JP4044065B2 - 磁気転写用マスター担体、磁気転写方法 - Google Patents

Description

本発明は、転写パターンを有する磁気転写用マスター担体に関し、また、該磁気転写用マスター担体を用い、被転写媒体に対して転写パターンに応じた磁化パターンを磁気的に転写する磁気転写方法、および磁気転写により磁化パターンが記録されてなる磁気記録媒体に関するものである。

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いる。それらの一例としてハードディスク装置やフレキシブルディスク装置に用いられる磁気ディスク媒体などの高密度磁気記録媒体が知られ、その大容量化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。このトラッキングサーボを行うために、ディスク中に、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。

この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、上記のようなサーボ信号等の情報を転写パターンとして有するマスター担体を準備し、このマスター担体の転写パターンを磁気記録媒体へ磁気的に転写する磁気転写方法が特許文献１および２等に開示されている。

より詳細には、磁気ディスク媒体等の被転写媒体（スレーブ媒体）に転写すべき情報に対応して形成された凹凸パターンを表面に有するマスター担体の該表面とスレーブ媒体の磁気記録面とが接触するように密着させた重畳体に転写磁界を印加することにより、マスター担体が担持する情報（例えばサーボ信号）をスレーブ媒体に磁化パターンとして転写するもので、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。

ところで、上記のような磁気転写において、通常、１枚のマスター担体によって複数のスレーブ媒体に対して順次磁気転写を行うもので、磁気転写装置に予めマスター担体をセットし、このマスター担体との密着位置にスレーブ媒体を搬送して両者を密着させた後に転写用磁界を印加するものであるが、転写後のスレーブ媒体をマスター担体から剥離し搬出することが傷付き防止などの点で注意を要する作業となる。

特に、磁気転写時には、スレーブ媒体とマスター担体との密着面の空気が抜け、両者が高い平面性により密着しているため、転写終了後のスレーブ媒体がマスター担体に吸着することがある。この吸着力は大きいために、マスター担体からのスレーブ媒体の引き剥がしが困難で、このときにスレーブ媒体およびマスター担体に傷付きの恐れがあると共に時間を要し、生産効率の向上を図る際の障害となる。

この引き剥がし力を低減するために、マスター担体の基板に孔や溝を形成して圧空を挿入するなどの方法が提案されている（特許文献３参照）。
特開平１０−４０５４４号公報 特開平１０−２６９５６６号公報 特開２００３−１７３５２３号公報

しかしながら、マスター担体の基板に孔や溝を設ける場合、マスター担体作製工程が複雑化し、コストアップに繋がっていた。また、孔や溝を設ける工程中にマスター担体にひずみが発生する虞があり、ひずみのためにスレーブ媒体との十分な密着が図れなくなる虞があった。

本発明はこのような問題に鑑みなされたもので、マスター担体とスレーブ媒体とを密着させて磁気転写を行った後に、スレーブ媒体の剥離を安全にかつ効率よく行うことができる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ものである。

また、本発明は、磁気転写用マスター担体から良好な転写パターンが磁気転写された磁気記録媒体を提供することを目的とする。

本発明の磁気転写用マスター担体は、表面に所望の転写パターンに応じた凹凸パターンを有する基板と、該基板上に配された強磁性層とを備えたディスク状の磁気転写用マスター担体であって、
前記強磁性層の層厚が、ディスク内周部から外周部にかけて薄くなるものであることを特徴とするものである。

すなわち、本発明の磁気転写用マスター担体は、強磁性層の層厚がディスク内周部から外周部にかけて薄くなっていることにより、マスター担体全体の厚みがディスク内周部から外周部にかけて薄くなっているものであり、被転写媒体と押圧密着させて磁気転写を行った後、押圧を解除すると外周部において被転写媒体との間に隙間が生じるものであることを特徴とするものである。一般に、凹凸パターンを有する基板の厚さは略均一とするが、強磁性層の層厚の増減に沿ってマスター担体全体の増減が変化する範囲で基板の厚さがそのディスク内周部側で厚く外周部側で薄く、あるいは、内周部側で薄く外周部側で厚くなっていても差し支えない。

