JP3986951B2

JP3986951B2 - Master carrier for magnetic transfer and magnetic transfer method

Info

Publication number: JP3986951B2
Application number: JP2002340707A
Authority: JP
Inventors: 正一西川; 一弘新妻; 正安永; 利裕宇佐; 和則小松
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2001-11-28
Filing date: 2002-11-25
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2022-11-25
Also published as: JP2003228808A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体に情報を転写するためのパターン状の凹凸を備えた磁気転写用マスター担体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録媒体においては一般に、情報量の増加に伴い、多くの情報を記録する大容量で、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媒体が望まれており、この一例として、ハードディスク、ＺＩＰ（アイオメガ社）等のフレキシブルディスクからなる高密度磁気記録媒体が知られている。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、狭いトラック幅を正確に磁気ヘッドにより走査させて高いＳ／Ｎで信号を再生するためには、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。
【０００３】
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信号、再生クロック信号等のサーボ情報は、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（サーボトラックライター）を用いてプリフォーマットが行われている。従来のサーボ記録装置によるプリフォーマットは、磁気記録媒体１枚ずつ、磁気ヘッドにより記録する必要があるため、相当の時間がかかり生産効率の点で問題がある。
【０００４】
一方、プリフォーマットを正確にかつ効率よく行う方法として、マスター担体に形成されたサーボ情報を担持するパターンを磁気記録媒体へ磁気転写により転写する方法が、例えば特許文献１〜３等において提案されている。
【０００５】
磁気転写は、転写すべき情報を担持するマスター担体を磁気ディスク媒体等の磁気記録媒体（スレーブ媒体）と密着させた状態で、転写用磁界を印加することにより、マスター担体の有する情報パターンに対応する磁気パターンをスレーブ媒体に磁気的に転写するもので、マスター担体とスレーブ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。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６３−１８３６２３号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平１０−４０５４４号公報
【０００８】
【特許文献３】
特開平１０−２６９５６６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述の特許文献２および３等に開示されている磁気転写に用いられるマスター担体は、スレーブ媒体に転写すべき情報に対応する凹凸パターンを有する基板と、該基板の少なくとも凸部表面に磁性層を備えたものである。磁気転写は、マスター担体とスレーブ媒体とを密着させて行うものであるため、凹凸パターンの凸部上に磁性層を備えてなるマスター担体を用いた場合、多数のスレーブ媒体と密着および剥離を繰り返すうちに、パターン上の磁性層等が一部欠落したり、基板から剥離することがある。
【００１０】
磁性層の剥れはスレーブ媒体との密着性の悪化等に繋がり、転写信号の信号品位が低下する。また、磁性層の剥れが多くなるとマスター担体の交換が必要となるが、このマスター担体は高価なものであり、１枚のマスター担体で何枚のスレーブ媒体に転写することができるかが磁気記録媒体の製造コストを抑制するにあたって非常に重要な問題となる。
【００１１】
本発明者が、磁性層が剥がれ落ちたマスター担体を観察した結果、凸部パターンの平坦部の端部における剥れが特に大きいことが明らかになった。さらに、マスター担体とスレーブ媒体との密着時の印加圧力をパラメータとし、磁性層の剥れ落ち状況を観測した結果、印加圧力が高くなるにつれて剥れの頻度が増すことが明らかになった。すなわち、磁性層の剥れが力学的な構造の弱さに起因するものである可能性が高いと推測できた。マスター担体の力学的な構造強度を支配するものとしてはパターン上に形成した磁性層厚、基板と磁性層の密着強度等が挙げられる。さらなる検討の結果、凸部パターン側面部の磁性層の膜厚が非常に薄いもしくはない場合に平坦部の端部の剥れが多発すること、すなわち、基板上に形成された磁性層の膜厚分布が構造強度の分布を発生させ、強度的に弱いに部分に力が集中し、磁性層の剥れが生じることが明らかになった。
【００１２】
また一方、本発明者の検討により、マスター担体の凸部の側面に形成された磁性層の厚みが、磁気転写により磁気パターンが形成されるスレーブ媒体の再生信号の品質に大きく影響することが明らかになった。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑み、耐久性が向上した、磁気転写後のスレーブ媒体において良好な転写信号を得ることができる磁気転写用マスター担体および磁気転写方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の磁気転写用マスター担体は、面内磁気記録媒体に転写すべき情報に応じてトラック方向に配列されたパターン状の凹凸を有する基板と、該基板上に前記凹凸に沿って形成された磁性層とを備えてなる磁気転写用マスター担体であって、
前記基板の凸部上面に形成された前記磁性層の厚みｄa1と、該凸部の側面に形成された前記磁性層の凸部上面と平行面での厚みｄa2とが、
0.05＜ｄa2／ｄa1≦1.3
の関係にあることを特徴とするものである。
【００１５】
上記本発明の第１の磁気転写用マスター担体においては、前記凸部の側面に形成された前記磁性層の凸部上面と平行面での厚みｄa2と、前記パターン状の凹凸の、前記トラック方向に最近接する凸部間の凹部の該トラック方向の長さＳとが、0.05＜ｄa2／Ｓ＜0.4の関係にあることが望ましい。
【００１６】
本発明の第２の磁気転写用マスター担体は、垂直磁気記録媒体に転写すべき情報に応じてトラック方向に配列されたパターン状の凹凸を有する基板と、該基板上に前記凹凸に沿って形成された磁性層とを備えてなる磁気転写用マスター担体であって、
前記基板の凸部上面に形成された前記磁性層の厚みｄb1と、該凸部の側面に形成された前記磁性層の凸部上面と平行面での厚みｄb2とが、
0.1＜ｄb2／ｄb1≦0.5
の関係にあることを特徴とするものである。
【００１７】
上記本発明の第２の磁気転写用マスター担体は、前記凸部の側面に形成された前記磁性層の凸部上面と平行面での厚みｄb2と、前記パターン状の凹凸の、前記トラック方向に最近接する凸部間の凹部の該トラック方向の長さＳとが、0.05＜ｄb2／Ｓ＜0.4の関係にあることが望ましい。
【００１８】
なお、「凸部の側面」とは、該凸部を構成する４つの側面の各側面を指すものであり、各側面に形成された磁性層の厚みがそれぞれ、凸部上面の磁性層の厚みと上記の関係にあるようにする。
【００１９】
また、ここで「凹部の該トラック方向の長さＳ」は、凸部上面を凹部開口に延長してできる面におけるトラック方向の長さで定義するものとする。
【００２０】
本発明の第１および第２の磁気転写用マスター担体においては、前記基板の前記凹部表面の前記凸部内への延長面と前記凸部の側面とのなす該凸部内側の角度θが、３０度≦θ＜８０度であることが望ましい。
【００２１】
なお、転写すべき情報は、サーボ信号であってもよい。
【００２２】
また、前記磁性層は、軟磁性もしくは半硬質磁性であることが望ましい。
【００２３】
本発明の第１の磁気転写方法は、面内磁気記録媒体に該面内磁気記録媒体のトラックの一方向の初期直流磁界を印加して該面内磁気記録媒体の磁性層を該トラックの一方向に初期直流磁化させた後、前記面内磁気記録媒体の磁性層と磁気転写用マスター担体の磁性層とを密着させた状態でそれらの磁性層に前記初期直流磁化の方向と逆向きの転写用磁界を印加して磁気転写を行う磁気転写方法であって、
前記磁気転写用マスター担体が、前記面内磁気記録媒体に転写すべき情報に応じたパターン状の凹凸を有する基板と、該基板上に前記凹凸に沿って形成された磁性層とを備えてなり、前記基板の凸部上面に形成された前記磁性層の厚みｄa1と、該凸部の側面に形成された前記磁性層の凸部上面と平行面での厚みｄa2とが、
0.05＜ｄa2／ｄa1≦1.3
の関係にあるものであることを特徴とする。
【００２４】
本発明の第２の磁気転写方法は、垂直磁気記録媒体に該垂直磁気記録媒体のトラック面に垂直な一方向の初期直流磁界を印加して該垂直磁気記録媒体の磁性層を該トラック面に垂直な一方向に初期直流磁化させた後、該垂直磁気記録媒体の磁性層と磁気転写用マスター担体の磁性層とを密着させた状態でそれらの磁性層に前記初期直流磁化の方向と逆向きの転写用磁界を印加して磁気転写を行う磁気転写方法であって、
前記磁気転写用マスター担体が、前記垂直磁気記録媒体に転写すべき情報に応じたパターン状の凹凸を有する基板と、該基板上に前記凹凸に沿って形成された磁性層とを備えてなり、前記基板の凸部上面に形成された前記磁性層の厚みｄb1と、該凸部の側面に形成された前記磁性層の凸部上面と平行面での厚みｄb2とが、
0.1＜ｄb2／ｄb1≦0.5
の関係にあるものであることを特徴とする。
【００２５】
【発明の効果】
面内磁気記録媒体への磁気転写に用いられる本発明の第１の磁気転写用マスター担体は、パターン状の凹凸を有する基板上に凹凸に沿って形成された磁性層が、凸部上面での厚みｄa1と、該凸部の側面での厚みｄa2とが、0.05＜ｄa2／ｄa1≦1.3の関係となるように形成されているため、耐久性が向上し、多数のスレーブ媒体への転写が可能となり、スレーブ媒体への磁気転写時において、スレーブ媒体に良好な磁化パターンを形成することができる。良好な磁化パターンが形成されたスレーブ媒体であれば、高品位の再生信号を得ることができる。
【００２６】
すなわち、面内磁気記録媒体に対する磁気転写に用いられる磁気転写用マスター担体において、ｄa2／ｄa1が0.05以下であると、膜剥れが多く発生し、耐久性に劣るものとなる。膜厚を厚くすればするほど磁性層の剥れは少なくなり、耐久性は飛躍的に向上する。しかしながら、ｄa2／ｄa1が1.3より大きいと、磁気転写の磁界印加時に、凸部上面の磁性層からスレーブ媒体側に侵入するべき磁束が凸部側面の磁性層に引き込まれやすくなり、転写磁界強度が低下して良好な信号品位を得られない。
【００２７】
本発明の第１の磁気転写用マスター担体について、凸部の側面に形成された磁性層の厚みｄa2と、前記パターン状の凹凸の、前記トラック方向に最近接する凸部間の凹部の該トラック方向の長さＳとが、0.05＜ｄa2／Ｓ＜0.4を満たす関係にあるようにすれば、より転写精度を向上させることができ、より高品位の再生信号を得ることができる。
【００２８】
ｄa2／Ｓが0.05以下の範囲にあると、磁気転写の磁界印加時におけるマスター担体の磁性層に収束される磁束量が少なくなることによる信号品位の低下が懸念される。一方、ｄa2／Ｓが0.4以上の範囲にあると磁気転写の磁界印加時に、凸部上面の磁性層からスレーブ媒体側に侵入するべき磁束が凸部側面の磁性層に引き込まれやすくなり、転写磁界強度が低下して信号品位の低下が懸念される。
【００２９】
垂直磁気記録媒体への磁気転写に用いられる本発明の第２の磁気転写用マスター担体は、パターン状の凹凸を有する基板上に凹凸に沿って形成された磁性層が、凸部上面での厚みｄb1と、該凸部の側面での厚みｄb2とが、0.1＜ｄb2／ｄb1≦0.5の関係となるように形成されているので、耐久性が向上し、多数のスレーブ媒体への転写が可能となり、スレーブ媒体への磁気転写時において、スレーブ媒体に良好な磁化パターンを形成することができる。良好な磁化パターンが形成されたスレーブ媒体であれば、高品位の再生信号を得ることができる。
【００３０】
