JP4761166B2 - 磁気転写用マスター体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は磁気転写用マスター体の製造方法に係り、特にハードディスク装置等に用いられる磁気記録媒体にフォーマット情報等の磁気情報を転写するのに好適な転写原盤をホルダー等のベース部材に固定してなるマスター体の製造技術に関する。

磁気記録媒体の製造技術として、表面に所定の凹凸パターンを有し、少なくとも表面が磁化された転写原盤（マスター）を用い、被転写体（スレーブ）に対してマスター表面の凹凸パターンに応じた情報を磁気転写する技術がある。

マスターをスレーブに密着させ、マスター表面の情報をスレーブに転写する装置においては、マスターとの均一密着を実現するための弾性体を、何らかの方法で転写装置に位置決め・固定し、かつマスター表面の平面度が良好である必要がある。

かかる課題に対し、特許文献１ではマスターを吸引保持又は接着材で固定する構成を開示している。また、特許文献２では磁気転写におけるマスター固定方法として、吸引保持を使わず接着固定する事で、転写装置を簡素化でき、結果、磁石をスレーブに近づけ、良好な磁界を印加可能であるとしている。また、この特許文献２によれば両面粘着シートを使用する場合は、テープ全体が粘着性を有するもの（基材無し粘着シート）、並びに、粘着性を有しない基材の両面に粘着材層を有するもの（基材入り粘着シート）等が使用できるとしている。
特開２００４−８６９９５号公報 特開２００６−８５８１１号公報

特許文献１に記載されているように、転写時におけるマスターとスレーブの密着性を高める観点から弾性体を用いる構成は有益な手段であるが、粘着材による貼り合わせ固定後のマスター平面度を確保することが重要となる。また、製造コストや環境に配慮した廃棄物削減の観点から、弾性体を繰り返し再利用したいという要求もある。

その一方で、特許文献２に開示されているように、粘着材自体の更なる薄さの要求や低アウトガス等の要求を満たすものとして、基材無し粘着シートを使用することが提案されているが、基材無し粘着シートを用いてマスターを貼り合せると、基材入り粘着シートに比べて貼り合わせ固定後のマスター平面度が悪化するという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、粘着シートを用いて転写原盤をベース部材に固定するに際し、貼り合わせ固定後のマスターを高平面度化できる転写用マスター体の製造方法及びこれを用いた転写体の製造方法、並びに転写体を提供することを目的とする。

なお、本明細書では、「被転写体」を転写前のもの、「転写体」を転写された後のものとして、区別してある。

前記目的を達成するために本発明は、転写原盤をベース部材に固定してなる磁気転写用マスター体の製造方法であって、粘着層の両面がセパレータで覆われた構造を有する基材無しの第１の粘着シート及び前記構造を有する基材無しの第２の粘着シートを用意し、前記第１の粘着シートの片面側のセパレータを剥がし、その露出した粘着層を弾性体のシートの片側面に貼り合わせる一方、前記第２の粘着シートの片面側のセパレータを剥がし、その露出した粘着層を前記弾性体の他方の面に貼り合わせるシート貼り合わせ工程と、前記シート貼り合わせ工程により得られる貼り合わせ構造体から打ち抜き加工を行い、前記転写原盤の平面形状に合った形状を有する貼り合わせ構造体部品を作製する加工工程と、前記貼り合わせ構造体部品の前記弾性体の両面に接着された前記第１及び第２の粘着シートのうち何れか一方の粘着シートのセパレータを剥がし、その露出した粘着層により、当該貼り合わせ構造体部品を前記ベース部材に貼り合わせ、他方の粘着シートのセパレータを剥がし、その露出した粘着層に前記転写原盤を貼り合わせることにより前記転写原盤を前記ベース部材に固定する貼り合わせ固定工程と、を有することを特徴とする。

この発明によれば、基材無しの粘着シートを弾性体に貼り合わせた後に打ち抜き加工を行うため、粘着シートは弾性体に拘束され、打ち抜き加工時における加工エッジ部の変形が抑制される。これにより、貼り合わせ固定後のマスターを高平面度化できる。

本発明によれば、粘着シートを用いて転写原盤（マスター）をベース部材に固定するに際し、貼り合わせ固定後のマスターの高平面度化を達成できる。これにより、高精度の情報転写を実現でき、高品質の転写体を製造することが可能である。

以下、添付図面にしたがって本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

〔転写装置の構成例〕
はじめに、転写装置の構造について説明する。ここでは、ハードディスク装置に用いられる磁気記録媒体にサーボ信号を記録するための磁気転写装置を例に説明する。

図１は転写装置のホルダー部（保持ユニット）の構成図である。本例の転写装置１は、被転写体２０の両面（被転写面）に転写原盤１１、１２の表面を密着させ、転写原盤１１、１２の表面上の情報を被転写体２０の両面に転写するものであり、転写原盤１１、１２及び被転写体２０を保持する転写装置用保持ユニット２（以降、「保持ユニット２」と略記）と、保持ユニット２にて転写原盤１１、１２及び被転写体２０を保持させた状態で、これに磁界を印加する磁界印加手段３とを主として構成されている。

転写原盤１１、１２及び被転写体２０としてはいずれも、平面視で中心部に開口部を有するディスク状物（円環形状のディスク）が使用され、これらの外形寸法、表面及び断面の構造は、製造される磁気記録媒体に応じて適宜選定設計される。

転写原盤１１、１２は、表面に転写情報に応じた微細な凹凸パターン（転写パターン）を有する金属製等のマスター基板と、その表面形状に沿って積層された磁性層とを備える。被転写体２０としては、両面に磁気記録層を有する磁気記録媒体が使用される。

保持ユニット２は、転写原盤１１、１２を保持する一対の挟持部材３１、３２と、該一対の挟持部材３１、３２をさらに保持する一対の保持部材４１、４２とを主として構成されている。すなわち、保持ユニット２は、転写原盤１１、１２及び被転写体２０を２重に保持する構造を有する。

