(57)【要約】【課題】マスター担体の凹領域に対応する磁気記録媒体の保磁力が低い部分の反転現象を抑制し、転写パターンの分離度を向上し、高品質な磁気転写を可能とする。【解決手段】初期磁化工程と密着工程と磁気転写工程と剥離工程とを含み、磁気転写工程で印加する転写用垂直磁界が、垂直磁気記録媒体の反転磁界より低い開始磁界から、転写磁界に１度だけ到達し、反転磁界より低い終了磁界に低下する単一パルス状の磁界であり、始点から終点までのパルス時間幅が０．０５〜１０ｍsecであり、１回の転写用垂直磁界の短時間印加で磁気転写を完了する。【選択図】図４
2010225232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直磁気記録媒体を、垂直方向に初期磁界を印加して初期磁化させる初期磁化工程と、
前記初期磁化工程後の垂直磁気記録媒体を、凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体に対して密着させる密着工程と、
前記垂直磁気記録媒体と前記磁気転写用マスター担体とを密着させた状態で、前記初期磁化と逆方向の転写用垂直磁界を印加し、前記垂直磁気記録媒体に磁気情報を転写する磁気転写工程と、
前記磁気転写用マスター担体と密着した前記垂直磁気記録媒体を、前記磁気転写用マスター担体から剥離する剥離工程とを含む磁気転写方法において、
前記磁気転写工程で印加する転写用垂直磁界が、前記垂直磁気記録媒体の反転磁界より低い開始磁界から、転写磁界に１度だけ到達した後、前記反転磁界より低い終了磁界に低下する単一パルス状の磁界であり、始点から終点までの時間幅が０．０５〜１０ｍsecであり、１回の転写用垂直磁界の印加で磁気転写を完了することを特徴とする磁気転写方法。
【請求項２】
前記磁気転写工程で印加する単一パルス状の転写用垂直磁界の発生方法が電磁石を用いることを特徴とする請求項１記載の磁気転写方法。
【請求項３】
前記単一パルス状の転写用垂直磁界の時間幅が、０．０５〜１．６７ｍsecであることを特徴とする請求項１または２記載の磁気転写方法。
【請求項４】
前記請求項１〜３の磁気転写方法で作製しサーボ信号が記録されたことを特徴とする磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録媒体に情報を磁気転写する磁気転写方法および磁気転写された垂直磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報を高密度で記録可能な磁気記録媒体として、垂直磁気記録媒体が知られている。この垂直磁気記録媒体の情報記録領域は、狭トラックで構成されている。そのため、垂直磁気記録媒体では、狭いトラック幅において正確に磁気ヘッドを走査し、高いＳ／Ｎ比で信号を再生するためのトラッキングサーボ技術が重要となる。このトラッキングサーボを行うためには、トラッキング用のサーボ信号、アドレス情報信号、再生クロック信号等のサーボ情報を、所定間隔で垂直磁気記録媒体に、いわゆるプリフォーマットとして記録しておく必要がある。
【０００３】
垂直磁気記録媒体に、サーボ情報をプリフォーマットする方法としては、例えば、サーボ情報に対応した、磁性層を含むパターンが形成されたマスター担体を、該磁気記録媒体に密着させた状態で転写用垂直磁界を印加し、マスター担体のパターンを磁気記録媒体に磁気転写する方法がある（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００４】
また、磁気転写プロセスの設計として、交流磁界を用いた磁気転写が開示されている（例えば、特許文献４および５参照）。しかしながら、これらは、面内磁気記録媒体に関する技術であり、垂直磁気記録媒体に関する技術ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２０３３２５号公報
【特許文献２】特開２０００−１９５０４８号公報
【特許文献３】米国特許第７２１８４６５Ｂ１号明細書
【特許文献４】特許第４０１２３３４号公報
【特許文献５】特開平１０−４０５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１〜３に開示された磁気転写方法においては、凹凸パターンを有するマスター担体を垂直磁気記録媒体に密着させた状態で、転写用磁界を印加すると、磁束は、マスター担体の凸領域と垂直磁気記録媒体が接触している領域では強く、この転写用磁界により、マスター担体の磁性層の磁化向きが転写用磁界の方向に揃い、初期磁化の方向と逆方向に反転させて、垂直磁気記録媒体の磁性層に磁気情報が転写される。
【０００７】
一方、マスター担体の凹凸パターンの凹領域は、転写用磁界の印加によって生じる磁束が上記の凸領域に比べて弱く、垂直磁気記録媒体の磁性層の磁化方向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ことが、磁気転写方法の原理として理想である（後述の図２参照）。
【０００８】
しかし、実際には、マスター担体の凹領域に相当するところでも、磁気転写工程後の垂直磁気記録媒体においては、部分的に磁化が反転していることが確認されている。これは、垂直磁気記録媒体の磁性層には部分的に保磁力Ｈcまたは反転磁界Ｈnの低い部分があり、転写用磁界の印加によって凹領域に発生する弱い磁場でも、初期磁化とは反対の方向に磁化反転したものと推測され、転写品質を低下させる要因となっている。