すなわち、垂直磁気記録媒体に対する磁気転写に用いられる磁気転写用マスター担体においては、磁性層の耐久性のみの観点から考えると、面内磁気記録媒体用の場合と同様にｄb2／ｄb1が0.05より大きければよいが、垂直磁気記録媒体への磁気転写の場合、凸部側面部に形成される磁性層に磁束を集中させることで、マスター担体のパターン凸部に対応する磁気記録媒体における磁化反転部の磁界強度を強くすることができ、本発明者の検討によりｄb2／ｄb1が0.1以下であると、転写磁界強度を十分に保つことができず、良好な信号品位が得られないことが明らかになり、また一方、ｄb2／ｄb1が0.5より大きくなると、凸部パターンでの磁束密度が減少し、十分な記録特性を達成することができなくなることが明らかになった。
【００３１】
従って、本発明の磁気転写用マスター担体によれば、耐久性が向上して寿命が延び、より多くのスレーブ媒体への磁気転写が可能となると共に、磁気転写における転写品位を確保することができる。より多くのスレーブ媒体への磁気転写が可能となることにより、磁気転写におけるコストが削減され、プリフォーマット済みのスレーブ媒体を低価格で提供することができるようになる。
【００３２】
本発明の第２の磁気転写用マスター担体について、凸部の側面に形成された磁性層の厚みｄb2と、前記パターン状の凹凸の、前記トラック方向に最近接する凸部間の凹部の該トラック方向の長さＳとが、0.05＜ｄb2／Ｓ＜0.4を満たす関係にあるようにすれば、より転写精度を向上させることができ、より高品位の再生信号を得ることができる。
【００３３】
ｄb2／Ｓが0.05以下の範囲にあると、磁気転写の磁界印加時におけるマスター担体の磁性層に収束される磁束量が少なくなることによる信号品位の低下が懸念される。一方、ｄb2／Ｓが0.4以上の範囲にあると磁気転写の磁界印加時に、凸部上面の磁性層への磁束密度が減少することによる記録特性の劣化が懸念される。
【００３４】
なお、本発明の第１および第２の磁気転写用マスター担体において、基板の前凹部表面の凸部内への延長面と前記凸部の側面とのなす該凸部内側の角度θが、３０度≦θ＜８０度であれば、耐久性をより向上させることができる。
【００３５】
θが小さいほど耐久性が大幅に向上するが、３０度より小さくなると、パターン端から発生する転写磁界が分散され、十分な信号品位を確保することができない。一方、信号品位はθが９０度に近くなるほどよくなると考えられるが、８０度以上であると、パターン平坦部・側面部磁性層間に転写時の圧力履歴が集中し、クラックが発生し、磁性層が剥離しやすくなるということが本発明者らの研究により明らかになった。
【００３６】
本発明の磁気転写方法は、上述の本発明の磁気転写用マスター担体を用いて転写を行うものであるので、スレーブ媒体に対して良好な信号の転写を行うことができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
【００３８】
まず、本発明の第１の実施形態による磁気転写用マスター担体として、面内磁気記録媒体に対するプリフォーマットを行うためのマスター担体について説明する。
【００３９】
図１は、本実施形態の磁気転写用マスター担体の表面の一部斜視図を示し、図２は、マスター担体の凸部の一部断面図を示すものである。
【００４０】
マスター担体３は、後述の図３に示すように円盤状に形成されており、表面にパターン状の凸部31が形成されてなる凹凸パターンを備えた基板３ａとその凹凸パターンに沿って形成された軟磁性層３ｂとを備えてなる。なお、凹部には軟磁性層が形成されていなくてもよい。凹凸パターンはスレーブ媒体である磁気記録媒体に転写すべき情報に応じたものであり、その一部パターンは例えば図１に示すようなものである。図１において、矢印Ｘは円周方向（トラック方向）、矢印Ｙは半径方向を示す。
【００４１】
図２は、図１に示したマスター担体３のII−II断面図を示す。すなわち、基板３ａの凸部31の、該基板３ａに垂直かつトラック方向Ｘに平行な面に沿った断面図である。本発明のマスター担体においては、基板３ａの凸部31の上面の軟磁性層の厚みｄa1と、凸部31の側面31sの軟磁性層の厚みｄa2（凸部上面と平行面での寸法）とが、0.05＜ｄa2／ｄa1≦1.3の関係となるように、軟磁性層３ｂが形成されている。なお、凸部31の側面として、図２にはトラック方向側面について図示したが、凸部31を形成する４つの側面、すなわちトラック方向側面２面、半径方向Ｙの側面２面いずれの箇所に設けられている軟磁性層についてもその厚さが、凸部31上面の軟磁性層の厚さとの関係が上記式を満たすように形成されている。
【００４２】
マスター担体３は、軟磁性層３ｂが、凸部上面と側面の層厚みが上記関係となるように形成されていることにより、耐久性を向上させることができると共に、面内磁気記録媒体への良好な再生信号品位を有する磁気パターンの転写が可能となる。
【００４３】
なお、本実施形態においてはマスター担体の基板３ａの凹凸パターンが、その凹部表面41の凸部31内への延長面41eと凸部31の側面31sとのなす該凸部31内側の角度θが、３０度≦θ＜８０度を満たすように形成されている。
【００４４】
さらには、凸部31の側面31sに形成された磁性層の厚みｄa2は、トラック方向Ｘに沿って形成された凹凸パターンの最近接の凸部間の凹部のトラック方向Ｘの長さＳとの関係において、0.05＜ｄa2／Ｓ＜0.4の範囲となるように形成されている。ここで「凹部のトラック方向の長さ」は、凸部上面を凹部開口に延長してできる面におけるトラック方向の長さで、該凹部を挟む凸部の上面端部間のトラック方向距離に相当するものである。特に、ここでは長さＳを、凸部間の凹部のうち、最も短い長さの凹部についてのもので定義するものであり、本実施形態においては、図２中に示す最近接の凸部間の凹部のトラック方向長さ（凸部上面端部間のトラック方向距離）がＳである。現実のパターンにおいては、凹部のトラック方向長さには種々の長さのものが存在するが、そのうち最短のものをＳとする。
【００４５】
マスター担体３の基板３ａとしては、ニッケル、シリコン、石英板、ガラス、アルミニウム、セラミックス、合成樹脂等が用いられる。また、軟磁性層３ｂの磁性材料としては、Ｃｏ、Ｃｏ合金（ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＺｒ、ＣｏＮｂＴａＺｒ等）、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌ、ＦｅＴａＮ）、Ｎｉ、Ｎｉ合金（ＮｉＦｅ）を用いることができ、特に好ましいのはＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉである。なお、基板上に配される磁性層としては、軟磁性を例に挙げたが、半硬質磁性であってもよい。軟磁性もしくは半硬質磁性等の保磁力の小さい磁性層を用いることにより、より良好な転写を行うことができる。さらには、基板上に配される磁性層は、基板の飽和磁化よりも高い飽和磁化値を有するものであることが好ましい。
【００４６】
マスター担体３のパターン状凸部（凹凸パターン）の形成は、スタンパー法、フォトリソグラフィー法等を用いて行うことができる。
【００４７】
まず、表面が平滑なガラス板（または石英板）の上にスピンコート等でフォトレジストを形成し、このガラス板を回転させながらサーボ信号に対応して変調したレーザー光（または電子ビーム）を照射し、フォトレジスト全面に所定のパターン、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露光し、その後、フォトレジストを現像処理し、露光部分を除去しフォトレジストによる凹凸形状を有する原盤を得る。次に、原盤の表面の凹凸パターンをもとに、この表面にメッキ（電鋳）を施し、ポジ状凹凸パターンを有するＮｉ基板を作製し、原盤から剥離する。この基板をそのままマスター担体とするか、または凹凸パターン上に必要に応じて軟磁性層、保護膜を被覆してマスター担体とする。
【００４８】
また、前記原盤にメッキを施して第２の原盤を作製し、この第２の原盤を使用してメッキを行い、ネガ状凹凸パターンを有する基板を作製してもよい。さらに、第２の原盤にメッキを行うか樹脂液を押し付けて硬化を行って第３の原盤を作製し、第３の原盤にメッキを行い、ポジ状凹凸パターンを有する基板を作製してもよい。
【００４９】
一方、前記ガラス板にフォトレジストによるパターンを形成した後、エッチングしてガラス板に穴を形成し、フォトレジストを除去した原盤を得て、以下前記と同様に基板を形成するようにしてもよい。
【００５０】
金属による基板の材料としては、前述の通り、ＮｉもしくはＮｉ合金等を使用することができ、この基板を作製する前記メッキとしては、無電解メッキ、電鋳、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が適用できる。基板の凸部高さ（凹凸パターンの深さ）は、50〜800ｎｍの範囲が好ましく、より好ましくは80〜600ｎｍである。この凹凸パターンがサンプルサーボ信号である場合は、円周方向よりも半径方向に長い矩形状の凸部が形成される。具体的には、半径方向の長さは0.05〜20μｍ、円周方向は0.05〜5μｍが好ましく、この範囲で半径方向の方が長い形状となる値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好ましい。
【００５１】
基板の凹凸パターン上への軟磁性層３ｂの形成は、磁性材料を真空蒸着法、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手段、メッキ法などを用いて行う。軟磁性層の厚み（凸部上面の磁性層の厚み）は、50〜500ｎｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは80〜300ｎｍである。なお、既述の通り、基板の凸部上の軟磁性層の厚みｄa1と凸部側面の軟磁性層の厚みｄa2とが、0.05＜ｄa2／ｄa1≦1.3の関係となるように形成する。なお、スパッタリングを用いて磁性層を形成する場合、ｄa1、ｄa2の関係を制御するためには、コリメータを用いたスパッタ方法を用いること、あるいは、スパッタ投入電力を調整して、基板に到達するスパッタ粒子のモビリティを低減することが有効である。当然ながら、コリメータを用いると同時に、スパッタ投入電力を調整してｄa1、ｄa2の関係を制御してもよい。
【００５２】
なお、この凸部表面の軟磁性層の上に５〜30ｎｍのダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等の保護膜を設けることが好ましく、さらに潤滑剤層を設けても良い。また、軟磁性層と保護膜の間に、Ｓｉ等の密着強化層を設けてもよい。潤滑剤を設けることにより、スレーブ媒体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を抑制し、耐久性をより向上させることができる。
【００５３】
次に、本発明の磁気転写用マスター担体を用いてスレーブ媒体へ情報を転写する磁気転写方法の実施形態について説明する。
【００５４】
図３は、スレーブ媒体２とマスター担体３、４とを示す斜視図である。スレーブ媒体は、例えば、両面または片面に磁気記録層が形成されたハードディスク、フレキシブルディスク等の円盤状磁気記録媒体である。また、本実施形態においては、円盤状の基板２ａの両面にそれぞれ面内磁気記録層２ｂ，２ｃが形成されたものを示している。
【００５５】
また、マスター担体３は上記実施形態に示したものであり、スレーブ媒体２の下側記録層２ｂ用の凹凸パターンが形成されている。また、マスター担体４は、マスター担体３と同様の層構成からなる、スレーブ媒体２の上側記録層２ｃ用の凹凸パターンが形成されたものである。
【００５６】
図３では、磁気記録媒体２とマスター担体３，４が互いに離間した状態を示しているが、実際の磁気転写は、磁気記録媒体２の記録再生面とマスター担体３，４の軟磁性層３ｂ、４ｂとを密着させて、あるいは近接して対面させた状態で行う。
【００５７】
図４は、面内磁気記録媒体への磁気転写の基本工程を説明するための図であり、図４（ａ）は磁界を一方向に印加してスレーブ媒体を初期直流磁化する工程、（ｂ）はマスター担体とスレーブ媒体とを密着させて初期直流磁界とは略反対方向に磁界を印加する工程、（ｃ）は磁気転写後のスレーブ媒体の記録再生面の状態をそれぞれ示す図である。なお、図４においてスレーブ媒体２についてはその下面記録層２ｂ側のみを示している。
【００５８】
図４(ａ)に示すように、予めスレーブ媒体２にトラック方向の一方向の初期直流磁界Ｈinを印加して磁気記録層２ｂの磁化を初期直流磁化させておく。その後、図４(ｂ)に示すように、このスレーブ媒体２の記録層２ｂ側の面とマスター担体３の凸部表面の軟磁性層３ｂ側の面とを密着させ、スレーブ媒体２のトラック方向に前記初期直流磁界Ｈinとは逆方向の転写用磁界Ｈduを印加して磁気転写を行う。その結果、図４(ｃ)に示すように、スレーブ媒体２の磁気記録層２ｂにはマスター担体３の凹凸パターンに応じた情報（例えばサーボ信号）が磁気的に転写記録される。ここでは、スレーブ媒体２の下側記録層２ｂへの下側マスター担体３による磁気転写について説明したが、磁気記録媒体２の上側記録再生面２ｃ（図３参照）についても上側マスター担体４と密着させて同様に磁気転写を行う。なお、磁気記録媒体２の上下記録再生面２ｂ、２ｃへの磁気転写は同時になされてもよいし、片面ずつ順次なされてもよい。
