JP3999436B2 - 磁気転写用マスター担体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報が担持されたマスター担体からスレーブ媒体へ磁気転写する磁気転写方法に使用する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、情報量の増加と共に多くの情報を記録する大容量で安価で、さらに好ましくは短時間で必要な箇所が読み出せるような、いわゆる高速アクセスが可能な媒体が望まれている。それらの一例として高密度フレキシブルディスクが知られ、その大容量を実現するためには、狭いトラック幅を正確に磁気ヘッドが走査し、高いＳ／Ｎ比で信号を再生する、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。ディスクの１周の中で、ある間隔でトラッキング用のサーボ信号、アドレス情報信号、再生クロック信号等が、いわゆるプリフォーマットとして記録されている。
【０００３】
磁気ヘッドはこのようなプリフォーマットの信号を読み取って自らの位置を修正することにより正確にトラック上を走行することが可能に設定されている。現在のプリフォーマットは、ディスクを専用のサーボ記録装置を用いて１枚ずつまた１トラックずつ記録して作成される。
【０００４】
しかしながら、サーボ記録装置は高価であり、またプリフォーマット作成に時間が掛かるために、この工程が製造コストの大きな部分を占めることになっており、その低コスト化が望まれている。
【０００５】
一方、１トラックずつプリフォーマットを書くのではなく、磁気転写方法によりそれを実現する方法も提案されている。例えば、特開昭６３−１８３６２３、特開平１０−４０５４４および特開平１０−２６９５６６に転写技術が紹介されている。ところが、上記のような従来提案されている技術では、実際上具体的な手法は開示されておらず、特に転写時に印加する磁界の条件およびその磁界を発生するための具体的な装置構成などは全く不明のままであるのが実態であった。
【０００６】
そこで、例えば特開昭６３−１８３６２３号公報や特開平１０−４０５４４号公報では、基板の表面に情報信号に対応する凹凸形状が形成され、凹凸形状の少なくとも凸部表面に強磁性薄膜が形成された磁気転写用マスター担体の表面を、強磁性薄膜あるいは強磁性粉塗布層が形成されたシート状もしくはディスク状磁気記録媒体の表面に接触、あるいは更に交流バイアス磁界、あるいは直流磁界を印加して凸部表面を構成する強磁性材料を励起することにより、凹凸形状に対応する磁化パターンを磁気記録媒体に記録する方法が提唱されている。
【０００７】
この方法では、マスター担体の凸部表面をプリフォーマットするべき磁気記録媒体、すなわちスレーブ媒体に密着させて同時に凸部を構成する強磁性材料を励磁することにより、スレーブ媒体に所定のフォーマットを形成する転写方法であり、磁気転写用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。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、サーボ信号を磁気記録媒体に記録するのに磁気転写方法を適用する場合、マスター担体には１μｍ単位以下のサーボパターンを３．５型磁気記録媒体（直径３．５インチ）あるいは２．５型磁気記録媒体（直径２．５インチ）の全面積にわたって、任意の位置に精度よく配置して形成する必要がある。また、それぞれのサーボパターンが情報の番地を示すことから、全て異なったパターン形状を作成する必要がある。
【０００９】
上記のような微細パターンは、半導体・磁気ヘッドのリソグラフィー技術によって作成可能であるが、この技術は原図を縮小して精度を高めているために、１回の露光で作成できるパターン形成範囲が２ｃｍ角程度に限定される。大面積のパターンを作成する場合、この２ｃｍ角のパターン形成範囲を繰り返し記録することで作成可能であるが、同一パターンが形成されるため、前述のように全て異なったパターンを形成するサーボ記録方式には適用できない。
【００１０】
一方、磁気転写法では前記マスター担体はスレーブ媒体と密着させて磁気転写を行うことで、繰り返しての磁気転写に応じて情報を担持したパターン面形状が摩耗して転写精度が低下したり、塵埃の介在によって傷が付いたりして寿命となって交換が必要となる。この点からマスター担体は、その製造の容易性、低コスト化が要望される。つまり、マスター担体の基板に１枚ずつ微細パターンを精度良く露光等によって形成することは、品質管理が煩雑で、品質安定性および生産コストの点で不利となるものである。
【００１１】
本発明はこのような問題に鑑みなされたもので、安価で簡易に作成し得る磁気転写用マスター担体を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気転写用マスター担体は、転写する情報に対応した凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体であって、フォトレジストが塗布された円板を回転させながら情報に応じて変調したレーザーまたは電子ビームを照射し、該フォトレジストを現像した凹凸を有する原盤に主成分がＮｉであるメッキを行い、金属の型をとった後剥離することで作成してなるＮｉもしくはＮｉ合金による金属盤で構成し、該型をとった金属盤の凹凸パターンの上に軟磁性層を設け、さらに、該軟磁性層と前記金属盤の凹凸パターンとの間に非磁性層を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の他の磁気転写用マスター担体は、転写する情報に対応した凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体であって、フォトレジストが塗布された円板を回転させながら情報に応じて変調したレーザーまたは電子ビームを照射し、該フォトレジストを現像した凹凸を有する第１の原盤にメッキを行い、第１の原盤を剥離した第２の原盤に主成分がＮｉであるメッキを行い、金属の型をとった後剥離することで作成してなるＮｉもしくはＮｉ合金による金属盤で構成し、該型をとった金属盤の凹凸パターンの上に軟磁性層を設け、さらに、該軟磁性層と前記金属盤の凹凸パターンとの間に非磁性層を設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明のさらに他の磁気転写用マスター担体は、転写する情報に対応した凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体であって、フォトレジストが塗布された円板を回転させながら情報に応じて変調したレーザーまたは電子ビームを照射し、該フォトレジストを現像した凹凸を有する第１の原盤にメッキを行い、第１の原盤を剥離した第２の原盤に、樹脂液を押し付けて硬化を行うかまたはメッキを行い、第２の原盤を剥離した第３の原盤に主成分がＮｉであるメッキを行い、金属の型をとった後剥離することで作成してなるＮｉもしくはＮｉ合金による金属盤で構成し、該型をとった金属盤の凹凸パターンの上に軟磁性層を設け、さらに、該軟磁性層と前記金属盤の凹凸パターンとの間に非磁性層を設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明のさらに他の磁気転写用マスター担体は、転写する情報に対応した凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体であって、フォトレジストが塗布された円板を回転させながら情報に応じて変調したレーザーまたは電子ビームを照射し、該フォトレジストを現像しエッチングを施して凹凸を設けた後フォトレジストを除去した凹凸を有する原盤に主成分がＮｉであるメッキを行い、金属の型をとった後剥離することで作成してなるＮｉもしくはＮｉ合金による金属盤で構成し、該型をとった金属盤の凹凸パターンの上に軟磁性層を設け、さらに、該軟磁性層と前記金属盤の凹凸パターンとの間に非磁性層を設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明のさらに他の磁気転写用マスター担体は、転写する情報に対応した凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体であって、フォトレジストが塗布された円板を回転させながら情報に応じて変調したレーザーまたは電子ビームを照射し、該フォトレジストを現像しエッチングを施して凹凸を設けた後フォトレジストを除去した凹凸を有する第１の原盤に、樹脂液を押し付けて硬化を行うかまたはメッキを行い、第１の原盤を剥離した第２の原盤に主成分がＮｉであるメッキを行い、金属の型をとった後剥離することで作成してなるＮｉもしくはＮｉ合金による金属盤で構成し、該型をとった金属盤の凹凸パターンの上に軟磁性層を設け、さらに、該軟磁性層と前記金属盤の凹凸パターンとの間に非磁性層を設けたことを特徴とするものである。
