凹凸パターンＰａの凸部上面Ｓｔ上にのみ形成された下地層３３と、軟磁性層３２の凹凸パターンＰａの凸部上面Ｓｔに対応する下地層３３の領域上にのみ形成された垂直磁化膜層３４と、軟磁性層３２の凹凸パターンＰａの凸部上面Ｓｔに対応する垂直磁化膜層３４の領域上にのみ形成された保護層３５とを備えるものである。なお、マスター基板３１上の積層体全体（本実施形態においては、軟磁性層３２、下地層３３、垂直磁化膜層３４および保護層３５の積層体）をマスター磁性層３６と称する。

また、第２の実施形態のマスター２０（または第３の実施形態のマスター３０）の製造方法は、平坦な表面を有するマスター基板２１（または３１）のその表面上に、マスター基板２１（または３１）側から順次軟磁性層２２（または３２）、下地層２３（または３３）、垂直磁化膜層２４（または３４）および保護層２５（または３５）から構成されるマスター磁性層２６（または３６）を成膜し（図１０ａ）、光硬化性のレジスト７０を塗布し（図１０ｂ）、上記凹凸パターンＰに対応した凹凸パターンを有する石英モールド７２をレジスト７０が塗布されたマスター磁性層２６（または３６）の面に押し付け（図１０ｃ）、石英モールド７２の裏面から紫外光を照射してレジスト７０を硬化させ、石英モールド７２をレジスト７０から離型することにより、上記凹凸パターンＰに対応したレジストパターンのレジスト膜７０をマスター磁性層２６（または３６）上に形成し（図１０ｄ）、このレジスト膜７０をマスクとして、軟磁性層２２（または３２）の少なくとも一部がエッチングされるまでエッチング処理を行い、その後、レジスト膜７０を除去するものである。

なお、上記の工程において、軟磁性層のエッチングを途中で終了した場合には第２の実施形態のマスター２０が製造され、マスター基板をエッチストップ層として軟磁性層を深さ方向にすべてエッチングした場合には第３の実施形態のマスター３０が製造されることになる。

上記製造方法によれば、マスター基板２１（または３１）の全体にわたってマスター磁性層２６（または３６）を形成した後、凹凸パターンＰの凹部に相当する部分が除去される。したがって、下地層２３（または３３）、垂直磁化膜層２４（または３４）および保護層２５（または３５）は、凹凸パターンの凸部上面のみに形成される。

（マスター基板）
マスター基板２１（または３１）は平坦なものが使用される。マスター基板２１（または３１）の材料や形状等は、第１の実施形態と同様である。

（軟磁性層）
軟磁性層２２（または３２）は、その材料、飽和磁束密度および成膜方法については、第１の実施形態と同様である。

また、マスター磁性層２６（または３６）がマスター基板２１（または３１）上に成膜された後の凹凸パターンＰの凸部の形状のラウンド化が問題とならないため、軟磁性層２２（または３２）の厚さをより厚くすることができる。

（下地層）
下地層２３（または３３）は、第１の実施形態と同様である。

（垂直磁化膜層）
垂直磁化膜層２４（または３４）は、その材料、飽和磁束密度および成膜方法については、第１の実施形態と同様である。

ただし、マスター磁性層２６（または３６）がマスター基板２１（または３１）上に成膜された後の凹凸パターンＰの凸部の形状のラウンド化が問題とならないため、垂直磁化膜層２４（または３４）の厚さの上限が現実的な範囲内でなくなることになる。

（保護層）
保護層２５（または３５）は、第１の実施形態と同様である。

（レジストおよび露光方法）
レジストは、特に限定されず、公知のものを使用することができる。露光方法も、特に限定されず、公知の方法により実施することができる。

（エッチング処理）
エッチング処理は、マスター基板２１（または３１）およびマスター磁性層２６（または３６）からなる構造体にたいして凹凸パターンを形成できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。したがって、エッチング処理としては、例えば、イオンミリング法、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）、スパッタエッチング、などが挙げられる。これらの中でも、イオンミリング法、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が特に好ましい。ＲＩＥは、エッチングガスとして、塩素系ガス、フッ素系ガス、酸素ガス、アルゴンガス、一酸化炭素ガス、アンモニアガス、水素ガス等を用いることが好ましい。

