JP3648449B2 - 磁気転写媒体及び磁気転写方法 - Google Patents

磁気転写媒体及び磁気転写方法 Download PDF

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気転写媒体及び磁気転写方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ハードディスクドライブ(以下、HDDという)は、その筐体内部に磁気ディスクを取り外し不可能に搭載した固定式の記録装置である。HDDの製造過程では磁気ディスクにプリフォーマット情報が書き込まれ、HDDはこのプリフォーマット情報を利用して磁気ディスクに対する磁気ヘッドの位置及び磁気ディスクの回転速度などを制御している。
【0003】
例えば、磁気ディスクの記録膜である強磁性層は、それぞれディスクの中心部から周縁部に向けて各トラックを横切るように設けられた複数のサーボ領域(サーボセクタ)を有しており、それらサーボ領域にはトラッキングサーボ信号が書き込まれている。HDDは、磁気ヘッドを磁気ディスク上の目標位置(目標トラック)に対して位置決めするのに、それらサーボ領域に記録されたトラッキングサーボ信号を利用している。
【0004】
磁気ディスクへのトラッキングサーボ信号の記録は、従来、HDDの筐体内部に磁気ヘッドと磁気ディスクとを組み込んだ後、サーボライタと呼ばれるサーボ信号書込装置を用いて行われていた。具体的には、磁気ディスクを回転させながらその半径方向に磁気ヘッドを移動させることにより、各トラックのサーボ領域にトラッキングサーボ情報を順次書き込んでいた。
【0005】
しかしながら、このような方法では、トラッキングサーボ情報の書き込みに長時間を要する。そこで、上述した方法を用いる代わりに、特開平7−78337号公報、特開平10−269566号公報、及び米国特許第3,869,711号が開示するようにトラッキングサーボ情報の書き込みに磁気転写方法を利用することが提案されている。
【0006】
図10(a)及び(b)は、従来の磁気転写方法を概略的に示す断面図である。従来の方法では、まず、磁気転写媒体として、図10(a)に示すマスターディスク101を準備する。マスターディスク101は非磁性体基板上に強磁性層が形成された構造を有しており、この強磁性層は、パターニングされて非磁性体基板の表面に凸部を形成している。図10(a)に示すマスターディスク101では、これら凸部がトラッキングサーボ情報に対応している。
【0007】
次に、マスターディスク101と磁気記録媒体であるスレーブディスク105とを重ね合わせる。スレーブディスク105はHDDに搭載される磁気ディスクであり、非磁性体基板106上に強磁性層107が形成された構造を有している。マスターディスク101とスレーブディスク105との重ね合わせは、ディスク101の全ての凸部がディスク105の強磁性層107に接触するように行う。また、強磁性層107の磁化の向きは、予め矢印111で示す方向に揃えられている。
【0008】
その後、それらディスク101,105に矢印112で示す方向にバイアス磁界を作用させると、マスターディスク101の凸部と凹部との間の磁気抵抗の差に起因して漏洩磁界115が発生する。この漏洩磁界115は、スレーブディスク105の強磁性層107内に矢印113で示す方向の磁化を誘起させる。これにより、スレーブディスク105の強磁性層107内の磁化は、マスターディスク101の凸部に対応する位置で下向きとなる。すなわち、図10(b)に示すように、マスターディスク101からスレーブディスク105にトラッキングサーボ情報が磁気転写される。
【0009】
上述した磁気転写方法を利用した場合、磁気ヘッドを用いた場合に比べて、トラッキングサーボ情報のようなプリフォーマット情報の記録に要する時間を著しく短縮することができる。また、サーボ信号書込装置のように高価な装置を用いることなくプリフォーマット情報を記録することができる。さらに、サーボ信号書込装置では、磁気ヘッドの位置を高精度に制御することは極めて困難であるため、記録密度が100Gbpsi超級の磁気ディスクに対してプリフォーマット信号を書き込むことは不可能であると考えられるが、そのような制御に比べればマスターディスクを高精度に作製することは極めて容易である。
【0010】
このように、磁気転写方法を用いたプリフォーマット情報の書き込みは、サーボ信号書込装置を用いた場合に比べれば様々な点で有利である。しかしながら、磁気転写方法を用いたプリフォーマット情報の書き込みには、以下に説明するように、解決すべき課題が未だ残されている。
【0011】
