KR20010053219A

KR20010053219A - 자기 전사 방법 및 자기 전사 장치

Info

Publication number: KR20010053219A
Application number: KR1020007014829A
Authority: KR
Inventors: 하시히데유키; 하마다다이죠; 마카베도시오; 도마기요카즈; 이시다다츠아키; 반야스아키; 미야타게이죠
Original assignee: 모리시타 요이찌; 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-04-26
Filing date: 2000-04-25
Publication date: 2001-06-25
Also published as: US20040040458A1; US6665133B1; CN100358012C; MY125225A; US6994029B2; CN1167052C; CN1492400A; WO2000065579A1; CN1302431A; KR100378758B1

Abstract

자성막을 소정의 정보 신호에 대응하는 배열 패턴 형상이 되도록 형성하여 이루어지는 자기 전사용 마스터 디스크(2)를 자기 디스크의 표면에 겹침과 동시에, 자기 전사용 마스터 디스크(2)의 자성막을 자화함으로써, 자기 전사용 마스터 디스크(2)의 정보 신호의 배열 패턴을 정보 신호의 자화 패턴으로서 자기 디스크에 자기 전사 기록하는 자기 전사 방법으로서, 자기 전사용 마스터 디스크(2)의 자성막이 형성된 표면을 더미 디스크(1)에 밀착/이간시킴으로써 자기 전사용 마스터 디스크(2)를 청정화하는 공정과, 청정화 공정 후에, 자기 디스크에 자기 전사용 마스터 디스크(2)를 겹쳐 자기 전사 기록을 행하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 전사 방법 및 그를 위한 자기 전사 장치.

Description

자기 전사 방법 및 자기 전사 장치{MAGNETIC TRANSFER METHOD AND MAGNETIC TRANSFER DEVICE}

현재, 대표적인 자기 디스크 장치인 하드 디스크 드라이브는 이미 면 기록 밀도가 1Gbit/sqin을 초과하는 장치가 상품화되고, 수년 후에는 10Gbit/sqin의 실용화가 논의될 정도의 급격한 기술 진보가 보인다.

이러한 고기록 밀도를 가능하게 한 기술적 배경에는 선 기록 밀도의 향상도 있지만, 불과 수 ㎛의 트랙폭의 신호를 SN 높게 재생할 수 있는 자기 저항 소자형 헤드에 의한 것이 크다.

또, 고기록 밀도에 수반되는 자기 기록 매체에 대한 부동 자기 슬라이더의 부상량의 저감화도 요구되고 있고, 부상중에도 어떠한 요인으로 디스크/슬라이더의 접촉이 발생할 가능성이 증대하고 있다. 이러한 상황하에서, 기록 매체에는 보다 평활성이 요구되고 있다.

여기서, 헤드가 좁은 트랙을 정확하게 주사하기 위해서는 헤드의 트랙킹 서보 기술이 중요한 역할을 하고 있다. 이러한 트랙킹 서보 기술을 사용한 현재의 하드 디스크 드라이브에서는, 디스크의 일주(一周)중 일정한 각도 간격으로 트랙킹용 서보 신호나 어드레스 정보 신호, 재생 클럭 신호 등이 기록되어 있다. 드라이브 장치는 헤드로부터 일정 시간 간격으로 재생되는 이들 신호에 의해 헤드의 위치를 검출해서 수정하여, 헤드가 정확하게 트랙 상을 주사하는 것을 가능하게 하고 있다.

상술한 서보 신호나 어드레스 정보 신호, 재생 클럭 신호 등은 헤드가 정확하게 트랙 상을 주사하기 위한 기준 신호가 되는 것이므로, 그 기입(이하, 포맷팅이라 기재한다)에는 높은 위치 결정 정밀도가 필요하다. 현재의 하드 디스크 드라이브에서는, 광 간섭을 이용한 고정밀도 위치 검출 장치를 장착한 전용 서보 장치(이하, 서보 라이터)를 사용하여 기록 헤드를 위치 결정하여 포맷팅이 행해지고 있다.

그러나, 상기 서보 라이터에 의한 포맷팅에는 이하의 과제가 존재한다.

첫째로, 헤드를 고정밀도로 위치 결정하면서 다수의 트랙에 걸쳐 신호를 기입하는 데는 많은 시간이 걸린다. 생산성을 높이기 위해서는 많은 서보 라이터를 동시에 가동시켜야만 한다.

둘째로, 많은 서보 라이터의 도입, 유지 관리에는 많은 비용이 든다. 이들 과제는 트랙 밀도가 향상되고, 트랙 수가 많아질수록 심각해진다.

그래서, 포맷팅을 서보 라이터가 아니라, 미리 모든 서보 정보가 기입된 마스터 디스크라 불리는 디스크와 포맷팅해야 할 자기 다스크를 겹쳐 외부로부터 전사용 에너지를 부여함으로써 마스터 디스크의 정보를 자기 디스크에 일괄 전사하는 방식이 제안되어 있다.

그 일례로서, 특개평 10-40544호 공보에 기재된 자기 전사 장치를 들 수 있다.

동 공보에는, 기체(基體)의 표면에 정보 신호에 대한 패턴 형상으로 강자성 재료로 이루어지는 자성부를 형성하여 자기 전사용 마스터 디스크로 하고, 이 자기 전사용 마스터 디스크의 표면을 강자성 박막 또는 강자성분(强磁性粉) 도포층이 형성된 시트상 또는 디스크상 자기 기록 매체의 표면에 접촉시켜 소정의 자계를 걸어, 자기 전사용 마스터 디스크에 형성한 정보 신호에 대응하는 패턴 형상의 자화 패턴을 자기 기록 매체에 기록하는 방법이 개시되어 있다.

그러나, 디스크가 회전하고 있을 때의 헤드와 디스크 표면의 클리어런스는 통상 30nm 정도이므로, 디스크 표면의 요철은 최대 20nm 정도로 억제할 필요가 있다. 자기 기록 매체 상에 그 이상의 돌기가 존재하면, 데이터 기록 재생시에 자기 헤드와 자기 기록 매체가 접촉하게 된다. 이러한 경우, 접촉한 순간에 자기 헤드와 자기 디스크의 간격이 커져 신호의 기록 재생 성능이 저하하고, 또 자기 헤드가 자기 디스크와 물리적으로 접촉함으로써, 자기 헤드의 수명 저하의 원인이 되고 있었다.

즉, 상기 특개평 10-40544호 공보에 개시된 자기 전사 장치에서는, 포맷팅이 순간적으로 가능한 반면, 자기 전사용 마스터 디스크와 자기 디스크가 전면에 걸쳐 접촉하므로, 이러한 헤드, 디스크간 클리어런스라도 실사용에 견디기 위해서는 엄중한 표면 관리가 필요해진다.

또한, 최근 자기 디스크, 광자기 디스크, 광디스크 등의 디스크상 기록 매체는 소형화, 박형화, 고용량화 등의 고성능화가 진행되고 있으나, 그에 따라 상술한 바와 같이 고밀도 기록 매체에 대한 요구가 높아지고 있다. 그러한 요구를 충족시키기 위해서는, 고정밀도로 높은 신뢰성을 갖는 디스크상 기록 매체가 필요해지고, 평탄성이나 평활성이 뛰어나고, 정보를 기록할 때 미세한 먼지 등의 부착이 없는 디스크상 기록 매체를 제조하는 것이 급선무가 되고 있다.

이에 대해, 상기 종래의 자기 전사 장치에 있어서는, 아무리 엄중한 관리를 해도 미소한 이물질의 혼입을 회피하는 것은 곤란하며, 마스터 디스크와 포맷팅해야할 자기 디스크를 겹친 순간에, 이러한 이물질에 의해 마스터 디스크 또는 자기 디스크의 표면에 미소한 이상 돌기가 발생했다. 통상, 마스터 디스크의 재질은 실리콘이며, 자기 디스크가 그것보다도 경도가 낮은 재질, 예를 들면 알루미늄과 같은 경우는, 마스터 디스크의 이물질에 의한 볼록부가 자기 디스크측의 오목부로서 형상 전사되고, 반대로 자기 디스크가 경도가 높은 재질, 예를 들면 유리와 같은 경우는, 자기 디스크 상에 존재하는 이물질에 의해 마스터 디스크측에 결함이 발생했다. 이러한 경우는 그 후에 자기 전사되는 자기 디스크에는 모두 그 결함이 반영되어, 고품질의 자기 디스크를 효율적이고 안정적으로 제조하는 것이 곤란했다.

