KR20020089141A - 자기전사방법 및 자기전사장치 - Google Patents

Abstract

(과제)수직 자기기록 매체에 대하여 양호한 자기전사를 행한다.

(해결수단)자기전사장치의 전사용 자계 인가수단(1)을, 자계발생수단이고, 원반형상의 수직 자기기록 매체(2)의 반경방향으로 연장하는 폭을 보유하는 두개의 영구자석(5a,5b)을 구비한 영구자석장치(5)와, 상기 영구자석장치(5)의 상하자석 (5a,5b)의 사이에 배치된, 미리 자성층이 수직한 일방향으로 초기 직류자화된 자기기록 매체(2)와, 원반형상의 마스터 담체(3,4)의 밀착체(10)를 화살표(A) 방향으로 회전시키는 도시하지 않는 회전수단으로 구성하고, 밀착체(10)에 대하여 자기기록 매체(2)의 자성층의 초기직류 자화방향과 반대방향의 전사용 자계(Hdu)를 인가하여, 회전수단에 의해 밀착체(10)를 1회전시켜서 트랙면 전역으로의 자기전사를 행한다.

Description

자기전사방법 및 자기전사장치{MAGNETIC TRANSFER METHOD AND MAGNETIC TRANSFER DEVICE}

본 발명은, 자기기록 매체에 정보를 전사하기 위한 패턴형상의 자성층을 보유하는 자기전사용 마스터 담체의 상기 자성층를 상기 슬레이브 매체의 자성층과 밀착시킨 상태로 전사용 자계를 인가하여, 상기 슬레이브 매체의 자성층에 상기 정보를 자기전사하는 자기전사방법에 관한 것이다.

자기기록 매체에 있어서는 일반적으로, 정보량의 증가에 따라, 많은 정보를 기록하는 대용량으로, 저렴하고, 또한, 바람직하게는 단시간에서 필요한 곳을 판독할 수 있는, 소위 고속액세스가 가능한 매체가 희망되고 있다. 그들의 일례로서 하드디스크장치나 플로피(R)디스크장치에 이용되는 고밀도 자기기록 매체(자기디스크매체)가 알려져 있고, 그 대용량화를 실현하기위해서는, 좁은 트랙폭을 정확하게 자기헤드가 주사하여, 높은 S/N 비로서 신호를 재생하는, 소위 트래킹서보기술이 큰 역할을 담당하고 있다. 이 트래킹서보를 행하기 위해서, 디스크중에, 어떤 간격으로 트래킹용의 서보신호, 어드레스 정보신호, 재생클럭신호 등이, 소위 프리포멧으로서 기록되어 있다.

이 프리포멧를 정확하게 또한 효율적으로 행하는 방법으로서, 마스터 담체가 담지하는 서보신호 등의 정보를 자기기록 매체에 자기적으로 전사하는 자기전사방법이 일본특허공개 소63-183623호 공보, 일본특허공개 평10-40544호 공보, 일본특허공개 평10-269566호 공보 등에 개시되어 있다.

이 자기전사는, 자기디스크매체 등의 자기기록 매체(슬레이브 매체)에 전사해야 할 정보에 대응하는, 볼록부 표면에 자성층을 구비한 요철패턴을 보유하는 마스터 담체를 준비하여, 이 마스터 담체와 슬레이브 매체를 밀착시킨 상태에서, 전사용 자계를 인가하는 것에 의해, 마스터 담체의 요철패턴이 담지하는 정보(예컨대 서보신호)에 대응하는 자기패턴을 슬레이브 매체에 전사하는 것으로, 마스터 담체와 슬레이브 매체의 상대적인 위치를 변화시키지 않고 정적으로 기록을 행할 수 있고, 정확한프리포멧 기록이 가능하며, 또한 기록에 요구되는 시간도 매우 짧은 시간이라고 하는 이점을 보유하고 있다.

그런데, 자기기록 매체로서는, 그 자성층의 면에 수평인 방향으로 자화용량축을 보유하는 수평 자기기록 매체, 및, 자성층의 면에 수직한 방향으로 자화용량축을 보유하는 수직 자기기록 매체가 고려되지만, 종래, 일반적으로 수평 자기기록 매체가 이용되고 있고, 상술한 자기전사기술의 개발도 수평 자기기록 매체로의 자기전사를 주안으로 하여 진행시켜 왔다. 한편, 수직 자기기록 매체를 이용하면, 수평 자기기록 매체와 비교하여 한층 더 대용량화가 기대된다.

수직 자기기록 매체에 자기전사를 행하는 경우에는, 자성층의 면에 수직한 방향으로 자계를 인가할 필요가 있고, 수평 자기기록 매체로의 자기전사의 경우와는 다른 최적인 조건이 있는 것으로 고려된다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여, 수직 자기기록 매체에 대하여 양호한 자기전사를 하기 위한 자기전사방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 제1의 실시형태에 관한 자기전사방법을 실시하는 자기전사장치의 요부사시도;

도 2는 마스터 담체와 슬레이브 매체를 나타내는 사시도;

도 3은 자기전사방법의 기본공정을 나타내는 도면;

도 4는 제1의 실시형태의 변경예를 게시하는 개략도;

도 5는 본 발명의 제2의 실시형태에 관한 자기전사방법을 실시하는 자기전사장치의 요부 사시도; 및

도 6은 제2의 실시형태의 변경예를 게시하는 개략도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1전사용 자계 인가수단

2슬레이브 매체

3,4마스터 담체

5영구자석장치

5a, 5b 영구자석

15전자석장치

101전사용 자계 인가수단

102슬레이브 매체

103,104마스터 담체

105영구자석장치

105a,105b 영구자석

115전자석장치

본 발명의 자기전사방법은, 슬레이브 매체의 자성층에 대하여 정보를 전사하기 위한 패턴형상의 자성층을 보유하는 자기전사용 마스터 담체의 상기 자성층를 상기 슬레이브 매체의 자성층과 밀착시킨 상태에서 전사용 자계를 인가하여, 상기 슬레이브 매체의 자성층에 상기 정보를 자기전사하는 자기전사방법으로서,

상기 슬레이브 매체로서 수직 자기기록 매체를 이용하고, 상기 슬레이브 매체의 트랙면에 수직한 일방향으로 초기직류자계를 인가하여 상기 슬레이브 매체의 자성층을 상기 트랙면에 수직한 일방향으로 초기직류자화시킨 후,

상기 슬레이브 매체의 자성층과 상기 마스터 담체의 자성층을 밀착시킨 상태에서 그들 자성층에 상기 초기직류자화의 방향과 반대방향의 전사용 자계를 인가하여 자기전사를 하는 것을 특징으로 하는 것이다.