一対の挟持部材３１、３２は、互いに近接離間可能であり、これら挟持部材３１、３２の対向面間等にはシール部材としてのＯ-リング３４が適宜設けられ、一対の挟持部材３１、３２の内部を密閉できる構成になっている。

また、保持ユニット２には、挟持部材３１、３２を保持する一対の保持部材４１、４２を各々装着する一対の保持部材ベース５１、５２がさらに設けられている。

保持部材４１、４２の周縁部には、各々、挟持部材３１、３２の端部形状に応じた、複数のＬ字状部材４３、４４が突設されている。各Ｌ字状部材４３、４４は、保持部材４１、４２に対してボルト等の固定部材４７、４８にて固定されており、緩締自在である。本実施形態では、保持部材４１、４２とＬ字状部材４３、４４にて、挟持部材３１、３２の端部を上下から挟むことで、挟持部材３１、３２が保持部材４１、４２に着脱自在に保持される。

保持部材ベース５１、５２には各々、保持部材４１、４２を側面側から押圧する少なくとも一対の押圧部材５３、５４が取り付けられている。対をなす押圧部材５３、５４は略同一線上に配置され、対をなす押圧部材５３、５４によって、保持部材４１、４２は側面側から挟持押圧され、保持部材ベース５１、５２に装着される。押圧部材５３、５４による押圧力は調整でき、これによって、保持部材４１、４２は着脱自在とされている。

転写装置１にはさらに、上側の挟持部材３２を保持部材４２及び保持部材ベース５２ごと、上下に移動させる移動機構（図示略）が備えられている。

また、本例の転写装置１は、一対の挟持部材３１、３２の位置関係（対向する面に平行な面内方向の相対位置）を調節する位置調節機構（図示略）を備える。具体的には、位置調節機構として、（Ａ）上側の挟持部材３２をこれと対応する保持部材４２に対して移動させ、挟持部材３２と保持部材４２との位置関係を調節する機構と、（Ｂ）一対の保持部材４１、４２と、対応する保持部材ベース５１、５２との位置関係を調節する機構とを備えている。

上記位置調節機構（Ａ）の構成例として、例えば、上側の挟持部材３２を側面側から押圧し位置を微調整する手段となる少なくとも一対のマイクロメータが設けられている。対をなすマイクロメータは略同一線上に配置される。位置調整を行うには、保持部材４２にボルト等にて固定されたＬ字状部材４４を緩めて、挟持部材３２を可動とし、マイクロメータにて挟持部材３２を側面側から押圧し、挟持部材３２がＬ字状部材４４から脱落しない範囲内で、挟持部材３２の位置を調節する。

また、上記の位置調節機構（Ｂ）として、保持部材ベース５１、５２に設けられた押圧部材５３、５４を、ある範囲内で位置調整することで、保持部材４１、４２と、対応する保持部材ベース５１、５２との位置関係を調節する機構（図示略）が備えられている。

上記構成の保持ユニット２は、転写装置１に設けられたユニットベース６０にボルト等の固定部材６１にて着脱自在に装着される。固定部材６１は複数箇所に設けられ、必要に応じて、各固定部材６１の保持ユニット２への挿入具合を調整し、保持ユニット２の平面平行性を調整することができる。

（磁界印加機構）
転写装置１には、保持ユニット２により保持された転写原盤１１、１２及び被転写体２０に対して磁界を印加する磁界印加手段３が備えられている。磁界印加手段３は電磁コイルや永久磁石等からなり、保持ユニット２の上下両側に略対称に一対設置される。

挟持部材３１、３２及び保持部材４１、４２の内部には、各々、磁界印加手段３の少なくとも一部が挿入される、磁界印加手段挿入部３５、３６、４５、４６が設けられている。保持部材ベース５１、５２にも同様の磁界印加手段挿入部５５、５６が設けられている。

磁界印加手段挿入部５５、５６は、保持部材ベース５１、５２を上下に貫通する開口部からなる。磁界印加手段挿入部４５、４６は、保持部材４１、４２を上下に貫通する開口部からなり、磁界印加手段挿入部３５、３６は、挟持部材３１、３２の保持部材４１、４２側に形成された凹部からなる。保持ユニット２にて保持された転写原盤１１、１２及び被転写体２０と、磁界印加手段挿入部３５、３６、４５、４６、５５、５６とは、略同軸上に位置している。

さらに、転写装置１には、磁界印加手段３を上下に移動させる移動機構（図示略）と、磁界印加手段３の少なくとも一部を磁界印加手段挿入部３５、３６、４５、４６、５５、５６に挿入した状態で、磁界印加手段３を回動する回動手段（図示略）が備えられている。

転写装置１では、磁界印加手段３の少なくとも一部を磁界印加手段挿入部３５、３６、４５、４６、５５、５６に挿入し、磁界印加手段３を転写原盤１１、１２及び被転写体２０に近接させ、保持ユニット２は固定したまま、磁界印加手段３を回動することで、磁気転写が行われる。

磁気転写に際しては、一対の磁界印加手段３による磁界印加の停止を同時に実施する。また、一対の磁界印加手段３による磁界印加の開始を同時に実施することが好ましい。

図２は、転写装置用保持ユニットの要部拡大図である。図２に示すように、本実施形態では、転写原盤１１、１２が、弾性体７０を介して挟持部材３１、３２に接着固定されている。すなわち、転写原盤１１（１２）と弾性体７０の間は接着材７２により固定され、弾性体７０と挟持部材３１（３２）の間は接着材７４により固定されている。このような転写原盤１１（１２）の貼り合わせ接着固定の方法について詳細は後述する(図３〜図１１)。

転写原盤１１、１２の間に被転写体２０が介挿され、転写原盤１１、１２及び被転写体２０の保持が行われる。なお、下側の挟持部材３１の内面には、転写原盤１１及び被転写体２０の中央開口部に挿通される挿通部材３３が突設されており、これによって被転写体２０は着脱自在に保持される。