그래서, 본 발명은 이러한 미소 돌기의 크기를 문제가 없는 레벨에까지 저감시켜, 기록 재생시에 에러가 발생하지 않는, 고품질의 디스크를 제조하기 위하여, 정확한 자기 전사를 행하는 자기 전사 장치를 실현하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 하드 디스크 장치나 플로피 디스크 장치에 사용되는 자기 디스크의 제조 과정중에서 자기 전사 기록을 행하는 자기 전사 방법 및 자기 전사 장치에 관한 것이다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태의 공정을 나타낸 플로우 챠트,

도 2 는 본 발명의 제 1 실시형태에서의 자기 전사 장치의 단면도,

도 3 은 도 2 의 자기 전사 장치에서 자기 전사용 마스터 디스크와 더미 디스크가 밀착했을 때의 상태를 나타낸 자기 전사 장치의 단면도,

도 4 는 본 발명의 제 1 실시형태에서의 자기 전사용 마스터 디스크의 자기 디스크와의 접촉면을 나타낸 도면,

도 5 는 본 발명의 제 1 실시형태에서의 자기 전사용 마스터 디스크의 보스형상의 일례를 나타낸 도면,

도 6 은 본 발명의 제 1 실시형태의 자기 전사 장치에서의 기체의 흡인, 압송시의 공간 S의 기압의 시간 경과를 설명하는 도면,

도 7 은 자기 디스크를 일방향으로 자화한 상태를 나타낸 사시도,

도 8 은 자기 디스크의 소정 영역에 마스터 디스크의 자성부의 패턴형상에 대응한 정보 신호가 기록된 상태를 나타낸 도면,

도 9 는 마스터 디스크에 형성한 패턴형상에 대응한 정보 신호를 자기 디스크에 전사 기록하는 절차를 나타낸 도면,

도 10 은 본 발명의 제 1 실시형태에서의 자기 전사 장치에서 자기 전사를 행한 자기 디스크 표면을, 이물질 검사 장치를 사용하여 측정한 데이터를 나타낸 도면,

도 11 은 종래의 자기 전사 장치에서 자기 전사를 행한 자기 디스크 표면을, 이물질 검사 장치를 사용하여 측정한 데이터를 나타낸 도면,

도 12 는 자기 디스크 표면의 결함 수와 흡인/압송 회수의 관계를 나타낸 도면,

도 13a 는 자기 전사용 마스터 상에 형성된 트랙 패턴의 에지부에 생긴 초기 상태의 버르를 나타낸 도면,

도 13b 는 흡인/압송을 반복한 후의 상태의 바리를 나타낸 도면,

도 13c 는 흡인 전사용 마스터 상에 형성된 초기 상태의 돌기부를 나타낸 도면,

도 13d 는 흡인/압송을 반복한 후의 상태의 돌기부를 나타낸 도면,

도 14 는 본 발명의 제 1 실시형태에서의 자기 전사용 마스터의 신호 영역의 일레를 나타낸 모식도,

도 15 는 본 발명의 제 1 실시형태에서의 자기 전사용 마스터의 신호 영역의 일부 확대 모식도,

도 16 은 본 발명의 제 1 실시형태에서의 자기 전사용 마스터의 신호 영역의 일부 단면 모식도,

도 17 은 본 발명의 제 2 실시형태의 자기 전사 방법에서의 공정을 나타낸 플로우 챠트,

도 18 은 더미 디스크 상의 윤활제의 유무, 자기 전사용 마스터 디스크 상의 이물질, 결함 수와, 흡인/압송의 관계를 나타낸 도면,

도 19a 는 윤활제를 도포한 더미 디스크를 사용하여 자기 전사 후의 자기 디스크에 기록한 신호의 재생 엔벨로프를 나타낸 도면,

도 19b 는 윤활제를 도포하지 않은 더미 디스크를 사용하여 자기 전사 후의 자기 디스크에 기록한 신호의 재생 엔벨로프를 나타낸 도면,

도 20a 는 본 발명의 제 3 실시형태에서의 자기 전사용 마스터 디스크를 더미 디스크보다 크게 했을 때의 흡인/압송시의 관계를 모식적으로 나타낸 도면,

도 20b 는 본 발명의 제 3 실시형태에서의 자기 디스크의 부착 위치가 더미 디스크로부터 어긋났을 때의 흡인/압송시의 관계를 모식적으로 나타낸 도면,

도 21 은 본 발명의 제 3 실시형태에서의 큰 자기 전사용 마스터 디스크에 대한 더미 디스크의 밀착 위치의 일례를 나타낸 도면,

도 22 는 본 발명의 제 4 실시형태의 자기 전사 장치에서의 공정을 나타낸 플로우 챠트,

도 23 은 본 발명의 제 4 실시형태에서의 흡인, 압송 공정을 실시한 상태에서의 자기 전사용 마스터 디스크의 표면을 나타낸 도면,

도 24 는 본 발명의 제 4 실시형태에서의 흡인, 압송 공정을 실시하지 않은 상태에서의 자기 전사용 마스터 디스크의 표면을 나타낸 도면.

본 발명의 자기 전사 방법은, 자성막이 형성된 자기 전사용 마스터 디스크를 자성체층이 형성된 자기 디스크의 표면에 밀착시키고, 외부 자계를 이용하여 자기 전사용 마스터 디스크의 자성막 패턴을 자기 디스크 표면에 자기 전사하는 제조 방법으로서, 먼저 더미 디스크를 사용하여 자기 전사용 마스터 디스크를 압착시킬 때, 자기 전사용 마스터 디스크와 자기 디스크간의 기체를 흡인, 압송을 반복한 후에 정규 자기 디스크를 장착하여 자기 전사 기록하는 것이다. 이러한 방법을 취함으로써, 자기 전사시의 자기 전사용 마스터 디스크 표면을 이물질, 버르(burr)가 없는 매끄러운 상태로 항상 유지할 수 있고, 자기 전사되는 자기 다스크에 대해서는 문제가 되는 미소 돌기가 거의 발생하지 않아, 고품질의 자기 디스크를 제조할 수 있다.

또, 본 발명의 자기 전사 방법은, 자기 디스크 표면의 결함을 검출하는 결함검출 수단을 또한 구비하고, 이 결함 검출 수단에 의해 자기 디스크 표면에 소정 수 이상의 결함이 검출된 경우에는, 자기 전사용 마스터 디스크를 더미 디스크와 밀착/이간시키는 조작을 소정 회수 반복한 후, 더미 디스크를 자기 전사 전의 자기 디스크로 교환하고, 자기 전사용 마스터 디스크와 밀착시켜, 자기 전사 기록을 행함으로써, 정기적으로 자기 전사용 마스터 디스크의 오염이나 이물질을 제거하는 메인터넌스를 행할 수 있어, 장기간에 걸쳐 고품질의 자기 디스크를 자기 전사할 수 있는 자기전가 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 자기 전사용 마스터 디스크 상에서 더미 디스크와 밀착/이간시키는 영역이, 자기 전사시의 자기 전사용 마스터 디스크로부터 자기 디스크로의 자기 전사 영역을 완전히 포함하는 것으로 한다. 이것에 의해, 자기 디스크의 외주측 에지부에도 서보 신호가 정확하게 전사되어, 고품질의 자기 디스크를 제조할 수 있다.

또, 본 발명의 자기 전사 방법은 더미 마스터 디스크를 자기 디스크와 밀착/이간시키는 조작을 소정 회수 반복한 후, 더미 마스터 디스크를 자기 전사용 마스터 디스크로 교환하여, 자기 디스크와 밀착시켜 자기 전사를 행함으로써, 자기 디스크 상의 이물질을 제거할 수 있어, 극히 매끄러운 표면성 및 고신뢰성을 확보하면서, 정확한 자기 전사를 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 자기 전사 장치는, 자성막이 적어도 편면에 형성된 자기 전사용 마스터 디스크를 자기 디스크에 밀착시켜, 외부 자계를 인가함으로써 상기 자기 디스크에 상기 자기 전사용 마스터 디스크의 자성막 패턴을 자기 전사하는 자기 전사 장치로서, 전사해야 할 소정의 정보가 기입된 상기 자기 전사용 마스터 디스크와, 가이드부재에 슬라이드 가능하게 위치 결정되고, 상기 자기 전사용 마스터 디스크를 유지하는 유지부와, 통기구멍이 형성되고, 상기 자기 디스크 또는 더미 디스크를 지지하는 지지대와, 상기 지지대에 형성된 상기 통기구멍에 기체를 공급하기 위한 급기부와, 상기 통기구멍으로부터 기체를 배출하기 위한 배기부와, 자기 전사하기 위한 자계를 인가하는 마그넷으로 이루어지는 구성이다. 이 구성에 의해, 자기 전사시의 자기 전사용 마스터 디스크 표면을 이물질, 버르가 없는 매끄러운 상태로 항상 유지할 수 있어, 자기 전사되는 자기 디스크에는 미소 돌기가 거의 발생하지 않아, 고품질의 자기 디스크를 제조할 수 있다.