【００５９】
また、マスター担体３の凹凸パターンが図４のポジパターンと逆の凹凸形状のネガパターンの場合であっても、初期磁界Ｈinの方向および転写用磁界Ｈduの方向を上記と逆方向にすることによって同様の情報を磁気的に転写記録することができる。なお、初期直流磁界および転写用磁界は、スレーブ媒体の保磁力、マスター担体およびスレーブ媒体の比透磁率等を勘案して定められた値を採用する必要がある。
【００６０】
次に、本発明の第２実施形態による磁気転写用マスター担体として、垂直磁気記録媒体に対するプリフォーマットを行うためのマスター担体について説明する。
【００６１】
図５は、垂直磁気記録媒体用のマスター担体13についての基板13ａの凸部32の、該基板13ａに垂直かつトラック方向Ｘに平行な面に沿った断面図である。本発明のマスター担体においては、基板13ａの凸部32の上面の軟磁性層の厚みｄb1と、凸部32の側面32sの軟磁性層の厚みｄb2（凸部上面と平行面での寸法）とが、0.1＜ｄb2／ｄb1≦0.5の関係となるように、軟磁性層13ｂが形成されている。なお、凸部32を構成する４つの側面のいずれについてもそれぞれの軟磁性層13ｂの厚みが、凸部32の上面の軟磁性層13ｂの厚みに対して上記式の関係を満たすように形成されている。作製方法は、上記の面内磁気記録媒体用のマスター担体の場合と同様である。
【００６２】
マスター担体13は、軟磁性層13ｂが、凸部上面と側面の層厚みが上記関係となるように形成されていることにより、耐久性を向上させることができると共に、垂直磁気記録媒体への良好な再生信号品位を有する磁気パターンの転写が可能となる。
【００６３】
なお、本実施形態においてはマスター担体の基板13ａの凹凸パターンが、その凹部表面42の凸部32内への延長面42eと凸部32の側面32sとのなす該凸部31内側の角度θが、３０度≦θ＜８０度を満たすように形成されている。
【００６４】
さらには、凸部32の側面32sに形成された磁性層の厚みｄb2は、トラック方向Ｘに沿って形成された凹凸パターンの最近接の凸部間の凹部のトラック方向Ｘの長さＳとの関係において、0.05＜ｄb2／Ｓ＜0.4の範囲となるように形成されている。ここで「凹部のトラック方向の長さ」は、凸部上面を凹部開口に延長してできる面におけるトラック方向の長さで、該凹部を挟む凸部の上面端部間のトラック方向距離に相当するものである。特に、ここでは長さＳを、凸部間の凹部のうち、最も短い長さの凹部についてのもので定義するものであり、本実施形態においては、図５中に示す最近接の凸部間の凹部のトラック方向長さ（凸部上面端部間のトラック方向距離）がＳである。現実のパターンにおいては、凹部のトラック方向長さには種々の長さのものが存在するが、そのうち最短のものをＳとする。
【００６５】
図６は、この磁気転写の基本工程を説明するための図であり、図６（ａ）は磁界を一方向に印加してスレーブ媒体を初期直流磁化する工程、（ｂ）はマスター担体とスレーブ媒体とを密着して初期直流磁界とは反対方向に磁界を印加する工程、（ｃ）は磁気転写後の状態をそれぞれ示す図である。なお、図６においてスレーブ媒体２についてはその下面記録層12ｂ側のみを示している。
【００６６】
図６(ａ)に示すように、予めスレーブ媒体12に初期直流磁界Ｈinをトラック面に垂直な一方向に印加して磁気記録層12ｂの磁化を初期直流磁化させておく。その後、図６(ｂ)に示すように、このスレーブ媒体12の記録層12ｂ側の面とマスター担体13の凸部表面の軟磁性層13ｂ側の面とを密着させ、スレーブ媒体12のトラック面に垂直な方向に前記初期直流磁界Ｈinとは逆方向の転写用磁界Ｈduを印加して磁気転写を行う。その結果、図６(ｃ)に示すように、スレーブ媒体12の磁気記録層12ｂにはマスター担体13の凸部パターンに応じた情報（例えばサーボ信号）が磁気的に転写記録される。ここでは、スレーブ媒体12の下側記録層12ｂへの下側マスター担体13による磁気転写について説明したが、第１の実施形態の場合と同様に、スレーブ媒体12の上側記録層についても上側マスター担体と密着させて下側記録層と同様にして、該下側記録層と同時に磁気転写を行う。
【００６７】
また、マスター担体13の凹凸パターンが図６のポジパターンと逆の凹凸形状のネガパターンの場合であっても、初期磁界Ｈinの方向および転写用磁界Ｈduの方向を上記と逆方向にすることによって同様の情報を磁気的に転写記録することができる。なお、初期直流磁界および転写用磁界は、スレーブ媒体の保磁力、マスター担体およびスレーブ媒体の比透磁率等を勘案して定められた値を採用する必要がある。
【００６８】
なお、第１および第２の実施形態において、スレーブ媒体２、12としては、ハードディスク、高密度フレキシブルディスクなどの円盤状磁気記録媒体が使用され、その磁気記録層としては、塗布型磁気記録層あるいは金属薄膜型磁気記録層が形成されているものを用いる。なお、面内磁気記録媒体２は、磁気記録層がトラック方向に対して平行な方向に磁化容易軸を有する磁気異方性を備えているものであり、一方、垂直磁気記録媒体12は、磁気記録層がトラック面に対して垂直な方向に磁化容易軸を有する磁気異方性を備えているものである。
【００６９】
なお、金属薄膜型磁気記録層を備えた磁気記録媒体の場合、磁性材料として、Ｃｏ、Ｃｏ合金（ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒＮｂＴａ、ＣｏＣｒＢ、ＣｏＮｉ、Ｃｏ／Ｐｄ等）、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＰｔ、ＦｅＣｏＮｉ）を用いることができる。磁性層としては、磁束密度が大きいこと、面内記録なら面内方向、垂直記録なら垂直方向の磁気異方性を有することが、明瞭な転写を行えるため好ましい。好ましい磁性層厚は１０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは２０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下である。
【００７０】
また、磁性層の下（基板側）には、該磁性層に必要な磁気異方性を持たせるために非磁性の下地層を設けることが好ましい。下地層としては、Ｃｒ、ＣｒＴｉ、ＣｏＣｒ、ＣｒＴａ、ＣｒＭｏ、ＮｉＡｌ、Ｒｕ、Ｐｄ等を用いることができるが、結晶構造および格子定数が、その上に設けられる磁性層の結晶構造および格子定数と一致するものを選択する必要がある。好ましい非磁性層の厚みは、１０ｎｍ以上、１５０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは２０ｎｍ以上、８０ｎｍ以下である。
【００７１】
さらに、垂直磁気記録媒体の場合には、磁性層の垂直磁化状態を安定化させ、記録再生時の感度を向上させるために非磁性の下地層の下に軟磁性の裏打ち層を設けてもよい。この裏打ち層としては、ＮｉＦｅ、ＣｏＣｒ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＡｌＳｉ等を用いることができる。好ましい裏打ち層の厚みは、５０ｎｍ以上、２０００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは８０ｎｍ以上、４００ｎｍ以下である。
【００７２】
【実施例】
次に、本発明の磁気転写用マスター担体の実施例および比較例を用いて磁気転写を行い、転写信号の品位およびマスター担体の耐久性について評価を行った結果を説明する。評価方法は次の通りである。
【００７３】
＜信号品位評価方法＞
電磁変換特性測定装置（協同電子製SS-60）を用いてスレーブ媒体の転写信号の評価を行った。ヘッドには、再生ヘッドギャップ：0.12μｍ、再生トラック幅0.41μｍ、記録ヘッドギャップ0.2μｍ、記録トラック幅0.67μｍであるＧＭＲヘッドを使用した。読み込み信号をスペクトロアナライザーで周波数分解し、１次信号のピーク強度（Ｃ）と外挿した媒体ノイズ（Ｎ）の差（Ｃ／Ｎ）を測定した。従来行われている方法である同ヘッドによる信号記録を行い、該信号を再生して得られたＣ／Ｎ値を０ｄＢとし、この値に対する、磁気転写により形成記録された信号からの再生信号の相対値（ΔＣ／Ｎ）を求め、ΔＣ／Ｎが−1.5ｄＢより大きければ良好（○）、−3.0〜−1.5ｄＢであれば可（△）、−3.0未満であれば不良（×）と評価した。
【００７４】
＜耐久性評価方法＞
マスター担体とスレーブ媒体とを接触圧力0.49MPa（5.0kgf/cm²）とし、1000回接触・剥離を繰り返した後、マスター担体表面を、微分干渉型顕微鏡で480倍の拡大率でランダムに500視野観測し、この500視野中に凸部上面および凸部側面の磁性層の摩耗・亀裂箇所が２箇所以下であれば、良好な磁気転写が可能な状態（○）、３箇所〜５箇所であれば磁気転写が可能な状態（△）、６箇所以上であれば磁気転写精度が不良となる状態（×）と評価した。
【００７５】
次に、実施例および比較例として使用したマスター担体について説明する。
【００７６】
各実施例および比較例のマスター担体の基板としては、スタンパー作製法を用いて作製したＮｉ基板を用いた。具体的には、円盤中心から半径方向20〜40ｍｍの範囲に、トラック幅1.0μｍ、トラックピッチ1.1μｍ、最内周である半径方向20ｍｍ位置でビット長が0.2μｍである凹凸パターン信号が、凸部高さ0.2μｍで形成されたＮｉ基板を用いた。
【００７７】
このＮｉ基板上に軟磁性層ＦｅＣｏ30ａｔ％層を25℃で形成した。スパッタによる軟磁性層形成時のＡｒスパッタ圧は、1.44×10^-1Ｐａ（1.08mTorr）とし、投入電力は2.80Ｗ／cm²とした。
【００７８】
面内磁気記録媒体用のマスター担体として実施例１〜１１および比較例１、２を作製し、垂直磁気記録媒体用のマスター担体として実施例１２〜２２および比較例３、４を作製した。
【００７９】
まず、面内磁気記録媒体用のマスター担体の実施例と比較例およびその評価について説明する。実施例１〜１１および比較例１、２は、面内磁気記録媒体用のマスター担体であり、それぞれ凸部上面の磁性層厚ｄa1と側面の磁性層厚ｄa2との比ｄa2／ｄa1、最近接凸部間の凹部のトラック方向長さＳと側面の磁性層厚ｄa2との比ｄa2／Ｓ、側面の傾きθの少なくとも一つが異なるように作製されたものである。
【００８０】
実施例１のマスター担体は、基板の凹凸パターンが、凸部の側面と、凹部表面の前記凸部内への延長面とのなす、該凸部内側の角度θが４５度となるように形成され、該基板上に、磁性層が、凸部上面の磁性層厚ｄa1と側面の磁性層厚ｄa2との比ｄa2/ｄa1が0.5、凸部間の距離Ｓと側面の磁性層厚ｄa2との比ｄa2／Ｓが0.2となるように形成されている。
【００８１】
実施例２のマスター担体は、ｄa2／ｄa1が0.06であること以外は実施例１と同じである。
【００８２】
実施例３のマスター担体は、ｄa2／ｄa1が1.3であること以外は実施例１と同じである。
【００８３】
実施例４のマスター担体は、ｄa2／Ｓが0.09であること以外は実施例１と同じである。
【００８４】
実施例５のマスター担体は、ｄa2／Ｓが0.35であること以外は実施例１と同じである。
【００８５】
実施例６のマスター担体は、ｄa2／Ｓが0.04であること以外は実施例１と同じである。
【００８６】
実施例７のマスター担体は、ｄa2／Ｓが0.42であること以外は実施例１と同じである。
【００８７】
実施例８のマスター担体は、基板の凸部側面の角度θが３５度であること以外は実施例１と同じである。
【００８８】
実施例９のマスター担体は、基板の凸部側面の角度θが７５度であること以外は実施例１と同じである。
【００８９】
実施例１０のマスター担体は、基板の凸部側面の角度θが２５度であること以外は実施例１と同じである。
【００９０】
実施例１１のマスター担体は、基板の凸部側面の角度θが８５度であること以外は実施例１と同じである。
【００９１】
比較例１のマスター担体は、ｄa2／ｄa1が0.04であること以外は実施例１と同じである。
【００９２】
比較例２のマスター担体は、ｄa2／ｄa1が1.5であること以外は実施例１と同じである。
【００９３】
実施例１〜１１および比較例１、２の磁気転写用マスター担体のスレーブ媒体としては、飽和磁化Ｍｓ：5.7Ｔ（4500Gauss)、保磁力Ｈｃ：199ｋＡ／ｍ（2500Oe）の3.5インチ型の円盤状の面内磁気記録媒体を用いた。この面内磁気記録媒体は、真空成膜装置（芝浦メカトロニクス：S-50Sスパッタ装置）において、室温にて1.33×10^-5Ｐａ（１×10^-4mTorr）まで減圧した後に、アルゴンを導入して0.4Ｐａ（3.0mTorr）とした条件下で、ガラス板を200℃に加熱し、ＣｒＴｉを30ｎｍ、ＣｏＣｒＰｔを30ｎｍ順次積層して作製した。
【００９４】
実施例１〜１１および比較例１、２のマスター担体を用いて上述のスレーブ媒体に対する面内磁気記録媒体用の磁気転写を行い、既述の信号品位評価および耐久性の評価を行った。その結果を表１に示す。
【００９５】
【表１】

