(57)【要約】【課題】磁気転写用マスターディスクの情報を磁気記録媒体に磁気転写するにあたり、再生信号出力の中で正規のパルスと間違える可能性のあるサブパルスの発生を抑制することのできる磁気転写用マスターディスクを提供すること。【解決手段】該磁気転写用マスターディスク３のトラック方向の断面において、凹凸３１の凸部上面３１Ｄのランド幅をＬとし、凸部上面３１Ｄに形成された磁性層の厚みをＭｔとし、凹凸３１の凸部側面３１Ｃが凸部上面３１Ｄとなす角度の補角をφとしたときに、Ｍｔ／Ｌ≧１．０、且つ７０°≦φ≦９０°の関係を満たすようにした。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
面内磁気記録媒体に転写すべき情報に応じたパターン状の凹凸を有する基板と、該基板上に前記凹凸に沿って連続的に形成された磁性層とを備えてなる磁気転写用マスターディスクであって、
該磁気転写用マスターディスクのトラック方向の断面において、前記凹凸の凸部上面のランド幅をＬとし、凸部上面に形成された磁性層の厚みをＭｔとし、前記凹凸の凸部側面が凸部上面となす角度の補角をφとしたときに、Ｍｔ／Ｌ≧１．０、且つ７０°≦φ≦９０°の関係を満たすことを特徴とする磁気転写用マスターディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気転写用マスターディスクに係り、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パターンを転写するための、パターン状の凹凸を備えた磁気転写用マスターディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置やフレキシブルディスク装置等に用いられる高密度磁気記録媒体である磁気ディスクは、高速アクセスが可能であるとともに情報記録容量のより大容量化が求められている。
【０００３】
この大容量化を実現するために、トラック幅はより狭トラック化され、この狭いトラック幅の中で磁気ヘッドを正確に走査する、いわゆるトラッキングサーボ技術が重要な役割を担っている。
【０００４】
磁気ディスクには、所定の間隔でトラッキング用のサーボ信号やアドレス情報信号、及び再生クロック信号等がトラッキングサーボを行うためにプリフォーマットとして記録されている。
【０００５】
このプリフォーマットを正確にかつ短時間で効率的に行う方法として、本出願人は、高密度な面内磁気記録媒体である被転写用ディスク（以下スレーブディスクと呼称することがある）に転写すべき情報に対応した凹凸パターンの磁性層を有する磁気転写用マスターディスク（以下マスターディスクと呼称することがある）を用意するとともに、スレーブディスクの磁性層を予めトラックの一方向に初期磁化し、その後、この初期磁化されたスレーブディスクとマスターディスクとを密着させた状態で初期磁化方向と略逆向きの転写用磁界を印加する磁気転写方法を提案している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
この場合、転写すべき情報に応じたパターン状の凹凸をマスターディスクの基板上に形成し、この凹凸に沿って連続的に磁性層を形成する。このマスターディスクの磁性層とスレーブディスクの磁性層とをディスクホルダで密着挟持させた状態で転写磁界を印加する。これによりマスターディスクの有する情報パターンに対応する磁気パターンがスレーブディスクに磁気的に転写される。
【０００７】
この磁気転写法によれば、マスターディスクとスレーブディスクとの相対的な位置を変化させることなく、マスターディスクの情報を静的に磁気記録を行うことができ、正確なプリフォーマット記録が可能であり、しかも記録に要する時間も極めて短時間である。
【特許文献１】特開２００１−０１４６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、記録媒体は高密度化が進み、磁気記録媒体としてのスレーブディスクに予め記録するプリフォーマット信号は極めて微小な信号が求められるようになり、基板表面に形成する転写すべき情報に応じたパターン状の凹凸サイズの最小単位が数百ｎｍから数十ｎｍの磁気転写用マスターディスクが必要になってきた。