이하에, 본 발명의 실시형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다.

본 발명은 자기 전사용 마스터 디스크의 자성막이 형성된 표면을 더미 디스크에 밀착시킴으로써 자기 전사용 마스터 디스크를 청정화한 후, 자기 디스크에 자기 전사용 마스터 디스크를 겹쳐 자기 전사 기록을 행하는 자기 전사 방법 및 자기 전사 장치이다.

본 발명의 각 실시형태에서는, 자기 전사용 마스터 디스크의 자성막 패턴을 정규 자기 디스크의 표면에 자기 전사하는 자기 전사 방법 및 자기 전사 장치에 대해 설명한다.

[제 1 실시형태]

도 1 ∼ 도 6을 사용하여 본 발명의 제 1 실시형태에서의 자기 전사 방법 및 자기 전사 장치에 대해 설명한다.

도 1 은 본 실시형태의 자기 전사 방법을 나타낸 플로우 챠트이다. 도 1에서, 먼저 정규 자기 디스크(이하, 자기 디스크)에 대해서는, 예를 들면 Co 등으로 이루어지는 강자성 박막을 스퍼터링법 등의 공지의 방법에 의해, 자성층으로서 디스크 표면에 형성해 둔다.

한편, 더미 디스크를 자기 전사 장치(이하, 장치)에 장착하고, 자기 전사용 마스터 디스크(이하, 마스터 디스크)를 더미 디스크에 근접시킨 후, 흡인/압송을 반복한 후에, 자기 디스크로 교환하고 자기 전사를 행한다. 또한, 마스터 디스크는 사전에 장치 장착이 끝난 것으로 한다.

다음으로, 도 1의 자기 전사 공정에 대해, 도 2 ∼ 도 5를 사용하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 실시형태에서의 자기 전사 장치의 단면도이며, 마스터 디스크와 더미 디스크가 이간하고 있을 때의 상태를 나타낸다. 도 3은 마스터 디스크(2)와 더미 디스크(1)가 밀착하고 있을 때의 상태를 나타낸다. 도 4는 마스터 디스크(2)에서의 자기 디스크와의 접촉면(3)을 나타낸 도면이며, 홈(4)은 마스터 디스크(2)의 중심으로부터 방사상으로 확대되어 있다. 본 실시형태에서는, 홈의 깊이는 5㎛정도로 설정하고 있다.

도 2 에 있어서, 더미 디스크(1)는 흡인/압송 공정 후, 자기 디스크로 교환된다. 더미 디스크 재질은 알루미늄을 사용했다. 마스터 디스크(2)의 재질은 알루미늄보다도 경도가 높은, 바람직하게는 실리콘을 사용했다. 마스터 디스크(2) 상의 더미 디스크(1)와의 접촉면(3)에는 마스터 디스크(2)의 중심으로부터 방사상으로 확대된 홈(4)(도 4 참조)이 형성되어 있다. 도 2에서의 마스터 디스크(2)는 이 홈을 통과하는 도 4의 파단선 2-2에서의 단면을 나타낸다.

마스터 디스크(2)의 중심부에 보스(5)가 장착되고, 더미 디스크(1)의 내주구멍에 간격을 두고 끼워져 있다. 지지대(6)는 더미 디스크(1)를 지지하고 있고, 중심부에는 공기를 유통시키기 위한 통기구멍(7)이 형성되어 있다. 통로(8)는 마스터 디스크(2)와 더미 디스크(1) 사이의 기체(氣體)를 배출, 압송하기 위한 것이다. 기체는 기체 배기 출구(9) 및 기체의 배출을 제어하는 배기 밸브(11)를 거쳐, 기체 배출구(9)에 접속된 흡인 펌프(10)에 의해 배기된다. 또, 급기 펌프(12)는 통로(8)에 기체를 압송하고, 급기 밸브(13)는 급기를 제어한다. 여기서, 급기 펌프(12)에는 0.01㎛의 에어 필터가 설치되어 있고, 0.01㎛ 이상의 이물질이 통로(8)에 압송되지 않도록 구성되어 있다.

마스터 디스크(2)를 유지하기 위한 유지 암(14)이 마스터 디스크(2)를 유지하고 있다. 유지 방법으로서는, 접착 등의 방법도 있으나, 도 2와 같이 유지 암(14)에 형성된 관통구멍(19)으로부터 기체를 흡인함으로써 마스터 디스크(2)를 흡착할 수도 있다.

유지 암(14)은 또한 가이드 부재(16)에 의해 상부의 보스부를 통해 수직 방향으로 슬라이드 가능하게 위치 결정되어 있다.

단, 마스터 디스크(2)의 위치 결정 방법은 유지 암(14)에 의한 것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 보스(5)의 외주를 자기 디스크(여기서는 더미 디스크(1))의 내주구멍에 끼움으로써도 행할 수 있다. 이러한 경우에는, 보스(5)의 형상은 도 5와 같이 구성되고, 마스터 디스크(2)와 더미 디스크(1) 사이의 기체는 보스(5)의 외부주에 형성된 노치부(51)를 통해 배출, 압송된다.

이어서, 도 2 ∼ 도 4를 사용하여 흡인/압송 공정에 대해 상세하게 설명한다.

먼저, 도 2를 참조하여 압송에 의한 이간 공정에 대해 설명한다. 배기 밸브(11)를 닫고 급기 밸브(13)를 개방한 상태에서 급기 펌프(12)를 동작시킴으로써, 기체를 통로(8)로 흘려 보낸다. 그러면, 통기구멍(7)에는 도 2의 화살표 A로 나타낸 바와 같이 상측 방향으로 공기가 압송된다. 이렇게 함으로써, 통기구멍(7)에 압송된 공기는 보스(5)를 상측 방향으로 밀어올리고, 또한 화살표 B로 나타낸 바와 같이, 공기는 홈(4)으로 압송된다. 홈(4)에 압송된 공기는 홈(4)을 통과하여 마스터 디스크(2)의 중심으로부터 외주를 향하여 방사상으로 확대된다. 그리고, 또한 홈(4)으로부터 마스터 디스크(2)와 더미 디스크(1)의 극간을 통과해 대기로 빠진다. 이 공기의 흐름에 의해, 마스터 디스크(2)나 더미 디스크(1)의 표면에 부착되어 있었던 미세한 이물질은 기체와 함께 외부로 배출되게 된다.

도 6 은 흡인 공정에서 압송 공정으로 변화했을 때의 시간 경과와, 마스터 디스크(2)와 더미 디스크(1)로 싸인 공간(이하, 공간 S라 칭한다)의 기압과의 관계를 나타낸다. 도 6에서 시간 경과가 3초 정도부터 공간 S의 기압이 30kPa에서 순간적으로 상승하여, 그 후 약 1초간은 대기압 이상인 130kPa 정도의 기압을 유지하고 있는 기간이, 도 2에 나타낸 마스터 디스크(2)와 자기 디스크(1)가 이간하고 있는 상태에 상당한다.

이 때, 더미 디스크(1)와 마스터 디스크(2) 사이의 극간은 가능한한 작게 설정하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 약 0.5mm로 설정하고 있다. 이것에 의해, 더미 디스크(1)와 마스터 디스크(2) 사이의 기체의 흐름은 빨라지므로, 양자 사이에 존재하는 미세한 이물질을 확실하게 외부로 배출할 수 있다.

본 실시형태에서는, 더미 디스크(1)와 마스터 디스크(2)가 밀착한 상태에서 마스터 디스크(2)가 유지 프레임(14)과 일체적으로 0.5mm 상승한 시점에서 유지 암(14)의 상면이 가이드 부재(16)의 하면에 맞닿음으로써, 더미 디스크(1)와 마스터 디스크(2) 사이의 거리는 제어된다.

이어서, 흡인에 의한 밀착 공정에 대해 도 3을 사용하여 설명한다.

급기 펌프(12)를 정지시키고, 급기 밸브(13)를 닫는다. 그러면, 마스터 디스크(2)를 유지한 유지 프레임(14)이 자중으로 하측 방향으로 이동하고, 보스(5)가 더미 디스크(1)의 내주구멍과 끼워진 상태에서 마스터 디스크(2)는 더미 디스크(1) 상에 재치된다. 그 후, 배기 밸브(11)를 열어 배기 펌프(10)를 작동시킨다. 그러면,도 3의 화살표 C로 나타낸 바와 같이 통기구멍(7)의 기체가 하측 방향으로 배출되므로, 홈(4) 내부, 즉 공간 S의 기체도 더미 디스크(1)의 내주구멍과 보스(5)의 극간을 통과해 배출되게 된다.