【０００９】
上記マスター担体の凹凸パターンの凹領域での部分的な磁化反転現象の対応策として、前記特許文献４および５のように交流磁界を、面内磁気記録媒体だけでなく、垂直磁気記録媒体についても適用し、上記磁気転写工程での印加磁界を、従来の同じ位置に継続的に一定磁界を印加する直流磁界から、初期磁化方向と反対方向の磁界が周期的に変動する交流磁界に代え、その周波数を変更して印加することで、磁気記録媒体の磁化挙動を変えて、高品質な磁気転写の実現可能性を試した。上記交流磁界としては、例えば、後述の表１に示す実験例における比較例２のように、マスター担体と密着させた磁気記録媒体の両側に極性の異なる棒状の永久磁石（電磁石でもよい）を対向配置して、垂直磁界を発生させるとともに、所定回転数で回転させることで、同じ位置に繰り返し一方向の周期的変動磁界を印加するものである。
【００１０】
しかしながら、同一の周波数の交流磁界で転写した場合においても、交流磁界の周期数によって、転写状態が異なることが判明した。具体的には、交流磁界の周期数が多い場合に比べて、周期数の少ない方が、転写時における凹領域に対応する初期磁化側の部分的な反転現象が低減し、転写された磁化パターンの凸領域に相当する反転側との分離度が向上した磁気転写を行うことができた。
【００１１】
上記現象は、交流磁界の周期数が多い場合は、交流磁界によって繰り返し磁界が印加されることで、複数回の転写が重なったオーバーライトの状態になり、凹領域に相当する初期磁化側における部分的に保磁力Ｈcまたは反転磁界Ｈnが低い部分の反転が進み、これにより転写パターンの分離度が悪くなり、転写信号品質が劣化するものと考えられる。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、マスター担体の凹凸パターンにおける凹領域に対応する垂直磁気記録媒体の保磁力または反転磁界が低い部分の転写時における反転現象を抑制し、転写された磁化パターンの分離度が良好であり、さらに高品質な磁気転写を可能とする磁気転写方法および磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の磁気転写方法は、垂直磁気記録媒体を、垂直方向に初期磁界を印加して初期磁化させる初期磁化工程と、
前記初期磁化工程後の垂直磁気記録媒体を、凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体に対して密着させる密着工程と、
前記垂直磁気記録媒体と前記磁気転写用マスター担体とを密着させた状態で、前記初期磁化と逆方向の転写用垂直磁界を印加し、前記垂直磁気記録媒体に磁気情報を転写する磁気転写工程と、
前記磁気転写用マスター担体と密着した前記垂直磁気記録媒体を、前記磁気転写用マスター担体から剥離する剥離工程とを含む磁気転写方法において、
前記磁気転写工程で印加する転写用垂直磁界が、前記垂直磁気記録媒体の反転磁界より低い開始磁界から、転写磁界に１度だけ到達した後、前記反転磁界より低い終了磁界に低下する単一パルス状の磁界であり、始点から終点までの時間幅が０．０５〜１０ｍsecであり、１回の転写用垂直磁界の印加で磁気転写を完了することを特徴とするものである。
【００１４】
その際、前記磁気転写工程で印加する単一パルス状の転写用垂直磁界の発生方法が電磁石を用いることが好ましい。
【００１５】
また、前記単一パルス状の転写用垂直磁界の時間幅は、０．０５〜１．６７ｍsecであることが好ましい。
【００１６】
上記単一パルス状の転写用垂直磁界の時間幅は、磁気転写特性としては短い方が好適性であるが、０．０５ｍsecより短い単一パルス状の垂直磁界を均一に発生させることは困難である。一方、１０ｍsecより長くなると、従来の直流磁界および交流磁界の複数周期数の場合と同様に、マスター担体の凹凸パターンにおける凹領域に対応する垂直磁気記録媒体の保磁力または反転磁界が低い部分において、初期化側の部分的磁化反転が進むことにより転写パターンの分離度が悪くなり、転写信号品質が劣化する。
【００１７】
また、上記単一パルス状の転写用垂直磁界の発生は、電磁石を用いてパルス電源によりパルスコイルに通電して励起させることが好ましい。また、１つの垂直磁気記録媒体に対しては全体に同時に転写用垂直磁界を印加して、１度に磁気転写することが好ましい。
【００１８】
本発明の垂直磁気記録媒体は、上記本発明の磁気転写方法で作製しサーボ信号が記録されたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の磁気転写方法によれば、垂直磁気記録媒体を初期磁化させる初期磁化工程と、初期磁化工程後の垂直磁気記録媒体を磁気転写用マスター担体に対して密着させる密着工程と、垂直磁気記録媒体と磁気転写用マスター担体とを密着させた状態で、初期磁化と逆方向の転写用垂直磁界を印加し磁気情報を転写する磁気転写工程と、垂直磁気記録媒体を磁気転写用マスター担体から剥離する剥離工程とを含み、上記磁気転写工程で印加する転写用垂直磁界が、垂直磁気記録媒体の反転磁界より低い開始磁界から、転写磁界に１度だけ到達した後、前記反転磁界より低い終了磁界に低下する単一パルス状の磁界であり、始点から終点までの時間幅が０．０５〜１０ｍsecであり、１回の転写用垂直磁界の短時間印加で磁気転写を完了することにより、マスター担体の凹凸パターンにおける凹領域に対応する垂直磁気記録媒体の保磁力または反転磁界が低い部分の転写時における反転現象を抑制し、転写した磁化パターンの分離度が良好であり、さらに高品質な磁気転写を行うことができるものである。