【０００９】
ところで、磁気転写記録はサーボライト記録とは異なる技術であり、それが故に磁気転写記録特有の問題が存在する。そのうちの１つにサブパルス発生の問題がある。サブパルスとは、図１１の矢印で示すように、正規のパルスと間違える可能性のあるパルスのことで、ここではＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）出力比５０％以上のパルスとして定義する。
【００１０】
図１１は、スレーブディスクの再生信号出力を表わしたもので、０．２及び−０．２の出力を正規のパルスとしたもので、図の矢印で示すような０．１又は−０．１を超えるもので正規のパルスと間違える可能性のあるパルスがサブパルスである。
【００１１】
このように転写された磁気情報信号に間違いやすいパルスが発生することで、プリフォーマット記録を正確に読み取ることが困難になり、高品位の再生信号を得ることができず、スレーブディスクの磁気記録媒体としての品質が大きく低下してしまうという問題があった。
【００１２】
このサブパルスは、マスターディスクの基板に形成された凹凸形状、磁性層形状、及び外部磁界などの多くのパラメータに起因して発生する。しかし、本願発明者はサブパルス発生の種々のパラメータを解析し、多くの実験を試みた結果、基板に形成された凹凸形状とこの凹凸に沿って形成される磁性層形状とをコントロールすることにより、サブパルス発生数が極度に抑制されることを見出した。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、転写すべき情報を有した磁気転写用マスターディスクと被転写用の磁気記録媒体とを密着させて転写磁界を印加し、磁気転写用マスターディスクの情報を磁気記録媒体に磁気転写するにあたり、再生信号出力の中で正規のパルスと間違える可能性のあるサブパルスの発生を抑制することのできる磁気転写用マスターディスク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】
【００１４】
本発明は、前記目的を達成するために、面内磁気記録媒体に転写すべき情報に応じたパターン状の凹凸を有する基板と、該基板上に前記凹凸に沿って連続的に形成された磁性層とを備えてなる磁気転写用マスターディスクであって、該磁気転写用マスターディスクのトラック方向の断面において、前記凹凸の凸部上面のランド幅をＬとし、凸部上面に形成された磁性層の厚みをＭｔとし、前記凹凸の凸部側面が凸部上面となす角度の補角をφとしたときに、Ｍｔ／Ｌ≧１．０、且つ７０°≦φ≦９０°の関係を満たすことを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、磁気転写用マスターディスクは、基板の凹凸の凸部上面のランド幅をＬとし、凸部上面に形成された磁性層の厚みをＭｔとし、前記凹凸の凸部側面が凸部上面となす角度の補角をφとしたときに、Ｍｔ／Ｌ≧１．０、且つ７０°≦φ≦９０°の関係を満たしているので、磁気転写用マスターディスクの有する情報を磁気記録媒体に転写した時に、ＡＧＣ出力比５０％以上のサブパルスの発生数を極度に抑制することができ、磁気記録媒体に良好な磁化パターンを形成することができる。このため、この磁気記録媒体を用いることによって高品位の再生信号を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明に係る磁気転写用マスターディスクによれば、基板の凹凸の凸部上面のランド幅をＬとし、凸部上面に形成された磁性層の厚みをＭｔとし、前記凹凸の凸部側面が凸部上面となす角度の補角をφとしたときに、Ｍｔ／Ｌ≧１．０、且つ７０°≦φ≦９０°の関係を満たしているので、転写すべき情報を被転写用の磁気記録媒体に良好に磁気転写することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下添付図面に従って、本発明に係る磁気転写用マスターディスクの好ましい実施の形態について詳説する。なお、各図において同一部材には同一の番号または記号を付している。