強磁性層の層厚はディスク内周部から外周部にかけて全体的に薄くなるものであればよく、必ずしも外周側に向けて連続的に薄くなっているものに限らず、内周部の一部、外周部の一部などに厚みの増減があるものであってもよい。

但し、特に、強磁性層が、ディスク最内周で最大層厚を有し、ディスク最外周で最小層厚を有するものであることが望ましい。この場合、強磁性層の前記ディスク最外周における層厚ｄ_outと、前記ディスク最内周における層厚ｄ_inが、前記ディスク最外周の半径ｒ_outと前記ディスク最内周の半径ｒ_inの差ｒ=ｒ_out−ｒ_in[cm]としたとき、
ｄ_out＝ｄ_in（１−Ａ・ｒ²）、0.0043≦Ａ≦0.012
で表される関係にあることがさらに望ましい。なお、この場合、ディスク最内周での層厚ｄ_inが50〜175ｎｍであることが望ましい。

本発明の磁気転写用マスター担体においては、強磁性層上に炭素を主成分とする保護層を備えていることが望ましい。

また、強磁性層の飽和磁束密度が2.0Ｔ以上であることが望ましい。

前記転写パターンとしては、例えば、サーボ信号を担持するものとすることができる。

本発明の磁気転写方法は、本発明の磁気転写用マスター担体の表面と、被転写媒体の磁気記録面とを押圧手段により押圧して密着させた状態で、該被転写媒体および前記マスター担体に磁界を印加した後、前記押圧手段による押圧を解除し、その後前記被転写媒体と前記マスター担体の密着面間に、該マスター担体のディスク外周側から不活性ガスをブローさせることにより前記スレーブ媒体と前記マスター担体を剥離させることを特徴とする。押圧方法としては、荷重押圧の他、マスター担体と被転写媒体を保持するホルダー内を真空吸引させること、真空吸引と荷重押圧の組み合わせなどが挙げられる。

本発明の磁気記録媒体は、本発明の磁気転写用マスター担体を用いて磁気転写により前記転写パターンに基づく磁化パターンが記録されたことを特徴とするものである。

本発明の磁気転写用マスター担体は、基板上に形成する強磁性層厚を内周部から外周部にかけて薄くしているため、マスター担体の厚さを内周部から外周部にかけ薄く構成することができ、マスター担体の作製工程を複雑化させることなく、マスター担体とスレーブ媒体との剥離を容易にすることができる。すなわち、ディスク内周部から外周部にかけての半径方向において強磁性層の厚さに差をつけることにより、両者間に荷重押圧がかかっていない状態におけるマスター担体とスレーブ媒体との密着面同士の平行度を積極的に乱すことで、荷重除去時に自動的にマスター担体とスレーブ媒体間にディスク外周部側からエアが挿入されるために、剥離を容易にすることができる。また、より容易に剥離させるために積極的にエアを挿入する際にも、エア挿入を効率的に行うことができる。

特に、最内周で最大層厚、最外周で最小層厚とすれば、より効果的にマスター担体とスレーブ媒体との間にエアが挿入され、剥離が容易になる。なお、外周部の強磁性層の層厚を内周部側の層厚より薄くすると、外周部での磁気転写特性が内周部に比較して低下する虞があるが、強磁性層のディスク最外周における層厚ｄ_outと、ディスク最内周における層厚ｄ_inが、ディスク最外周の半径ｒ_outとディスク最内周の半径ｒ_inの差ｒ=ｒ_out−ｒ_in[cm]としたとき、ｄ_out＝ｄ_in（１−Ａ・ｒ²）、0.0043≦Ａ≦0.012で表される関係にあるようにすることにより、ディスク外周部の磁気転写特性が内周部と比較して低下してしまうのを抑制することができる。この場合特に、ディスク最内周での層厚ｄ_inを50〜175ｎｍとすれば、全面に亘って良好な磁気転写特性を得ることができる。