여기서, 「정보를 전사한다」란, 슬레이브 매체의 자성층의 자화의 배열을 상기정보에 따른 패턴으로 패턴화하는 것을 의미한다.

「밀착」이란, 반드시 양자가 완전하게 밀착한 상태뿐만 아니라, 똑같은 간격으로 근접하여 배열된 상태도 포함하는 것이다.

또한, 슬레이브 매체의 자성층의 초기직류자화는, 슬레이브 매체와 마스터 담체를 밀착시킨 상태에서 행하여도 좋고, 마스터 담체와는 밀착시키고 있지 않는 상태에서 행하여도 좋다. 마스터 담체와 밀착시키지 않고서 초기직류자화를 행한 경우에는, 초기직류자화를 행한 후에, 마스터 담체와 밀착시키면 좋다.

또한, 본 발명의 자기전사방법은, 상기 전사용 자계의 강도가, 상기 슬레이브 매체의 자성층의 보자력의 0.5배 이상 3.5배 이하인 것이 바람직하다.

또한, 상기 슬레이브 매체의 트랙영역보다도 좁은 영역에 발생시킨 상기 전사용 자계에 대하여, 각각의 자성층을 서로 밀착시킨 상기 슬레이브 매체 및 상기 마스터 담체를, 상기 슬레이브 매체의 트랙영역전역이 상기 전사용 자계내를 통과하도록 상대적으로 이동시킴으로써 자기전사를 할 수 있다.

특히, 상기 슬레이브 매체가 동심원 형상으로 트랙을 보유하는 원반형상인 경우에는, 상기 트랙영역보다도 좁은 영역을 상기 슬레이브 매체의 최소 반경트랙으로부터 최대 반경트랙에 걸치는 반경방향으로 연장하는 1영역을 덮는 넓이를 보유하는 영역으로 하여, 상기 상대적인 이동이 상기 슬레이브 매체 및 상기 마스터 담체를 상기 전사용 자계에 대하여 트랙을 따라 회전시키는 것으로 할 수가 있다.

여기서, 슬레이브 매체의 트랙영역 및 동심원형상의 트랙이란 자기전사에 의해서 형성되는 트랙영역 및 동심원형상의 트랙을 의미하는 것이다.

또, 상기 전사용 자계에 대해서 상대적으로 이동이란, 슬레이브 매체 및 마스터 담체를 이동시키는 것이여도 좋고 전사용 자계를 이동시키는 것이여도 좋다.

상기 자기전사방법은, 슬레이브 매체의 자성층에 대하여 정보를 전사하기 위한 패턴형상의 자성층을 보유하는 자기전사용 마스터 담체의 상기 자성층를 상기 슬레이브 매체의 자성층과 밀착시킨 상태로 전사용 자계를 인가하여, 상기 슬레이브 매체의 자성층에 상기 정보를 자기전사하는 자기전사장치로서,

상기 슬레이브 매체의 트랙면에 수직한 일방향으로 초기직류자계를 인가하여 상기 슬레이브 매체의 자성층을 상기 트랙면에 수직한 일방향으로 초기직류자화시키는 초기직류 자화수단과,

상기 슬레이브 매체의 자성층과 상기 마스터 담체의 자성층을 밀착시킨 상태로 그들 자성층에 상기 초기직류자화의 방향과 반대방향의 전사용 자계를 인가하는 전사용 자계 인가수단을 구비한 것을 특징으로 하는 자기전사장치에 의해 실시할 수가 있다.

이 자기전사장치에 있어서는, 상기 전사용 자계 인가수단을, 상기 슬레이브 매체의 트랙면보다도 좁은 영역에 상기 전사용 자계를 발생시키는 전사용 자계발생수단과, 각각의 자성층을 서로 밀착시킨 상기 슬레이브 매체 및 상기 마스터 담체를, 상기 슬레이브 매체의 트랙면전역이 상기 전사용 자계내를 통과하도록, 상기 전사용 자계에 대하여 상대적으로 이동시키는 이동수단을 구비하여 이루어지는 것으로 할 수가 있다.

게다가, 상기 전사용 자계 발생수단이, 동심원형상으로 트랙을 보유하는 원반형상의 상기 슬레이브 매체의 트랙면의 최소반경트랙으로부터 최대반경트랙에 걸치는 상기 트랙의 반경방향으로 연자되는 영역에 대하여 상기 전사용 자계를 발생시키는 것으로 하고, 상기이동수단이, 상기 원반형상의 슬레이브 매체를 상기 전사용 자계에 대하여 상대적으로 상기트랙에 따라 회전시키는 것으로 하여도 좋다.

또한, 상기 슬레이브 매체로서 동심원형상으로 트랙을 보유하는 원반형상의 수직 자기기록 매체를 이용하는 경우, 상기 슬레이브 매체의 트랙면에 수직한 일방향으로 초기직류자계를 인가하여 상기 슬레이브 매체의 자성층을 상기 트랙면에 수직한 일방향으로 초기 직류자화시킨 후,

상기 슬레이브 매체의 트랙영역보다도 좁은 영역이고 또한 최대직경을 보유하는 트랙의 직경보다도 넓은 폭을 보유하는 영역에 발생시킨, 상기 초기직류자화의 방향과 반대방향의 전사용 자계에 대하여, 각각의 자성층을 서로 밀착시킨 상기 슬레이브 매체 및 상기 마스터 담체를, 상기 슬레이브 매체의 트랙면전역이 상기 전사용 자계내를 통과하도록 상대적으로 이동시켜 자기전사를 하여도 좋다.