【００２０】
特に、転写用垂直磁界が単一パルス状の磁界で、時間幅が０．０５〜１０ｍsecと短く、１回の転写用垂直磁界の短時間印加で磁気転写を完了するために、このような条件での磁界の印加に対する垂直磁気記録媒体の動的磁化特性は、反転磁界および保磁力が高くなるように磁気記録媒体の動的保磁力が変化し、磁化曲線が矩形状に近づく（角形比が大きくなる）特性を示すものであり（後述の図５参照）、これによって初期磁化側領域として反転が好ましくない凹領域の部分的な磁化反転が抑制でき、マスター担体に形成されている凹凸パターン形状に正確に対応して磁化パターンを垂直磁気記録媒体に磁気転写することができ、信号特性が向上してサーボ信号の場合には良好なトラッキングサーボ機能を発揮することができることになる。
【００２１】
一方、本発明の磁気記録媒体によれば、上記のような磁気転写方法によって優れた信号特性を有するサーボ信号が転写形成されていることにより、良好なトラッキングサーボ機能を得ることができ、磁気転写方法によって短時間にプリフォーマット処理が実施され、磁気記録媒体の低廉化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る磁気転写方法の工程を順に示す説明図である
【図２】磁気転写工程を示す説明図である。
【図３】磁気転写工程に用いる磁気印加装置の概略構成図である。
【図４】単一パルス状の転写用垂直磁界を定義するための波形図である。
【図５】本発明磁気転写方法による垂直磁気記録媒体における動的磁化曲線の特性を静的磁化曲線と比較して示す説明図である。
【図６】表１に示す実験例の評価基準において、磁気記録媒体に転写された信号の欠落例を示す転写信号の再生波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態に係る磁気転写方法について説明する。図１（Ａ）〜（Ｄ）は、垂直磁気記録方式の磁気転写方法の工程を示す説明図である。図１（Ａ）〜（Ｄ）において、符号１０は被転写用の垂直磁気記録媒体、符号２０は磁気転写用マスター担体を表す。
【００２４】
図１（Ａ）に示すように、磁気記録媒体１０のディスク平面に対し、垂直の方向から、パルス状の初期磁界Ｈｉを印加して、該磁気記録媒体１０を初期磁化する（初期磁化工程）。この初期磁界Ｈｉは、パルス状に限らず、全体が一方向に垂直磁化できれば、後述の電磁石を用いる図３に示す形態の磁界印加装置によらず、直流磁界、交流磁界、永久磁石を使用した磁化印加方式が採用可能である。
【００２５】
初期磁化を行った後、図１（Ｂ）に示すように、前記初期磁化後の磁気記録媒体１０と、凹凸パターンを有するマスター担体２０とを密着させる（密着工程）。
【００２６】
さらに、磁気記録媒体１０とマスター担体２０を密着させた後、図１（Ｃ）に示すように、初期磁化の際に印加した垂直初期磁界Ｈｉとは、逆向きに単一パルス状の転写用垂直磁界Ｈｄを印加して、該磁気記録媒体１０にマスター担体２０の凹凸パターンに応じた磁化パターンを磁気転写する（磁気転写工程）。
【００２７】
上記磁気転写工程の後、図１（Ｄ）に示すように、密着状態にあるマスター担体２０から磁気記録媒体１０を剥離する（剥離工程）。
【００２８】
上記各工程の詳細については、さらに後述するが、その前に、マスター担体２０および磁気記録媒体１０について説明する。
【００２９】
図２は、上記磁気転写工程における、マスター担体２０と垂直磁気記録媒体１０とを密着させ、転写用垂直磁界Ｈｄを印加している状態を示す。
【００３０】
マスター担体２０は、基材４２と、磁性層４８とを備える。基材４２および磁性層４８は、凸部４４および凹部４６（スペース）を構成する。すなわち、凸部４４は、基材４２による凸部の表層に磁性層４８を有する。また、凸部４４に、後述する保護層、潤滑剤層、下地層等を設けた場合は、これらの保護層、潤滑剤層、下地層等も凸部４４に含まれるものとする。
【００３１】
なお、本実施形態においては、製造が容易である等の理由により、凸部４４以外にも磁性層４８が形成されているが、凸部４４のみに磁性層４８が形成されていてもよい。
【００３２】
凸部４４に形成される磁性層４８は、転写信号に対応するビット部となる。このビット部は、初期磁化を反転させる部分であり、転写部に相当する。なお、凹部４６は、磁化反転しない非転写部に相当する。
【００３３】
上記のように磁気記録媒体１０とマスター担体２０とを密着させた状態で、転写用垂直磁界Ｈｄを印加すると、磁束Ｇは、マスター担体２０の凸部４４と磁気記録媒体１０が接触している領域では高められて強くなり、転写用垂直磁界Ｈｄにより、マスター担体２０の磁性層４８の磁化向きが初期磁化から反転して転写用垂直磁界Ｈｄの方向に揃い、磁気記録媒体１０の磁性層に磁気情報が転写される。一方、マスター担体２０の凹部４６は、転写用垂直磁界Ｈｄの印加によって生じる磁束Ｇが凸部４４に比べて弱く、磁気記録媒体１０の磁性層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。この転写用垂直磁界Ｈｄとしては単一パルス状の垂直磁界を印加するものであり、その詳細については後述する。