HDDにおいて高記録密度化を実現するには、磁気ヘッドと磁気ディスクとの間の距離(スペーシング)を低減することが必須である。そのためには、磁気ディスクの表面を鏡面加工して平滑化すること、例えば、20nm以下(グライドの高さ未満)の表面粗さを実現することなどが必要である。
【0012】
しかしながら、磁気転写方法を用いてスレーブディスクにプリフォーマット情報を記録する場合、マスターディスクの凸部の全てをスレーブディスクの強磁性層に完全に接触させる必要がある。すなわち、高圧を印加してマスターディスクとスレーブディスクとを密着させなければならない。そのため、従来技術では、磁気転写を繰り返し行うと、マスターディスクが劣化してマスターディスク及びスレーブディスクの双方が傷いてしまう。当然の如く、そのような傷は、上記のように高い平滑性を要求される磁気ディスクにとって致命的である。
【0013】
このような問題に対し、特開平11−273070号公報は、マスターディスクの凸部を設けた面に膜厚20nm以下の硬質膜を形成することを記載している。しかしながら、計算機を用いたシミュレーションによれば、転写される磁気パターンがミクロンサイズ以下になると、マスターディスクの凸部とスレーブディスクの強磁性層との間の距離が10nm大きくなるだけで磁気転写効率は顕著に減少する。そのため、硬質膜を形成する上記方法では、マスターディスクの耐久性は向上するものの、磁気転写効率が犠牲となる。このように、従来の磁気転写技術では、高い磁気転写効率を維持しつつ、磁気転写媒体であるマスターディスクの耐久性を向上させることが困難であった。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高い磁気転写効率及び高い耐久性の双方を実現し得る磁気転写媒体及び磁気転写方法を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の側面によると、非磁性体基板と前記非磁性体基板上に形成された強磁性層とを具備し、マスター媒体からスレーブ媒体へと情報を磁気転写する際に前記マスター媒体として用いられる磁気転写媒体であって、前記強磁性層の表面は剥き出しになっており、前記強磁性層側の前記表面には、トラッキングサーボ信号を含むプリフォーマット情報が互いから離間した複数の凹部として記録され、前記トラッキングサーボ信号に対応した前記複数の凹部のそれぞれは、V字形状を有していることを特徴とする磁気転写媒体が提供される。
本発明の第2の側面によると、非磁性体基板と前記非磁性体基板上に形成された強磁性層とを具備し、マスター媒体からスレーブ媒体へと情報を磁気転写する際に前記マスター媒体として用いられる磁気転写媒体であって、前記強磁性層の表面は剥き出しになっており、前記強磁性層側の前記表面には、トラッキングサーボ信号を含むプリフォーマット情報が互いから離間した複数の凹部として記録され、前記トラッキングサーボ信号に対応した前記複数の凹部のそれぞれは、四角形の角部同士を繋いでなるジグザグ形状を有していることを特徴とする磁気転写媒体が提供される。
【0016】
本発明の第3の側面によると、非磁性体基板とその上に形成された強磁性層とを具備する前記スレーブ媒体に磁場を作用させて、その強磁性層の磁化の方向を揃える工程と、第1又は第2の側面に係る前記磁気転写媒体を前記マスター媒体として用いて、前記マスター媒体から前記スレーブ媒体に前記プリフォーマット情報を磁気転写する工程とを含んだことを特徴とする磁気転写方法提供される。
【0017】
本発明者らは、従来の磁気転写媒体で高い耐久性及び高い転写効率の双方を同時に得ることができない理由の1つは、磁気転写媒体に情報が凸部として記録されていることにあると考えた。情報を凸部として記録した場合、磁気転写媒体と磁気記録媒体との間の接触面積が小さいため、凸部に極めて大きな圧力が加えられる。しかも、情報を凸部として記録した場合、磁気転写媒体と磁気記録媒体とを重ね合わせる際にそれらの間にズレが生じ易い。そのため、従来技術では、磁気転写媒体の凸部の剥離や破損が生じ易く、高い耐久性が得られなかったものと考えられる。
【0018】
そこで、本発明者らは、情報を凹部として記録すれば、磁気転写媒体と磁気記録媒体との間の接触面積が増加するため、凸部に加えられる圧力を減少させること及び磁気転写媒体が磁気記録媒体に対してその面内方向にズレるのを防止することが可能となると考え、実際に磁気転写媒体に情報を凹部として記録した。その結果、島状の凸部が形成されないように、換言すれば凸部がそれら凹部によって取り囲まれないように凹部を設けた場合、個々の凸部は十分に大きなサイズとなるため、磁気転写の際に凸部が剥離或いは劣化するのを顕著に防止し得ること及びそれによって極めて高い耐久性を実現し得ることを見出し、本発明を為すに至ったものである。
【0019】