表１に示すとおり、実施例１〜１１のように、本発明のマスター担体の条件である0.05＜ｄa2／ｄa1≦1.3を満たすものは、信号品位および耐久性についていずれも可以上の評価が得られ、一方、上記範囲を満たさない比較例１および２は、信号品位、耐久性のいずれかにおいて不良との評価となった。また、実施例１〜１１において、0.05＜ｄa2／ｄa1≦1.3、0.05＜ｄa2／Ｓ＜0.4および３０度≦θ＜８０度の３つの条件を同時に満たす実施例１〜５、８および９は信号品位、耐久性とも良好の評価が得られ、最も好ましいことが明らかになった。0.05＜ｄa2／Ｓ＜0.4のみ満たさない実施例６、７は信号品位が可、３０度≦θ＜８０度のみ満たさない実施例１０、１１は、信号品位、耐久性のいずれか一方で可の評価であった。
【００９６】
次に、垂直磁気記録媒体用のマスター担体およびその評価について説明する。実施例１２〜２２および比較例３、４は、垂直磁気記録媒体用のマスター担体であり、それぞれ凸部上面の磁性層厚ｄb1と側面の磁性層厚ｄb2との比ｄb2／ｄb1、最近接凸部間の凹部のトラック方向長さＳと側面の磁性層厚ｄb2との比ｄb2／Ｓ、側面の傾きθの少なくとも一つが異なるように作製されたものである。
【００９７】
実施例１２のマスター担体は、実施例１と同一形状であるが、垂直磁気記録媒体用であり、基板の凹凸パターンが、凸部の側面と、凹部表面の前記凸部内への延長面とのなす、該凸部内側の角度θが４５度となるように形成され、該基板上に、磁性層が、凸部上面の磁性層厚ｄb1と側面の磁性層厚ｄb2との比ｄb2／ｄb1が0.11、凸部間の距離Ｓと側面の磁性層厚db2との比がｄb2／Ｓが0.2となるように形成されている。
【００９８】
実施例１３のマスター担体は、ｄb2／ｄb1が0.3であること以外は実施例１２と同じである。
【００９９】
実施例１４のマスター担体は、ｄb2／ｄb1が0.49であること以外は実施例１２と同じである。
【０１００】
実施例１５のマスター担体は、ｄb2／Ｓが0.09であること以外は実施例１２と同じである。
【０１０１】
実施例１６のマスター担体は、db2／Ｓが0.35であること以外は実施例１２と同じである。
【０１０２】
実施例１７のマスター担体は、db2／Ｓが0.04であること以外は実施例１２と同じである。
【０１０３】
実施例１８のマスター担体は、db2／Ｓが0.42であること以外は実施例１２と同じである。
【０１０４】
実施例１９のマスター担体は、基板の凸部側面の角度θが３５度であること以外は実施例１２と同じである。
【０１０５】
実施例２０のマスター担体は、基板の凸部側面の角度θが７５度であること以外は実施例１２と同じである。
【０１０６】
実施例２１のマスター担体は、基板の凸部側面の角度θが２５度であること以外は実施例１２と同じである。
【０１０７】
実施例２２のマスター担体は、基板の凸部側面の角度θが８５度であること以外は実施例１２と同じである。
【０１０８】
比較例３のマスター担体は、ｄb2／ｄb1が0.1であること以外は実施例１２と同じである。
【０１０９】
比較例４のマスター担体は、ｄb2／ｄb1が0.7であること以外は実施例１２と同じである。
【０１１０】
実施例１２〜２２および比較例３、４の磁気転写用マスター担体のスレーブ媒体としては、飽和磁化Ｍｓ：5.7Ｔ（4500Gauss)、保磁力Ｈｃ：199ｋＡ／ｍ（2500Oe）の3.5インチ型の円盤状の垂直磁気記録媒体を用いた。この垂直磁気記録媒体は、真空成膜装置（芝浦メカトロニクス：S-50Sスパッタ装置）において、室温にて1.33×10^-5Ｐａ（１×10^-4mTorr）まで減圧した後に、アルゴンを導入して0.4Ｐａ（3.0mTorr）とした条件下で、ガラス板を200℃に加熱し、ＮｉＦｅを100ｎｍ、ＣｒＴｉを30ｎｍ、ＣｏＣｒＰｔを30ｎｍ順次積層して作製した。
【０１１１】
実施例１２〜２２および比較例３、４のマスター担体を用いて上述のスレーブ媒体に対する垂直磁気記録媒体用の磁気転写を行い、既述の信号品位評価および耐久性の評価を行った。その結果を表２に示す。
【０１１２】
【表２】