이 자기전사방법은, 슬레이브 매체의 자성층에 대하여 정보를 전사하기 위한 패턴형상의 자성층을 보유하는 자기전사용 마스터 담체의 상기 자성층을 상기 슬레이브 매체의 자성층과 밀착시킨 상태로 전사용 자계를 인가하고, 상기 슬레이브 매체의 자성층에 상기정보를 자기전사하는 자기전사장치로서,

동심원형상으로 트랙을 보유하는 원반형상의 슬레이브 매체의 트랙면에 수직한 일방향으로 초기직류자계를 인가하여 상기 슬레이브 매체의 자성층을 상기 트랙면에 수직한 일방향으로 초기직류자화시키는 초기직류자화수단과, 상기 슬레이브 매체의 트랙영역보다 좁은 영역이고 또한 최대직경을 보유하는 트랙의 직경보다도 넓은 폭을 보유하는 영역에 상기 초기직류자화의 방향과 반대방향의 전사용 자계를발생시키는 전사용 자계발생수단 및 상기 전사용 자계에 대하여, 각각의 자성층을 서로 밀착시킨 상기 슬레이브 매체 및 상기 마스터 담체를, 상기 슬레이브 매체의 트랙면전역이 상기 전사용 자계내를 통과하도록 상대적으로 이동시키는 이동수단으로 이루어지는 전사용 자계 인가수단을 구비한 것을 특징으로 하는 자기전사장치에 의해 실시할 수가 있다.

또한, 상기 각 자기전사장치에 있어서, 상기 전사용 자계 인가수단은, 상기 초기직류자화수단을 겸하는 것으로 할 수가 있다.

게다가, 전사용 자계 발생수단으로서는, 전자석장치, 영구자석장치 등이 이용되지만, 자계강도 등의 조건을 설정조정하는 점으로부터는, 전자석장치를 사용하는 것이 바람직하고, 한편, 정해진 자계강도에서의 자기전사를 행하는 때는, 염가 또한 콤팩트하게 구성이 가능하다는 점에서 영구자석장치를 사용하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시의 형태를 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1의 실시형태에 이러한 자기전사방법을 실시하는 자기전사장치의 전사용 자계 인가수단의 요부 사시도이다.

도 1에 나타내는 전사용 자계 인가수단(1)은, 자계 발생 수단인 영구자석장치(5:5a,5b), 영구자석장치(5)의 상하 자석(5a,5b)의 사이에 배치된 원반형상의 슬레이브 매체(2)와 원반형상의 마스터 담체(3,4)의 밀착체(10)를 화살표(A) 방향으로 회전시키는, 도시하지 않는 회전수단을 구비하고 있다.

영구자석장치(5)의 상하자석(5a,5b)은, 적어도 도 2에 나타내는 슬레이브 매체(2)의 최소반경트랙 r_min으로부터 최대반경트랙 r_max에 걸치는 폭을 보유하고, 도시한 바와 같이, 밀착체(10)의 하방으로부터 상방을 향하는 자계(Hdu)를 발생시키 도록 서로의 다른 자극이 대면하도록 배치되어 있다. 또한 영구자석장치(5)는, 상하자석(5a,5b)을 그 사이에 밀착체(10)를 삽입할 경우 및 그 곳으로부터 배출하는 경우에는 충분히 이간시킬 필요가 있기 때문에, 양자석(5a,5b)을 서로 이간시키기 위한 도시하지 않는 이간수단을 구비하고 있다. 또한, 여기서 자계(Hdu)는, 슬레이브 매체의 보자력(Hcs)의 0.5배로부터 3.5배 강하도록 설정되어 있다.

도 2는 밀착체(10)의 분해도를 나타내는 것이다. 밀착체(10)는, 슬레이브 매체(2)의 자성층(2b,2c)의 각 면에 마스터 담체(3a,4a)의 패턴형상의 볼록부의 볼록부표면을 밀착시킨 것이고, 전자석장치(5)에 세트할 때에는, 그 반경방향과 자석(5a,5b)의 폭방향을 일치시키도록 하여 양 자석 사이에 삽입되는 것이다.

본 발명의 자기전사방법에 있어서 이용되는 슬레이브 매체는, 예컨대 양면 또는 편면에 자기기록층이 형성된 하드디스크, 플렉서블 디스크 등의 원반형상 자기기록 매체이며, 특히, 자기기록층의 자화용량 방향이 기록면에 대하여 수직인 방향으로 형성되어 있는 수직자기기록 매체이다. 도 2에 나타낸 슬레이브 매체(2)는, 원반형상의 기판(2a)의 양면에 각각 자성층(자기기록층:2b,2c)이 형성된 양면기록가능한 수직자기기록 매체이다.

마스터 담체(3)는, 슬레이브 매체(2)의 하측 기록층(2b)에 기록하기 위한 정보에 따른 패턴형상의 볼록부가 형성된 것이고, 마스터 담체(4)는, 마스터 담체(3)와 같은 층구성으로 이루어진다, 슬레이브 매체(2)의 상측 기록층(2c)에 기록하기 위한 정보에 따른 패턴형상의 볼록부가 형성된 것이다. 각 마스터 담체(3,4)는, 패턴형상의 볼록부가 형성된 기판(3a,4a)와, 상기 기판표면에 형성된 연자성층(3b,4b)으로 이루어진다.