여기서, 홈(4)은 도 4에 나타낸 바와 같이, 마스터 디스크(2)의 최외주까지 뚫려 있는 형상은 아니므로, 최외부의 두꺼운 부분에서는 마스터 디스크(2)와 더미 디스크(1)는 전 둘레에 걸쳐 밀착한 상태가 되어 있고, 공간 S는 밀폐된 상태가 되어 있고, 그 압력은 대기압보다도 낮아진다. 따라서, 더미 디스크(1)는 대기압(15)에 의해 마스터 디스크(2)에 압착되게 된다(도 3).

그 결과, 더미 디스크(1) 상에 존재하는 이물질은 더미 디스크(1)와 마스터 디스크(2) 사이에 끼워지게 된다. 여기서, 더미 디스크(1)와 마스터 디스크(2)의 경도를 비교하면, 더미 디스크쪽이 경도가 낮으므로, 양자간에 끼워진 이물질은 마스터 디스크(2)의 표면을 손상시키지 않고, 더미 디스크(1)측으로 파고 들어가거나, 또는 결함을 발생시키게 된다. 또, 마스터 디스크(2) 상에 존재하는 미소한 이상 돌기는, 더미 디스크(1)와 밀착함으로써 평탄화되게 된다.

도 6에서 공간 S의 기압이 30kPa정도의 기간이 상기 밀착 상태에 상당한다.

단, 홈(4)의 형상은 반드시 상기 형상에 한정되는 것은 아니며, 홈(4)이 마스터 디스크(2)의 외주까지 형성되어 있는 경우는, 마스터 디스크(2) 및 더미 디스크(1)의 외주를 밀폐할 수 있는 부재를 설치하면 된다.

이어서, 다시 도 2에 나타낸 이간 공정을 실시한다. 즉, 배기 밸브(11)를 닫고 급기 밸브(13)를 열어, 급기 펌프(12)를 작동시킨다. 그러면, 화살표 A, B에 나타낸 바와 같이 기체가 압송되고, 마스터 디스크(2)는 기체가 압송하는 힘에 의해 유지 암(14)과 일체적으로 이동하여, 유지 암(14)의 상면이 가이드 부재(16)와 맞닿는 곳에서 멈춘다. 이 때, 화살표 B로 나타낸 바와 같이, 기체는 홈(4)을 통해 마스터 디스크(2)의 중심에서 외주측으로 방사상으로 압송된 상태를 유지하고 있다. 그에 의해, 더미 디스크(1)의 표면에 존재하고 있었던 이물질은 급기 펌프(12)로부터 압송된 기체와 함께 외부로 배출되게 된다.

상기 흡인, 압송을 소정 회수 반복한 후, 더미 디스크(1)를 정규 자기 디스크와 교환하고, 자기 디스크에 대해 상기 흡인 공정을 행하여, 자기 디스크가 자기 전사용 마스터 디스크(2)와 밀착한 상태에서, 도 3에 나타낸 바와 같이 자계 인가 공정을 실시한다.

즉, 도 3에 나타낸 마그넷(17)을 화살표 D 방향으로 이동시키고, 마스터 디스크(2)에 접근시켜, 그 거리가 1mm 정도가 되었을 때 화살표 D 방향으로의 이동을 정지한다. 이어서, 자기 디스크의 원주 방향, 즉 화살표 E 방향으로 마그넷(17)을 1회전 이상 회전시킴으로써, 전사에 필요한 자계를 인가한다.

여기서, 마스터 디스크(2)에 형성한 패턴 형상에 대응한 정보 신호를 자기 디스크(100)에 전사 기록하는 절차에 대해, 도 7 ∼ 도 9를 사용하여 더욱 상세하게 설명한다.

먼저, 마그넷(17)을 마스터 디스크(2)에 근접시킨 상태에서, 마스터 디스크(2)의 중심축을 회전축으로서 마스터 디스크(2)와 평행으로 마그넷(17)을 회전시킴으로써, 도 7의 화살표로 나타낸 바와 같이 자기 디스크(100)를 미리 일방향으로 자화한다(초기 자화).

이어서, 상술한 바와 같이, 자기 디스크(100)에 마스터 디스크(2)를 위치 결정하여 겹친 상태에서, 마스터 디스크(2)와 자기 디스크(100)를 균일하게 밀착시킨 후, 마그넷(17)을 도 3의 화살표 E와 반대 방향으로 회전시킨다. 즉, 초기 자화와는 역방향으로 자계를 인가함으로써, 마스터 디스크(2)의 자성부(26)가 자화되고, 마스터 디스크(2)에 겹쳐진 자기 디스크(100)의 마스터 디스크(2)의 자성부(26)에 대응하는 소정 영역(116)에, 도 8에 나타낸 바와 같이 자성부(26)에 마스터 디스크(2)의 패턴 형상에 대응한 정보 신호가 기록된다. 또한, 도 8에 나타낸 화살표는 이 때 자기 디스크(1)에 전사 기록되는 자화 패턴의 자계 방향을 나타내고 있다.

도 9 는 그 자화 처리시의 상태를 나타내고 있고, 마스터 디스크(2)를 자기디스크(1)에 밀착시킨 상태에서, 자기 전사용 마스터 디스크(2)에 외부로부터 자계를 인가하여 자성부(26)를 자화함으로써, 자기 디스크(100)의 강자성층(1c)에 정보 신호를 기록할 수 있다. 즉, 비자성의 실리콘 기체(2b)에 소정 정보 신호에 대응하는 배열 패턴 형상으로 강자성 박막으로 이루어지는 자성부(26)를 형성하여 구성한 마스터 디스크(2)를 사용함으로써, 그 정보 신호에 대응한 자화 패턴으로서 자기 디스크(100)에 자기적으로 전사 기록할 수 있다.

또한, 마스터 디스크(2)의 패턴을 자기 디스크(1)에 전사 기록할 때의 방법으로서, 상술한 바와 같이 마스터 디스크(2)를 자기 디스크(100)에 접촉시킨 상태에서 외부 자계를 인가하는 방법 외에, 마스터 디스크(2)의 자성부(26)를 미리 자화시켜두고, 그 상태에서 마스터 디스크(2)를 자기 디스크(1)에 밀착하도록 접촉시키는 방법이어도 정보 신호를 기록할 수 있다.

여기서, 완성한 자기 디스크의 표면 상태를 이물질 검사 장치 등의 측정 결과로서 나타낸 것이 도 10 및 도 11이며, 도 11은 종래의 전사 방법, 즉 더미 디스크를 사용하지 않고 상술한 흡인/압송 동작을 실시하지 않은 상태에서 전사한 자기 디스크 표면의 상태를 나타낸다. 표 2는 종래의 전사 방법에 의한 결함 깊이와 결함 개수의 관계를 나타낸다.

결함의 깊이	40nm 이상	50nm 이상	60nm 이상
결함의 개수	2	0	0

결함의 깊이	40nm 이상	50nm 이상	60nm 이상
결함의 개수	24	18	7

도 11, 표 2로부터, 자기 디스크 표면에는 깊이가 40nm 이상의 결함이 24개 존재하고 있고, 특히 외주부에 많이 존재하고 있는 것을 알 수 있다.

이것에 대해, 도 10은 더미 디스크를 사용하여 상기 흡인/압송 동작을 10만회 행한 후에 정규 자기 디스크로 교환하여 자기 전사를 행한 자기 디스크 표면의 상태를 나타낸 도면이다. 표 1은 이 경우의 결함의 깊이와 결함의 개수의 관계를 나타낸다. 표 1에서, 자기 디스크 표면에 존재하는 40nm 이상의 결함은 2개인 것을 알 수 있다.

이들 도면으로부터, 더미 디스크를 사용하여 흡인/압송 동작을 반복함으로써, 마스터 디스크(2)의 표면이 평활화되어, 종래는 마스터 디스크(2) 상의 이상 돌기에 의해 존재하고 있었던 자기 디스크 상의 결함이 격감하는 것을 알 수 있다.

여기서, 흡인/압송의 동작 회수와 결함 깊이 40nm 이상의 결함 개수의 관계를 그래프화한 것이 도 12이며, 도 10에서 흡인/압송의 동작 회수를 증가시킬수록 결함 수가 감소하는 것을 알 수 있다.

또, 마스터 디스크(2)의 표면의 초기 상태 및 상기 흡인/압송을 반복한 후의 상태를 나타낸 것이 도 13a ∼ 13d이다.

마스터 디스크(2) 상에 형성된 트랙 패턴(21)의 에지부에 생긴 도 13a에 나타낸 바와 같은 초기 상태의 버르(22)가, 도 13b에 나타낸 바와 같이 10만회의 흡인/압송에 의해 평탄해져 있는 것을 알 수 있다.