以上のように、本実施形態に係る磁気転写用マスターも、第１の実施形態と同様に、平坦な表面を有するマスター基板と、マスター基板の上記表面上に形成された、微細な凹凸パターンを表面に有する軟磁性層と、軟磁性層の凹凸パターンに沿って少なくともこの凹凸パターンの凸部上面上に形成された下地層と、軟磁性層の凹凸パターンに沿って少なくとも下地層上の上記凸部上面に対応する領域に形成された垂直磁化膜層とを備えることを特徴とするものである。これにより、第１の実施形態と同様の効果を奏する。

また、本実施形態に係るマスターの製造方法は、平坦な表面を有するマスター基板のこの表面上に、マスター基板側から順次軟磁性層、下地層および垂直磁化膜層を含むマスター磁性層を成膜し、上記凹凸パターンに対応したレジストパターンのレジスト膜をマスター磁性層上に形成し、レジスト膜をマスクとして、軟磁性層の少なくとも一部がエッチングされるまでエッチング処理を行い、その後、レジスト膜を除去するものであるから、本実施形態のマスターを製造することができる。その結果、第１の実施形態と同様の効果を奏する。

＜その他のマスターの構造例＞
本発明に限らず、例えば、図１２に示されるように、平坦な表面を有するマスター基板４１と、マスター基板４１の全体に形成された軟磁性層４２と、この軟磁性層４２上に形成された下地層４３、垂直磁化膜層４４および保護層４５からなる積層体とを備え、この積層体がマスター全体としての凹凸パターンを構成しているマスター４０であっても、本発明と同様の効果を奏する。

上記のようなマスター４０は、例えば、平坦な表面を有するマスター基板４１のその表面上に、マスター基板４１側から順次軟磁性層４２、下地層４３、垂直磁化膜層４４および保護層４５から構成されるマスター磁性層を成膜し、光硬化性のレジストを塗布し、形成すべき所望の凹凸パターンに対応した凹凸パターンを有する石英モールドをレジストが塗布されたマスター磁性層の面に押し付け、石英モールドの裏面から紫外光を照射してレジストを硬化させ、石英モールドをレジストから離型することにより、上記凹凸パターンに対応したレジストパターンのレジスト膜をマスター磁性層上に形成し、このレジスト膜をマスクとして、軟磁性層４２の表面が露出するまで（つまり、軟磁性層４２をエッチストップ層として）エッチング処理を行い、その後、レジスト膜を除去することにより、製造することができる。

「磁気転写方法」
次に、本発明における磁気転写方法について説明する。磁気転写方法は、少なくとも、スレーブ媒体の磁気信号が転写される面（磁気転写面）に対し、垂直な方向から直流磁界を印加してスレーブ媒体を初期磁化する初期磁化工程、初期磁化を行った後、初期磁化後のスレーブ媒体とマスター（例えば第１の実施形態に係るマスター）とを密着させる密着工程、スレーブ媒体およびマスターを密着させた後、初期磁化の際に印加される磁界とは逆向きの磁界を印加してスレーブ媒体に磁気転写する磁気転写工程の３つの工程を含む。さらに磁気転写方法は、必要に応じて、その他の工程を含んでもよい。

（初期磁化工程）
初期磁化工程は、垂直磁気記録媒体を、垂直方向に初期磁化させる工程である。スレーブ媒体の初期磁化は、スレーブ媒体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により初期化磁界を発生させることにより行う。具体的には、初期化磁界としてスレーブ媒体の保磁力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、スレーブ媒体の磁性層について、磁気転写面と垂直な一方向に初期磁化が発生する。この初期磁化工程は、スレーブ媒体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。