また、マスター担体上に形成する強磁性層の飽和磁束密度が2.0Ｔ以上であると転写特性を向上させるのにより効果的である。

なお、強磁性層表面に炭素を主成分とする保護層を形成すると強磁性層の剥離を防止するためにより効果的である。

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。

図１は、本実施形態の磁気転写用マスター担体の平面図、図２は、図１のマスター担体のII−II断面図を示すものである。

本実施形態のマスター担体３は、図１に示すように円盤状に形成されており、その中心に中心孔３ａを備え、表面に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てトラック方向に配列形成された凹凸からなる転写パターンを有するものである。本実施形態においては図１中Ｐで示す領域にサーボ信号を担持する凹凸パターンが形成されている。ただし、転写すべき情報としては、サーボ信号のみならず、その他種々のデータを含むものであってもよい。

マスター担体３は、凹凸パターンを表面に有する基板31と該基板31上に内周部から外周部にかけて薄くなるように形成された強磁性層33とを備えている。

図２に示すように、強磁性層33の層厚は、内周部が厚く外周部が薄くなるように形成されている。特に、本実施形態においては最内周半径ｒ_in位置の厚さｄ_inが最大層厚となり、最外周半径ｒ_out位置の厚さｄ_outが最小層厚となるように形成されている。

また、図３に最内周半径ｒ_in位置から最外周半径ｒ_out位置までの強磁性層33の厚みの変化を示すグラフである。横軸が半径位置、縦軸が強磁性層厚さを示す。図３グラフ中実線で示すように、本実施形態において強磁性層33は、層厚が最内周位置から最外周位置に向けて徐々に薄くなるように形成されている。しかしながら、本発明は本実施形態に限るものではなく、グラフ中点線もしくは一点鎖線で示すように、内周部から外周部にかけて全体的に薄くなっていれば、その途中で多少でこぼこがあってもよい。また、必ずしも最内周位置、最外周位置でそれぞれ最大層厚、最小層厚を取るものでなくてもよい。

本実施形態においては、強磁性層33の最外周における層厚ｄ_outと、最内周における層厚ｄ_inが、ディスク最外周の半径ｒ_outとディスク最内周の半径ｒ_inの差ｒ=ｒ_out−ｒ_in[cm]としたとき、ｄ_out＝ｄ_in（１−Ａ・ｒ²）、0.0043≦Ａ≦0.012を満たすように形成されている。また、強磁性層33のディスク最内周での層厚ｄ_inは、50〜175ｎｍである。

基板31は非磁性でもよいが、強磁性を有するものが好ましく、中でもＮｉ、もしくはＮｉを主成分とする合金からなるものが特に好ましい。表面に凹凸パターンを有する基板31の作製は、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。基板の凸部高さ（凹凸パターンの深さ）は、例えば20〜800ｎｍであり、凹凸パターンの凸部の半径方向の長さは50ｎｍ〜５μｍ、円周方向の長さは50ｎｍ〜5μｍである。

強磁性層33の磁性材料としては、飽和磁化（Ｍｓ）の高いものが好ましく、飽和磁束密度が2.0Ｔ以上であることが好ましい。具体的には、Ｃｏ、Ｃｏ合金（ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＺｒ、ＣｏＮｂＴａＺｒ等）、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌ、ＦｅＴａＮ）、Ｎｉ、Ｎｉ合金（ＮｉＦｅ）が挙げられる。特に好ましいのはＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉである。強磁性層33としては、主として軟磁性もしくは半硬質磁性等の保磁力の小さい磁性層が用いられている。

なお、強磁性層33上には、炭素を主成分とする硬質保護層が備えられていることが望ましい。硬質保護層は、具体的には、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）やスパッタにより形成された炭素などにより構成される。この保護層の厚みは３〜20ｎｍの範囲であることが望ましい。

基板31上への強磁性層33の形成は、スパッタリング法の他、磁性材料を真空蒸着法、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ことができる。ディスク内周部から外周部へ厚さが薄くなるように磁性層を形成するため、具体的には図４（ａ）に示すような成膜装置内にて成膜が施される。なお、図４（ａ）は一部断面で示されている。