【００３４】
＜マスター担体の説明＞
前記基材４２は、ガラス、ポリカーボネート等の合成樹脂、ニッケル、アルミニウム等の金属、シリコン、カーボン等の公知の材料を用いて製造される。
【００３５】
磁性層４８の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅＣｏ、ＦｅＮｉ、ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＰ、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＮｉＰｔなどが好適に挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。磁性層４８の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、通常、５ｎｍ〜３０ｎｍ程度である。また、磁性層４８の形成方法としては、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができ、例えば、スパッタリング法、電着（電着法）等により行うことができる。
【００３６】
基材４２と磁性層４８間に磁性層配向用の結晶配向層、軟磁性下地層を適宜形成してもよい。特に軟磁性下地層は単層、あるいは複数層にて構成してもよい。
【００３７】
マスター担体２０の表面には、機械的、摩擦特性、耐候性を改善するために保護層が形成されている。この保護層の材料としては、硬質な炭素膜が好ましく、スパッタ法により形成した無機カーボン、ダイヤモンドライクカーボン等を用いることができる。この硬質保護層上には、更に、潤滑剤からなる層（潤滑剤層）を形成してもよい。この種の潤滑剤としては、一般的に、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）等のフッ素系樹脂が用いられる。
【００３８】
＜マスター担体の製造方法＞
表面が平滑なシリコンウエハーである原板（Ｓｉ基板）を用意し、この原板の上に、電子線レジスト液をスピンコート法等により塗布して、レジスト層を形成し、ベーキング処理（プレベーク）を行う。
【００３９】
次いで、高精度な回転ステージ又はＸ−Ｙステージを備えた不図示の電子ビーム露光装置のステージ上に原板をセットし、原板を回転させながら、サーボ信号に対応して変調した電子ビームを照射し、レジスト層の略全面に所定のパターン、例えば各トラックに回転中心から半径方向に線状に延びるサーボ信号に相当するパターンを円周上の各フレームに対応する部分に描画露光（電子線描画）する。
【００４０】
レジスト層を現像処理し、露光（描画）部分を除去して、残ったレジスト層による所望厚さの被覆層を形成する。この被覆層が次工程（エッチング工程）のマスクとなる。なお、基板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（描画）パターンが反転することになる。この現像処理の後には、レジスト層と原板との密着力を高めるためにベーキング処理（ポストベーク）を行う。
【００４１】
次いで、レジスト層の開口部より原板を表面より所定深さだけ除去（エッチング）する。このエッチングにおいては、アンダーカット（サイドエッチ）を最小にすべく、異方性のエッチングが望ましい。このような、異方性のエッチングとしては、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ；Reactive Ion Etching）が好ましく採用できる。
【００４２】
次に、レジスト層を除去する。レジスト層の除去方法は、乾式法としてアッシングが採用でき、湿式法として剥離液による除去法が採用できる。以上のアッシング工程により、所望の凹凸状パターンの反転型が形成された原盤が作製される。
【００４３】
その後、原盤の表面に均一厚さに導電層を形成する。この導電層の形成方法としては、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）、スパッタリング、イオンプレーティングを含む各種の金属成膜法等が適用できる。
【００４４】
このように、導電膜の層を１層形成すれば、次工程（電鋳工程）の金属の電着が均一に行えるという効果が得られる。導電層としては、Ｎｉを主成分とする膜であることが好ましい。このようなＮｉを主成分とする膜は、形成が容易であり、且つ、硬質であるため、導電膜としてふさわしい。この導電層の膜厚として、特に制限はないが、数十ｎｍ程度が一般的に採用できる。
【００４５】
次いで、原盤の表面に、電鋳により所望の厚さの金属（ここでは、Ｎｉ）による金属板を積層する（反転板形成工程）。この工程は、電鋳装置の電解液中に原盤を浸し、原盤を陽極とし、陰極との間に通電することにより行われるが、このときの電解液の濃度、ｐＨ、電流のかけ方等は、積層された金属板（基材４２）に歪みのない最適条件で実施されることが求められる。
【００４６】
そして、上記のようにして金属板の積層された原盤が電鋳装置の電解液から取り出され、剥離槽（図示略）内の純水に浸される。剥離槽内において、金属板を原盤から剥離し、原盤から反転した凹凸状パターンを有する基材４２を得る。