表２に示すとおり、実施例１２〜２２のように、本発明のマスター担体の条件である0.1＜ｄb2／ｄb1≦0.5を満たすものは、信号品位および耐久性についていずれも可以上の評価が得られ、一方、上記範囲を満たさない比較例１および２は、信号品位、耐久性のいずれかにおいて不良との評価となった。また、実施例１２〜２２において、0.1＜ｄb2／ｄb1≦0.5、0.05＜ｄb2／Ｓ＜0.4および３０度≦θ＜８０度の３つの条件を同時に満たす実施例１２〜１６、１９および２０は信号品位、耐久性とも良好の評価が得られ、最も好ましいことが明らかになった。0.05＜ｄb2／Ｓ＜0.4のみ満たさない実施例１７、１８は信号品位が可、３０度≦θ＜８０度のみ満たさない実施例２１、２２は、信号品位、耐久性のいずれか一方で可の評価であった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る磁気転写用マスター担体の表面の一部斜視図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る磁気転写用マスター担体の一部断面図
【図３】スレーブ媒体とマスター担体とを示す斜視図
【図４】面内磁気記録媒体への磁気転写方法の基本工程を示す図
【図５】本発明の第２の実施形態に係る磁気転写用マスター担体の一部断面図
【図６】垂直磁気記録媒体への磁気転写方法の基本工程を示す図
【符号の説明】
２スレーブ媒体（面内磁気記録媒体）
２ａスレーブ媒体の基板
２ｂ，２ｃ磁性層（磁気記録層）
３，４マスター担体
３ａ，４ａマスター担体の基板
３ｂ，４ｂ軟磁性層
12 スレーブ媒体（垂直磁気記録媒体）
12ａスレーブ媒体の基板
12ｂ磁性層（磁気記録層）
13 マスター担体
13ａマスター担体の基板
13ｂ軟磁性層
31 マスター担体３の基板の凸部
32 マスター担体13の基板の凸部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic transfer master carrier having pattern-like irregularities for transferring information to a magnetic recording medium.
[0002]
[Prior art]
In general, with the increase in the amount of information, a magnetic recording medium is desired that has a large capacity for recording a large amount of information, is inexpensive, and can read out a necessary portion preferably in a short time and can perform so-called high-speed access. As an example of this, a high-density magnetic recording medium made of a flexible disk such as a hard disk or ZIP (Iomega Corporation) is known. These high-density magnetic recording media have an information recording area composed of narrow tracks. In order to reproduce a signal with a high S / N by accurately scanning a narrow track width with a magnetic head, a so-called tracking servo technique is used. It plays a big role.
[0003]
Servo information such as track positioning servo signals, track address signals, and reproduction clock signals must be recorded in advance on the magnetic recording medium as a preformat when the magnetic recording medium is manufactured. Preformatting is performed using an apparatus (servo track writer). The preformat by the conventional servo recording apparatus needs to be recorded by the magnetic head one by one on the magnetic recording medium, so that it takes a considerable time and there is a problem in terms of production efficiency.
[0004]
On the other hand, as a method for performing preformatting accurately and efficiently, a method of transferring a pattern carrying servo information formed on a master carrier to a magnetic recording medium by magnetic transfer has been proposed in Patent Documents 1 to 3, for example. Yes.
[0005]
Magnetic transfer corresponds to the information pattern of the master carrier by applying a magnetic field for transfer with the master carrier carrying the information to be transferred in close contact with a magnetic recording medium (slave medium) such as a magnetic disk medium. The magnetic pattern to be transferred is magnetically transferred to the slave medium, and can be recorded statically without changing the relative position of the master carrier and the slave medium, enabling accurate preformat recording. Moreover, there is an advantage that the time required for recording is extremely short.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 63-183623 A
[0007]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-40544
[0008]
[Patent Document 3]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-269566
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
A master carrier used for magnetic transfer disclosed in the above-mentioned