【００１７】
本発明のさらに他の磁気転写用マスター担体は、転写する情報に対応した凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体であって、フォトレジストが塗布された円板を回転させながら情報に応じて変調したレーザーまたは電子ビームを照射し、該フォトレジストを現像しエッチングを施して凹凸を設けた後フォトレジストを除去した凹凸を有する第１の原盤に、樹脂液を押し付けて硬化を行うかまたはメッキを行い、第１の原盤を剥離した第２の原盤に樹脂液を押し付けて硬化を行うかまたはメッキを行い、第２の原盤を剥離した第３の原盤に主成分がＮｉであるメッキを行い、金属の型をとった後剥離することで作成してなるＮｉもしくはＮｉ合金による金属盤で構成し、該型をとった金属盤の凹凸パターンの上に軟磁性層を設け、さらに、該軟磁性層と前記金属盤の凹凸パターンとの間に非磁性層を設けたことを特徴とするものである。
【００１８】
前記凹凸の深さが８０ｎｍ〜８００ｎｍであることを特徴とする。さらに好ましくは１５０ｎｍ〜６００ｎｍである。
【００１９】
前記軟磁性層の厚みが５０ｎｍ〜５００ｎｍであることを特徴とする。さらに好ましくは１５０ｎｍ〜４００ｎｍである。最上層にダイヤモンドライクカーボン保護膜を設けたことを特徴とする。
【００２０】
前記凹凸パターンが半径方向に長いことを特徴とする。この凹凸パターンは半径方向の長さは０．３〜２０μｍ、円周方向は０．２〜５μｍが好ましく、この範囲で半径方向の方が長いパターンを選ぶことがサーボ信号の情報を担持するパターンとして好ましい。
【００２１】
なお、前記「メッキ」は、無電解メッキまたは電鋳による金属成膜法が適用できるものである。
【００２２】
前記のような磁気転写用マスター担体を使用した磁気転写法は、マスター担体の情報を担持した面とスレーブ媒体の面とを密着させて転写用磁界を印加して行う。例えば、上記のように情報に対応する凹凸パターンを有する強磁性金属による金属盤または凹凸パターンの表面の部分に軟磁性層が形成された金属盤による磁気転写用マスター担体と転写を受けるスレーブ媒体とを使用し、予めスレーブ媒体の磁化をトラック方向に初期直流磁化し、前記マスター担体と前記初期直流磁化したスレーブ媒体とを密着させて該スレーブ媒体面の初期直流磁化方向と略逆向きの方向に転写用磁界を印加して磁気転写を行うのが好適である。
【００２３】
なお、前記金属盤の凹凸パターンは、レーザーまたは電子ビームの照射パターンに対してポジ状パターンでもネガ状パターンでも、すなわち凹凸が逆になっていても、磁気転写工程における初期磁化と転写用磁界の方向を逆にすれば同じ磁気転写パターンを得ることができる。
【００２４】
【発明の効果】
上記のような本発明によれば、磁気転写用マスター担体を情報に対応した凹凸パターンを有する金属盤で構成したことにより、磁気記録媒体にサーボ信号のような情報信号の磁気転写を行うのに必要なマスター担体を、所定の精度で安価に作成できる。特に、１枚の原盤からメッキにより同様の金属盤が多数作成でき、磁気転写の回数に対応して順次マスター担体を交換して、品質の安定した磁気転写が実施できる。
【００２５】
また、前記マスター担体の金属盤の主成分がＮｉであり、硬度、成型性、耐候性等の点で良好である。前記金属盤がＮｉを主成分とする場合、これは強磁性であるため、この金属盤のみで磁気転写は可能であるが、転写特性の良い軟磁性層を設けることでより良好な磁気転写が行える。さらに、金属盤の磁性の影響を断つために、金属盤と軟磁性層との間に非磁性層を設けている。最上層にダイヤモンドライクカーボン保護膜を設けると、接触耐久性が向上しマスター担体からスレーブ媒体への多数回の磁気転写が可能となる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の非磁性層を備えていない基本形態に係るマスター担体を使用した磁気転写方法を示す図であって、(ａ)は磁場を一方向に印加してスレーブ媒体を直流磁化する工程、(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。図２は本発明の実施形態に係るマスター担体を示す断面図。図３〜図８はそれぞれマスター担体の金属盤の作成工程順を示す図である。
【００２７】
磁気転写方法の概要は次のようなものである。まず図１(ａ)に示すように、最初にスレーブ媒体２に初期静磁界Ｈinをトラック方向の一方向に印加して予め直流磁化(直流消磁)を行う。その後、図１(ｂ)に示すように、このスレーブ媒体２の磁気転写面とマスター担体３の金属盤３１の微細凹凸パターン（半径方向すなわちトラックの幅方向に長い凹凸形状）に軟磁性層３２が被覆されてなる情報担持面とを密着させ、スレーブ媒体２のトラック方向に前記初期磁界Ｈinとは逆方向に転写用磁界Ｈduを印加して磁気転写を行う。その結果、図１(ｃ)に示すように、スレーブ媒体２の磁気転写面（トラック）にはマスター担体３の情報担持面の軟磁性層３２の密着突部と凹部空間との形成パターンに応じた情報が磁気的に転写記録される。このような磁気転写方法の詳細については、例えば、特願平１１−１１７８００号に記載した内容を参照されたい。
【００２８】
なお、上記マスター担体３は金属盤３１の凹凸パターンが図１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の方向を上記と逆の方向にすることによって同様の情報が磁気的に転写記録できる。
【００２９】
また、前記金属盤３１がＮｉなどによる強磁性体の場合はこの金属盤３１のみで磁気転写は可能で、前記軟磁性層３２は被覆しなくてもよいが、転写特性の良い軟磁性層３２を設けることでより良好な磁気転写が行える。
【００３０】
強磁性金属による金属盤３１に軟磁性層３２を被覆した場合に、金属盤３１の磁性の影響を断つために、図２に示すように金属盤３１と軟磁性層３２との間に非磁性層３３を設ける。すなわち、図２のマスター担体３は、前記と同様の凹凸パターンを有する金属盤３１上に非磁性層３３を被覆した後、この非磁性層３３上に軟磁性層３２を被覆し、さらに最上層にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）保護膜３４が被覆されている。最上層のＤＬＣ保護膜３４は、接触耐久性が向上し多数回の磁気転写が可能となり、図１の場合にも最上層に被覆するのが望ましい。なお、ＤＬＣ保護膜３４の下層にＳｉ膜をスパッタリング等で形成するようにしてもよい。
【００３１】
磁気転写用マスター担体３の金属盤３１の第１の作成工程を、図３(ａ)〜(ｄ)に基づいて述べる。まず(ａ)のように表面が平滑な円板１０（ガラスまたは石英板）の上にフォトレジスト液をスピンコート等で塗布してフォトレジスト１１を形成し、このフォトレジスト１１を有する円板１０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Ｌ（または電子ビーム、以下の形態で同様）を照射し、円板１０全面のフォトレジスト１１に所定のプリフォーマットパターン、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する。その後、(ｂ)のようにフォトレジスト１１を現像処理し、露光部分を除去しフォトレジスト１１による凹凸形状を有する原盤１２（第１の原盤）を得る。
【００３２】
次に、前記原盤１２の表面の凹凸パターンをもとに、この表面に(ｃ)のようにメッキ処理により薄い銀メッキ層１３を形成した上に電鋳を施し、金属の型をとったポジ状凹凸パターンを有する金属盤３１Ａを作成する。(ｄ)のように原盤１２から所定厚みとなった金属盤３１Ａを剥離する。
【００３３】
上記金属盤３１Ａの表面の凹凸パターンは、前記原盤１２の凹凸形状が反転されたものであり、磁気記録媒体全体の任意の位置にμｍ単位以下の精度でパターンが作成されている。この金属盤３１Ａの凹凸パターン上に非磁性層３３、軟磁性層３２、保護膜３４を被覆して磁気転写用マスター担体３とする。