本発明において、上述した凹部の底面は強磁性層で構成されてもよく、或いは、非磁性体基板で構成されてもよい。すなわち、それら凹部は、強磁性層の表面領域のみに設けられた窪みであってもよく、或いは、強磁性層を貫通する孔であってもよい
【0020】
本発明において、スレーブ媒体は、磁気記録装置に搭載される磁気記録媒体である。また、上記情報は、この磁気記録装置がその磁気ヘッドの磁気記録媒体に対する相対位置及び相対速度の少なくとも一方を制御するのに利用するプリフォーマット情報である。通常の磁気記録媒体において、プリフォーマット情報が占める領域は、ユーザが磁気記録装置を使用することによって情報が書き込まれる領域に比べれば遥かに小さい。そのため、この場合、凸部の上面の面積に対する凹部の底面の面積の比をより小さな値、例えば1/10以下として、磁気記録媒体と磁気転写媒体との間の接触面積をさらに高めることができる。
【0021】
また、凹部の底面の面積に対する凸部の上面の面積の比が小さい場合、凸部は爪のように作用するため、磁気転写媒体と磁気記録媒体とを位置合わせする際、磁気転写媒体と磁気記録媒体とを加圧密着させる際、及び密着した磁気転写媒体と磁気記録媒体とを剥離する際などに、磁気転写媒体や磁気記録媒体を傷つけるおそれがある。それに対し、凸部の上面の面積に対する凹部の底面の面積の比が十分に小さい場合、凸部は爪のように作用することはないため、磁気転写媒体と磁気記録媒体との位置合わせ時、加圧密着時、及び剥離時などに、磁気転写媒体や磁気記録媒体が傷つけられるのを防止することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、図面を参照しながらより詳細に説明する。なお、各図において、同様または類似する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【0023】
図1は、本発明の一実施形態に係る磁気転写方法を概略的に示す断面図である。図1には、磁気転写媒体であるマスターディスク1と磁気記録媒体であるスレーブディスク5とが描かれている。
【0024】
マスターディスク1は、非磁性体基板2の一方の主面に強磁性層3が形成された構造を有している。強磁性層3はパターニングされており、それによって凸部3aと凹部3bとを形成している。このマスターディスク1において、HDDのような磁気記録装置がスレーブディスク5に対する磁気ヘッドの相対位置及び相対速度などを制御するのに利用するプリフォーマット情報,例えば、トラッキングサーボ信号、アドレス情報信号、及び再生クロック信号など,は、それら凹部3bとして記録されている。
【0025】
一方、スレーブディスク5も、非磁性体基板6の一方の主面に強磁性層7が形成された構造を有している。しかしながら、マスターディスク1とは異なり、スレーブディスク5の強磁性層7はパターニングされておらず、平滑な表面を有している。
【0026】
図1に示すマスターディスク1からスレーブディスク5へのプリフォーマット情報の磁気転写は、例えば、以下の方法で行う。
まず、スレーブディスク5の強磁性層7の磁化の向きを、基板面に垂直な方向或いは基板面に平行な方向に揃える。ここでは垂直記録を想定して、強磁性層7の磁化の向きは、強磁性層7に矢印11に示す方向の直流バイアス磁界を作用させることにより基板面に垂直な一方向に揃えることとする。
【0027】
次に、スレーブディスク5とマスターディスク1とを、それらの強磁性層3,7同士が密着するように重ね合わせる。上述したように、磁気転写効率は、マスターディスク1の凸部3aとスレーブディスク5の強磁性層7との間の接触状態に大きく影響される。したがって、それらディスク1,5の重ね合わせは、減圧雰囲気下、例えば真空下で、それらに高圧を印加しつつ行うことが好ましい。なお、この際、強磁性層3の磁化の向きは、揃えられていなくてもよい。
【0028】
次いで、マスターディスク1及びスレーブディスク5に、それらを重ね合わせた状態で、強磁性層7の磁化の向きとは逆向きの、すなわち、矢印12に示す方向のバイアス磁界を作用させる。このようなバイアス磁界を作用させると、強磁性層3の凸部3aと凹部3bとの間の磁気抵抗の違いに起因した漏洩磁界が発生し、その漏洩磁界によって強磁性層7の凸部3aと接触している部分では磁化が反転して上向きとなる。一方、強磁性層7の凸部3aと接触していない部分、すなわち、強磁性層7の凹部3bに対応する部分では、磁化は反転せずに下向きのまま維持される。以上のようにして、マスターディスク1からスレーブディスク5にプリフォーマット情報が磁気転写される。なお、矢印12に示す方向のバイアス磁界を作用させる際にスレーブディスクを適当な温度に加熱すれば、磁気転写をより効率的に行うことができる。
【0029】