【００４７】
次いで、基材４２の凹凸表面上に磁性層４８を形成する。該磁性層の材料は、例えば、ＦｅＣｏからなる。該磁性層４８の厚みは、１０ｎｍ〜３２０ｎｍの範囲が好ましく、２０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲がより好ましく、３０ｎｍ〜１００ｎｍが更に好ましい。該磁性層４８は、上記材料のターゲットを用いスパッタリングにより形成される。
【００４８】
その後、基材４２の内径および外径を、所定のサイズに打抜き加工する。以上のプロセスにより、磁性層４８が設けられた凹凸パターンを有するマスター担体２０が作製される。
【００４９】
マスター担体２０の表面には、凹凸パターンからなるサーボパターンが形成される。また、図には示さないが、マスター担体２０表面の磁性層４８の上にダイヤモンドライクカーボン等の保護膜（保護層）や、更に、保護膜上に潤滑剤層を設けてもよい。
【００５０】
該保護層を形成する目的は、マスター担体２０と磁気記録媒体１０とを密着させた際に磁性層４８が傷つきやすく、マスター担体２０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、磁気記録媒体１０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。
【００５１】
具体的には、保護層として、厚さが２〜３０ｎｍの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４８と、保護層との密着性を強化するため、磁性層４８上にＳｉ等の密着強化層を形成し、その後に保護層を形成してもよい。
【００５２】
＜垂直磁気記録媒体の説明＞
図１、図２において示される、前記磁気記録媒体１０は、円盤状の基板の表面の片面或いは、両面に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。
【００５３】
磁気記録媒体１０は、ガラスなど非磁性の基板上に、軟磁性層（軟磁性下地層；ＳＵＬ）、非磁性層（中間層）、磁性層（垂直磁気記録層）が順次積層形成された構造からなり、磁性層の上は更に保護層と潤滑層とで覆われている。
【００５４】
円盤状の基板は、ガラスやアルミニウム等の非磁性材料から構成されており、この基板上に軟磁性層を形成した後、非磁性層と、磁性層を形成する。
【００５５】
軟磁性層は、磁性層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に有益である。軟磁性層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。
【００５６】
軟磁性層の厚さは、２０ｎｍ〜２０００ｎｍであることが好ましく、４０ｎｍ〜４００ｎｍであることが更に好ましい。
【００５７】
非磁性層は、後に形成する磁性層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）、Ｔａ、Ｐｔ等が好ましい。非磁性層は、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。
【００５８】
磁性層は、垂直磁化膜（磁性膜内の磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向したもの）により形成されており、この磁性層に情報が記録される。磁性層に用いられる材料は、Ｃｏ（コバルト）、Ｃｏ合金（ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒＮｂＴａ、ＣｏＣｒＢ、ＣｏＮｉ等）、Ｃｏ合金-ＳｉＯ２、Ｃｏ合金-ＴｉＯ２、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。
【００５９】
（磁気転写方法）
前述の図１に基づく本発明の磁気転写方法をさらに詳細に説明する。磁気転写方法は、初期磁化工程と、密着工程と、磁気転写工程、剥離工程とを少なくとも含んでなり、さらに必要に応じて、その他の工程を含む。
【００６０】
＜初期磁化工程＞
前記初期磁化工程は、垂直磁気記録媒体を、垂直方向に初期磁化させる工程である。なお、垂直方向とは、垂直磁気記録媒体の表面の鉛直方向に対して±１０°以内であることを意味し、垂直磁気記録媒体の表面の鉛直方向に対して±７°以内であることが好ましい。
【００６１】
図１（Ａ）に示すように、磁気記録媒体１０の初期磁化は、磁気記録媒体１０の表面に対し垂直にパルス状の初期磁界を印加することができる装置（図３の磁気転写装置）により初期磁界Ｈｉを発生させることにより行う。具体的には、初期磁界Ｈｉとして磁気記録媒体１０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、磁気記録媒体１０の磁性層について、ディスク面と垂直な一方向に初期磁化させる。なお、この初期磁化工程は、磁化範囲が狭い場合には、磁気記録媒体１０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。
【００６２】
＜密着工程＞