【００３４】
第２の作成工程を、図４(ａ)〜(ｆ)に示す。(ａ)および(ｂ)の円板１０の上へのフォトレジスト１１の形成、レーザー光Ｌによるパターンの露光、現像処理を行い、フォトレジスト１１による凹凸形状を有する第１の原盤１２の形成は、図３と同様である。次に、(ｃ)のように第１の原盤１２の表面の凹凸パターンにメッキを行い銀メッキ層１３の上に電鋳を施し、ポジ状凹凸パターンを有する第２の原盤１４を作成する。(ｄ)のように第２の原盤１４を剥離し、この第２の原盤１４の表面の凹凸パターンに、(ｅ)のようにメッキを行い、金属の型をとったネガ状凹凸パターンを有する金属盤３１Ｂを作成する。(ｆ)のように第２の原盤１４から所定厚みとなった金属盤３１Ｂを剥離する。
【００３５】
上記金属盤３１Ｂの表面の凹凸パターンは、前記第１の原盤１２の凹凸形状と同じネガ状であり、この金属盤３１Ｂの凹凸パターン上に非磁性層３３、軟磁性層３２、保護膜３４を被覆して磁気転写用マスター担体３とする。この金属盤３１Ｂによるマスター担体３では、前述のように初期磁界Ｈinと転写用磁界Ｈduとを図１(ｂ)とは逆方向とすることで、図１(ｃ)と同様のパターンに磁気転写が行える。
【００３６】
第３の作成工程を、図５(ａ)〜(ｈ)に示す。(ａ)〜(ｄ)の第１の原盤１２への凹凸の形成および第２の原盤１４の作成は、図４と同様である。次に、(ｅ)のように第２の原盤１４の表面の凹凸パターンにメッキを行うか、樹脂液を押し付けて硬化を行い、ネガ状凹凸パターンを有する第３の原盤１５を作成する。(ｆ)のように第２の原盤１４から所定厚みとなった第３の原盤１５を剥離する。次に、(ｇ)のように第３の原盤１５の表面の凹凸パターンにメッキを行い、金属の型をとったポジ状凹凸パターンを有する金属盤３１Ｃを作成する。(ｈ)のように第３の原盤１３から所定厚みとなった金属盤３１Ｃを剥離する。
【００３７】
上記金属盤３１Ｃの表面の凹凸パターンは、図３における金属盤３１Ａと同様のポジパターンであり、この凹凸パターン上に非磁性層３３、軟磁性層３２、保護膜３４を被覆して磁気転写用マスター担体３とする。
【００３８】
第４の作成工程を、図６(ａ)〜(ｆ)に基づいて述べる。まず(ａ)のように表面が平滑な円板１０（ガラスまたは石英板）の上にフォトレジスト液をスピンコート等で塗布してフォトレジスト１１を形成し、このフォトレジスト１１を有する円板１０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Ｌ（または電子ビーム、以下の形態で同様）を照射し、円板１０全面のフォトレジスト１１に所定のプリフォーマットパターンを露光する。その後、(ｂ)のようにフォトレジスト１１を現像処理し、露光部分を除去した後、エッチング工程でフォトレジスト１１が除去された部分の円板１０をエッチングし、(ｃ)のように露光パターンに応じた穴１０ａを形成する。その後、残ったフォトレジスト１１を除去し、(ｄ)のように表面に穴１０ａによる凹凸パターンを有する原盤２０（第１の原盤）を得る。
【００３９】
次に、前記原盤２０の表面の凹凸パターンをもとに、この表面に(ｅ)のようにメッキ処理により薄い銀メッキ層１３を形成した上に電鋳を施し、金属の型をとったポジ状凹凸パターンを有する金属盤３１Ｄを作成する。(ｆ)のように原盤２０から所定厚みとなった金属盤３１Ｄを剥離する。
【００４０】
上記金属盤３１Ｄの表面の凹凸パターンは、前記原盤２０の凹凸形状が反転された前記図３の金属盤３１Ａと同様のものであり、磁気記録媒体全体の任意の位置にμｍ単位以下の精度でパターンが作成されている。この金属盤３１Ｄの凹凸パターン上に非磁性層３３、軟磁性層３２、保護膜３４を被覆して磁気転写用マスター担体３とする。
【００４１】
第５の作成工程を、図７(ａ)〜(ｈ)に示す。(ａ)〜(ｄ)の円板１０の上へのフォトレジスト１１の形成、レーザー光Ｌによるパターンの露光、現像処理、エッチングによる凹凸形状を有する第１の原盤２０の形成は図６と同様である。次に、(ｅ)のように第１の原盤２０の表面の凹凸パターンにメッキ（銀メッキ層１３の形成と電鋳）を行うか、樹脂液を押し付けて硬化を行い、ポジ状凹凸パターンを有する第２の原盤１４を作成する。(ｆ)のように第２の原盤１４を剥離し、この第２の原盤１４の表面の凹凸パターンに、(ｇ)のようにメッキを行い、金属の型をとったネガ状凹凸パターンを有する金属盤３１Ｅを作成する。(ｈ)のように第２の原盤１４から所定厚みとなった金属盤３１Ｅを剥離する。
【００４２】
上記金属盤３１Ｅの表面の凹凸パターンは、前記第１の原盤２０の凹凸形状と同じネガ状で前記金属盤３１Ｂと同様であり、この金属盤３１Ｅの凹凸パターン上に非磁性層３３、軟磁性層３２、保護膜３４を被覆して磁気転写用マスター担体３とする。この金属盤３１Ｅによるマスター担体３では、前述のように初期磁界Ｈinと転写用磁界Ｈduとを図１(ｂ)とは逆方向とすることで、図１(ｃ)と同様のパターンに磁気転写が行える。
【００４３】
第６の作成工程を、図８(ａ)〜(ｊ)に示す。(ａ)〜(ｆ)の第１の原盤２０への凹凸の形成および第２の原盤１４の作成は、図７と同様である。次に、(ｇ)のように第２の原盤１４の表面の凹凸パターンにメッキを行うか、樹脂液を押し付けて硬化を行い、ネガ状凹凸パターンを有する第３の原盤１５を作成する。(ｈ)のように第２の原盤１４から所定厚みとなった第３の原盤１５を剥離する。次に、(ｉ)のように第３の原盤１５の表面の凹凸パターンにメッキを行い、金属の型をとったポジ状凹凸パターンを有する金属盤３１Ｆを作成する。(ｊ)のように第３の原盤１５から所定厚みとなった金属盤３１Ｆを剥離する。
【００４４】
上記金属盤３１Ｆの表面の凹凸パターンは、図６における金属盤３１Ｄと同様のポジパターンであり、この凹凸パターン上に非磁性層３３、軟磁性層３２、保護膜３４を被覆して磁気転写用マスター担体３とする。
【００４５】
金属盤３１の材料としては、ＮｉもしくはＮｉ合金を使用し、この金属盤３１を作成する前記メッキは、無電解メッキまたは電鋳による金属成膜法が適用できる。金属盤３１の凹凸パターンの深さ（突起の高さ）は、８０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲が好ましく、より好ましくは１５０ｎｍ〜６００ｎｍである。この凹凸パターンはサーボ信号の場合は、半径方向に長く形成される。例えば、半径方向の長さは０．３〜２０μｍ、円周方向は０．２〜５μｍが好ましく、この範囲で半径方向の方が長いパターンを選ぶことがサーボ信号の情報を担持するパターンとして好ましい。
【００４６】
前記軟磁性層３２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、メッキ法などにより成膜する。軟磁性層３２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）が用いることができる。特に好ましくはＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉである。軟磁性層３２の厚みは、５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは１５０ｎｍ〜４００ｎｍである。
【００４７】
また軟磁性層３２の下層に下地層として設ける非磁性層３４の材料としては、Ｃｒ、ＣｒＴｉ、ＣｏＣｒ、ＣｒＴａ、ＣｒＭｏ、ＮｉＡｌ、Ｒｕ、Ｃ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｂ等を用いる。この非磁性層３４は金属盤３１が強磁性体の場合における信号品位の劣化を抑制できる。
【００４８】
なお、軟磁性層３２の上にＤＬＣ等の保護膜３４を設けることが好ましく、潤滑剤層を設けても良い。また保護膜として５〜３０ｎｍのＤＬＣ膜と潤滑剤層が存在することがさらに好ましい。また、軟磁性層３２と保護膜３４の間に、Ｓｉ等の密着強化層を設けてもよい。潤滑剤は、スレーブ媒体２との接触過程で生じるずれを補正する際の、摩擦による傷の発生などの耐久性の劣化を改善する。
【００４９】