さて、本実施形態に係るマスターディスク1では、プリフォーマット情報が凹部3bとして記録されているのに加え、凸部3aが凹部3bによって取り囲まれないように、換言すれば、凸部3aが島状とならないように強磁性層3が形成される。図2に、凸部3aと凹部3bとが形成する凹凸パターンの例を示す。
【0030】
図2(a)は図1に示すマスターディスク1の凸部3a及び凹部3bが形成する凹凸パターンの一例を示す平面図であり、図2(b)は図1に示すマスターディスク1の凸部3a及び凹部3bが形成する凹凸パターンの他の例を示す平面図である。図2(a)に示す凹凸パターンでは、複数の凹部3bは互いに離間されて配置されている。そのため、凸部3aは凹部3bによって複数の領域へと分割されてはおらず、非磁性体基板2の全体にわたって連続している。すなわち、図2(a)に示す凹凸パターンを構成する凸部3aの数は1つである。
【0031】
このように、プリフォーマット情報が凹部3bとして記録され且つ1つの凸部3aのサイズが大きい場合、凸部3aが強磁性層7と接触する面積及び1つの凸部3aが非磁性体基板2と接触する面積の双方が十分に広くなるため、磁気転写の際に凸部3aが非磁性体基板2から剥離すること等を防止することができる。したがって、図2(a)に示す凹凸パターンを採用することにより、強磁性層3上に硬質膜を設けなくとも高い耐久性を実現すること、すなわち、高い磁気転写効率及び高い耐久性の双方を実現することが可能となる。
【0032】
一方、図2(b)に示す凹凸パターンでは、図2(a)に示す凹凸パターンとは異なり、複数の凹部3bの一部は直列に連結されており、互いにほぼ平行な1対の線状領域を形成している。そのため、凸部3aは凹部3bが形成する1対の線状領域によって3つの領域へと分割されている。すなわち、図2(b)に示す凹凸パターンでは、図2(a)に示す凹凸パターンとは異なり、凸部3aは非磁性体基板2の全体にわたって連続してはいない。
【0033】
しかしながら、図2(b)に示す凹凸パターンにおいても、凸部3aによって構成される3つの領域のいずれも、凹部3bが形成する1対の線状領域によって取り囲まれておらず(島状に形成されておらず)、十分に大きなサイズを有している。そのため、図2(b)に示す凹凸パターンを採用した場合においても、図2(a)に示す凹凸パターンを採用した場合と同様に、強磁性層3上に硬質膜を設けなくとも高い耐久性を実現すること、すなわち、高い磁気転写効率及び高い耐久性の双方を実現することが可能となる。
【0034】
以上説明した磁気転写方法において、強磁性層3の保磁力は可能な限り小さな値であること、例えば数100Oe[数100×(1/4π)×103A/m]以下であることが好ましく、その飽和磁化は十分に大きいことが好ましい。また、強磁性層7の保磁力は十分に大きいことが好ましい。
【0035】
また、凹部3bは、強磁性層3の表面領域のみに設けられた窪みであってもよく、或いは、強磁性層3を貫通する孔であってもよい。但し、いずれの場合であっても、凹部3bの開口部近傍は矩形状の断面を有していることが好ましい。この場合、プリフォーマット情報に対応する記録マークをスレーブディスク5の強磁性層7へと鮮明に転写することができる。
【0036】
さらに、凹部3b間の間隔の最小値,すなわち凸部3aの幅の最小値,は、凹部3bの開口幅の1/2以上であることが好ましい。この場合、凸部3aの剥離等をより良好に防止することができる。
【0037】
上記マスターディスク1において、非磁性体基板2としては、Si基板などのように、一般的なマスターディスクで使用されるのと同様の基板を用いることができる。
【0038】
強磁性層3に用いる磁性材料としては、Ni−Fe及びFe−Al−Siなどの結晶材料、Co−Zr−NbなどのCoをベースとするアモルファス材料、Fe−Ta−NなどのFe系微結晶材料、並びにFe、Co、Fe、Fe−Co、Co−Cr、Ba、及びフェライトなどの強磁性体を挙げることができる。また、垂直磁気異方性の大きなCoPt、FeCo、及びFePdなどの規則合金系材料なども好適に使用され得る。強磁性層3は、真空蒸着法、イオンビームスパッタ法、及び対向ターゲットスパッタ法などを用いて形成することができる。
【0039】
上述したマスターディスク1は、特開平11−273070号公報に開示される方法などによって製造され得る。以下、マスターディスク1の代表的な製造方法について説明する。
【0040】
マスターディスク1を製造するに当たり、まず、Si基板のような非磁性体基板2上に、強磁性体からなる強磁性層3をスパッタリング法などによって成膜する。強磁性層3の厚さは、例えば200nm程度とする。次に、強磁性層3上に、スピンコート法などを用いて例えば厚さ1μmの感光性レジスト膜を形成し、そのレジスト膜を凸部3aまたは凹部3bに対応して開口部が設けられたフォトマスクを用いて露光する。なお、レジスト膜の露光には、紫外線などのように一般に使用される光に加え、電子ビーム、X線、及び近接場光などを使用することもできる。次いで、露光後のレジスト膜を現像することにより、凸部3aに対応してレジストパターンを形成する。その後、レジストパターンをマスクとして用いて、イオンミリング法などにより強磁性層3をパターニングする。さらに、レジストパターンを除去することによりマスターディスク1を得る。