【００１８】
本発明の磁気転写用マスターディスクであるマスターディスクは、円盤状の基板の表面に転写すべき情報に応じた凹凸が形成され、その凹凸に沿って磁性層が連続的に形成されている。従って、マスターディスクの凹凸とは、基板の凹凸の上に磁性層が形成された凹凸のことであり、マスターディスクの凸部とは、基板の凸部の上に磁性層が形成された凸部のことである。
【００１９】
図１は、マスターディスクの一部を表わす斜視図であり、転写すべき情報に応じた凹凸パターンとして形成されたマスターディスクの凹凸の一部を示している。図１に示すようにマスターディスク３の凹凸３２は、凸部３２Ａと凹部３２Ｂとで構成されている。
【００２０】
図１において、矢印Ｘはマスターディスク３の円周方向（トラック方向）を示し、矢印Ｙはマスターディスク３の半径方向を示している。また、Ｐはトラック幅を示している。
【００２１】
図２は、マスターディスク３の凸部３２Ａを表わす平面図である。また、図３はマスターディスク３の凹凸３２の円周方向（トラック方向）の断面（図１、 及び図２におけるＡ−Ａ’断面）を表わしたものである。
【００２２】
図２、及び図３に示すように、マスターディスク３の基板３ａには転写すべき情報に応じた凹凸パターンとして形成された凸部３１Ａと凹部３１Ｂとからなる凹凸３１が形成され、この凹凸３１に沿って連続的に磁性層３ｂが形成されて、マスターディスク３の凸部３２Ａと凹部３２Ｂとからなる凹凸３２が形成されている。
【００２３】
マスターディスク３の凸部３１Ａは、円周方向（トラック方向）よりも半径方向に長い四角形を底面とする角錐台状又は角柱状に形成されており、基板３ａの凸部３１Ａの側面３１Ｃが凸部３１Ａの上面３１Ｄとなす角度の補角、即ち図３に示すように、円周方向（トラック方向）の断面において凸部３１Ａの側面３１Ｃの延長線と凸部３１Ａの上面３１Ｄとでなす角度φは、７０°以上９０°以下（７０°≦φ≦９０°）となっている。
【００２４】
また、図３に示すように、円周方向（トラック方向）の断面において凸部３１Ａの上面３１Ｄの長さ（ランド幅と呼称する）Ｌと凹部３１Ｂの底面の幅（凸部３１Ａの隣同士の間隔でスペースと呼称する）Ｓとは、通常は等しい長さに形成される。
【００２５】
また、凸部３１Ａの上面３１Ｄに形成される磁性層３ｂの厚みＭｔをランド幅Ｌで除した値が１．０以上（Ｍｔ／Ｌ≧１．０）を満たすように磁性層３ｂが成膜されている。
【００２６】
磁性層３ｂの膜厚はランド幅Ｌが狭い場合は薄膜でもよいが、ランド幅Ｌが広くなると磁気抵抗が増加するためある程度膜厚を厚くしなければならない。本発明では、ランド幅Ｌに対する磁性層３ｂの厚みＭｔの比が１．０以上（Ｍｔ／Ｌ≧１．０）あるので、良好な磁気転写を行うことができ、スレーブディスクの再生信号出力の中で正規のパルスと間違える可能性のあるサブパルスの発生を抑制することができる。
【００２７】
マスターディスク３の基板３ａとして、ニッケル、シリコン、石英、ガラス、アルミニウム、セラミックス、合成樹脂等が用いられる。また、磁性層３ｂには軟磁性材料が用いられ、Ｃｏ、Ｃｏ合金（ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＺｒ、ＣｏＮｂＴａＺｒ等）、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌ、ＦｅＴａＮ）、Ｎｉ、Ｎｉ合金（ＮｉＦｅ）等が好適であり、特に好ましいのはＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉである。
【００２８】
マスターディスク３の基板３ａの凹凸３１の形成には、フォトリソグラフィー法やスタンパー法等が用いられる。フォトリソグラフィー法を用いる場合は、先ず、表面が平滑なガラス板（又は石英板）の表面にスピンコート等でフォトレジストを形成する。
【００２９】