次にスレーブ媒体２について述べる。スレーブ媒体２としては塗布型磁気記録媒体、あるいは金属薄膜型磁気記録媒体を用いる。塗布型磁気記録媒体としては高密度フレキシブルディスクなどの市販媒体が挙げられる。金属薄膜型磁気記録媒体については、まず磁性材料としてはＣｏ、Ｃｏ合金（ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒＮｂＴａ、ＣｏＣｒＢ、ＣｏＮｉ等）、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＰｔ、ＦｅＣｏＮｉ）を用いることができる。これは磁束密度が大きいこと、スレーブ媒体２と同じ方向（面内記録なら面内方向、垂直なら垂直方向）の磁気異方性を有していることが、明瞭な転写が行えるため好ましい。そして磁性材料の下（支持体側）に必要な磁気異方性をつけるために非磁性の下地層を設けることが好ましい。結晶構造と格子常数を磁性層に合わすことが必要である。そのためにはＣｒ、ＣｒＴｉ、ＣｏＣｒ、ＣｒＴａ、ＣｒＭｏ、ＮｉＡｌ、Ｒｕ等を用いる。
【００５０】
以下に、本発明の実施例１，２のマスター担体、および比較例１〜４のマスター担体を示し、その特性を評価した結果を表１に示す。
【００５１】
表１では、磁気転写後の信号品位を確認するために、磁気転写後のスレーブ媒体を磁気現像液（シグマハイケミカル社製；シグマーカーＱ）を１０倍に希釈し、スレーブ媒体上に滴下、乾燥させ、現像された磁気転写信号端の変動量を評価することにした。顕微鏡で１０００倍の拡大率で１０視野観測し、明確なものから５点法（５点が最も明確、１点が最も不明確、０点は評価不能）で評価した。また、１０００回磁気転写を行った後、同様な評価を行った。
【００５２】
［比較例１］
この比較例１のマスター担体は前記第１の作成工程（図３参照）に沿って形成したもので、表面粗さＲａが０．８ｎｍの合成石英の円板にフォトレジストを塗布し、プリベーク後のフォトレジストは厚さ２００ｎｍであった。レーザーカッティング装置でパターンをフォトレジストに露光しアルカリ現像液で現像した。ここでパターンは半径２０ｍｍ〜４０ｍｍの位置まで、０．５μｍ幅で等間隔の放射状ラインを設け、ライン間隔は半径２０ｍｍの位置で０．５μｍとした。フォトレジスト表面を洗浄後、ベーキングを行い原盤を作成した。これに薄い銀メッキを施した後、Ｎｉメッキ層を３００μｍの厚みに設け、原盤から剥離した金属盤を磁気転写用マスター担体とした。このマスター担体を使用して磁気転写を行った結果、１回目および１０００回転写後においても、ある程度良好な転写パターンが得られた。
【００５３】
［比較例２］
この比較例２のマスター担体は前記第４の作成工程（図６参照）に沿って形成したもので、比較例１と同様にフォトレジストを塗布しレーザーでパターンを露光し現像処理した円板に対し、２００ｎｍの深さに反応性イオンエッチングを行い、残留フォトレジストを除去し原盤を作成した。これにＮｉメッキ層を設け、原盤から剥離した金属盤を磁気転写用マスター担体とした。このマスター担体を使用して磁気転写を行った結果、１回目および１０００回転写後においても、比較例１と同等のある程度良好な転写パターンが得られた。
【００５４】
［比較例３］
この比較例３のマスター担体は、比較例２で作成した金属盤にＦｅＮｉ５０ａｔ％からなる厚さ２００ｎｍの軟磁性層を成膜して磁気転写用マスター担体とした。軟磁性層の成膜条件は、アネルバ社製７３０Ｈスパッタ装置で直流スパッタ法を使用し、作成温度は２５℃、Ａｒガス圧は４×１０-4Ｐａ、投入電力は３Ｗ／ｃｍ2とした。このマスター担体を使用して磁気転写を行った結果、軟磁性層を有することで、これを有さない比較例１および２よりさらに良好な転写パターンが得られた。
【００５５】
［実施例１］
この実施例１のマスター担体は、比較例２で作成した金属盤にＣｒからなる厚さ３００ｎｍの非磁性層を成膜後、比較例３と同様な工程でＦｅＮｉ５０ａｔ％を２００ｎｍの厚さに成膜して軟磁性層を設け、磁気転写用マスター担体とした。このマスター担体を使用して磁気転写を行った結果、非磁性層上に軟磁性層を設けたことで、比較例１、２および３よりさらに良好な転写パターンが得られた。
【００５６】
［実施例２］
この実施例２のマスター担体は、実施例１で作成したマスター担体の上に、Ｓｉをスパッタリングで１ｎｍ設けた後、ＣＶＤ法でＤＬＣ保護膜を５ｎｍ被覆して、磁気転写用マスター担体とした。このマスター担体を使用して磁気転写を行った結果、ＤＬＣ保護膜による耐摩耗性の向上で、１０００回の磁気転写を行っても初期の良好な転写評価が維持されている。
【００５７】
［比較例４］
この比較例４のマスター担体は、比較例１のマスター担体の金属盤をシリコンウェハー基板に交換し、その基板上に比較例３と同様の軟磁性層を設け、さらにその上にフォトレジストを塗布し、マスクを用いて比較例１と同様のパターンを露光し、現像処理後、さらにエッチングを行って軟磁性層を部分的に除去した後、残っているフォトレジストを除去して作成したものである。このマスター担体を使用して磁気転写を行った結果、１回目から得られる転写パターンは不明確であり、１０００回目では評価不能であった。
【００５８】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の非磁性層を備えていない基本形態に係るマスター担体を使用した磁気転写方法を示す図
【図２】 本発明の実施形態に係るマスター担体を示す断面図
【図３】 本発明の実施形態に係るマスター担体の金属盤の第１の作成工程順を示す図
【図４】 マスター担体の金属盤の第２の作成工程順を示す図
【図５】 マスター担体の金属盤の第３の作成工程順を示す図
【図６】 マスター担体の金属盤の第４の作成工程順を示す図
【図７】 マスター担体の金属盤の第５の作成工程順を示す図
【図８】 マスター担体の金属盤の第６の作成工程順を示す図
【符号の説明】
２ スレーブ媒体
３ マスター担体
10 円板
11 フォトレジスト
12，20 第１の原盤
13 銀メッキ層
14 第２の原盤
15 第３の原盤
31，31A〜31F 金属盤
32 軟磁性層
33 非磁性層
34 保護膜
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報が担持されたマスター担体からスレーブ媒体へ磁気転写する磁気転写方法に使用する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、情報量の増加と共に多くの情報を記録する大容量で安価で、さらに好ましくは短時間で必要な箇所が読み出せるような、いわゆる高速アクセスが可能な媒体が望まれている。それらの一例として高密度フレキシブルディスクが知られ、その大容量を実現するためには、狭いトラック幅を正確に磁気ヘッドが走査し、高いＳ／Ｎ比で信号を再生する、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。ディスクの１周の中で、ある間隔でトラッキング用のサーボ信号、アドレス情報信号、再生クロック信号等が、いわゆるプリフォーマットとして記録されている。
【０００３】
磁気ヘッドはこのようなプリフォーマットの信号を読み取って自らの位置を修正することにより正確にトラック上を走行することが可能に設定されている。現在のプリフォーマットは、ディスクを専用のサーボ記録装置を用いて１枚ずつまた１トラックずつ記録して作成される。
【０００４】
しかしながら、サーボ記録装置は高価であり、またプリフォーマット作成に時間が掛かるために、この工程が製造コストの大きな部分を占めることになっており、その低コスト化が望まれている。
【０００５】
一方、１トラックずつプリフォーマットを書くのではなく、磁気転写方法によりそれを実現する方法も提案されている。例えば、特開昭６３−１８３６２３、特開平１０−４０５４４および特開平１０−２６９５６６に転写技術が紹介されている。ところが、上記のような従来提案されている技術では、実際上具体的な手法は開示されておらず、特に転写時に印加する磁界の条件およびその磁界を発生するための具体的な装置構成などは全く不明のままであるのが実態であった。
【０００６】
そこで、例えば特開昭６３−１８３６２３号公報や特開平１０−４０５４４号公報では、基板の表面に情報信号に対応する凹凸形状が形成され、凹凸形状の少なくとも凸部表面に強磁性薄膜が形成された磁気転写用マスター担体の表面を、強磁性薄膜あるいは強磁性粉塗布層が形成されたシート状もしくはディスク状磁気記録媒体の表面に接触、あるいは更に交流バイアス磁界、あるいは直流磁界を印加して凸部表面を構成する強磁性材料を励起することにより、凹凸形状に対応する磁化パターンを磁気記録媒体に記録する方法が提唱されている。
【０００７】