【0041】
マスターディスク1の製造にはリフトオフ法を利用することもできる。すなわち、まず、Si基板のような非磁性体基板2上にスピンコート法などを用いて感光性レジスト膜を例えば1.5μmの厚さに形成し、そのレジスト膜を凸部3aまたは凹部3bに対応して開口部が設けられたフォトマスクを用いて露光する。次に、露光後のレジスト膜を現像することにより、凹部3bに対応してレジストパターンを形成する。次いで、非磁性体基板2のレジストパターンを形成した面にスパッタリング法などによって強磁性層3を成膜する。その後、非磁性体基板2の強磁性層3を成膜した面をアセトンなどの有機溶剤中で超音波洗浄することなどによって、レジストパターン及び強磁性層3のレジストパターン上に形成された部分を除去する。以上のようにして、マスターディスク1を得ることができる。
【0042】
マスターディスク1は、他の方法でも製造することができる。例えば、ナノインプリンティング・プロセスによって非磁性体基板2上に記録すべき情報に対応して凹部を形成し、非磁性体基板2の凹部が形成された面に強磁性層3を成膜することによりマスターディスク1を得ることができる。この方法は、凹部3bを広面積にわたって均一に形成可能である点で優れている。また、電子ビーム、X線、及び近接場光などを用いて非磁性体基板2上に凹部を直接形成してもよい。この方法によるとマスターディスク1の製造に長時間を要するが、マスターディスク1の製造に要する時間はスレーブディスク5にプリフォーマット情報を書き込むのに要する時間に比べれば重要度が遥かに低いので問題を生ずることはない。
【0043】
上述した磁気転写方法を実施するために、図3乃至図5に示す構造を主要部として有する装置を利用することができる。
図3は、本発明の一実施形態に係る磁気転写方法を実施するのに利用され得る磁気転写装置のディスクホルダを概略的に示す断面図である。図3に示すディスクホルダ31は、支持構造32を有している。支持構造32は載置部33を有しており、この載置部33上にはマスターディスク1がその強磁性層3が上向きとなるように載置されている。マスターディスク1上には、スレーブディスク5がその強磁性層7とマスターディスク1の強磁性層3とが対向するように配置されている。これらマスターディスク1及びスレーブディスク5は、載置部33と押え部材34とに挟持されることによって、支持構造32に対して位置を固定されている。
【0044】
押え部材34は、弾性部材35とモータ36によって駆動されるアクチュエータ37により載置部33に対して平行移動され得る。また、押え部材34には窓38が設けられている。マスターディスク1に対するスレーブディスク5の相対位置は、スレーブディスク5の裏面に形成した位置合わせマーク(図示せず)を窓38を介してCCD39で観察しつつ、アクチュエータ37を駆動することによって高精度に調節され得る。
【0045】
なお、載置部33と押え部材34との間には弾性体40が配置されている。また、載置部33及び押え部材34は、マスターディスク1及びスレーブディスク5を冷却するための冷却水路41や、それらディスク1,5を加熱するための熱電線42を有している。ディスク1,5の加熱や冷却は、後述する磁界印加部での磁気転写の際に必要に応じて行う。
【0046】
図4は、本発明の一実施形態に係る磁気転写方法を実施するのに利用され得る磁気転写装置の加圧部を概略的に示す断面図である。図4に示す加圧部45は、上述したディスクホルダ41を収容する真空チャンバ46を有している。真空チャンバ46には給排気口47が設けられており、真空チャンバ46内を所望の圧力にまで減圧することができる。また、真空チャンバ46には、図中、上下に可動なアーム48が設置されている。このアーム48は、真空チャンバ46内に収容されたディスクホルダ41の押え部材34に対して圧力を印加することによって、マスターディスク1とスレーブディスク5との間の密着性を高める。
【0047】
図5は、本発明の一実施形態に係る磁気転写方法を実施するのに利用され得る磁気転写装置の磁界印加部を概略的に示す図である。磁界印加部50は、互いに極性の異なる1対のマグネット51を有している。加圧部45でマスターディスク1とスレーブディスク5との間の密着性を高めた後、ディスクホルダ41は真空チャンバ46から取り出され、それらマグネット51間に配置される。それによって、上述したように、マスターディスク1からスレーブディスク5へとプリフォーマット情報を磁気転写する。