図４（ａ）に示す成膜装置41は、不図示の真空ポンプにより減圧される真空チャンバー44と、パターンが形成された基板31を真空チャンバー44内に保持する基板ホルダ45と、この基板ホルダ45に保持された基板31と対向する位置に設置された強磁性材料の蒸発源46と、基板31と蒸発源46との間に設置されたコリメーター47とを備えている。この成膜装置41の基本構造は、従来公知の真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の成膜装置のものが使用される。

図４（ａ）において断面が示されている前記コリメーター47の平面図を同図（ｂ）に示す。コリメーター47は、基板31の表面と垂直方向に延びる孔47ａを有するものであり、スパッタ時にはこのコリメーター47の孔47ａを通して基板31上に強磁性層33を成膜する。このコリメーター47の孔47ａの径は、基板31の内径部に対応する位置で大きく、外径部にいくほど小さいものとなっている。

成膜装置41を用いて、所定の成膜条件で、軟磁性材料の蒸発源46から蒸気流を発生させ、基板31の表面と垂直方向に延びる孔47ａを有するコリメーター47を通して、斜め成分が除去され直進成分による蒸気流で、基板ホルダ45に保持した基板31のパターン上に、強磁性層33を成膜してマスター担体３を作成する。

本実施形態によれば、コリメーター部材47の異なる径の孔47ａを通過した強磁性材料により強磁性層が成膜されるため、基板31上において孔47ａの大きい径に対応する箇所は厚く、小さい径に対応する箇所は薄い磁性層が形成される。したがって、内径部で厚く、外径部で薄い厚さを有する強磁性層を形成することができる。

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。

図５は、スレーブ媒体２とマスター担体３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21の片面に面内磁気記録層22を備えた（図７参照）記録面２ｂが形成されたものを示している。

図５では、磁気記録媒体２とマスター担体３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の記録面２ｂとマスター担体３の転写パターン面とを密着させた状態で行う。

図６は、本発明の磁気転写用マスター担体を用いて磁気転写を行うための磁気転写装置１の概略構成を示す斜視図である。図７は、図６に示した磁気転写装置１の固定台座11上のマスター担体とスレーブ媒体の剥離手段を示す概略正面図である。

磁気転写装置１は、マスター担体３とスレーブ媒体２とを保持する転写ホルダー10、転写ホルダー10の両面から荷重をかけて押圧しマスター担体３とスレーブ媒体２とを密着させる不図示の押圧手段、転写ホルダー10を回転させつつ転写用磁界を印加する磁界印加手段55、転写用磁界印加後、マスター担体３とスレーブ媒体２を剥離するために両者の間に不活性ガスをブローする剥離手段60とを備えている。

磁界印加手段55は、転写ホルダー10の両側に配設された電磁石装置50，50を備えてなり、この電磁石装置50の転写ホルダー10の半径方向に延びるギャップ51を有するコア52にコイル53が巻き付けられてなる。両電磁石装置50，50はトラック方向と平行な同一の向きの磁界を発生させるものである。また、磁界印加手段55としては、電磁石装置に代えて永久磁石装置で構成してもよい。垂直記録の場合の磁界印加手段は、転写ホルダー10の両側に配設された、極性の異なる電磁石または永久磁石から構成することができる。すなわち、垂直記録の場合は、トラック面に垂直な方向に転写用磁界を発生させるものである。

また、磁界印加手段55は、転写ホルダー10の開閉動作を許容するように、両側の電磁石装置50，50が接離移動するか、電磁石装置50，50間に転写ホルダー10が挿入されるように電磁石装置50，50またはホルダー10が移動するようになっている。

転写ホルダー10は、相対的に接離移動可能な片側ホルダー11と他側ホルダー12とを備え、その内部に形成される内部空間に、スレーブ媒体２とマスター担体３とを中心位置を合わせた状態で重ね合わせて保持するものである。片側ホルダー11および他側ホルダー12の背面の中心位置には、それぞれ支持軸が突設され、装置本体に支持され、回転機構に連係されて磁気転写時に回転駆動される。