また、図示していないが、転写装置１は、保持ユニット２内の内部空間のエアを真空吸引し内部を減圧状態として密着力を得る真空吸引手段を備える。真空吸引手段により保持ユニット２の内部空間を所定の真空度に制御し、被転写体２０と転写原盤１１、１２とが所定の密着圧力となるように設定されると共に、両者の密着面のエア抜きが行われ、密着性が高められる。

〔転写原盤をベース部材に接着固定する方法〕
次に、転写原盤を接着固定する方法の具体例について説明する。

（第１の製造方法）
図３は転写原盤をベース部材に接着固定してなるマスター体の第１の製造方法を示す工程図である。なお、図３において、説明の便宜上並びに図示の簡略化のために、ベース部材１５０を円盤状に描いたが、ここで示したベース部材１５０は、図１で説明した挟持部材３１、３２に相当する部材である。

（工程１）図３（ａ）に示すとおり、まず、基材入りの粘着シート（円環形状に加工する前のシート体）１１０と、弾性体（円環形状に加工する前のシート体）１２４を用意する。

ここで用いる粘着シート１１０は、基材１１０Ａ（非粘着層）の両面に粘着層１１０Ｂ、１１０Ｃが形成された構成の両面粘着シートであり、各粘着層１１０Ｂ、１１０Ｃはセパレータ（剥離紙）１１２、１１３により覆われている。

弾性体１２４は、マスターとスレーブの押圧密着時に均等に圧力を加えるためのものであり、その加圧力による弾性体１２４の加圧方向の変形量が５μｍ〜５００μｍの範囲となるように材質、厚み等が設定されている。

弾性体１２４の弾性率（ヤング率）は、５ＭＰａ〜２００ＭＰａであるものが好適である。また、弾性体１２４は、押圧部分の厚みばらつきが１００μｍ以下であることが望ましい。弾性体１２４の最適な弾性率は、上記変形量に対応し、使用する弾性材の厚み、厚みばらつき、ホルダーの製作精度、転写時の加圧力等の要因によって決まる。

上記所要の弾性特性を有する材料としては、ウレタンゴムやＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）等が使用できる。この弾性材にフッ素等を含浸させると、表面摩擦係数が小さくなり、発塵がさらに抑制できる。

（工程２）この粘着シート１１０から金属刃による打ち抜き加工を行い、円形外周と中心孔を有する円環状の粘着シート部品１３０、１３２を形成する（図３（ｂ））。同様に、弾性体１２４についても金属刃による打ち抜き加工を行い、円形外周と中心孔を有する円環状の弾性体部品１３４を形成する。なお、粘着シート部品１３０、１３２および弾性体部品１３４の直径(外径)及び中心孔の径は、転写原盤１５１の寸法に合わせたものとする。

（工程３）工程２で得た粘着シート部品１３０の下面側のセパレータ１３１Ａを剥がすとともに、粘着シート部品１３２の上面側のセパレータ１３３Ｂを剥がし、露出した粘着層１３０Ａ，１３２Ｂの間に弾性体部品１３４を挟入してこれらを貼り合せる（図３（ｃ））。こうして、図３（ｄ）に示すような貼り合わせ構造体部品１３６が得られる。

（工程４）次に、この貼り合わせ構造体部品１３６からセパレータ１３３Ａを剥がし、露出した粘着層１３２Ａによりベース部材１５０に貼り合せる（図３（ｅ））。

（工程５）その後、上面のセパレータ１３１Ｂを剥がし、粘着層１３０Ｂの上面に転写原盤（マスター）１５１を貼り合せる（図３（ｆ））。ここでいう、転写原盤１５１は図１で説明した符号１１、１２に相当するものである。

このマスターの貼り合せ時、マスター表面には情報パターンを保護するための保護シート（不図示）を貼り付けておく事が好ましい。

また、作業中の保護シート剥離を防止するため、保護シートのマスターに接する側の表面が粘着性を有していることが好ましい。

保護シートはアウトガス、剥離後のマスター表面に付着する汚染物質やパーティクルが極力少ないものを使用することが好ましい。一般的にはシリコンウエハ表面を保護するシートを使用するのが有効である。

保護シートの厚みムラは小さい方が好ましい。保護シートの厚い部分と薄い部分の差は、保護シートの厚さや物性にもよるが、好ましくは１００μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以下であることが好ましい。

なお、各部材の貼り合せ時は、気泡混入を防ぐため減圧下で貼り合せることが好ましい。

上述の工程１〜５により、図４に示すようなマスター体１６０を得ることができる。図４において符号１３０Ｃ、１３２Ｃはそれぞれ粘着シートの基材である。このようにして製造されたマスター体１６０は、基材入りの粘着シートを用いているため、打ち抜き加工時の加工エッジ部の変形が抑制され、貼り合わせ固定後のマスター平面度が良好である。

また、使用後にベース部材から転写原盤と弾性体を分離することも可能であり、分離した円環状の弾性体を再利用して、図３（ｃ）の工程３に用いることも可能である。

（第２の製造方法）
図５は転写原盤をベース部材に接着固定してなるマスター体の第２の製造方法を示す工程図である。

図５に示した第２の製造方法は、図３における粘着シート１１０に代えて、基材無しの粘着シート１７０を用いたものである。したがって、図３における基材１１０Ａ、及びその両面の粘着層１１０Ｂ、１１０Ｃに代えて、図５では粘着層１７０Ａのみとなっている。図５に示す各工程は、図３で説明した例と同様なので、同一又は類似する部材には同一の符号を付し、説明は省略する。

図５に示す基材無しの粘着シート１７０を用いた場合、図３の例と比較して、貼り合わせ固定後のマスター平面度が悪化することが確認された。

図６は、第２の製造方法によりベース部材上に接着固定されたマスター（直径約６５ｍｍ）の平面度を測定したデータ（断面形状）の例である。図６の横軸はマスターの中心を通る径方向の位置を示し、縦軸は厚さ方向の高さを表す。図６に示されているように、円環状領域の平面度が悪化している。

