(57)【要約】【課題】磁気転写時の密着のための圧力が負荷された場合でも、強磁性膜には直接衝撃が伝わらず、かつ長期間大気に晒されても酸化の影響を受けることがないマスター情報担体を提供する。【解決手段】非磁性材料からなる基体２と、この基体２の表面に所定の形状パターンで形成された溝部８と、溝部８内に形成された強磁性膜６とこの強磁性膜６上に形成された非磁性保護膜５とを有し、非磁性保護膜５の表面と基体２の表面とが同一面に構成されている。このような構成とすることで、異物の原因となる非磁性保護膜５の剥離を防止し、高品質で耐久性に優れたマスター情報担体を実現できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性材料からなる基体と、
前記基体の表面に所定の形状パターンで形成された溝部と、
前記溝部内に形成された強磁性膜と前記強磁性膜上に形成された非磁性保護膜とを有し、
前記非磁性保護膜の表面と前記基体の表面とが同一面に構成されていることを特徴とする磁気転写用マスター情報担体。
【請求項２】
前記非磁性保護膜が、シリコンまたはアルミニウムの酸化物またはシリコン、アルミニウムまたは炭素を主成分とする非磁性材料から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気転写用マスター情報担体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスクドライブ等に供し、磁気ディスクに所定のトラッキングサーボ情報を記録する際の磁気転写用マスター情報担体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気記録再生装置においては、情報量の増大とともに高記録密度化への要求が急速に高まり、かつ小型化が進展している。
【０００３】
代表的な磁気記録再生装置であるハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤとよぶ）の分野においては、１００Ｇｂｉｔ／ｉｎ２の装置が予測されるほど、急激に技術革新が進んでいる。
【０００４】
このような高記録密度を可能にした技術的背景としては、線記録密度の向上と同時に、数μｍ程度のトラック幅に記録された信号をＳＮ比（信号対雑音比）よく再生できる新規方式の磁気抵抗効果型ヘッドの採用による高出力化、さらに磁気記録媒体に対する１０ｎｍ程度の浮上量を実現することが可能な浮上スライダの実用化等がある。
【０００５】
さらに、ヘッドが狭トラック上を正確に走査するためのトラッキングサーボ技術も重要な役割を果たしてきた。また、浮上スライダにおいては、更なる浮上量の低減化が望まれている。このため、動作中に外的要因を受けて磁気ディスクと浮上スライダとが接触し、データが破壊される可能性も増加している。
【０００６】
トラッキングサーボ技術を用いた現在のＨＤＤでは、ディスクの１周中（すなわち、角度にして３６０°）において、一定の角度と間隔とを有してトラッキング用のサーボ信号やアドレス情報信号および再生クロック信号等が記録されている。ＨＤＤは、ヘッドから一定時間と間隔で再生されるこれらの信号によりヘッドの位置を検出し、さらにその位置を修正することで、ヘッドが正確にトラック上を走査することを可能にしている。
【０００７】
上述のサーボ信号、アドレス情報信号および再生クロック信号等は、ヘッドが正確にトラック上を走査するための基準信号となるものであるから、その書き込み（以下、フォーマティングとよぶ）には高い位置決め精度が要求される。
【０００８】
現状のＨＤＤでは、光干渉を利用した高精度位置検出装置を組み込んだ専用のサーボ装置（以下、サーボライタとよぶ）を用いて記録ヘッドを位置決めしながらフォーマティングが行われている。しかしながら、このようなサーボライタによるフォーマティングには、以下の課題がある。すなわち、ヘッドを高精度に位置決めしながら多数のトラックにわたって信号を書き込むため、書き込みに多大の時間を要する。このため、数多くのサーボライタを同時に稼動させることが必要となる。このような方法では、多数のサーボライタを必要とし、かつサーボライタの維持管理に必要なコストが増大するため、フォーマティングする磁気ディスクのコストアップを招く。これらについては、トラック密度が大きくなりトラック数が多くなるほど、より大きな課題となる。
【０００９】
そこで、フォーマティングをサーボライタではなく、あらかじめ全てのサーボ情報が書き込まれたディスクであるマスター情報担体とフォーマティングすべき磁気ディスクとを重ね合わせ、外部から転写するためのエネルギーを付与して、マスター情報担体の情報を磁気ディスクに一括転写する磁気転写方式が提案されている。
【００１０】
このような磁気転写方式の場合、磁気ディスクに欠陥のないサーボ情報を転写するには、パターン欠陥のないマスター情報担体が必須である。特に、サーボ情報に対応した配列パターンを形成する強磁性膜には、配列パターンの断線や傷または金属酸化等が表面に発生してはならない。
【００１１】
例えば、マスター情報担体の配列パターンに断線がある場合は、所定の情報信号を転写できなくなる。また、断線に至らない傷の場合においても、磁気ディスクとの間に隙間が存在することとなり、同様に情報信号を正確に転写できなくなる。
【００１２】
また、強磁性膜の表面が酸化された場合は、強磁性膜が体積膨張し、異物と同様の隙間が磁気ディスクとの間に形成されることになるため、サーボ情報の一部が欠落する不良となる。
【００１３】
このような断線や傷または酸化に対する対策として、非磁性基体の表面に情報信号の配列に対応する形状パターンが、基体表面に堆積された強磁性膜の配列により設けられ、その非磁性基体および強磁性膜の表面に硬質保護膜を形成するマスター情報担体が提案されている。このような構成とすることにより、強磁性膜を傷や酸化から保護している（例えば、特許文献１参照）。
【００１４】
図４は、従来の第１のマスター情報担体の要部断面図である。図４に示すマスター情報担体２０は、基体２２の所定の位置に形成された凹部に強磁性膜２３が埋め込まれ、かつその表面が基体２２の主面と一致するように形成されている。そして、強磁性膜２３と基板２２とを覆って全面に硬質保護膜２１が形成されている。
【００１５】
このように構成されたマスター情報担体２０と磁気ディスクを強制的に接触させてマスター情報担体２０の磁化パターンを磁気ディスクに転写する。このとき、マスター情報担体２０の全面に被着した非磁性の硬質保護膜２１は、マスター情報担体２０の基体２２または強磁性膜２３と磁気ディスクとによって挟まれる構成となる。この場合、磁気転写時の応力と衝撃度合いによっては、硬質保護膜２１の膜剥離が生じる場合がある。また、硬質保護膜２１にピンホール等の膜質欠陥がある場合には、このような剥離がより顕著に生じやすい。
【００１６】
このような膜剥離は、そのまま異物となってマスター情報担体２０と磁気ディスク間に存在することとなるため、磁気ディスクに磁気転写した信号の欠陥を招く場合が多い。
【００１７】
また、マスター情報担体の表面に情報信号に対応する凹凸形状が形成され、その凹凸形状の凸部が強磁性膜により構成され、さらに、強磁性膜の表面に硬質保護膜を形成するとともに、強磁性膜と硬質保護膜の側壁が露出した構造のマスター情報担体が提案されている。このような構成とすることにより、基体表面に凸形状の強磁性膜が形成された場合でも、強磁性膜が保護され耐久性の高いマスター情報担体が得られるとしている（例えば、特許文献２参照）。
【００１８】
図５は、従来の第２のマスター情報担体の要部断面図である。図５に示すマスター情報担体２４は、基体２５の表面より強磁性膜２６と非磁性の硬質保護膜２７とを突出させた構成を有している。このような構成においては、磁気転写時の応力や衝撃によって、強磁性膜２６の変形や基体２５と強磁性膜２６との界面で剥離する場合も生じやすい。
【特許文献１】特開平１１−２７３０７０号公報
【特許文献２】特開２００４−３１８９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、従来の硬質保護膜を基体全面に被着するマスター情報担体や基体表面より突出した強磁性膜表面にのみ硬質保護膜を被着するマスター情報担体では、実際の磁気転写工程でのマスター情報担体とフォーマティングすべき磁気ディスクとの接触状態により生じる応力により強磁性膜や硬質保護膜の受ける影響については充分な配慮がなされていなかった。
【００２０】
つまり、マスター情報担体は、磁気ディスクに対して情報信号に対応した磁化パターンを磁気転写するためのマスターディスクであるが、その磁気転写工程においては、マスター情報担体と磁気ディスクとは一定の応力で強制的にその形状を矯正させられるとともに互いに接触し、磁気転写を行う。
【００２１】
また、通常は、１枚のマスター情報担体で多数の磁気ディスクに磁気転写するため、マスター情報担体には脱着時の応力と衝撃がその都度加わる。そのため、マスター情報担体の表面に形成する強磁性膜や硬質保護膜には、衝撃に対する耐性も求められる。また、マスター情報担体と磁気ディスクとの間には、例えば異物等、密着状態の障害となる欠陥が存在しないことも要求される。
【００２２】
以上のような観点で、マスター情報担体表面に被着する硬質保護膜を考えると、その存在自体が隙間の原因となるものであるが、許容範囲内に最適化した膜厚であれば、特に問題とはならない。しかしながら、磁気転写中に、被着した硬質保護膜の剥離等が生じると許容範囲を上回る異物となってマスター情報担体と磁気ディスクとの間に挟まれることとなり、隙間を生じる原因となる。
【００２３】
また、異物は、微細パターンで形成される強磁性膜を傷付ける恐れもあり、異物対策は磁気転写における必須条件である。
【００２４】
一方、強磁性膜の表面酸化は、異物と同様に等価的には隙間の発生原因となるが、マスター情報担体の作製における洗浄工程等では、例えば水中の塩素成分等の表面酸化を誘発する物質が潜んでいる場合も少なくなく、強磁性膜を保護する構造上の最適化が必要である。
【００２５】
上記課題を解決するために本発明は、磁気転写時の密着のための圧力が印加された場合でも、強磁性膜には直接衝撃が伝わらず、かつ長期間大気に晒されても酸化の影響を受けることがないマスター情報担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】
【００２６】
上記課題を解決するために、本発明のマスター情報担体は、非磁性材料からなる基体と、この基体の表面に所定の形状パターンで形成された溝部と、溝部内に形成された強磁性膜とこの強磁性膜上に形成された非磁性保護膜とを有し、非磁性保護膜の表面と基体の表面とが同一面に構成されていることを特徴とする。
【００２７】
上記構成において、非磁性保護膜がシリコンまたはアルミニウムの酸化物またはシリコン、アルミニウムまたは炭素を主成分とする非磁性材料から構成されていてもよい。
【００２８】
なお、非磁性保護膜の表面と基体の表面とが同一面であるとは、以下の範囲を含むものとする。すなわち、非磁性保護膜の表面は基体の表面に比べて同一面、あるいは基体の表面より低く形成されている場合を含む。この場合に、基体の表面と非磁性保護膜の表面との高さの差は、非磁性保護膜の膜厚およびメーカーごとのＨＤＤで定められた範囲内でスペーシングを設定すれば決定することができる。例えば、後述するように、強磁性膜で形成する配列パターンのピッチをＢｐ＝０．５とし、相対再生出力が−２ｄｂ程度を許容するＨＤＤとするなら、スペーシングは約４２ｎｍとなる。必須として必要なスペーシングが約２０ｎｍであるので、この差内であれば適当に設定することができる。すなわち、非磁性保護膜の膜厚を、例えば１５ｎｍに設定すれば、上記の非磁性保護膜と基体との高さの差は１７ｎｍまで許容され得ることになる。
【００２９】
このような構成とすることにより、マスター情報担体と磁気ディスクとを密着させて磁気転写する工程においても、マスター情報担体表面に情報信号の配列パターンで形成した強磁性膜と磁気ディスクが直接接触することがない。それによって、磁気転写時の密着のために圧力が負荷された場合でも、強磁性膜には直接衝撃が伝わらないため、剥離等の強磁性膜へのダメージを軽減できる。
【００３０】
さらに、強磁性膜表面には非磁性保護膜を被着している。このため、長期間大気に晒されても、強磁性膜が酸化の影響を受けることがない。
【００３１】
また、非磁性保護膜は、溝部内に形成された強磁性膜の表面にのみ被着するため、マスター情報担体の全面等、広範囲に成膜する場合と異なり、限られた面積にのみ被着することができる。このため、成膜時のピンホールや傷等の発生確率を低くできる。したがって、非磁性保護膜の膜質に起因した欠陥を主因とする異物の発生を抑制でき、高品質のマスター情報担体を実現できる。これにより、再現性よく磁気転写が可能となる。
【００３２】
また、非磁性保護膜としては、強磁性膜との密着性、熱膨張係数の差を考慮するだけでよい。そのために、基体としては、これらの整合性に束縛されることがないので材料の選択の自由度を大きくできる。
【００３３】
さらに、強磁性膜の表面に形成される非磁性保護膜は、マスター情報担体作製工程においても強磁性膜を保護することができる。このため、特に洗浄工程等において強磁性膜の酸化を防止できる。この結果、洗浄工程における洗浄条件の自由度を大きくできることから、効率の高い洗浄を行うことができ、高品質のマスター情報担体を作製できる。
【００３４】
また、磁気転写工程においては、異物に起因するマスター情報担体と磁気ディスクとの局部的な隙間の発生や配列パターンの傷や断線を防止できることから、高歩留まりの磁気ディスクを作製することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明のマスター情報担体は、強磁性膜で形成され、かつサーボ情報に対応した配列パターンを有し、外部磁界を印加することで磁気ディスクにサーボ情報を磁気転写するものであり、強磁性膜と非磁性保護膜とは基体表面に形成した溝部に、ほぼ全ての膜が充填された構造からなる。このような構造とすることにより、磁気ディスクとの密着や脱着を繰り返した場合でも、被着した非磁性保護膜の剥離を防止できる。また、磁気ディスクとの直接的な接触を回避でき、耐衝撃性も向上する。さらに、強磁性膜の酸化を防止することもできる。この結果、異物や酸化等の欠陥因子を防止でき、高品質のマスター情報担体を得ることができるという大きな効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ要素については同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。
【００３７】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態にかかるマスター情報担体の一構成を示す図である。図１（ａ）は上斜方側から見たマスター情報担体の全体図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示したＡ−Ａ線で示す領域の拡大斜視図、図１（ｃ）は図１（ｂ）に示したＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【００３８】
図１（ａ）に示す本実施の形態のマスター情報担体１は、基体２の表面にその中心から径方向に放射状に形成されたランド３とグルーブ４を交互に複数備えた構成からなる。ディスク状の磁気記録媒体にサーボ信号を磁気転写する場合は、ランド３が磁気ディスクと接触し、磁気転写が行われる。
【００３９】
また、図１（ｂ）にランド３を拡大した一例を示すが、その表面に非磁性保護膜５が被着された強磁性膜（表面に露出しないため図示せず）によって構成される微細な配列パターンが複数形成されている。この微細な配列パターンは、情報信号に対応したパターンである。なお、図１（ｂ）においては、微細な配列パターンを逐一詳細に示しておらず、一つの集合体としてのみ図示している。
【００４０】
さらに、ランド３に形成した配列パターンの断面を図１（ｃ）に示すが、その構造は強磁性膜６の表面に非磁性保護膜５を設けた２層構造の配列パターンである。また、強磁性膜６と非磁性保護膜５とは、基体２の表面に突出したランド３のランド表面７より、所定寸法まで掘り下げた溝部８に、その総厚みが埋設されるように形成されている。なお、図１（ｃ）では、ランド３に形成された溝部８は３個しか示していないが、実際にはランド３上に多数個の溝部８が形成され、それぞれに強磁性膜６と非磁性保護膜５とが埋め込まれている。
【００４１】
図２は、本実施の形態にかかるマスター情報担体の製造方法の一例を示す主要工程の断面図である。以下、図２を用いて、その製造工程を順次説明する。
【００４２】
図２（ａ）に示すように、基体２の主面に感光性材料であるレジストをスピンコート等の手段で塗布し、レジスト膜９を形成する。
【００４３】
次に、図２（ｂ）に示すように、レジスト膜９を露光、現像してデジタル信号に対応した微細な開口１０を有するレジストパターンを基体２の表面に形成する。
【００４４】
次に、図２（ｃ）に示すように、イオンミリング等のドライエッチング技術を用いて、レジストパターンをマスクにして基体２の表面に所定深さの溝部８を形成する。なお、強磁性膜６と非磁性薄膜５とのそれぞれの厚みを設定した場合、ドライエッチングの投入電力、ガスの種類およびガス圧力、エッチング時間等を制御することにより所定深さの溝部８を形成することができる。
【００４５】
このとき、レジスト膜９もエッチングされて薄くなるが、レジスト膜９は、あらかじめこの工程でエッチングされる厚みを見込んだ膜厚で形成しておけば、エッチング後も必要な厚みのレジスト膜９を残存させることができる。
【００４６】
次に、図２（ｄ）に示すように、強磁性膜６と非磁性保護膜５を連続して成膜する。この際、強磁性膜６と非磁性保護膜５との膜厚の合計が基体２表面に形成した溝部８の深さとほぼ同等となる膜厚で成膜する。ただし、非磁性保護膜５の膜厚が厚くなり過ぎると、磁気転写において信号欠陥を招きやすくなる。このため、図３に示す相関データに基づき、非磁性保護膜５の膜厚を設定して成膜する。なお、図３は、強磁性膜で形成する配列パターンのピッチＢｐに応じた相対再生出力とスペーシングとの関係を示す図である。さらに、非磁性保護膜５の材料としては、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の酸化物、またはシリコン（Ｓｉ）や炭素（Ｃ）を主成分とする非磁性材料を用いることができる。
【００４７】
次に、図２（ｅ）に示すように、所定の薬液に浸漬してレジスト膜９を溶解させる。このレジスト膜９の溶解に伴い、レジスト膜９の表面に被着した強磁性膜６および非磁性保護膜５も基体２の表面から除去される。その結果、基体２に形成した溝部８のみに強磁性膜６と非磁性保護膜５が充填された形状が得られる。ここまでの工程によって、情報信号に対応し強磁性膜６で構成された配列パターンが非磁性保護膜５とともに形成される。
【００４８】
次に、図２（ｆ）に示すように、フォトリソプロセスとエッチングプロセスを用いてグルーブ４を形成する。これにより、図１に示したマスター情報担体１が得られる。
【００４９】
なお、図３におけるスペーシングは、磁気ヘッドと磁気ディスクとの隙間であり、本実施の形態の場合にはマスター情報担体の強磁性薄膜から磁気転写される磁気ディスクとの隙間である。図３からわかるように、相対再生出力はスペーシングが大きくなるほど低下する傾向を示しており、ピッチＢｐが小さくなるほど、その傾向が顕著となる。
【００５０】
非磁性保護膜の膜厚も、等価的にはスペーシングと同等の相対再生出力を低下させる因子であり、厚くし過ぎると相対再生出力が低下する。ただし、非磁性保護膜の膜厚は、相対再生出力低下を許容できる範囲であれば問題はなく、メーカーごとのＨＤＤで定められた範囲内でスペーシングを設定し、その膜厚を決定することが望ましい。
【００５１】
ここで図３中に示した、Ｂｐ＝０．５を一例に説明する。まず、スペーシングの初期値を２０ｎｍと設定している。これは、実際のＨＤＤにおいては磁気ヘッドの浮上量や磁気ディスクに塗布された潤滑剤の厚さによって、既に２０ｎｍ程度のスペーシングが存在しているためである。この値は、メーカーごとのＨＤＤの設計によって変動する値であり、限定するものではない。
【００５２】
そこで、図３を用いて非磁性保護膜の膜厚を仮に推定すると、上記の初期値２０ｎｍより、例えば相対再生出力が−２ｄｂ程度を許容するＨＤＤとするなら、スペーシングは約４２ｎｍとなり、初期値との差は２２ｎｍとなる。この初期値との差（この場合、２２ｎｍ）が、非磁性保護膜の膜厚を推定する上での基準となり、２２ｎｍを超えない膜厚で非磁性保護膜を被着すれば、ＨＤＤにおける再生信号に影響を与えることがない。
【００５３】
図１に示したマスター情報担体は、あらかじめ基体に形成した溝部に強磁性膜と非磁性保護膜を充填するため、マスター情報担体と磁気ディスクとが磁気転写時に接触した場合でも、強磁性薄膜には直接衝撃が加わらない。このため、膜剥離を誘発することがなくなり、耐久性に優れたマスター情報担体を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明のマスター情報担体は、基体の表面に所定の形状パターンで形成された凹部内に強磁性膜と非磁性保護膜とを埋設させる構造とすることで、異物の発生を抑制でき、異物起因の強磁性膜の断線や傷を防止できる。
【００５５】
その結果、マスター情報担体の耐久性が向上するとともに、強磁性膜を凹部の壁と非磁性保護膜とで構成された空間に密閉する構造となるため、腐食性の気体や液体と直接接触することを防止でき、高信頼性のマスター情報担体を得ることができ、ハードディスク分野に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施の形態にかかるマスター情報担体の一構成を示す図
【図２】同実施の形態にかかるマスター情報担体の製造方法の一例を示す主要工程の断面図
【図３】同実施の形態にかかるマスター情報担体において、強磁性膜で形成する配列パターンのピッチＢｐをパラメータとして求めた相対再生出力とスペーシングとの関係を示す図
【図４】従来の第１のマスター情報担体の要部断面図
【図５】従来の第２のマスター情報担体の要部断面図
【符号の説明】
【００５７】
１，２０，２４    マスター情報担体
２，２２，２５    基体
３    ランド
４    グルーブ
５    非磁性保護膜
６，２３，２６    強磁性膜
７    ランド表面
８    溝部
９    レジスト膜
１０    開口
２１，２７    硬質保護膜
【図１】
2006309884.tif 000003
【図２】
2006309884.tif 000004
【図３】
2006309884.tif 000005
【図４】
2006309884.tif 000006
【図５】
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