【0048】
以上、スレーブディスク5に垂直記録方式を採用する場合について説明したが、マスターディスク1は、スレーブディスク5に長手記録方式を採用した場合においても利用することができる。但し、スレーブディスク5に長手記録方式を採用する場合、磁気転写には、直流バイアス磁界ではなく交流バイアス磁界を使用する。
【0049】
このように、交流バイアス磁界を用いて磁気転写を行う場合、マスターディスク1の強磁性層3は、通常、スレーブディスク5の強磁性層7に対して2.5乃至3.0倍の保磁力を有している必要がある。そのため、ギガビット或いはテラビットの記憶容量を実現するためにスレーブディスク5の強磁性層7に保磁力の高い磁性材料を使用した場合、マスターディスク1の強磁性層3には保磁力の極めて高い磁性材料を使用しなければならない。
【0050】
それに対し、スレーブディスク5に垂直記録方式を採用する場合、すなわち、直流バイアス磁界を用いて磁気転写を行う場合、交流バイアス磁界を用いる場合に関して説明したような制約は存在しない。そのため、この場合、スレーブディスク5の強磁性層7に保磁力の低い磁性材料を使用することができ、したがって、容易に大記憶容量を実現することが可能となる。
【0051】
【実施例】
次に、本発明の実施例について説明する。
(実施例1)
図6は、本発明の実施例1に係るマスターディスク1を概略的に示す切開斜視図である。本実施例では、以下に説明するように、図6に示すマスターディスク1を作製し、その磁気転写効率及び耐久性を調べる。
【0052】
まず、Siからなる非磁性体基板2の一方の主面上に、スパッタリング法を用いてFePtからなる厚さ0.2μmの強磁性層3を成膜した。次に、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて、この強磁性層3に開口部が円形であり且つ深さが0.2μmの凹部3bを形成した。すなわち、凹部3bと凸部3aとからなる凹凸パターンを形成した。なお、凹部3bは、開口部の直径が2μmのものと3μmのものとが互いに離間し且つ交互に配列するように形成した。また、それら凹部3bは、スレーブディスク5に記録すべき情報に対応している。以上のようにして、図6に示すマスターディスク1を作製した。
【0053】
次に、上述した方法によって作製したマスターディスク1と別途準備したスレーブディスク5とを、それら強磁性層3,7が接するように図3に示すディスクホルダ31内に配置し、それらディスク1,5の位置合わせを行った。なお、ディスク1,5は押え部材34と支持構造32とに挟み込まれており、それらが面内方向にズレることはない。
【0054】
次いで、図4に示す加圧部45で、このディスクホルダ31に収容したマスターディスク1及びスレーブディスク5に減圧下で20kg/cm2の圧力を2秒間印加することにより、それらの密着性を高めた。その後、ディスクホルダ31を加圧部45の真空チャンバ46から取り出し、それに図5に示す磁界印加部50で直流磁界を作用させた。以上のようにして、マスターディスク1からスレーブディスク5へと情報を磁気転写した。
【0055】
このスレーブディスク5を磁気力顕微鏡(MFM)で観察したところ、その強磁性層7にはマスターディスク1に形成した凹部3bに対応する磁気パターンが良好に転写されていた。すなわち、本実施例に係るマスターディスク1によると高い磁気転写効率が実現されることが確認された。
【0056】
また、1枚のマスターディスク1を用いて、20枚のスレーブディスク5に対して上述した磁気転写を行った。その後、マスターディスク1の強磁性層3を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察した。
【0057】
図7は、本発明の実施例1に係るマスターディスク1の磁気転写を20回繰り返した後の状態を示すSEM写真である。図7に示すように、本実施例に係るマスターディスク1は、磁気転写を20回繰り返した後であっても、傷や凸部3aの剥離などを生じていなかった。
【0058】
(比較例1)
図6に示す凸部3aと凹部3bとの関係を逆としたこと以外は実施例1で説明したのと同様の方法によりマスターディスクを作製した。すなわち、本比較例では、スレーブディスクに記録すべき情報に対応して、凹部ではなく凸部を形成した。なお、本比較例では、全ての凸部の径を2μmとした。
【0059】
このマスターディスクを用いたこと以外は実施例1で説明したのと同様の方法により、マスターディスクからスレーブディスクへと情報を磁気転写し、そのスレーブディスクをMFMで観察した。その結果、スレーブディスクの強磁性層には上記凸部に対応する磁気パターンは良好には転写されていなかった。
【0060】