この原因について考察したところ、図７に示すように、基材無し粘着シート１７０を打ち抜き加工する際に、打ち抜き刃１８０によって加工エッジ部が変形し、その変形が大きいことによるものであった(図７（ｃ）)。

かかる知見に基づき、高平面度化を実現するために工夫された第３の製造方法を以下に説明する。

（第３の製造方法）
図８は転写原盤をベース部材に接着固定してなるマスター体の第３の製造方法を示す工程図である。なお、図３で説明した第１の製造方法における工程番号と区別するために、図８に示す第３の製造方法の各工程の番号を「３００番台」で記載するものとする。

（工程３０１）まず、基材無しの粘着シート（円環形状に加工する前のシート体）２２０、２２２と、弾性体（円環形状に加工する前のシート体）２２４を用意する（図８（ａ））。粘着シート２２０、２２２は、それぞれ粘着層２２６、２２８の両面がセパレータ（剥離紙）２２７Ａ、２２７Ｂ、２２９Ａ、２２９Ｂで覆われた構造を有する。

被転写体が高クリーン度を必要とする場合、使用する粘着シートは低アウトガス性のものであることが好ましい。特に被転写体がハードディスクの磁気記録媒体である場合、微量の汚染でも品質が悪化する可能性があるので、ハードディスクドライブの部品固定に使用実績があるアウトガスが極力少ないものを使用することが好ましい。

また、アウトガスの中でもシロキサン（珪素：Ｓiの酸化物）はハードディスクの品質への悪影響が大きいため、接着材やセパレータはシロキサン含有量が少ないものを使用するのが好ましい。

粘着層２２６、２２８の厚さは薄い方が好ましい。粘着材の物性にもよるが、好ましくは５００μｍ以下、さらに好ましくは１００μｍ以下であることが好ましい。

粘着層２２６、２２８の厚みムラは、保持力が確保される範囲で小さい方が好ましい。粘着層の厚い部分と薄い部分の差は、粘着層の厚さや物性にもよるが、好ましくは５０μｍ以下、さらに好ましくは５μｍ以下であることが好ましい。

（工程３０２）次に、粘着シート２２０の下面側のセパレータ２２７Ａを剥がすとともに、粘着シート２２２の上面側のセパレータ２２９Ｂを剥がし、露出した接着層２２６，２２８の間に弾性体２２４を挟入してこれらを貼り合せる（図８（ｂ）〜（ｃ））。

（工程３０３）工程３０２で得られた貼り合せ構造体２３０から打抜き加工を行い、図８（ｄ）に示すような円環形状を有する貼り合せ構造体部品２３２を得る。このように、粘着シート２２０、２２２および弾性体２２４の加工（所望形状を得るための切断加工）は、金属刃による打ち抜きで行うことが好ましい。

（工程３０４）次に、この貼り合わせ構造体部品２３２からセパレータ２２９Ａを剥がし、露出した粘着層２２８によりベース部材１５０に貼り合せる（図８（ｅ））。

（工程３０５）その後、上面のセパレータ２２７Ｂを剥がし、露出した粘着層２２６にマスター１５１を貼り合せる（図８（ｆ））。

第１の製造方法で説明したとおり、このマスターの貼り合せ時、マスター表面には情報パターンを保護するための保護シート（不図示）を貼り付けておく事が好ましい。

また、各部材の貼り合せ時は、気泡混入を防ぐため減圧下で貼り合せることが好ましい。

上述の工程３０１〜３０５により、図９に示すようなマスター体２６０を得ることができる。かかる第３の製造方法よれば、図１０に示すように、基材無し粘着層２２６、２２８を弾性体２２４に貼り合わせた後に、その貼り合わせ構造体２３０から打ち抜き刃１８０により打ち抜き加工を行うため、打ち抜き加工時に粘着層２２６、２２８が弾性体２２４に拘束され（つまり、弾性体２２４が基材としての役割を担い）、加工エッジ部の変形が抑制される(図１０（ｃ）)。このため、加工による変形量が小さく、貼り合わせ固定後のマスター平面度が良好となる。

上記の工程３０１〜３０５によってベース部材１５０に接着固定されたマスター（直径約６５ｍｍ）の平面度を測定したデータ（断面形状）の例を図１１に示す。図１１の横軸はマスターの中心を通る径方向の位置を示し、縦軸は厚さ方向の高さを表す。図１１と図６を比較すると明らかなように、第３の製造方法は第２の製造方法と比較して、貼り合わせ固定後のマスターの高平面度化が実現されている。

〔磁気転写技術の説明〕
ここで、磁気転写の技術について簡単に説明しておく。

図１２は垂直磁気記録の磁気転写方法の工程を示す概要図である。同図において、符号４１０は被転写用の磁気ディスクとしてのスレーブディスク（「被転写体」に相当）を表し、符号４２０はマスター媒体としてのマスターディスク（「転写原盤」に相当）を表す。

まず、図１２（ａ）に示すように、スレーブディスク４１０に垂直方向の直流磁界（Ｈｉ）をかけて初期磁化を行い（初期磁化工程）、その後、図１２（ｂ）のように、マスターディスク４２０とスレーブディスク４１０を密着させ（密着工程）、両ディスク４１０，４２０を密着させた状態で、図１２（ｃ）のように、初期磁化の際とは逆方向の磁界（Ｈｄ）を印加することにより磁気転写を行う（転写工程）。

〔スレーブディスクの説明〕
本例で用いる被転写体（以下、「スレーブディスク」と称する）４１０は、円盤状の基板の表面の片面或いは、両面に垂直磁化膜からなる磁性層が形成されたものであり、具体的には、高密度ハードディスク等が挙げられる。