マスター担体３は転写パターン面と反対側の裏面が片側ホルダー11に保持され、スレーブ媒体２は片側ホルダー11にマスター担体の転写パターン面と磁気記録面が対峙するように搬入される。その後、他側ホルダー12が片側ホルダー11側に近接移動されて両ホルダー11、12間にマスター担体３とスレーブ媒体２を挟むように保持する。両ホルダー11、12は不図示の押圧手段により背面から押圧されてマスター担体３とスレーブ媒体を密着保持する。

本実施形態の剥離手段60は、不活性ガスを噴出する１個以上の噴出ノズル62（１個のみ示す）を有する。この噴出ノズル62の先端部62ａは、マスター担体３とスレーブ媒体２とに印加されていた押圧を解除した際に、マスター担体３とスレーブ媒体２の外周側に生じる隙間に向けて移動可能とされている。

次に、上記磁気転写装置１による磁気転写方法について説明する。上記磁気転写装置の転写ホルダー10は、一組のマスター担体３により複数のスレーブ媒体２に対する磁気転写を行うものであり、まず片側ホルダー11にマスター担体３を位置を合わせて保持させておく。そして、片側ホルダー11と他側ホルダー12とを離間した開状態で、予め面内方向または垂直方向の一方に初期磁化したスレーブ媒体２を中心位置を合わせてセットした後、他側ホルダー12を片側ホルダー11に接近移動させる。スレーブ媒体２およびマスター担体３，４を挟むように保持収容した転写ホルダー10の両ホルダー11、12の背面から押圧手段により荷重押圧し、スレーブ媒体２とマスター担体３とに均一に密着力を加え密着させる。

その後、転写ホルダー10の両側に電磁石装置50を接近させ、転写ホルダー10を回転させつつ電磁石装置50によって初期磁化とほぼ反対方向に転写用磁界を印加し、マスター担体３の転写パターンに応じた磁化パターンをスレーブ媒体２の磁気記録層に転写記録する。

転写用磁界印加終了後、押圧手段により印加されていた荷重押圧を解除し、片側ホルダー11と他側ホルダー12を離間させる。マスター担体３とスレーブ媒体２は片側ホルダー11側に保持されており、該荷重押圧の解除により、マスター担体３とスレーブ媒体２の外周側には隙間が生じている。剥離手段60の噴出ノズル62から不活性ガスからなる圧縮気体を噴出させ、前記隙間からマスター担体３とスレーブ媒体２との密着面間に気体を吹き込んでスレーブ媒体２を浮き上がらせてマスター担体３から剥離する。

マスター担体３の強磁性層の厚みが内周側から外周側にかけて薄くなり、マスター担体３全体の厚みが内周側から外周側にかけて薄くなっているため、マスター担体３とスレーブ媒体２に印加されていた荷重押圧が解除されると両者間に前述の隙間が生じ、また、そこから吹き込まれた気体がマスター担体３とスレーブ媒体２間に効率的に侵入することができ、スレーブ媒体２をマスター担体３から容易に確実にかつ傷を付けることなく剥離することができ、作業効率が高く生産性が向上する。

図８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８（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。

図８（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22の磁化を初期直流磁化させておく。その後、図８（ｂ）に示すように、このスレーブ媒体２の記録面２ｂとマスター担体３の転写パターン面とを密着させ、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を印加する。スレーブ媒体２とマスター担体３の転写パターンの密着した箇所において、転写用磁界Ｈduは、マスター担体３の凸部に吸い込まれ、この部分に対応するスレーブ媒体２の磁化は反転せずその他の部分の初期磁化が反転する。その結果、図８（ｃ）に示すように、スレーブ媒体２の下側記録面２ｂの磁気記録層22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。

本実施形態においては、スレーブ媒体２が片面にのみ磁気記録面を有するものとしたが、スレーブ媒体としては両面に磁気記録面を有するものを用いてもよく、この場合には、磁気記録媒体２の両記録面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。