この方法では、マスター担体の凸部表面をプリフォーマットするべき磁気記録媒体、すなわちスレーブ媒体に密着させて同時に凸部を構成する強磁性材料を励磁することにより、スレーブ媒体に所定のフォーマットを形成する転写方法であり、磁気転写用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。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、サーボ信号を磁気記録媒体に記録するのに磁気転写方法を適用する場合、マスター担体には１μｍ単位以下のサーボパターンを３．５型磁気記録媒体（直径３．５インチ）あるいは２．５型磁気記録媒体（直径２．５インチ）の全面積にわたって、任意の位置に精度よく配置して形成する必要がある。また、それぞれのサーボパターンが情報の番地を示すことから、全て異なったパターン形状を作成する必要がある。
【０００９】
上記のような微細パターンは、半導体・磁気ヘッドのリソグラフィー技術によって作成可能であるが、この技術は原図を縮小して精度を高めているために、１回の露光で作成できるパターン形成範囲が２ｃｍ角程度に限定される。大面積のパターンを作成する場合、この２ｃｍ角のパターン形成範囲を繰り返し記録することで作成可能であるが、同一パターンが形成されるため、前述のように全て異なったパターンを形成するサーボ記録方式には適用できない。
【００１０】
一方、磁気転写法では前記マスター担体はスレーブ媒体と密着させて磁気転写を行うことで、繰り返しての磁気転写に応じて情報を担持したパターン面形状が摩耗して転写精度が低下したり、塵埃の介在によって傷が付いたりして寿命となって交換が必要となる。この点からマスター担体は、その製造の容易性、低コスト化が要望される。つまり、マスター担体の基板に１枚ずつ微細パターンを精度良く露光等によって形成することは、品質管理が煩雑で、品質安定性および生産コストの点で不利となるものである。
【００１１】
本発明はこのような問題に鑑みなされたもので、安価で簡易に作成し得る磁気転写用マスター担体を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気転写用マスター担体は、転写する情報に対応した凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体であって、フォトレジストが塗布された円板を回転させながら情報に応じて変調したレーザーまたは電子ビームを照射し、該フォトレジストを現像した凹凸を有する原盤に主成分がＮｉであるメッキを行い、金属の型をとった後剥離することで作成してなるＮｉもしくはＮｉ合金による金属盤で構成し、該型をとった金属盤の凹凸パターンの上に軟磁性層を設け、さらに、該軟磁性層と前記金属盤の凹凸パターンとの間に非磁性層を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の他の磁気転写用マスター担体は、転写する情報に対応した凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体であって、フォトレジストが塗布された円板を回転させながら情報に応じて変調したレーザーまたは電子ビームを照射し、該フォトレジストを現像した凹凸を有する第１の原盤にメッキを行い、第１の原盤を剥離した第２の原盤に主成分がＮｉであるメッキを行い、金属の型をとった後剥離することで作成してなるＮｉもしくはＮｉ合金による金属盤で構成し、該型をとった金属盤の凹凸パターンの上に軟磁性層を設け、さらに、該軟磁性層と前記金属盤の凹凸パターンとの間に非磁性層を設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明のさらに他の磁気転写用マスター担体は、転写する情報に対応した凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体であって、フォトレジストが塗布された円板を回転させながら情報に応じて変調したレーザーまたは電子ビームを照射し、該フォトレジストを現像した凹凸を有する第１の原盤にメッキを行い、第１の原盤を剥離した第２の原盤に、樹脂液を押し付けて硬化を行うかまたはメッキを行い、第２の原盤を剥離した第３の原盤に主成分がＮｉであるメッキを行い、金属の型をとった後剥離することで作成してなるＮｉもしくはＮｉ合金による金属盤で構成し、該型をとった金属盤の凹凸パターンの上に軟磁性層を設け、さらに、該軟磁性層と前記金属盤の凹凸パターンとの間に非磁性層を設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明のさらに他の磁気転写用マスター担体は、転写する情報に対応した凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体であって、フォトレジストが塗布された円板を回転させながら情報に応じて変調したレーザーまたは電子ビームを照射し、該フォトレジストを現像しエッチングを施して凹凸を設けた後フォトレジストを除去した凹凸を有する原盤に主成分がＮｉであるメッキを行い、金属の型をとった後剥離することで作成してなるＮｉもしくはＮｉ合金による金属盤で構成し、該型をとった金属盤の凹凸パターンの上に軟磁性層を設け、さらに、該軟磁性層と前記金属盤の凹凸パターンとの間に非磁性層を設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明のさらに他の磁気転写用マスター担体は、転写する情報に対応した凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体であって、フォトレジストが塗布された円板を回転させながら情報に応じて変調したレーザーまたは電子ビームを照射し、該フォトレジストを現像しエッチングを施して凹凸を設けた後フォトレジストを除去した凹凸を有する第１の原盤に、樹脂液を押し付けて硬化を行うかまたはメッキを行い、第１の原盤を剥離した第２の原盤に主成分がＮｉであるメッキを行い、金属の型をとった後剥離することで作成してなるＮｉもしくはＮｉ合金による金属盤で構成し、該型をとった金属盤の凹凸パターンの上に軟磁性層を設け、さらに、該軟磁性層と前記金属盤の凹凸パターンとの間に非磁性層を設けたことを特徴とするものである。
【００１７】
本発明のさらに他の磁気転写用マスター担体は、転写する情報に対応した凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体であって、フォトレジストが塗布された円板を回転させながら情報に応じて変調したレーザーまたは電子ビームを照射し、該フォトレジストを現像しエッチングを施して凹凸を設けた後フォトレジストを除去した凹凸を有する第１の原盤に、樹脂液を押し付けて硬化を行うかまたはメッキを行い、第１の原盤を剥離した第２の原盤に樹脂液を押し付けて硬化を行うかまたはメッキを行い、第２の原盤を剥離した第３の原盤に主成分がＮｉであるメッキを行い、金属の型をとった後剥離することで作成してなるＮｉもしくはＮｉ合金による金属盤で構成し、該型をとった金属盤の凹凸パターンの上に軟磁性層を設け、さらに、該軟磁性層と前記金属盤の凹凸パターンとの間に非磁性層を設けたことを特徴とするものである。
【００１８】
前記凹凸の深さが８０ｎｍ〜８００ｎｍであることを特徴とする。さらに好ましくは１５０ｎｍ〜６００ｎｍである。
【００１９】
前記軟磁性層の厚みが５０ｎｍ〜５００ｎｍであることを特徴とする。さらに好ましくは１５０ｎｍ〜４００ｎｍである。最上層にダイヤモンドライクカーボン保護膜を設けたことを特徴とする。
【００２０】
前記凹凸パターンが半径方向に長いことを特徴とする。この凹凸パターンは半径方向の長さは０．３〜２０μｍ、円周方向は０．２〜５μｍが好ましく、この範囲で半径方向の方が長いパターンを選ぶことがサーボ信号の情報を担持するパターンとして好ましい。
【００２１】
なお、前記「メッキ」は、無電解メッキまたは電鋳による金属成膜法が適用できるものである。
【００２２】
前記のような磁気転写用マスター担体を使用した磁気転写法は、マスター担体の情報を担持した面とスレーブ媒体の面とを密着させて転写用磁界を印加して行う。例えば、上記のように情報に対応する凹凸パターンを有する強磁性金属による金属盤または凹凸パターンの表面の部分に軟磁性層が形成された金属盤による磁気転写用マスター担体と転写を受けるスレーブ媒体とを使用し、予めスレーブ媒体の磁化をトラック方向に初期直流磁化し、前記マスター担体と前記初期直流磁化したスレーブ媒体とを密着させて該スレーブ媒体面の初期直流磁化方向と略逆向きの方向に転写用磁界を印加して磁気転写を行うのが好適である。