또, 초기에 존재하고있었던 도 13c와 같은 돌기부(23)가 도 13d에 나타낸 바와 같이 10만회의 흡인/압송에 의해 평활화되어, 돌출량이 최대였던 돌기부 선단(24)을 제외하고 거의 소실되어 있는 것을 알 수 있다.

이상과 같이 본 실시형태에 의하면, 자기 전사 공정 전에 더미 디스크를 사용하여 흡인/압송 동작을 행함으로써, 마스터 디스크(2)의 표면에 존재하는 이물질을 제거함과 동시에 이상 돌기를 평탄화하므로, 극히 평활한 표면성을 갖는 고품질의 자기 디스크를 제조하는 것이 가능해져, 정확한 자기 전사를 행할 수 있다.

또한, 더미 디스크에 대해서는, 표면 오염이나 표면의 이물질의 수가 소정 이상이 되면, 새로운 더미 디스크로 교환하는 것으로 한다.

또, 본 실시형태에 나타낸 바와 같이, 더미 디스크 표면의 경도는 마스터 디스크 표면의 경도보다도 낮은 편이 바람직하다. 이것은 만약 더미 디스크 표면의 경도가 마스터 디스크 표면의 경도보다도 높다고 하면, 마스터 디스크 표면의 경도보다도 높고 더미 디스크 표면의 경도보다도 낮은 이물질이 마스터 디스크(2)와 더미 디스크(1) 사이에 존재하고 있었던 경우, 더미 디스크 표면의 경도는 이물질의 경도보다도 높으므로, 더미 디스크 표면에 오목부가 발생하지 않게, 즉 더미 디스크측에 이물질이 부착되지 않게 된다. 따라서, 이물질은 마스터 디스크(2)측에 부착된 채가 되고, 그 후 더미 디스크(1)와 마스터 디스크(2)가 밀착했을 때, 이물질의 경도는 더미 디스크(1) 표면의 경도보다도 높으므로, 더미 디스크(1)의 표면에 오목부가 발생하여 결함의 원인이 된다.

반대로, 본 실시형태와 같이 더미 디스크 표면의 경도를 마스터 디스크 표면의 경도보다도 작게 함으로써, 더미 디스크(1)와 마스터 디스크(2)가 밀착했을 때, 상술한 이유에 의해 더미 디스크에 오목부를 발생시키는 것을 확실하게 방지할 수있다.

또, 본 실시형태는 더미 디스크의 재질을 알루미늄으로 했으나, 이것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 알루미늄의 표면에 도금층을 형성시킨 디스크를 더미 디스크로서 사용해도 된다. 도금층으로는, Co-Re-P, Co-Ni-P, Co-Ni-Re-P와 같은 강자성의 자기 특성을 갖는 것이 바람직하다. 더미 디스크의 표면에 자기 특성을 가진 도금층을 형성시킴으로써, 이하에 나타낸 효과를 얻을 수 있다. 즉, 마스터 디스크(2)의 표면 상에 존재하는 자성막에 이상 돌기가 존재하고 있었던 경우, 더미 디스크(1)와의 밀착/이간의 반복 동작에 의해 자성막은 벗겨지게 되나, 더미 디스크(1)의 표면에 자기 특성을 가진 도금층이 형성되어 있으므로, 자성막은 확실하게 더미 디스크측에 부착되게 된다.

또, 본 실시형태에서는, 버니시 공정을 실시하고 있지 않은데, 예를 들면 테이프, 헤드, 버프 연마제 등을 사용한 버니시 공정을 실시한 후에, 자기 디스크 표면 상에 잔존하고 있는 연마분 또는 연삭분을, 상기한 흡인/압송 공정을 실시함으로써 제거할 수도 있다. 이 경우에는, 도 6에서의 압송시의 압력은 그대로, 흡인시의 압력을 높게, 예를 들면 60kPa 정도로 설정함으로써 제거 효과를 더욱 높일 수 있다.

여기서, 도 4에 나타낸 마스터 디스크(2)에 대해 상세하게 설명한다.

도 14 는 자기 전사용 마스터 디스크(2)의 일례의 평면을 모식적으로 나타낸다. 도 14에 나타낸 바와 같이, 마스터 디스크(2)의 일주면(一主面), 즉 자기 디스크(1)의 강자성 박막 표면에 접촉하는 측의 접촉면(3)에는, 대략 방사상으로 신호 영역(2a)이 형성되어 있다. 도 4 및 도 14는 모식적으로 나타낸 도면이며, 실제로는 도 14에서의 신호 영역(12a)은 도 4에서의 홈(4)을 제외한 접촉면(3) 상에 구성되어 있는 것이다.

도 14의 점선으로 둘러싼 부분 A의 확대도를 도 15에 모식적으로 나타낸다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 신호 영역(2a)에는 자기 디스크에 기록되는 디지털 신호 정보, 예를 들면 프리포맷 기록에 대응하는 위치에, 상기 정보 신호에 대응한 패턴 형상으로 강자성 박막으로 이루어지는 자성부에 의한 마스터 디스크 정보 패턴이 형성되어 있다. 도 15에 있어서, 해칭을 실시한 부분이 강자성 박막에 의해 구성된 자성부이다. 이 도 15에 나타낸 마스터 디스크 정보 패턴은 디스크 둘레방향(34)에 대해, 클럭 신호(31), 트랙킹용 서보 신호(32), 어드레스 정보 신호(33) 등의 각각의 영역을 트랙 길이 방향으로 차례로 배열한 것이다. 데이터 신호 영역(35)도 나타낸다. 또한, 도 15에 나타낸 마스터 디스크 정보 패턴은 일례이며, 자기 기록 매체에 기록되는 디지털 정보 신호에 따라, 마스터 디스크 정보 패턴의 구성이나 배치 등을 적절하게 결정하게 된다.

예를 들면, 하드 디스크 드라이브와 같이, 하드 디스크의 자성막에, 먼저 참조 신호를 기록하고, 그 참조 신호에 기초하여 트랙킹용 서보 신호 등의 프리포맷 기록을 행하는 경우에는, 본 발명에 의한 마스터 디스크를 사용하여 하드디스크의 자성막에, 미리 프리포맷 기록에 사용하는 참조 신호만을 전사 기록하고, 그 하드디스크를 드라이브 본체 내에 장착하여, 트랙킹용 서보 신호 등의 프리포맷 기록은 하드 디스크 드라이브의 자기 헤드를 사용하여 행하도록 해도 된다.

도 14, 도 15에 나타낸 영역의 일부 단면을 도 16에 나타낸다.

도 16에 나타낸 바와 같이, 마스터 디스크(2)는 Si 기판, 유리 기판, 플라스틱 기판 등의 비자성 재료로 이루어지는 원반상의 기체(41)의 일주면, 즉 자기 디스크(1)의 표면이 접촉하는 측의 접촉면(3)에, 정보 신호에 대응하는 복수의 미세한 배열 패턴 형상으로 오목부(42)를 형성하고, 그 기체(41)의 오목부(42)에 자성부인 강자성 박막(43)을 매설하는 형태로 형성함으로써 구성되어 있다.

여기서, 강자성 박막(43)으로는, 경질 자성 재료, 반경질 자성 재료, 연질 자성 재료를 불문하고, 많은 종류의 자성 재료를 사용할 수 있고, 자기 기록 매체에 디지털 정보 신호를 전사 기록할 수 있는 것이면 된다. 예를 들면, Fe, Co, Fe-Co 합금 등을 사용할 수 있다. 또한, 마스터 디스크 정보가 기록되는 자기 기록 매체의 종류에 상관없이 충분한 기록 자계를 발생시키기 위해서는, 자성 재료의 포화 자속 밀도가 클수록 좋다. 특히, 2000 에르스텟을 초과하는 고보자력의 자기 디스크나 자성층의 두께가 큰 플렉시블 디스크에 대해서는, 포화 자속 밀도가 0.8 테슬러 이하가 되면 충분한 기록을 행할 수 없는 경우가 있으므로, 일반적으로는 0.8 테슬러 이상, 바람직하게는 1.0 테슬러 이상의 포화 자속 밀도를 갖는 자성 재료가 사용된다.

또, 강자성 박막(43)의 두께는 비트길이나 자기 기록 매체의 포화 자화나 자성층의 막두께에 따라 다르나, 예를 들면 비트길이 약 1㎛, 자기 기록 매체의 포화 자화 약 500emu/cc, 자기 기록 매체의 자성층의 두께가 약 20nm인 경우에는, 50nm ∼ 500nm 정도면 된다.