Patent Documents

2 and 3 and the like includes a substrate having a concavo-convex pattern corresponding to information to be transferred to a slave medium, and a magnetic layer on at least the surface of the convex portion of the substrate. It is provided. Since magnetic transfer is performed by bringing a master carrier and a slave medium into close contact with each other, when a master carrier having a magnetic layer on a convex portion of a concavo-convex pattern is used, adhesion and peeling are repeated with many slave media. Some parts of the magnetic layer or the like on the pattern may be lost or peeled off from the substrate.
[0010]
The peeling of the magnetic layer leads to deterioration of the adhesion with the slave medium, and the signal quality of the transfer signal is lowered. In addition, if the peeling of the magnetic layer increases, it is necessary to replace the master carrier. However, this master carrier is expensive, and how many slave media can be transferred with one master carrier is magnetic. This is a very important problem in suppressing the manufacturing cost of the recording medium.
[0011]
As a result of observing the master carrier from which the magnetic layer has been peeled off, the present inventor has revealed that peeling at the end of the flat portion of the convex pattern is particularly large. Furthermore, as a result of observing the peeling state of the magnetic layer using the applied pressure at the time of adhesion between the master carrier and the slave medium as a parameter, it was found that the frequency of peeling increases as the applied pressure increases. In other words, it was estimated that there is a high possibility that the peeling of the magnetic layer is due to the weak mechanical structure. Examples of what controls the mechanical structural strength of the master carrier include the thickness of the magnetic layer formed on the pattern, the adhesion strength between the substrate and the magnetic layer, and the like. As a result of further investigation, when the film thickness of the magnetic layer on the side surface of the convex pattern is very thin or not, peeling of the edge of the flat part frequently occurs, that is, the film thickness of the magnetic layer formed on the substrate. It became clear that the distribution generated a distribution of structural strength, and the strength was weak in strength but the force was concentrated on the part, causing the magnetic layer to peel off.
[0012]
On the other hand, the study by the present inventor clearly shows that the thickness of the magnetic layer formed on the side surface of the convex portion of the master carrier greatly affects the quality of the reproduction signal of the slave medium on which the magnetic pattern is formed by magnetic transfer. Became.
[0013]
In view of the above circumstances, the present invention provides a master carrier for magnetic transfer that has improved durability and can obtain a good transfer signal in a slave medium after magnetic transfer. And magnetic transfer method The purpose is to provide.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The first magnetic transfer master carrier of the present invention comprises a substrate having patterned irregularities arranged in a track direction according to information to be transferred to an in-plane magnetic recording medium, and the irregularities on the substrate along the irregularities. A magnetic transfer master carrier comprising a formed magnetic layer,
The thickness da1 of the magnetic layer formed on the upper surface of the convex portion of the substrate, and the magnetic layer formed on the side surface of the convex portion In the plane parallel to the top of the convex The thickness da2 is
0.05 <da2 / da1 ≦ 1.3
It is characterized by being in the relationship.
[0015]
In the first magnetic transfer master carrier of the present invention, the magnetic layer formed on the side surface of the convex portion In the plane parallel to the top of the convex It is desirable that the thickness da2 and the length S in the track direction of the concave portion between the convex portions closest to the track direction of the pattern-like unevenness have a relationship of 0.05 <da2 / S <0.4.
[0016]
The second magnetic transfer master carrier of the present invention is formed on the substrate along the unevenness, with the substrate having patterned unevenness arranged in the track direction according to the information to be transferred to the perpendicular magnetic recording medium. A magnetic transfer master carrier comprising a magnetic layer,
The thickness db1 of the magnetic layer formed on the upper surface of the convex portion of the substrate and the magnetic layer formed on the side surface of the convex portion In the plane parallel to the top of the convex The thickness db2 is
0.1 <db2 / db1 ≦ 0.5
It is characterized by being in the relationship.
[0017]
The second magnetic transfer master carrier of the present invention is the magnetic layer formed on the side surface of the convex portion. In the plane parallel to the top of the convex It is desirable that the thickness db2 and the length S in the track direction of the concave portion between the convex portions closest to the track direction of the pattern-like unevenness have a relationship of 0.05 <db2 / S <0.4.
[0018]
The “side surface of the convex portion” refers to each of the four side surfaces constituting the convex portion, and the thickness of the magnetic layer formed on each side surface is the thickness of the magnetic layer on the upper surface of the convex portion. And be in the above relationship.
[0019]
Here, “the length S of the concave portion in the track direction” is defined as the length in the track direction on the surface formed by extending the upper surface of the convex portion to the opening of the concave portion.
[0020]
In the first and second magnetic transfer master carriers of the present invention, the angle θ inside the convex portion formed by the extension surface of the concave surface of the substrate into the convex portion and the side surface of the convex portion is 30. Desirably, the angle ≦ θ <80 degrees.
[0021]
The information to be transferred may be a servo signal.
[0022]
The magnetic layer is preferably soft magnetic or semi-hard magnetic.
[0023]
In a first magnetic transfer method of the present invention, an initial DC magnetic field in one direction of a track of the in-plane magnetic recording medium is applied to the in-plane magnetic recording medium so that the magnetic layer of the in-plane magnetic recording medium is placed on one of the tracks. After the initial DC magnetization in the direction, the magnetic layer of the in-plane magnetic recording medium and the magnetic layer of the master carrier for magnetic transfer are in close contact with each other, and the transfer in the direction opposite to the direction of the initial DC magnetization is performed on those magnetic layers. A magnetic transfer method for applying a magnetic field and performing magnetic transfer,
The magnetic transfer master carrier comprises a substrate having a pattern of irregularities corresponding to information to be transferred to the in-plane magnetic recording medium, and a magnetic layer formed on the substrate along the irregularities. The thickness da1 of the magnetic layer formed on the upper surface of the convex portion of the substrate and the magnetic layer formed on the side surface of the convex portion In the plane parallel to the top of the convex The thickness da2 is
0.05 <da2 / da1 ≦ 1.3
It is characterized by having a relationship of
[0024]
In the second magnetic transfer method of the present invention, an initial DC magnetic field in one direction perpendicular to the track surface of the perpendicular magnetic recording medium is applied to the perpendicular magnetic recording medium so that the magnetic layer of the perpendicular magnetic recording medium is applied to the track surface. After initial direct current magnetization in one perpendicular direction, the magnetic layer of the perpendicular magnetic recording medium and the magnetic layer of the magnetic transfer master carrier are in close contact with each other in the direction opposite to the initial direct current magnetization direction. A magnetic transfer method for performing magnetic transfer by applying a magnetic field for transfer of
The magnetic transfer master carrier comprises a substrate having irregularities in a pattern according to information to be transferred to the perpendicular magnetic recording medium, and a magnetic layer formed on the substrate along the irregularities, The thickness db1 of the magnetic layer formed on the upper surface of the convex portion of the substrate and the magnetic layer formed on the side surface of the convex portion In the plane parallel to the top of the convex The thickness db2 is
0.1 <db2 / db1 ≦ 0.5
It is characterized by having a relationship of
[0025]
【The invention's effect】
In the first magnetic transfer master carrier of the present invention used for magnetic transfer to an in-plane magnetic recording medium, the magnetic layer formed along the unevenness on the substrate having the patterned unevenness Since the thickness da1 and the thickness da2 on the side surface of the convex portion are formed so as to satisfy the relationship of 0.05 <da2 / da1 ≦ 1.3, durability is improved and transfer to a large number of slave media is possible. Thus, a good magnetization pattern can be formed on the slave medium during magnetic transfer to the slave medium. If the slave medium has a good magnetization pattern, a high-quality reproduction signal can be obtained.
[0026]
That is, in the master carrier for magnetic transfer used for magnetic transfer with respect to the in-plane magnetic recording medium, if da2 / da1 is 0.05 or less, film peeling frequently occurs and the durability is inferior. As the film thickness is increased, the peeling of the magnetic layer is reduced, and the durability is dramatically improved. However, when da2 / da1 is greater than 1.3, when a magnetic field for magnetic transfer is applied, the magnetic flux that should enter the slave medium side from the magnetic layer on the top surface of the convex portion is likely to be drawn into the magnetic layer on the side surface of the convex portion, and the transfer magnetic field strength is increased. The signal quality deteriorates and good signal quality cannot be obtained.
[0027]
With respect to the first magnetic transfer master carrier of the present invention, the thickness da2 of the magnetic layer formed on the side surface of the convex portion and the track direction of the concave portion between the convex portions closest to the track direction of the pattern-like concave and convex portions If the length S is in a relationship satisfying 0.05 <da2 / S <0.4, the transfer accuracy can be further improved, and a higher quality reproduction signal can be obtained.
[0028]
If da2 / S is in the range of 0.05 or less, there is a concern that the signal quality may be degraded due to a decrease in the amount of magnetic flux converged on the magnetic layer of the master carrier when a magnetic field is applied for magnetic transfer. On the other hand, when da2 / S is in a range of 0.4 or more, when a magnetic field for magnetic transfer is applied, the magnetic flux that should enter the slave medium side from the magnetic layer on the top surface of the convex portion is easily drawn into the magnetic layer on the side surface of the convex portion. There is a concern that the signal quality may be lowered due to a decrease in strength.
[0029]
In the second magnetic transfer master carrier of the present invention used for magnetic transfer to a perpendicular magnetic recording medium, the magnetic layer formed along the irregularities on the substrate having the patterned irregularities has a thickness on the upper surface of the convex portions. Since db1 and thickness db2 on the side surface of the convex portion are formed so as to satisfy a relationship of 0.1 <db2 / db1 ≦ 0.5, durability is improved and transfer to a large number of slave media becomes possible. In the magnetic transfer to the slave medium, a good magnetization pattern can be formed on the slave medium. If the slave medium has a good magnetization pattern, a high-quality reproduction signal can be obtained.
[0030]
That is, in the magnetic transfer master carrier used for magnetic transfer with respect to the perpendicular magnetic recording medium, db2 / db1 is larger than 0.05 as in the case of the in-plane magnetic recording medium, considering only the durability of the magnetic layer. However, in the case of magnetic transfer to a perpendicular magnetic recording medium, the magnetic reversal part of the magnetic recording medium corresponding to the pattern convex part of the master carrier is concentrated by concentrating the magnetic flux on the magnetic layer formed on the side part of the convex part. It is clear that the magnetic field strength can be increased, and the investigation by the present inventor shows that when db2 / db1 is 0.1 or less, the transfer magnetic field strength cannot be sufficiently maintained and good signal quality cannot be obtained. On the other hand, when db2 / db1 is greater than 0.5, the magnetic flux density in the convex pattern decreases, and it has become clear that sufficient recording characteristics cannot be achieved.
[0031]
Therefore, according to the master carrier for magnetic transfer of the present invention, durability is improved, life is extended, magnetic transfer to more slave media is possible, and transfer quality in magnetic transfer can be ensured. . Since magnetic transfer to more slave media becomes possible, the cost of magnetic transfer is reduced, and a pre-formatted slave medium can be provided at a low price.
[0032]
In the second magnetic transfer master carrier of the present invention, the thickness db2 of the magnetic layer formed on the side surface of the convex portion, and the track direction of the concave portion between the convex portions closest to the track direction of the pattern-like concave and convex portions If the length S satisfies the relationship of 0.05 <db2 / S <0.4, the transfer accuracy can be further improved and a higher quality reproduction signal can be obtained.
[0033]
If db2 / S is in the range of 0.05 or less, there is a concern that the signal quality may be lowered due to a decrease in the amount of magnetic flux converged on the magnetic layer of the master carrier when a magnetic field is applied for magnetic transfer. On the other hand, when db2 / S is in the range of 0.4 or more, there is a concern that recording characteristics may be deteriorated due to a decrease in magnetic flux density to the magnetic layer on the top surface of the convex portion when a magnetic field is applied for magnetic transfer.
[0034]
In the first and second magnetic transfer master carriers of the present invention, the angle θ inside the convex portion formed by the extension surface of the front concave surface of the substrate into the convex portion and the side surface of the convex portion is 30 degrees. If ≦ θ <80 degrees, the durability can be further improved.
[0035]
As θ is smaller, the durability is greatly improved. However, when the angle is smaller than 30 degrees, the transfer magnetic field generated from the end of the pattern is dispersed, and sufficient signal quality cannot be ensured. On the other hand, the signal quality is considered to improve as θ approaches 90 degrees. However, if it is 80 degrees or more, the pressure history during transfer is concentrated between the pattern flat portion and the side surface magnetic layer, cracks occur, and the magnetic layer The present inventors have clarified that it becomes easy to peel off.
[0036]
Since the magnetic transfer method of the present invention performs transfer using the above-described master carrier for magnetic transfer of the present invention, it is possible to transfer a good signal to a slave medium.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0038]
First, a master carrier for preformatting an in-plane magnetic recording medium will be described as a magnetic transfer master carrier according to the first embodiment of the present invention.
[0039]
FIG. 1 shows a partial perspective view of the surface of the magnetic transfer master carrier of this embodiment, and FIG. 2 shows a partial cross-sectional view of the convex portion of the master carrier.
[0040]
As shown in FIG. 3 to be described later, the master carrier 3 is formed in a disc shape, and is formed along the substrate 3a having a concavo-convex pattern having a pattern-shaped convex portion 31 formed on the surface and the concavo-convex pattern. And a soft magnetic layer 3b. Note that the soft magnetic layer may not be formed in the recess. The concavo-convex pattern corresponds to information to be transferred to the magnetic recording medium as a slave medium, and a partial pattern thereof is as shown in FIG. In FIG. 1, an arrow X indicates a circumferential direction (track direction), and an arrow Y indicates a radial direction.
[0041]
FIG. 2 shows a II-II sectional view of the master carrier 3 shown in FIG. That is, it is a cross-sectional view of the convex portion 31 of the substrate 3a along a plane perpendicular to the substrate 3a and parallel to the track direction X. In the master carrier of the present invention, the thickness da1 of the soft magnetic layer on the upper surface of the convex portion 31 of the substrate 3a and the thickness da2 of the soft magnetic layer on the side surface 31s of the convex portion 31 are obtained. (Dimensions on the top and parallel surfaces of the convex part) The soft magnetic layer 3b is formed such that 0.05 <da2 / da1 ≦ 1.3. In FIG. 2, the side surface of the convex portion 31 is illustrated with respect to the side surface in the track direction. However, it is provided on any of the four side surfaces forming the convex portion 31, that is, two side surfaces in the track direction and two side surfaces in the radial direction Y. The thickness of the formed soft magnetic layer is also formed so that the relationship between the thickness of the soft magnetic layer on the upper surface of the convex portion 31 satisfies the above formula.
[0042]
In the master carrier 3, since the soft magnetic layer 3b is formed so that the layer thicknesses of the upper surface and the side surface of the convex portion have the above relationship, the durability can be improved and the in-plane magnetic recording medium can be applied. A magnetic pattern having a good reproduction signal quality can be transferred.
[0043]
In this embodiment, the concave / convex pattern of the substrate 3a of the master carrier is such that the angle θ inside the convex portion 31 formed by the extended surface 41e of the concave surface 41 into the convex portion 31 and the side surface 31s of the convex portion 31 is , 30 degrees ≦ θ <80 degrees.
[0044]
Further, the thickness da2 of the magnetic layer formed on the side surface 31s of the protrusion 31 is equal to the length S in the track direction X of the recess between the closest protrusions of the uneven pattern formed along the track direction X. In relation, it is formed so as to be in the range of 0.05 <da2 / S <0.4. Here, “the length of the concave portion in the track direction” is the length in the track direction on the surface formed by extending the upper surface of the convex portion to the opening of the concave portion, and corresponds to the distance in the track direction between the upper end portions of the convex portion sandwiching the concave portion. To do. In particular, here, the length S is defined by the shortest concave portion among the concave portions between the convex portions, and in this embodiment, between the closest convex portions shown in FIG. The length of the concave portion in the track direction (the distance in the track direction between the upper end portions of the convex portion) is S. In the actual pattern, there are various lengths of the recesses in the track direction, and the shortest one is S.
[0045]
As the substrate 3a of the master carrier 3, nickel, silicon, quartz plate, glass, aluminum, ceramics, synthetic resin or the like is used. As the magnetic material of the soft magnetic layer 3b, Co, Co alloy (CoNi, CoNiZr, CoNbTaZr, etc.), Fe, Fe alloy (FeCo, FeCoNi, FeNiMo, FeAlSi, FeAl, FeTaN), Ni, Ni alloy (NiFe) FeCo and FeCoNi are particularly preferable. The magnetic layer disposed on the substrate has been exemplified by soft magnetism, but may be semi-hard magnetism. By using a magnetic layer having a small coercive force such as soft magnetism or semi-hard magnetism, better transfer can be performed. Furthermore, the magnetic layer disposed on the substrate preferably has a saturation magnetization value higher than that of the substrate.
[0046]
Formation of the pattern-like convex part (unevenness pattern) of the master carrier 3 can be performed using a stamper method, a photolithography method, or the like.
[0047]
First, a photoresist is formed on a glass plate (or quartz plate) with a smooth surface by spin coating or the like, and laser light (or electron beam) modulated in response to a servo signal is irradiated while rotating the glass plate. Then, a predetermined pattern on the entire surface of the photoresist, for example, a pattern corresponding to a servo signal extending linearly in the radial direction from the center of rotation to each track is exposed to a portion corresponding to each frame on the circumference, and then the photoresist is applied. Development is performed to remove the exposed portion, and a master having a concavo-convex shape by a photoresist is obtained. Next, based on the concavo-convex pattern on the surface of the master, the surface is plated (electroformed) to produce a Ni substrate having a positive concavo-convex pattern and peeled off from the master. The substrate is used as a master carrier as it is, or a soft magnetic layer and a protective film are coated on the concavo-convex pattern as necessary to form a master carrier.
[0048]
Alternatively, the master may be plated to produce a second master, and the second master may be used for plating to produce a substrate having a negative uneven pattern. Furthermore, the second master may be plated or a resin solution may be pressed and cured to produce a third master, and the third master may be plated to produce a substrate having a positive uneven pattern. .
[0049]
On the other hand, after forming a pattern with a photoresist on the glass plate, etching may be performed to form a hole in the glass plate to obtain a master from which the photoresist has been removed, and the substrate may be formed in the same manner as described above. .
[0050]
As described above, Ni or Ni alloy or the like can be used as the material for the substrate made of metal, and the plating for producing this substrate includes various types including electroless plating, electroforming, sputtering, and ion plating. A metal film forming method can be applied. The convex part height (depth of the concave-convex pattern) of the substrate is preferably in the range of 50 to 800 nm, more preferably 80 to 600 nm. When this uneven pattern is a sample servo signal, a rectangular convex portion that is longer in the radial direction than in the circumferential direction is formed. Specifically, the length in the radial direction is preferably 0.05 to 20 μm, and the circumferential direction is preferably 0.05 to 5 μm. Selecting a value that has a longer shape in the radial direction within this range will carry the servo signal information. As preferred.
[0051]
The soft magnetic layer 3b is formed on the concavo-convex pattern of the substrate by using a magnetic material by vacuum deposition such as vacuum deposition, sputtering, ion plating, plating, or the like. The thickness of the soft magnetic layer (the thickness of the magnetic layer on the upper surface of the convex portion) is preferably in the range of 50 to 500 nm, more preferably 80 to 300 nm. As described above, the thickness da1 of the soft magnetic layer on the convex portion of the substrate and the thickness da2 of the soft magnetic layer on the side surface of the convex portion are formed so as to satisfy the relationship of 0.05 <da2 / da1 ≦ 1.3. When the magnetic layer is formed by sputtering, in order to control the relationship between da1 and da2, a sputtering method using a collimator is used, or the sputtering input power is adjusted, and sputtering that reaches the substrate is performed. It is effective to reduce particle mobility. Of course, the relationship between da1 and da2 may be controlled by adjusting the sputtering input power at the same time as using the collimator.
[0052]
A protective film such as diamond-like carbon (DLC) having a thickness of 5 to 30 nm is preferably provided on the soft magnetic layer on the convex surface, and a lubricant layer may be further provided. Further, an adhesion reinforcing layer such as Si may be provided between the soft magnetic layer and the protective film. By providing the lubricant, it is possible to suppress the occurrence of scratches due to friction when correcting the deviation generated in the contact process with the slave medium, and to further improve the durability.
[0053]
Next, an embodiment of a magnetic transfer method for transferring information to a slave medium using the magnetic transfer master carrier of the present invention will be described.
[0054]
FIG. 3 is a perspective view showing the slave medium 2 and the