【００２３】
なお、前記金属盤の凹凸パターンは、レーザーまたは電子ビームの照射パターンに対してポジ状パターンでもネガ状パターンでも、すなわち凹凸が逆になっていても、磁気転写工程における初期磁化と転写用磁界の方向を逆にすれば同じ磁気転写パターンを得ることができる。
【００２４】
【発明の効果】
上記のような本発明によれば、磁気転写用マスター担体を情報に対応した凹凸パターンを有する金属盤で構成したことにより、磁気記録媒体にサーボ信号のような情報信号の磁気転写を行うのに必要なマスター担体を、所定の精度で安価に作成できる。特に、１枚の原盤からメッキにより同様の金属盤が多数作成でき、磁気転写の回数に対応して順次マスター担体を交換して、品質の安定した磁気転写が実施できる。
【００２５】
また、前記マスター担体の金属盤の主成分がＮｉであり、硬度、成型性、耐候性等の点で良好である。前記金属盤がＮｉを主成分とする場合、これは強磁性であるため、この金属盤のみで磁気転写は可能であるが、転写特性の良い軟磁性層を設けることでより良好な磁気転写が行える。さらに、金属盤の磁性の影響を断つために、金属盤と軟磁性層との間に非磁性層を設けている。最上層にダイヤモンドライクカーボン保護膜を設けると、接触耐久性が向上しマスター担体からスレーブ媒体への多数回の磁気転写が可能となる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の非磁性層を備えていない基本形態に係るマスター担体を使用した磁気転写方法を示す図であって、(ａ)は磁場を一方向に印加してスレーブ媒体を直流磁化する工程、(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。図２は本発明の実施形態に係るマスター担体を示す断面図。図３〜図８はそれぞれマスター担体の金属盤の作成工程順を示す図である。
【００２７】
磁気転写方法の概要は次のようなものである。まず図１(ａ)に示すように、最初にスレーブ媒体２に初期静磁界Ｈinをトラック方向の一方向に印加して予め直流磁化(直流消磁)を行う。その後、図１(ｂ)に示すように、このスレーブ媒体２の磁気転写面とマスター担体３の金属盤３１の微細凹凸パターン（半径方向すなわちトラックの幅方向に長い凹凸形状）に軟磁性層３２が被覆されてなる情報担持面とを密着させ、スレーブ媒体２のトラック方向に前記初期磁界Ｈinとは逆方向に転写用磁界Ｈduを印加して磁気転写を行う。その結果、図１(ｃ)に示すように、スレーブ媒体２の磁気転写面（トラック）にはマスター担体３の情報担持面の軟磁性層３２の密着突部と凹部空間との形成パターンに応じた情報が磁気的に転写記録される。このような磁気転写方法の詳細については、例えば、特願平１１−１１７８００号に記載した内容を参照されたい。
【００２８】
なお、上記マスター担体３は金属盤３１の凹凸パターンが図１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の方向を上記と逆の方向にすることによって同様の情報が磁気的に転写記録できる。
【００２９】
また、前記金属盤３１がＮｉなどによる強磁性体の場合はこの金属盤３１のみで磁気転写は可能で、前記軟磁性層３２は被覆しなくてもよいが、転写特性の良い軟磁性層３２を設けることでより良好な磁気転写が行える。
【００３０】
強磁性金属による金属盤３１に軟磁性層３２を被覆した場合に、金属盤３１の磁性の影響を断つために、図２に示すように金属盤３１と軟磁性層３２との間に非磁性層３３を設ける。すなわち、図２のマスター担体３は、前記と同様の凹凸パターンを有する金属盤３１上に非磁性層３３を被覆した後、この非磁性層３３上に軟磁性層３２を被覆し、さらに最上層にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）保護膜３４が被覆されている。最上層のＤＬＣ保護膜３４は、接触耐久性が向上し多数回の磁気転写が可能となり、図１の場合にも最上層に被覆するのが望ましい。なお、ＤＬＣ保護膜３４の下層にＳｉ膜をスパッタリング等で形成するようにしてもよい。
【００３１】
磁気転写用マスター担体３の金属盤３１の第１の作成工程を、図３(ａ)〜(ｄ)に基づいて述べる。まず(ａ)のように表面が平滑な円板１０（ガラスまたは石英板）の上にフォトレジスト液をスピンコート等で塗布してフォトレジスト１１を形成し、このフォトレジスト１１を有する円板１０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Ｌ（または電子ビーム、以下の形態で同様）を照射し、円板１０全面のフォトレジスト１１に所定のプリフォーマットパターン、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する。その後、(ｂ)のようにフォトレジスト１１を現像処理し、露光部分を除去しフォトレジスト１１による凹凸形状を有する原盤１２（第１の原盤）を得る。
【００３２】
次に、前記原盤１２の表面の凹凸パターンをもとに、この表面に(ｃ)のようにメッキ処理により薄い銀メッキ層１３を形成した上に電鋳を施し、金属の型をとったポジ状凹凸パターンを有する金属盤３１Ａを作成する。(ｄ)のように原盤１２から所定厚みとなった金属盤３１Ａを剥離する。
【００３３】
上記金属盤３１Ａの表面の凹凸パターンは、前記原盤１２の凹凸形状が反転されたものであり、磁気記録媒体全体の任意の位置にμｍ単位以下の精度でパターンが作成されている。この金属盤３１Ａの凹凸パターン上に非磁性層３３、軟磁性層３２、保護膜３４を被覆して磁気転写用マスター担体３とする。
【００３４】
第２の作成工程を、図４(ａ)〜(ｆ)に示す。(ａ)および(ｂ)の円板１０の上へのフォトレジスト１１の形成、レーザー光Ｌによるパターンの露光、現像処理を行い、フォトレジスト１１による凹凸形状を有する第１の原盤１２の形成は、図３と同様である。次に、(ｃ)のように第１の原盤１２の表面の凹凸パターンにメッキを行い銀メッキ層１３の上に電鋳を施し、ポジ状凹凸パターンを有する第２の原盤１４を作成する。(ｄ)のように第２の原盤１４を剥離し、この第２の原盤１４の表面の凹凸パターンに、(ｅ)のようにメッキを行い、金属の型をとったネガ状凹凸パターンを有する金属盤３１Ｂを作成する。(ｆ)のように第２の原盤１４から所定厚みとなった金属盤３１Ｂを剥離する。
【００３５】
上記金属盤３１Ｂの表面の凹凸パターンは、前記第１の原盤１２の凹凸形状と同じネガ状であり、この金属盤３１Ｂの凹凸パターン上に非磁性層３３、軟磁性層３２、保護膜３４を被覆して磁気転写用マスター担体３とする。この金属盤３１Ｂによるマスター担体３では、前述のように初期磁界Ｈinと転写用磁界Ｈduとを図１(ｂ)とは逆方向とすることで、図１(ｃ)と同様のパターンに磁気転写が行える。
【００３６】
第３の作成工程を、図５(ａ)〜(ｈ)に示す。(ａ)〜(ｄ)の第１の原盤１２への凹凸の形成および第２の原盤１４の作成は、図４と同様である。次に、(ｅ)のように第２の原盤１４の表面の凹凸パターンにメッキを行うか、樹脂液を押し付けて硬化を行い、ネガ状凹凸パターンを有する第３の原盤１５を作成する。(ｆ)のように第２の原盤１４から所定厚みとなった第３の原盤１５を剥離する。次に、(ｇ)のように第３の原盤１５の表面の凹凸パターンにメッキを行い、金属の型をとったポジ状凹凸パターンを有する金属盤３１Ｃを作成する。(ｈ)のように第３の原盤１３から所定厚みとなった金属盤３１Ｃを剥離する。
【００３７】
上記金属盤３１Ｃの表面の凹凸パターンは、図３における金属盤３１Ａと同様のポジパターンであり、この凹凸パターン上に非磁性層３３、軟磁性層３２、保護膜３４を被覆して磁気転写用マスター担体３とする。
【００３８】
第４の作成工程を、図６(ａ)〜(ｆ)に基づいて述べる。まず(ａ)のように表面が平滑な円板１０（ガラスまたは石英板）の上にフォトレジスト液をスピンコート等で塗布してフォトレジスト１１を形成し、このフォトレジスト１１を有する円板１０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Ｌ（または電子ビーム、以下の形態で同様）を照射し、円板１０全面のフォトレジスト１１に所定のプリフォーマットパターンを露光する。その後、(ｂ)のようにフォトレジスト１１を現像処理し、露光部分を除去した後、エッチング工程でフォトレジスト１１が除去された部分の円板１０をエッチングし、(ｃ)のように露光パターンに応じた穴１０ａを形成する。その後、残ったフォトレジスト１１を除去し、(ｄ)のように表面に穴１０ａによる凹凸パターンを有する原盤２０（第１の原盤）を得る。