図１３（ａ）にスレーブディスク４１０の断面模式図を示す。図１３（ａ）に示すように、スレーブディスク４１０は、ガラスなど非磁性の基板４１２上に、非磁性層（中間層）４１４、磁性層（磁気記録層）４１６が順次積層形成された構造からなり、磁性層４１６の上は更に保護層４１８と潤滑層４１９とで覆われている。なお、ここでは、基板４１２の片面に磁性層４１６を形成した例を示すが、両面記録可能なディスクの場合は、基板の表裏両面に同構造の磁性層が形成される。

円盤状の基板４１２は、ガラスやＡｌ（アルミニウム）等の非磁性材料から構成されており、この基板４１２上に非磁性層４１４と、磁性層４１６を形成する。

非磁性層４１４は、後に形成する磁性層４１６の垂直方向の磁気異方性を大きくする等の理由により設けられる。非磁性層４１４に用いられる材料は、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、ＣｒＴｉ、ＣｏＣｒ、ＣｒＴａ、ＣｒＭｏ、ＮｉＡｌ、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｐｄ（パラジウム）等が好ましい。非磁性層４１４は、スパッタリング法により上記材料を成膜することにより形成される。非磁性層４１４の厚さは、１０ｎｍ〜１５０ｎｍであることが好ましく、２０ｎｍ〜８０ｎｍであることが更に好ましい。

磁性層４１６は、垂直磁化膜により形成されており、この磁性層４１６に情報が記録される。磁性層４１６に用いられる材料は、Ｃｏ（コバルト）、Ｃｏ合金（ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒＮｂＴａ、ＣｏＣｒＢ、ＣｏＮｉ等）、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＰｔ、ＦｅＣｏＮｉ等）等が好ましい。これらの材料は、磁束密度が大きく、成膜条件や組成を調整することにより垂直の磁気異方性を有している。磁性層４１６は、スパッタリング法により上記材料を成膜することにより形成される。磁性層４１６の厚さは、１０ｎｍ〜５００ｎｍであることが好ましく、２０ｎｍ〜２００ｎｍであることが更に好ましい。

例えば、スレーブディスク４１０の基板として、外形６５ｍｍの円盤状のガラス基板を用い、スパッタリング装置のチャンバー内にガラス基板を設置し、１．３３×１０^−５Ｐａ（１．０×１０^−７Ｔｏｒｒ）まで減圧した後、チャンバー内にＡｒ（アルゴン）ガスを導入し、ＣｒＴｉターゲットを用い、基板温度が２００℃の条件の下で放電させることによりスパッタリング成膜をおこなう。これによりＣｒＴｉからなる非磁性層を６０ｎｍ成膜する。

この後、上記と同様にＡｒガスを導入し、同じチャンバー内にあるＣｏＣｒＰｔターゲットを用い、同じく基板温度が２００℃の条件の下で放電させることによりスパッタリング成膜をおこなう。これによりＣｏＣｒＰｔからなる磁性層を２５ｎｍ成膜する。

以上のプロセスにより、ガラス基板に、非磁性層と磁性層が成膜されたスレーブディスク４１０が作製される。

なお、図１３（ｂ）に示すように、必要に応じて、基板４１２と非磁性層４１４との間に、軟磁性層４１３を設ける場合がある。磁性層４１６の垂直磁化状態を安定させ、記録再生時の感度を向上させるためである。軟磁性層４１３の厚さは、５０ｎｍ〜２０００ｎｍであることが好ましく、８０ｎｍ〜４００ｎｍであることが更に好ましい。軟磁性層４１３に用いられる材料は、ＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＺｒＮ、ＦｅＳｉ合金、ＦｅＡｌ合金、パーマロイなどＦｅＮｉ合金、パーメンジュールなどのＦｅＣｏ合金等の軟磁性材料が好ましい。この軟磁性層１３は、ディスクの中心から外側に向かって半径方向に（放射状に）磁気異方性が付けられている。

〔スレーブディスクの初期磁化〕
次に、形成したスレーブディスク４１０の初期磁化を行う。図１２（ａ）で説明したとおり、スレーブディスク４１０の初期磁化（直流磁化）は、スレーブディスク４１０の表面に対し垂直に直流磁界を印加することができる装置（不図示の磁界印加手段）により初期化磁界Ｈｉを発生させることにより行う。具体的には、初期化磁界Ｈｉとしてスレーブディスク４１０の保磁力Ｈｃ以上の強度の磁界を発生させることにより行う。この初期磁化工程により、図１４に示すように、スレーブディスク４１０の磁性層４１６について、ディスク面と垂直な一方向に初期磁化Ｐｉさせる。なお、この初期磁化工程は、スレーブディスク４１０を磁界印加手段に対し相対的に回転させることにより行ってもよい。

〔マスターディスクの説明〕
次に、マスター記録媒体であるマスターディスク４２０について説明する。

最初にマスターディスク４２０の製造方法について図１５に基づき説明する。本実施の形態では、プレス原盤を用いるため、最初に、プレス原盤の作製工程について説明する。

図１５（ａ）に示すように、表面が平滑なガラスや石英ガラスからなる円形の基板４３０上に、フォトレジストをスピンコーター等により塗布し、プリベーク後に、この円形の基板４３０を回転させながら、記録する信号に対応して変調したレーザ光（或いは電子ビーム）をフォトレジストに照射し、フォトレジストの略全面に所定のパターンを露光する。その後、露光した基板４３０を現像液に浸漬することにより、フォトレジストの露光された部分が除去され、基板４３０上の所定の領域にフォトレジスト層４３１が形成されたガラス原盤４３２が作製される。

次に、図１５（ｂ）に示すように、ガラス原盤４３２上のフォトレジスト層４３１が形成されている面の表面に、Ｎｉメッキ（電鋳）を行うことにより、表面にポジ状の凹凸パターンを有するＮｉ原盤４３３を所定の厚さまで形成する。この後、このＮｉ原盤４３３をガラス原盤４３２から剥離する。

このＮｉ原盤４３３をスタンパー用のプレス原盤（金型）として用いることも可能であるが、必要に応じてこのＮｉ原盤４３３に凹凸パターン上に軟磁性層、保護膜等を被覆してスタンパー用のプレス原盤（金型）とする。このように軟磁性層、保護膜等を形成することにより、その後に作製する転写用磁気ディスクの磁気特性が向上するからである。