다음으로, 본 실시형태의 자기전사방법을 설명한다. 우선, 도 3을 참조하여 자기전사의 기본공정을 설명한다. 도 3의 (a)은 자계를 일방향으로 인가하여 슬레이브 매체를 초기직류자화하는 공정, 도 3의 (b)는 마스터 담체와 슬레이브 매체를 밀착하여 초기직류자계와는 반대방향으로 자계를 인가하는 공정, 도 3의 (C)는 자기전사 후의 상태를 각각 나타내는 도이다. 또한, 도 3에 있어서 슬레이브 매체(2)에 대해서는 그 하측기록층(2b)측만을 나타내고, 상기 하측기록층(2b)으로의 자기전사에 관해서만 설명하지만, 상측기록층(2c)에 대해서도 같다.

도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 미리 슬레이브 매체(2)에 초기직류자계 (Hin)를 트랙면에 수직한 일방향으로 인가하여 기록층(2b)의 자화를 일방향으로 구비하여 둔다. 그 후, 도 3의(b)에 나타내는 바와 같이, 이 슬레이브 매체(2)의 기록층(2b)측의 면과 마스터 담체(3)의 볼록부표면의 연자성층(3b)을 밀착시키고, 슬레이브 매체(2)의 기록층(2b)에 수직한 방향으로 상기 초기직류자계(Hin)와는 반대방향(즉, 초기직류자화의 방향과 반대방향)의 전사용 자계(Hdu)를 인가하여 자기전사를 행한다. 그 결과, 도 3의(c)에 나타내는 바와 같이, 슬레이브 매체(2)의 기록층(2b)에는 마스터 담체(3)의 패턴형상의 볼록부에 따른 정보(예컨대 서보신호)가 자기적으로 전사기록된다.

또한, 마스터 담체(3)의 요철패턴이 도 3의 포지티브패턴과 반대의 요철형상의 네거티브패턴의 경우에 있어서도, 초기직류자계(Hin)의 방향 및 전사용 자계(Hdu)의 방향을 상기와 반대방향으로 함으로써 동일한 정보를 자기적으로 전사기록할 수가 있다.

다음으로, 도 1에 나타내는 전사용 자계 인가수단(1)을 이용한 자기전사방법을 설명한다.

우선, 도시하지 않는 초기직류자화수단에 있어서 슬레이브 매체(2)의 자성층(2b,2c)의 초기직류자화를 행한다. 즉, 자성층(2b,2c)에 대하여 수직한 방향의 초기직류자계(Hin)을 인가하여 자성층을 초기직류자화시킨다.

그 후, 슬레이브 매체(2)의 자성층(2b,2c)을 각각 마스터 담체(3,4)의 패턴형상의 볼록부와 밀착시켜 밀착체(10)로 하여, 영구자석장치(5)의 상하자석(5a,5b)을 서로 충분하게 이간시킨 상태에서, 전사용 자계(Hdu)가 슬레이브 매체(2)의 자성층(2b,2c)의 초기직류자화방향과 반대방향으로 되도록 밀착체(10)를 양자석사이에 삽입한다. 그 후, 상하자석(5a,5b)을 밀착체(10) 표면에 근접시켜 전사용 자계(Hdu)를 인가한다. 자석을 밀착체(10)에 근접시킨 상태에서 도시하지 않는 회전수단에 의해 밀착체(10)를 화살표(A) 방향으로 1회전시켜 자기전사를 행한다.

본 실시형태의 자기전사방법에 있어서는, 슬레이브 매체(2)의 자성층(2b,2c)을 미리 초기직류자화하고, 그 후 마스터 담체(3,4)와 밀착시킨다고 하였지만, 미리 슬레이브 매체(2)와 마스터 담체(3,4)를 밀착시킨 상태로 슬레이브 매체(2)의 자성층(2b,2c)의 초기직류자화를 행하는 것도 가능하다.

상기 실시의 형태에 있어서는, 밀착체(10)를 전사용 자계(Hdu)에 대하여 회전시키는 것으로 하였지만, 밀착체(10)를 고정하여, 영구자석(5a,5b)을 회전시키도록 하여도 좋다.

본 실시형태의 자기전사장치에 의하면, 수직자기기록 매체에 용이하게 자기전사를 행할 수 있고, 또한 양호한 자기전사를 달성할 수 있다. 수직자기기록 매체로의 양호한 자기전사를 가능하게 함으로써, 종래의 고밀도인 수평자기기록 매체보다도 더욱 대용량의 기록매체를 용이하게 얻을 수 있다.

또한, 전사용 자계 인가수단을, 전사용 자계 발생수단과 이동수단으로 구성하고, 특히 전사용 자계 발생수단을, 동심원형상으로 트랙을 보유하는 원반형상의 상기 슬레이브 매체의 트랙면의 최소반경트랙으로부터 최대반경트랙에 걸치는 상기 트랙의 반경방향으로 연장되는 영역에 대하여 상기 전사용 자계를 발생시키는 것으로 하고, 이동수단을, 상기 원반형상의 슬레이브 매체를 상기 전사용 자계에 대하여 상대적으로 상기 트랙에 따라 회전시키는 것으로 하고 있기 때문에, 하드 디스크나 플렉서블디스크 등의 원반형상의 자기기록 매체로의 자기전사에 최적하고, 용이한 구성으로 효율적으로 자기전사를 할 수 있다.

또한, 상술의 전사용 자계 인가수단(1)을 초기직류자화수단으로서 이용할 수도 있다. 이 경우에는, 슬레이브 매체(2)의 자성층(2b,2c)에 대하여 초기직류자계 (Hin)의 방향과 전사용 자계(Hdu)의 방향이 역방향으로 되도록, 초기직류자계 인가시와 전사용 자계인가시에 슬레이브 매체(2)의 상하면을 반대로 하여 영구자석장치(5)에 세트하면 좋다.

이와 같이, 전사용 자계 인가수단을 초기직류자화수단을 겸하는 것으로 함으로써, 장치에 이러한 코스트를 억제할 수 있고, 결과적으로서 저렴한 프리포멧후의 자기기록 매체의 제공이 가능해진다.