【００３９】
次に、前記原盤２０の表面の凹凸パターンをもとに、この表面に(ｅ)のようにメッキ処理により薄い銀メッキ層１３を形成した上に電鋳を施し、金属の型をとったポジ状凹凸パターンを有する金属盤３１Ｄを作成する。(ｆ)のように原盤２０から所定厚みとなった金属盤３１Ｄを剥離する。
【００４０】
上記金属盤３１Ｄの表面の凹凸パターンは、前記原盤２０の凹凸形状が反転された前記図３の金属盤３１Ａと同様のものであり、磁気記録媒体全体の任意の位置にμｍ単位以下の精度でパターンが作成されている。この金属盤３１Ｄの凹凸パターン上に非磁性層３３、軟磁性層３２、保護膜３４を被覆して磁気転写用マスター担体３とする。
【００４１】
第５の作成工程を、図７(ａ)〜(ｈ)に示す。(ａ)〜(ｄ)の円板１０の上へのフォトレジスト１１の形成、レーザー光Ｌによるパターンの露光、現像処理、エッチングによる凹凸形状を有する第１の原盤２０の形成は図６と同様である。次に、(ｅ)のように第１の原盤２０の表面の凹凸パターンにメッキ（銀メッキ層１３の形成と電鋳）を行うか、樹脂液を押し付けて硬化を行い、ポジ状凹凸パターンを有する第２の原盤１４を作成する。(ｆ)のように第２の原盤１４を剥離し、この第２の原盤１４の表面の凹凸パターンに、(ｇ)のようにメッキを行い、金属の型をとったネガ状凹凸パターンを有する金属盤３１Ｅを作成する。(ｈ)のように第２の原盤１４から所定厚みとなった金属盤３１Ｅを剥離する。
【００４２】
上記金属盤３１Ｅの表面の凹凸パターンは、前記第１の原盤２０の凹凸形状と同じネガ状で前記金属盤３１Ｂと同様であり、この金属盤３１Ｅの凹凸パターン上に非磁性層３３、軟磁性層３２、保護膜３４を被覆して磁気転写用マスター担体３とする。この金属盤３１Ｅによるマスター担体３では、前述のように初期磁界Ｈinと転写用磁界Ｈduとを図１(ｂ)とは逆方向とすることで、図１(ｃ)と同様のパターンに磁気転写が行える。
【００４３】
第６の作成工程を、図８(ａ)〜(ｊ)に示す。(ａ)〜(ｆ)の第１の原盤２０への凹凸の形成および第２の原盤１４の作成は、図７と同様である。次に、(ｇ)のように第２の原盤１４の表面の凹凸パターンにメッキを行うか、樹脂液を押し付けて硬化を行い、ネガ状凹凸パターンを有する第３の原盤１５を作成する。(ｈ)のように第２の原盤１４から所定厚みとなった第３の原盤１５を剥離する。次に、(ｉ)のように第３の原盤１５の表面の凹凸パターンにメッキを行い、金属の型をとったポジ状凹凸パターンを有する金属盤３１Ｆを作成する。(ｊ)のように第３の原盤１５から所定厚みとなった金属盤３１Ｆを剥離する。
【００４４】
上記金属盤３１Ｆの表面の凹凸パターンは、図６における金属盤３１Ｄと同様のポジパターンであり、この凹凸パターン上に非磁性層３３、軟磁性層３２、保護膜３４を被覆して磁気転写用マスター担体３とする。
【００４５】
金属盤３１の材料としては、ＮｉもしくはＮｉ合金を使用し、この金属盤３１を作成する前記メッキは、無電解メッキまたは電鋳による金属成膜法が適用できる。金属盤３１の凹凸パターンの深さ（突起の高さ）は、８０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲が好ましく、より好ましくは１５０ｎｍ〜６００ｎｍである。この凹凸パターンはサーボ信号の場合は、半径方向に長く形成される。例えば、半径方向の長さは０．３〜２０μｍ、円周方向は０．２〜５μｍが好ましく、この範囲で半径方向の方が長いパターンを選ぶことがサーボ信号の情報を担持するパターンとして好ましい。
【００４６】
前記軟磁性層３２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、メッキ法などにより成膜する。軟磁性層３２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）が用いることができる。特に好ましくはＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉである。軟磁性層３２の厚みは、５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは１５０ｎｍ〜４００ｎｍである。
【００４７】
また軟磁性層３２の下層に下地層として設ける非磁性層３４の材料としては、Ｃｒ、ＣｒＴｉ、ＣｏＣｒ、ＣｒＴａ、ＣｒＭｏ、ＮｉＡｌ、Ｒｕ、Ｃ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｂ等を用いる。この非磁性層３４は金属盤３１が強磁性体の場合における信号品位の劣化を抑制できる。
【００４８】
なお、軟磁性層３２の上にＤＬＣ等の保護膜３４を設けることが好ましく、潤滑剤層を設けても良い。また保護膜として５〜３０ｎｍのＤＬＣ膜と潤滑剤層が存在することがさらに好ましい。また、軟磁性層３２と保護膜３４の間に、Ｓｉ等の密着強化層を設けてもよい。潤滑剤は、スレーブ媒体２との接触過程で生じるずれを補正する際の、摩擦による傷の発生などの耐久性の劣化を改善する。
【００４９】
次にスレーブ媒体２について述べる。スレーブ媒体２としては塗布型磁気記録媒体、あるいは金属薄膜型磁気記録媒体を用いる。塗布型磁気記録媒体としては高密度フレキシブルディスクなどの市販媒体が挙げられる。金属薄膜型磁気記録媒体については、まず磁性材料としてはＣｏ、Ｃｏ合金（ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒＮｂＴａ、ＣｏＣｒＢ、ＣｏＮｉ等）、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＰｔ、ＦｅＣｏＮｉ）を用いることができる。これは磁束密度が大きいこと、スレーブ媒体２と同じ方向（面内記録なら面内方向、垂直なら垂直方向）の磁気異方性を有していることが、明瞭な転写が行えるため好ましい。そして磁性材料の下（支持体側）に必要な磁気異方性をつけるために非磁性の下地層を設けることが好ましい。結晶構造と格子常数を磁性層に合わすことが必要である。そのためにはＣｒ、ＣｒＴｉ、ＣｏＣｒ、ＣｒＴａ、ＣｒＭｏ、ＮｉＡｌ、Ｒｕ等を用いる。
【００５０】
以下に、本発明の実施例１，２のマスター担体、および比較例１〜４のマスター担体を示し、その特性を評価した結果を表１に示す。
【００５１】
表１では、磁気転写後の信号品位を確認するために、磁気転写後のスレーブ媒体を磁気現像液（シグマハイケミカル社製；シグマーカーＱ）を１０倍に希釈し、スレーブ媒体上に滴下、乾燥させ、現像された磁気転写信号端の変動量を評価することにした。顕微鏡で１０００倍の拡大率で１０視野観測し、明確なものから５点法（５点が最も明確、１点が最も不明確、０点は評価不能）で評価した。また、１０００回磁気転写を行った後、同様な評価を行った。
【００５２】
［比較例１］
この比較例１のマスター担体は前記第１の作成工程（図３参照）に沿って形成したもので、表面粗さＲａが０．８ｎｍの合成石英の円板にフォトレジストを塗布し、プリベーク後のフォトレジストは厚さ２００ｎｍであった。レーザーカッティング装置でパターンをフォトレジストに露光しアルカリ現像液で現像した。ここでパターンは半径２０ｍｍ〜４０ｍｍの位置まで、０．５μｍ幅で等間隔の放射状ラインを設け、ライン間隔は半径２０ｍｍの位置で０．５μｍとした。フォトレジスト表面を洗浄後、ベーキングを行い原盤を作成した。これに薄い銀メッキを施した後、Ｎｉメッキ層を３００μｍの厚みに設け、原盤から剥離した金属盤を磁気転写用マスター担体とした。このマスター担体を使用して磁気転写を行った結果、１回目および１０００回転写後においても、ある程度良好な転写パターンが得られた。
【００５３】
［比較例２］
この比較例２のマスター担体は前記第４の作成工程（図６参照）に沿って形成したもので、比較例１と同様にフォトレジストを塗布しレーザーでパターンを露光し現像処理した円板に対し、２００ｎｍの深さに反応性イオンエッチングを行い、残留フォトレジストを除去し原盤を作成した。これにＮｉメッキ層を設け、原盤から剥離した金属盤を磁気転写用マスター担体とした。このマスター担体を使用して磁気転写を行った結果、１回目および１０００回転写後においても、比較例１と同等のある程度良好な転写パターンが得られた。
【００５４】
［比較例３］