여기서, 이러한 기록 방법에 있어서, 양호한 기록 신호 품질을 얻기 위해서는, 마스터 디스크에 형성한 강자성 박막으로서의 연질 자성 박막 또는 반경질 자성 박막의 배열 패턴 형상에 기초하여, 프리포맷 기록시에는 이것을 여자하여 같이 자화하는 것이 바람직하고, 또 마스터 디스크를 사용한 신호 기록에 앞서, 하드디스크 등의 자기 기록 매체를 같이 직류 소거해 두는 것이 바람직하다.

다음으로, 이러한 마스터 디스크를 제조하는 방법에 대해 설명한다.

즉, 본 발명의 기록 방법에 사용하는 마스터 디스크는, Si 기판의 표면에 레지스트막을 형성하고, 포토리소그래피법과 같은 레이저 빔 또는 전자 빔을 사용한 리소그래피 기술에 의해 레지스트막을 노광, 현상하여 패터닝한 후, 드라이 에칭 등에 의해 에칭하여, 정보 신호에 대응한 미세한 요철 형상을 형성하고, 그 후 Co 등으로 이루어지는 강자성 박막을 스퍼터링법, 진공 증착법, 이온플레이팅법, CVD법, 도금법 등에 의해 형성한 후, 소위 시프트오프법에 의해 레지스트막을 제거함으로써, 오목부에 강자성 박막이 매설된 형태로 또한 정보 신호에 대응한 자성부를 구비한 마스터 디스크를 얻을 수 있다.

또한, 마스터 디스크의 표면에 요철 형상을 형성하는 방법은 상술한 방법에 한정되는 것이 아니며, 예를 들면 레이저, 전자 빔 또는 이온 빔을 사용하여 미세한 요철 형상을 직접 형성하거나, 기계 가공에 의해 미세한 요철 형상을 직접 형성해도 된다.

또한, 본 실시형태에서는 흡기를 위해 급기 펌프를 사용하는 예를 설명했으나, 질고 가스 등을 고압 봄베로부터 공급해도 된다.

[제 2 실시형태]

다음으로, 도 17을 사용하여 본 발명의 제 2 실시형태에서의 자기 전사 방법에 대해 설명한다.

도 17에, 본 실시형태의 공정의 플로우 챠트를 나타낸다. 각 공정에 관해서는 제 1 실시형태와 동일하며, 다른 점은 정규 자기 디스크에 자기 전사한 후에 자기 전사용 마스터 디스크의 표면 거칠기를 측정하여, 그 결과를 피드백하는 점이다.

즉, 도 17에 있어서, 자기 디스크에 자기 전사를 행한 후, 마스터 디스크에 존재하는 이물질을 후방 산란광 검출법을 사용한 이물질 검사 장치 등을 사용하여 측정한다. 여기서, 이물질이 관찰되지 않으면, 새로운 자기 디스크를 장착하여 자기 전사를 계속한다.

그러나, 자기 전사가 반복되는 동안 마스터 디스크 표면의 이물질의 수가 증대하여, 어느 일정 이상의 값이 되면 상술한 바와 같이 헤드 크러쉬의 문제가 있으므로, 이물질의 수가 소정의 값, 본 실시예의 경우는 3개 이상이 되었을 때는, 더미 디스크를 장착하여, 흡인/압송 동작을 반복한다. 이것에 의해, 표면성이 악화한 마스터 디스크(2)에 대해, 흡인/압송 공정을 실시함으로써 표면성을 개선할 수 있어, 평활한 표면성을 갖는 자기 디스크를 다시 제조할 수 있다.

즉, 본 실시형태는 자기 전사 공정중에서 마스터 디스크(2)의 표면성에 대해 정기적으로 메인터넌스를 행함으로써, 평활한 표면성을 갖는 자기 디스크를 계속하여 생산할 수 있록 한 것이다.

또한, 마스터 디스크(2)의 이물질 검사에 대해서는, 반드시 자기 디스크 1장을 자기 전사할 때마다 행할 필요는 없고, 소정 장수의 자기 전사를 행할 때마다 행하거나, 또는 자기 전사를 몇 회 정도 행한 후에 마스터 디스크의 이물질 수가 소정값 이상이 된다라는 데이터를 차례로 기억시켜, 그 회수보다도 적은 회수의 자기 전사 공정을 행할 때마다 마스터 디스크 표면 거칠기의 측정을 행하게 해도 된다.

또, 마스터 디스크의 이물질 검사의 측정에는 일정 시간을 요하므로, 반드시 이물질 검사의 측정을 행하지 않아도, 소정 장수의 자기 디스크를 자기 전사할 때마다 더미 디스크를 장착하여 마스터 디스크의 메인터넌스를 행하면 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또, 자기 전사 후의 검사를 디스크에 의해 행하여, 자기 전사 후의 디스크의 이물질이 소정 값 이상이면, 마스터 디스크(2)에 대해 흡인/압송 공정을 실시하는 방법을 채택해도 동일한 효과가 얻어진다.

이것은 더미 디스크(1)에 대해서도 동일하며, 마스터 디스크(2)와 더미 디스크(1)의 흡인/압송시에 더미 디스크(1) 표면을 측정함으로써도, 마스터 디스크(2) 상의 이물질을 검출할 수 있다.

즉, 알루미늄제의 더미 디스크(1)는 실리콘제의 마스터 디스크(2)보다도 경도가 낮으므로, 마스터 디스크/더미 디스크간에 이물질이 존재하면, 흡인시에 그 이물질이 더미 디스크(1)측에 파고 들어가, 더미 디스크(1) 표면에는 오목부가 발생하게 된다.

따라서, 소정 회수의 흡인/압송시마다 더미 디스크(1) 표면의 미세한 오목부를 검출하여, 이러한 오목부가 검출되지 않게 된 시점에서 더미 디스크(1)를 자기 디스크와 교환하여 자기 전사를 행하면, 이물질이 없는 매끄러운 표면 상태의 마스터 디스크로, 고품질의 자기 디스크를 제조할 수 있다.

여기서, 더미 디스크 표면의 이물질에 대한 흡착성은 높은 편이 바람직하다.

즉, 흡착성이 낮으면 마스터 디스크와 더미 디스크간에 이물질이 존재한 경우에는, 이물질은 더미 디스크 표면에 부착되지 않으므로, 마스터 디스크측에 부착되는 경우가 있다. 또, 더미 디스크 표면은 이물질이 없는 매끄러운 상태이므로, 더미 디스크 표면의 상태로부터 이물질의 유무를 판단하는 경우는, 잘못된 판단을 할 가능성이 있다.

한편, 흡착성이 높으면 마스터 디스크와 더미 디스크간의 이물질은 더미 디스크측에 부착되므로, 마스터 디스크 상의 이물질을 효율적으로 제거 가능하고, 또한 더미 디스크 표면의 상태로부터의 이물질의 유무를 정확하게 판단할 수 있다.

이상과 같이, 더미 디스크로는 마스터 디스크보다도 경도가 낮고, 이물질에 대한 흡착성이 높은 편이 바람직하다. 즉, 윤활제는 도포되어 있지 않은 상태의 것이 바람직하다.

여기서, 더미 디스크로서 윤활제를 도포한 것을 사용한 경우와, 윤활제가 도포되어 있지 않은 것을 사용한 경우에 대해, 마스터 디스크 상의 이물질, 결함 수와, 흡인/압송의 관계를 나타낸 것이 도 18이다.

도 18에서 ○표는 더미 디스크에 윤활제를 도포하지 않은 것(시료 D)을 나타내고, 사각형의 도트는 표면에 윤활제를 도포한 더미 디스크(시료 E)를 나타낸다.

도 12에서 알 수 있듯이, 시료 D와 시료 E를 비교하면, 마스터 디스크 상의 이물질, 결함 수는 초기 단계에서는 동일하나, 시료 D에 대해서는 마스터 디스크와 더미 디스크의 밀착, 이간을 수회 반복함으로써, 효율적으로 마스터 디스크 상의 파티클을 제거할 수 있어, 거의 0으로 할 수 있는 것에 비해, 시료 E를 사용한 경우는 밀착, 이간 100회 이후는 거의 이물질, 결함의 수는 감소하지 않은 것을 알 수 있다.

또한, 도 19a, 19b에는 자기 전사 후의 자기 디스크에 신호를 기록한 후, 그 신호를 재생했을 때의 신호의 엔벨로프를 모식적으로 나타낸다.

도 19a는 윤활제를 도포한 더미 디스크를 사용하여 마스터 디스크와의 흡인/압송을 1000회 반복한 후, 마스터 디스크로부터 자기 전사한 자기 디스크의 엔벨로프, 도 19b는 윤활제가 없는 더미 디스크를 사용하여 마스터 디스크와의 흡인/압송을 1000회 반복한 후, 마스터 디스크로부터 자기 전사한 자기 디스크의 엔벨로프를 나타낸다.