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。

図８に示して説明した磁気転写の基本工程は、スレーブ媒体が面内記録媒体である場合のものであるが、スレーブ媒体が垂直記録媒体である場合には、初期磁化方向および転写磁界の印加方向を面に垂直な方向とすればよい。なお、垂直記録の場合は、マスター担体の凸部と密着した部分の初期磁化が反転し、その他の部分の初期磁化は反転しない結果として凹凸パターンに応じた磁化パターンが転写される。

スレーブ媒体２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、塗布型磁気記録層あるいは金属薄膜型磁気記録層を備えた円盤状磁気記録媒体を使用することができる。

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10〜500ｎｍであり、さらに好ましくは20〜200ｎｍである。

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、10〜150ｎｍであり、さらに好ましくは20〜80ｎｍである。

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、50〜2000ｎｍであり、さらに好ましくは60〜400ｎｍである。

次に、本発明の実施例および比較例の磁気転写用マスター担体について評価を行った結果を説明する。

まず、実施例および比較例のマスター担体およびスレーブ媒体たる磁気記録媒体について説明する。

マスター担体は、基板としてスタンパー作製法を用いて作製した円盤状のＮｉ基板を備えてなるものとした。

８インチＳｉウエハー上に化学増感型レジストを100ｎｍ塗布し、電子線により回転中心から半径方向10ｍｍ〜40ｍｍの位置までの半径領域に最内周ビット長0.15μｍ、トラック幅1.0μｍ、トラックピッチ1.1μｍ、溝深さ0.1μｍである放射状ラインを描画し、現像することによりレジストパターンを形成する。このレジストパターン上にＮｉ電導層を10ｎｍ、基板温度40℃でスパッタにより形成した。この際のスパッタ条件は、Ａｒスパッタ圧0.15Pa（1.07mTorr）、投入電気力2.80Ｗ／cm²とした。Ｎｉ電導層を形成後にＮｉ電鋳を行う。電鋳は厚みが0.3mmになるまで行った。電鋳後、レジストからＮｉ基板を剥離し、Ｎｉ基板表面に対してクリーニングを行った。

Ｎｉ基板は、内径12.5ｍｍφ、外径83ｍｍφであり、円盤中心から半径方向10〜40ｍｍ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10ｍｍ位置でビット長が0.15μｍ、凸部高さ（凹部溝深さ）0.1μｍである凹凸パターン信号を有するものである。

その後、Ｎｉ基板上に、該基板の半径10ｍｍ内の範囲に対応する位置に20ｍｍφ、半径10-20ｍｍに対応する位置に10ｍｍφ、半径20-40ｍｍに対応する位置に5ｍｍφの径の孔を有する厚み５ｍｍのコリメーターを使用し、強磁性層（FeCo25at%)をスパッタ法により形成した。なお、スパッタは、初期真空度は1.33×10^-5Pa（1.0×10^-7Torr）、基板温度は25℃、Arスパッタ圧は1.5Ｐａ（10.8mTorr）とし、投入電力は3.20Ｗ／cm²の条件で行った。

スレーブ媒体としては、真空蒸着装置（芝浦メトロニクス:S-50Sスパッタ装置）において、室温にて1.33×10^-5Pa（1.0×10^-7Torr）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：30ｎｍ、CoCrPt：30ｎｍ、飽和磁化Ｍｓ：2.8Ｔ（2250Gauss)、保磁力Ｈｃ：318ｋＡ／ｍ（4000Oe）の磁性層を備えた3.5インチ型の円盤状面内磁気記録媒体を用いた。

実施例１：上述の条件にて作製したマスター担体であり、最内周における強磁性層の層厚は100ｎｍである。なお、強磁性層のディスク最外周における層厚ｄ_out、ディスク最内周における層厚ｄ_in、ディスク最外周の半径ｒ_outとディスク最内周の半径ｒ_inの差ｒ=ｒ_out−ｒ_in[cm]としたときｄ_out＝ｄ_in（１−Ａ・ｒ²）を満たすように強磁性層が形成されており、本実施例においてはＡが0.0045である。

以下、実施例２〜７および比較例１、２については、上記実施例１のマスター担体と異なる点および異なる作製条件のみを述べる。各マスター担体の最内周磁性層厚、最外周磁性層厚、Ａ、は表１に示すとおりである。