前記密着工程は、前記初期磁化工程後の垂直磁気記録媒体に対して、磁気転写用マスター担体を密着させる工程である。例えば、マスター担体２０と、初期磁化工程後の磁気記録媒体１０とを図１（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。この密着工程では、マスター担体２０の突起状パターン（凹凸パターン）の形成されている面と、磁気記録媒体１０の磁性層の形成されている面とを所定の押圧力で密着させる。
【００６３】
磁気記録媒体１０には、マスター担体２０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。
【００６４】
なお、密着工程は、図１（Ｂ）に示すように、磁気記録媒体１０の片面のみにマスター担体２０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、両面からマスター担体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。
【００６５】
＜磁気転写工程＞
前記磁気転写工程は、前記垂直磁気記録媒体１０と前記磁気転写用マスター担体２０とを密着させた状態で、前記初期磁界Ｈｉと逆方向の単一パルス状の垂直磁界Ｈｄを印加し、前記垂直磁気記録媒体に磁気情報を転写する工程である。
【００６６】
なお、初期磁化と逆方向とは、初期磁化の真逆方向のみならず、初期磁化の真逆方向に対して±７°傾斜した方向をも含む。
【００６７】
図１（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磁気記録媒体１０とマスター担体２０とを密着させたものについて、例えば図３に示す磁界印加手段６０により初期磁界Ｈｉの向きと反対方向に転写用垂直磁界Ｈｄを発生させる。転写用垂直磁界Ｈｄを発生させることにより生じた磁束が磁気記録媒体１０とマスター担体２０に進入することにより磁気転写が行われる。
【００６８】
図３は、磁気転写に用いられる磁気転写装置の一例について示したものである。磁気転写装置は、コア６２にコイル６３が巻きつけられた電磁石からなる磁界印加手段６０を有するものであり、このコイル６３にパルス電源より電流を流すことによりギャップ６４において、密着させたマスター担体２０と磁気記録媒体１０の磁性層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６３に流す電流の向きによって変えることができる。従って、この磁気転写装置によって、磁気記録媒体１０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。
【００６９】
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６０のコイル６３に、初期磁化したときにコイル６３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転写用垂直磁界を発生させることができる。磁気転写は、磁気記録媒体１０およびマスター担体２０を密着させたものの全体に、磁界印加手段６０によって一度に１回の単一パルス状の転写用垂直磁界Ｈｄを印加することにより、マスター担体２０に記録されている突起状のパターンからなる情報を磁気記録媒体１０の磁性層に転写する磁気転写を完了するものである。
【００７０】
これにより、磁気記録媒体１０の磁性層には、サーボ信号等の磁気パターンの情報が、初期磁化の反対向きの磁化となる記録磁化として記録される。
【００７１】
本実施形態では、転写用垂直磁界の最大磁界Ｈaは、本実施の形態に用いられる磁気記録媒体１０の磁性層の静的保磁力Ｈｃの６０〜１３０％、好ましくは、７０〜１２０％の強度の磁界を印加することにより磁気転写を行う。印加された垂直磁界は、マスター担体の凹凸パターンによって凸部に作用する磁界が高められることにより、保磁力Ｈｃよりも大きな磁界となって磁化反転が行える。
【００７２】
次に、図４は、磁気転写工程において印加する単一パルス状の転写用垂直磁界を定義するための波形図である。
【００７３】
この図４に示すように、前記磁気転写工程で印加する単一パルス状の転写用垂直磁界Ｈｄは、垂直磁気記録媒体１０の反転磁界Ｈn（図５の静的特性参照）より低い開始磁界Ｈsから磁界が上昇し、最大の磁界である転写磁界Ｈaに１度だけ到達した後、上記反転磁界Ｈnより低い終了磁界Ｈeに低下する態様である。
【００７４】
そして、この単一パルス状の転写用垂直磁界Ｈｄは、開始磁界Ｈsから転写磁界（転写用垂直磁界の最大磁界）Ｈaに到達するまでの時間ｔrと、転写磁界Ｈaに到達している時間ｔaと、転写磁界Ｈaから終了磁界Ｈeに低下する時間ｔfの合計で表され、この始点から終点までのパルス時間幅が０．０５〜１０ｍsecであり、１回の転写用垂直磁界Ｈｄの印加で磁気転写を完了するものである。この時間幅は、好ましくは、０．０５〜１．６７ｍsecである。
【００７５】
さらに、転写磁界（転写用垂直磁界の最大磁界）Ｈaに到達している時間ｔa内に生じる磁界の変動σhは、転写磁界Ｈaの±５％以内である。開始磁界Ｈsから転写磁界Ｈaに到達するまでの磁界の時間変化および転写磁界Ｈaから終了磁界Ｈeに到るまでの磁界の時間変化は任意である。
【００７６】