또, 초기직류자계 및 전사용 자계는, 슬레이브 매체의 보자력, 마스터 담체 및 슬레이브 매체의 비투자률 등를 감안하여 정해진 값을 채용해야 한다. 단지, 전술한 바와 같이, 전사용 자계의 강함은, 슬레이브 매체의 보자력(Hcs)의 0.5배 이상, 3.5배 이하의 값으로 한다.

상기 실시의 형태에 있어서, 자계발생수단으로서 영구자석장치(5)를 들어 설명하였지만, 자계발생수단으로서는 도 4에 나타낸 바와 같은 전자석장치(15)를 사용하여도 좋다. 도 4에 나타내는 전자석장치(15)는, 밀착체(10)의 상하에 배치된다, 상기 밀착체의 반경방향의 폭을 보유하고, 소정의 갭을 보유하는 코어(16)에 코일(17)이 감겨지게 된다. 이 전자석장치(15)를 이용한 자기전사방법은 상술의 경우와 동일하다. 전자석장치(15)를 이용하면 자계의 방향이나 자계강도를 용이하게 변경할 수가 있다.

도 5는 본 발명의 제2의 실시형태에 이러한 자기전사방법을 실시하는 자기전사장치의 전사용 자계 인가수단의 요부 사시도이다.

본 제2의 실시형태에 이러한 자기전사방법은, 제1의 실시형태에 이러한 자기전사방법과 같이, 자기디스크 또는 자계발생장치를 상대적으로 회전시키지 않고, 직선적인 이동만으로 트랙면 전역으로의 자기전사를 가능하게 한 자기전사방법이다.

도 5에 나타내는 전사용 자계 인가수단(101)은, 자계발생수단인 영구자석장치(105:105a,105b), 영구자석장치(105)의 상하자석(105a,105b)의 사이에 배치된 원반형상의 슬레이브 매체(2)와 원반형상의 마스터 담체(3,4)의 밀착체(10)를 화살표방향으로 이동시키는 도시하지 않는 이동수단을 구비하고 있다.

영구자석장치(105)의 상하자석(105a,105b)은, 적어도 도 2에 나타내는 슬레이브 매체(2)의 최대직경트랙의 직경(d)과 동등한 폭을 보유하고, 도시한 바와 같이 , 밀착체(10)의 하방으로부터 상방을 향하는 자계(Hdu)를 발생시키도록 서로 다른 자극이 대면하도록 하여 배치되어 있다. 또, 여기서 자계(Hdu)는, 슬레이브 매체의 보자력(Hcs)의 0.5배에서 3.5배 강하도록 설정되어 있다.

우선, 도시하지 않은 초기직류자화수단에 있어서 슬레이브 매체(2)의 자성층(2b,2c)의 초기직류자화를 행한다. 즉, 자성층(2b,2c)에 대하여 수직한 방향의 초기직류자계(Hin)을 인가하여 자성층을 초기직류자화시킨다.

그 후, 슬레이브 매체(2)의 자성층(2b,2c)을 각각 마스터 담체(3,4)의 패턴형상의 볼록부와 밀착시켜 밀착체(10)로 한다. 이 밀착체(10)를, 전사용 자계(Hdu)가 슬레이브 매체(2)의 자성층(2b,2c)의 초기직류자화 방향과 반대방향으로 되도록, 밀착체(10)의 전면이 전사자계(Hdu) 내를 통과하도록 화살표방향으로 영구자석(105a, 105b)의 사이를 이동시킨다.

본 실시형태의 자기전사방법에 있어서는, 슬레이브 매체(2)의 자성층(2b,2c)을 미리 초기직류자화하고, 그 후 마스터 담체(3,4)와 밀착시킨다고 하였지만, 미리 슬레이브 매체(2)와 마스터 담체(3,4)를 밀착시킨 상태에서 슬레이브 매체(2)의자성층(2b,2c)의 초기직류자화를 행하는 것도 가능하다.

상기 실시의 형태에 있어서는, 밀착체(10)를 전사용 자계(Hdu)에 대하여 이동시키는 것으로 하였지만, 밀착체(10)를 고정하고, 영구자석(105a,105b)을 이동시키 도록 하여도 좋다.

본 실시의 형태의 자기전사장치에 의하면, 전사용 자계 인가수단이, 상기 슬레이브 매체의 트랙영역보다 좁은 영역이고 또한 최대직경을 보유하는 트랙의 직경보다도 넓은 폭을 보유하는 영역에 상기 초기직류자화의 방향과 반대방향의 전사용 자계를 발생시키는 전사용 자계발생수단을 구비한 것이므로, 이동수단은 슬레이브 매체 및 마스터 담체를 전사용 자계에 대하여 직선적으로 이동하는 것만으로 트랙면전역의 자기전사가 가능하고, 이동수단의 구성을 보다 간단하게 한 것이다.

또한, 상술의 전사용 자계 인가수단(101)을 초기직류자화수단으로서 이용할 수도 있다. 이 경우에는, 슬레이브 매체(2)의 자성층(2b,2c)에 대하여 초기직류자계(Hin)의 방향과 전사용 자계(Hdu)의 방향이 역방향으로 되도록, 초기직류자계 인가시와 전사용 자계 인가시에 슬레이브 매체(2)의 상하면을 반대로 한 상태에서 영구자석 사이를 이동시키면 좋다.

이와 같이, 전사용 자계 인가수단을 초기직류자화수단을 겸하는 것으로 하므로써, 장치에 이러한 코스트를 억제할 수가 있고, 결과적으로서 저렴한 프리포멧 후의 자기기록 매체의 제공이 가능해진다.

또한, 초기직류자계 및 전사용 자계는, 슬레이브 매체의 보자력, 마스터 담체 및 슬레이브 매체의 비투자률 등을 감안하여 정해진 값을 채용할 필쵸가 있다.단지, 전술한 바와 같이, 전사용 자계의 강함은, 슬레이브 매체의 보자력(Hcs)의 0.5배 이상, 3.5배 이하의 값으로 한다.