（密着工程）
密着工程は、初期磁化工程後の垂直磁気記録媒体に対してマスターを密着させる工程である。例えば、マスターと初期磁化工程後のスレーブ媒体とを重ね合わせて位置合わせを行った後、両者を密着させる。この密着工程では、マスターの凹凸パターンが形成されている面と、スレーブ媒体の磁気転写面とを所定の押圧力で密着させる。

密着工程は、スレーブ媒体の片面のみにマスターを密着させる場合と、両面に磁気転写面が形成されたスレーブ媒体について、両面からマスターを密着させる場合とがありうる。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）
磁気転写工程は、垂直磁気記録媒体とマスターとを密着させた状態で、初期磁化と逆方向の転写磁界を印加し、垂直磁気記録媒体に磁気信号を転写する工程である。磁気転写工程では、密着工程によりスレーブ媒体とマスターとを密着させたものに対して、初期化磁界の向きと反対方向に転写磁界が印加される。転写磁界を発生させることにより生じた磁束がスレーブ媒体とマスターに進入することにより磁気転写が行われる。

磁気転写は、スレーブ媒体及びマスターを密着させたものを回転させつつ、転写磁界を印加し、マスターの凹凸パターンで表現された磁気信号をスレーブ媒体の磁気転写面に転写する。

以上のように、本発明に係る磁気転写方法は、本発明の磁気転写用のマスターの凹凸パターンを、磁気記録用のスレーブ媒体の磁気転写面であって予め磁気の向きが一方向に初期化された垂直異方性を有する磁気転写面に向けながら、マスターおよびスレーブ媒体を近接配置し、上記一方向と逆の方向に外部磁界を印加することにより、上記凹凸パターンのパターン情報を磁気転写面に磁気転写するものであるから、本発明のマスターにおける効果に基づき、短ビット長を有する磁気信号の磁気転写においても、充分な磁気転写信号のＳＮＲを得ることが可能となる。

本発明に係るマスターモールドの製造方法の実施例を以下に示す。

＜マスター作製用Ｓｉ原盤の作製＞
８インチのＳｉ基板上に、電子線レジストを、スピンコート法により、１００ｎｍの厚みで塗布した。塗布後、基板上の該レジストを、回転式電子線露光装置を用いて露光し、露光後の該レジストを現像して、凹凸パターンを有するレジストＳｉ基板を作製した。

その後、該レジストをマスクとして用い、該Ｓｉ基板に対して反応性イオンエッチング処理を行い、凹凸パターンの凹部を掘り下げた。該エッチング処理後、該Ｓｉ基板上に残存するレジストを可溶溶剤で洗浄し、除去した。除去後、該Ｓｉ基板を乾燥したものを、マスターを調製するためのＳｉ原盤とした。

なお、本試験で用いたパターンは、大別すると、データ部と、サーボ部からなる。該データ部は、凸巾：９０ｎｍ、凹巾：３０ｎｍ（ＴＰ＝１２０ｎｍ）のパターンで構成されている。該サーボ部は、基準信号長：８０ｎｍ、総セクタ数：１２０、プリアンブル（４０ｂｉｔ）／ＳＡＭ（６ｂｉｔ）／Ｓｅｃｔｏｒｃｏｄｅ（８ｂｉｔ）／ＣｙｌｉｎｄｅｒＣｏｄｅ（３２ｂｉｔ）／Ｂｕｒｓｔパターンで構成されている。該ＳＡＭ部は、“００１０１０”であり、ＳｅｃｔｏｒがＢｉｎａｒｙ、ＣｙｌｉｎｄｅｒはＧｒａｙ変換を用いている。Ｂｕｒｓｔ部は一般的な４バースト（各バーストは１６ｂｉｔ）である。符号化方式としてはマンチェスター変換を採用した。