上記磁気転写工程で印加する単一パルス状の転写用垂直磁界の発生方法は、前述の図３に示すような、コア６２にコイル６３が巻きつけられた電磁石からなる磁界印加手段６０によって行うのが好適である。また、空芯コイルによって行ってもよい。つまり、上記コイル６３に不図示のパルス電源によって図４に示すような特性の単一パルス状の転写磁界が発生するように調整された電流が通電される。
【００７７】
上記のように、本発明の磁気転写方法においては、磁気転写工程で印加する垂直磁界を単一パルス状にすることにより、印加する垂直磁界の時間幅の大きさ、つまり、磁気記録媒体の磁性体に作用する外部磁界の走査速度（印加速度）の大小により、図５に示すように、磁気記録媒体の動的保磁力が変化し、初期磁化側の磁化反転が抑制されるため、結果として転写信号品位の向上に寄与するものである。
【００７８】
図５に実線で示す磁化特性が、本発明の転写時に印加する転写磁界の印加速度が高い場合の特性（動的特性）であり、鎖線で示す磁化特性が、比較例としての印加速度の低い場合の特性（静的特性）である。つまり、実線の印加（走査）する速度が高い（パルス磁界の時間幅が短い）場合は、鎖線の印加（走査）する速度が低い（パルス時間の時間幅が長い）場合に比べて、垂直磁気記録媒体の動的保磁力Ｈcが大きくなる。また、反転磁界Ｈnが高まり、磁気記録媒体の動的磁化特性が矩形状に近づくように、反転磁界Ｈnと保磁力Ｈcが接近し角形比が大きくなる傾向にある。
【００７９】
これにより、転写時には、マスター担体の凹凸パターンにおける凹領域に対応する部分では、上記動的特性のように垂直磁気記録媒体の保磁力Ｈcおよび反転磁界が高まって、従前の静的特性では保磁力Ｈcまたは反転磁界Ｈnが部分的に低い場所が転写時に凹領域に作用する弱い転写磁界によって反転していたものが反転しなくなり、凸領域の磁気記録媒体の磁性層が良好に反転することによって、転写された磁化パターンの分離度が良好であり、さらに高品質な磁気転写を実施することができる。
【実施例１】
【００８０】
［実施例１〜７］
以下のようにしてマスター担体および磁気記録媒体を作製し、両者を密着させて、下記表１に示すように時間幅（パルス幅）を変更した単一パルス状の転写用垂直磁界を印加し、転写後の磁気記録媒体の転写信号の波形の欠落程度を求めた実験結果を示す。なお、直流磁界および交流磁界を印加した比較例１，２、パルス幅が１００ｍsecおよび５０ｍsecのパルス磁界を印加した比較例３，４、パルス幅が０．０１ｍsecのパルス磁界を印加した比較例５と対比して示す。
【００８１】
＜マスター担体の作製＞
８インチのＳｉ（シリコン）ウェハー（基板）上に、電子線レジストを、スピンコート法により、１００ｎｍの厚みで塗布した。塗布後、基板上の該レジストを、回転式電子線露光装置を用いて露光し、露光後の該レジストを現像して、凹凸パターンを有するレジストＳｉ基板を作製した。
【００８２】
その後、該レジストをマスクとして用い、該基板に対して、反応性イオンエッチング処理を行い、凹凸パターンの凹部を掘り下げた。該エッチング処理後、該基板上に残存するレジストを可溶溶剤で洗浄し、除去した。除去後、該基板を乾燥したものを、マスター担体を調製するための原盤とした。
【００８３】
メッキ法によるマスター担体中間体（基板）の作製を説明する。上記原盤上に、スパッタ法を用いてＮｉ（ニッケル）導電性膜を２０ｎｍ形成した。該導電性膜を形成した後の原盤を、スルファミン酸Ｎｉ浴に浸漬し、電解メッキにより、２００μｍの厚みのＮｉ膜を形成した。その後、原盤よりＮｉ膜を引き剥がし、洗浄して、Ｎｉ製のマスター担体中間体（基板）を得た。
【００８４】
磁性層の形成方法を説明する。上記マスター担体中間体上に、スパッタリング法にて、アルゴン圧力０．１２Ｐａ条件下で、Ｆｅ７０at％Ｃｏ３０at％からなる磁性層を１００ｎｍ形成して、マスター担体を得た。
【００８５】
本実施例で作製したマスター担体には、スペース部（凹部）とライン部（凸部）が交互に形成されていて、凹凸の周期が１６０ｎｍである転写用のパターンが形成されている。
【００８６】
＜垂直磁気記録媒体の作製＞
本実施例では、磁気記録媒体１０の基板として、２．５インチ（外径６３．５ｍｍ）のガラス基板上に、スパッタリング法を用いて、軟磁性層、第１非磁性配向層、第２非磁性配向層、磁気記録層および保護層を、この順に形成した。さらに、この該保護層の上に、ディップ法により潤滑剤層を形成した。
【００８７】
軟磁性層の材料として、ＣｏＺｒＮｂを用いた。該軟磁性層の厚みは、１００ｎｍであった。ガラス基板をＣｏＺｒＮｂターゲットと対向させて配置し、Ａｒガスを０．６Ｐａ圧になるように流入させ、ＤＣ１５００Ｗで成膜した。
【００８８】
第１非磁性配向層としてＴｉ：５ｎｍ、第２非磁性配向層としてＲｕ：６ｎｍを形成した。第１非磁性配向層は、その後、Ｔｉターゲットと対向配置し、Ａｒガスを０．５Ｐａ圧になるように流入し、ＤＣ１０００Ｗで放電し、５ｎｍの厚さになるように、Ｔｉシード層を成膜した。次に、第１非磁性配向層形成後にＲｕターゲットと対向させて配置し、Ａｒガスを０．８Ｐａ圧になるように流入させ、ＤＣ９００Ｗで放電し、６ｎｍの厚さになるように第２非磁性配向層を成膜した。
【００８９】
磁気記録層として、ＣｏＣｒＰｔＯ：１８ｎｍを形成した。ＣｏＣｒＰｔＯターゲットと対向させて配置し、Ｏ２を０．０６％を含むＡｒガスを１４Ｐａ圧になるように流入させ、ＤＣ２９０Ｗで放電し磁気記録層を作製した。