実施例２：強磁性層スパッタ時に用いるコリメーターを、該基板の半径10ｍｍ内の範囲に対応する位置に15ｍｍφ、半径10-20ｍｍに対応する位置に７ｍｍφ、半径20-40ｍｍに対応する位置に３ｍｍφの径の孔を有する厚み５ｍｍのコリメーターとしたことにより、上記式におけるＡが0.0049のマスター担体。

実施例３：強磁性層スパッタ時に用いるコリメーターを、該基板の半径10ｍｍ内の範囲に対応する位置に７ｍｍφ、半径10-20ｍｍに対応する位置に６ｍｍφ、半径20-40ｍｍに対応する位置に５ｍｍφの径の孔を有する厚み７ｍｍのコリメーターとしたことにより、上記式におけるＡが0.0042のマスター担体。

実施例４：強磁性層スパッタ時に用いるコリメーターを、該基板の半径10ｍｍ内の範囲に対応する位置に15ｍｍφ、半径10-20ｍｍに対応する位置に14ｍｍφ、半径20-40ｍｍに対応する位置に12ｍｍφの径の孔を有する厚み15ｍｍのコリメーターとしたことにより、上記式におけるＡが0.013のマスター担体。

実施例５：ディスク最内周における強磁性層の層厚を30ｎｍとした点を除き実施例１と同様のマスター担体。

実施例６：ディスク最内周における強磁性層の層厚を180ｎｍとした点を除き実施例１と同様のマスター担体。

比較例１：強磁性層スパッタ時に用いるコリメーターを、該基板の半径10ｍｍ内の範囲に対応する位置に４ｍｍφ、半径10-20ｍｍに対応する位置に６ｍｍφ、半径20-40ｍｍに対応する位置に10ｍｍφの径の孔を有する厚み６ｍｍのコリメーターとし、最内周と最外周の磁性層厚が等しいマスター担体。

比較例２：強磁性層スパッタ時に用いるコリメーターを、該基板の半径10ｍｍ内の範囲に対応する位置に２ｍｍφ、半径10-20ｍｍに対応する位置に４ｍｍφ、半径20-40ｍｍに対応する位置に７ｍｍφの径の孔を有する厚み４ｍｍのコリメーターとし、最内周の層厚が最外周の層厚よりも20ｎｍ厚いマスター担体。

マスター担体とスレーブ媒体との耐久性評価は以下の（ａ）、（ｂ）の方法により行った。

（ａ）マスター担体・スレーブ媒体密着力（剥離力）評価方法
１つのマスター担体につき、スレーブ媒体との密着圧力を7.4×10^-3Ｐａ（7.5kgf／cm²）とし、10000回接触、剥離を繰り返した後、10001枚目のスレーブ媒体との密着状態でのマスター担体とスレーブ媒体の密着力を評価する。数値の評価にはロードセル（引張りあるいは圧縮の荷重を測定するための荷重センサー）を使用した。剥離力が0.01kgf/cm²未満であれば良好（○）、0.01kgf/cm²以上、0.02kgf/cm²未満であれば可（△）、0.02kgf/cm²以上であれば不良（×）と評価した。

（ｂ）スレーブ記録信号評価方法
上記10001枚目のスレーブ媒体を電磁変換特性測定装置（協同電子製SS-60）に設置し、ヘッド（再生ヘッドギャップ0.105μｍ、再生トラック幅0.35μｍ、記録ヘッドギャップ0.15μｍ、記録トラック幅0.51μｍであるＧＭＲヘッド）で、半径40ｍｍ位置での線速度が10ｍ／secとなるように設定する。

その後、20〜40ｍｍ半径位置、５ｍｍステップで１周平均出力（TAA）を測定する。最内周のTAA値（TAAin）と最外周のTAA値（TAAout）の比、TAAin/TAAoutが1.1未満であれば良好（○）、1.1以上1.6未満であれば可（△）、1.6以上であれば不良（×）と評価した。