また、1枚のマスターディスクを用いて、数枚のスレーブディスクに対して上述した磁気転写を行った。その後、マスターディスクの強磁性層をSEMで観察した。
【0061】
図11は、比較例1に係るマスターディスクの磁気転写を数回繰り返した後の状態を示すSEM写真である。図11において、黒ずんで見える円形部は凸部が剥離した部分である。このように、本比較例に係るマスターディスクは、磁気転写を数回繰り返しただけで、傷や凸部の剥離などを生じた。これは、本比較例に係るマスターディスクは個々の凸部が島状に及び小さなサイズに形成されているため凸部の剥離を生じ易い構造であること、及び、凹部に比べて凸部が占める面積が過剰に狭いためにマスターディスクとスレーブディスクとを密着させる際に高圧が凸部に加えられ且つそれらディスク間でのズレを生じ易いことに起因しているものと考えられる。
【0062】
なお、このように、ある凸部で剥離を生じた場合、例え、欠落部が凸部上面だけであったとしても、その凸部の高さは他の凸部の高さよりも低くなる。そのため、この場合、全ての凸部の上面をスレーブディスクの強磁性層に接触させることは極めて困難となる。すなわち、マスターディスクの凸部の剥離がたとえ僅かであったとしても、もはや高い磁気転写効率を実現することはできない。
【0063】
(実施例2)
図8は、本発明の実施例2に係るマスターディスク1に形成する凹凸パターンを概略的に示す平面図である。本実施例では、図8に示す凹凸パターンを形成したこと以外は実施例1で説明したのと同様の方法によりマスターディスク1を作製した。なお、本実施例においても、凹部3bは、スレーブディスク5に記録すべき情報に対応している。
【0064】
このマスターディスク1を用いたこと以外は実施例1で説明したのと同様の方法により、マスターディスク1からスレーブディスク5へと情報を磁気転写し、そのスレーブディスク5をMFMで観察した。その結果、スレーブディスク5の強磁性層7には上記凹部3bに対応する磁気パターンが良好に転写されていた。
【0065】
次に、このマスターディスク1の耐久性を調べた。その結果、磁気転写の繰り返し回数が30回程度までは非常に良好に磁気パターンを転写することができた。また、磁気転写の繰り返し回数が50回程度からスレーブディスク5の磁気パターンの輪郭はやや不明瞭となったが、300回程度までは良好な転写を行うことができた。
【0066】
(実施例3)
図9は、本発明の実施例3に係るマスターディスク1を概略的に示す斜視図である。図9に示すマスターディスク1の強磁性層3は、領域15と領域16とを有している。領域15は、プリフォーマット情報が記録されるプリフォーマット領域に対応しており、凸部3aと凹部3bとで構成されている。一方、領域16は、ユーザが磁気記録装置を使用することにより情報が書き込まれるユーザ領域に対応しており、凸部3aのみで構成されている。
【0067】
本実施例では、領域15のみに図8に示す凹凸パターンを形成したこと以外は実施例1で説明したのと同様の方法によりマスターディスク1を作製した。なお、本実施例においても、凹部3bは、スレーブディスク5に記録すべき情報に対応している。また、本実施例において、凸部3aの上面の総面積に対する凹部3bの底面の総面積の比は1/10である。
【0068】
このマスターディスク1を用いたこと以外は実施例1で説明したのと同様の方法により、マスターディスク1からスレーブディスク5へと情報を磁気転写し、そのスレーブディスク5をMFMで観察した。その結果、スレーブディスク5の強磁性層7には上記凹部3bに対応する磁気パターンが良好に転写されていた。
【0069】
次に、このマスターディスク1の耐久性を調べた。その結果、磁気転写の繰り返し回数が1000回を超えても凸部3aの剥離等は生じず、非常に良好に磁気パターンを転写することができた。
【0070】
(比較例2)
図12は、比較例2に係るマスターディスクに形成する凹凸パターンを概略的に示す平面図である。図12に示す凹凸パターンにおいて、凸部103aと凹部103bとは市松模様状に配列している。すなわち、図12に示す凹凸パターンにおいて、凹部103bは島状の凸部103aが形成されるように設けられている。
【0071】
本比較例では、プリフォーマット領域のみに図12に示す凹凸パターンを形成したこと以外は実施例3で説明したのと同様の方法によりマスターディスクを作製した。なお、本比較例においても、凹部103bは、スレーブディスクに記録すべき情報に対応している。また、本比較例において、凸部103aの上面の総面積に対する凹部103bの底面の総面積の比は1/10よりも大きい。
【0072】
このマスターディスクの耐久性を調べたところ、磁気転写を数回繰り返しただけで良好な転写ができなくなった。そこで、磁気転写を数回繰り返した後のマスターディスクをSEMで観察したところ、プリフォーマット領域で凸部103aが剥離している箇所が多数見られた。