도 19a를 보면, 엔벨로프의 중앙부에 신호 출력이 저하한 부분(50)이 보이는 것에 비해, 도 19b에는 이러한 신호의 저하부는 보이지 않는다.

이것은 도 19에 있어서, 자기 디스크의 표면 상의 결함은 보이지 않아도, 마스터 디스크에 이물질이 남아 있으므로, 마스터 디스크로부터의 자기 전사시에 스페이싱 로스가 발생하여, 신호가 정상적으로 기록되어 있지 않은 것이라고 생각된다.

이에 대해, 도 19b에서는, 마스터 디스크에 대해 윤활제가 없는 더미 디스크로 흡인/압송 처리를 실시하고 있으므로, 마스터 디스크 상의 이물질이 완전히 제거되어 자기 디스크로의 자기 전사가 정상적으로 행해지므로, 스페이싱 로스가 발생하지 않았다고 생각된다.

[제 3 실시형태]

다음으로, 도 20a ∼ 도 21을 사용하여 본 발명의 제 3 실시형태에서의 자기 전사 방법에 대해 설명한다.

제 1, 제 2의 실시형태와 본 실시형태가 다른 점은, 자기 전사용 마스터 디스크와 더미 디스크의 흡인/압송시의 마스터 디스크 상의 밀착 영역이, 정규 자기 디스크에 자기 전사를 행할 때의 자기 전사 영역을 완전히 포함하고 있는 점이다.

도 20a, 20b는 마스터 디스크(2)와 더미 디스크(1)의 흡인/압송시의 관계를 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 20a에 있어서, 마스터 디스크(2)와 더미 디스크(1)의 흡인/압송에 의해, 영역 A 내의 이물질은 제거된다.

이어서, 더미 디스크(1)를 자기 디스크(100)로 교환한 후, 자기 전사를 행한 경우, 더미 디스크(1)와 자기 디스크(100)가 같은 크기인 경우, 자기 디스크(100)의 부착 위치의 어긋남에 의해, 도 20b에 나타낸 바와 같이 자기 디스크(100)의 에지가 이물질과 맞닿는 경우가 있다.

이러한 경우에는, 이물질의 근방에서, 자기 디스크(100)와 마스터 디스크(2)의 밀착도가 저하하여 스페이싱 로스가 되어, 자기 디스크(100)에 전사되는 서보 신호의 출력이 저하한다.

그 결과, 판독 에러를 발생시켜 자기 디스크(100)의 회전에 흐트러짐을 발생시키게 된다.

그래서, 본 실시형태에 있어서는, 더미 디스크(1)로서 자기 디스크(100)보다도 사이즈가 큰 것을 사용함으로써 도 20a에서의 영역 L을 넓게 해, 자기 디스크(100)와 더미 디스크(1)의 부착 위치에 어긋남이 발생해도, 자기 디스크(100) 전면에 걸쳐 정상적인 자기 전사를 행할 수 있어, 서보 신호 출력 저하를 초래하지 않고, 고품질의 자기 디스크(100)를 제조할 수 있다.

또한, 통상 더미 디스크(1)로는 자기 디스크(100)의 제조 공정의 도중 단계의 것을 사용하는 경우가 많고 사이즈가 같으므로, 상기 효과를 얻기 위해, 더미 디스크(1)와 마스터 디스크(2)의 흡인/압송시에는 더미 디스크(1)를 편심시켜도 된다. 즉, 도 21에 나타낸 바와 같이, 흡인/압송시마다 마스터 디스크(2)에 대해, 더미 디스크(1)의 밀착 위치를 X, Y, Z …와 같이 차례로 어긋나게 해 가면, 자기 디스크(100)를 완전히 포함하는 영역에 대해, 흡인/압송을 행할 수 있다.

[제 4 실시형태]

이어서, 도 22 ∼ 도 24를 사용하여 본 발명의 제 4 실시형태에서의 자기 전사 방법에 대해 설명한다.

본 실시형태가 제 1 ∼ 제 3 실시형태와 다른 점은, 자기 디스크의 재질로서 실리콘보다도 경도가 높은 유리를 사용하고 있어, 실리콘제의 자기 전사용 마스터 디스크(2)보다도 경도가 높은 점, 및 더미 마스터 디스크를 사용하는 점이다.

또한, 도 22에 본 실시형태 공정의 플로우 챠트를 나타낸다. 각 공정에 관해서는 제 1 실시형태와 동일하다.

도 22에서, 먼저 실리콘으로 만들어진 더미 마스터 디스크를 장치에 장착하고, 자성층을 형성한 정규 자기 디스크를 장치에 장착한다.

이어서, 더미 마스터 디스크와 자기 디스크 사이에서, 제 1 실시형태와 동일하게 흡인/압송 공정을 반복한 후, 더미 마스터 디스크를 정규 마스터 디스크와 교환하여 자기 전사를 행한다.

이 때, 자기 디스크 재질은 실리콘보다도 경도가 높은 유리이므로, 더미 마스터 디스크와 자기 디스크의 밀착시에는, 사이에 낀 이물질에 의해 더미 마스터 디스크측에는 결함이 발생해도, 자기 디스크측에는 결함이 발생하지 않는다. 한편, 자기 디스크 표면에 존재하는 미세한 이물질은 더미 마스터 디스크에 의해 제거된다.

도 23 및 24에, 본 실시형태에서의 자기 디스크 표면의 관찰 결과를 나타낸다. 도 24는 흡인/압송을 행하기 전의 초기 상태에서의 자기 디스크의 표면 상태를 나타낸다. 표 4는 이 경우의 결함 깊이와 결함 개수의 관계를 나타낸다. 표 4로부터, 깊이 30nm 이상의 결함이 6개 존재하고, 더욱 작은 결함은 무수히 디스크 상에 존재하는 것을 알 수 있다.

결함의 깊이	20nm 이상	30nm 이상	40nm 이상	50nm 이상	60nm 이상
결함의 개수	3	0	0	0	0

결함의 깊이	20nm 이상	30nm 이상	40nm 이상	50nm 이상	60nm 이상
결함의 개수	9	6	2	2	1

도 23은 더미 마스터 디스크에 의해 1회의 흡인/압송을 행한 후에, 마스터 디스크로 자기 전사를 행한 자기 디스크의 표면 상태를 나타낸다. 표 3은 이 경우의 결함 깊이와 결함 개수의 관계를 나타낸다. 표 3에서, 깊이 30nm 이상의 결함은 발견되지 않고, 더욱 작은 결함도 거의 없어, 극히 매끄러운 표면성을 갖는 것을 알수 있다.

본 실시형태에서는, 자기 디스크 재질로서, 자기 전사용 마스터 디스크 재질보다도 경도가 높은 재질을 사용하고 있으므로, 자기 디스크 표면에는 마스터 디스크 표면의 요철 형상이 전사되는 것이 아니며, 자기 디스크 표면에 존재하는 미소 돌기, 또는 미소한 이물질이 더미 마스터 디스크의 밀착 및 흡인/압송 공정에 의해 제거되는 것으로 생각된다.

이상과 같이, 본 실시형태에서의 자기 전사 장치에서는, 자기 디스크보다도 경도가 낮은 더미 마스터 디스크를 사용하여, 먼저 흡인/압송 공정을 행함으로써 자기 디스크 상의 이물질을 제거하고, 자기 디스크의 표면을 평활하게 한 후에 자기 전사용 마스터 디스크로 자기 디스크에 대해 자기 전사 공정을 행함으로써, 이물질이나 이상 돌기가 거의 없는 자기 디스크에 대해 자기 전사를 실시하는 것이 가능해져, 표면성이 극히 양호한 고품질의 자기 디스크를 제조할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 자기 전사용 마스터 디스크의 자성막 패턴을 디스크 표면에 자기 전사하는 제조 방법에 있어서, 정규 자기 디스크에 전사하기에 앞서 더미 디스크와 자기 전사용 마스터 디스크 사이에서 흡인, 압송을 반복함으로써, 자기 전사용 마스터 디스크의 표면을 청정화하여, 버르 없이 매끄럽게 유지할 수 있어, 고품질의 자기 디스크를 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 자기 전사 후에 자기 전사용 마스터 디스크 표면을 측정함으로써, 자기 전사용 마스터 디스크의 표면 상에 이물질을 검지했을 때는 더미 디스크를 장착하여, 더미 디스크와 자기 전사용 마스터 디스크간의 흡인, 압송을 반복함으로써 자기 전사용 마스터 디스크의 표면 상에 부착된 이물질을 확실하게 제거할 수 있어, 내구성이 있는 자기 전사 장치 및 고품질의 자기 디스크를 실현할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 자기 디스크 재질로서 자기 전사용 마스터 디스크 재질보다도 경도가 높은 것을 사용함으로써, 더미 마스터 디스크와 정규 자기 디스크 사이에서의 흡인, 압송을 반복함으로써, 자기 디스크 상에 존재하는 미소한 이물질을 제거할 수 있어, 표면성이 극히 매끄러운 고품질의 자기 디스크를 제조할수 있다.