Ｎｉ原盤４３３を構成する材料としては、Ｎｉ及びＮｉ合金が主に用いられる。このＮｉ原盤４３３を形成する方法としては、無電解メッキ等によるメッキ法の他、スパッタリングやイオンプレーティングといった真空成膜法によっても作製することが可能である。また、上記真空成膜を行った後、電解メッキ等を行うことによっても作製可能である。なお、基板４３０上に塗布されるレジストはポジ型、ネガ型のどちらでも使用可能であるが、ポジ型とネガ型では、露光パターンが反転することに注意する必要がある。

次に、図１５（ｃ）に示すように、剥離したＮｉ原盤４３３をプレス原盤として、射出成型等により樹脂基板４３７を作製する。樹脂基板４３７の樹脂材料としては、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体などの塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、アモルファスポリオレフィン及びポリエステルなどが挙げられる。これらの樹脂材料の中では、耐湿性、寸法安定性及び価格などの点から、現在のところポリカーボネートが好ましい。

射出成型により樹脂基板４３７を形成した場合、成型品である樹脂基板４３７にバリ等が生じる場合があるが、このようなバリ等はバーニシュ又は研磨加工により除去する。

また、射出成型以外の方法により樹脂基板４３７を形成する方法として、紫外線硬化樹脂、電子線硬化樹脂などを使用する方法もある。この場合、プレス原盤に紫外線硬化樹脂、電子線硬化樹脂をスピンコート、バーコート等の手法により塗布した後、紫外線或いは電子線を照射することにより硬化させた後、プレス原盤より剥離することにより樹脂基板４３７が形成される。

以上の工程により、図１５（ｄ）に示すように。高さが、３０〜１５０［ｎｍ］の突起状パターン（凹凸パターン）が形成された樹脂基板４３７が形成される。

樹脂基板４３７を製造するためのＮｉ原盤４３３の製造方法については、これ以外の方法であってもよい。上記以外の方法の一例を図１６に基づき説明する。

表面が平滑な略円形のＳｉ基板４４０上に、フォトレジストをスピンコーター等により塗布し、プリベーク後に、このＳｉ基板４４０を回転させながら、記録する信号に対して変調したレーザ光（或いは電子ビーム）をフォトレジストに照射し、フォトレジストの略全面について所定のパターンを露光する。その後、露光したＳｉ基板４４０を現像液に浸漬させ、フォトレジストの露光された部分を除去することにより、図１６（ａ）に示すように、Ｓｉ基板４４０上の所定の領域にフォトレジスト層４４１が形成されたものが作製される。

次に、図１６（ｂ）に示すように、Ｓｉ基板４４０のフォトレジスト層４４１が形成された面について、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）等によるドライエッチングを行う。具体的には、フォトレジスト層４４１が形成されたＳｉ基板４４０をＲＩＥ装置の減圧チャンバー内に設置した後、ＲＩＥ装置の減圧チャンバーを減圧した後、減圧チャンバー内に塩素（Ｃｌ_２）ガスを導入し、ＲＦ電力を印加しプラズマを発生させることにより行った。ＲＩＥでは、フォトレジスト層４４１に対しＳｉ基板４４０が選択的にエッチングされるため、Ｓｉ基板４０のフォトレジスト層４４１の形成されていない領域のみエッチングがなされる。この後、Ｓｉ基板４４０上のフォトレジスト層４４１を有機溶剤等により除去することにより、表面に凹凸パターンの形成されたＳｉ基板４４０が作製される。

この後、図１６（ｃ）に示すように、Ｓｉ基板４４０の凹凸パターンの形成された面にスパッタリングにより金属材料等からなる導電膜を成膜し、更に、Ｎｉ電鋳を行うことにより、Ｎｉ原盤４４３を形成する。

この後、図１６（ｄ）に示すように、Ｓｉ基板４４０から剥離することによりＮｉ原盤４４３が作製される。ここで作製されるＮｉ原盤４４３は、図１５（ｂ）において作製されるＮｉ原盤４３３と同様のものであり、図１５（ｃ）で説明した方法と同様の方法により、射出成型により樹脂基板４３７の作製をすることができるものである。

次に、このように形成された樹脂基板４３７について、図１７（ａ）に示すように、樹脂基板４３７の突起状パターンの形成されている面にスピンコーター等によりフォトレジスト４４５を塗布し、フォトレジスト４４５を硬化させる。具体的には、フォトレジスト４４５がネガレジストである場合には、紫外線等を照射して重合させる。一方、ポジレジストである場合には、ベーキング処理を行って重合させる。フォトレジスト４４５はスピンコーター等では均一に広がるため、樹脂基板４３７の表面の突起状パターンである凸部では薄く、それ以外の凹部では厚く形成される。

この後、図１７（ｂ）に示すように、酸素ガスを導入したアッシングを行うことにより、フォトレジスト４４５の表面の一部を除去する。具体的には、樹脂基板４３７の突起状パターンの表面が露出したところで、アッシングを停止する。アッシングでは、厚さ方向に均等にフォトレジスト４４５が除去されるが、樹脂基板４３７の突起状パターンの凸部の表面が露出しても、凹部ではフォトレジスト４４５が厚く形成されているため、この領域のフォトレジスト４４５は残存している。

この後、図１７（ｃ）に示すように、樹脂基板４３７のフォトレジスト４４５の形成された面に、軟磁性体からなる磁性膜４４７をメッキあるいは真空蒸着等による成膜をおこなう。磁性膜４４７を構成する材料は、保磁力Ｈｃが４８ｋＡ／ｍ（≒６００Ｏｅ）以下の軟磁性材料により構成されていることが好ましい。具体的には、Ｃｏ、Ｃｏ合金（ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＺｒ、ＣｏＮｂＴａＺｒ等）、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌ、ＦｅＴａＮ）、Ｎｉ、Ｎｉ合金（ＮｉＦｅ）等が挙げられる。特に好ましいのは、磁気特性からＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉである。又、磁性膜４４７の厚さは、４０ｎｍ〜３２０ｎｍの範囲が好ましく、特に、１００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲が更に好ましい。磁性膜４４７は、上記材料のターゲットを用いスパッタリングや無電解メッキ等により形成される。