상기 제2의 실시의 형태에 있어서, 자계발생수단으로서 영구자석장치(105)를 들어 설명하였지만, 자계발생수단으로서는 도 6에 나타낸 바와 같은 전자석장치(115)를 사용하여도 좋다. 도 6에 나타내는 전자석장치(115)는, 밀착체(10)의 상하에 배치된다, 슬레이브 매체(2)의 최대반경트랙의 직경보다 큰 폭을 보유하는 코어(116a,116b)에 코일(117a,117b)이 감겨져 있는 두개의 전자석을 구비하게 된다. 이 전자석장치(n5)를 이용한 자기전사방법은 상술의 경우와 동일하다. 전자석장치(115)를 이용하면, 자계의 방향이나 자계강도를 용이하게 변경할 수가 있다.

다음으로, 마스터 담체와 슬레이브 매체에 대하여 상세하게 설명한다.

마스터 담체(3)는, 전술한 바와 같이, 표면에 패턴형상의 볼록부를 구비한 기판(3a)과 그 표면(볼록부상 및 볼록부문인 오목부)에 형성된 연자성층(3b)을 구비하고 있다. 마스터 담체(3)의 기판(3a)으로서는, 니켈, 실리콘, 석영판, 유리, 알루미늄, 세라믹스, 합성수수지 등이 이용된다. 또한, 연자성층(3b)의 자성재료로서는, Co, Co합금(CoNi, CoNiZr, CoNbTaZr 등), Fe, Fe합금(FeCo, FeCoNi, FeNiMo, FeAlSi , FeAl, FeTaN), Ni, Ni 합금(NiFe)을 이용할 수 있고, 특히 바람직한 것은 FeCo, FeCoNi이다. 기판(3a)으로서 Ni 등을 이용하는 경우에는 반드시를 연자성체를 피막할 필요는 없지만, 연자성층을 설치함으로써 전사정밀도가 향상한다. 또한, 기판(3a)이 비자성체인 경우에는 연자성층이 필요한다.

마스터 담체(3)의 패턴형상 볼록부(요철패턴)의 형성은, 스탬퍼법, 포토라이트 그래피법 등을 이용하여 행할 수 있다. 이하, 마스터 담체(3)의 제조방법을 간단하게 설명한다.

우선, 표면이 평활한 유리판(또는 석영판) 위에 스핀코트 등으로 포토레지스트를 형성하고, 이 유리판을 회전시키면서 서보신호에 대응하여 변조한 레이저광(또는 전자빔)을 조사하며, 포토레지스트 전면에 소정의 패턴, 예컨대 각 트랙에 회전중심으로부터 반경방향으로 선형상으로 연장되는 서보신호에 상당하는 패턴을 원주상의 각 프레임에 대응하는 부분에 노광하고, 그 후, 포토레지스트를 현상처리하여 노광부분을 제거하고 포토레지스트에 의한 요철형상을 보유하는 들반을 얻는다. 다음으로, 들반의 표면의 요철패턴을 바탕으로, 이 표면에 도금(전주(電鑄))을 실행하여, 포지티브 요철패턴을 보유하는 Ni기판을 제작하고, 들반으로부터 박리한다. 이 기판을 그대로 마스터 담체로 하거나, 또는 요철패턴상에 필요에 따라 보호막을 피복하여 마스터 담체로 한다.

또한, 상기 들반에 도금을 행하여 제2의 들반을 제작하고, 이 제2의 들반을 사용하여 도금을 행하여, 네거티브 요철패턴을 보유하는 기판을 제작하여도 좋다. 게다가, 제2의 들반에 도금을 행하거나 수지액을 밀착시켜 경화를 행하여 제3의 들반을 제작하고, 제3의 들반에 도금을 행하여, 포지티브 요철패턴을 보유하는 기판을 제작하여도 좋다.

한편, 상기 유리판에 포토레지스트에 의한 패턴을 형성한 후, 에칭하여 유리판에 구멍을 형성하여, 포토레지스트를 제거한 들반을 획득하여, 이하 상기와 같이기판을 형성하도록 하여도 좋다.

금속에의한 기판의 재료로서는, 전술한 바와 같이, Ni 또는 Ni 합금 등을 사용할 수가 있고, 이 기판을 제작하는 상기 도금으로서는, 무전해도금, 전주, 스패터링, 이온도금을 포함하는 각종의 금속성막법을 적용할 수 있다. 기판의 볼록부 높이(요철패턴의 깊이)는, 50∼800nm의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 80∼600nm 이다. 이 요철패턴이 서보신호인 경우는, 원주방향보다도 반경방향으로 긴 구형상의 볼록부가 형성된다. 구체적으로는, 반경방향의 길이는 O.05∼20㎛, 원주방향은 0.05∼5㎛가 바람직하고, 이 범위에서 반경방향쪽이 긴 형상인 값을 선택하는 것이 서보신호의 정보를 하는 패턴으로서 바람직하다.

기판의 요철패턴상으로의 연자성체(3b)의 형성은, 자성재료를 진공증착법, 스패터링법, 이온도금법 등의 진공성막수단, 도금법 등을 이용하여 행한다. 연자성체의 두께는, 50∼500nm의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 80∼300nm 이다.

또한, 이 볼록부표면의 연자성체의 위에 5∼30nm의 다이아몬드 라이크 카본(DLC) 등의 보호막을 설치하는 것이 바람직하고, 게다가 윤활제층을 설치하여도 좋다. 또한, 연자성체와 보호막 사이에, Si등의 밀착강화층을 설치하여도 좋다. 윤활제를 설치하는 것에 의해, 슬레이브 매체와의 접촉과정에서 생기는 어긋남을 보정할 때의, 마찰에 의한 상처의 발생 등의 내구성의 열화가 개선된다.