【0073】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、磁気記録媒体へ情報を磁気転写する際にマスター媒体として用いられる磁気転写媒体において、磁気転写されるべき情報を凹部として設けるのに加え、それら凹部を島状の凸部が形成されないように配列させる。そのため、本発明では、磁気転写媒体と磁気記録媒体との接触面積を十分に大きくすること、及び、個々の凸部のサイズを十分に大きくすることができる。したがって、凸部の表面を硬質膜などで保護することなく十分な耐久性を実現することができる。
すなわち、本発明によると、高い磁気転写効率及び高い耐久性の双方を実現し得る磁気転写媒体及び磁気転写方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る磁気転写方法を概略的に示す断面図。
【図2】(a)は図1に示す磁気転写媒体の凸部及び凹部が形成する凹凸パターンの一例を示す平面図、(b)は図1に示す磁気転写媒体の凸部及び凹部が形成する凹凸パターンの他の例を示す平面図。
【図3】本発明の一実施形態に係る磁気転写方法を実施するのに利用され得る磁気転写装置のディスクホルダを概略的に示す断面図。
【図4】本発明の一実施形態に係る磁気転写方法を実施するのに利用され得る磁気転写装置の加圧部を概略的に示す断面図。
【図5】本発明の一実施形態に係る磁気転写方法を実施するのに利用され得る磁気転写装置の磁界印加部を概略的に示す図。
【図6】本発明の実施例に係る磁気転写媒体を概略的に示す切開斜視図。
【図7】本発明の実施例1に係る磁気転写媒体の磁気転写を20回繰り返した後の状態を示すSEM写真。
【図8】本発明の実施例2に係る磁気転写媒体に形成する凹凸パターンを概略的に示す平面図。
【図9】本発明の実施例3に係る磁気転写媒体を概略的に示す斜視図。
【図10】(a)及び(b)は、従来の磁気転写方法を概略的に示す断面図。
【図11】比較例1に係る磁気転写媒体の磁気転写を数回繰り返した後の状態を示すSEM写真。
【図12】比較例2に係る磁気転写媒体に形成する凹凸パターンを概略的に示す平面図。
【符号の説明】
1…磁気転写媒体; 2…非磁性体基板; 3…強磁性層; 3a…凸部;
3b…凹部; 5…磁気記録媒体; 6…非磁性体基板; 7…強磁性層;
11…矢印; 12…矢印; 15…領域; 16…領域;
31…ディスクホルダ; 32…支持構造; 33…載置部;
34…押え部材; 35…弾性部材; 36…モータ;
37…アクチュエータ; 38…窓; 39…CCD; 40…弾性体;
41…冷却水路; 42…熱電線; 45…加圧部; 46…真空チャンバ;
47…給排気口; 48…アーム; 50…磁界印加部;
51…マグネット; 101…マスターディスク; 113…矢印;
103a…凸部; 103b…凹部 105…スレーブディスク;
106…非磁性体基板; 107…強磁性層; 111…矢印;
112…矢印; 115…漏洩磁界;

Claims (3)

  1. 非磁性体基板と前記非磁性体基板上に形成された強磁性層とを具備し、マスター媒体からスレーブ媒体へと情報を磁気転写する際に前記マスター媒体として用いられる磁気転写媒体であって、
    前記強磁性層の表面は剥き出しになっており、
    前記強磁性層側の前記表面には、トラッキングサーボ信号を含むプリフォーマット情報が互いから離間した複数の凹部として記録され、
    前記トラッキングサーボ信号に対応した前記複数の凹部のそれぞれは、V字形状を有していることを特徴とする磁気転写媒体。
  2. 非磁性体基板と前記非磁性体基板上に形成された強磁性層とを具備し、マスター媒体からスレーブ媒体へと情報を磁気転写する際に前記マスター媒体として用いられる磁気転写媒体であって、
    前記強磁性層の表面は剥き出しになっており、
    前記強磁性層側の前記表面には、トラッキングサーボ信号を含むプリフォーマット情報が互いから離間した複数の凹部として記録され、
    前記トラッキングサーボ信号に対応した前記複数の凹部のそれぞれは、四角形の角部同士を繋いでなるジグザグ形状を有していることを特徴とする磁気転写媒体。
  3. 非磁性体基板とその上に形成された強磁性層とを具備する前記スレーブ媒体に磁場を作用させて、その強磁性層の磁化の方向を揃える工程と、
    請求項1又は2に記載の前記磁気転写媒体を前記マスター媒体として用いて、前記マスター媒体から前記スレーブ媒体に前記プリフォーマット情報を磁気転写する工程とを含んだことを特徴とする磁気転写方法。
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