master carriers

3 and 4. The slave medium is, for example, a disk-shaped magnetic recording medium such as a hard disk or a flexible disk having a magnetic recording layer formed on both sides or one side. In the present embodiment, the in-plane

magnetic recording layers

2b and 2c are formed on both sides of the disc-like substrate 2a.
[0055]
Further, the master carrier 3 is the same as that shown in the above embodiment, and an uneven pattern for the lower recording layer 2b of the slave medium 2 is formed. Further, the master carrier 4 is formed with a concavo-convex pattern for the upper recording layer 2 c of the slave medium 2 having the same layer structure as the master carrier 3.
[0056]
FIG. 3 shows a state in which the magnetic recording medium 2 and the

master carriers

3 and 4 are separated from each other, but actual magnetic transfer is performed by the recording / reproducing surface of the magnetic recording medium 2 and the soft magnetic layer 3b of the

master carriers

3 and 4. 4b, in close contact with each other, or in close contact with each other.
[0057]
FIG. 4 is a diagram for explaining a basic process of magnetic transfer to the in-plane magnetic recording medium. FIG. 4A is a process of applying a magnetic field in one direction and initial DC magnetization of the slave medium. ) Is a process of applying a magnetic field in a direction substantially opposite to the initial DC magnetic field by closely contacting the master carrier and the slave medium, and (c) is a diagram showing a state of the recording / reproducing surface of the slave medium after magnetic transfer. In FIG. 4, only the lower surface recording layer 2b side of the slave medium 2 is shown.
[0058]
As shown in FIG. 4A, an initial DC magnetic field Hin in one direction of the track direction is applied to the slave medium 2 in advance to cause the magnetization of the magnetic recording layer 2b to be initially DC magnetized. Thereafter, as shown in FIG. 4B, the surface on the recording layer 2b side of the slave medium 2 and the surface on the soft magnetic layer 3b side of the convex surface of the master carrier 3 are brought into close contact with each other. Further, magnetic transfer is performed by applying a transfer magnetic field Hdu in the direction opposite to the initial DC magnetic field Hin. As a result, as shown in FIG. 4C, information (for example, servo signals) corresponding to the concavo-convex pattern of the master carrier 3 is magnetically transferred and recorded on the magnetic recording layer 2b of the slave medium 2. Here, the magnetic transfer by the lower master carrier 3 to the lower recording layer 2b of the slave medium 2 has been described, but the upper recording / reproducing surface of the magnetic recording medium 2 has been described. 2c (see FIG. 3) In the same manner, magnetic transfer is performed in close contact with the upper master carrier 4. The upper and lower recording / reproducing surfaces of the magnetic recording medium 2 2b, 2c The magnetic transfer to each other may be performed simultaneously, or may be sequentially performed one side at a time.
[0059]
Further, even when the concave / convex pattern of the master carrier 3 is a negative pattern having a concave / convex shape opposite to the positive pattern of FIG. 4, the direction of the initial magnetic field Hin and the direction of the transfer magnetic field Hdu are reversed. Similar information can be magnetically transferred and recorded. Note that the initial DC magnetic field and the transfer magnetic field need to adopt values determined in consideration of the coercivity of the slave medium, the relative permeability of the master carrier and the slave medium, and the like.
[0060]
Next, a master carrier for preformatting a perpendicular magnetic recording medium will be described as a magnetic transfer master carrier according to a second embodiment of the present invention.
[0061]
FIG. 5 is a cross-sectional view of the convex portion 32 of the substrate 13a of the master carrier 13 for the perpendicular magnetic recording medium along a plane perpendicular to the substrate 13a and parallel to the track direction X. In the master carrier of the present invention, the thickness db1 of the soft magnetic layer on the upper surface of the convex portion 32 of the substrate 13a and the thickness db2 of the soft magnetic layer on the side surface 32s of the convex portion 32 are obtained. (Dimensions on the top and parallel surfaces of the convex part) The soft magnetic layer 13b is formed so that 0.1 <db2 / db1 ≦ 0.5. In addition, the thickness of each soft magnetic layer 13b is formed so as to satisfy the relationship of the above formula with respect to the thickness of the soft magnetic layer 13b on the upper surface of the convex portion 32 on any of the four side surfaces constituting the convex portion 32. ing. The production method is the same as in the case of the master carrier for the in-plane magnetic recording medium.
[0062]
In the master carrier 13, the soft magnetic layer 13b is formed so that the layer thickness of the upper surface and the side surface of the convex portion is in the above relationship, so that the durability can be improved and good for the perpendicular magnetic recording medium. It is possible to transfer a magnetic pattern having a good reproduction signal quality.
[0063]
In the present embodiment, the concave / convex pattern of the substrate 13a of the master carrier has an angle θ inside the convex portion 31 formed by the extended surface 42e of the concave surface 42 into the convex portion 32 and the side surface 32s of the convex portion 32. , 30 degrees ≦ θ <80 degrees.
[0064]
Further, the thickness db2 of the magnetic layer formed on the side surface 32s of the protrusion 32 is equal to the length S in the track direction X of the recess between the closest protrusions of the uneven pattern formed along the track direction X. In relation, it is formed so as to be in the range of 0.05 <db2 / S <0.4. Here, “the length of the concave portion in the track direction” is the length in the track direction on the surface formed by extending the upper surface of the convex portion to the opening of the concave portion, and corresponds to the distance in the track direction between the upper end portions of the convex portion sandwiching the concave portion. To do. In particular, here, the length S is defined by the shortest concave portion among the concave portions between the convex portions, and in this embodiment, between the closest convex portions shown in FIG. The length of the concave portion in the track direction (the distance in the track direction between the upper end portions of the convex portion) is S. In the actual pattern, there are various lengths of the recesses in the track direction, and the shortest one is S.
[0065]
FIG. 6 is a diagram for explaining the basic steps of this magnetic transfer. FIG. 6 (a) is a step in which a magnetic field is applied in one direction and the slave medium is initially DC magnetized, and (b) is a master carrier and slave. (C) is a view showing a state after magnetic transfer, in which a magnetic field is applied in a direction opposite to the initial DC magnetic field by closely contacting the medium. In FIG. 6, only the lower surface recording layer 12b side of the slave medium 2 is shown.
[0066]
As shown in FIG. 6A, an initial direct current magnetic field Hin is applied to the slave medium 12 in one direction perpendicular to the track surface in advance to magnetize the magnetic recording layer 12b. Thereafter, as shown in FIG. 6B, the surface of the slave medium 12 on the recording layer 12b side and the surface of the convex surface of the master carrier 13 on the soft magnetic layer 13b side are brought into close contact with each other. Magnetic transfer is performed by applying a transfer magnetic field Hdu in a direction opposite to the initial DC magnetic field Hin in a direction perpendicular to the magnetic field. As a result, as shown in FIG. 6C, information (for example, servo signals) corresponding to the convex pattern of the master carrier 13 is magnetically transferred and recorded on the magnetic recording layer 12b of the slave medium 12. Here, the magnetic transfer by the lower master carrier 13 to the lower recording layer 12b of the slave medium 12 has been described. However, as in the case of the first embodiment, the upper master carrier for the upper recording layer of the slave medium 12 is also described. In the same manner as the lower recording layer, magnetic transfer is performed simultaneously with the lower recording layer.
[0067]
Further, even when the concave / convex pattern of the master carrier 13 is a negative pattern having a concave / convex shape opposite to the positive pattern of FIG. 6, the direction of the initial magnetic field Hin and the direction of the transfer magnetic field Hdu are reversed from the above. Similar information can be magnetically transferred and recorded. Note that the initial DC magnetic field and the transfer magnetic field need to adopt values determined in consideration of the coercivity of the slave medium, the relative permeability of the master carrier and the slave medium, and the like.
[0068]
In the first and second embodiments, a disk-shaped magnetic recording medium such as a hard disk or a high-density flexible disk is used as the slave medium 2 or 12, and the magnetic recording layer is a coating type magnetic recording layer or A metal thin film type magnetic recording layer is used. The in-plane magnetic recording medium 2 has magnetic anisotropy in which the magnetic recording layer has an easy axis of magnetization in a direction parallel to the track direction, while the perpendicular magnetic recording medium 12 has a magnetic anisotropy. The recording layer has magnetic anisotropy having an easy axis of magnetization in a direction perpendicular to the track surface.
[0069]
In the case of a magnetic recording medium having a metal thin film type magnetic recording layer, Co, Co alloy (CoPtCr, CoCr, CoPtCrTa, CoPtCrNbTa, CoCrB, CoNi, Co / Pd, etc.), Fe, Fe alloy (FeCo) FePt, FeCoNi) can be used. The magnetic layer preferably has a high magnetic flux density, and has magnetic anisotropy in the in-plane direction for in-plane recording and in the vertical direction for perpendicular recording, because clear transfer can be achieved. A preferable magnetic layer thickness is 10 nm or more and 500 nm or less, and more preferably 20 nm or more and 200 nm or less.
[0070]
In addition, a nonmagnetic underlayer is preferably provided under the magnetic layer (on the substrate side) in order to give the magnetic layer the necessary magnetic anisotropy. As the underlayer, Cr, CrTi, CoCr, CrTa, CrMo, NiAl, Ru, Pd, etc. can be used, but the crystal structure and lattice constant coincide with the crystal structure and lattice constant of the magnetic layer provided thereon. You need to choose what you want. The thickness of the preferred nonmagnetic layer is 10 nm or more and 150 nm or less, and more preferably 20 nm or more and 80 nm or less.
[0071]
Further, in the case of a perpendicular magnetic recording medium, a soft magnetic backing layer may be provided under the nonmagnetic underlayer in order to stabilize the perpendicular magnetization state of the magnetic layer and improve the sensitivity during recording and reproduction. . As this backing layer, NiFe, CoCr, FeTaC, FeAlSi, or the like can be used. The thickness of the preferable backing layer is 50 nm or more and 2000 nm or less, more preferably 80 nm or more and 400 nm or less.
[0072]
【Example】
Next, the results of evaluation of the quality of the transfer signal and the durability of the master carrier by performing magnetic transfer using Examples and Comparative Examples of the magnetic transfer master carrier of the present invention will be described. The evaluation method is as follows.
[0073]
<Signal quality evaluation method>
The transfer signal of the slave medium was evaluated using an electromagnetic conversion characteristic measuring device (SS-60 manufactured by Kyodo Electronics). A GMR head having a reproducing head gap of 0.12 μm, a reproducing track width of 0.41 μm, a recording head gap of 0.2 μm, and a recording track width of 0.67 μm was used as the head. The read signal was frequency-resolved with a spectroanalyzer, and the difference (C / N) between the peak intensity (C) of the primary signal and the extrapolated medium noise (N) was measured. The signal recording by the head, which is a conventional method, is performed, and the C / N value obtained by reproducing the signal is set to 0 dB, and the reproduced signal from the signal formed and recorded by magnetic transfer with respect to this value is recorded. Relative value (ΔC / N) is obtained. If ΔC / N is larger than −1.5 dB, it is good (◯), if it is −3.0 to −1.5 dB, it is acceptable (Δ), and if it is less than −3.0, it is bad (×). evaluated.
[0074]
<Durability evaluation method>
Contact pressure between master carrier and slave medium 0.49MPa (5.0kgf / cm ² ), And after repeating contact and peeling 1000 times, the master carrier surface was randomly observed with a differential interference microscope at a magnification of 480 times for 500 fields of view. On the top and side of the convex If the magnetic layer is worn or cracked at 2 or less locations, good magnetic transfer is possible (○), and if it is 3 to 5 locations, magnetic transfer is possible (△), 6 or more locations. It was evaluated that the magnetic transfer accuracy was poor (x).
[0075]
Next, master carriers used as examples and comparative examples will be described.
[0076]
As a substrate of the master carrier of each example and comparative example, a Ni substrate manufactured using a stamper manufacturing method was used. Specifically, a concavo-convex pattern signal having a track width of 1.0 μm, a track pitch of 1.1 μm, a radial direction of 20 mm at the innermost circumference and a bit length of 0.2 μm is projected in the radial direction of 20 to 40 mm from the center of the disk. A Ni substrate formed with a height of 0.2 μm was used.
[0077]
A soft magnetic layer FeCo 30 at% layer was formed at 25 ° C. on this Ni substrate. The Ar sputtering pressure during the formation of the soft magnetic layer by sputtering is 1.44 × 10 ^-1 Pa (1.08 mTorr), input power is 2.80 W / cm ² It was.
[0078]
Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 and 2 were produced as master carriers for in-plane magnetic recording media, and Examples 12 to 22 and Comparative Examples 3 and 4 were produced as master carriers for perpendicular magnetic recording media.
[0079]
First, examples and comparative examples of a master carrier for an in-plane magnetic recording medium and evaluation thereof will be described. Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 and 2 are master carriers for in-plane magnetic recording media, and the ratio da2 / da1 between the magnetic layer thickness da1 on the top surface of the convex portion and the magnetic layer thickness da2 on the side surface, respectively, is closest. It is fabricated so that at least one of the ratio da2 / S between the track-direction length S of the concave portion between the convex portions and the magnetic layer thickness da2 of the side surface and the inclination θ of the side surface is different.
[0080]
The master carrier of Example 1 is formed such that the concave / convex pattern of the substrate is formed by the side surface of the convex portion and the surface of the concave portion extending into the convex portion, and the angle θ inside the convex portion is 45 degrees. On the substrate, the magnetic layer has a ratio da2 / da1 between the magnetic layer thickness da1 on the top surface of the convex portion and the magnetic layer thickness da2 on the side surface of 0.5, and the ratio between the distance S between the convex portions and the magnetic layer thickness da2 on the side surface. It is formed so that da2 / S is 0.2.
[0081]
The master carrier of Example 2 is the same as Example 1 except that da2 / da1 is 0.06.
[0082]
The master carrier of Example 3 is the same as Example 1 except that da2 / da1 is 1.3.
[0083]
The master carrier of Example 4 is the same as Example 1 except that da2 / S is 0.09.
[0084]
The master carrier of Example 5 is the same as Example 1 except that da2 / S is 0.35.
[0085]
The master carrier of Example 6 is the same as Example 1 except that da2 / S is 0.04.
[0086]
The master carrier of Example 7 is the same as Example 1 except that da2 / S is 0.42.
[0087]
The master carrier of Example 8 is the same as Example 1 except that the angle θ of the convex side surface of the substrate is 35 degrees.
[0088]
The master carrier of Example 9 is the same as Example 1 except that the angle θ of the convex side surface of the substrate is 75 degrees.
[0089]
The master carrier of Example 10 is the same as Example 1 except that the angle θ of the convex side surface of the substrate is 25 degrees.
[0090]
The master carrier of Example 11 is the same as Example 1 except that the angle θ of the side surface of the convex portion of the substrate is 85 degrees.
[0091]
The master carrier of Comparative Example 1 is the same as that of Example 1 except that da2 / da1 is 0.04.
[0092]
The master carrier of Comparative Example 2 is the same as Example 1 except that da2 / da1 is 1.5.
[0093]
As a slave medium of the master carrier for magnetic transfer in Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 and 2, a 3.5-inch disk shape having saturation magnetization Ms: 5.7 T (4500 Gauss) and coercive force Hc: 199 kA / m (2500 Oe) The in-plane magnetic recording medium was used. This in-plane magnetic recording medium is 1.33 × 10 at room temperature in a vacuum film deposition system (Shibaura Mechatronics: S-50S sputtering system). ^-Five Pa (1 × 10 ^-Four After reducing the pressure to mTorr), the glass plate was heated to 200 ° C. under the condition of introducing Ar to 0.4 Pa (3.0 mTorr), and CrTi 30 nm and CoCrPt 30 nm were sequentially laminated.
[0094]
Using the master carriers of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 and 2, magnetic transfer for the in-plane magnetic recording medium to the above-described slave medium was performed, and the signal quality evaluation and durability evaluation described above were performed. The results are shown in Table 1.
[0095]
[Table 1]