또, 상술에 있어서는, 표면이 요철형상으로 형성된 마스터 담체에 대하여 설명하였지만, 요철패턴을 보유하는 기판의 오목부에 자성층을 매립하여 표면이 평면형상으로 되어 있는 마스터 담체를 이용할 수도 있다. 이 경우, 오목부영역에 매립된 자성층이 패턴형상으로 되도록 요철패턴을 보유하는 기판이라면 좋다.

슬레이브 매체(2)는, 전술한 바와 같이, 하드 디스크, 고밀도 플렉서블 디스크 등의 원반형상 자기기록 매체이며, 그 자기기록층으로서는, 도포형 자기기록층 또는 금속박막형 자기기록층이 형성되어 있다. 또한, 여기에서는, 자기기록층이 트랙면에 대하여 수직한 방향으로 자화용량축을 보유하는 자기이방성(磁氣異方性)을 갖추고 있는 것을 이용한다. 또한, 금속박막형 자기기록층의 자성재료로서는, Co, Co합금(CoPtCr, CoCr, CoPtCrTa, CoPtCrNbTa, CoCrB, CoNi 등), Fe, Fe합금(FeCo, FePt, FeCoNi)을 이용할 수 있다. 또한, 자성재료의 아래(지지체측)에 필요한 자기이방성을 부착하기 위해서 비자성의 하지층을 설치하는 것이 바람직하다. 이 비자성의 하지층은, 결정구조와 격자정수를 자기기록층에 맞출 필요가 있고, 그와 같은 재료로서는, Ti, Cr, CrTi, CoCr, CrTa, CrMo, NiA1, Ru, Pd 등을 들 수 있다. 또한, 자성층의 수직자화상태를 안정화시켜, 게다가 기록재생시의 감도를 향상시키기위해서 비자성 하지층의 아래에 또한 연자성층으로 이루어지는 이면보강층을 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 자기기록층 두께는 10nm 이상 500nm 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20nm이상 200nm이하이다. 또한, 비자성층 두께는, 10nm 이상 150nm 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20nm이상 80nm 이하이다. 또한, 이면보강층 두께는 50nm이상 2000nm이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 80nm이상 400nm이하이다.

본 발명의 자기전사방법과 같이, 슬레이브 매체의 자성층을 트랙면에 수직한 일방향으로 초기직류자화시킨 후, 슬레이브 매체의 자성층과 마스터 담체의 자성층을 밀착시킨 상태로 그들 자성층에 상기 초기직류자계의 방향과 반대방향의 전사용 자계를 인가하여 자기전사를 행함으로써, 수직자기기록 매체에 대하여 양호한 자기전사를 할 수 있다.

특히, 전사용 자계의 강도를 슬레이브 매체의 자성층의 보자력의 O.5배이상 3.5배이하로 하는 것에 의해, 보다 정밀도 좋은 자기전사를 행할 수 있다.

또한, 상기 슬레이브 매체의 트랙영역보다도 좁은 영역에 발생시킨 상기 전사용 자계에 대하여, 각각의 자성층을 서로 밀착시킨 상기 슬레이브 매체 및 상기 마스터 담체를, 상기 슬레이브 매체의 트랙영역전역이 상기 전사용 자계내를 통과하도록 상대적으로 이동시키는 것에 의해 자기전사를 행하면, 용이하고 또한 효율적으로 자기전사 완료 후 슬레이브 매체를 얻을 수 있다.

특히, 원반형상의 슬레이브 매체의 최소반경트랙으로부터 최대반경트랙에 걸치는 반경방향으로 연장되는 1영역에 발생시킨 전사용 자계에 대하여, 각각의 자성층을 서로 밀착시킨 상기 슬레이브 매체 및 상기 마스터 담체를 회전시켜 자기전사하는 방법을 이용하면, 하드 디스크나 플렉서블 디스크등의 원반형상의 자기기록 매체로의 자기전사를 용이한 구성으로 효율적으로 행할 수 있다.

또한, 원반형상의 슬레이브 매체의 트랙영역보다도 좁은 영역이고 또한 최대직경을 보유하는 트랙의 직경보다도 넓은 폭을 보유하는 영역에 발생시킨 전사용 자계에 대하여, 각각의 자성층을 서로 밀착시킨 상기 슬레이브 매체 및 상기 마스터 담체를, 상기 슬레이브 매체의 트랙면 전역이 상기 전사용 자계내를 통과하도록 상대적으로 이동시켜 자기전사를 하는 방법을 이용하면, 회전 등의 복잡한 이동을 하지 않고, 직선적인 이동으로 트랙면전역의 자기전사가 가능해지기 때문에, 원반형상의 자기기록 매체에의 자기전사를보다 용이하고 또한 효율적으로 행할 수 있다.

Claims (17)

1. 슬레이브 매체의 자성층에 대하여 정보를 전사하기 위한 패턴형상의 자성층을 보유하는 자기전사용 마스터 담체의 상기 자성층을 상기 슬레이브 매체의 자성층과 밀착시킨 상태에서 전사용 자계를 인가하여, 상기 슬레이브 매체의 자성층에 상기 정보를 자기전사하는 자기전사방법에 있어서,

   상기 슬레이브 매체로서 수직자기기록 매체를 이용하고, 상기 슬레이브 매체의 트랙면에 수직한 일방향으로 초기직류자계를 인가하여 상기 슬레이브 매체의 자성층을 상기 트랙면에 수직한 일방향으로 초기직류자화 시킨 후,