＜メッキ法による磁気転写用マスター基板の作製＞
上記Ｓｉ原盤にスパッタリング法を用いてＮｉ導電層膜を９ｎｍ形成した。次いで、軟磁性層のスパッタ、バイアススパッタもしくは金属メッキを実施することで、Ｓｉ原盤の凹凸パターンの凹部に軟磁性材料を埋め込んだ。次いで、軟磁性層を成膜したＳｉ原盤をスルファミン酸Ｎｉ浴に浸漬し、電解メッキにより、１５０μｍの厚みのＮｉ膜を形成した。その後、Ｓｉ原盤よりＮｉ膜を引き剥がし、Ｎｉ膜を洗浄して、凹凸パターンを有する軟磁性層が形成されたＮｉ製のマスター基板を得た。軟磁性層としてはＦｅ_７０Ｃｏ_３０、または、Ｆｅ_４０Ｃｏ_４０Ｂ_２０を用いた。比較例と実施例で作成したマスターの構成は表１に示した。

＜マスター磁性層の形成＞
上記マスター基板に、アルゴン圧力０．３Ｐａ条件下で、スパッタリング法により、下地層、垂直磁化膜層および保護層の成膜を実施した。下地層はＴａ層およびＰｔ層をこの順に積層することにより形成した。垂直磁化膜層の材料としてはＣｏ_９０Ｐｔ_１０を、保護層の材料としてはＰｔ（一律３ｎｍの厚み）を使用した。比較例と実施例で作成したマスターの構成は表１（比較例１〜１２および実施例１〜２１）に示した。このマスターは前述した第１の実施形態に対応するものである。

＜垂直磁気記録媒体の作製＞
２．５インチのガラス基板上に、スパッタリング法を用いて、軟磁性層、第１非磁性配向層、第２非磁性配向層、磁気記録層及び保護層を、この順に形成した。更に、該保護層の上に、ディップ法により潤滑剤層を形成した。軟磁性層の材料として、ＣｏＺｒＮｂを用いた。該軟磁性層の厚さは、１００ｎｍであった。ガラス基板をＣｏＺｒＮｂターゲットと対向させて配置し、Ａｒガスを０．６Ｐａ圧になるように流入させ、ＤＣ１５００Ｗで成膜した。第１非磁性配向層としてＴｉ：５ｎｍ、第２非磁性配向層としてＲｕ：６ｎｍを形成した。第１非磁性配向層は、Ｔｉターゲットと対向配置し、Ａｒガスを０．５Ｐａ圧になるように流入し、ＤＣ１０００Ｗで放電し、５ｎｍの厚さになるように、Ｔｉシード層を成膜した。第１非磁性配向層形成後にＲｕターゲットと対向させて配置し、Ａｒガスを０．８Ｐａ圧になるように流入させ、ＤＣ９００Ｗで放電し、６ｎｍの厚さになるように第２非磁性配向層を成膜した。磁気記録層として、ＣｏＣｒＰｔＯ：１８ｎｍを形成した。ＣｏＣｒＰｔＯターゲットと対向させて配置し、Ｏ_２を０．０６％含むＡｒガスを１４Ｐａ圧になるように流入させ、ＤＣ２９０Ｗで放電し磁気記録層を作製した。磁気記録層を形成した後に、Ｃ（カーボン）ターゲットと対向させて配置し、Ａｒガスを０．５Ｐａ圧になるように流入させ、ＤＣ１０００Ｗで放電し、Ｃ保護層（４ｎｍ）を形成した。この記録媒体の保磁力は、３３４ｋＡ／ｍ（４．２ｋＯｅ）であった。更に、該媒体にディップ法により、ＰＦＰＥ潤滑剤を２ｎｍの厚さで塗布した。以上のようにして、垂直磁気記録媒体を調製した。