この後、リフトオフによりフォトレジスト４４５上に形成されている磁性膜４４７の除去をおこなう。具体的には、磁性膜４４７が成膜された基板４３７を有機溶剤等に浸漬させることにより、フォトレジスト４４５の上に形成された磁性膜４４７が、フォトレジスト４４５とともに除去される。

以上のプロセスにより、図１７（ｄ）に示すように、凸領域の上面に磁性層４４８が設けられた凹凸パターンの形成されたマスターディスク４２０が作製される。このように形成されたマスターディスク４２０上の凹凸パターンは、凹領域のトラック方向（周方向）の幅がＳａ、凸領域のトラック方向（周方向）の幅がＬａからなるものであり、本実施の形態では、Ｌａに対するＳａの幅（Ｓａ／Ｌａ）が、１．３〜１．９倍、好ましくは、１．４５〜１．７５倍となるように作製されている。

図１８はマスターディスク４２０の上面図である。同図に示されるように、マスターディスク４２０の表面には、凹凸パターンからなるサーボパターン４５２が形成される。また、図には示さないが、マスターディスク４２０表面の磁性層４４８（図１７（ｄ）参照）の上にダイヤモンドライクカーボン等の保護膜や、更に、保護膜上に潤滑剤層を設けてもよい。

マスターディスク４２０は、スレーブディスク４１０と密着させるが、密着させた際に磁性層４４８が傷つきやすく、マスターディスク４２０として使用できなくなってしまうことを防止するためである。また、潤滑剤層は、スレーブディスク４１０との接触の際に生じる摩擦による傷の発生などを防止し、耐久性を向上させる効果がある。

具体的に、保護膜として、厚さが５〜３０ｎｍのダイヤモンドライクカーボン膜を形成し、更にその上に潤滑剤層を形成した構成が好ましい。また、磁性層４４８と、保護膜との密着性を強化するため、磁性層４４８上にＳｉ等の密着強化層を形成し、その後に保護膜を形成してもよい。

〔密着工程〕
次に、上記工程により作製したマスターディスク４２０と、初期磁化工程後のスレーブディスク４１０とを図１２（ｂ）のように重ね合わせて両者を密着させる工程（密着工程）を行う。

図１２（ｂ）に示すように密着工程では、マスターディスク４２０の突起状パターン（凹凸パターン）の形成されている面と、スレーブディスク４１０の磁性層４１６の形成されている面とを所定の押圧力で密着させる。

スレーブディスク４１０には、マスターディスク４２０に密着させる前に、グライドヘッド、研磨体等により、表面の微少突起又は付着塵埃を除去するクリーニング処理（バーニッシング等）が必要に応じて施される。

なお、密着工程は、図１２（ｂ）に示すように、スレーブディスク４１０の片面のみにマスターディスク４２０を密着させる場合と、両面に磁性層が形成された転写用磁気ディスクについて、両面からマスターディスクを密着させる場合とがある。後者の場合では、両面を同時転写することができる利点がある。

〔磁気転写工程〕
次に、図１２（ｃ）に基づき磁気転写工程を説明する。

上記密着工程によりスレーブディスク４１０とマスターディスク４２０とを密着させたものについて、不図示の磁界印加手段により初期化磁界Ｈｉの向きと反対方向に記録用磁界Ｈｄを発生させる。記録用磁界Ｈｄを発生させることにより生じた磁束がスレーブディスク４１０とマスターディスク４２０に進入することにより磁気転写が行われる。

本実施の形態では、記録用磁界Ｈｄの大きさは、スレーブディスク４１０の磁性層４１６を構成する磁性材料のＨｃと略同じ値である。

磁気転写は、スレーブディスク４１０及びマスターディスク４２０を密着させたものを不図示の回転手段により回転させつつ、磁界印加手段によって記録用磁界Ｈｄを印加し、マスターディスク４２０に記録されている突起状のパターンからなる情報をスレーブディスク４１０の磁性層４１６に磁気転写する。なお、この構成以外にも、磁界印加手段を回転させる機構を設け、スレーブディスク４１０及びマスターディスク４２０に対し、相対的に回転させる手法であってもよい。

磁気転写工程における、スレーブディスク４１０とマスターディスク４２０の断面の様子を図１９に示す。同図に示すように、基板４３７表面に突起状のパターンが形成され、その上に磁性層４４８が形成されたマスターディスク４２０とスレーブディスク４１０とが密着した状態においては、マスターディスク４２０の凸領域では、マスターディスク４２０の磁性層４４８とスレーブディスク４１０の磁性層４１６とが接触している。

このため、記録用磁界Ｈｄを印加すると、磁束Ｇは、マスターディスク４２０の凸領域、すなわち、マスターディスク４２０の磁性層４４８とスレーブディスク４１０の磁性層４１６とが接触している領域では強く、記録用磁界Ｈｄにより、マスターディスク４２０の磁性層４４８の磁化向きが記録用磁界Ｈｄの方向に揃い、スレーブディスク１０の磁性層４１６に磁気情報が転写される。一方、マスターディスク４２０の凹領域、すなわち、マスターディスク４２０の磁性層４４８が形成されていない領域では、マスターディスク４２０の磁性層４４８が存在しないため、記録用磁界Ｈｄの印加によって生じる磁束Ｇは弱く、スレーブディスク４１０の磁性層４１６の磁化向きが変わることはなく、初期磁化の状態を保ったままである。