   상기 슬레이브 매체의 자성층과 상기 마스터 담체의 자성층을 밀착시킨 상태에서 이들 자성층에 상기 초기직류자화의 방향과 반대방향의 전사용 자계를 인가하여 자기전사를 행하는 것을 특징으로 하는 자기전사방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 전사용 자계의 강도가, 상기 슬레이브 매체의 자성층의 보자력의 0.5배 이상 3.5배 이하인 것을 특징으로 하는 자기전사방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 자기전사용 마스터 담체가, 상기 정보에 따른 패턴형상의 요철을 표면에 보유하는 기판과, 상기 기판상의 적어도 볼록부 표면에 배치된 자성층을 구비하고 있고, 상기 볼록부 표면에 배치된 자성층에 의해 상기 패턴형상의 자성층이 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기전사방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 정보가 서보신호인 것을 특징으로 하는 자기전사방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 슬레이브 매체의 트랙영역보다도 좁은 영역에 발생시킨 상기 전사용 자계에 대하여, 각각의 자성층을 상호 밀착시킨 상기 슬레이브 매체 및 상기 마스터 담체를, 상기 슬레이브 매체의 트랙영역 전역이 상기 전사용 자계내를 통과하도록 상대적으로 이동시킴으로써 자기전사를 행하는 것을 특징으로 하는 자기전사방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 슬레이브 매체가, 동심원 형상으로 트랙을 보유하는 원반 형상이고,

   상기 트랙영역보다도 좁은 영역이, 상기 슬레이브매체의 최소 반경 트랙으로부터 최대 반경 트랙에 걸치는 반경방향으로 연장하는 1영역을 덮는 넓이를 보유하는 영역이며,

   상기 상대적인 이동이, 상기 슬레이브 매체 및 상기 마스터 담체를 상기 전사용 자계에 대하여 상기 트랙을 따라 회전시키는 것임을 특징으로 하는 자기전사방법.
7. 제 5항에 있어서, 상기 슬레이브 매체가, 동심원 형상으로 트랙을 보유하는원반 형상이고,

   상기 트랙영역보다도 좁은 영역이, 상기 슬레이브 매체의 최대직경을 보유하는 트랙의 직경보다도 넓은 폭을 보유하는 영역이며,

   상기 상대적인 이동이, 상기 슬레이브 매체 및 상기 마스터 담체를 직선적으로 이동시키는 것임을 특징으로 하는 자기전사방법.
8. 슬레이브 매체의 자성층에 대하여 정보를 전사하기 위한 패턴형상의 자성층을 보유하는 자기전사용 마스터 담체의 상기 자성층을 상기 슬레이브 매체의 자성층과 밀착시킨 상태에서 전사용 자계를 인가하여, 상기 슬레이브 매체의 자성층에 상기 정보를 자기전사하는 자기전사장치로서,

   상기 슬레이브 매체의 트랙면에 수직한 일방향으로 초기직류자계를 인가하여 상기 슬레이브 매체의 자성층을 상기 트랙면에 수직한 일방향으로 초기직류자화시키는 초기직류 자화수단; 및

   상기 슬레이브 매체의 자성층과 상기 마스터 담체의 자성층을 밀착시킨 상태에서 이들 자성층에 상기 초기직류자화의 방향과 반대방향의 전사용 자계를 인가하는 전사용 자계 인가수단을 구비한 것을 특징으로 하는 자기전사장치.
9. 제 8항에 있어서, 상기 자기전사용 자계의 강도가, 상기 슬레이브 매체의 자성층의 보자력의 0.5배 이상 3.5배 이하인 것을 특징으로 하는 자기전사장치.
10. 제 8항에 있어서, 상기 자기전사용 마스터 담체가, 상기 정보에 따른 패턴형상의 요철을 표면에 보유하는 기판과, 상기 기판상의 적어도 볼록부 표면에 배치된 자성층을 구비하고 있고, 상기 볼록부 표면에 배치된 자성층에 의해 상기 패턴형상의 자성층이 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기전사장치.
11. 제 8항에 있어서, 상기 정보가 서보신호인 것을 특징으로 하는 자기전사장치.
12. 제 8항에 있어서, 상기 전사용 자계 인가수단이 상기 초기직류 자화수단을 겸하는 것임을 특징으로 하는 자기전사장치.
13. 제 8항에 있어서, 상기 전사용 자계인가수단이, 상기 슬레이브 매체의 트랙면보다도 좁은 영역에 상기 전사용 자계를 발생시키는 전사용 자계 발생수단과, 각각의 자성층을 상호 밀착시킨 상기 슬레이브 매체 및 상기 마스터 담체를, 상기 슬레이브 매체의 트랙면 전역이 상기 전사용 자계내를 통과하도록, 상기 전사용 자계에 대하여 상대적으로 이동시키는 이동수단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기전사장치.
14. 제 13항에 있어서, 상기 전사용 자계 발생수단이 전자석 장치인 것을 특징으로 하는 자기전사장치.
15. 제 13항에 있어서, 상기 전사용 자계 발생수단이 영구자석 장치인 것을 특징으로 하는 자기전사장치.
16. 제 13항에 있어서, 상기 전사용 자계 발생수단이, 동심원 형상으로 트랙을 보유하는 원반 형상의 상기 슬레이브 매체의 트랙면의 최소반경 트랙으로부터 최대반경 트랙에 걸치는 상기 트랙의 반경방향으로 연장하는 영역에 대하여 상기 전사용 자계를 발생시키는 것이고,

    상기 이동수단이, 상기 슬레이브 매체 및 상기 마스터 담체를, 상기 전사용 자계에 대하여 상대적으로 상기 트랙을 따라 회전시키는 것임을 특징으로 하는 자기전사장치.
17. 제 13항에 있어서, 상기 전사용 자계 발생수단이, 동심원 형상으로 트랙을 보유하는 원반형상의 슬레이브 매체의 트랙면보다 좁은 영역이고, 또한 최대반경을 보유하는 트랙의 직경보다도 넓은 폭을 보유하는 영역에 대하여 상기 전사용 자계를 발생시키는 것이며,

    상기 이동수단이 상기 슬레이브 매체 및 상기 마스터 담체를, 상기 전사용 자계내를 직선적으로 이동시키는 것임을 특징으로 하는 자기전사장치.