＜磁気転写＞
上記垂直磁気記録媒体に対して、初期化を行った。初期化の際に印加する磁界の強度（初期磁界強度）は１０ｋＯｅであった。初期化済み垂直磁気記録媒体に対して、上記マスターを対向して配置し、これらを０．７ＭＰａの圧力にて密着させた。互いに密着した状態で、転写磁界を印加して磁気転写を行った。転写磁界強度は４．０ｋＯｅから６．０ｋＯｅの間であり、それぞれのマスターに対し、後述する磁気転写信号の品質が最も高い転写磁界強度に調整した。磁界印加終了後、マスターを、垂直磁気記録媒体から剥離した。

＜磁気転写信号の品位評価＞
上記磁気転写により垂直磁気記録媒体に記録された磁気転写信号の品位を評価した。評価としては、プリアンブル部のＴＡＡ（Ｔｒａｃｋ Ａｖｅｒａｇｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）再生出力を、半径１５ｍｍ位置の全セクタに対してそのＳＮＲ（シグナル／ノイズ比）を算出した。そして、ＳＮＲが、比較例１で得られる値、つまり１２．０ｄＢを超えた形態を、本発明の効果があるものと判断した。半径１５ｍｍ位置における磁気信号のビット長は５５ｎｍであった。

表１の結果から、実施例１から実施例２１の磁気転写用マスターによる磁気転写にて、磁気転写信号のＳＮＲ向上効果が見られた。

さらに、以下に示すように、前述した第２の実施形態に対応するマスターも作成した。

＜マスターの作成＞
まず、平坦な表面を有するマスター基板のその表面上に、マスター基板側から順次軟磁性層、下地層、垂直磁化膜層および保護層から構成されるマスター磁性層を成膜した。軟磁性層の厚さ、軟磁性層の材料、下地層の厚さおよび垂直磁化膜層の厚さは表２（比較例４１〜５２および実施例４１〜６１）の通りである。また、下地層の材料、垂直磁化膜層の材料並びに保護層の材料およびその厚さは、第１の実施形態に対応するマスターの場合と同様である。次に、光硬化性のレジストをマスター磁性層上に塗布し、マスターに形成すべき凹凸パターンに対応した凹凸パターンを有する石英モールドをマスター磁性層の面に押し付けた。次に、石英モールドの裏面から紫外光を照射してレジストを硬化させ、石英モールドをレジストから離型することにより、マスターに形成すべき凹凸パターンに対応したレジストパターンのレジスト膜をマスター磁性層上に形成した。そして、このレジスト膜をマスクとして、軟磁性層の一部がエッチングされるまでエッチング処理を行い、その後レジスト膜を除去した。

＜磁気転写信号の品位評価＞
上記磁気転写により垂直磁気記録媒体に記録された磁気転写信号の品位を評価した。評価としては、プリアンブル部のＴＡＡ（Ｔｒａｃｋ Ａｖｅｒａｇｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）再生出力を、半径１５ｍｍ位置の全セクタに対してそのＳＮＲ（シグナル／ノイズ比）を算出した。そして、ＳＮＲが、比較例４１で得られる値、つまり１４．１ｄＢを超えた形態を、本発明の効果があるものと判断した。半径１５ｍｍ位置における磁気信号のビット長は５５ｎｍであった。

表２の結果から、実施例４１から実施例６１の磁気転写用マスターによる磁気転写にて、磁気転写信号のＳＮＲ向上効果が見られた。

１０、２０、３０ 磁気転写用マスター
１１、２１、３１ マスター基板
１２、２２、３２ 軟磁性層
１３、２３、３３ 下地層
１４、２４、３４ 垂直磁化膜層
１５、２５、３５ 保護層
１６、２６、３６ マスター磁性層
７０ レジスト
７２ 石英モールド
ＭＦ１ 転写磁界
ＭＦ２ 記録磁界
ＭＦ３ 反磁界
ＭＰ１ 垂直磁化膜層に発生した磁極
ＭＰ２ 軟磁性層に発生した磁極
Ｐ 磁気転写用マスターの凹凸パターン
Ｐａ 軟磁性層の凹凸パターン
Ｓｂ 凹凸パターンの凹部底面
Ｓｔ 凹凸パターンの凸部上面