観測結果および評価結果を表１に示す。

表１に示すとおり、本発明の実施例１〜６はいずれの評価においても可以上であり、比較例１、２は密着力評価で不良との結果であった。

実施例３および４は、Ａの値が好ましい範囲外のものであり、実施例３は、内周部と外周部との磁性層厚が小さいため、剥離の評価が他の実施例よりも低くなったと考えられ、一方、実施例４は、内周部と外周部との磁性層厚が大きく、外周部磁性層厚が薄いために信号品位の評価が実施例１〜３と比較して低くなったと考えられる。

実施例５は、ディスク最内周の強磁性層の厚さが30ｎｍであり、実施例６は、ディスク最内周の強磁性層の厚さが150ｎｍである。実施例５および６は、いずれも信号品位評価において可であり使用には耐えうるものであるが、実施例１〜３と比較して低い評価となった。ディスク最内周の磁性層厚が30ｎｍ未満では外周部における磁気転写能力が低下し、磁気転写後のスレーブ媒体からの再生信号において良好なＳ／Ｎが確保できなかったと考えられる。また、ディスク最内周の磁性層厚が厚すぎると、強磁性層により微細パターンが埋まってしまうために、磁気転写後のスレーブ媒体からの再生信号において良好なＳ／Ｎが確保できなかったと考えられる。

本発明の磁気転写用マスター担体を示す平面図 図１の磁気転写用マスター担体の一部の断面図 マスター担体のディスク径方向における強磁性層の厚さの変化を示す図 （ａ）マスター担体の強磁性層成膜装置の概略構成を示す図および（ｂ）コリメーターの平面図 マスター担体およびスレーブ媒体を示す斜視図 磁気転写装置の概略構成を示す斜視図 磁気転写装置におけるマスター担体とスレーブ媒体とを剥離する剥離手段を示す概略正面図 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

符号の説明

１ 磁気転写装置
２ スレーブ媒体
３ マスター担体
10 転写ホルダー
31 基板
33 強磁性層
41 成膜装置
47 コリメーター
50 電磁石装置
55 磁界印加手段
60 剥離手段

Claims (8)

1. 表面に所望の転写パターンに応じた凹凸パターンを有する基板と、該基板上に配された強磁性層とを備えたディスク状の磁気転写用マスター担体であって、
   前記基板の厚みが均一であり、
   前記強磁性層の層厚が、ディスク内周部から外周部にかけて薄くなるものであることを特徴とする磁気転写用マスター担体。
2. 前記強磁性層が、ディスク最内周で最大層厚を有し、ディスク最外周で最小層厚を有するものであることを特徴とする請求項１記載の磁気転写用マスター担体。
3. 前記強磁性層の前記ディスク最外周における層厚ｄ_out [nm]と、前記ディスク最内周における層厚ｄ_in [nm]が、前記ディスク最外周の半径ｒ_outと前記ディスク最内周の半径ｒ_inの差ｒ=ｒ_out−ｒ_in[cm]としたとき、
   ｄ_out＝ｄ_in（１−Ａ・ｒ²）、0.0043≦Ａ≦0.012
   で表される関係にあることを特徴とする請求項２記載の磁気転写用マスター担体。
4. 前記ディスク最内周での層厚ｄ_inが50〜175ｎｍであることを特徴とする請求項３記載の磁気転写用マスター担体。
5. 前記強磁性層上に炭素を主成分とする保護層を備えていることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の磁気転写用マスター担体。
6. 前記強磁性層の飽和磁束密度が2.0Ｔ以上であることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の磁気転写用マスター担体。
7. 前記転写パターンがサーボ信号を担持するものであることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の磁気転写用マスター担体。
8. 請求項１から７いずれか１項記載の磁気転写用マスター担体の表面と、被転写媒体の磁気記録面とを押圧手段により押圧して密着させた状態で、該被転写媒体および前記マスター担体に磁界を印加した後、前記押圧手段による押圧を解除し、その後前記被転写媒体と前記マスター担体の密着面間に、該マスター担体のディスク外周側から不活性ガスをブローさせることにより前記スレーブ媒体と前記マスター担体を剥離させることを特徴とする磁気転写方法。

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