【００９０】
磁気記録層を形成した後に、カーボンターゲットと対向させて配置し、Ａｒガスを０．５Ｐａ圧になるように流入させ、ＤＣ１０００Ｗで放電し、１０００Ｗで放電し、Ｃ保護層（４ｎｍ）を形成した。この記録媒体の保磁力Hcは、４．２ｋＯｅ（３３４ｋＡ／ｍ）、とした。
【００９１】
さらに、該媒体にディップ法により、ＰＦＰＥ潤滑剤を２ｎｍの厚さで塗布して、垂直磁気記録媒体を調製した。
【００９２】
＜磁気転写工程＞
上記垂直磁気記録媒体に対して、初期化を行った。初期化の際に印加する磁界の強度（初期磁界強度）は１０ｋＯｅ（７９６ｋＡ／ｍ）であった。
【００９３】
初期化済み垂直磁気記録媒体に対して、上記マスター担体を対向して配置し、これらを１．５ＭＰａの圧力にて密着させた。互いに密着した状態で、磁界を印加して、磁気転写を行った。磁気転写に用いた磁界強度は４．７ｋＯｅ（３７４ｋＡ／ｍ）であった。この際の印加パルス磁界のパルス幅は、実施例１〜７において表１に示すように、１０ｍsec〜０．０５ｍsecに変更している。
【００９４】
また、［比較例１］としては、直流磁界の場合を示している。この直流磁界は、マスター担体と磁気記録媒体との密着体の両側に電磁石を配置して通電し、一定強度の垂直直流磁界を発生させた状態で、密着体を１回転させたものであり、その１回転は約５秒間であり、磁気記録媒体の同一点について直流磁界が継続的に作用している時間については不明であるが、少なくとも１秒間にわたって初期磁化方向と反対方向に略一定磁界強度の直流磁界が作用したものと推定される。
【００９５】
［比較例２］としては、交流磁界を印加した例である。この交流磁界は、初期磁化方向と反対方向の垂直磁界の大きさが周期的に変化する交流磁界であり、周波数が１５Ｈzであり、２００周期繰り返して印加している。具体的には、マスター担体と密着させた磁気記録媒体の両側に極性の異なる棒状の永久磁石（電磁石でもよい）を対向配置して、垂直磁界を発生させるとともに、所定回転数（１５回／秒）で２００回だけ回転させることで、同じ位置に繰り返し一方向の磁界を周期的に印加して磁気転写を行った。
【００９６】
＜転写評価＞
磁気転写後の垂直記録媒体に対して、マスター担体のパターンによって転写された信号の再生波形を検出した。その検出には、リード幅１２０ｎｍ、ライト幅２００ｎｍのＧＭＲヘッドを装着した評価装置（協同電子社製、ＬＳ−９０）を用いた。
【００９７】
＜評価結果＞
初期化側信号欠落の評価基準を説明する。凹凸パターン１００周期分に相当する長さの信号において、初期化側信号が何個欠落したかを評価した。図６に再生波形例の一部を示している。評価基準として、信号振幅の０Ｖ（０％）から初期化側信号ピーク（１００％）間の距離に対し、その７５％以下の強度で信号が欠落している初期化側信号欠落個数をカウントし（図６の場合ａ，ｂ，ｃの３個）、その結果を下記表１に示す。
【００９８】
表１における「信号欠落の判断」は、欠落個数が２０個を超える場合を×とし、欠落個数が２０個以下の場合を○、欠落個数が１０個未満の場合を◎とした。例えば、本発明磁気転写方法で転写記録されるプリフォーマットのサーボ信号の場合、読みとった個々のビット信号を直接使用するものではなく、サーボトラッキングための出力差信号として使用することから、多少の信号欠落が許容されるので上記のような評価となっている。
【００９９】
【表１】
2010225232.tif 000003
【０１００】
上記表１の結果より、［比較例１］の直流磁界印加および［比較例２］の交流磁界印加、さらには［比較例３〜４］の１００ｍsecおよび５０ｍsecのパルス磁界印加に比べて、本発明［実施例１〜７］の単一パルス状の転写用垂直磁界の印加の方が、初期化側の信号欠落が少なく転写信号品質が高い結果が得られた。特に、信号欠落の個数はパルス磁界のパルス幅が短い方が少ない数値であり、良好である。つまり、実施例１〜２のパルス幅（５〜１０ｍsec）における信号欠落個数より、実施例３〜７のパルス幅（０．０５〜１．６７ｍsec）における信号欠落の判断は◎であり、より好ましい結果が得られている。
【０１０１】
なお、［比較例５］は、実施例１における印加パルス幅を０．０１ｍsecとして磁気転写を行った例である。しかしながら、この印加パルス幅では、２．５インチの垂直磁気記録媒体において、均一な磁界を発生させることができず、良好な転写特性を見出せなかった。したがって、上記と同様の初期化側の信号欠落個数の計測はできず、評価判断も行えなかった。
【符号の説明】
【０１０２】
１０    垂直磁気記録媒体
２０    マスター担体
４２    基材
４４    凸部
４６    凹部
４８    磁性層
６０    磁界印加手段
６２    コア
６３    コイル
６４    ギャップ
Ｈｉ    初期磁界
Ｈｄ    転写用垂直磁界
Ｈc    保磁力
Ｈn    反転磁界
Ｈa    転写磁界
Ｈs    開始磁界
Ｈe    終了磁界
【図１】
2010225232.tif 000004
【図２】
2010225232.tif 000005
【図３】
2010225232.tif 000006
【図４】
2010225232.tif 000007
【図５】
2010225232.tif 000008
【図６】
2010225232.tif 000009