Claims (8)

1. 微細な凹凸パターンを表面に有し、前記凹凸パターンで表現された磁気信号を垂直磁気記録媒体に磁気転写する際に用いられるマスターであって、
   平坦な表面を有するマスター基板と、
   前記マスター基板の前記表面上に形成された、厚さが５ｎｍ以上であり微細な凹凸パターンを表面に有する軟磁性層と、
   前記軟磁性層の前記凹凸パターンに沿って少なくとも該凹凸パターンの凸部上面上に形成された、厚さが１〜２０ｎｍの下地層と、
   前記軟磁性層の前記凹凸パターンに沿って少なくとも前記下地層上の前記凸部上面に対応する領域に形成された、厚さが１０〜４０ｎｍの垂直磁化膜層とを備えることを特徴とするマスター。
2. 前記軟磁性層が、多結晶構造をとる材料から構成されることを特徴とする請求項１に記載のマスター。
3. 前記軟磁性層が、アモルファス構造をとる材料から構成されることを特徴とする請求項１に記載のマスター。
4. 平坦な表面を有するマスター基板の該表面上に、厚さが５ｎｍ以上であり微細な凹凸パターンを表面に有する軟磁性層を形成し、前記軟磁性層の前記凹凸パターンに沿って前記軟磁性層上に、厚さが１〜２０ｎｍの下地層を成膜し、前記軟磁性層の前記凹凸パターンに沿って前記下地層上に、厚さが１０〜４０ｎｍの垂直磁化膜層を成膜することにより製造されたことを特徴とする請求項１から３いずれかに記載のマスター。
5. 微小な凹凸パターンを表面に有し、前記凹凸パターンで表現された磁気信号を垂直磁気記録媒体に磁気転写する際に用いられるマスターの製造方法であって、
   平坦な表面を有するマスター基板の該表面上に、厚さが５ｎｍ以上であり微細な凹凸パターンを表面に有する軟磁性層を形成し、
   前記軟磁性層の前記凹凸パターンに沿って前記軟磁性層上に、厚さが１〜２０ｎｍの下地層を成膜し、
   前記軟磁性層の前記凹凸パターンに沿って前記下地層上に、厚さが１０〜４０ｎｍの垂直磁化膜層を成膜することを特徴とするマスターの製造方法。
6. 微小な凹凸パターンを表面に有し、前記凹凸パターンで表現された磁気信号を垂直磁気記録媒体に磁気転写する際に用いられるマスターの製造方法であって、
   平坦な表面を有するマスター基板の該表面上に、該マスター基板側から順次、厚さが５ｎｍ以上である軟磁性層、厚さが１〜２０ｎｍの下地層および厚さが１０〜４０ｎｍの垂直磁化膜層を含むマスター磁性層を成膜し、
   前記凹凸パターンに対応したレジストパターンのレジスト膜を前記マスター磁性層上に形成し、
   前記レジスト膜をマスクとして、前記軟磁性層の少なくとも一部がエッチングされるまでエッチング処理を行い、
   その後、前記レジスト膜を除去することを特徴とするマスターの製造方法。
7. 前記軟磁性層を、アモルファス構造をとる材料を用いて成膜することを特徴とする請求項５または６に記載のマスターの製造方法。
8. 請求項１から４いずれかに記載の磁気転写用のマスターの凹凸パターンを、垂直磁気記録方式のスレーブ媒体の磁気転写面であって予め磁化の向きが一方向に初期化された磁気転写面に向けながら、前記マスターおよび前記スレーブ媒体を近接配置し、
   前記一方向と逆の方向に外部磁界を印加することにより、前記凹凸パターンで表現された磁気信号を前記磁気転写面に磁気転写することを特徴とする磁気転写方法。