As shown in Table 1, as in Examples 1 to 11, those satisfying 0.05 <da2 / da1 ≦ 1.3, which are the conditions of the master carrier of the present invention, both can be evaluated for signal quality and durability. On the other hand, Comparative Examples 1 and 2 not satisfying the above range were evaluated as defective in either signal quality or durability. In Examples 1 to 11, Examples 1 to 5, 8 and 9 satisfying three conditions of 0.05 <da 2 / da 1 ≦ 1.3, 0.05 <da 2 /S<0.4 and 30 degrees ≦ θ <80 degrees simultaneously are signals Good evaluation was obtained for both the quality and durability, and it became clear that it was most preferable. In Examples 6 and 7 that do not satisfy only 0.05 <da2 / S <0.4, signal quality is acceptable, and in Examples 10 and 11 that do not satisfy only 30 degrees ≦ θ <80 degrees, either signal quality or durability is acceptable. It was evaluation.
[0096]
Next, a master carrier for perpendicular magnetic recording media and its evaluation will be described. Examples 12 to 22 and Comparative Examples 3 and 4 are master carriers for a perpendicular magnetic recording medium, each having a ratio db2 / db1 between the magnetic layer thickness db1 on the top surface of the convex portion and the magnetic layer thickness db2 on the side surface, and the nearest convexity. It is fabricated so that at least one of the ratio db2 / S between the track-direction length S of the recesses between the portions and the magnetic layer thickness db2 of the side surfaces, and the inclination θ of the side surfaces is different.
[0097]
The master carrier of Example 12 has the same shape as that of Example 1, but is used for a perpendicular magnetic recording medium, and the uneven pattern of the substrate includes a side surface of the convex part and a surface extending from the concave part surface into the convex part. An angle θ inside the convex portion is formed to be 45 degrees. On the substrate, the magnetic layer has a ratio db2 / db1 between the magnetic layer thickness db1 on the top surface of the convex portion and the magnetic layer thickness db2 on the side surface. The ratio between the distance S between the convex portions and the magnetic layer thickness db2 on the side surface is db2 / S is 0.2.
[0098]
The master carrier of Example 13 is the same as Example 12 except that db2 / db1 is 0.3.
[0099]
The master carrier of Example 14 is the same as Example 12 except that db2 / db1 is 0.49.
[0100]
The master carrier of Example 15 is the same as Example 12 except that db2 / S is 0.09.
[0101]
The master carrier of Example 16 is the same as Example 12 except that db2 / S is 0.35.
[0102]
The master carrier of Example 17 is the same as Example 12 except that db2 / S is 0.04.
[0103]
The master carrier of Example 18 is the same as Example 12 except that db2 / S is 0.42.
[0104]
The master carrier of Example 19 is the same as Example 12 except that the angle θ of the side surface of the convex portion of the substrate is 35 degrees.
[0105]
The master carrier of Example 20 is the same as Example 12 except that the angle θ of the side surface of the convex portion of the substrate is 75 degrees.
[0106]
The master carrier of Example 21 is the same as Example 12 except that the angle θ of the convex side surface of the substrate is 25 degrees.
[0107]
The master carrier of Example 22 is the same as Example 12 except that the angle θ of the side surface of the convex portion of the substrate is 85 degrees.
[0108]
The master carrier of Comparative Example 3 is the same as Example 12 except that db2 / db1 is 0.1.
[0109]
The master carrier of Comparative Example 4 is the same as Example 12 except that db2 / db1 is 0.7.
[0110]
As a slave medium of the master carrier for magnetic transfer in Examples 12 to 22 and Comparative Examples 3 and 4, a 3.5-inch disk having a saturation magnetization Ms: 5.7 T (4500 Gauss) and a coercive force Hc: 199 kA / m (2500 Oe) The perpendicular magnetic recording medium was used. This perpendicular magnetic recording medium is 1.33 × 10 at room temperature in a vacuum film deposition system (Shibaura Mechatronics: S-50S sputtering system) ^-Five Pa (1 × 10 ^-Four After reducing the pressure to mTorr), the glass plate was heated to 200 ° C. under the condition of introducing Ar to 0.4 Pa (3.0 mTorr), and NiFe 100 nm, CrTi 30 nm, and CoCrPt 30 nm were sequentially laminated. .
[0111]
Using the master carriers of Examples 12 to 22 and Comparative Examples 3 and 4, magnetic transfer for the perpendicular magnetic recording medium to the slave medium described above was performed, and the signal quality evaluation and durability evaluation described above were performed. The results are shown in Table 2.
[0112]
[Table 2]

As shown in Table 2, those satisfying 0.1 <db2 / db1 ≦ 0.5, which are the conditions of the master carrier of the present invention, as in Examples 12 to 22, both can be evaluated in terms of signal quality and durability. On the other hand, Comparative Examples 1 and 2 not satisfying the above range were evaluated as defective in either signal quality or durability. In Examples 12 to 22, Examples 12 to 16, 19 and 20 satisfying three conditions of 0.1 <db2 / db1 ≦ 0.5, 0.05 <db2 / S <0.4 and 30 degrees ≦ θ <80 degrees at the same time are signals Good evaluation was obtained for both the quality and durability, and it became clear that it was most preferable. In Examples 17 and 18 that do not satisfy only 0.05 <db2 / S <0.4, signal quality is acceptable, and in Examples 21 and 22 that do not satisfy only 30 degrees ≦ θ <80 degrees, either signal quality or durability is acceptable. It was evaluation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial perspective view of a surface of a magnetic transfer master carrier according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a magnetic transfer master carrier according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a slave medium and a master carrier.
FIG. 4 is a diagram showing basic steps of a magnetic transfer method to an in-plane magnetic recording medium.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a magnetic transfer master carrier according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing basic steps of a magnetic transfer method to a perpendicular magnetic recording medium.
[Explanation of symbols]
2 Slave media (in-plane magnetic recording media)
2a Slave media board
2b, 2c Magnetic layer (magnetic recording layer)
3,4 Master carrier
3a, 4a Master carrier substrate
3b, 4b Soft magnetic layer
12 Slave media (perpendicular magnetic recording media)
12a Substrate of slave medium
12b Magnetic layer (magnetic recording layer)
13 Master carrier
13a Master carrier substrate
13b Soft magnetic layer
31 Convex part of substrate of master carrier 3
32 Convex part of substrate of master carrier 13

Claims

For magnetic transfer, comprising: a substrate having patterned irregularities arranged in the track direction according to information to be transferred to the in-plane magnetic recording medium; and a magnetic layer formed on the substrate along the irregularities. A master carrier,
The thickness da1 of the magnetic layer formed on the upper surface of the convex portion of the substrate, and the thickness da2 in a plane parallel to the upper surface of the convex portion of the magnetic layer formed on the side surface of the convex portion ,
0.05 <da2 / da1 ≦ 1.3
A master carrier for magnetic transfer to an in-plane magnetic recording medium, characterized in that:

The thickness da2 of the magnetic layer formed on the side surface of the convex portion in a plane parallel to the upper surface of the convex portion, and the length of the concave portion between the convex portions closest to the track direction of the pattern-like unevenness in the track direction S is
0.05 <da2 / S <0.4
The magnetic transfer master carrier according to claim 1, wherein:

The angle θ inside the convex portion formed by the extension surface of the concave surface of the substrate into the convex portion and the side surface of the convex portion,
3. The magnetic transfer master carrier according to claim 1, wherein 30 degrees ≦ θ <80 degrees.

4. The magnetic transfer master carrier according to claim 1, wherein the information to be transferred is a servo signal.

5. The master carrier for magnetic transfer according to claim 1, wherein the magnetic layer is soft magnetic or semi-hard magnetic.

A magnetic transfer master comprising: a substrate having patterned irregularities arranged in a track direction according to information to be transferred to a perpendicular magnetic recording medium; and a magnetic layer formed on the substrate along the irregularities. A carrier,
The thickness db1 of the magnetic layer formed on the upper surface of the convex portion of the substrate, and the thickness db2 in a plane parallel to the upper surface of the convex portion of the magnetic layer formed on the side surface of the convex portion ,
0.1 <db2 / db1 ≦ 0.5
A master carrier for magnetic transfer to a perpendicular magnetic recording medium, characterized in that:

The thickness db2 of the magnetic layer formed on the side surface of the convex portion in a plane parallel to the upper surface of the convex portion, and the length of the concave portion between the convex portions closest to the track direction of the pattern-like unevenness in the track direction S is
0.05 <db2 / S <0.4
The magnetic transfer master carrier according to claim 6, wherein:

The angle θ inside the convex portion formed by the extension surface of the concave surface of the substrate into the convex portion and the side surface of the convex portion,
The magnetic transfer master carrier according to claim 6 or 7, wherein 30 degrees ≤ θ <80 degrees.

9. The magnetic transfer master carrier according to claim 6, wherein the information to be transferred is a servo signal.

10. The magnetic transfer master carrier according to claim 6, wherein the magnetic layer is soft magnetic or semi-hard magnetic.

After applying an initial DC magnetic field in one direction of the track of the in-plane magnetic recording medium to the in-plane magnetic recording medium to cause the magnetic layer of the in-plane magnetic recording medium to initial DC magnetize in one direction of the track, the surface Magnetic transfer is performed by applying a magnetic field for transfer opposite to the direction of the initial direct current magnetization to the magnetic layer of the inner magnetic recording medium and the magnetic layer of the master carrier for magnetic transfer in close contact with each other. A transfer method,
The magnetic transfer master carrier comprises a substrate having a pattern of irregularities corresponding to information to be transferred to the in-plane magnetic recording medium, and a magnetic layer formed on the substrate along the irregularities. The thickness da1 of the magnetic layer formed on the upper surface of the convex portion of the substrate, and the thickness da2 on the plane parallel to the upper surface of the convex portion of the magnetic layer formed on the side surface of the convex portion ,
0.05 <da2 / da1 ≦ 1.3
A magnetic transfer method to an in-plane magnetic recording medium, characterized in that:

After applying an initial DC magnetic field in one direction perpendicular to the track surface of the perpendicular magnetic recording medium to the perpendicular magnetic recording medium to cause initial magnetic magnetization of the magnetic layer of the perpendicular magnetic recording medium in one direction perpendicular to the track surface The magnetic layer of the perpendicular magnetic recording medium and the magnetic layer of the magnetic transfer master carrier are in close contact with each other, and a magnetic field for transfer opposite to the direction of the initial direct current magnetization is applied to the magnetic layers for magnetic transfer. A magnetic transfer method to perform,
The magnetic transfer master carrier comprises a substrate having irregularities in a pattern according to information to be transferred to the perpendicular magnetic recording medium, and a magnetic layer formed on the substrate along the irregularities, The thickness db1 of the magnetic layer formed on the upper surface of the convex portion of the substrate, and the thickness db2 in a plane parallel to the upper surface of the convex portion of the magnetic layer formed on the side surface of the convex portion ,
0.1 <db2 / db1 ≦ 0.5
A magnetic transfer method to a perpendicular magnetic recording medium, characterized in that: