JP4077262B2 - Mask for defining magnetization pattern shape of magnetic recording medium - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録装置に用いられる磁気ディスクなどの磁気記録媒体の磁化パターン形状規定用マスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置（ハードディスクドライブ）に代表される磁気記録装置は、コンピュータなどの情報処理装置の外部記憶装置として広く用いられ、近年では動画像の録画装置やセットトップボックスのための記録装置としても使用されつつある。
【０００３】
磁気ディスク装置は、通常、磁気ディスクを１枚或いは複数枚を串刺し状に固定するシャフトと、該シャフトにベアリングを介して接合された磁気ディスクを回転させるモータと、記録及び／又は再生に用いる磁気ヘッドと、該ヘッドが取り付けられたアームと、ヘッドアームを介してヘッドを磁気記録媒体上の任意の位置に移動させることのできるアクチュエータとからなる。
【０００４】
記録再生用ヘッドは、通常は浮上型ヘッドで、磁気記録媒体上を一定の浮上量で移動している。また、浮上型ヘッドの他にも、媒体との距離をより縮めるために、コンタクトヘッド（接触型ヘッド）の使用も提案されている。
【０００５】
磁気ディスク装置に搭載される磁気記録媒体は、一般にアルミニウム合金などからなる基板の表面にＮｉＰ層を形成し、所要の平滑化処理、テキスチャリング処理などを施した後、その上に、金属下地層、磁性層（情報記録層）、保護層、潤滑層などを順次形成して作製されている。あるいは、ガラスなどからなる基板の表面に金属下地層、磁性層（情報記録層）、保護層、潤滑層などを順次形成して作製されている。磁気記録媒体には面内磁気記録媒体と垂直磁気記録媒体とがある。面内磁気記録媒体は、通常、長手記録が行われる。
【０００６】
磁気記録媒体の高密度化は年々その速度を増しており、これを実現する技術には様々なものがある。例えば磁気ヘッドの浮上量をより小さくしたり磁気ヘッドとしてＧＭＲヘッドを採用したり、また磁気ディスクの記録層に用いる磁性材料を保磁力の高いものにするなどの改良や、磁気ディスクの情報記録トラックの間隔を狭くするなどが試みられている。例えば１００Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ2を実現するには、トラック密度は１００ｋｔｐｉ以上が必要とされる。
【０００７】
各トラックには、磁気ヘッドを制御するための制御用磁化パターンが形成されている。例えば磁気ヘッドの位置制御に用いる信号や同期制御に用いる信号である。情報記録トラックの間隔を狭めてトラック数を増加させると、データ記録／再生用ヘッドの位置制御に用いる信号（以下、「サーボ信号」と言うことがある。）もそれに合わせてディスクの半径方向に対して密に、すなわちより多く設けて精密な制御を行なえるようにしなければならない。
【０００８】
また、データ記録に用いる以外の領域、即ちサーボ信号に用いる領域（サーボ領域）や該サーボ領域とデータ記録領域の間のギャップ部を小さくしてデータ記録領域を広くし、データ記録容量を上げたいとの要請も大きい。このためにはサーボ信号の出力を上げたり同期信号の精度を上げたりする必要がある。
【０００９】
サーボ信号の形成に従来広く用いられている方法は、ドライブ（磁気記録装置）のヘッドアクチュエータ近傍に穴を開け、その部分にエンコーダ付きのピンを挿入し、該ピンでアクチュエータを係合し、ヘッドを正確な位置に駆動してサーボ信号を記録するものである。しかしながら、位置決め機構とアクチュエータの重心が異なる位置にあるため、高精度のトラック位置制御ができず、サーボ信号を正確に記録するのが困難であった。
【００１０】
一方、レーザビームを磁気ディスクに照射してディスク表面を局所的に変形させ物理的な凹凸を形成することで、凹凸サーボ信号を形成する技術も提案されている。しかし、凹凸により浮上ヘッドが不安定となり記録再生に悪影響を及ぼす、凹凸を形成するために大きなパワーをもつレーザビームを用いる必要がありコストがかかる、凹凸を１ずつ形成するために時間がかかる、といった問題があった。
【００１１】
このため、新しいサーボ信号形成法が提案されている。
その一例は、高保磁力の磁性層を持つマスターディスクにサーボパターンを形成し、マスターディスクを磁気記録媒体に密着させるとともに、外部から補助磁界をかけて磁化パターンを転写する方法である（ＵＳＰ５，９９１，１０４号公報）。
【００１２】
また、他の例は、媒体を予め一方向に磁化しておき、マスターディスクに高透磁率で低保磁力の軟磁性層などをパターニングし、マスターディスクを媒体に密着させるとともに外部磁界をかける方法である。軟磁性層がシールドとして働き、シールドされていない領域に磁化パターンが転写される（特開昭５０−６０２１２号公報（ＵＳＰ３、８６９、７１１号公報）、特開平１０−４０５４４号公報（ＥＰ９１５４５６号公報）、Digest of InterMag 2000、GP-06、参照）。
【００１３】
これらの技術はマスターディスクを用い、強力な磁界によって磁化パターンを媒体に形成している。
一般に磁界の強度は距離に依存するので、磁界によって磁化パターンを記録する際には、漏れ磁界によってパターン境界が不明瞭になりやすい。そこで、漏れ磁界を最小にするためにマスターディスクと媒体を密着させることが不可欠である。そしてパターンが微細になるほど、隙間なく完全に密着させる必要があり、通常、両者は真空吸着などにより圧着される。
【００１４】
また、媒体の保磁力が高くなるほど転写に用いる磁界も大きくなり、漏れ磁界も大きくなるため、更に完全に密着させる必要がある。
従って、上記の各技術は、保磁力の低い磁気ディスクや圧着しやすい可撓性のフロッピー（登録商標）ディスクには適用しやすいが、硬質基板を用いた、高密度記録用の保磁力が３０００Ｏｅ以上もあるような磁気ディスクへの適用が非常に難しい。
【００１５】
即ち、硬質基板の磁気ディスクは、密着の際に微小なゴミ等を挟み込み媒体に欠陥が生じたり、或いは高価なマスターディスクを痛めたりしてしまう恐れがあった。特にガラス基板の場合、ゴミの挟み込みで密着が不十分になり磁気転写できなかったり、磁気記録媒体にクラックが発生したりするという問題があった。
【００１６】
また、上述の特開昭５０−６０２１２号公報（ＵＳＰ３、８６９、７１１号公報）に記載された様な技術では、ディスクのトラック方向に対して斜めの角度を有したパターンを形成する場合、記録は可能であるが信号強度の弱いパターンしか作れないという問題があった。保磁力が２０００〜２５００Ｏｅ以上の高保磁力の磁気記録媒体に対しては、転写の磁界強度を確保するために、マスターディスクのパターン用強磁性体（シールド材）は、パーマロイあるいはセンダスト等の飽和磁束密度の大きい軟磁性体を使わざるを得ない。
【００１７】
しかし、斜めのパターンでは、磁化反転の磁界はマスターディスクの強磁性層が作るギャップに垂直方向となってしまい所望の方向に磁化を傾けることができない。その結果、磁界の一部が強磁性層に逃げてしまい磁気転写の際に所望の部位に十分な磁界がかかりにくく、十分な磁化反転パターンを形成できず高い信号強度が得にくくなってしまう。こうした斜めの磁化パターンは、再生出力が、トラックに垂直のパターンに対してアジマスロス以上に大きく減ってしまう。
【００１８】
これに対して、特願２０００−１３４６０８号及び特願２０００−１３４６１１号の各明細書に記載された技術は、局所加熱と外部磁界印加を組み合わせて磁気記録媒体に磁化パターンを形成する。例えば、媒体を予め一方向に磁化しておき、パターニングされたマスクを介してエネルギー線等を照射し局所的に加熱し、該加熱領域の保磁力を下げつつ外部磁界を印加し、加熱領域に外部磁界による記録を行ない、磁化パターンを形成する。
【００１９】
本技術によれば、加熱により保磁力を下げて外部磁界を印加するので、外部磁界が媒体の保磁力より高い必要はなく、弱い磁界で記録できる。そして、記録される領域が加熱領域に限定され、加熱領域以外には磁界が印加されても記録されないので、媒体にマスク等を密着させなくても明瞭な磁化パターンが記録できる。このため圧着によって媒体やマスクを傷つけることなく、媒体の欠陥を増加させることもない。
【００２０】
また、本技術によれば、斜めの磁化パターンも良好に形成できる。従来のようにマスターディスクの軟磁性体によって外部磁界をシールドする必要がないためである。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
このように、特願２０００−１３４６１１号の明細書に記載された磁化パターン形成技術は、各種の微細な磁化パターンを効率よく且つ精度よく形成でき、しかも媒体やマスクを傷つけることなく媒体の欠陥を増加させることもない優れた技術である。
【００２２】
しかしながら、本技術において使用されるマスクは、その表裏，円周上の位置，面内におけるマスクパターンの形成方向，種類等といった各種の情報を、マスク単体では必ずしも適切に特定できないという課題があった。
【００２３】
具体的に説明すると、本技術において使用されるマスクとしては、例えば、厚さ２．３ｍｍの石英ガラス等からなる透明基板の表面に、わずか１００ｎｍのシリコン等の薄膜を設けたものが用いられている。ところが、シリコンは可視光下では半透明であり、また、薄膜の厚さが薄いために、マスクの表裏を判別するのが困難であった。その上、通常の可視光下ではマスクの表裏を判別し得たとしても、実際の製造現場においてはマスクの製造にフォトレジストなどを使用することがあり、その際には黄色光下で作業を行なうために表裏の判別はさらに困難となっていた。
【００２４】
また、図６は、従来の磁化パターン形成方法に用いられるマスクの平面図であるが、図６に示すように、マスク１には、磁化パターン形成方法によって形成する磁化パターンに応じた多数の直線状のマスクパターン２が形成されていて、そのマスクパターン２の集合であるスポーク３が複数、マスク１の放射方向に曲線状に形成されている。特に、これら複数のスポーク３の中には、磁気記録媒体の使用時に信号を読み込む磁気ヘッドのスタート位置（マスク面内の円周方向における位置）を決めるために、一つだけ他のマスクパターン２と異なる形状に形成された検査用のマスクパターン（以下、インデックスパターン、又は、ｉｎｄｅｘパターンと呼ぶ。）からなるスポーク３が存在する。しかし、個々のマスクパターン２の幅は約１μｍ程度と非常に細かいため、インデックスパターンを他のマスクパターン２と目視で区別することはほぼ不可能である。また、マスクパターン２の集積であるスポーク３も、例えば、幅が外周で０．４ｍｍ程度，内周で０．２ｍｍ程度と言った具合に細い上に、同一の形状で等間隔に形成されている場合が多いので、インデックスパターンからなるスポーク３を他のスポーク３から目視で識別し、マスク面内の円周方向における位置を特定するのは困難であった。
【００２５】
また、マスク１を検査する際には、原子間力顕微鏡（ａｔｏｍｉｃ ｆｏｒｃｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：以下、ＡＦＭという）でマスクパターン２を観察し、マスク１の表面形状に問題がないか確認する。ＡＦＭは、カンチレバーと呼ばれる探針を測定物に近接させて、カンチレバーが原子間力によって移動する移動量から表面形状を測定する。このとき、マスク１の表面形状を正確に測定するためには、マスク１の面上において、マスクパターン２の凹凸が延在する角度、即ちＡＦＭのカンチレバーによる走査方向が、マスクパターン２に対して垂直となるように、マスク１の面内における方向を調整する必要がある。ところが、上述のようにマスクパターン２の幅は非常に微小であるため、マスクパターン２が形成されているマスク１面内の方向を目視にて特定することは極めて困難である。よって、マスクパターン２に対して垂直な方向を特定し、マスク１の検査を適切に行なうためには、多くの手間を要するという課題がある。
【００２６】
マスクに関するこれらの情報を特定し易くするために、マスク１に目印を刻んだり、シールやマジックペン等でなんらかの目印を付けたりすることも考えられる。ところが、このような方法で目印を刻んだり付けたりした場合には、その工程において発塵の虞があり、またマスク１表面に大きな凹凸が生じるため、磁化パターン形成時における磁気記録媒体との間の密着性が失われたり、洗浄に問題が生じたりする虞がある。さらに、マジックやシールで目印を付けた場合には、磁化パターン形成時にマスクにエネルギー線を照射することになるため、目印の耐久性にも問題がある。
【００２７】
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、磁気記録媒体の磁性層に磁化パターンを形成する際に前記磁化パターンの形状を規定するマスクであって、磁化パターン形成時における磁気記録媒体との間の密着性を損なうことなく、また、洗浄やエネルギー線の照射による不具合を伴うことなく、該マスクに関する各種の情報をマスク単独で容易に特定できるようにした、磁化パターン形状規定用マスクを提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上述の課題を解決すべく鋭意検討した結果、マスクに関する各種の情報を特定するためのマークを、マスクと一体的に形成することによって、前記目的が効果的に達成されることを見出し、本発明に至った。
【００２９】
本発明の第１番目の磁化パターン形状規定用マスクは、磁気記録媒体の磁性層にエネルギー線を照射して加熱し、外部磁界を印加して前記磁性層に磁化パターンを形成する際に、前記磁化パターンの形状を規定するマスクであって、エネルギー線を透過させる円板状の基板と、前記基板上に設けられ、前記磁化パターンに応じた、エネルギー線を透過しない遮蔽層と、マスクに関する情報を特定するためのマークと、を備えて構成され、前記遮蔽層には、磁化パターンの形状に応じて、スポークが放射方向に複数形成されたマスクパターンを有しており、前記マークは、前記スポークのうち少なくとも一つを、他のスポークよりも該マスクの径方向の内方及び／又は外方に少なくとも０．５ｍｍ以上突出させた部分として形成したことを特徴とする。
【００３０】
本発明の第２番目の磁化パターン形状規定用マスクは、磁気記録媒体の磁性層にエネルギー線を照射して加熱し、外部磁界を印加して前記磁性層に磁化パターンを形成する際に、前記磁化パターンの形状を規定するマスクであって、
エネルギー線を透過させる円板状の基板と、前記基板上に設けられ、前記磁化パターンに応じた、エネルギー線を透過しない遮蔽層と、マスクに関する情報を特定するためのマークと、を備えて構成され、
前記遮蔽層には、磁化パターンの形状に応じて、スポークが放射方向に複数形成されたマスクパターンを有しており、
前記マークは、スポークの内周側端部及び／又は外周側端部に、マスクパターンと平行な切り欠きとして形成されている。
【００３１】
本発明の第３番目の磁化パターン形状規定用マスクは、磁気記録媒体の磁性層にエネルギー線を照射して加熱し、外部磁界を印加して前記磁性層に磁化パターンを形成する際に、前記磁化パターンの形状を規定するマスクであって、エネルギー線を透過させる円板状の基板と、前記基板上に設けられ、前記磁化パターンに応じた、エネルギー線を透過しない遮蔽層と、マスクに関する情報を特定するためのマークと、を備えて構成され、前記マスクに、磁気記録媒体とのスペースを保つ突起を形成し、この突起の位置または形状により、前記マークを形成したことを特徴とする。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明について説明する。なお、各図面において実質同一部分については同一符号を付して説明する。
【００３７】
本発明に係るマスクは、磁気記録媒体の磁性層にエネルギー線を照射して加熱し、外部磁界を印加して磁性層に磁化パターンを形成する際に、磁化パターンの形状を規定するものである。そして、形成する磁化パターンの形状に応じて、磁性層に対するエネルギー線の照射強度に局所的な濃淡を生じさせるマスクパターン領域を有するとともに、マスクに関する情報を特定するためのマークが、該マスクと一体的に形成されていることを、その特徴としている。
【００３８】
マークにより特定される情報は特に制限されず、マスクに関する各種の情報を対象とすることが可能であるが、具体例としては、（１）マスクの表裏，（２）マスクの種類（そのマスクの属性や製造番号等），（３）マスクの円周上における位置（特にインデックスパターンの位置），（４）マスクの面内におけるマスクパターンの形成方向（特にＡＦＭ測定時に必要となる、各スポーク内のマスクパターンの形成方向）などが挙げられる。以下の説明では、これら（１）〜（４）の情報を特定するマークを形成する場合について、それぞれ実施の形態を挙げて説明する。なお、１つのマークにより特定される情報は一種に限定される訳ではなく、１つのマークから複数の情報を特定できるように構成してもよい。以下の実施の形態においてもそれぞれのマークから複数の情報を特定することが可能な場合もある。
【００３９】
また、本発明の適用対象となるマスクは、形成すべき磁化パターンに応じたエネルギー線の濃淡を生じさせるマスクパターンを有するマスクであれば特に制限されず、エネルギー線の透過部と非透過部とからなるマスクパターンを有するマスク、エネルギー線を拡散させるマスクパターンを有するマスク、ホログラムマスクなど、何れの方式のマスクも使用可能である。以下の実施形態では、何れも、エネルギー線の透過部と非透過部とからなるマスクパターンを有するマスクを例として説明する。
【００４０】
（１）第１実施形態
まず、本発明の第１実施形態として、主にマスクの裏表を特定するためのマークを有する磁化パターン形成規定用マスクについて、図１を用いて説明する。なお、図１（ａ）は磁化パターン形成用マスクの正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の磁化パターン形状規定用マスクのＡ矢視部の拡大断面図である
【００４１】
図１（ａ）に示すように、本実施形態に係る磁化パターン形成用マスク１は、エネルギー線を透過させる基板４の一面に、エネルギー線を遮蔽する遮蔽層としての機能を有する無機物層５が形成されている。また、無機物層５のうちの磁化パターン形状を規定する領域（マスクパターン領域）には、形成する磁化パターンの形状に応じて無機物層５が開放され、マスクパターン２を形成している。さらに、マスクパターン２は、そのマスクパターン２の集合であるスポーク３が、磁化パターン形状規定用マスク面上において放射方向に曲線状に形成されるように配されている。
【００４２】
更に、本実施形態の磁化パターン形成用マスク１では、図１（ｂ）に示すように、基板４の無機物層５が形成された面の縁部の一部に、マークとしての切欠き６が形成されている。この切欠きの形状や数は特に限定されるものではなく、任意に切欠きを形成することができる。
【００４３】
本発明の第１実施形態としての磁化パターン形状規定用マスクは上述のように形成されているので、切欠き６の有無によって、マスクの表裏を特定することができる。さらに、切欠きの形状や数や配置を工夫することによって、マスク１の種類を特定したり、磁化パターン形状規定用マスク１の円周上の位置を特定したりすることができる。
【００４４】
続いて、本実施形態の磁化パターン形状規定用マスクの製造方法について説明する。
エネルギー線に対して透過性のある透明基材、例えば、石英ガラス、光学ガラス、ソーダライムガラス等からなる円板状の基板４の縁部の一部分に、切欠き６を設ける。切欠き６は、少なくともマスクパターン２が形成されることになる部分にかからないように位置決めをして形成する。また、製造する磁化パターン形状規定用マスク１の種類によって切欠き６に違いを持たせる場合には、種類判別のため予め大きさや形状等を決定しておき、その大きさや形状に合わせて切欠き６を形成する。さらに、切欠き６を形成する方法は、研削した後に発塵防止のために研磨する等の物理的な方法や、フッ酸で溶かす等の化学的な方法など、どのような方法でもよいが、磁化パターン形成時のことを考慮すると発塵の無い方法が好ましい。
【００４５】
こうして形成された基板４の表面に、クロムやシリコンなど無機物をスパッタリング形成し、その上にスピンコート等によりフォトレジストを塗布し、反応性イオンエッチング（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ：以下、ＲＩＥという）などのエッチング等によって、所望の無機物層５を作成する。この場合は透明基材上に無機物層を有する部分がエネルギー線が透過できない非透過部、基板のみの部分がエネルギー線が透過する透過部となる。また、マスク１に誘電体層からなる無反射コーティングを施すことも好ましい。これによりエネルギー線をより有効に利用することができるからである。
このとき、磁化パターン形成の際にエネルギー線が透過するマスク１上の領域を規定するマスクパターン２の部分には無機物層５が形成されないようにしておく。
【００４６】
以上のようにして第１実施形態としての磁化パターン形状規定用マスクが製造される。したがって、予め切欠き６を設けた基板４の表面に無機物層５を形成するため、無機物層５を形成した後に基板に目印を刻んだりする場合と異なり、形成時に塵が発生して磁化パターン形状規定用マスク表面に付着したりするおそれはない。また、シールやマジックペン等で目印をつける場合のように、目印の耐久性に欠けるという問題もない。
【００４７】
（２）第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態として、主としてマスクの種類（そのマスクの属性や製造番号等）を特定するためのマークを有する磁化パターン形成用マスクについて、磁化パターン形成用マスクの正面図である図２を用いて説明する。
図２に示すように、本実施形態にかかる磁化パターン形成用マスクは、エネルギー線を透過させる基板４の一面に、エネルギー線を遮蔽する遮蔽層としての機能を有する無機物層５が形成されている。無機物層５が形成された面の、磁化パターン形状を規定するための領域（マスクパターン領域）には、形成する磁化パターンに応じて無機物層５が開放され、マスクパターン２を形成している。また、マスクパターン２は、マスクパターン２の集合であるスポーク３が磁化パターン形状規定用マスク１面上において放射方向に曲線状に形成されるように、配されている。
さらに本実施形態では、径方向外側の縁部のマスクパターン２にかからない領域において、無機質層５を開放することにより、マークとして機能し得る形状、例えば文字（図２では「ｓａｍｐｌｅ」）等の記号８が形成されている。
【００４８】
第２実施形態としての磁化パターン形状規定用マスク１は上述のように形成されているため、磁化パターン形状規定用マスク１の円周上の位置を目視で簡単に特定することができる。また、マスク１の種類の情報やマスク１の管理番号などのマスク１の種類についての情報を特定することができる。
【００４９】
なお、磁化パターン形状規定用マスク１の表から観た形状と裏から観た形状とが異なる形状に記号８を形成すれば、磁化パターン形状規定用マスク１の表裏を特定することもできる。
また、記号８を文字の代わりに図７（ａ）などのバーコード等の１次元コードの形状に形成したり、図７（ｂ）のようなＰＤＦ４１７や図７（ｃ）のようなＱＲコードや図７（ｄ）のようなデータコードなどの２次元コードの形状に形成したり、もしくはホログラムとして形成したりしてもよく、それにより必要に応じ多くの情報をこの磁化パターン形状規定用マスクから読み取れるようにすることができる。
【００５０】
続いてこの磁化パターン形状規定用マスクの製造方法について説明する。
例えば、石英ガラス、光学ガラス、ソーダライムガラス等のエネルギー線に対して透過性のある透明基材を円板状に形成し基板４を製造する。こうして形成された基板４の表面に、クロムやシリコンなど無機物をスパッタリング形成し、その上にスピンコート等によりフォトレジストを塗布し、ＲＩＥなどのエッチング等によって、所望の透過部と非透過部を作成する。この場合は透明基材上に無機物層５を有する部分がエネルギー線の非透過部、基板４のみの部分がエネルギー線の透過部となる。ただし本実施形態では、磁化パターン形成に用いるマスクパターン２がある領域の他、マスク１外縁部のマスクパターン２にかからない領域に、特定の情報をもたせた文字，模様及び配列のうちの１つ又は複数の形状の透過部を形成し、これを記号８とする。
このとき、予め記号８が形成される領域には無機物層５を形成しないようにし、マスクパターン２の形成と同時にマークとしての記号８を形成するようにしておけば、製造工程を増やすことなくマークを形成することができ、好ましい。
【００５１】
以上のようにして第２実施形態としての磁化パターン形状規定用マスクが製造される。したがって、基板に刻んで目印をつける場合とは異なりマーク形成工程において発塵が無く、またマスク１表面に大きな凹凸が生じ、磁化パターン形成時にマスク１と磁気記録媒体との間の密着性が失われたり、洗浄によりマークが消えてしまう等の問題が生じたりする虞も無い。さらに、磁化パターン形成時にマスク１にエネルギー線を照射してもマークが消えることは無い。
【００５２】
（３）第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態として、主としてマスクの円周上における位置を特定するためのマークを有する磁化パターン形成用マスクについて、磁化パターン形成用マスクの正面図である図３を用いて説明する。
図３に示すように、本実施形態に掛かる磁化パターン形成用マスクは、エネルギー線を透過させる基板４の一面に、エネルギー線を遮蔽する遮蔽層としての機能を有する無機物層５が形成されている。無機物層５が形成された面の、磁化パターン形状を規定するための領域（マスクパターン領域）には、形成する磁化パターンに応じて無機物層５が開放され、マスクパターン２を形成している。また、マスクパターン２は、マスクパターン２の集合であるスポーク３が磁化パターン形状規定用マスク１面上において放射方向に曲線状に形成されるように、配されている。
さらに本実施形態では、複数形成されたスポーク３のうちの１つが、径方向外側及び内側に略０．５ｍｍ程度伸ばして形成され、その突出部分７がマークとなるように形成されている。この突出部分７はインデックスパターンを含むスポーク３の径方向外側及び内側に透過部が形成されたものである。
【００５３】
通常、磁化パターン形状規定用マスク１のスポーク３は、径方向に同じ長さに形成される。マスクパターン２が形成されている部分は、磁化パターン形成の際に磁気記録媒体の磁性層に磁化パターンを形成する領域に対応している。磁気記録媒体に形成する磁化パターンは磁気記録媒体を回転させながら読みとられ、磁気ヘッドの位置制御や同期制御に用いられる。よって、同心円上において信号を有している必要があるため、スポークの長さは径方向において同じ長さとなる。したがって、これらのスポーク３のうちの１本が長く形成されていれば、目視で簡単に確認することができる。
【００５４】
第３実施形態としての磁化パターン形状規定用マスクは上述のように形成されているため、磁化パターン形状規定用マスク１の円周上の位置を目視で簡単に特定することができる。
また、どのスポーク３に突出部分７を形成してもよいが、本実施形態のようにインデックスパターンを含むスポーク３に突出部分７を形成することが好ましい。これにより、どのスポーク３にインデックスパターンが含まれているかを容易に特定することが可能となる。
【００５５】
また、本実施形態ではマークとしてスポーク３を径方向内側及び外側に伸ばして突出部分７として形成したが、径方向内側のみに伸ばして形成しても良く、径方向外側のみに伸ばして形成しても良い。さらに、磁気記録媒体の記憶容量が減るため好ましいことではないが、場合によってはある特定のスポークを縮めて形成することでマークとしてもよい。
また、マークとするスポーク３は１本に限定されるものではなく、必要に応じて数本設けてもよい。
また、スポークを伸ばす距離は０．５ｍｍ程度に限定されるものではなく、目的に応じた距離だけ伸ばせばよい。ただし本実施形態のようにスポークを０．５ｍｍ程度以上伸ばして形成すれば、突出部分７を目視で判別することが可能となり、即ちマークを肉眼で判別できるため、情報の特定が容易となる。
【００５６】
続いて、この磁化パターン形状規定用マスクの製造方法について説明する。第２実施形態と同様に、例えば、石英ガラス、光学ガラス、ソーダライムガラス等のエネルギー線に対して透過性のある透明基材を円板状に形成し、基板４を製造する。こうして形成された基板４の表面に、クロムやシリコンなど無機物をスパッタリング形成し、その上にスピンコート等によりフォトレジストを塗布し、ＲＩＥなどのエッチング等によって、所望の透過部と非透過部とを作成する。この場合は透明基材上に無機物層５を有する部分がエネルギー線の非透過部５、基板４のみの部分がエネルギー線の透過部となる。ただし本実施形態では、磁化パターン形成に用いるマスクパターン２がある領域の他、インデックスパターンが含まれるスポーク３の径方向外側及び径方向内側の領域にも透過部を形成し、突出部分７を形成する。
【００５７】
このとき、予め突出部分７が形成される領域には無機物層５を形成しないようにし、マスクパターン２形成と同時にマークとしての突出部分７を形成するようにしておけば、製造工程を増やすことなくマークを形成することができ、好ましい。
【００５８】
以上のようにして第３実施形態としての磁化パターン形状規定用マスクが製造される。したがって、第２実施形態と同様に、基板を刻んで目印をつける場合とは異なり、マークを形成する際に発塵が無く、マスク表面に大きな凹凸が生じ、磁化パターン形成時に磁気記録媒体との間の密着性が失われる事はない。また、洗浄によりマークが消えてしまう等の問題が生じたりすることもない。さらに、磁化パターン形成時にマスクにエネルギー線を照射しても、マークが消えてしまうことも無い。
【００５９】
（４）第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態として、主としてマスクの面内におけるマスクパターンの形成方向を特定するためのマークを有する磁化パターン形成用マスクについて、磁化パターン形成用マスクの正面図である図４を用いて説明する。
図４に示すように、本実施形態に掛かる磁化パターン形成用マスクは、エネルギー線を透過させる基板４の一面に、エネルギー線を遮蔽する遮蔽層としての機能を有する無機物層５が形成されている。無機物層５が形成された面の、磁化パターン形状を規定するための領域（マスクパターン領域）には、形成する磁化パターンに応じて無機物層５が開放され、マスクパターン２を形成している。また、マスクパターン２は、マスクパターン２の集合であるスポーク３が磁化パターン形状規定用マスク１面上において放射方向に曲線状に形成されるように、配されている。
さらに本実施形態では、スポーク３の径方向外側端部に、スポーク３を構成するマスクパターン２と平行な角度の切欠き９が、マークとして形成されている。
マスクパターン２それぞれは磁化パターン形状規定用マスク１の面上で一定の角度を持って形成されており、同じ角度をもつマスクパターン２は放射状に集合してスポーク３を形成している。また、一つのスポーク３が一つの角度を持つマスクパターン２の集合であるとは限らず、例えば本実施形態では図４に拡大して示す様に別々の角度で形成された４種類のマスクパターン２が集合してスポーク３を形成している。
【００６０】
第４実施形態としての磁化パターン形状規定用マスク１は上述のように形成されているため、磁化パターン形状規定用マスク１上におけるマスクパターン２の角度を容易に特定することができる。このことによる効果について説明する。磁化パターン形状規定用マスク１は製造後、マスクパターン２が正しく形成されているか検査をする必要がある。検査はＡＦＭ等を用いてマスクパターン２の幅を測定することで行なうが、マスクパターン２の幅を正確に測定するためには測定方向をマスクパターン２に対して垂直な方向に合わせる必要があり、例えばＡＦＭで検査を行なう場合にはＡＦＭのカンチレバーの操作方向がマスクパターン２に対してマスク１の面上で垂直な方向となるようにする必要がある。従来では、マスクパターン２が非常に微細であるため目視できず、マスクパターン２に対して垂直な方向を決めることが困難であった。しかし本実施形態のように、マスクパターン２に対して平行な角度に切欠き９を形成することにより、マスクパターン２に対して垂直な方向を容易に特定することができ、検査を容易且つ精密に行なうことができる。
【００６１】
なお、切欠き９の形状の違いによって、マスク１の種類を特定できるように構成することも可能である。また、切欠き９がスポーク３ごとによって異なっている場合には、磁化パターン形状規定用マスク１の円周上の位置を特定できるように構成することも可能である。
【００６２】
続いて、この磁化パターン形状規定用マスク１の製造方法について説明する。
第２実施形態及び第３実施形態と同様に、例えば、石英ガラス、光学ガラス、ソーダライムガラス等のエネルギー線に対して透過性のある透明基材を円板状に形成し、基板４を製造する。こうして形成された基板４の表面に、クロムやシリコンなど無機物をスパッタリング形成し、その上にスピンコート等によりフォトレジストを塗布し、エッチング等によって、所望の透過部と非透過部とを作成する。この場合は透明基材上に無機物層５を有する部分がエネルギー線の非透過部、基板４のみの部分がエネルギー線の透過部となる。ただし本実施形態では、磁化パターン形成に用いるマスクパターン２がある領域の他、マスク１外縁付近のマスクパターン２にかからない領域に、マスクパターン２と平行な角度の切欠き９の形状の透過部を形成する。即ち、磁化パターン形状を規定する領域の径方向外側に、径方向内側のマスクパターン２と同じ角度のパターンを形成し、そのパターンを平行に集合させて切欠き９を形成する。このとき、予め切欠き９が形成される領域には無機物層５を形成しないようにし、パターン形成と同時に切欠き９を形成するようにしておけば、製造工程を増やすことなくマークを形成することができ、好ましい。
【００６３】
以上のようにして第４実施形態としての磁化パターン形状規定用マスクが製造される。したがって、第２実施形態及び第３実施形態と同様に、基板を刻んで目印をつける場合とは異なりマーク形成工程において発塵が無く、またマスク１表面に大きな凹凸が生じ、磁化パターン形成時に磁気記録媒体との間の密着性が失われたり、洗浄によってマークが消えてしまう等の問題が生じたりする虞も無い。さらに、磁化パターン形成時にマスク１にエネルギー線を照射してもマークが消えることは無い。
【００６４】
なお、上述の第１実施形態から第４実施形態のそれぞれにおいて説明した各種のマーク（基板の切欠き６，記号８，突出部７，切欠き９）の全種類または任意の２種以上を組み合わせて、単一のマスクに同時に形成しても良い。また、いずれの種類のマークについても、単一のマスクに対して１つだけ形成してもよく、２つ以上形成してもよい。
【００６５】
ところで、上述の本発明の磁化パターン形状規定用マスク１は全て、基板４の一面に無機物層５を形成している。無機物層５を形成する際には、マークやマスクパターン２などの非透過部を形成しない領域と非透過部を形成する領域を形成するためにフォトリソグラフィーを利用することがある。フォトリソグラフィーでは、図５（ａ）に示すように、まず基板４の面上にフォトレジストを塗布しフォトレジストの薄膜１０を形成する。ところが、基板４の断面が矩形である場合には、基板４の周縁領域においてフォトレジストの薄膜１０が厚くなり、フォトレジストの薄膜１０の断面がスキーのジャンプ台のような形状（以下、スキージャンプ形状という）になってしまう。これを防止するため、第１実施形態から第４実施形態のいずれの実施形態においても、基板４の周縁領域に図５（ｂ）に示すような面取り２７を設けることが望ましい。面取り２７を設けることで、基板４上にフォトレジストの薄膜１０を形成してもスキージャンプ形状が形成されることは無く、フォトレジストの薄膜１０を均一に形成することが可能となるので、マスクパターン２やマークを精度良く形成することができる。
【００６６】
次に、本発明に係るマスクを用いた磁化パターン形成方法について説明する。
まず、本発明の、局所加熱と外部磁界印加を組み合わせて磁気記録媒体に磁化パターンを形成する技術について説明する。
本発明の磁化パターン形成方法において好ましくは、第１の外部磁界を印加し磁性層を予め所望の方向に均一に磁化したのち、磁性層を局所的に加熱すると同時に第２の外部磁界を印加し加熱部を該所望の方向とは逆方向に磁化して磁化パターンを形成する。これにより、互いに逆向きの磁区が明りょうに形成されるので、信号強度が強くＣ／Ｎ及びＳ／Ｎが良好な磁化パターンが得られる。
【００６７】
まず、磁気記録媒体に強い第１外部磁界を印加して、磁性層全体を所望の磁化方向に均一に磁化する。第１外部磁界を印加する手段は、磁気ヘッドを用いてもよいし、電磁石または永久磁石を、所望の磁化方向に磁界が生じるよう配置して用いてもよい。更にそれら手段を組み合わせて使用してもよい。
なお、所望の磁化方向とは、磁化容易軸が面内方向にある媒体の場合には、データの記録／再生ヘッドの走行方向（媒体とヘッドの相対移動方向）と同一又は逆方向であり、磁化容易軸が面内方向に垂直にある場合には、垂直方向のいずれか（上向き、下向き）である。従ってそのように磁化されるように、第１外部磁界を印加する。媒体が円板形状である場合、第１外部磁界の印加方向は、周方向、半径方向、板面に垂直方向のいずれかをとるのが好ましい。
【００６８】
また、磁性層全体を所望の方向に均一に磁化するとは、磁性層の全部をほぼ同一方向に磁化することを言うが、厳密に全部ではなく、少なくとも磁化パターンを形成すべき領域が同一方向に磁化されていればよい。
第１外部磁界の強さは磁性層の保磁力に合わせて設定すればよいが、磁性層の室温での保磁力（静的保磁力）の２倍以上の磁界によって磁化することが好ましい。これより弱いと磁化が不十分となる可能性がある。ただし、通常、磁界印加に用いる着磁装置の能力上、磁性層の室温での保磁力の５倍以下程度である。室温とは例えば２５℃である。また磁気記録媒体の保磁力は、磁性層（記録層）の保磁力とほぼ同じである。
【００６９】
磁性層は一般に静的保磁力（単に保磁力と称することもある。）と動的保磁力を有するが、局所加熱については、少なくとも磁性層の動的保磁力がある程度低下する温度まで加熱できればよい。勿論、静的保磁力が低下する温度まで加熱してもよい。好ましくは１００℃以上に加熱する。加熱温度が１００℃未満で外部磁界の影響を受ける磁性層は、室温での磁区の安定性が低い傾向がある。
【００７０】
ただし、加熱温度は所望の保磁力の低下が得られる範囲で低いことが望ましい。例えば磁性層の磁化消失温度やキュリー温度の近傍までである。加熱温度が高すぎると加熱したい領域以外への熱拡散が起こりやすく、パターンがぼやけてしまう虞がある。また、磁性層が変形してしまう可能性がある。更に、通常、磁気記録媒体の表面には潤滑剤からなる潤滑層が形成されており、加熱による潤滑剤の劣化等の悪影響を防止するためにも、加熱温度は低いほど好ましい。加熱により潤滑剤が分解などの劣化を起こしたり気化して減少したりする虞があるほか、特に近接露光の場合には気化した潤滑剤がマスク等に付着する虞もある。従って本発明の磁化パターン形成法を、潤滑層を備えた磁気記録媒体に工業的に適用可能にするためにも、加熱温度はできるだけ低いことが望ましい。
【００７１】
このため加熱温度は磁性層のキュリー温度以下とするのが好ましい。例えば３００℃以下とするのが好ましく、より好ましくは２５０℃以下であり、更に好ましくは２００℃以下である。
次に、加熱と同時に印加する第２の外部磁界の方向は、一般に、第１外部磁界と逆方向である。媒体が円板形状である場合、第２の外部磁界の印加方向は、周方向、半径方向、板面に垂直方向のいずれかをとるのが好ましい。
【００７２】
なお、加熱のためにパルス状エネルギー線を使用する際には、第２外部磁界は連続的に印加してもパルス状に印加しても良い。また第２外部磁界がパルス状磁界である場合は、パルス状磁界成分のみであってもよいし、パルス状磁界成分と静磁界成分の組合せであってもよい。このとき、パルス状磁界成分と静磁界成分の合計を第２外部磁界の強度とする。
【００７３】
第２外部磁界の最大強度は、強いほど磁化パターンが形成しやすい。磁気記録媒体の磁性層の特性によって最適強度は異なるが、第２外部磁界が静磁界の場合は、室温の保磁力（静的保磁力）の１／８以上であることが好ましい。これより弱いと、加熱部が、冷却時に周囲の磁区からの磁界の影響をうけて再び周囲と同じ方向に磁化されてしまう可能性がある。ただし、磁性層の室温での保磁力の２／３以下とするのが好ましく、１／２倍以下とするのがより好ましい。これより大きいと、加熱部の周囲の磁区も影響を受けてしまう可能性がある。
【００７４】
第２外部磁界がパルス状磁界の場合は、室温の保磁力（静的保磁力）の２／３以上であることが好ましい。あまり弱いと加熱領域が良好に磁化されない虞がある。さらに好ましくは室温の静的保磁力の３／４以上である。室温での静的保磁力より強い磁界をかけてもよい。ただし、磁性層の室温での動的保磁力より小さい磁界とする。第２外部磁界がこれより大きいと、非加熱領域の磁化に影響を与えてしまうからである。
【００７５】
なお本発明において、磁界強度の値Ｈ（Ｏｅ）は磁束密度の値Ｂ（Ｇａｕｓｓ）でそのまま代用できる。一般にＢ＝μＨ（ただし、μは透磁率を表す）の関係があるが、通常磁化パターンの形成は空気中で行われるため、透磁率は１であって、Ｂ＝Ｈの関係が成り立つからである。
第２外部磁界を印加する手段は、磁気ヘッドを用いてもよいし、電磁石または、永久磁石を所望の磁化方向に磁界が生じるよう複数個配置して用いてもよい、更にそれらの異なる手段を組み合わせて使用してもよい。高密度記録に適した高保磁力媒体を効率よく磁化するためには、フェライト磁石、ネオジム系希土類磁石、サマリウムコバルト系希土類磁石などの永久磁石が好適である。
【００７６】
第２外部磁界がパルス状磁界である場合は、パルス状磁界印加手段のみであってもよいし、パルス状磁界印加手段と静磁界印加手段の組合せであってもよい。例えば前者では、電磁石などでパルス状磁界のみを発生する。例えば後者では、永久磁石または電磁石によってある程度の大きさの静磁界を与えておき、それ以上の磁界を電磁石でパルス状に印加する。インダクタンスの小さな空芯コイルを用いると、パルス幅を狭くでき磁界印加時間を短くできるため好ましい。また、永久磁石のかわりに他のヨーク型などの電磁石を用いてもよい。
【００７７】
静磁界とパルス状磁界を組み合わせると、パルス状に印加する磁界を小さくすることができる。一般に電磁石は磁界が大きくなるほどパルス幅を短くすることが困難になるので、それだけパルス幅を短くしやすい。
或いはパルス状磁界は、常時磁界を発生する磁石を短時間のみ磁気記録媒体に接近させる方式によって印加することもできる。例えば、磁気記録媒体の一部に永久磁石によって磁界を印加しつつ、媒体を所定以上の速度で回転させればよい。
【００７８】
また、第２外部磁界が静磁界とパルス状磁界の組み合わせの場合は、静磁界の磁界強度を磁性層の室温での静的保磁力より小さくする。好ましくは静的保磁力の２／３以下とし、より好ましくは１／２倍以下とする。あまり大きいと、形成した磁化パターンに影響を与えてしまい出力が落ちるだけでなく、モジュレーションが悪化する。下限は特にないが、あまり弱いと静磁界を用いる意味が小さくなるので、例えば磁性層の室温での静的保磁力の１／８以上とする。
【００７９】
次に、第２外部磁界がパルス状磁界である場合のパルス幅について説明する。本発明では第２外部磁界のパルス状磁界成分のパルス幅を、単に第２外部磁界のパルス幅と称する。ここで、磁界のパルス幅とは半値幅を指す。
第２外部磁界のパルス幅は通常１００ｍｓｅｃ以下とする。好ましくは１０ｍｓｅｃ以下とする。第２外部磁界のパルス幅を短くするほど印加できる磁界の上限値が大きくなる。動的保磁力の値は磁界の印加時間によって変化し、第２外部磁界のパルス幅を短くするほど磁性層の室温での動的保磁力が大きくなるからである。より好ましくは１ｍｓｅｃ以下とする。
【００８０】
ただし好ましくは１０ｎｓｅｃ以上とする。あまり短いとそれだけ動的保磁力が大きくなるため、加熱領域を磁化するために必要な第２外部磁界が大きくなってしまう。また、磁界の大きさにもよるが、電磁石の特性上磁界の立上がり、立下がりには時間を要するので、パルス幅を短くするのには限界がある。より好ましくは１００ｎｓｅｃ以上とする。ここで、磁界のパルス幅は半値幅を指す。
【００８１】
局所加熱にパルス状エネルギー線を使用する場合は、第２外部磁界のパルス幅はパルス状エネルギー線のパルス幅以上とする。これ以下であると、局所加熱中に磁界が変化してしまうので磁化パターンが良好に形成されないためである。
またパルス状エネルギー線とパルス状の第２外部磁界を同期させ、同時に印加するのが好ましい。通常、エネルギー線のパルス幅より磁界のパルス幅のほうが長いと考えられるが、このときは第２外部磁界のパルスを印加し、磁界が最大になるところでエネルギー線のパルスが印加されるよう制御するのが好ましい。
【００８２】
動的保磁力を高めた磁気記録媒体やＡＦＣ媒体には、第２外部磁界としてパルス状磁界を適用すると特に効果が高い。例えば、記録用の磁性層とともに熱的に安定性を保つための安定化磁性層を有する、２層の磁性層を備えた磁気記録媒体が挙げられる。安定化磁性層が記録用磁性層の瞬時の磁化反転を抑えるように働くため、動的保磁力が高く、従来法では磁化パターンが形成しにくい。このような媒体に静的保磁力近傍或いはそれ以上の外部磁界を、パルス状に与えると良好な磁化パターンが形成できる。
【００８３】
第２の外部磁界は、外部磁界も該加熱された広い領域に亘って印加することで、複数の磁化パターンを一度に形成することができる。
局所加熱が磁気記録媒体全面に一度に行える場合は、加熱と同時に第２の外部磁界も媒体全面に印加し磁化パターンを形成することが望ましい。これにより、より短時間での磁化パターン形成が可能となり大きくコストを削減できる。また、磁界を媒体の一部分にのみ印加するには、それ以外の領域への磁界が及ばないよう磁石配置を工夫したり特定の手段を講じることが多いが、全面に印加する場合はその必要がない。なおかつ、回転機構或いは移動機構が不要となるので、装置構成も簡単になり磁気記録媒体が安価に得られる。
【００８４】
図８に本願発明に係る具体的な転写機構の一例を示す。
磁気ディスク（磁気記録媒体）１１上にスペーサ１７を介してマスク１４が載置され、その上方に遮光板１３が配され、開口部１３ａを通してエネルギー線１５が照射されるようになっている。マスク１４には、上述のとおり形成すべき磁化パターンに応じて透過部、遮光部が形成されている。
【００８５】
遮光板１３には開口部１３ａの両側に永久磁石１２ａ（Ｎ極）、１２ｂ（Ｓ極）が取り付けられるとともに、コイルがループ状に数十回巻かれた空芯コイル（電磁石）１８ａ、１８ｂが該永久磁石１２ａ、１２ｂに沿って配されている。また磁気ディスク１１の逆の面にも永久磁石１２ｃ（Ｎ極）、１２ｄ（Ｓ極）が取り付けられるとともに、コイルがループ状に数十回巻かれた空芯コイル（電磁石）１８ａ、１８ｂが該永久磁石１２ｃ、１２ｄに沿って配されている。
【００８６】
空芯コイル１８ａ、１８ｂは互いに導線でつながれるとともに、両端が図示するように直流電源２１，コンデンサ２２，サイリスタ２３につながれている。また、磁気ディスク１１の装脱着がしやすいように、空芯コイル１８ａ、１８ｂはそれぞれくの字型に曲げられている。
ここに、永久磁石１２ａ〜１２ｄによって、磁気ディスクの円周方向で均一磁化とは逆方向に、ディスク内周域（半径２１ｍｍの位置）で約１．７ｋガウス、ディスク外周域（半径４６．５ｍｍの位置）で約１．９ｋガウス程度の磁界が常に印加される。
【００８７】
パルス状外部磁界を印加するために、まず直流電源２１によってコンデンサ２２に、７５０Ｖの電位差を持たせる。次に、外部磁界を印加したいタイミングに応じてトリガー装置２４からトリガー信号を発生し、サイリスタ２３のゲート端子に入力させると、コンデンサ２２に蓄積されていた電位差によって空芯コイル１８ａ、１８ｂに電流が一気に流れる。このパルス状電流によりコイルの周囲に、パルス幅２００μｓｅｃであって、ディスク内周域（半径２１ｍｍの位置）で約１．８ｋガウス、ディスク外周域（半径４６．５ｍｍの位置）で最大強度約２．０ｋガウス程度のパルス状磁界が発生する。
【００８８】
図８（ｂ）に示すように、空芯コイル１８ａ、１８ｂによる磁界は永久磁石１２ａ〜１２ｄによる磁界を補助するように働くので、合計で、ディスク内周域（半径２１ｍｍの位置）で約３．５ｋガウス、ディスク外周域（半径４６．５ｍｍの位置）で最大強度約３．９ｋガウス程度のパルス状磁界が印加される。
一方、トリガー装置２４からのトリガー信号は遅延装置（ディレイ）２５を経てエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）などのエネルギー線源２６に入力され、これによりパルス状エネルギー線が発生する。エネルギー線は、図示しないプログラマブルシャッター、ビームエキスパンダ、プリズムアレイなどを経た後、例えばパルス幅数十ｎｓｅｃ、エネルギー密度１００〜２００ｍＪ／ｃｍ2のパルス状エネルギー線５として照射される。
【００８９】
通常、電磁石の特性上磁界の立上がり、立下がりには時間を要するので、磁界強度が最大になるときにちょうどエネルギー線１５が照射されるように、遅延装置（ディレイ）２５によってエネルギー線の出射時間を調節する。
これによりエネルギー線１５の照射と同時に、合計３０００Ｏｅ程度のパルス状磁界が印加される。磁気ディスク１１の加熱領域の動的保磁力は３０００Ｏｅ以下にまで低下しているので、加熱領域のみがパルス状磁界によって反転磁化され、磁化パターンが形成される。なお、コンデンサ等を使用せず、直流電源から直接パルス状電流を流してもよい。
【００９０】
例えば、媒体が直径が２．５インチ以下の小径のディスク状磁気記録媒体であると、簡単な配置や手段によってディスク全面へのエネルギー線照射、磁界印加が行え好ましい。より好ましくは直径１インチ以下である。
また、ディスク状磁気記録媒体に対し、円周方向に磁界を印加したい場合は、媒体の中心に垂直方向の大きなパルス電流を流すことによって、簡便に円周方向の磁界を発生させることができる。これは特に、直径１インチ以下の小径のディスク状磁気記録媒体に適用すると好ましい。
【００９１】
本発明は、記録再生用磁気ヘッドを制御するための制御用情報を持つ磁化パターンの形成に好適である。例えばヘッドの位置に対応した信号を発生するパターンである。
制御用情報は、その情報を用いて磁気ヘッドなどの記録再生手段を制御するものであるが、例えば、磁気ヘッドをデータトラックに位置決めするためのサーボ情報や、媒体上での磁気ヘッドの位置を示すアドレス情報、磁気ヘッドによる記録再生速度を制御するための同期情報などが含まれる。或いは、サーボ情報を後で書込むための、基準情報も含まれる。
【００９２】
これら制御用磁化パターンは高精度で形成される必要があり、特にサーボパターンは、データトラックの位置制御用パターンであるため、サーボパターンの精度が悪いとヘッドの位置制御も粗くなるため、サーボパターン以上に高い位置精度をもったデータパターンは理論的に記録できず、従って媒体の記録密度が高くなるほどサーボパターンは高精度に形成される必要がある。
【００９３】
本発明では精度の高いサーボパターン又は基準パターンが得られるため、特にトラック密度が４０ｋＴＰＩ以上であるような高密度記録用の磁気記録媒体に適用すると効果が高い。
次に、本発明における磁性層の局所的な加熱の方法について説明する。
加熱手段は、磁性層表面を部分的に加熱できる機能を備えていればよいが、不要な部分への熱拡散防止やコントロール性を考えると、パワーコントロール、加熱する部位の大きさが制御しやすいレーザ等のエネルギー線を利用する。
【００９４】
ここで、マスクを併用することで、エネルギー線をマスクを介して照射し複数の磁化パターンを一度に形成することができるため、磁化パターン形成工程が短時間となりかつ簡便である。
エネルギー線は連続照射よりもパルス状にして加熱部位の制御や加熱温度の制御を行うのが好ましい。特にパルスレーザ光源の使用が好適である。パルスレーザ光源はレーザをパルス状に断続的に発振するものであり、連続レーザを音響光学素子（ＡＯ）や電気光学素子（ＥＯ）などの光学部品で断続させパルス化するのに比して、パワー尖頭値の高いレーザをごく短時間に照射することができ熱の蓄積が起こりにくく非常に好ましい。
【００９５】
連続レーザを光学部品によりパルス化した場合、パルス内ではそのパルス幅に亘ってほぼ同じパワーを持つ。一方パルスレーザ光源は、例えば光源内で共振によりエネルギーをためて、パルスとしてレーザを一度に放出するため、パルス内では尖頭のパワーが非常に大きく、その後小さくなっていく。本発明では、コントラストが高く精度の高い磁化パターンを形成するために、ごく短時間に急激に加熱しその後急冷させるのが好ましいため、パルスレーザ光源の使用が適している。
【００９６】
磁化パターンが形成される媒体面は、パルス状エネルギー線の照射時と非照射時で温度差が大きい方が、パターンのコントラストを上げ、或いは記録密度を上げるために好ましい。従ってパルス状エネルギー線の非照射時には室温以下程度になっているのが好ましい。室温とは２５℃程度である。
なお、パルス状エネルギー線を使用する際に、外部磁界は連続的に印加してもパルス状に印加しても良い。
【００９７】
エネルギー線の波長は、１１００ｎｍ以下であることが好ましい。これより波長が短いと回折作用が小さく分解能が上がるため、微細な磁化パターンを形成しやすい。更に好ましくは、６００ｎｍ以下の波長である。高分解能であるだけでなく、回折が小さいため間隙によるマスクと磁気記録媒体のスペーシングも広くとれハンドリングがしやすく、磁化パターン形成装置が構成しやすくなるという利点が生まれる。また、波長は１５０ｎｍ以上であるのが好ましい。１５０ｎｍ未満では、マスクに用いる合成石英の吸収が大きくなり、加熱が不十分となりやすい。波長を３５０ｎｍ以上とすれば、光学ガラスをマスクとして使用することもできる。
【００９８】
具体的には、エキシマレーザ（１５７，１９３，２４８，３０８，３５１ｎｍ）、ＹＡＧのＱスイッチレーザ（１０６４ｎｍ）の２倍波（５３２ｎｍ）、３倍波（３５５ｎｍ）、或いは４倍波（２６６ｎｍ）、Ａｒレーザ（４８８ｎｍ、５１４ｎｍ）、ルビーレーザ（６９４ｎｍ）などである。
エネルギー線のパワーは、外部磁界の大きさによって最適な値を選べばよいが、パルス状エネルギー線の１パルス当たりのパワーは１０００ｍＪ／ｃｍ2以下とすることが好ましい。これより大きなパワーをかけると、パルス状エネルギー線によって該磁気記録媒体表面が損傷を受け変形を起こす可能性がある。変形により媒体の粗度Ｒａが３ｎｍ以上やうねりＷａが５ｎｍ以上に大きくなると、浮上型／接触型ヘッドの走行に支障を来すおそれがある。
【００９９】
より好ましくは５００ｍＪ／ｃｍ2以下であり、更に好ましくは２００ｍＪ／ｃｍ2以下である。この領域であると比較的熱拡散の大きな基板を用いた場合でも分解能の高い磁化パターンが形成しやすい。また、パワーは１０ｍＪ／ｃｍ2以上とするのが好ましい。これより小さいと、磁性層の温度が上がりにくく磁気転写が起こりにくい。なお、エネルギー線のディフラクションの影響がパターン幅により変わるので、パターン幅に応じて最適なパワーも変化する。また、エネルギー線の波長が短いほど、印加可能なパワーの上限値は低下する傾向にある。
【０１００】
また、エネルギー線による磁性層、保護層、潤滑層の損傷が心配される場合は、パルス状エネルギー線のパワーを小さくして、該パルス状エネルギー線と同時に印加される磁界強度を上げるといった手段を取ることもできる。なお、保護層と潤滑層を介してパルス状エネルギー線を照射するにあたり、潤滑剤の受けるダメージ（分解、重合）等も考慮し、照射後に再塗布するなどの必要がある場合がある。
【０１０１】
パルス状エネルギー線のパルス幅は、１μｓｅｃ以下であることが望ましい。これよりパルス幅が広いと磁気記録媒体に与えたエネルギーによる発熱が分散して、分解能が低下しやすい。１パルス当たりのパワーが同じ場合、パルス幅を短くし一度に強いエネルギーを照射した方が、熱拡散が小さく磁化パターンの分解能が高くなる傾向にある。より好ましくは１００ｎｓｅｃ以下である。この領域であるとＡｌなど金属の比較的熱拡散の大きな基板を用いた場合でも分解能の高い磁化パターンが形成しやすい。最小幅が２μｍ以下のパターンを形成する際には、パルス幅を２５ｎｓｅｃ以下とするのがよい。即ち、分解能を重視すれば、パルス幅は短いほど良い。また、パルス幅は１ｎｓｅｃ以上であるのが好ましい。磁性層の磁化反転が完了するまでの時間、加熱を保持しておくのが好ましいからである。
【０１０２】
なお、本発明においてパターンの最小幅とは、パターン中の最も狭い長さを言う。四角形のパターンであれば短辺、円形ならば直径、楕円形ならば短径である。
なお、パルス状レーザの一種として、モードロックレーザのようにピコ秒、フェムト秒レベルの超短パルスを高周波で発生できるレーザがある。超短パルスを高周波で照射している期間においては、各々の超短パルス間のごく短い時間はレーザが照射されないが非常に短い時間であるため加熱部はほとんど冷却されない。例えば、一旦２００℃に昇温された領域はほぼ２００℃に保たれる。
【０１０３】
従ってこのような場合、連続照射期間（超短パルス間のレーザが照射されない時間も含めた連続照射期間）を１パルスとする。また連続照射期間の照射エネルギー量の積分値を１パルス当たりのパワー（ｍＪ／ｃｍ2）とする。
また、レーザなどのエネルギー線は、一般にビームスポット内で強度分布（エネルギー密度分布）を有しており、エネルギー線を照射して局部加熱した場合もエネルギー密度による温度上昇の違いが生じる。このため加熱ムラにより局部的に転写の強度の違いが起こる。そこで好ましくは、エネルギー線に予め強度分布の均一化処理をなす。照射した領域の加熱状態の分布を小さく抑えられ、磁化パターンの磁気的強さの分布を小さく抑えることができる。従って磁気ヘッドを使用して信号強度を読み取る際に、信号強度の均一性の高い磁化パターンを形成することができる。
【０１０４】
強度分布の均一化処理としては、例えば以下のような処理が挙げられる。ホモジナイザやコンデンサレンズを用いて均一化したり、遮光板やスリットなどでエネルギー線の強度分布の小さい部分だけを透過し必要に応じて拡大する、などである。
本発明のマスクは、エネルギー線の透過部と遮光部を有するいわゆるフォトマスクであり、エネルギー線の強度分布を形成すべき磁化パターンに対応して変化させ、磁気ディスク面上にエネルギー線の濃淡（強度分布）を形成する。これにより、複数又は広い面積の磁化パターンを一度に形成することができるため、磁化パターン形成工程が短時間かつ簡便なものとなる。
【０１０５】
マスクは磁気ディスク全面を覆うものでなくてもよい。磁化パターンの繰り返し単位を含む大きさがあれば、それを移動させて使用することができる。
また、マスクの材質は限定されないが、本発明においてマスクを非磁性材料で構成すると、どのようなパターン形状でも均一な明瞭さで磁化パターンが形成でき、均一で強い再生信号が得られるので好ましい。
【０１０６】
強磁性体を含むマスクを使用した場合は、磁化で磁界分布が乱される虞がある。強磁性の性質上、磁気ディスクの半径方向或いは、半径方向に延びた円弧状のパターンから斜傾したパターン形状の場合は、磁化遷移部分で磁区が互いに十分対抗しないので良質の信号が得にくい。
マスクはエネルギー線の光源と磁気記録媒体の間に配置する。磁化パターンの精度を重視するならば、マスクの全部又は一部を媒体に接触させるのが好ましい。レーザ光の回折の影響を極力少なくでき、高い分解能を持った磁化パターンを形成できる。例えばマスクを媒体上に静置した場合は、媒体表面の数μｍ程度のうねりにより、媒体と接触する部分としない部分ができる。ただし、媒体に圧痕を形成したり損傷することのないよう、マスクと媒体に対する加圧は１００ｇ／ｃｍ2以下とする。
【０１０７】
ただし、欠陥や傷を少なくするためには、少なくとも媒体の磁化パターンを形成する領域では、マスクと媒体とのあいだに間隙を設けるのが好ましい。ゴミ等の挟み込みによる媒体やマスクの傷つき、欠陥発生を抑えることができる。
また、磁化パターン形成前に潤滑層が設けられている場合は、特に、マスクと媒体とのあいだに間隙を設けるのが好ましい。マスクに潤滑剤が付着するのを最小限にするためである。また、潤滑層が設けられたディスクとマスクを接触させた状態で大パワーのエネルギー線を照射すると潤滑剤の急激な気化により爆発状態となり、潤滑剤が飛散したり、更にはマスクが破損したりする虞があるためである。
【０１０８】
磁気記録媒体の磁化パターン形成領域とマスクの間隙を保つ方法としては、両者を一定距離に保てる方法であればよい。例えばマスクと媒体とを特定の装置により保持して一定距離を保っても良い。また、両者のあいだの、磁化パターン形成領域以外の場所にスペーサを挿入してもよい。マスク自体に、スペーサを一体形成しても良い。
【０１０９】
マスクと磁気記録媒体とのあいだに、媒体の磁化パターン形成領域の外周部又は／及び内周部にスペーサを設けると磁気記録媒体表面のうねりを矯正する効果が生まれるので磁化パターン形成の精度が上がるのでよい。
スペーサの材質は硬質のものが良い。また、パターン形成に外部磁界を用いるので磁化されないものが良い。好ましくは、ステンレス、銅などの金属や、ポリイミドなどの樹脂である。高さは任意だが、通常、０．１μｍ〜数百μｍである。
【０１１０】
マスクと磁気記録媒体の最小間隙は０．１μｍ以上あることが好ましく、これにより、ゴミ等の挟み込みによる磁気記録媒体やマスクの損傷、欠陥発生を抑えることができる。即ち、間隔を０．１μｍ以上とすることで媒体表面のうねりにより磁化パターン形成部分がマスクと予期せぬ接触を起こすのを防ぐ。従って、接触部分で媒体の熱伝導度が変わるため、そこだけ磁化されやすさが特異的に変化し、所望のパターン通りに磁化パターンが形成されないといった問題がない。より好ましくは０．２μｍ以上とする。ただし、間隔は１ｍｍ以下とするのが好ましい。これにより、エネルギー線の回折を小さく、磁化パターンがぼやけるといった問題がない。
【０１１１】
例えば、エキシマレーザ（２４８ｎｍ）を用い、マスクに形成された２×２μｍのパターン（２μｍの透過部と２μｍの非透過部を交互に持つパターン）を媒体に転写する場合、マスクと媒体のあいだの距離は２５〜４５μｍ程度以下に保つ必要がある。これ以上距離が大きいと、回折現象によってレーザ光の明暗のパターンが鮮明でなくなる。１×１μｍのパターン（１μｍの透過部と１μｍの非透過部を交互に持つパターン）の場合、距離は１０〜１５μｍ程度以下とする。
【０１１２】
マスクを用いる場合は、上記条件の範囲内で、媒体との距離をできるだけ短くするのが好ましい。距離が長いほど照射するエネルギー線の回り込みにより磁化パターンがぼやけやすくなるためである。これを改善し、より明瞭なパターンを得るために、マスクの透過部の外側に、回折格子の働きをする細い透過部を形成したり、半波長板の働きをする手段を設けたりすることで回り込み光を干渉により打ち消すこともできる。
【０１１３】
磁気ディスクはディスクの主両面に磁性層が形成されている場合があるが、その場合、本発明の磁化パターン形成は片面づつ、逐次に行ってもよいし、マスク、エネルギー照射系および外部磁界を印加する手段を磁気ディスクの両面に設置して、両面同時に磁化パターン形成を行うこともできる。
一面に二層以上の磁性層が形成されており、それぞれに異なるパターンを形成したい場合は、照射するエネルギー線の焦点を各層に合わせることにより、各層を個別に加熱し、個別のパターンを形成できる。
【０１１４】
磁化パターンを形成する際には、エネルギー線の光源とマスクとの間、又はマスクと該媒体との間の照射をしたくない領域に、エネルギー線を部分的に遮光可能な遮光板を設けて、エネルギー線の再照射を防ぐ構造とするのが好ましい。遮光板としては、使用するエネルギー線の波長を透過しないものであればよく、エネルギー線を反射又は吸収すればよい。ただし、エネルギー線を吸収すると加熱し磁化パターンに影響を与えやすいため、熱伝導率がよく反射率の高いものが好ましい。例えば、Ｃｒ、Ａｌ、Ｆｅなどの金属板である。
【０１１５】
また好ましくは光学系に縮小結像技術（結像光学系）を用いる。形成すべき磁化パターンに応じた強度分布を有するパターン化エネルギー線を縮小して媒体表面に結像させる。これによれば、エネルギー線を対物レンズで絞った後マスクを介する場合、すなわち近接露光の場合に比較して、マスクのパターニング精度やアライメント精度により磁化パターンの精度が制限されることがなく、より微細な磁化パターンを精度良く形成することができる。また、マスクと媒体が離間しているため、媒体上のゴミの影響も受けにくい。
【０１１６】
本技術によれば、光源から出射したエネルギー線を、マスクを介して強度分布を変化させ、結像レンズなどの結像手段を通して媒体表面に縮小結像させる。なお、結像レンズは投影レンズと称することもあり、縮小結像を縮小投影と称することもある。
【０１１７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、遮蔽部を色の異なる複数の物質で形成し、色が異なる領域をマークとしてもよい。
また、マークを形成する位置としてはマスクパターン領域の径方向外側及び内側が好ましいが、磁化パターン形成を行なわない領域であればマークをマスクパターン領域内に形成してもよい。また、一つのマスク上に、各実施形態で形成した複数の種類のマークを形成してよい。
また、遮蔽層は無機物層に限定されるものではなく、樹脂等の有機物で形成してもよい。
また、本発明に用いるマスクは、本発明に係る磁化パターン形成方法に好適であるが、それ以外の様々な分野、特に高いパワーを必要とし、微細なパターンを要求されるレーザー加工の分野においても利用することが可能である。
【０１１８】
ところで、本発明に係るマスクには、スペーサとしての突起を形成してもよい。磁化パターン形成時には、マスクを透過するエネルギー線が干渉や回折をすることがあるが、突起を形成することにより、マスクと磁気記録媒体との距離を均一にすることができ、エネルギー線の干渉や回折の程度を均一に制御することが可能となる。したがって、磁化パターン形成時に磁気記録媒体にエネルギー線が当たる領域の形状、即ち磁化パターンの形状をより精密に制御することができるようになるのである。
【０１１９】
このように突起が形成されたマスクにおいては、その突起の形状や配置に情報を付与し、ある円周上の位置の領域に突起を形成したりある特定の形状に突起を形成したりして、突起をマークとしてもよい。
【０１２０】
以下、スペーサとしての突起について説明する。
突起の高さは、マスクと磁気記録媒体のパターン形成領域での間隔を狭くし回折による入射エネルギーの拡散を防ぐために、低いほどよく、高さが１０μｍ以下であるのが好ましい。より好ましくは７μｍ以下であり、更に好ましくは５μｍ以下である。
【０１２１】
形成するパターンの線幅（パターンの最小幅）が１μｍを切って狭くなると、特に光の回折の影響を多く受けるようになるため、線幅が狭いほど突起の高さをより低くするのが望ましい。
ただし、あまり低いと磁気記録媒体のうねりと接触するおそれがあるため、高さは０．０１μｍ以上であるのが好ましい。より好ましくは０．１μｍ以上である。
【０１２２】
なお、本願においてパターンの最小幅とは、パターン中の最も狭い長さを言う。四角形のパターンであれば短辺、円形ならば直径、楕円形ならば短径である。
マスクと磁気記録媒体のパターン形成領域での間隔を少なくとも同心円上において均一に保つためには、突起の高さも同心円上において均一なほど好ましい。従って、突起の高さの同心円上のばらつきは平均高さの±２０％以内が好ましい。下限は特に無いが、事実上、平均高さの±３％以上のばらつきはある。間隔の均一性の評価は、干渉縞の本数や位置、形状を観察することで容易に行える。
【０１２３】
上記突起は不連続に設けられてなるのが好ましい。通常、マスクも磁気記録媒体もそれぞれ多少のうねりを有しているので、マスクと磁気記録媒体を接触させる場合には、一旦接触したのちに両者が最も安定的に接触するよう、即ち両者の少なくとも同心円上における間隔がなるべく一定になるよう、互いに移動できることが好ましい。
マスク上の連続した突起によってマスクと磁気記録媒体を接触させた場合、接触面積が大きいため摩擦抵抗が高く、両者の相対位置が動きづらくなり、マスクと磁気記録媒体の平面性を保とうとする動きを阻害する場合がある。従って、突起は不連続に設けられてなるのが好ましい。つまり、複数の突起を離散的に設ける。不連続に形成された突起によってマスクと磁気記録媒体が接触すると、両者の摩擦抵抗が低くなり面方向への動きを阻害することなく、媒体とマスクの間隔をより均一に保ちやすい。
【０１２４】
また、突起が不連続であることにより空気の通り道があるので、マスクと磁気記録媒体が吸着してしまうことがない。従って、両者がうねりに応じて面方向に移動しても摩擦によるキズつきが起こりにくいという利点もある。また、突起が連続的に設けられていると応力によって一部が剥がれやすくなる虞があるので、この点でも不連続が好ましい。
次に、複数の突起を離散的に設ける場合の突起形状について説明する。
突起形状は基板面に対して垂直方向から見たとき、つまりマスクを真上から見たときに略円形であるのが好ましい。この様な形状であれば突起高さが均一になりやすいためである。突起形成時に加熱を伴う場合、熱収縮に伴う形状の変化（いわゆるヒケ）が突起の高さのばらつきを増大させる可能性があるが、略円形の突起においてはヒケも周囲から均一に起こるため、突起高さが均一になりやすい。
突起形状は、真ん中がへこんで周縁部が盛り上がっているなどしてもよい（いわゆるクレーター状）が、真ん中が頂点で山なりの形状が好ましい。上記ヒケなどによる高さ変動が一様で、高さの調整がしやすいためである。
【０１２５】
また、突起形状としては、マスク面に対して垂直方向の断面が略矩形状であるような形状であることも好ましい。つまり、突起の側面がほぼ垂直に切り立っており、突起の頂部と底部の形状がほぼ等しい形状である。この様な形状であれば、突起の底面積に対して、実際に磁気記録媒体と接触する頂部の面積を大きくすることができ、マスクと磁気記録媒体とのアライメントのずれに対し、支持位置の余裕を設けることができるからである。
突起の面方向の大きさは、マスクと磁気記録媒体に加わる荷重に耐えるためにある程度以上大きいことが好ましい。突起形状が略円形の場合は直径０．５μｍ以上あることが好ましい。より好ましくは１μｍ以上である。また、弾性変形による間隔の変化を極力小さくするためには直径５μｍ以上であることがより好ましい。最大径に関しては特に上限はないが、マスクと磁気記録媒体の接触抵抗を小さくするためには、直径１ｍｍ以下が好ましい。突起形状が略円形でない場合は、長辺の長さが上記数値の範囲にあることが好ましい。
【０１２６】
複数の突起を離散的に設ける場合には、突起と突起の間隔は、突起の大きさにも応じて適宜設計されるが、マスクと媒体との間隔を少なくとも同心円上においてほぼ均一に保てればよい。ただし、少なくとも面内に３個以上設ける必要がある。個々の突起が相当大きい場合には面内に３個程度でよいが、通常はより多く設けた方が好ましい。突起の大きさが小さい場合、例えば直径が１μｍ程度の小さいものであれば、荷重による変形を防ぐために、隣接する突起の底部同士が接触していてもよい。
【０１２７】
この突起は、形成すべき磁化パターンの少なくとも一部に応じたエネルギー線の濃淡を生じさせるマスクパターン領域を有するマスクの少なくとも一部に設けられる。
エネルギー線の透過部と非透過部の組み合わせからなるマスクパターン領域を有するマスクにおいては、突起はパターン領域内のエネルギー線非透過部及び／またはパターン領域の周縁部に設けられてなる。
パターン領域のエネルギー線非透過部に設けると、パターン領域内の全面に亘って突起を設けることができ、マスクと磁気記録媒体との距離を均一に保って両者を支えるためには望ましい。パターン領域の周縁部に設けると、マスクと磁気記録媒体とがパターン領域で接触しないので、媒体やマスクを傷つけることがなく、磁気記録媒体の欠陥を増加させる虞もない。また、マスクと磁気記録媒体がパターン領域で接触しないので、加熱工程において意図しない熱伝導が起こる虞もなく、好ましい。
【０１２８】
また、突起をパターン領域内のエネルギー線非透過部とパターン領域の周縁部の両方に設け、非透過部の突起を周縁部の突起より低く形成するのも好ましい態様である。マスクと磁気記録媒体の間隔を例えば３μｍ以下程度に狭くしていくと、パターン領域でマスクと磁気記録媒体が意図せず接触し、摩擦等により傷つき欠陥となってしまう虞がある。特に磁気記録媒体とマスクの間を減圧し吸着固定する場合は、磁気記録媒体がたわむのでより接触しやすい。そこで、マスクのパターン領域内に低めのなだらかな突起を設けておくと、磁気記録媒体がマスク面と直接接触せずなだらかな突起と接触するので欠陥になりにくいと考えられる。
更に、パターン領域の周縁部に突起を設けるに際し、その突起の一部がパターン領域内の非透過部にかかるように設けても良い。この様に突起を設けることにより、パターン領域が磁気記録媒体の端部付近まであり、パターン領域の周縁部に突起を設けるのが寸法的に厳しいような場合であっても突起を設けることができる。従って、磁気記録媒体のパターン領域を広げることができ、より大容量の磁気記録媒体を得ることができる。
次に、突起に要求される特性について説明する。突起にはある程度の滑性、硬度、耐熱性、耐溶剤性などの特性が要求される。上述のようにマスクと磁気記録媒体との摩擦があまり大きすぎず、相対的に移動可能であることが望ましいから、突起はある程度滑性が高いほうが好ましい。
【０１２９】
また、マスクと磁気記録媒体とが吸着せず、マスクが容易に取り外せるためにも、滑性が高いほうが好ましい。工業化段階においては、磁気記録媒体へのマスクの設置はロボット等の自動機で行われるため、面と垂直な方向へマスクと磁気記録媒体を離そうとした場合にマスクが容易に取り外せるのが好ましい。
また、マスクは多数の磁気記録媒体への磁化パターンの転写に使用されるため、塑性変形しやすい材料により突起を構成すると、一部の突起で徐々に変形が起こり、特定の位置でマスクと磁気記録媒体間の間隔が狭くなり、非同心円状の歪んだ干渉縞の発生を誘発してしまう虞がある。従って硬度の高い材料により突起を構成するのが好ましい。
【０１３０】
例えば、磁気記録媒体にマスクを１０回程度繰り返し装脱着したのちのマスクの突起高さの塑性変形量が元の高さの５０％以下であることが好ましい。より好ましくは１０％以下である。工業的に使用するには、１０％以下であることが好ましい。
更に、突起に直接はエネルギー線が照射されないが、マスクの非透過部の裏面に設置される場合があるため、エネルギー線で加熱されたマスクの非透過部での熱が突起に間接的に伝わることがある。そのため、突起は熱により変形や分解しにくいものが望ましく、好ましくは分解温度が１００℃以上の材料を使用する。また、エネルギー線のパワーがより高いほど突起の耐熱性も高いことが望ましく、例えば１００ｍＪ／ｃｍ2以上のパワーを印加する場合には分解温度が２００℃以上のものが好ましい。
【０１３１】
突起形成時においては、特にフォトリソグラフィー等の手法で作成する場合は、突起は所定の溶剤に対して可溶な材料からなるのが好ましい。しかし、突起形成後はマスクに付着したゴミ、粒子などの除去を目的とした有機溶剤洗浄を受ける場合があるため、溶剤可溶性は持たないほうが好ましい。例えば、突起に作成後に熱処理等により耐溶剤性を付与してもよい。
【０１３２】
次に、突起を形成したマスクの構成について説明する。
マスクは、前述したように、形成すべき磁化パターンに応じたエネルギー線の濃淡を生じさせるマスクパターンを有するマスクであれば、エネルギー線の透過部と非透過部からなるマスクパターンを有するマスク、エネルギー線を拡散させるマスクパターンを有するマスク、ホログラムマスクなど何れの方式のマスクも使用可能である。
エネルギー線の透過部と非透過部からなるマスクパターンは、例えば、石英ガラス、光学ガラス、ソーダライムガラス等のエネルギー線に対して透過性のある透明基材上に、クロム等の金属をスパッタリング形成し、その上にスピンコート等によりフォトレジストを塗布し、エッチング等によって、所望の透過部と非透過部を作成することができる。この場合は透明基材上にクロム層を有する部分がエネルギー線非透過部、原盤のみの部分が透過部となる。好ましくは、クロム層上に酸化クロム層を形成する。酸化クロム層はクロムを酸化させるだけで形成でき、光学的反射率が低いため、多重反射等の影響を低減できる効果を持つ。またクロム層との密着性も優れているので好ましい。また、マスクに誘電体層からなる無反射コーティングを施すことも好ましい。これによりエネルギー線をより有効に利用することができるからである。
【０１３３】
以上のようにして、マスクにマスクパターン領域を形成し、この後マスクの磁気記録媒体に対向すべき面の少なくとも一部に突起を形成する。以下、マスクに突起を形成する方法について説明するが、例えば以下のような方法を採ることができる。
【０１３４】
［方式１］
マスクにポリイミドなどの放射線硬化性又は熱硬化性の樹脂層を形成し、この樹脂層にフォトリソグラフィーにより突起を形成する。この方法では樹脂層の厚さが突起高さにほぼ等しくなるので、樹脂層の厚さを制御することで突起高さを精度良く均一に、かつ容易に制御できるという利点がある。また樹脂層の塗布形成やエッチング液による除去は短時間で行えるという利点もある。
【０１３５】
ポリイミド樹脂が感光性ポリイミド樹脂である場合は、樹脂層形成後にそのままフォトリソグラフィー、エッチングを行えばよいが、非感光性ポリイミド樹脂である場合は、樹脂層上にフォトレジスト層を形成した後、フォトリソグラフィー、現像、エッチングなどを行う。
樹脂層の形成法としては塗布によるのが一般的であり、ディップ法、スピンコート法などがある。続いて、形成すべき突起に応じたパターンを有する突起形成用マスクを介して、樹脂層付きマスクにレーザー光などを照射し、潜像を形成する。次いで有機溶剤などにより不要部分をエッチング除去し、突起を形成する。
【０１３６】
この後に、突起の硬度を上げ、かつ突起の耐溶剤性を向上させるために、加熱処理または紫外線照射処理などを行い架橋を促進させるのが好ましい。加熱処理としては、オーブンを使用したり、赤外線ランプを使用するなどの方法がある。この際、樹脂の材質によっては硬化時のヒケが大きく、突起の中央部が選択的に縮小しクレータ状になる場合がある。このような硬化時のヒケの大きい樹脂を使用する場合は、突起高さを均一にするために突起の形状は略円形であることが好ましい。
本方法は、高い突起を形成するには樹脂層を厚く塗布すればよい反面、非常に薄い樹脂層は通常形成しにくいので、例えば突起高さが０．３μｍ以上１０μｍ以下の比較的高い突起の形成に適する。
【０１３７】
［方式２］
また、無機物によって突起を形成してもよい。硬度の高い突起を形成しやすい点で好ましい。無機物とは例えば金属（合金を含む）、酸化物や窒化物などの誘電体、カーボンなどである。形成方法としては以下のようにいくつかがある。
（方式２−１）
マスクに無機物層を形成し、この無機物層にフォトリソグラフィーにより突起を形成する。この方法では無機物層の厚さが突起高さにほぼ等しくなるので、無機物層の厚さを制御することで突起高さを精度良く均一に、かつ容易に制御できるという利点がある。
【０１３８】
無機物層は十分な硬度と耐候性があれば特に材質は限定されないが、磁化されない材質であると、印加される外部磁界による影響が少ないため好ましい。
クロムや酸化クロムを用いると、マスクの非透過部の形成と共通の工程で突起が形成でき好ましい。無機物層の成膜法としてはスパッタリング、蒸着、ＣＶＤ、メッキなどが一般的である。続いて、無機物層上にフォトレジスト層を形成した後、フォトリソグラフィーを行う。形成すべき突起に応じたパターンを有する突起形成用マスクを介して、該フォトレジスト層にレーザー光を照射し、潜像を形成する。次いで現像し、さらにエッチング液などにより無機物層の不要部分をエッチング除去し、突起を形成する。
【０１３９】
本方式によれば、無機物層の厚さとエッチング量をコントロールすることで形成する突起の高さを任意に変えられるので、様々な突起高さに適用できる。例えば０．００１μｍ以上１０μｍ以下である。厚く成膜すれば高い突起も形成できるが、無機物層は樹脂に比べて薄く形成することが容易なので、樹脂を使う方式では形成しにくい０．００１μｍ以上３μｍ以下の低い突起も作りやすい。
【０１４０】
（方式２−２）
マスクの突起を形成したい場所に無機物層を成膜して突起を形成する。すなわち、形成したい突起形状に応じた孔部を有する遮蔽板をマスク上に配置し、スパッタリング、蒸着等により無機物層を成膜する。この方法は（方式２−１）と同様の利点を備えるほか更に、非常に簡便に突起が形成でき、しかもウエットな工程を全く経ることがないため、マスク上に異物が残留する可能性が極めて低く、磁化パターン転写時に磁気記録媒体を汚染する虞が低く好ましい。すなわち無機物層のフォトリソグラフィーが不要でその後の樹脂の除去、洗浄工程も不要であるし、樹脂の塗布も不要で、無機物層を成膜するだけでよい。
また、この方法では無機物層の厚さが突起高さにほぼ等しくなるので、無機物層の厚さを制御することで突起高さを精度良く均一に、かつ容易に制御できるという利点がある。
【０１４１】
無機物層の材質、成膜方法などは（方式２−１）と同じである。ただし本方式においては無機物層の成膜時に、遮蔽板を、スパッタリングターゲット或いは蒸着源とマスクとの間に配する。突起形状は遮蔽板の孔部の形状によってコントロールでき、帯状であってもよいし不連続であってもよい。
遮蔽板には、作製したい突起形状に応じて例えば打ち抜きなど機械的加工が施される。遮蔽板の材質は加工がしやすく一定の耐久性があれば特に限定されないが、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）、真鍮、銅などの金属箔、ポリイミドなどの樹脂フィルム等が用いられる。厚みも特に限定されないが加工性と耐久性の点で１０μｍ以上が好ましい。一方、あまり厚いと孔部を通して無機物膜が成膜されにくくなり、また加工もしにくいので１ｍｍ以下が好ましい。
【０１４２】
本手法は、突起形状に応じて遮蔽板を機械的に加工するので、比較的底面積の大きい突起の形成に適している。底面積の大きい突起とは例えば円形なら直径０．２ｍｍ以上、四角形なら一辺が０．２ｍｍ以上である。大きい突起のほうが物理的に強いので、多数の小さい突起で媒体を支えるよりも少数の大きい突起で支えるほうが強度の点で好ましい。
また本手法では遮蔽板の孔部において、遮蔽板の厚みの陰になる部分は成膜されにくいので側面の傾斜したなだらかな突起ができやすい。但し遮蔽板の孔の形状を厚み方向で変化させ上側ほど広くするなどすれば、マスク面に垂直方向の断面形状が略矩形である側面が比較的切り立った形状の突起も形成できると考えられる。
【０１４３】
すなわち、本手法では底面積の広いなだらかな突起が形成されやすい。ところでハードディスクの場合、パターン領域とディスク外周端との距離は例えば０．３ｍｍ以下と非常に狭いため、パターン領域の周縁部に頂上を持つなだらかな突起を形成する際には突起のすそ野がパターン領域にまで広がることが多い。この様な場合には、パターン領域内の非透過部にすそ野が広がるように突起を形成することが好ましい。
また、ディスクとマスクのアライメントが多少ずれてもディスクを支えられるように、突起は少なくともディスク半径方向の長さが大きいほうが好ましい。パターン領域のパターンの形状によっては突起のディスク周方向の長さが大きくできない場合があるが、そのときは長円形や楕円形にすればよい。
【０１４４】
本方式によれば、無機物層の厚さをコントロールすることで形成する突起の高さを任意に変えられるので、様々な突起高さに適用できる。例えば０．００１μｍ以上１０μｍ以下である。また、無機物層は樹脂に比べて薄く形成することが容易なので、樹脂を使う方式では形成しにくい０．００１μｍ以上３μｍ以下の低い突起も作りやすい。
スパッタリングの途中で遮蔽板の孔部の形状や位置を変えるなどによって場所により突起の高さを変えることも容易である。またエッチング工程が不要で厚く成膜するだけで高い突起が容易に形成できる点が好ましい。
【０１４５】
（方式２−３）
マスクに、いわゆるリフトオフ法により無機物からなる突起を形成する。すなわちマスク上のフォトレジスト層をフォトリソグラフィーにより凹凸を形成し、この上に無機物層を成膜したのちフォトレジスト層を除去すると、フォトレジストの無かった部分のみ無機物層が突起として残るのである。
詳しく説明する。マスクにフォトレジストを所定の厚さに塗布し、形成したい突起の位置と形状に応じてレーザー光を照射し現像し、一部のフォトレジストを除去し凹凸を形成する。この上に形成したい突起の高さに応じて金属層を成膜したのち、例えばフォトレジスト除去液に浸漬する。するとフォトレジスト層が除去されるとともにその上に成膜された金属層が除去されるので、フォトレジストの無い場所に成膜された金属層のみが突起として残る。
この方法では金属層の厚さが突起高さにほぼ等しくなるので、金属層の厚さを制御することで突起高さを精度良く均一に、かつ容易に制御できるという利点がある。
【０１４６】
無機物層の材質、成膜方法などは（方式２−１）と同じである。フォトレジスト除去液としては例えば強アルカリ液などが用いられる。
本手法では突起形状はフォトレジスト層に形成する凹凸の形状によってコントロールでき、帯状であってもよいし不連続であってもよい。フォトリソグラフィーを行うので（方式２−２）に比べて底面積の小さい突起の形成に適している。底面積の小さい突起とは例えば円形なら直径０．２ｍｍ未満、四角形なら一辺が０．２ｍｍ未満である。
小さい突起は形成できる場所の自由度が高く、狭い領域にも形成できる点が好ましい。パターン領域とディスク外周端との距離が例えば０．３ｍｍ以下と非常に狭いハードディスクの周縁部にも設けることができる。
またフォトリソグラフィーで突起を形成するため（方式２−２）に比べてパターンとのアライメントが正確に取りやすい。場合によってはパターンと突起を同時に形成することもでき、工程を大幅に短くできる。更に、リフトオフ法によれば、マスク面に垂直方向の断面形状が略矩形状である突起、即ち側面が切り立った形状の突起が形成しやすい。従って同じ底面積でも頂部の面積がより大きな突起が形成しやすく、ディスクとマスクのアライメントが多少ずれてもディスクを支えられるため好ましい。更に、突起はディスク半径方向の長さが大きいほうが好ましい。これによりマスクとディスクとのアライメントずれに対しより余裕を持たせることができる。
【０１４７】
本方式によれば、無機物層の厚さをコントロールすることで形成する突起の高さを任意に変えられるので、様々な突起高さに適用できる。例えば０．００１μｍ以上１０μｍ以下である。また、無機物層は樹脂に比べて薄く形成することが容易なので、樹脂を使う方式では形成しにくい０．００１μｍ以上３μｍ以下の低い突起も作りやすい。
リフトオフ法を何度か繰り返すことによって、場所により突起の高さを変えることもできる。また無機物層のエッチング工程が不要で厚く成膜するだけで高い突起が容易に形成できる点が好ましい。
【０１４８】
［方式３］
マスクの、突起を形成したい場所に液状樹脂を滴下して突起を形成する。この方法では樹脂の全面塗布を行わなくて良く、またフォトリソグラフィーが不要でその後の樹脂の除去、洗浄工程も不要であるため、非常に簡便に突起を形成できるという利点がある。
放射線硬化性または熱硬化性樹脂を滴下後、オーブンや赤外線ランプによる加熱又はレーザー光照射などで樹脂を硬化させることが、突起の硬度を上げ、かつ突起の耐溶剤性を向上させるために好ましい。
【０１４９】
この際、樹脂の材質によっては硬化時のヒケが大きく、突起の中央部が選択的に縮小しクレータ状になる場合がある。このような硬化時のヒケの大きい樹脂を使用する場合は、突起高さを均一にするために突起の形状は略円形であることが好ましい。
本方法においては、突起の高さや大きさは樹脂の量及び粘度などを調節することで制御できる。高い突起を形成するには樹脂量を多く粘度を高くして滴下すればよい。例えば突起高さが０．３μｍ以上１０μｍ以下の比較的高い突起の形成に適する。
【０１５０】
［方式４］
マスクに、無機／有機の微粒子を分散した放射線硬化性又は熱硬化性の樹脂層を形成することにより突起を形成する。この方法ではフォトリソグラフィーが不要でその後の樹脂の除去、洗浄工程も不要であるため、非常に簡便に突起を形成できるという利点がある。
樹脂層の形成法としては塗布によるのが一般的であり、ディップ法、スピンコート法などがある。塗布後、オーブンや赤外線ランプによる加熱又はレーザー光照射などで樹脂を硬化させることが、突起の硬度を上げ、かつ突起の耐溶剤性を向上させるために好ましい。
【０１５１】
粒子としては十分な硬度を有すれば種類は限定されないが、例えばガラス、シリコン、樹脂系等の微粒子が印加される外部磁界への影響が少ないため好ましい。粒子の大きさは形成したい突起の大きさに合わせて選定すればよいが、通常、０．３μｍ以上１０μｍ以下程度である。突起高さを均一にするため、添加する粒子は球形であるのが好ましい。
本方法においては、突起の高さや大きさは粒子の大きさ、形状及び添加量、樹脂の量及び粘度などを調節することで制御できる。本法は例えば突起高さが０．３μｍ以上１０μｍ以下の比較的高い突起の形成に適する。
【０１５２】
［方式５］
マスクを構成する基材に、エネルギー密度の高いエネルギー線を照射し、基材を変形させて突起を形成する。或いは、基材上に加工層を成膜したのちエネルギー密度の高いエネルギー線を照射し、加工層を変形させて突起を形成する。基材としては通常、石英ガラス、ソーダライムガラスなどが用いられる。加工層材料としてエネルギー線照射による変形が可能で、かつ十分な硬度を有する材料であればよいが、例えば非透過部の形成材料であるクロムや酸化クロムなどを用いると、非透過部の形成と同じ工程で突起を形成でき、好ましい。この場合、パターン領域の周縁部にもクロムや酸化クロムなどを成膜すればよい。
【０１５３】
この方法では、樹脂の塗布やフォトリソグラフィーが不要でその後の樹脂の除去、洗浄工程も不要であるため、非常に簡便に突起を形成できるという利点がある。また、突起の材質が、例えばマスクの基材の石英ガラスなどであるので硬度の高い突起を形成しやすいという利点もある。更に、レーザーの照射条件を選ぶことで高さ１μｍ以下の低い突起が容易に形成できる。高さ数〜数十ｎｍも可能である。従って例えば突起高さが０．００１μｍ以上３μｍ以下の比較的低い突起の形成に適する。
【０１５４】
本方法においては、マスクの基材または加工層にレーザー光を照射する。使用に適したレーザとしては、炭酸ガスレーザ（波長１０．６μｍ）、エキシマレーザ（１５７，１９３，２４８，３０８，３５１ｎｍ）、ＹＡＧのＱスイッチレーザの基本波（１０６４ｎｍ）、２倍波（５３２ｎｍ）、３倍波（３５５ｎｍ）、或いは４倍波（２６６ｎｍ）、Ａｒレーザ（４８８ｎｍ、５１４ｎｍ）、レーザダイオード（７８０，９８０，８２０ｎｍ）などが挙げられる。
マスクの基材であるガラス、石英等に直接突起を形成する場合、波長の長い例えば炭酸ガスレーザ（波長１０．６μｍ）のような光源を用いることが好ましい。
【０１５５】
マスクのパターン領域非透過部やパターン領域周縁部にレーザを照射して加工層を加熱することにより変形させて突起を形成する場合、用いるエネルギー線は加工層に対して吸収のある波長のレーザー光であればよいが、例えばＹＡＧレーザの基本波（１０６４ｎｍ）、倍波（５３２ｎｍ）、三倍波（３６６ｎｍ）、四倍波（２６６ｎｍ）、Ａｒガスレーザ（５１４，４８８ｎｍ）、エキシマレーザ（１５７，１９３，２４８，３０８，３５１ｎｍ）、レーザダイオード（７８０，９８０，８２０ｎｍ）などが挙げられる。
照射されるレーザはパルス状であるが、元々パルス発振のレーザを使用する場合でも、連続発振のレーザを音響光学素子（ＡＯ），電気光学素子（ＥＯ）、機械的なシャッター等でパルス化してもかまわない。パルス状のレーザを照射することで略円形の突起が形成しやすい。
【０１５６】
照射するレーザのパルス幅は、光源の発生するエネルギー密度が高い場合、短くてもかまわないが、加工層で十分発熱を起こすためにはパルス幅１ｎｓｅｃ以上が好ましい。また、エネルギー密度の低い光源でもパルス幅を十分大きくすることで突起の作成は可能であるが、加工時間をいたずらに伸ばさないために、パルス幅１秒以下程度が好ましく、１００ｍｓｅｃ以下がより好ましい。
突起の形成方法としてはマスクをスピンドル等の回転体に乗せて回転させながらレーザビームを所定の場所に照射する場合と、マスクをＸＹステージ等に乗せて移動させながらレーザビームを所定の場所に照射する場合がある。
【０１５７】
以上のように形成した突起を他の層で覆ってもよい。例えば水素化カーボンやアモルファスカーボンなどの炭素質層や、テフロン（登録商標）などのフッ素系樹脂層などである。カーボン層はスパッタリングやＣＶＤなどで形成可能であり、硬度が高いので突起の削れが防止でき、また潤滑性も付与できる。フッ素系樹脂も潤滑性が付与できる。
突起がクロムなどの金属からなる場合、コロージョンによる媒体の汚染を防止するためにも、他の層で覆うのが好ましい。
【０１５８】
以上のようにして突起を形成したマスクを用いることにより、磁化パターン形成時に磁気記録媒体とマスクとの距離を均一にすることができる。これにより、マスクパターンを透過するエネルギー線が回折する程度をマスクの同心円上において均一にすることができ、磁気記録媒体の加熱領域の形状を精密に制御することができるようになるため、精密な磁化パターン形状を形成することができる。
【０１５９】
【実施例】
以下に本発明を実施例を用いて説明するが、その要旨の範囲を越えない限り本発明は実施例に限定されるものではない。
【０１６０】
（実施例１）
磁化パターン形状規定用マスク表面の、マスクパターンが形成されている領域よりも外周側及び内周側に、それぞれ複数個の突起を形成した。以下、その際の手順について説明する。
【０１６１】
まず、直径１２０ｍｍ，厚さ２．３ｍｍの円板状に石英ガラスを形成してなる基板に、スパッタリング法でＳｉを厚さ１００ｎｍに成膜し、非透過部となるＳｉ薄膜を形成した。成膜時の条件は、スパッタリングガスとしてＡｒを使用し、スパッタリングガス圧０．６Ｐａ，電力５００Ｗで５３秒間スパッタリングを行なった。
【０１６２】
次に、形成したＳｉ薄膜表面に、フォトレジストＭＣＰＲ−２２００Ｘをスピンコート法で厚さ２００ｎｍに塗布し、フォトレジスト薄膜を形成した。
この基板表面上のフォトレジスト薄膜が塗布された領域のうち、半径１９．７ｍｍから半径４６．７ｍｍまでの範囲のマスクパターンを形成しようとする領域と、半径４８．０ｍｍから半径５０．０ｍｍまでのマークとしての英数字を形成しようとする領域とにＫｒレーザ（波長４１３ｎｍ）を照射して露光を行なった。また、マークとしての英数字は１辺の大きさが２ｍｍとして形成した。
【０１６３】
露光させる方法を説明する。ターンテーブルにＳｉ薄膜を形成した側の面が重力方向上方を向くように基板を設置し、ターンテーブルを回転させた。ターンテーブルとともに基板が回転している状態で、この基板に向けて対物レンズからＫｒレーザを露光させた。対物レンズがターンテーブルの半径方向に移動しながら露光を行なうようにし、Ｋｒレーザが基板表面のフォトレジスト薄膜が螺旋状または同心円状に感光するように露光させた。Ｋｒレーザ光は、ターンテーブルの回転数と半径位置で決定される線速度に応じた適切な光量となるようにパワーコントロール用電気光学素子（ＥＯ）で光量を調節され、次いでマスクパターンの形状に応じて断続されるよう変調用電気光学素子（ＥＯ）で露光するタイミングを制御されるようにした。
【０１６４】
マスクパターンは、タイミングパターン又はプリアンプルパターン，プレアンプルパターンと呼ばれるマスクパターンと、タイミングパターンに沿ってジグザグに形成されたジグパターン及びザグパターンと、マスク面上での径方向の位置を表わすグレイコードパターンとを含めた総称であるが、タイミングパターン及びジグパターン及びザグパターンは幅が０．５〜２μｍ程度に形成され、グレイコードパターンはそれよりさらに大きい幅に形成された。
【０１６５】
また、マスクパターンはマスクの放射方向に集合してスポークと呼ばれる領域を形成するようになされている。このスポークは放射方向に伸びる円弧状に形成されており、この円弧はマスク外部にある点から等距離にある円弧となるよう形成される。マスク外部の点とは、今製造しているマスクを用いて製造される磁気記録媒体を読み込む読込みヘッドの支点であり、この支点から等距離にある円弧は読込みヘッドが移動する領域に相当する。
以上のようにして露光を行なった後、現像を行ない、フォトレジスト薄膜の露光した領域のフォトレジストを除去した。
【０１６６】
次いでＲＩＥによって、フォトレジスト薄膜が除去された領域のＳｉ薄膜を除去した。ＲＩＥ時の条件は、使用ガスＳＦ6，流量３０秒，電力５０Ｗで６２秒間ＲＩＥを行なった。このとき、フォトレジスト薄膜が形成されている領域では、Ｓｉ薄膜はフォトレジストによって保護されているため、ＲＩＥによってＳｉが除去されることはない。
【０１６７】
マスクをナガセレジストストリップ液Ｎ３０３Ｃに浸漬し、マスク表面のフォトレジスト薄膜を除去し、乾燥した。
マスクの、Ｓｉ薄膜を形成した面に、スパッタリング法でＳｉＯ2を厚さ３０ｎｍで成膜した。この成膜時の条件は、スパッタリングガスとしてＡｒ／Ｏ2＝７／３を用い、スパッタリングガス圧０．６Ｐａ，電力５００Ｗで７３秒間スパッタリングを行なった。
【０１６８】
上述の工程により、半径１９．７ｍｍ〜４６．７ｍｍの領域にマスクパターンが形成され、さらに半径４８．０ｍｍ〜５０．０ｍｍの領域に英数字の目視にて確認可能なマークが形成された磁化パターン形状規定用マスクが製造できた。
なお、製造の際に何らかの原因によってマーク部分のパターン形成が精密にできないことがあったとしても、上述のようにマークの形状はフォトレジストをマスクの円周方向に沿って露光させて成形するのであるため、例えば文字や数字ならば多少曲がって形成される程度であるので、情報を特定するのに問題はない。しかし、マークを２次元コード等の形状に形成する場合には、マークの形状がずれると情報を特定することができなくなる虞があり、補正が必要となる可能性がある。
【０１６９】
（実施例２）
直径１２０．００±０．２０ｍｍ，厚さ２．３±０．１ｍｍ，周辺３ｍｍを除く表面と裏面の平行度（ＴＴＶとも呼ばれる：Ｔｏｔａｌ ＴｈｉｃｋｎｅｓｓＶａｒｉａｔｉｏｎ）６μｍ以下，周辺３ｍｍを除く表面平坦度（表面ＴＩＲとも呼ばれる：Ｔｏｔａｌ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅａｄｉｎｇ）２μｍ以下，周辺３ｍｍを除く裏面平坦度（裏面ＴＩＲとも呼ばれる）６μｍ以下，１μｍ×１μｍ角における表面凹凸（Ｒａ）０．１８ｎｍ以下，１５℃〜２００℃における熱膨張率６．５×１０-7以下の石英からなる円板状の基板の外周に、以下のような形状の面取り（チャンファとも呼ばれる）を形成した。
【０１７０】
（実施例２−１）
面取りした部分の径方向の幅を基板の表面又は裏面と平行な方向で測定した距離（以下、面取り幅という）０．４５±０．１５ｍｍ，面取りした面が表面又は裏面となす角度（以下、面取り角度という）４５°±２°，端面と面取りの仕上げＲｒｍｓ≦０．０３μｍのチャンファをマスクの表面及び裏面に形成した。このマスクにフォトレジスト薄膜を形成してもマスクの端部でスキージャンプ形状が形成されなかった。
【０１７１】
（実施例２−２）
面取り幅１．０ｍｍ±０．１ｍｍ，面取り角度１０°±１°の第１の面取りを基板の表面及び裏面に形成し、第１の面取りと基板の端面とで形成される角に、面取り幅０．１０ｍｍ±０．０３ｍｍの第２の面取りを形成し、端面と各面取りとで形成される角の仕上げをＲｒｍｓ≦０．０３μｍにて行なった。このマスクにフォトレジスト薄膜を形成してもマスクの端部でスキージャンプ形状が形成されなかった。特に、より粘度の高い液体を塗布した際には、面取り部の傾斜が緩やかな本実施例の方が実施例２−１に比べて、よりスキージャンプ形状の発生を抑制することができた。
【０１７２】
（実施例２−３）
基板の裏面に扇形の切欠きを設けた。面取り幅の最大値が３．０ｍｍ±１．０ｍｍ，面取り角度１０°±２°，扇形の角度３０°で、端面と各面取りとで形成される角の仕上げをＲｒｍｓ≦０．０３μｍにて行なった。この面取りをマークとすることで、マスクの周方向の位置を特定することができた。
【０１７３】
【発明の効果】
本発明によれば、マスクに関する各種の情報を特定するためのマークを、マスクと一体的に形成しているので、磁化パターン形成時における磁気記録媒体との間の密着性を損なうことなく、マスクに関する各種の情報をマスク単独で容易に特定することができる。また、洗浄やエネルギー線の照射により、マークに不具合が生じることも無く、安定して利用できる（請求項１）。
【０１７４】
このとき、前記マークを、上記マスクの表裏，上記マスクの円周上の位置，上記マスクの種類，及び上記マスクの面内におけるマスクパターンの形成方向のうち少なくとも何れかの情報を特定するためのものとすれば、マスクの検査や管理、使用時に必要となるこれらの情報を適切に特定することが可能となる（請求項２）。
【０１７５】
また、前記マークを、前記マスクパターン領域の外部に形成することで、上記マスクを用いた磁気記録媒体への磁化パターン形成時に、前記磁化パターンが前記マークによって変化することを防止することができる（請求項３）。
【０１７６】
更に、マスクを、エネルギー線を透過させる基板と、エネルギー線を透過しない遮蔽層とから構成するとともに、遮蔽層の一部を磁化パターンに応じた形状に開放し、これをマスクパターン領域とすることによって、一般的に使用されている高精細のマスクに本発明を適用することが可能となる（請求項４）。
【０１７７】
また、上述の構成のマスクにおいて、基板や遮蔽層の一部を変形させてこれをマークとすることにより、マークを基板や遮蔽層と同一の工程によって一体に形成することが可能となり、マークの形成が容易になるとともに、マークの安定性も高めることができる（請求項５）。
【０１７８】
さらに、マスクパターンの集合であるスポークが遮蔽層上に放射方向に形成されている場合、複数のスポークのうち少なくとも１つを、他のスポークよりもマスクの径方向の内方や外方に伸ばして、これをマークとすることにより、例えばインデックスパターンの位置など、マスク面内の円周方向における位置を容易に特定することが可能になる（請求項６）。
【０１７９】
また、スポークの内周側や外周側の端部に、マスクパターンと平行な角度の切り欠きを形成し、これをマークとすることにより、例えばＡＦＭによるマスクの検査時等に、マスク１の面内における方向を容易に調整することが可能になる（請求項７）。
【０１８０】
更に、基板上に、遮蔽層とマークとを同一の工程で作成したり（請求項８）、予めマークが形成された基板上に遮蔽層を設けたり（請求項９）することにより、製造工程を増やすことなく効率的且つ確実にマークの形成を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態としての磁化パターン形状規定用マスクの概要を示す図面であり、図１（ａ）は本発明の第１実施形態としての磁化パターン形状規定用マスクの正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の磁化パターン形状規定用マスクのＡ矢視部の拡大断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態としての磁化パターン形状規定用マスクの概要を示す正面図である。
【図３】本発明の第３実施形態としての磁化パターン形状規定用マスクの概要を示す正面図である。
【図４】本発明の第４実施形態としての磁化パターン形状規定用マスクの概要を示す正面図である。
【図５】本発明の磁化パターン形状規定用マスクの製造工程を説明するための、基板の要部の断面図である。
【図６】従来例としての磁化パターン形状規定用マスクの概要を示す正面図である。
【図７】本発明の磁化パターン形状規定用マスクに形成されるマークを示す図であり、図７（ａ）はバーコードを示す図、図７（ｂ）はＰＤＦ４１７を示す図、図７（ｃ）はＱＲコードを示す図、図７（ｄ）はデータコードを示す図である。
【図８】本発明の磁化パターン形成方法を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【符号の説明】
１ マスク
２ マスクパターン
３ スポーク
４ 基板
５ 無機物層
６ 基板の切欠き
７ スポークの突出部分
８ 記号
９ 切欠き
１０ フォトレジストの薄膜
１１ 磁気ディスク
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ 永久磁石
１３ 遮光板
１３ａ 開口部
１４ マスク
１５ エネルギー線
１７ スペーサ
１８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ 空芯コイル（電磁石）
２１ 直流電源
２２ コンデンサ
２３ サイリスタ
２４ トリガー発生装置
２５ 遅延装置（ディレイ）
２６ エネルギー線源
２７ 面取り[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetization pattern shape defining mass of a magnetic recording medium such as a magnetic disk used in a magnetic recording apparatus. To Related.
[0002]
[Prior art]
Magnetic recording devices represented by magnetic disk devices (hard disk drives) are widely used as external storage devices for information processing devices such as computers, and in recent years also used as recording devices for moving image recording devices and set-top boxes. It is being done.
[0003]
A magnetic disk device usually has a shaft for fixing one or more magnetic disks in a skewered manner, a motor for rotating a magnetic disk joined to the shaft via a bearing, and a magnetic used for recording and / or reproduction. The head includes a head, an arm to which the head is attached, and an actuator that can move the head to an arbitrary position on the magnetic recording medium via the head arm.
[0004]
The recording / reproducing head is usually a flying type head and moves on the magnetic recording medium with a constant flying height. In addition to the floating type head, use of a contact head (contact type head) has been proposed in order to further reduce the distance from the medium.
[0005]
A magnetic recording medium mounted on a magnetic disk device is generally formed by forming a NiP layer on the surface of a substrate made of an aluminum alloy and the like, performing a necessary smoothing process, texturing process, etc., and then forming a metal underlayer thereon. The magnetic layer (information recording layer), the protective layer, the lubricating layer, and the like are sequentially formed. Alternatively, it is manufactured by sequentially forming a metal underlayer, a magnetic layer (information recording layer), a protective layer, a lubricating layer, and the like on the surface of a substrate made of glass or the like. Magnetic recording media include in-plane magnetic recording media and perpendicular magnetic recording media. In-plane magnetic recording media are usually subjected to longitudinal recording.
[0006]
Increasing the density of magnetic recording media is increasing year by year, and there are various techniques for realizing this. For example, the magnetic head flying height can be reduced, a GMR head can be used as the magnetic head, the magnetic material used for the recording layer of the magnetic disk can be improved, and information recording tracks of the magnetic disk can be used. Attempts have been made to reduce the interval between the two. For example, 100Gbit / inch 2 In order to realize the above, the track density is required to be 100 ktpi or more.
[0007]
Each track has a control magnetization pattern for controlling the magnetic head. For example, a signal used for position control of a magnetic head or a signal used for synchronization control. When the information recording track interval is narrowed to increase the number of tracks, the signal used for position control of the data recording / reproducing head (hereinafter also referred to as “servo signal”) is also adjusted in the radial direction of the disc. On the other hand, it is necessary to provide dense control, that is, to provide more precise control.
[0008]
Also, I want to increase the data recording capacity by reducing the area other than the data recording area, that is, the area used for the servo signal (servo area) and the gap between the servo area and the data recording area. There is also a great demand. For this purpose, it is necessary to increase the output of the servo signal or increase the accuracy of the synchronization signal.
[0009]
A conventionally widely used method for forming a servo signal is to make a hole in the vicinity of a head actuator of a drive (magnetic recording device), insert a pin with an encoder in that portion, and engage the actuator with the pin. Is driven to an accurate position to record a servo signal. However, since the center of gravity of the positioning mechanism and the actuator are at different positions, high-precision track position control cannot be performed, and it is difficult to accurately record servo signals.
[0010]
On the other hand, there has also been proposed a technique for forming a concave / convex servo signal by irradiating a magnetic disk with a laser beam to locally deform the disk surface to form physical irregularities. However, the flying head becomes unstable due to the unevenness, which adversely affects recording and reproduction, and it is necessary to use a laser beam having a large power to form the unevenness, which is costly, and it takes time to form the unevenness one by one. There was a problem.
[0011]
For this reason, a new servo signal forming method has been proposed.
One example is a method in which a servo pattern is formed on a master disk having a magnetic layer having a high coercive force, the master disk is brought into close contact with a magnetic recording medium, and a magnetizing pattern is transferred by applying an auxiliary magnetic field from the outside (USP 5,991). , 104).
[0012]
Another example is a method in which a medium is magnetized in one direction in advance, and a soft magnetic layer having a high magnetic permeability and a low coercive force is patterned on the master disk so that the master disk is in close contact with the medium and an external magnetic field is applied. It is. The soft magnetic layer acts as a shield, and a magnetization pattern is transferred to an unshielded region (Japanese Patent Laid-Open No. 50-60212 (USP 3,869,711)), Japanese Patent Laid-Open No. 10-40544 (EP 915456). ), Digest of InterMag 2000, GP-06).
[0013]
These techniques use a master disk and form a magnetization pattern on a medium by a strong magnetic field.
In general, since the strength of a magnetic field depends on a distance, when recording a magnetization pattern with a magnetic field, the pattern boundary tends to be unclear due to a leakage magnetic field. Therefore, in order to minimize the leakage magnetic field, it is essential to bring the master disk and the medium into close contact with each other. And, as the pattern becomes finer, it is necessary to make it closely adhere to each other without any gap, and usually both are pressure-bonded by vacuum suction or the like.
[0014]
Also, the higher the coercive force of the medium, the larger the magnetic field used for transfer and the greater the leakage magnetic field, so it is necessary to make it more intimately contact.
Therefore, each of the above techniques is easy to apply to a magnetic disk having a low coercive force and a flexible floppy (registered trademark) disk that is easily press-bonded. However, the coercive force for high-density recording using a hard substrate is 3000 Oe. It is very difficult to apply to such a magnetic disk.
[0015]
That is, there is a risk that the hard disk magnetic disk may have minute dust or the like sandwiched between the hard disks and cause a defect in the medium or damage an expensive master disk. In particular, in the case of a glass substrate, there is a problem that adhesion is insufficient due to dust sandwiching and magnetic transfer cannot be performed, or cracks are generated in the magnetic recording medium.
[0016]
In the technique described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-60212 (US Pat. No. 3,869,711), when a pattern having an oblique angle with respect to the track direction of the disk is formed, recording is performed. However, there is a problem that only patterns with low signal strength can be created. For magnetic recording media with a high coercive force having a coercive force of 2000 to 2500 Oe or more, the pattern ferromagnetic material (shield material) of the master disk is a saturated magnetic flux such as permalloy or sendust in order to ensure the magnetic field strength of the transfer. A soft magnetic material with a high density must be used.
[0017]
However, in the oblique pattern, the magnetization reversal magnetic field is perpendicular to the gap formed by the ferromagnetic layer of the master disk, and the magnetization cannot be tilted in a desired direction. As a result, a part of the magnetic field escapes to the ferromagnetic layer, and it is difficult to apply a sufficient magnetic field to a desired site during magnetic transfer, and a sufficient magnetization reversal pattern cannot be formed, making it difficult to obtain a high signal intensity. With such an oblique magnetization pattern, the reproduction output is greatly reduced more than the azimuth loss with respect to the pattern perpendicular to the track.
[0018]
On the other hand, the technique described in each specification of Japanese Patent Application Nos. 2000-134608 and 2000-134611 forms a magnetization pattern on a magnetic recording medium by combining local heating and application of an external magnetic field. For example, the medium is magnetized in one direction in advance, irradiated with an energy ray or the like through a patterned mask and locally heated, and an external magnetic field is applied while lowering the coercivity of the heating area, Recording with an external magnetic field is performed to form a magnetization pattern.
[0019]
According to the present technology, since the external magnetic field is applied by lowering the coercive force by heating, the external magnetic field need not be higher than the coercive force of the medium, and recording can be performed with a weak magnetic field. The area to be recorded is limited to the heating area, and recording is not performed even if a magnetic field is applied to the area other than the heating area, so that a clear magnetization pattern can be recorded without bringing a mask or the like into close contact with the medium. For this reason, the defect of the medium is not increased without damaging the medium or the mask by the pressure bonding.
[0020]
In addition, according to the present technology, an oblique magnetization pattern can be satisfactorily formed. This is because it is not necessary to shield the external magnetic field by the soft magnetic material of the master disk as in the prior art.
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the magnetization pattern forming technique described in the specification of Japanese Patent Application No. 2000-134611 can form various fine magnetization patterns efficiently and accurately, and also eliminates defects in the medium without damaging the medium or the mask. It is an excellent technology that does not increase.
[0022]
However, the mask used in the present technology has a problem that various information such as the front and back, the position on the circumference, the forming direction and the type of the mask pattern in the surface, and the like cannot always be properly specified by the mask alone. .
[0023]
More specifically, as a mask used in the present technology, for example, a mask provided with a thin film such as silicon of only 100 nm on the surface of a transparent substrate made of quartz glass having a thickness of 2.3 mm is used. Yes. However, since silicon is translucent under visible light and the thin film is thin, it is difficult to distinguish the front and back of the mask. In addition, even if the front and back of the mask can be discriminated under normal visible light, photoresist may be used to manufacture the mask at the actual manufacturing site. In order to do this, the discrimination between the front and the back has become even more difficult.
[0024]
FIG. 6 is a plan view of a mask used in the conventional magnetization pattern forming method. As shown in FIG. 6, the mask 1 has a number of straight lines corresponding to the magnetization pattern formed by the magnetization pattern forming method. A mask pattern 2 is formed, and a plurality of spokes 3 as a set of the mask patterns 2 are formed in a curved shape in the radial direction of the mask 1. In particular, in the plurality of spokes 3, only one other mask pattern 2 is used to determine the start position (position in the circumferential direction in the mask surface) of the magnetic head that reads a signal when the magnetic recording medium is used. There are spokes 3 made of inspection mask patterns (hereinafter referred to as index patterns or index patterns) formed in different shapes. However, since the width of each mask pattern 2 is as very small as about 1 μm, it is almost impossible to visually distinguish the index pattern from other mask patterns 2. In addition, the spokes 3 that are an accumulation of the mask pattern 2 are also thin, for example, having a width of about 0.4 mm on the outer periphery and about 0.2 mm on the inner periphery, and are formed in the same shape at equal intervals. In many cases, it is difficult to visually identify the spokes 3 formed of the index pattern from the other spokes 3 and specify the position in the circumferential direction within the mask surface.
[0025]
When the mask 1 is inspected, the mask pattern 2 is observed with an atomic force microscope (hereinafter referred to as AFM) to confirm whether there is a problem with the surface shape of the mask 1. In the AFM, a probe called a cantilever is brought close to a measurement object, and the surface shape is measured from the amount of movement of the cantilever by atomic force. At this time, in order to accurately measure the surface shape of the mask 1, the angle at which the unevenness of the mask pattern 2 extends on the surface of the mask 1, that is, the scanning direction by the AFM cantilever is relative to the mask pattern 2. It is necessary to adjust the direction in the plane of the mask 1 so as to be vertical. However, since the width of the mask pattern 2 is very small as described above, it is very difficult to visually identify the direction in the mask 1 surface on which the mask pattern 2 is formed. Therefore, in order to specify a direction perpendicular to the mask pattern 2 and to appropriately inspect the mask 1, there is a problem that much labor is required.
[0026]
In order to make it easy to specify these pieces of information regarding the mask, it is conceivable that a mark is engraved on the mask 1 or some mark is attached with a seal or a magic pen. However, when a mark is engraved or attached by such a method, there is a risk of dust generation in the process, and a large unevenness is generated on the surface of the mask 1, so that a gap between the magnetic recording medium and the magnetic recording medium at the time of forming the magnetization pattern is generated. There is a risk that the adhesion of the resin may be lost, or a problem may occur in cleaning. Further, when a mark is attached with a magic or a seal, the mask is irradiated with energy rays at the time of forming the magnetization pattern, so that there is a problem in the durability of the mark.
[0027]
The present invention has been devised in view of the above-described problems, and is a mask that defines the shape of the magnetization pattern when forming the magnetization pattern on the magnetic layer of the magnetic recording medium. A magnet for defining a magnetic pattern shape that makes it possible to easily identify various types of information about the mask alone without damaging the adhesion between the mask and without causing problems due to cleaning or irradiation with energy rays. The The purpose is to provide.
[0028]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention can achieve the above-mentioned object effectively by forming marks for specifying various information related to the mask integrally with the mask. As a result, they have reached the present invention.
[0029]
First of the present invention 1 The second magnetization pattern shape defining mask heats the magnetic layer of the magnetic recording medium by irradiating energy rays and applies an external magnetic field to form the magnetization pattern on the magnetic layer. A mask that defines energy, a disk-shaped substrate that transmits energy rays, a shielding layer that is provided on the substrate and does not transmit energy rays according to the magnetization pattern, and information for specifying the mask The shield layer has a mask pattern in which a plurality of spokes are formed in a radial direction according to the shape of the magnetization pattern, and the mark is at least one of the spokes. One is formed as a portion protruding at least 0.5 mm or more inward and / or outward in the radial direction of the mask from other spokes.
[0030]
First of the present invention 2 The second magnetization pattern shape defining mask heats the magnetic layer of the magnetic recording medium by irradiating energy rays and applies an external magnetic field to form the magnetization pattern on the magnetic layer. A mask that regulates,
A disk-shaped substrate that transmits energy rays, a shielding layer that is provided on the substrate and does not transmit energy rays according to the magnetization pattern, and a mark for specifying information about the mask And
The shielding layer has a mask pattern in which a plurality of spokes are formed in the radial direction according to the shape of the magnetization pattern,
The mark is formed as a notch parallel to the mask pattern at the inner peripheral end and / or outer peripheral end of the spoke.
[0031]
First of the present invention 3 The second magnetization pattern shape defining mask heats the magnetic layer of the magnetic recording medium by irradiating energy rays and applies an external magnetic field to form the magnetization pattern on the magnetic layer. A mask that defines energy, a disk-shaped substrate that transmits energy rays, a shielding layer that is provided on the substrate and does not transmit energy rays according to the magnetization pattern, and information for specifying the mask A protrusion formed on the mask to maintain a space with the magnetic recording medium, and the mark is formed according to the position or shape of the protrusion.
[0036]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, substantially the same parts will be described with the same reference numerals.
[0037]
The mask according to the present invention prescribes the shape of the magnetization pattern when the magnetic layer of the magnetic recording medium is irradiated with energy rays and heated, and an external magnetic field is applied to form the magnetization pattern on the magnetic layer. . And, according to the shape of the magnetization pattern to be formed, a mask pattern region for causing local shading in the irradiation intensity of the energy beam on the magnetic layer is provided, and a mark for specifying information about the mask is integrated with the mask. It is characteristic that it is formed.
[0038]
The information specified by the mark is not particularly limited, and various types of information regarding the mask can be targeted. Specific examples include (1) mask front and back, (2) mask type (the mask (3) Position on the circumference of the mask (especially the position of the index pattern), (4) Mask pattern formation direction within the mask surface (especially in each spoke required for AFM measurement) For example, the mask pattern forming direction). In the following description, the case of forming a mark specifying the information (1) to (4) will be described with reference to an embodiment. The information specified by one mark is not limited to one type, and a plurality of pieces of information may be specified from one mark. Also in the following embodiments, it may be possible to specify a plurality of pieces of information from each mark.
[0039]
In addition, the mask to which the present invention is applied is not particularly limited as long as it has a mask pattern that causes the density of energy rays according to the magnetization pattern to be formed. Any type of mask can be used, such as a mask having a mask pattern made of, a mask having a mask pattern for diffusing energy rays, and a hologram mask. In the following embodiments, a mask having a mask pattern composed of a transmission part and a non-transmission part of energy rays will be described as an example.
[0040]
(1) First embodiment
First, as a first embodiment of the present invention, a description will be given of a magnetization pattern formation defining mask mainly having marks for specifying the front and back sides of the mask with reference to FIG. FIG. 1A is a front view of the magnetization pattern forming mask, and FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of a portion A of the magnetization pattern shape defining mask of FIG.
[0041]
As shown in FIG. 1A, in the magnetization pattern forming mask 1 according to this embodiment, an inorganic layer 5 having a function as a shielding layer for shielding energy rays is formed on one surface of a substrate 4 that transmits energy rays. Is formed. Further, the inorganic layer 5 is opened in a region (mask pattern region) that defines the magnetization pattern shape of the inorganic layer 5 in accordance with the shape of the magnetization pattern to be formed, thereby forming the mask pattern 2. Further, the mask pattern 2 is arranged so that the spokes 3 as a set of the mask patterns 2 are formed in a curved shape in the radial direction on the mask surface for defining the magnetized pattern shape.
[0042]
Further, in the magnetization pattern forming mask 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 1B, a notch 6 as a mark is formed on a part of the edge of the surface of the substrate 4 on which the inorganic layer 5 is formed. Is formed. The shape and number of the notches are not particularly limited, and the notches can be arbitrarily formed.
[0043]
Since the magnetization pattern shape defining mask as the first embodiment of the present invention is formed as described above, the front and back of the mask can be specified by the presence or absence of the notch 6. Furthermore, by devising the shape, number and arrangement of the notches, the type of the mask 1 can be specified, and the position on the circumference of the magnetization pattern shape defining mask 1 can be specified.
[0044]
Next, a method for manufacturing the magnetization pattern shape defining mask of this embodiment will be described.
A notch 6 is provided in a part of the edge of a disk-shaped substrate 4 made of a transparent base material that is transparent to energy rays, such as quartz glass, optical glass, soda lime glass, and the like. The notch 6 is formed by positioning so as not to cover at least a portion where the mask pattern 2 is to be formed. Further, when the notch 6 has a difference depending on the type of the magnetic pattern shape defining mask 1 to be manufactured, the size and shape are determined in advance for the type discrimination, and the notch is matched to the size and shape. 6 is formed. Furthermore, the method for forming the notch 6 may be any method such as a physical method such as polishing to prevent dusting after grinding, or a chemical method such as dissolving with hydrofluoric acid, In consideration of the formation of the magnetization pattern, a method without dust generation is preferable.
[0045]
An inorganic substance such as chromium or silicon is formed by sputtering on the surface of the substrate 4 thus formed, and a photoresist is applied thereon by spin coating or the like, and etching such as reactive ion etching (hereinafter referred to as RIE) is performed. The desired inorganic layer 5 is created by, for example. In this case, the portion having the inorganic layer on the transparent substrate is a non-transmissive portion where energy rays cannot be transmitted, and the portion having only the substrate is a transmissive portion where energy rays are transmitted. It is also preferable to apply an antireflective coating made of a dielectric layer to the mask 1. This is because energy rays can be used more effectively.
At this time, the inorganic layer 5 is not formed on the portion of the mask pattern 2 that defines the region on the mask 1 through which the energy rays pass when the magnetization pattern is formed.
[0046]
As described above, the magnetization pattern shape defining mask as the first embodiment is manufactured. Therefore, since the inorganic layer 5 is formed on the surface of the substrate 4 provided with the notches 6 in advance, unlike the case where the mark is formed on the substrate after the inorganic layer 5 is formed, dust is generated at the time of formation and the magnetized pattern shape is formed. There is no risk of sticking to the mask surface for regulation. In addition, there is no problem that the mark lacks durability as in the case of marking with a seal or a magic pen.
[0047]
(2) Second embodiment
Next, as a second embodiment of the present invention, a magnetic pattern forming mask having a mark mainly for specifying a mask type (such as the attribute and serial number of the mask) is a front view of the magnetic pattern forming mask. This will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, in the magnetization pattern forming mask according to the present embodiment, an inorganic layer 5 having a function as a shielding layer for shielding energy rays is formed on one surface of a substrate 4 that transmits energy rays. . In the area (mask pattern area) for defining the magnetization pattern shape on the surface on which the inorganic layer 5 is formed, the inorganic layer 5 is opened according to the magnetization pattern to be formed, and the mask pattern 2 is formed. Further, the mask pattern 2 is arranged so that the spoke 3 which is a set of the mask pattern 2 is formed in a curved shape in the radial direction on the surface of the magnetization pattern shape defining mask 1.
Furthermore, in the present embodiment, a symbol that can function as a mark by opening the inorganic layer 5 in a region that does not cover the mask pattern 2 on the outer edge in the radial direction, for example, a symbol such as a character (“sample” in FIG. 2) 8 is formed.
[0048]
Since the magnetization pattern shape defining mask 1 as the second embodiment is formed as described above, the position on the circumference of the magnetization pattern shape defining mask 1 can be easily identified visually. Further, information on the type of the mask 1 such as information on the type of the mask 1 and a management number of the mask 1 can be specified.
[0049]
Note that if the symbol 8 is formed in a shape that is different from the shape seen from the front and the back of the magnetization pattern shape defining mask 1, the front and back of the magnetization pattern shape defining mask 1 can be specified.
Further, the symbol 8 is formed in the shape of a one-dimensional code such as a barcode as shown in FIG. 7A instead of a character, or the PDF 417 as shown in FIG. 7B or the QR code as shown in FIG. 7C. Or a two-dimensional code such as a data code as shown in FIG. 7 (d), or may be formed as a hologram, so that a large amount of information can be stored in the magnetization pattern shape defining mask as required. Can be read from.
[0050]
Next, a method for manufacturing the magnetization pattern shape defining mask will be described.
For example, the substrate 4 is manufactured by forming a transparent base material that is transparent to energy rays, such as quartz glass, optical glass, and soda lime glass, into a disk shape. Sputtering is applied to the surface of the substrate 4 thus formed, such as chromium or silicon, and a photoresist is applied thereon by spin coating, etc., and desired transmissive and non-transmissive portions are created by etching such as RIE. To do. In this case, the portion having the inorganic layer 5 on the transparent substrate is a non-transmission portion for energy rays, and the portion having only the substrate 4 is a transmission portion for energy rays. However, in the present embodiment, in addition to the region having the mask pattern 2 used for forming the magnetization pattern, one of characters, patterns, and arrays having specific information in a region not covered by the mask pattern 2 on the outer edge of the mask 1 or A plurality of transmissive portions are formed, and this is designated as symbol 8.
At this time, if the inorganic layer 5 is not formed in the region where the symbol 8 is formed in advance, and the symbol 8 as the mark is formed simultaneously with the formation of the mask pattern 2, the mark can be formed without increasing the number of manufacturing steps. Is preferable.
[0051]
As described above, the magnetization pattern shape defining mask as the second embodiment is manufactured. Therefore, unlike the case of marking on the substrate, there is no dust generation in the mark forming process, and large irregularities are generated on the surface of the mask 1 so that the adhesion between the mask 1 and the magnetic recording medium is lost when forming the magnetization pattern. There is no risk that the mark will disappear or the mark will disappear due to cleaning. Furthermore, the mark will not disappear even if the mask 1 is irradiated with energy rays during the formation of the magnetization pattern.
[0052]
(3) Third embodiment
Next, as a third embodiment of the present invention, with reference to FIG. 3, which is a front view of a magnetization pattern forming mask, mainly for a magnetization pattern forming mask having marks for specifying positions on the circumference of the mask. explain.
As shown in FIG. 3, in the magnetization pattern forming mask according to this embodiment, an inorganic layer 5 having a function as a shielding layer for shielding energy rays is formed on one surface of a substrate 4 that transmits energy rays. . In the area (mask pattern area) for defining the magnetization pattern shape on the surface on which the inorganic layer 5 is formed, the inorganic layer 5 is opened according to the magnetization pattern to be formed, and the mask pattern 2 is formed. Further, the mask pattern 2 is arranged so that the spoke 3 which is a set of the mask pattern 2 is formed in a curved shape in the radial direction on the surface of the magnetization pattern shape defining mask 1.
Further, in the present embodiment, one of the plurality of spokes 3 is formed to extend approximately 0.5 mm radially outside and inside, and the protruding portion 7 is formed as a mark. The protruding portion 7 is formed by forming a transmitting portion on the radially outer side and the inner side of the spoke 3 including the index pattern.
[0053]
Usually, the spokes 3 of the magnetization pattern shape defining mask 1 are formed to have the same length in the radial direction. The portion where the mask pattern 2 is formed corresponds to a region where the magnetization pattern is formed on the magnetic layer of the magnetic recording medium when the magnetization pattern is formed. The magnetization pattern formed on the magnetic recording medium is read while rotating the magnetic recording medium, and is used for position control and synchronization control of the magnetic head. Therefore, since it is necessary to have signals on concentric circles, the spokes have the same length in the radial direction. Therefore, if one of these spokes 3 is formed long, it can be easily confirmed visually.
[0054]
Since the magnetizing pattern shape defining mask as the third embodiment is formed as described above, the position on the circumference of the magnetizing pattern shape defining mask 1 can be easily identified visually.
Moreover, although the protruding part 7 may be formed in any spoke 3, it is preferable to form the protruding part 7 in the spoke 3 including the index pattern as in this embodiment. This makes it possible to easily identify which spoke 3 contains the index pattern.
[0055]
Further, in the present embodiment, the spoke 3 is extended as the mark inward and outward in the radial direction and formed as the protruding portion 7, but it may be formed only inward in the radial direction, or extended only in the radially outward direction. Also good. Furthermore, this is not preferable because the storage capacity of the magnetic recording medium is reduced, but in some cases, a mark may be formed by shrinking a specific spoke.
Further, the number of spokes 3 to be marked is not limited to one, and several may be provided as necessary.
Further, the distance for extending the spokes is not limited to about 0.5 mm, and it is only necessary to extend the distance according to the purpose. However, if the spokes are formed to extend by about 0.5 mm or more as in the present embodiment, the protruding portion 7 can be discriminated visually, that is, the mark can be discriminated with the naked eye, making it easy to specify information.
[0056]
Then, the manufacturing method of this magnetization pattern shape prescription | regulation mask is demonstrated. Similarly to the second embodiment, for example, a transparent base material that is permeable to energy rays such as quartz glass, optical glass, and soda lime glass is formed in a disk shape, and the substrate 4 is manufactured. On the surface of the substrate 4 thus formed, an inorganic material such as chromium or silicon is formed by sputtering, and a photoresist is applied thereon by spin coating or the like, and desired transmission portions and non-transmission portions are formed by etching such as RIE. create. In this case, the portion having the inorganic material layer 5 on the transparent substrate is the energy ray non-transmissive portion 5, and the portion having only the substrate 4 is the energy ray transmissive portion. However, in the present embodiment, in addition to the region where the mask pattern 2 used for forming the magnetization pattern is present, the transmitting portion is formed in the radially outer and radially inner regions of the spoke 3 including the index pattern, and the protruding portion 7 is formed. To do.
[0057]
At this time, if the inorganic layer 5 is not formed in the region where the protruding portion 7 is formed in advance, and the protruding portion 7 as a mark is formed simultaneously with the formation of the mask pattern 2, the manufacturing process is not increased. A mark can be formed, which is preferable.
[0058]
As described above, the magnetization pattern shape defining mask as the third embodiment is manufactured. Therefore, as in the second embodiment, unlike the case of marking the substrate by marking, there is no dust generation when forming the mark, large irregularities occur on the mask surface, and the magnetic recording medium is not There is no loss of adhesion. Further, there is no problem that the mark disappears due to cleaning. Furthermore, even if the mask is irradiated with energy rays when forming the magnetization pattern, the mark will not disappear.
[0059]
(4) Fourth embodiment
Next, as a fourth embodiment of the present invention, FIG. 4 is a front view of a magnetic pattern forming mask with respect to a magnetic pattern forming mask having a mark mainly for specifying a mask pattern forming direction in the mask surface. Will be described.
As shown in FIG. 4, in the magnetization pattern forming mask according to the present embodiment, an inorganic layer 5 having a function as a shielding layer for shielding energy rays is formed on one surface of a substrate 4 that transmits energy rays. . In the area (mask pattern area) for defining the magnetization pattern shape on the surface on which the inorganic layer 5 is formed, the inorganic layer 5 is opened according to the magnetization pattern to be formed, and the mask pattern 2 is formed. Further, the mask pattern 2 is arranged so that the spoke 3 which is a set of the mask pattern 2 is formed in a curved shape in the radial direction on the surface of the magnetization pattern shape defining mask 1.
Furthermore, in this embodiment, a notch 9 having an angle parallel to the mask pattern 2 constituting the spoke 3 is formed as a mark at the radially outer end of the spoke 3.
Each mask pattern 2 is formed with a certain angle on the surface of the magnetizing pattern shape defining mask 1, and the mask patterns 2 having the same angle are gathered radially to form a spoke 3. Further, one spoke 3 is not necessarily a set of mask patterns 2 having one angle. For example, in this embodiment, four types of mask patterns formed at different angles as shown in FIG. 2 gather to form a spoke 3.
[0060]
Since the magnetization pattern shape defining mask 1 as the fourth embodiment is formed as described above, the angle of the mask pattern 2 on the magnetization pattern shape defining mask 1 can be easily specified. The effect of this will be described. After manufacturing the magnetized pattern shape defining mask 1, it is necessary to inspect whether the mask pattern 2 is correctly formed. The inspection is performed by measuring the width of the mask pattern 2 using an AFM or the like. However, in order to accurately measure the width of the mask pattern 2, it is necessary to align the measurement direction with the direction perpendicular to the mask pattern 2. For example, when inspection is performed by AFM, it is necessary that the operation direction of the AFM cantilever be in a direction perpendicular to the mask pattern 2 on the surface of the mask 1. Conventionally, since the mask pattern 2 is very fine, it cannot be visually observed, and it has been difficult to determine a direction perpendicular to the mask pattern 2. However, by forming the notch 9 at an angle parallel to the mask pattern 2 as in this embodiment, the direction perpendicular to the mask pattern 2 can be easily specified, and the inspection is easy and precise. Can be done.
[0061]
It should be noted that the type of the mask 1 can be specified depending on the shape of the notch 9. Further, when the notch 9 is different for each spoke 3, it is possible to configure the position of the magnetization pattern shape defining mask 1 on the circumference.
[0062]
Next, a method for manufacturing the magnetization pattern shape defining mask 1 will be described.
As in the second and third embodiments, for example, a transparent base material that is transparent to energy rays such as quartz glass, optical glass, and soda lime glass is formed into a disk shape, and the substrate 4 is manufactured. To do. An inorganic substance such as chromium or silicon is formed on the surface of the substrate 4 thus formed by sputtering, and a photoresist is applied thereon by spin coating or the like, and desired transmission portions and non-transmission portions are formed by etching or the like. In this case, the portion having the inorganic layer 5 on the transparent substrate is a non-transmission portion for energy rays, and the portion having only the substrate 4 is a transmission portion for energy rays. However, in the present embodiment, in addition to the region having the mask pattern 2 used for forming the magnetization pattern, the transmissive portion having the shape of the notch 9 having an angle parallel to the mask pattern 2 is provided in the region not covering the mask pattern 2 near the outer edge of the mask 1. Form. That is, a pattern having the same angle as that of the mask pattern 2 on the inner side in the radial direction is formed on the outer side in the radial direction of the region defining the magnetization pattern shape, and the notches 9 are formed by gathering the patterns in parallel. At this time, if the inorganic layer 5 is not formed in the region where the notch 9 is formed in advance and the notch 9 is formed simultaneously with the pattern formation, the mark can be formed without increasing the number of manufacturing steps. This is preferable.
[0063]
As described above, the magnetization pattern shape defining mask as the fourth embodiment is manufactured. Therefore, as in the second and third embodiments, unlike the case of marking the substrate by carving, there is no dust generation in the mark forming process, and large irregularities are generated on the surface of the mask 1 so that the magnetic field is not generated when the magnetization pattern is formed. There is no possibility of problems such as loss of adhesion between the recording medium and the mark disappearing due to washing. Furthermore, the mark will not disappear even if the mask 1 is irradiated with energy rays during the formation of the magnetization pattern.
[0064]
In addition, all the kinds of various marks (the notch 6 of the substrate, the symbol 8, the projecting portion 7, the notch 9) described in each of the first to fourth embodiments described above or a combination of any two or more kinds are combined. Thus, they may be simultaneously formed on a single mask. In addition, for any kind of mark, only one mark may be formed for a single mask, or two or more marks may be formed.
[0065]
By the way, all of the above-described masks 1 for defining the magnetization pattern of the present invention have the inorganic layer 5 formed on one surface of the substrate 4. When the inorganic layer 5 is formed, photolithography may be used to form a region where a non-transmissive portion such as a mark or mask pattern 2 is not formed and a region where a non-transmissive portion is formed. In photolithography, as shown in FIG. 5A, a photoresist is first applied on the surface of the substrate 4 to form a thin film 10 of photoresist. However, when the cross section of the substrate 4 is rectangular, the photoresist thin film 10 becomes thick in the peripheral region of the substrate 4, and the cross section of the photoresist thin film 10 has a shape like a ski jump stand (hereinafter referred to as ski jump). Shape). In order to prevent this, it is desirable to provide a chamfer 27 as shown in FIG. 5B in the peripheral region of the substrate 4 in any of the first to fourth embodiments. By providing the chamfer 27, a ski jump shape is not formed even if the photoresist thin film 10 is formed on the substrate 4, and the photoresist thin film 10 can be formed uniformly. The pattern 2 and the mark can be formed with high accuracy.
[0066]
Next, a magnetization pattern forming method using the mask according to the present invention will be described.
First, a technique of forming a magnetization pattern on a magnetic recording medium by combining local heating and external magnetic field application according to the present invention will be described.
Preferably, in the magnetization pattern forming method of the present invention, the first external magnetic field is applied to uniformly magnetize the magnetic layer in a desired direction in advance, and then the magnetic layer is locally heated and simultaneously applied with the second external magnetic field. A magnetization pattern is formed by magnetizing the heating portion in a direction opposite to the desired direction. Thereby, since magnetic domains opposite to each other are clearly formed, a magnetization pattern having a high signal intensity and a good C / N and S / N can be obtained.
[0067]
First, a strong first external magnetic field is applied to the magnetic recording medium to uniformly magnetize the entire magnetic layer in a desired magnetization direction. As a means for applying the first external magnetic field, a magnetic head may be used, or an electromagnet or a permanent magnet may be used so that a magnetic field is generated in a desired magnetization direction. Further, these means may be used in combination.
The desired magnetization direction is the same as or opposite to the traveling direction of the data recording / reproducing head (the relative movement direction of the medium and the head) in the case of a medium whose easy axis is in the in-plane direction. When the easy magnetization axis is perpendicular to the in-plane direction, it is either the vertical direction (upward or downward). Therefore, the first external magnetic field is applied so as to be magnetized as such. When the medium has a disk shape, the application direction of the first external magnetic field is preferably any one of a circumferential direction, a radial direction, and a direction perpendicular to the plate surface.
[0068]
Further, to uniformly magnetize the entire magnetic layer in a desired direction means to magnetize all of the magnetic layer in almost the same direction, but not strictly all, at least the region where the magnetization pattern is to be formed is in the same direction. It only needs to be magnetized.
The strength of the first external magnetic field may be set in accordance with the coercive force of the magnetic layer, but it is preferable that the first external magnetic field is magnetized by a magnetic field at least twice the coercive force (static coercive force) of the magnetic layer at room temperature. If it is weaker than this, magnetization may be insufficient. However, normally, it is about 5 times or less the coercive force of the magnetic layer at room temperature because of the ability of the magnetizing device used for magnetic field application. The room temperature is, for example, 25 ° C. The coercivity of the magnetic recording medium is substantially the same as the coercivity of the magnetic layer (recording layer).
[0069]
The magnetic layer generally has a static coercive force (sometimes simply referred to as a coercive force) and a dynamic coercive force, but it is sufficient that the local heating can be performed at least to a temperature at which the dynamic coercive force of the magnetic layer is reduced to some extent. . Of course, you may heat to the temperature where static coercive force falls. Preferably it heats to 100 degreeC or more. Magnetic layers that are affected by an external magnetic field at a heating temperature of less than 100 ° C. tend to have low magnetic domain stability at room temperature.
[0070]
However, it is desirable that the heating temperature be low in a range where a desired reduction in coercive force can be obtained. For example, up to the vicinity of the magnetization disappearance temperature or the Curie temperature of the magnetic layer. If the heating temperature is too high, heat diffusion to areas other than the region to be heated tends to occur, and the pattern may be blurred. In addition, the magnetic layer may be deformed. In addition, a lubricating layer made of a lubricant is usually formed on the surface of the magnetic recording medium, and the lower the heating temperature is preferable in order to prevent adverse effects such as deterioration of the lubricant due to heating. Heating may cause degradation such as decomposition or vaporization and decrease due to heating, and the vaporized lubricant may adhere to a mask or the like particularly in the case of proximity exposure. Therefore, it is desirable that the heating temperature be as low as possible in order to industrially apply the magnetization pattern forming method of the present invention to a magnetic recording medium having a lubricating layer.
[0071]
For this reason, it is preferable that the heating temperature is not higher than the Curie temperature of the magnetic layer. For example, the temperature is preferably 300 ° C. or lower, more preferably 250 ° C. or lower, and still more preferably 200 ° C. or lower.
Next, the direction of the second external magnetic field applied simultaneously with heating is generally opposite to the first external magnetic field. When the medium has a disk shape, the application direction of the second external magnetic field is preferably any of a circumferential direction, a radial direction, and a direction perpendicular to the plate surface.
[0072]
When using a pulsed energy beam for heating, the second external magnetic field may be applied continuously or pulsed. When the second external magnetic field is a pulsed magnetic field, only the pulsed magnetic field component or a combination of the pulsed magnetic field component and the static magnetic field component may be used. At this time, the sum of the pulsed magnetic field component and the static magnetic field component is taken as the strength of the second external magnetic field.
[0073]
The stronger the maximum intensity of the second external magnetic field, the easier the magnetization pattern is formed. Although the optimum strength varies depending on the characteristics of the magnetic layer of the magnetic recording medium, when the second external magnetic field is a static magnetic field, it is preferably 1/8 or more of the coercivity at room temperature (static coercivity). If it is weaker than this, the heating part may be magnetized again in the same direction as the surroundings under the influence of the magnetic field from the surrounding magnetic domains during cooling. However, the coercive force at room temperature of the magnetic layer is preferably 2/3 or less, and more preferably 1/2 times or less. If it is larger than this, the magnetic domains around the heating part may be affected.
[0074]
When the second external magnetic field is a pulsed magnetic field, it is preferably 2/3 or more of the coercivity (static coercivity) at room temperature. If it is too weak, the heating area may not be magnetized well. More preferably, it is 3/4 or more of the static coercivity at room temperature. A magnetic field stronger than the static coercivity at room temperature may be applied. However, the magnetic field is smaller than the dynamic coercive force at room temperature of the magnetic layer. This is because if the second external magnetic field is larger than this, the magnetization of the non-heated region is affected.
[0075]
In the present invention, the magnetic field strength value H (Oe) can be replaced by the magnetic flux density value B (Gauss). In general, there is a relationship of B = μH (where μ represents a magnetic permeability), but since the normal magnetization pattern is formed in the air, the magnetic permeability is 1, and the relationship of B = H is established. is there.
As the means for applying the second external magnetic field, a magnetic head may be used, or a plurality of electromagnets or permanent magnets may be used so as to generate a magnetic field in a desired magnetization direction. You may use it in combination. In order to efficiently magnetize a high coercive force medium suitable for high density recording, permanent magnets such as ferrite magnets, neodymium rare earth magnets, and samarium cobalt rare earth magnets are suitable.
[0076]
When the second external magnetic field is a pulsed magnetic field, only the pulsed magnetic field applying unit may be used, or a combination of the pulsed magnetic field applying unit and the static magnetic field applying unit may be used. For example, in the former, only a pulsed magnetic field is generated by an electromagnet or the like. For example, in the latter case, a static magnetic field of a certain magnitude is given by a permanent magnet or an electromagnet, and a magnetic field higher than that is applied in pulses by the electromagnet. It is preferable to use an air-core coil with a small inductance because the pulse width can be narrowed and the magnetic field application time can be shortened. Further, other yoke type electromagnets may be used instead of the permanent magnets.
[0077]
Combining a static magnetic field and a pulsed magnetic field can reduce the magnetic field applied in a pulsed manner. In general, an electromagnet becomes difficult to shorten the pulse width as the magnetic field increases, and therefore the pulse width is easily shortened accordingly.
Alternatively, the pulsed magnetic field can be applied by a method in which a magnet that constantly generates a magnetic field is brought close to the magnetic recording medium for a short time. For example, the medium may be rotated at a predetermined speed or higher while applying a magnetic field to a part of the magnetic recording medium with a permanent magnet.
[0078]
When the second external magnetic field is a combination of a static magnetic field and a pulsed magnetic field, the magnetic field strength of the static magnetic field is made smaller than the static coercive force of the magnetic layer at room temperature. Preferably, the static coercive force is 2/3 or less, more preferably 1/2 times or less. If it is too large, it affects the formed magnetization pattern and not only lowers the output, but also deteriorates the modulation. There is no particular lower limit, but if it is too weak, the meaning of using a static magnetic field is reduced, so that the static coercivity of the magnetic layer at room temperature is, for example, 1/8 or more.
[0079]
Next, the pulse width when the second external magnetic field is a pulsed magnetic field will be described. In the present invention, the pulse width of the pulsed magnetic field component of the second external magnetic field is simply referred to as the pulse width of the second external magnetic field. Here, the pulse width of the magnetic field refers to the half width.
The pulse width of the second external magnetic field is usually 100 msec or less. Preferably it is 10 msec or less. The shorter the pulse width of the second external magnetic field, the larger the upper limit value of the magnetic field that can be applied. This is because the value of the dynamic coercive force changes depending on the application time of the magnetic field, and the dynamic coercive force of the magnetic layer at room temperature increases as the pulse width of the second external magnetic field is shortened. More preferably, it is 1 msec or less.
[0080]
However, it is preferably 10 nsec or more. If it is too short, the dynamic coercive force increases accordingly, and the second external magnetic field necessary for magnetizing the heating region increases. Although depending on the magnitude of the magnetic field, it takes time for the magnetic field to rise and fall due to the characteristics of the electromagnet, so there is a limit to shortening the pulse width. More preferably, it is 100 nsec or more. Here, the pulse width of the magnetic field indicates a half width.
[0081]
When a pulsed energy beam is used for local heating, the pulse width of the second external magnetic field is set to be equal to or greater than the pulse width of the pulsed energy beam. If it is less than this, the magnetic field will change during local heating, so that the magnetization pattern will not be formed well.
Further, it is preferable that the pulsed energy beam and the pulsed second external magnetic field are synchronized and applied simultaneously. Normally, it is considered that the pulse width of the magnetic field is longer than the pulse width of the energy beam. In this case, a pulse of the second external magnetic field is applied, and control is performed so that the pulse of the energy beam is applied at the maximum magnetic field. Is preferred.
[0082]
A magnetic recording medium or an AFC medium with an increased dynamic coercive force is particularly effective when a pulsed magnetic field is applied as the second external magnetic field. For example, a magnetic recording medium including two magnetic layers having a stabilizing magnetic layer for keeping thermal stability together with a magnetic layer for recording can be mentioned. Since the stabilizing magnetic layer functions to suppress instantaneous magnetization reversal of the recording magnetic layer, the dynamic coercive force is high, and it is difficult to form a magnetization pattern by the conventional method. When an external magnetic field in the vicinity of the static coercive force or higher is applied to such a medium in a pulse shape, a good magnetization pattern can be formed.
[0083]
The second external magnetic field can also form a plurality of magnetization patterns at once by applying the external magnetic field over the heated wide region.
When local heating can be performed on the entire surface of the magnetic recording medium at once, it is desirable to form a magnetization pattern by applying a second external magnetic field to the entire surface of the medium simultaneously with heating. As a result, the magnetization pattern can be formed in a shorter time and the cost can be greatly reduced. Also, in order to apply a magnetic field only to a part of the medium, the magnet arrangement is often devised or specific measures are taken so that the magnetic field does not reach other areas, but it is necessary to apply it to the entire surface. Absent. In addition, since a rotating mechanism or a moving mechanism is not necessary, the apparatus configuration is simplified and a magnetic recording medium can be obtained at a low cost.
[0084]
FIG. 8 shows an example of a specific transfer mechanism according to the present invention.
A mask 14 is placed on a magnetic disk (magnetic recording medium) 11 via a spacer 17, a light shielding plate 13 is disposed above the mask 14, and an energy beam 15 is irradiated through an opening 13a. The mask 14 is formed with a transmission part and a light shielding part according to the magnetization pattern to be formed as described above.
[0085]
Permanent magnets 12a (N poles) and 12b (S poles) are attached to the light shielding plate 13 on both sides of the opening 13a, and air-core coils (electromagnets) 18a and 18b each having a coil wound several tens of times in a loop shape. It arrange | positions along this permanent magnet 12a, 12b. In addition, permanent magnets 12c (N pole) and 12d (S pole) are attached to the opposite surface of the magnetic disk 11, and air-core coils (electromagnets) 18a and 18b each having a coil wound several tens of times in a loop are provided. It arrange | positions along the permanent magnets 12c and 12d.
[0086]
The air-core coils 18a and 18b are connected to each other by a conducting wire, and both ends are connected to a DC power source 21, a capacitor 22 and a thyristor 23 as shown in the figure. Further, the air core coils 18a and 18b are bent in a dogleg shape so that the magnetic disk 11 can be easily attached and detached.
Here, by the permanent magnets 12a to 12d, in the direction opposite to the uniform magnetization in the circumferential direction of the magnetic disk, about 1.7k gauss in the disk inner circumferential area (position of radius 21mm), the disk outer circumferential area (radius 46.5mm). The magnetic field of about 1.9k Gauss is always applied at the position of
[0087]
In order to apply a pulsed external magnetic field, the capacitor 22 is first given a potential difference of 750 V by the DC power source 21. Next, when a trigger signal is generated from the trigger device 24 in accordance with the timing at which an external magnetic field is to be applied and is input to the gate terminal of the thyristor 23, current is supplied to the air-core coils 18a and 18b due to the potential difference accumulated in the capacitor 22. It flows at a stretch. The pulse current causes a pulse width of 200 μsec around the coil, about 1.8 k gauss in the inner circumference of the disk (position of radius 21 mm), and maximum intensity of about 2 in the outer circumference of the disk (position of radius 46.5 mm). A pulsed magnetic field of about 0.0 k Gauss is generated.
[0088]
As shown in FIG. 8 (b), the magnetic field generated by the air-core coils 18a and 18b works to assist the magnetic field generated by the permanent magnets 12a to 12d, so that the total is about 3 in the disk inner peripheral area (position of radius 21 mm). A pulsed magnetic field having a maximum intensity of about 3.9 kGauss is applied in the outer periphery of the disk (position of radius 46.5 mm).
On the other hand, a trigger signal from the trigger device 24 is input to an energy ray source 26 such as an excimer laser (wavelength 248 nm) through a delay device (delay) 25, thereby generating a pulsed energy ray. The energy ray passes through a programmable shutter, a beam expander, a prism array, etc. (not shown), and then, for example, a pulse width of several tens of nsec and an energy density of 100 to 200 mJ / cm 2 It is irradiated as a pulse-like energy ray 5.
[0089]
Normally, it takes time for the magnetic field to rise and fall due to the characteristics of the electromagnet, so that the energy beam 15 is emitted by the delay device 25 so that the energy beam 15 is irradiated just when the magnetic field strength becomes maximum. Adjust.
As a result, a pulsed magnetic field of about 3000 Oe in total is applied simultaneously with the irradiation of the energy beam 15. Since the dynamic coercive force of the heating area of the magnetic disk 11 is reduced to 3000 Oe or less, only the heating area is reversed and magnetized by the pulsed magnetic field, and a magnetization pattern is formed. Note that a pulsed current may be directly supplied from a DC power supply without using a capacitor or the like.
[0090]
For example, if the medium is a small-diameter disk-shaped magnetic recording medium having a diameter of 2.5 inches or less, it is preferable that the entire surface of the disk can be irradiated with energy rays and applied with a magnetic field by simple arrangement and means. More preferably, the diameter is 1 inch or less.
In addition, when a magnetic field is applied to the disk-shaped magnetic recording medium in the circumferential direction, a circumferential magnetic field can be easily generated by flowing a large pulse current in the vertical direction to the center of the medium. This is particularly preferable when applied to a small-diameter disk-shaped magnetic recording medium having a diameter of 1 inch or less.
[0091]
The present invention is suitable for forming a magnetization pattern having control information for controlling a recording / reproducing magnetic head. For example, it is a pattern that generates a signal corresponding to the position of the head.
The control information is used to control the recording / reproducing means such as a magnetic head using the information. For example, the servo information for positioning the magnetic head on the data track, the position of the magnetic head on the medium, and the like. Address information shown, synchronization information for controlling the recording / reproducing speed of the magnetic head, and the like. Alternatively, reference information for writing servo information later is also included.
[0092]
These control magnetization patterns need to be formed with high accuracy. Especially, servo patterns are data track position control patterns. If the servo pattern accuracy is poor, head position control becomes coarse. A data pattern having a higher positional accuracy cannot theoretically be recorded. Therefore, the servo pattern needs to be formed with higher accuracy as the recording density of the medium increases.
[0093]
Since a highly accurate servo pattern or reference pattern can be obtained in the present invention, the present invention is particularly effective when applied to a magnetic recording medium for high-density recording in which the track density is 40 kTPI or more.
Next, a method for locally heating the magnetic layer in the present invention will be described.
The heating means only needs to have the function of partially heating the surface of the magnetic layer, but considering the prevention of thermal diffusion to unnecessary parts and controllability, the power control and the size of the heated part can be easily controlled. Use energy rays such as laser.
[0094]
Here, by using the mask together, it is possible to irradiate the energy beam through the mask and form a plurality of magnetization patterns at once, so that the magnetization pattern forming process is short and simple.
It is preferable to control the heating part and the heating temperature by making the energy rays pulse rather than continuous irradiation. The use of a pulse laser light source is particularly suitable. The pulsed laser light source oscillates the laser intermittently in a pulsed manner, as compared to intermittently pulsing a continuous laser with an optical component such as an acousto-optic device (AO) or an electro-optic device (EO). A laser with a high power peak value can be irradiated in a very short time, and heat accumulation is unlikely to occur.
[0095]
When a continuous laser is pulsed by optical components, it has substantially the same power over the pulse width within the pulse. On the other hand, a pulse laser light source, for example, accumulates energy by resonance in the light source and emits a laser as a pulse at a time, so that the power of the peak is very large within the pulse and then decreases. In the present invention, in order to form a highly accurate magnetic pattern with high contrast, it is preferable to rapidly heat and then rapidly cool in a very short time, so that a pulsed laser light source is suitable.
[0096]
The medium surface on which the magnetized pattern is formed preferably has a large temperature difference between when the pulsed energy beam is irradiated and when it is not irradiated in order to increase the pattern contrast or increase the recording density. Therefore, it is preferable that the temperature is about room temperature or lower when the pulsed energy beam is not irradiated. Room temperature is about 25 ° C.
When using the pulsed energy beam, the external magnetic field may be applied continuously or pulsed.
[0097]
The wavelength of the energy beam is preferably 1100 nm or less. If the wavelength is shorter than this, the diffraction effect is small and the resolution is increased, so that it is easy to form a fine magnetization pattern. More preferably, the wavelength is 600 nm or less. In addition to high resolution, since the diffraction is small, the space between the mask and the magnetic recording medium due to the gap is wide and easy to handle, and the magnetic pattern forming apparatus can be easily constructed. The wavelength is preferably 150 nm or more. If it is less than 150 nm, the absorption of the synthetic quartz used for the mask increases, and heating tends to be insufficient. If the wavelength is 350 nm or more, optical glass can be used as a mask.
[0098]
Specifically, excimer laser (157, 193, 248, 308, 351 nm), YAG Q-switched laser (1064 nm), second harmonic (532 nm), third harmonic (355 nm), or fourth harmonic (266 nm), Ar laser (488 nm, 514 nm), ruby laser (694 nm), and the like.
The power of the energy beam may be selected according to the magnitude of the external magnetic field, but the power per pulse of the pulse energy beam is 1000 mJ / cm. 2 The following is preferable. If a power larger than this is applied, the surface of the magnetic recording medium may be damaged and deformed by pulsed energy rays. If the roughness Ra of the medium is increased to 3 nm or more and the waviness Wa is increased to 5 nm or more due to the deformation, there is a possibility that the traveling of the flying / contact type head may be hindered.
[0099]
More preferably 500 mJ / cm 2 Or less, more preferably 200 mJ / cm. 2 It is as follows. In this region, it is easy to form a magnetization pattern with high resolution even when a substrate with relatively large thermal diffusion is used. The power is 10mJ / cm 2 The above is preferable. If it is smaller than this, the temperature of the magnetic layer will not rise easily and magnetic transfer will hardly occur. In addition, since the influence of the diffraction of the energy beam varies depending on the pattern width, the optimum power also varies depending on the pattern width. Also, the shorter the wavelength of the energy beam, the lower the upper limit value of the power that can be applied.
[0100]
If there is a concern about damage to the magnetic layer, protective layer, or lubricating layer due to energy rays, means for reducing the power of the pulsed energy rays and increasing the strength of the magnetic field applied simultaneously with the pulsed energy rays. It can also be taken. In addition, when irradiating the pulsed energy beam through the protective layer and the lubricating layer, it may be necessary to re-apply after irradiation in consideration of damage (decomposition, polymerization) and the like received by the lubricant.
[0101]
The pulse width of the pulsed energy beam is desirably 1 μsec or less. If the pulse width is wider than this, the heat generated by the energy applied to the magnetic recording medium is dispersed and the resolution tends to be lowered. When the power per pulse is the same, the thermal diffusion is smaller and the resolution of the magnetization pattern tends to be higher when the pulse width is shortened and the strong energy is irradiated at once. More preferably, it is 100 nsec or less. In this region, it is easy to form a magnetized pattern with high resolution even when a substrate such as Al having a relatively large thermal diffusion is used. When forming a pattern with a minimum width of 2 μm or less, the pulse width is preferably 25 nsec or less. That is, if the resolution is important, the shorter the pulse width, the better. The pulse width is preferably 1 nsec or more. This is because it is preferable to keep heating until the magnetization reversal of the magnetic layer is completed.
[0102]
In the present invention, the minimum width of the pattern means the narrowest length in the pattern. A rectangular pattern has a short side, a circle has a diameter, and an ellipse has a short diameter.
As a kind of pulsed laser, there is a laser that can generate picosecond and femtosecond level ultrashort pulses at a high frequency, such as a mode-locked laser. In the period in which the ultrashort pulse is irradiated at a high frequency, a very short time between each ultrashort pulse is not irradiated with the laser, but is a very short time, so the heating part is hardly cooled. For example, the region once heated to 200 ° C. is kept at approximately 200 ° C.
[0103]
Therefore, in such a case, a continuous irradiation period (a continuous irradiation period including a time during which the laser between ultrashort pulses is not irradiated) is set to one pulse. Also, the integral value of the irradiation energy amount during the continuous irradiation period is expressed as the power per pulse (mJ / cm 2 ).
In addition, energy beams such as lasers generally have an intensity distribution (energy density distribution) within a beam spot, and a difference in temperature rise due to energy density occurs even when the energy beam is irradiated and locally heated. For this reason, a difference in transfer strength locally occurs due to uneven heating. Therefore, it is preferable to make the intensity distribution uniform in advance on the energy rays. The distribution of the heating state in the irradiated region can be kept small, and the distribution of the magnetic strength of the magnetization pattern can be kept small. Therefore, when reading the signal intensity using the magnetic head, it is possible to form a magnetization pattern with high signal intensity uniformity.
[0104]
Examples of the intensity distribution homogenization process include the following processes. For example, homogenizers and condenser lenses are used for homogenization, or only a portion where the intensity distribution of the energy rays is small is transmitted through a light shielding plate or slit, and enlarged as necessary.
The mask of the present invention is a so-called photomask having an energy ray transmission part and a light shielding part, and changes the intensity distribution of the energy ray corresponding to the magnetization pattern to be formed, and the density of the energy ray on the magnetic disk surface ( Intensity distribution). As a result, a plurality of or large area magnetization patterns can be formed at a time, so that the magnetization pattern forming process is short and simple.
[0105]
The mask does not have to cover the entire surface of the magnetic disk. If there is a size including the repeating unit of the magnetization pattern, it can be used by moving it.
Further, although the material of the mask is not limited, it is preferable that the mask is made of a non-magnetic material in the present invention because a magnetized pattern can be formed with uniform clarity in any pattern shape, and a uniform and strong reproduction signal can be obtained.
[0106]
When a mask containing a ferromagnetic material is used, the magnetic field distribution may be disturbed by magnetization. Due to the nature of ferromagnetism, in the case of a pattern shape inclined in the radial direction of the magnetic disk or an arc-shaped pattern extending in the radial direction, the magnetic domains do not sufficiently oppose each other at the magnetization transition portion, so that it is difficult to obtain a high-quality signal.
The mask is disposed between the energy ray light source and the magnetic recording medium. If importance is placed on the accuracy of the magnetization pattern, it is preferable that all or part of the mask is brought into contact with the medium. The influence of diffraction of laser light can be minimized, and a magnetized pattern with high resolution can be formed. For example, when the mask is left on the medium, a portion that does not come into contact with the medium is formed by the undulation of about several μm on the surface of the medium. However, the pressure applied to the mask and the medium is 100 g / cm so as not to form indentation or damage to the medium. 2 The following.
[0107]
However, in order to reduce defects and scratches, it is preferable to provide a gap between the mask and the medium at least in the region where the magnetization pattern of the medium is formed. It is possible to suppress damage to the medium and the mask and the occurrence of defects due to the inclusion of dust or the like.
In addition, when the lubricant layer is provided before the magnetization pattern is formed, it is particularly preferable to provide a gap between the mask and the medium. This is to minimize the adhesion of the lubricant to the mask. In addition, if a high-power energy beam is irradiated with the disk provided with the lubricant layer in contact with the mask, the lubricant will explode due to rapid vaporization of the lubricant, causing the lubricant to scatter or even damage the mask. It is because there is a possibility of doing.
[0108]
As a method for maintaining the gap between the magnetization pattern forming region of the magnetic recording medium and the mask, any method can be used as long as both can be maintained at a constant distance. For example, the mask and the medium may be held by a specific device to maintain a certain distance. Further, a spacer may be inserted between the two at a place other than the magnetization pattern formation region. A spacer may be formed integrally with the mask itself.
[0109]
If a spacer is provided between the mask and the magnetic recording medium at the outer peripheral portion and / or inner peripheral portion of the magnetic pattern forming region of the medium, the effect of correcting the waviness on the surface of the magnetic recording medium is produced, so that the accuracy of forming the magnetic pattern increases. So good.
The spacer material should be hard. Further, since an external magnetic field is used for pattern formation, it is preferable that the pattern is not magnetized. Preferred are metals such as stainless steel and copper, and resins such as polyimide. Although the height is arbitrary, it is usually 0.1 μm to several hundred μm.
[0110]
It is preferable that the minimum gap between the mask and the magnetic recording medium is 0.1 μm or more, so that it is possible to suppress damage to the magnetic recording medium and the mask and generation of defects due to sandwiching of dust or the like. That is, by setting the interval to 0.1 μm or more, it is possible to prevent the magnetized pattern forming portion from causing unexpected contact with the mask due to the undulation of the medium surface. Therefore, since the thermal conductivity of the medium changes at the contact portion, the magnetism easily changes so much, and there is no problem that the magnetization pattern is not formed as desired. More preferably, it is 0.2 μm or more. However, the interval is preferably 1 mm or less. Thereby, there is no problem that the diffraction of the energy beam is small and the magnetization pattern is blurred.
[0111]
For example, when an excimer laser (248 nm) is used and a 2 × 2 μm pattern (a pattern having alternating 2 μm transmissive portions and 2 μm non-transmissive portions) formed on a mask is transferred to the medium, it is between the mask and the medium. The distance must be kept at about 25 to 45 μm or less. If the distance is longer than this, the bright and dark pattern of the laser beam becomes unclear due to the diffraction phenomenon. In the case of a 1 × 1 μm pattern (a pattern having alternating 1 μm transmissive portions and 1 μm non-transmissive portions), the distance is about 10 to 15 μm or less.
[0112]
When using a mask, it is preferable to make the distance from the medium as short as possible within the range of the above conditions. This is because the longer the distance is, the more easily the magnetization pattern is blurred due to the wraparound of the irradiated energy rays. In order to improve this and obtain a clearer pattern, a thin transmissive part that acts as a diffraction grating is formed outside the transmissive part of the mask, or a means that acts as a half-wave plate is provided. The sneak light can be canceled out by interference.
[0113]
A magnetic disk may have a magnetic layer formed on both main surfaces of the disk. In this case, the magnetization pattern formation of the present invention may be performed sequentially one side at a time, or a mask, an energy irradiation system and an external magnetic field may be applied. By applying means for applying to both sides of the magnetic disk, the magnetization pattern can be formed simultaneously on both sides.
If two or more magnetic layers are formed on one surface and you want to form different patterns for each layer, each layer can be heated individually by focusing the energy rays to be irradiated on each layer to form individual patterns. .
[0114]
When forming a magnetized pattern, a light-shielding plate that can partially shield the energy rays is provided in the region where it is not desired to irradiate the energy rays between the light source and the mask or between the mask and the medium. A structure that prevents re-irradiation of energy rays is preferable. The light shielding plate may be any material that does not transmit the wavelength of the energy beam to be used, and may reflect or absorb the energy beam. However, when energy rays are absorbed, they are heated and affect the magnetization pattern, so that those having good thermal conductivity and high reflectance are preferable. For example, a metal plate such as Cr, Al, or Fe.
[0115]
Preferably, a reduction imaging technique (imaging optical system) is used for the optical system. Patterned energy lines having an intensity distribution corresponding to the magnetization pattern to be formed are reduced and imaged on the medium surface. According to this, when the energy beam is focused by the objective lens and then passed through the mask, that is, compared with the case of proximity exposure, the accuracy of the magnetization pattern is not limited by the mask patterning accuracy and alignment accuracy. A fine magnetization pattern can be formed with high accuracy. Further, since the mask and the medium are separated from each other, they are hardly affected by dust on the medium.
[0116]
According to the present technology, the intensity distribution of the energy rays emitted from the light source is changed through the mask, and reduced and imaged on the surface of the medium through imaging means such as an imaging lens. Note that the imaging lens may be referred to as a projection lens, and the reduced imaging may be referred to as reduced projection.
[0117]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, the shielding portion may be formed of a plurality of substances having different colors, and regions having different colors may be used as marks.
Further, the position where the mark is formed is preferably outside and inside in the radial direction of the mask pattern region, but the mark may be formed in the mask pattern region as long as the magnetization pattern is not formed. Further, a plurality of types of marks formed in each embodiment may be formed on one mask.
The shielding layer is not limited to the inorganic layer, and may be formed of an organic material such as a resin.
The mask used in the present invention is suitable for the magnetic pattern forming method according to the present invention, but also in various other fields, particularly in the field of laser processing that requires high power and requires a fine pattern. It is possible to use.
[0118]
Incidentally, protrusions as spacers may be formed on the mask according to the present invention. When forming a magnetized pattern, energy rays that pass through the mask may interfere or diffract, but by forming protrusions, the distance between the mask and the magnetic recording medium can be made uniform. It becomes possible to uniformly control the degree of diffraction. Therefore, the shape of the region where the energy beam strikes the magnetic recording medium when forming the magnetization pattern, that is, the shape of the magnetization pattern can be controlled more precisely.
[0119]
In a mask with protrusions formed in this way, information is given to the shape and arrangement of the protrusions, and protrusions are formed in a region on a certain circumference or formed in a specific shape. The protrusion may be a mark.
[0120]
Hereinafter, the protrusion as the spacer will be described.
The height of the protrusion is preferably as low as possible in order to narrow the distance between the mask and the pattern formation region of the magnetic recording medium and prevent diffusion of incident energy due to diffraction, and the height is preferably 10 μm or less. More preferably, it is 7 micrometers or less, More preferably, it is 5 micrometers or less.
[0121]
When the line width of the pattern to be formed (minimum pattern width) becomes narrower than 1 μm, it is particularly affected by light diffraction. Therefore, it is desirable to make the height of the protrusion lower as the line width is narrower. .
However, if it is too low, it may come into contact with the waviness of the magnetic recording medium, so the height is preferably 0.01 μm or more. More preferably, it is 0.1 μm or more.
[0122]
In the present application, the minimum width of the pattern means the narrowest length in the pattern. A rectangular pattern has a short side, a circle has a diameter, and an ellipse has a short diameter.
In order to keep the distance between the mask and the pattern formation region of the magnetic recording medium uniform at least on the concentric circle, it is preferable that the height of the protrusion be uniform on the concentric circle. Therefore, the variation of the height of the protrusions on the concentric circle is preferably within ± 20% of the average height. There is no particular lower limit, but in practice there is a variation of ± 3% or more of the average height. The uniformity of the interval can be easily evaluated by observing the number, position, and shape of interference fringes.
[0123]
The protrusions are preferably provided discontinuously. Usually, since both the mask and the magnetic recording medium have some undulations, when the mask and the magnetic recording medium are brought into contact with each other, the two come into contact with each other in the most stable manner, that is, at least both of them. It is preferable that they can move with respect to each other so that the intervals on the concentric circles are as constant as possible.
When the mask and the magnetic recording medium are brought into contact with each other by continuous protrusions on the mask, the frictional resistance is high due to the large contact area, and the relative positions of the two are difficult to move, and the movement to maintain the flatness of the mask and the magnetic recording medium. May be disturbed. Accordingly, the protrusions are preferably provided discontinuously. That is, a plurality of protrusions are provided discretely. When the mask and the magnetic recording medium come into contact with the discontinuously formed protrusions, the frictional resistance between the two becomes low, and the distance between the medium and the mask can be more easily maintained without hindering movement in the surface direction.
[0124]
In addition, since the projections are discontinuous, there is an air passage, so that the mask and the magnetic recording medium are not attracted. Therefore, there is an advantage that even if both move in the surface direction according to the undulation, scratches due to friction hardly occur. Further, if the protrusions are provided continuously, a part of the protrusions may be easily peeled off by stress, so that discontinuity is also preferable in this respect.
Next, a description will be given of a protrusion shape when a plurality of protrusions are provided discretely.
The protrusion shape is preferably substantially circular when viewed from the direction perpendicular to the substrate surface, that is, when the mask is viewed from directly above. This is because such a shape tends to make the projection height uniform. When heating is involved in the formation of protrusions, the change in shape accompanying heat shrinkage (so-called sinks) may increase the variation in the height of the protrusions, but in substantially circular protrusions, sink marks also occur uniformly from the surroundings. Protrusion height tends to be uniform.
The shape of the protrusion may be such that the middle is recessed and the peripheral edge is raised (so-called crater shape), but a shape with a peak at the middle and a mountain shape is preferred. This is because the height fluctuation due to the sink marks is uniform and the height can be easily adjusted.
[0125]
Further, the protrusion shape is preferably such that the cross section in the direction perpendicular to the mask surface is substantially rectangular. That is, the side surfaces of the protrusions are substantially vertical, and the top and bottom shapes of the protrusions are substantially equal. With such a shape, the area of the top portion that actually contacts the magnetic recording medium can be increased with respect to the bottom area of the protrusion, and the support position can be prevented from misalignment between the mask and the magnetic recording medium. This is because a margin can be provided.
The size of the protrusion in the surface direction is preferably larger than a certain level in order to withstand the load applied to the mask and the magnetic recording medium. When the protrusion shape is substantially circular, the diameter is preferably 0.5 μm or more. More preferably, it is 1 μm or more. Moreover, in order to make the change of the space | interval by elastic deformation as small as possible, it is more preferable that it is 5 micrometers or more in diameter. There is no particular upper limit on the maximum diameter, but a diameter of 1 mm or less is preferable in order to reduce the contact resistance between the mask and the magnetic recording medium. When the shape of the protrusion is not substantially circular, the length of the long side is preferably in the above numerical range.
[0126]
In the case where a plurality of protrusions are provided discretely, the distance between the protrusions is appropriately designed according to the size of the protrusions, but the distance between the mask and the medium may be kept at least substantially concentrically. . However, it is necessary to provide at least three in the plane. If the individual protrusions are considerably large, about three may be provided in the plane, but it is usually preferable to provide more. When the size of the protrusion is small, for example, if the diameter is as small as about 1 μm, the bottoms of adjacent protrusions may be in contact with each other in order to prevent deformation due to a load.
[0127]
The protrusions are provided on at least a part of the mask having a mask pattern region that generates the density of energy rays corresponding to at least a part of the magnetization pattern to be formed.
In a mask having a mask pattern region composed of a combination of a transmission part and a non-transmission part of energy rays, the protrusions are provided on the energy ray non-transmission part and / or the peripheral part of the pattern region in the pattern area.
Providing it in the energy ray non-transmission part of the pattern region can provide projections over the entire surface of the pattern region, and is desirable for supporting the both while keeping the distance between the mask and the magnetic recording medium uniform. If provided at the periphery of the pattern area, the mask and the magnetic recording medium do not come into contact with each other in the pattern area, so that the medium and the mask are not damaged, and there is no possibility of increasing the number of defects in the magnetic recording medium. Further, since the mask and the magnetic recording medium are not in contact with each other in the pattern area, there is no possibility that unintended heat conduction occurs in the heating process, which is preferable.
[0128]
It is also a preferred aspect that protrusions are provided on both the energy ray non-transmission part in the pattern region and the peripheral part of the pattern region, and the protrusions of the non-transmission part are formed lower than the protrusions on the peripheral part. If the distance between the mask and the magnetic recording medium is reduced to, for example, about 3 μm or less, the mask and the magnetic recording medium may unintentionally contact with each other in the pattern region, and there is a possibility that the defect may be damaged due to friction or the like. In particular, when the pressure between the magnetic recording medium and the mask is reduced and attracted and fixed, the magnetic recording medium bends and is more likely to come into contact. Therefore, it is considered that if a gentle protrusion is provided in the pattern area of the mask, the magnetic recording medium is not in direct contact with the mask surface but in contact with the gentle protrusion, so that it is difficult to cause a defect.
Furthermore, when providing the protrusion on the peripheral edge of the pattern region, the protrusion may be provided so that a part of the protrusion covers the non-transmissive portion in the pattern region. By providing the protrusions in this manner, the pattern area can be provided near the end of the magnetic recording medium, and the protrusion can be provided even when it is dimensionally strict to provide the protrusion on the peripheral edge of the pattern area. . Therefore, the pattern area of the magnetic recording medium can be expanded, and a larger capacity magnetic recording medium can be obtained.
Next, characteristics required for the protrusion will be described. The protrusions are required to have characteristics such as a certain degree of lubricity, hardness, heat resistance, and solvent resistance. As described above, it is desirable that the friction between the mask and the magnetic recording medium is not so large and that the mask is relatively movable. Therefore, it is preferable that the protrusions have a certain degree of slipperiness.
[0129]
In addition, it is preferable that the mask and the magnetic recording medium do not adsorb and the mask can be easily removed so that the slipperiness is high. In the industrialization stage, since the mask is set on the magnetic recording medium by an automatic machine such as a robot, it is preferable that the mask can be easily removed when the mask and the magnetic recording medium are separated in a direction perpendicular to the surface. .
In addition, since the mask is used to transfer the magnetization pattern to a large number of magnetic recording media, if the protrusions are made of a material that is easily plastically deformed, some of the protrusions are gradually deformed, and the mask and the magnetic field at a specific position. There is a possibility that the interval between the recording media is narrowed and the occurrence of non-concentric distorted interference fringes is induced. Therefore, it is preferable that the protrusion is made of a material having high hardness.
[0130]
For example, it is preferable that the amount of plastic deformation of the projection height of the mask after the mask is repeatedly attached to and detached from the magnetic recording medium about 10 times is 50% or less of the original height. More preferably, it is 10% or less. For industrial use, it is preferably 10% or less.
Furthermore, although the projections are not directly irradiated with energy rays, they may be placed on the back surface of the non-transmissive portion of the mask, so that heat in the non-transmissive portions of the mask heated by the energy rays is indirectly transmitted to the projections. Sometimes. For this reason, it is desirable that the protrusions are not easily deformed or decomposed by heat, and a material having a decomposition temperature of 100 ° C. or higher is preferably used. Further, the higher the energy beam power, the higher the heat resistance of the protrusions, for example, 100 mJ / cm. 2 When the above power is applied, the decomposition temperature is preferably 200 ° C. or higher.
[0131]
At the time of forming the protrusion, particularly when the protrusion is formed by a technique such as photolithography, the protrusion is preferably made of a material that is soluble in a predetermined solvent. However, after forming the protrusion, it may be subjected to organic solvent cleaning for the purpose of removing dust, particles and the like attached to the mask. For example, solvent resistance may be imparted to the protrusions by heat treatment or the like after creation.
[0132]
Next, the structure of the mask on which the protrusion is formed will be described.
As described above, if the mask has a mask pattern that causes the density of energy rays according to the magnetization pattern to be formed, the mask having a mask pattern composed of a transmission part and a non-transmission part of energy rays, energy Any type of mask such as a mask having a mask pattern for diffusing a line or a hologram mask can be used.
A mask pattern consisting of a transmission part and a non-transmission part of energy rays is formed by sputtering a metal such as chromium on a transparent substrate that is transparent to energy rays such as quartz glass, optical glass, and soda lime glass. Then, a photoresist can be applied thereon by spin coating or the like, and a desired transmissive portion and non-transmissive portion can be formed by etching or the like. In this case, the portion having the chromium layer on the transparent substrate is the energy ray non-transmitting portion, and the portion having only the master is the transmitting portion. Preferably, a chromium oxide layer is formed on the chromium layer. The chromium oxide layer can be formed only by oxidizing chromium, and has a low optical reflectance, so that it has an effect of reducing the influence of multiple reflections. Moreover, since adhesiveness with a chromium layer is excellent, it is preferable. It is also preferable to apply an antireflective coating made of a dielectric layer to the mask. This is because energy rays can be used more effectively.
[0133]
As described above, a mask pattern region is formed on the mask, and then a protrusion is formed on at least a part of the surface of the mask that should face the magnetic recording medium. Hereinafter, a method for forming the protrusion on the mask will be described. For example, the following method can be adopted.
[0134]
[Method 1]
A radiation curable or thermosetting resin layer such as polyimide is formed on the mask, and protrusions are formed on the resin layer by photolithography. In this method, since the thickness of the resin layer becomes substantially equal to the height of the protrusion, there is an advantage that the height of the protrusion can be accurately and uniformly controlled by controlling the thickness of the resin layer. Also, there is an advantage that the resin layer can be applied and removed with an etching solution in a short time.
[0135]
When the polyimide resin is a photosensitive polyimide resin, photolithography and etching may be performed as it is after the resin layer is formed. However, when the polyimide resin is a non-photosensitive polyimide resin, after forming a photoresist layer on the resin layer, Lithography, development, etching, etc. are performed.
The resin layer is generally formed by coating, such as a dipping method or a spin coating method. Subsequently, a latent image is formed by irradiating the mask with a resin layer with a laser beam or the like through a projection forming mask having a pattern corresponding to the projection to be formed. Next, unnecessary portions are removed by etching with an organic solvent to form protrusions.
[0136]
Thereafter, in order to increase the hardness of the protrusion and improve the solvent resistance of the protrusion, it is preferable to promote crosslinking by performing a heat treatment or an ultraviolet irradiation treatment. As the heat treatment, there are methods such as using an oven and using an infrared lamp. At this time, depending on the material of the resin, there is a case where the sink mark at the time of curing is large, and the central portion of the protrusion is selectively reduced to form a crater. When using such a resin having a large sink at the time of curing, the shape of the protrusion is preferably substantially circular in order to make the height of the protrusion uniform.
In this method, a thick resin layer may be applied to form a high protrusion, but a very thin resin layer is usually difficult to form. For example, a relatively high protrusion having a protrusion height of 0.3 μm or more and 10 μm or less is used. Suitable for formation.
[0137]
[Method 2]
Moreover, you may form a processus | protrusion with an inorganic substance. This is preferable in that a protrusion having high hardness is easily formed. Examples of inorganic substances include metals (including alloys), dielectrics such as oxides and nitrides, and carbon. There are several forming methods as follows.
(Method 2-1)
An inorganic layer is formed on the mask, and protrusions are formed on the inorganic layer by photolithography. In this method, since the thickness of the inorganic layer becomes substantially equal to the height of the protrusion, there is an advantage that the height of the protrusion can be accurately and uniformly controlled by controlling the thickness of the inorganic layer.
[0138]
The material of the inorganic layer is not particularly limited as long as it has sufficient hardness and weather resistance, but a material that is not magnetized is preferable because it is less affected by the applied external magnetic field.
Use of chromium or chromium oxide is preferable because protrusions can be formed in the same process as the formation of the non-transmissive portion of the mask. As a method for forming the inorganic layer, sputtering, vapor deposition, CVD, plating and the like are generally used. Subsequently, after forming a photoresist layer on the inorganic layer, photolithography is performed. A latent image is formed by irradiating the photoresist layer with laser light through a projection forming mask having a pattern corresponding to the projection to be formed. Next, development is performed, and unnecessary portions of the inorganic layer are removed by etching with an etchant or the like, thereby forming protrusions.
[0139]
According to the present method, the height of the projection formed can be arbitrarily changed by controlling the thickness of the inorganic layer and the etching amount, and thus can be applied to various projection heights. For example, it is 0.001 μm or more and 10 μm or less. If the film is formed thick, high protrusions can be formed. However, since the inorganic layer can be easily formed thinner than the resin, it is easy to form low protrusions of 0.001 μm to 3 μm that are difficult to form by the method using a resin.
[0140]
(Method 2-2)
A protrusion is formed by depositing an inorganic layer at a position where the protrusion of the mask is to be formed. That is, a shielding plate having a hole corresponding to the projection shape to be formed is placed on the mask, and an inorganic layer is formed by sputtering, vapor deposition, or the like. This method has the same advantages as (Method 2-1), and furthermore, the projections can be formed very easily and the wet process is not performed at all. Therefore, there is a possibility that foreign matter remains on the mask. It is preferable because it has a low possibility of contaminating the magnetic recording medium during transfer of the magnetization pattern. That is, photolithography of the inorganic layer is not required, the subsequent resin removal and washing steps are not required, and application of the resin is not required, and only the inorganic layer is formed.
Further, in this method, the thickness of the inorganic layer becomes substantially equal to the height of the protrusion, and therefore there is an advantage that the height of the protrusion can be accurately and uniformly controlled by controlling the thickness of the inorganic layer.
[0141]
The material of the inorganic layer, the film formation method, and the like are the same as in (Method 2-1). However, in this method, a shielding plate is disposed between the sputtering target or the vapor deposition source and the mask when forming the inorganic layer. The shape of the protrusion can be controlled by the shape of the hole of the shielding plate, and may be a strip shape or discontinuous.
The shielding plate is subjected to mechanical processing such as punching according to the shape of the protrusion to be produced. The material of the shielding plate is not particularly limited as long as it can be easily processed and has a certain durability. For example, a metal foil such as stainless steel (SUS), brass, or copper, or a resin film such as polyimide is used. The thickness is not particularly limited, but is preferably 10 μm or more in terms of workability and durability. On the other hand, if it is too thick, it is difficult to form an inorganic film through the hole, and it is also difficult to process, so 1 mm or less is preferable.
[0142]
This method is suitable for forming a projection having a relatively large bottom area because the shielding plate is mechanically processed according to the projection shape. The protrusion having a large bottom area is, for example, a diameter of 0.2 mm or more for a circular shape and a side of 0.2 mm or more for a square shape. Large protrusions are physically stronger, so it is preferable in terms of strength to support a small number of large protrusions than a large number of small protrusions.
Further, in this method, in the hole portion of the shielding plate, a portion that is shaded by the thickness of the shielding plate is difficult to form, so that it is easy to form a gentle protrusion with an inclined side surface. However, if the shape of the hole in the shielding plate is changed in the thickness direction so as to be wider toward the upper side, it is considered that a protrusion having a shape in which the side surface having a substantially rectangular cross-sectional shape is substantially rectangular can be formed.
[0143]
That is, in this method, a gentle protrusion having a large bottom area is easily formed. By the way, in the case of a hard disk, since the distance between the pattern area and the outer peripheral edge of the disk is very narrow, for example, 0.3 mm or less, when forming a gentle protrusion having a peak at the periphery of the pattern area, the base of the protrusion is the pattern area. It often spreads to. In such a case, it is preferable to form a protrusion so that the skirt extends in the non-transmissive portion in the pattern region.
Further, it is preferable that the protrusions have at least a length in the radial direction of the disk so that the disk can be supported even if the disk and the mask are slightly misaligned. Depending on the shape of the pattern in the pattern area, the length of the protrusion in the circumferential direction of the disk may not be increased. In this case, it may be oval or elliptical.
[0144]
According to the present method, the height of the protrusion formed can be arbitrarily changed by controlling the thickness of the inorganic layer, and thus can be applied to various protrusion heights. For example, it is 0.001 μm or more and 10 μm or less. In addition, since the inorganic layer can be easily formed thinner than the resin, it is easy to form a low protrusion of 0.001 μm or more and 3 μm or less that is difficult to form by a method using a resin.
It is also easy to change the height of the protrusion depending on the location by changing the shape and position of the hole of the shielding plate during the sputtering. In addition, it is preferable that a high protrusion can be easily formed only by forming a thick film without an etching process.
[0145]
(Method 2-3)
A protrusion made of an inorganic material is formed on the mask by a so-called lift-off method. That is, when the photoresist layer on the mask is uneven by photolithography, an inorganic layer is formed on the photoresist layer, and then the photoresist layer is removed, the inorganic layer remains as a protrusion only in the portion where there is no photoresist.
explain in detail. Photoresist is applied to the mask to a predetermined thickness, and development is performed by irradiating a laser beam in accordance with the position and shape of the projection to be formed, and a portion of the photoresist is removed to form irregularities. After a metal layer is formed on the protrusion according to the height of the protrusion to be formed, it is immersed in, for example, a photoresist removing solution. Then, the photoresist layer is removed and the metal layer formed thereon is removed, so that only the metal layer formed in a place where there is no photoresist remains as a protrusion.
In this method, since the thickness of the metal layer becomes substantially equal to the height of the protrusion, there is an advantage that the height of the protrusion can be accurately and uniformly controlled by controlling the thickness of the metal layer.
[0146]
The material of the inorganic layer, the film formation method, and the like are the same as in (Method 2-1). For example, a strong alkaline solution is used as the photoresist removing solution.
In this method, the shape of the protrusion can be controlled by the shape of the unevenness formed on the photoresist layer, and may be a belt shape or a discontinuity. Since photolithography is performed, it is suitable for forming a protrusion having a small bottom area compared to (Method 2-2). The protrusion having a small bottom area is, for example, a diameter of less than 0.2 mm for a circle and a side of less than 0.2 mm for a rectangle.
It is preferable that the small protrusion has a high degree of freedom in the place where it can be formed and can be formed in a narrow region. The distance between the pattern area and the outer peripheral edge of the disk can also be provided at the periphery of the hard disk, which is very narrow, for example, 0.3 mm or less.
In addition, since the protrusions are formed by photolithography, alignment with the pattern is easy to take accurately as compared with (Method 2-2). In some cases, the pattern and the protrusion can be formed simultaneously, and the process can be greatly shortened. Furthermore, according to the lift-off method, it is easy to form a protrusion having a substantially rectangular cross-sectional shape in the direction perpendicular to the mask surface, that is, a protrusion having a side surface that is sharp. Therefore, a protrusion having a larger top area can be easily formed even with the same bottom area, and the disk can be supported even when the disk and the mask are slightly misaligned. Furthermore, it is preferable that the protrusion has a large length in the disk radial direction. As a result, it is possible to provide a margin for misalignment between the mask and the disk.
[0147]
According to the present method, the height of the protrusion formed can be arbitrarily changed by controlling the thickness of the inorganic layer, and thus can be applied to various protrusion heights. For example, it is 0.001 μm or more and 10 μm or less. In addition, since the inorganic layer can be easily formed thinner than the resin, it is easy to form a low protrusion of 0.001 μm or more and 3 μm or less that is difficult to form by a method using a resin.
By repeating the lift-off method several times, the height of the protrusion can be changed depending on the location. Further, it is preferable that an etching process of the inorganic layer is not required and a high protrusion can be easily formed only by forming a thick film.
[0148]
[Method 3]
A liquid resin is dropped on the mask where the protrusions are to be formed to form the protrusions. This method has an advantage that the projection can be formed very easily because it is not necessary to apply the entire surface of the resin, and photolithography is not required, and the subsequent resin removal and washing steps are unnecessary.
After dropping the radiation curable or thermosetting resin, it is preferable to cure the resin by heating with an oven or an infrared lamp or laser light irradiation in order to increase the hardness of the protrusion and improve the solvent resistance of the protrusion.
[0149]
At this time, depending on the material of the resin, there is a case where the sink mark at the time of curing is large, and the central portion of the protrusion is selectively reduced to form a crater. When using such a resin having a large sink at the time of curing, the shape of the protrusion is preferably substantially circular in order to make the height of the protrusion uniform.
In this method, the height and size of the protrusions can be controlled by adjusting the amount and viscosity of the resin. In order to form a high protrusion, the resin amount may be increased and the viscosity may be increased. For example, it is suitable for forming a relatively high protrusion having a protrusion height of 0.3 μm or more and 10 μm or less.
[0150]
[Method 4]
Projections are formed by forming a radiation curable or thermosetting resin layer in which inorganic / organic fine particles are dispersed on a mask. This method has the advantage that projections can be formed very easily because photolithography is not required and the subsequent resin removal and cleaning steps are not required.
The resin layer is generally formed by coating, such as a dipping method or a spin coating method. After application, it is preferable to cure the resin by heating with an oven or an infrared lamp or laser light irradiation in order to increase the hardness of the protrusion and improve the solvent resistance of the protrusion.
[0151]
The particles are not limited as long as they have sufficient hardness, but are preferable because they have little influence on an external magnetic field to which fine particles such as glass, silicon, and resin are applied. The size of the particles may be selected according to the size of the projections to be formed, but is usually about 0.3 μm or more and 10 μm or less. In order to make the projection height uniform, it is preferable that the particles to be added have a spherical shape.
In this method, the height and size of the protrusions can be controlled by adjusting the size, shape and addition amount of the particles, the amount of resin and the viscosity. This method is suitable for forming a relatively high protrusion having a protrusion height of 0.3 μm to 10 μm, for example.
[0152]
[Method 5]
The substrate constituting the mask is irradiated with energy rays having a high energy density, and the substrate is deformed to form protrusions. Alternatively, after forming a processed layer on the base material, irradiation with energy rays having a high energy density is performed to deform the processed layer to form protrusions. As the substrate, quartz glass, soda lime glass or the like is usually used. The working layer material may be any material that can be deformed by irradiation with energy rays and has sufficient hardness. For example, when chromium or chromium oxide, which is a material for forming a non-transmissive portion, is used, the formation of the non-transmissive portion Protrusions can be formed in the same process, which is preferable. In this case, chromium, chromium oxide, or the like may be formed on the periphery of the pattern region.
[0153]
This method has an advantage that protrusions can be formed very easily because there is no need for resin application or photolithography, and no subsequent resin removal or washing step. In addition, since the material of the protrusion is, for example, quartz glass of the mask base material, there is an advantage that it is easy to form a protrusion with high hardness. Furthermore, by selecting the laser irradiation conditions, a low protrusion having a height of 1 μm or less can be easily formed. A height of several to several tens of nm is also possible. Therefore, for example, it is suitable for forming a relatively low protrusion having a protrusion height of 0.001 μm to 3 μm.
[0154]
In this method, a laser beam is irradiated to the base material or processed layer of the mask. As lasers suitable for use, carbon dioxide laser (wavelength 10.6 μm), excimer laser (157, 193, 248, 308, 351 nm), fundamental wave of YAG Q-switched laser (1064 nm), double wave (532 nm), Third harmonic (355 nm), fourth harmonic (266 nm), Ar laser (488 nm, 514 nm), laser diode (780, 980, 820 nm), or the like can be given.
When the protrusions are directly formed on the mask substrate such as glass or quartz, it is preferable to use a light source having a long wavelength, such as a carbon dioxide laser (wavelength 10.6 μm).
[0155]
When the projection is formed by irradiating a laser on the pattern area non-transmitting part of the mask or the peripheral part of the pattern area and heating the processed layer to form a projection, the energy beam used is a laser beam having a wavelength that is absorbed by the processed layer. For example, the fundamental wave (1064 nm), the harmonic (532 nm), the third harmonic (366 nm), the fourth harmonic (266 nm), the Ar gas laser (514, 488 nm), the excimer laser (157, 193) of the YAG laser may be used. , 248, 308, 351 nm), laser diodes (780, 980, 820 nm), and the like.
The laser to be irradiated is pulsed, but even when a pulsed laser is originally used, the continuous wave laser is pulsed by an acousto-optic device (AO), electro-optic device (EO), mechanical shutter, etc. It doesn't matter. Irradiation with a pulsed laser easily forms a substantially circular protrusion.
[0156]
The pulse width of the irradiated laser may be short when the energy density generated by the light source is high, but a pulse width of 1 nsec or more is preferable in order to generate sufficient heat in the processed layer. Further, although a projection can be created by sufficiently increasing the pulse width even with a light source having a low energy density, the pulse width is preferably about 1 second or less, more preferably 100 msec or less, in order not to unnecessarily increase the processing time.
As a method of forming the protrusion, a laser beam is irradiated to a predetermined place while rotating the mask on a rotating body such as a spindle, and a laser beam is irradiated to a predetermined place while moving the mask on an XY stage or the like. There is a case.
[0157]
The protrusions formed as described above may be covered with another layer. For example, a carbonaceous layer such as hydrogenated carbon or amorphous carbon, or a fluorine resin layer such as Teflon (registered trademark). The carbon layer can be formed by sputtering, CVD, or the like, and since the hardness is high, the protrusion can be prevented from being scraped and lubricity can be imparted. Fluorine resin can also provide lubricity.
When the protrusion is made of a metal such as chromium, it is preferable to cover the protrusion with another layer in order to prevent contamination of the medium due to corrosion.
[0158]
By using the mask on which the protrusions are formed as described above, the distance between the magnetic recording medium and the mask can be made uniform when forming the magnetization pattern. As a result, the degree to which the energy rays that pass through the mask pattern are diffracted can be made uniform on the concentric circles of the mask, and the shape of the heating area of the magnetic recording medium can be precisely controlled. A magnetized pattern shape can be formed.
[0159]
【Example】
The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples as long as the gist of the present invention is not exceeded.
[0160]
Example 1
A plurality of protrusions were formed on the outer peripheral side and the inner peripheral side of the surface of the magnetization pattern shape defining mask surface from the region where the mask pattern was formed. The procedure at that time will be described below.
[0161]
First, Si was formed to a thickness of 100 nm by a sputtering method on a substrate formed by forming quartz glass in a disk shape having a diameter of 120 mm and a thickness of 2.3 mm, thereby forming a Si thin film serving as a non-transmissive portion. The film forming conditions were as follows: Ar was used as a sputtering gas, and sputtering was performed for 53 seconds at a sputtering gas pressure of 0.6 Pa and a power of 500 W.
[0162]
Next, a photoresist MCPR-2200X was applied to a thickness of 200 nm by spin coating on the surface of the formed Si thin film to form a photoresist thin film.
Of the region coated with the photoresist thin film on the substrate surface, a region where a mask pattern with a radius of 19.7 mm to a radius of 46.7 mm is to be formed, and a radius of 48.0 mm to a radius of 50.0 mm. Exposure was performed by irradiating a region to be formed with alphanumeric characters as marks with a Kr laser (wavelength 413 nm). Further, the alphanumeric characters as marks were formed with a side of 2 mm.
[0163]
A method of exposing will be described. The substrate was placed so that the surface on which the Si thin film was formed on the turntable was directed upward in the direction of gravity, and the turntable was rotated. With the substrate rotating with the turntable, a Kr laser was exposed from the objective lens toward the substrate. The objective lens was exposed while moving in the radial direction of the turntable, and the Kr laser was exposed so that the photoresist thin film on the substrate surface was exposed spirally or concentrically. The amount of Kr laser light is adjusted by a power control electro-optic element (EO) so as to be an appropriate amount of light according to the linear velocity determined by the rotational speed and radial position of the turntable, and then the shape of the mask pattern The timing of exposure by the modulation electro-optic element (EO) is controlled so as to be interrupted accordingly.
[0164]
The mask pattern includes a timing pattern or a preample pattern, a mask pattern called a preample pattern, a zigzag pattern and a zag pattern formed zigzag along the timing pattern, and a gray code pattern representing a radial position on the mask surface. The timing pattern, the jig pattern, and the zag pattern are formed to have a width of about 0.5 to 2 μm, and the gray code pattern is formed to have a larger width.
[0165]
The mask pattern is gathered in the radial direction of the mask to form a region called a spoke. The spoke is formed in an arc shape extending in the radial direction, and this arc is formed to be an arc that is equidistant from a point outside the mask. The point outside the mask is a fulcrum of a read head that reads a magnetic recording medium manufactured using the mask that is being manufactured, and an arc that is equidistant from the fulcrum corresponds to an area in which the read head moves.
After the exposure as described above, development was performed to remove the photoresist in the exposed region of the photoresist thin film.
[0166]
Next, the Si thin film in the region where the photoresist thin film was removed was removed by RIE. RIE conditions are gas SF 6 RIE was performed at a flow rate of 30 seconds and a power of 50 W for 62 seconds. At this time, in the region where the photoresist thin film is formed, since the Si thin film is protected by the photoresist, Si is not removed by RIE.
[0167]
The mask was immersed in Nagase resist strip solution N303C, and the photoresist thin film on the mask surface was removed and dried.
On the surface of the mask on which the Si thin film is formed, SiO 2 Was deposited to a thickness of 30 nm. The conditions for this film formation are Ar / O as sputtering gas. 2 = 7/3, sputtering was performed for 73 seconds at a sputtering gas pressure of 0.6 Pa and a power of 500 W.
[0168]
By the above-described process, a mask pattern is formed in a region having a radius of 19.7 mm to 46.7 mm, and a mark that can be visually confirmed by alphanumeric characters is formed in a region having a radius of 48.0 mm to 50.0 mm. A shape-defining mask was manufactured.
Even if the pattern of the mark portion may not be precisely formed due to some cause during manufacturing, the shape of the mark is formed by exposing the photoresist along the circumferential direction of the mask as described above. Therefore, for example, since letters and numbers are only slightly bent, there is no problem in specifying information. However, when the mark is formed in a shape such as a two-dimensional code, there is a possibility that information cannot be specified if the shape of the mark is shifted, and correction may be necessary.
[0169]
(Example 2)
Diameter 120.00 ± 0.20 mm, thickness 2.3 ± 0.1 mm, parallelism of the front and back surfaces excluding the peripheral 3 mm (also called TTV: Total Thickness Variation) 6 μm or less, surface flatness excluding the peripheral 3 mm (surface TIR) Also called: Total Indication Reading) 2 μm or less, back surface flatness excluding the periphery 3 mm (also called back surface TIR) 6 μm or less, surface irregularity (Ra) at 1 μm × 1 μm square 0.18 nm or less, coefficient of thermal expansion at 15 ° C. to 200 ° C. 6.5 × 10 -7 A chamfer (also referred to as a chamfer) having the following shape was formed on the outer periphery of a disk-shaped substrate made of the following quartz.
[0170]
(Example 2-1)
The distance measured in the direction parallel to the front or back surface of the substrate (hereinafter referred to as the chamfer width) 0.45 ± 0.15 mm, the angle between the chamfered surface and the front surface or the back surface (hereinafter referred to as the chamfered width) Chamfers of 45 ° ± 2 ° (referred to as chamfer angles) and end face and chamfer finish Rrms ≦ 0.03 μm were formed on the front and back surfaces of the mask. Even if a photoresist thin film was formed on this mask, a ski jump shape was not formed at the edge of the mask.
[0171]
(Example 2-2)
A first chamfer having a chamfer width of 1.0 mm ± 0.1 mm and a chamfer angle of 10 ° ± 1 ° is formed on the front surface and the back surface of the substrate, and the chamfer width is formed at the corner formed by the first chamfer and the end surface of the substrate. A second chamfer of 0.10 mm ± 0.03 mm was formed, and the corner formed by the end face and each chamfer was finished at Rrms ≦ 0.03 μm. Even if a photoresist thin film was formed on this mask, a ski jump shape was not formed at the edge of the mask. In particular, when a liquid having a higher viscosity was applied, the present embodiment in which the slope of the chamfered portion was gentler was able to suppress the occurrence of a ski jump shape as compared with Example 2-1.
[0172]
(Example 2-3)
A fan-shaped notch was provided on the back side of the substrate. The maximum value of the chamfer width is 3.0 mm ± 1.0 mm, the chamfer angle is 10 ° ± 2 °, the sector angle is 30 °, and the corner formed by the end face and each chamfer is finished at Rrms ≦ 0.03 μm. It was. By using this chamfer as a mark, the circumferential position of the mask could be specified.
[0173]
【The invention's effect】
According to the present invention, the marks for specifying various types of information relating to the mask are formed integrally with the mask, so that the mask does not lose its adhesion to the magnetic recording medium when forming the magnetic pattern. Various types of information can be easily specified with a mask alone. In addition, the mark can be used stably without any defects caused by cleaning or irradiation with energy rays.
[0174]
At this time, the mark is used to specify at least one of information on the front and back of the mask, the position on the circumference of the mask, the type of the mask, and the formation direction of the mask pattern in the surface of the mask. If so, it becomes possible to appropriately specify these pieces of information necessary for inspection, management and use of the mask (claim 2).
[0175]
In addition, by forming the mark outside the mask pattern region, it is possible to prevent the magnetization pattern from being changed by the mark when the magnetization pattern is formed on the magnetic recording medium using the mask ( Claim 3).
[0176]
Furthermore, the mask is composed of a substrate that transmits energy rays and a shielding layer that does not transmit energy rays, and a part of the shielding layer is opened to a shape corresponding to the magnetization pattern, which is used as a mask pattern region. Thus, the present invention can be applied to a high-definition mask that is generally used (claim 4).
[0177]
Further, in the mask having the above-described configuration, by deforming a part of the substrate and the shielding layer to form a mark, the mark can be integrally formed by the same process as the substrate and the shielding layer. The formation is facilitated and the stability of the mark can be improved.
[0178]
Further, when the spokes, which are a set of mask patterns, are formed in the radial direction on the shielding layer, at least one of the plurality of spokes extends inward or outward in the radial direction of the mask with respect to the other spokes. By using this as a mark, for example, the position in the circumferential direction within the mask surface, such as the position of the index pattern, can be easily specified.
[0179]
Further, a notch having an angle parallel to the mask pattern is formed at the inner peripheral side or outer peripheral side end portion of the spoke, and this is used as a mark, so that the surface of the mask 1 can be used, for example, when inspecting the mask by AFM. It is possible to easily adjust the direction in the interior (claim 7).
[0180]
Furthermore, a shielding layer and a mark are formed on the substrate in the same process (Claim 8), or a shielding layer is provided on the substrate on which the mark has been previously formed (Claim 9). It is possible to efficiently and reliably form marks without increasing the number.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a mask for defining a magnetic pattern shape as a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 (a) is a front view of the mask for defining a magnetic pattern shape as a first embodiment of the present invention; FIG. 1 and FIG. 1B are enlarged cross-sectional views of the portion indicated by the arrow A in the magnetization pattern shape defining mask of FIG.
FIG. 2 is a front view showing an outline of a magnetization pattern shape defining mask as a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a front view showing an outline of a magnetization pattern shape defining mask as a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a front view showing an outline of a magnetization pattern shape defining mask as a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part of the substrate for explaining the manufacturing process of the magnetization pattern shape defining mask of the present invention.
FIG. 6 is a front view showing an outline of a magnetization pattern shape defining mask as a conventional example.
7A and 7B are diagrams showing marks formed on the magnetization pattern shape defining mask of the present invention, FIG. 7A is a diagram showing a bar code, FIG. 7B is a diagram showing a PDF 417, and FIG. FIG. 7C is a diagram showing a QR code, and FIG. 7D is a diagram showing a data code.
8A and 8B are diagrams for explaining a magnetization pattern forming method of the present invention, in which FIG. 8A is a plan view and FIG. 8B is a cross-sectional view.
[Explanation of symbols]
1 mask
2 Mask pattern
3 spokes
4 Substrate
5 Inorganic layer
6 Notch on the board
7 Spoke protrusion
8 Symbol
9 Notch
10 Photoresist thin film
11 Magnetic disk
12a, 12b, 12c, 12d Permanent magnet
13 Shading plate
13a opening
14 Mask
15 Energy rays
17 Spacer
18a, 18b, 19a, 19b, 19c, 19d Air-core coil (electromagnet)
21 DC power supply
22 capacitors
23 Thyristor
24 Trigger generator
25 Delay device
26 Energy source
27 Chamfer

Claims (3)

磁気記録媒体の磁性層にエネルギー線を照射して加熱し、外部磁界を印加して前記磁性層に磁化パターンを形成する際に、前記磁化パターンの形状を規定するマスクであって、
エネルギー線を透過させる円板状の基板と、前記基板上に設けられ、前記磁化パターンに応じた、エネルギー線を透過しない遮蔽層と、マスクに関する情報を特定するためのマークと、を備えて構成され、
前記遮蔽層には、磁化パターンの形状に応じて、スポークが放射方向に複数形成されたマスクパターンを有しており、
前記マークは、前記スポークのうち少なくとも一つを、他のスポークよりも該マスクの径方向の内方及び／又は外方に少なくとも０．５ｍｍ以上突出させた部分として形成したことを特徴とする、磁化パターン形状規定用マスク。A mask that defines the shape of the magnetization pattern when the magnetic layer of the magnetic recording medium is irradiated with energy rays and heated, and an external magnetic field is applied to form the magnetization pattern on the magnetic layer,
A disk-shaped substrate that transmits energy rays, a shielding layer that is provided on the substrate and does not transmit energy rays according to the magnetization pattern, and a mark for specifying information about the mask And
The shielding layer has a mask pattern in which a plurality of spokes are formed in the radial direction according to the shape of the magnetization pattern,
The mark is characterized in that at least one of the spokes is formed as a portion protruding at least 0.5 mm or more inward and / or outward in the radial direction of the mask from other spokes, Magnetization pattern shape mask. 磁気記録媒体の磁性層にエネルギー線を照射して加熱し、外部磁界を印加して前記磁性層に磁化パターンを形成する際に、前記磁化パターンの形状を規定するマスクであって、
エネルギー線を透過させる円板状の基板と、前記基板上に設けられ、前記磁化パターンに応じた、エネルギー線を透過しない遮蔽層と、マスクに関する情報を特定するためのマークと、を備えて構成され、
前記遮蔽層には、磁化パターンの形状に応じて、スポークが放射方向に複数形成されたマスクパターンを有しており、
前記マークは、スポークの内周側端部及び／又は外周側端部に、マスクパターンと平行な切り欠きとして形成されている、磁化パターン形状規定用マスク。A mask that defines the shape of the magnetization pattern when the magnetic layer of the magnetic recording medium is irradiated with energy rays and heated, and an external magnetic field is applied to form the magnetization pattern on the magnetic layer,
A disk-shaped substrate that transmits energy rays, a shielding layer that is provided on the substrate and does not transmit energy rays according to the magnetization pattern, and a mark for specifying information about the mask And
The shielding layer has a mask pattern in which a plurality of spokes are formed in the radial direction according to the shape of the magnetization pattern,
The said mark is a mask for a magnetic pattern shape prescription | regulation formed as a notch parallel to a mask pattern in the inner peripheral side edge part and / or outer peripheral side edge part of a spoke. 磁気記録媒体の磁性層にエネルギー線を照射して加熱し、外部磁界を印加して前記磁性層に磁化パターンを形成する際に、前記磁化パターンの形状を規定するマスクであって、
エネルギー線を透過させる円板状の基板と、前記基板上に設けられ、前記磁化パターンに応じた、エネルギー線を透過しない遮蔽層と、マスクに関する情報を特定するためのマークと、を備えて構成され、
前記マスクに、磁気記録媒体とのスペースを保つ突起を形成し、この突起の位置または形状により、前記マークを形成したことを特徴とする、磁化パターン形状規定用マスク。A mask that defines the shape of the magnetization pattern when the magnetic layer of the magnetic recording medium is irradiated with energy rays and heated, and an external magnetic field is applied to form the magnetization pattern on the magnetic layer,
A disk-shaped substrate that transmits energy rays, a shielding layer that is provided on the substrate and does not transmit energy rays according to the magnetization pattern, and a mark for specifying information about the mask And
A mask for defining a magnetic pattern shape, wherein a protrusion for maintaining a space with a magnetic recording medium is formed on the mask, and the mark is formed according to the position or shape of the protrusion.
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