図２０は、磁気転写に用いられる磁気転写装置の一例を示す模式図である。この磁気転写装置は、コア４６２にコイル４６３が巻きつけられた電磁石からなる磁界印加手段４６０を有するものであり、コイル４６３に電流を流すことによりギャップ４６４において、密着させたマスターディスク４２０とスレーブディスク４１０の磁性層４１６に対し垂直に磁界を発生する構造になっている。発生する磁界の向きは、コイル４６３に流す電流の向きによって変えることができる。

したがって、この磁気転写装置によって、スレーブディスク４１０の初期磁化を行うことも、磁気転写を行うことも可能である。この磁気転写装置により初期磁化させた後、磁気転写を行う場合には、磁界印加手段４６０のコイル４６３に、初期磁化したときにコイル４６３に流した電流の向きと逆向きの電流を流す。これにより、初期磁化の際の磁化向きとは反対の向きに記録用磁界を発生させることができる。磁気転写は、スレーブディスク４１０及びマスターディスク４２０を密着させたものを回転させつつ、磁界印加手段４６０によって記録用磁界Ｈｄを印加し、マスターディスク４２０に記録されている突起状のパターンからなる情報をスレーブディスク４１０の磁性層４１６に磁気転写するため、不図示の回転手段が設けられている。なお、この構成以外にも、磁界印加手段４６０を回転させる機構を設け、スレーブディスク４１０及びマスターディスク４２０に対し、相対的に回転させる手法であってもよい。

本実施の形態では、記録用磁界Ｈｄは、本実施の形態に用いられるスレーブディスク４１０の磁性層４１６の保磁力Ｈｃの７５〜１０５％、好ましくは、８５〜９５％の強度の磁界を印加することにより磁気転写を行う。

上述の磁気転写工程の後、スレーブディスク４１０をマスターディスク４２０から取り外す。

これにより、スレーブディスク４１０の磁性層４１６には、サーボ信号等の磁気パターンの情報が、初期磁化Ｐｉの反対向きの磁化となる記録磁化Ｐｄとして記録される（図２１参照）。

なお、上記の説明では、磁界印加手段は、電磁石の場合について説明したが、同様に磁界が発生する永久磁石を用いても良い。また、被転写体として垂直磁気記録媒体を例に説明したが、ディスクの面内方向に初期磁化及び記録磁化を行う面内磁気記録方式（水平磁気記録方式）の磁気記録媒体についても本発明を適用可能である。

本発明は、磁気記録媒体の製造等に用いられる磁気転写装置に好ましく適用できるが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、転写原盤と被転写体とを密着させて、磁気情報や形状等の情報を転写する任意の転写装置に広く適用可能であり、転写原盤並びに被転写体の形状についても上述した円環形状に限定されず、様々な形状のものに適用可能である。すなわち、本発明は、磁気転写、ナノインプリンティング、パターンドメディア等の転写技術に好ましく適用することができる。

転写装置の構成例を示す図 図１の要部拡大図 マスター体を製造するための第１の製造方法を示す工程図 第１の製造方法により得られるマスター体の斜視図 マスター体を製造するための第２の製造方法を示す工程図 第２の製造方法に得られるマスター体のマスター平面度を測定したデータの例を示すグラフ図 第２の製造方法における打ち抜き加工の工程を模式的に示した説明図 マスター体を製造するための第３の製造方法を示す工程図 第３の製造方法により得られるマスター体の斜視図 第３の製造方法における打ち抜き加工の工程を模式的に示した説明図 第３の製造方法に得られるマスター体のマスター平面度を測定したデータの例を示すグラフ図 本発明の実施形態における磁気転写方法の工程の概要図 スレーブディスクの模式断面図 初期磁化工程後の磁性層（記録層）の磁化方向を示した模式断面図 マスターディスクの形成方法を示す工程図 マスターディスクの別の形成方法を示す工程図 マスターディスクの形成方法の工程図 マスターディスクの平面図 磁気転写工程の説明図 磁気転写工程に用いる磁界印加装置の概略構成図 磁気転写工程後の磁性層の磁化方向を示した模式断面図

符号の説明

１…転写装置、２…保持ユニット、３…磁界印加手段、１１，１２…転写原盤、２０…被転写体、３１，３２…挟持部材、４１，４２…保持部材、１１０…粘着シート、１１０Ａ，１３０Ｃ，１３２Ｃ…基材、１１２，１１３…セパレータ、１２４…弾性体、１３０，１３２…粘着シート部品、１３０Ａ，１３０Ｂ，１３２Ａ，１３２Ｂ…粘着層、１５０…ベース部材、１５１…転写原盤、１６０，２６０…マスター体、４１０…スレーブディスク、４２０…マスターディスク、４１２…基板、４１３…軟磁性層、４１６…磁性層、４６０…磁界印加手段、４６２…コア、４６３…コイル

Claims (1)

1. 転写原盤をベース部材に固定してなる磁気転写用マスター体の製造方法であって、
   粘着層の両面がセパレータで覆われた構造を有する基材無しの第１の粘着シート及び前記構造を有する基材無しの第２の粘着シートを用意し、
   前記第１の粘着シートの片面側のセパレータを剥がし、その露出した粘着層を弾性体のシートの片側面に貼り合わせる一方、前記第２の粘着シートの片面側のセパレータを剥がし、その露出した粘着層を前記弾性体の他方の面に貼り合わせるシート貼り合わせ工程と、
   前記シート貼り合わせ工程により得られる貼り合わせ構造体から打ち抜き加工を行い、前記転写原盤の平面形状に合った形状を有する貼り合わせ構造体部品を作製する加工工程と、
   前記貼り合わせ構造体部品の前記弾性体の両面に接着された前記第１及び第２の粘着シートのうち何れか一方の粘着シートのセパレータを剥がし、その露出した粘着層により、当該貼り合わせ構造体部品を前記ベース部材に貼り合わせ、他方の粘着シートのセパレータを剥がし、その露出した粘着層に前記転写原盤を貼り合わせることにより前記転写原盤を前記ベース部材に固定する貼り合わせ固定工程と、
   を有することを特徴とする磁気転写用マスター体の製造方法。

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