Claims

자성막을 소정의 정보 신호에 대응하는 배열 패턴 형상이 되도록 형성하여 이루어지는 자기 전사용 마스터 디스크를 자기 디스크의 표면에 겹침과 동시에, 상기 자기 전사용 마스터 디스크의 자성막을 자화함으로써, 상기 자기 전사용 마스터 디스크의 정보 신호의 배열 패턴을 정보 신호의 자화 패턴으로서 상기 자기 디스크에 자기 전사 기록하는 자기 전사 방법으로서,

상기 자기 전사용 마스터 디스크의 자성막이 형성된 표면을 더미 디스크에 밀착/이간시킴으로써 상기 자기 전사용 마스터 디스크를 청정화하는 공정과,

상기 청정화 공정 후에, 상기 자기 디스크에 상기 자기 전사용 마스터 디스크를 겹쳐 자기 전사 기록을 행하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 전사 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 자기 디스크에 자기 전사 기록한 후에 상기 자기 디스크의 결함을 검출하는 검사 공정을 또한 구비하고,

상기 검사 공정에 의해 결함이 검출된 경우에는, 상기 자기 전사용 마스터 디스크의 자성막이 형성된 표면을 더미 디스크에 밀착시킴으로써 상기 자기 전사용 마스터 디스크를 청정화하는 공정을 행한 후에, 상기 자기 전사용 마스터 디스크로부터 상기 자기 디스크로의 자기 전사 기록을 다시 행하는 것을 특징으로 하는 자기 전사 방법.
제 1 항에 있어서, 소정 개수의 상기 자기 디스크에 대해 자기 전사 기록을 행할 때마다, 상기 자기 전사용 마스터 디스크의 자성막이 형성된 표면을 더미 디스크에 밀착/이간시킴으로써 상기 자기 전사용 마스터 디스크를 청정화하는 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 자기 전사 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 자기 전사용 마스터 디스크를 상기 더미 디스크와 밀착/이간시키는 조작을 소정 회수 반복하는 공정을 구비하고,

밀착/이간시키는 조작을 소정 회수 반복하는 공정 후에, 상기 자기 디스크와 상기 자기 전사용 마스터 디스크를 밀착시켜, 자기 전사 기록을 행하는 것을 특징으로 하는 자기 전사 방법.
제 1 항에 있어서, 디스크 표면의 결함을 검출하는 검사 공정을 또한 구비하고,

상기 검사 공정에 의해 상기 자기 디스크 또는 상기 자기 전사용 마스터 디스크에 소정 수 이상의 결함이 검출된 경우에는, 상기 자기 전사용 마스터 디스크로부터 상기 자기 디스크로의 자기 전사 기록을 행하기 전에, 상기 자기 전사용 마스터 디스크와 더미 디스크를 밀착/이간시키는 조작을 소정 회수 반복하는 것을 특징으로 하는 자기 전사 방법.
제 1 항에 있어서, 소정 장수의 상기 자기 디스크에 대해 자기 전사 기록을 행할 때마다, 상기 자기 전사용 마스터 디스크를 상기 더미 디스크와 밀착/이간시키는 조작을 소정 회수 반복하는 것을 특징으로 하는 자기 전사 방법.
제 1 항 내지 제 6 항에 있어서, 밀착/이간 조작은 상기 자기 전사용 마스터 디스크와 상기 더미 디스크 사이의 기체를 흡인하거나, 또는 상기 자기 전사용 마스터 디스크와 상기 더미 디스크 사이에 기체를 유입시킴으로써 행하는 것을 특징으로 하는 자기 전사 방법.
제 1 항 내지 제 6 항에 있어서, 상기 자기 전사용 마스터 디스크의 경도는 상기 자기 디스크 및 상기 더미 디스크의 경도보다도 높은 것을 특징으로 하는 자기 전사 방법.
제 1 항 내지 제 6 항에 있어서, 상기 더미 디스크의 경도는 상기 자기 디스크의 경도보다도 낮은 것을 특징으로 하는 자기 전사 방법.
제 1 항 내지 제 6 항에 있어서, 상기 자기 전사용 마스터 디스크와 상기 더미 디스크를 밀착시키는 영역은, 상기 자기 전사용 마스터 디스크로부터 상기 자기 디스크로 자기 전사 기록할 때의 자기 전사 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 전사 방법.
제 1 항 내지 제 6 항에 있어서, 상기 자기 전사용 마스터 디스크와 윤활제가 도포되어 있지 않은 상기 더미 디스크와의 밀착, 이간을 반복함으로써, 상기 자기 전사용 마스터 디스크를 청정화하는 것을 특징으로 하는 자기 전사 방법.
제 1 항 내지 제 6 항에 있어서, 상기 더미 디스크의 표면에 도금막을 형성한 것을 특징으로 하는 자기 전사 방법.
제 12 항에 있어서, 상기 도금층은 강자성의 자기 특성을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 자기 전사 방법.
자성막을 소정의 정보 신호에 대응하는 배열 패턴 형상이 되도록 형성하여 이루어지는 자기 전사용 마스터 디스크를 자기 디스크의 표면에 겹침과 동시에, 상기 자기 전사용 마스터 디스크의 자성막을 자화함으로써, 상기 자기 전사용 마스터 디스크의 정보 신호의 배열 패턴을 정보 신호의 자화 패턴으로서 상기 자기 디스크에 자기 전사 기록하는 자기 전사 방법으로서,

상기 자기 디스크에 더미 마스터 디스크를 밀착/이간시키는 조작을 소정 회수 반복하는 공정과,

이 공정 후에 상기 자기 전사용 마스터 디스크와 상기 자기 디스크를 밀착시켜 자기 전사 기록을 행하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 전사 방법.
제 14 항에 있어서, 상기 밀착/이간 조작은 밀착/이간 대상의 상기 양 디스크사이의 기체를 흡인하고, 이어서 기체를 유입시킴으로써 행하는 것을 특징으로 하는 자기 전사 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 더미 마스터 디스크의 경도는 상기 자기 디스크의 경도보다도 낮은 것을 특징으로 하는 자기 전사 방법.
자성막이 적어도 편면에 형성된 자성 전사용 마스터 디스크를 자기 디스크에 밀착시키고, 외부 자계를 인가함으로써 상기 자기 디스크에 상기 자기 전사용 마스터 디스크의 자성막 패턴을 자기 전사하는 자기 전사 장치로서,

전사해야 할 소정의 정보가 기입된 상기 자기 전사용 마스터 디스크와,

가이드 부재에 슬라이드 가능하게 위치 결정되고, 상기 자기 전사용 마스터 디스크를 유지하는 유지부와,

통기구멍이 형성되고, 상기 자기 디스크 또는 더미 디스크를 지지하는 지지대와,

상기 지지대에 형성된 상기 통기구멍에 기체를 공급하기 위한 급기부와,

상기 통기구멍으로부터 기체를 배출하기 위한 배기부와,

자기 전사하기 위한 자계를 인가하는 마그넷으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 전사 장치.
제 17 항에 있어서, 상기 유지부는 관통구멍을 구비하고, 상기 관통구멍으로부터 기체를 흡인함으로써 상기 유지부에 상기 자기 전사용 마스터를 유지하는 것을 특징으로 하는 자기 전사 장치.
제 17 항에 있어서, 상기 자기 전사용 마스터 디스크는, 중심부로부터 외주부를 향해, 또한 최외주에 달하지 않도록 형성된 복수개의 방사상의 홈을 갖는 것을 특징으로 하는 자기 전사 장치.
제 17 항에 있어서, 상기 자기 디스크 또는 상기 더미 디스크의 내주구멍을 구비하고, 상기 내주구멍에 끼워지는 보스가 상기 자기 전사용 마스터의 중심부에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 전사 장치.
제 20 항에 있어서, 상기 보스부는 외주부에 적어도 1개의 노치부를 갖는 것을 특징으로 하는 자기 전사 장치.
제 17 항에 있어서, 상기 배기부에 의해 상기 자기 전사용 마스터 디스크를 상기 자기 디스크 또는 상기 더미 디스크에 밀착시키고, 상기 급기부에 의해 상기 자기 전사용 마스터 디스크를 상기 자기 디스크 또는 상기 더미 디스크로부터 이간시키는 것을 특징으로 하는 자기 전사 장치.