この比較例３のマスター担体は、比較例２で作成した金属盤にＦｅＮｉ５０ａｔ％からなる厚さ２００ｎｍの軟磁性層を成膜して磁気転写用マスター担体とした。軟磁性層の成膜条件は、アネルバ社製７３０Ｈスパッタ装置で直流スパッタ法を使用し、作成温度は２５℃、Ａｒガス圧は４×１０-4Ｐａ、投入電力は３Ｗ／ｃｍ2とした。このマスター担体を使用して磁気転写を行った結果、軟磁性層を有することで、これを有さない比較例１および２よりさらに良好な転写パターンが得られた。
【００５５】
［実施例１］
この実施例１のマスター担体は、比較例２で作成した金属盤にＣｒからなる厚さ３００ｎｍの非磁性層を成膜後、比較例３と同様な工程でＦｅＮｉ５０ａｔ％を２００ｎｍの厚さに成膜して軟磁性層を設け、磁気転写用マスター担体とした。このマスター担体を使用して磁気転写を行った結果、非磁性層上に軟磁性層を設けたことで、比較例１、２および３よりさらに良好な転写パターンが得られた。
【００５６】
［実施例２］
この実施例２のマスター担体は、実施例１で作成したマスター担体の上に、Ｓｉをスパッタリングで１ｎｍ設けた後、ＣＶＤ法でＤＬＣ保護膜を５ｎｍ被覆して、磁気転写用マスター担体とした。このマスター担体を使用して磁気転写を行った結果、ＤＬＣ保護膜による耐摩耗性の向上で、１０００回の磁気転写を行っても初期の良好な転写評価が維持されている。
【００５７】
［比較例４］
この比較例４のマスター担体は、比較例１のマスター担体の金属盤をシリコンウェハー基板に交換し、その基板上に比較例３と同様の軟磁性層を設け、さらにその上にフォトレジストを塗布し、マスクを用いて比較例１と同様のパターンを露光し、現像処理後、さらにエッチングを行って軟磁性層を部分的に除去した後、残っているフォトレジストを除去して作成したものである。このマスター担体を使用して磁気転写を行った結果、１回目から得られる転写パターンは不明確であり、１０００回目では評価不能であった。
【００５８】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の非磁性層を備えていない基本形態に係るマスター担体を使用した磁気転写方法を示す図
【図２】 本発明の実施形態に係るマスター担体を示す断面図
【図３】 本発明の実施形態に係るマスター担体の金属盤の第１の作成工程順を示す図
【図４】 マスター担体の金属盤の第２の作成工程順を示す図
【図５】 マスター担体の金属盤の第３の作成工程順を示す図
【図６】 マスター担体の金属盤の第４の作成工程順を示す図
【図７】 マスター担体の金属盤の第５の作成工程順を示す図
【図８】 マスター担体の金属盤の第６の作成工程順を示す図
【符号の説明】
２ スレーブ媒体
３ マスター担体
10 円板
11 フォトレジスト
12，20 第１の原盤
13 銀メッキ層
14 第２の原盤
15 第３の原盤
31，31A〜31F 金属盤
32 軟磁性層
33 非磁性層
34 保護膜
Claims (10)
- 転写する情報に対応した凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体であって、
フォトレジストが塗布された円板を回転させながら情報に応じて変調したレーザーまたは電子ビームを照射し、該フォトレジストを現像した凹凸を有する原盤に主成分がＮｉであるメッキを行い、金属の型をとった後剥離することで作成してなるＮｉもしくはＮｉ合金による金属盤で構成し、該型をとった金属盤の凹凸パターンの上に軟磁性層を設け、さらに、該軟磁性層と前記金属盤の凹凸パターンとの間に非磁性層を設けたことを特徴とする磁気転写用マスター担体。 - 転写する情報に対応した凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体であって、
フォトレジストが塗布された円板を回転させながら情報に応じて変調したレーザーまたは電子ビームを照射し、該フォトレジストを現像した凹凸を有する第１の原盤にメッキを行い、第１の原盤を剥離した第２の原盤に主成分がＮｉであるメッキを行い、金属の型をとった後剥離することで作成してなるＮｉもしくはＮｉ合金による金属盤で構成し、該型をとった金属盤の凹凸パターンの上に軟磁性層を設け、さらに、該軟磁性層と前記金属盤の凹凸パターンとの間に非磁性層を設けたことを特徴とする磁気転写用マスター担体。 - 転写する情報に対応した凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体であって、
フォトレジストが塗布された円板を回転させながら情報に応じて変調したレーザーまたは電子ビームを照射し、該フォトレジストを現像した凹凸を有する第１の原盤にメッキを行い、第１の原盤を剥離した第２の原盤に、樹脂液を押し付けて硬化を行うかまたはメッキを行い、第２の原盤を剥離した第３の原盤に主成分がＮｉであるメッキを行い、金属の型をとった後剥離することで作成してなるＮｉもしくはＮｉ合金による金属盤で構成し、該型をとった金属盤の凹凸パターンの上に軟磁性層を設け、さらに、該軟磁性層と前記金属盤の凹凸パターンとの間に非磁性層を設けたことを特徴とする磁気転写用マスター担体。 - 転写する情報に対応した凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体であって、
フォトレジストが塗布された円板を回転させながら情報に応じて変調したレーザーまたは電子ビームを照射し、該フォトレジストを現像しエッチングを施して凹凸を設けた後フォトレジストを除去した凹凸を有する原盤に主成分がＮｉであるメッキを行い、金属の型をとった後剥離することで作成してなるＮｉもしくはＮｉ合金による金属盤で構成し、該型をとった金属盤の凹凸パターンの上に軟磁性層を設け、さらに、該軟磁性層と前記金属盤の凹凸パターンとの間に非磁性層を設けたことを特徴とする磁気転写用マスター担体。 - 転写する情報に対応した凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体であって、
フォトレジストが塗布された円板を回転させながら情報に応じて変調したレーザーまたは電子ビームを照射し、該フォトレジストを現像しエッチングを施して凹凸を設けた後フォトレジストを除去した凹凸を有する第１の原盤に、樹脂液を押し付けて硬化を行うかまたはメッキを行い、第１の原盤を剥離した第２の原盤に主成分がＮｉであるメッキを行い、金属の型をとった後剥離することで作成してなるＮｉもしくはＮｉ合金による金属盤で構成し、該型をとった金属盤の凹凸パターンの上に軟磁性層を設け、さらに、該軟磁性層と前記金属盤の凹凸パターンとの間に非磁性層を設けたことを特徴とする磁気転写用マスター担体。 - 転写する情報に対応した凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体であって、
フォトレジストが塗布された円板を回転させながら情報に応じて変調したレーザーまたは電子ビームを照射し、該フォトレジストを現像しエッチングを施して凹凸を設けた後フォトレジストを除去した凹凸を有する第１の原盤に、樹脂液を押し付けて硬化を行うかまたはメッキを行い、第１の原盤を剥離した第２の原盤に樹脂液を押し付けて硬化を行うかまたはメッキを行い、第２の原盤を剥離した第３の原盤に主成分がＮｉであるメッキを行い、金属の型をとった後剥離することで作成してなるＮｉもしくはＮｉ合金による金属盤で構成し、該型をとった金属盤の凹凸パターンの上に軟磁性層を設け、さらに、該軟磁性層と前記金属盤の凹凸パターンとの間に非磁性層を設けたことを特徴とする磁気転写用マスター担体。 - 前記凹凸の深さが８０ｎｍ〜８００ｎｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の磁気転写用マスター担体。
- 前記軟磁性層の厚みが５０ｎｍ〜５００ｎｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の磁気転写用マスター担体。
- 最上層にダイヤモンドライクカーボン保護膜を設けたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の磁気転写用マスター担体。
- 前記凹凸パターンが半径方向に長いことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の磁気転写用マスター担体。
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