次にフォトレジストにレーザー光（又は電子ビーム）を照射して、サーボ信号に対応するパターンで露光し、その後フォトレジストを現像して露光部分を除去し、フォトレジストによる凹凸形状を有する原盤を作成する。
【００３０】
次に、原盤の表面にＮｉメッキ（電鋳）を施し凹凸パターンを有するＮｉ基板を作製し、原盤から剥離する。このＮｉ基板をそのままマスターディスク３としてもよいが、必要に応じて凹凸パターン上に軟磁性材料からなる磁性層３ｂを成膜し、保護膜を被覆してマスターディスク３とする。
【００３１】
金属製の基板３ａとしては、前述の通り、Ｎｉ又はＮｉ合金等を使用する事ができるが、この基板３ａを製作するためのメッキとして、無電解メッキ、電鋳、スパッタリング、イオンプレーティング等各種の金属成膜法を用いることができる。
【００３２】
基板３ａの凸部３１Ａのサイズは、ランド幅Ｌが５０ｎｍ〜５００ｎｍ程度が用いられ、スペースＳも同寸法が用いられる。また、凸部３１Ａの高さ（凹凸パターンの深さ）は５０ｎｍ〜３００ｎｍ程度である。
【００３３】
次に、このマスターディスク３を用いてスレーブディスクにマスターディスク３が担持する情報を磁気転写するときの、転写メカニズムについて図４を用いて以下に説明する。図４（ａ）に示すように、スレーブディスク２の磁性層２ｃは予め一方向に磁化されている。また、マスターディスク３の磁性層３ｂには図４（ｂ）に示すように、磁気情報が凹凸の磁性層パターンとして形成されている。
【００３４】
このスレーブディスク２の磁性層２ｃとマスターディスク３の磁性層３ｂとを密着させ、転写用磁界Ｈduを印加する。この時、マスターディスク３の磁性層３ｂに接しないスレーブディスク２の磁性層２ｃの表面は転写用磁界Ｈduよりも強い磁界が印加されるため、転写磁界がスレーブディスク２の磁性層２ｃの保持力Ｈｃを超えるとその部分の磁化は反転する。
【００３５】
一方、マスターディスク３の磁性層３ｂに接するスレーブディスク２の磁性層２ｃでは、転写用磁界Ｈduがマスターディスク３の磁性層３ｂに集中する。すなわちその部分は転写磁界がシールドされた状態となる。その結果、スレーブディスク２の磁性層２ｃには転写用磁界Ｈduよりも大幅に弱い磁界しか印加されないため、スレーブディスク２の磁化は転写用磁界Ｈduに影響されず初期磁化の向きに残り、図４（ｃ）に示すような磁化状態となる。これにより、スレーブディスク２の磁性層２ｃにはマスターディスク３の磁性層３ｂに形成されたパターン状の磁気情報が転写され磁気記録される。
【００３６】
次に、本発明に係る磁気転写用マスターディスクの実施例について説明する。最初に共通項目について述べる。先ず、ガラス原盤にフォトリソグラフィーでフォトレジストによるサーボ信号に対応するパターン状の凹凸形状を形成する。このガラス原盤の表面にＮｉを電鋳で成長させ、凹凸パターンを有するＮｉ基板を作製し、この凹凸パターン上に軟磁性材料からなる磁性層３ｂを成膜した。
【００３７】
磁性層３ｂの成膜はＤＣスパッタリング法を用い、ターゲット材としてＦｅＣｏ（７０- ３０ａｔ％）を使用した。基板３ａのクリーニングと磁性層３ｂの成膜とを同一チャンバー内で連続して行った。この時の磁性層３ｂの成膜条件は、チャンバー内圧力が０．１Ｐａ（Ａｒ流量が１２ｓｃｃｍ）、ＤＣパワーが１．５ＫＷ、基板３ａとターゲットとの距離が２００ｍｍとした。
【００３８】
[ 実施例１ ]
マスターディスク３の円周方向（トラック方向）の断面において、基板３ａの凸部３１Ａの側面３１Ｃの延長線と凸部３１Ａの上面３１Ｄとでなす角度（以下基板傾斜角度と呼称することがある）φを９０°とし、ランド幅Ｌが５０ｎｍ、１００ｎｍ、及び１５０ｎｍの夫々で磁性層３ｂの厚みＭｔを５種類に変化させ、１５種類のマスターディスク３を作製した。
【００３９】
次に、夫々のマスターディスク３を用いてスレーブディスク２にマスターディスク３が担持する情報を転写し、スレーブディスク２の再生信号におけるサブパルスの発生率を測定した。
【００４０】
図５はこの結果を示す表で、図８はこれをグラフ表示したものである。ランド幅Ｌが５０ｎｍの場合、磁性層３ｂの厚みＭｔのランド幅Ｌに対する比率Ｍｔ／Ｌの値が１．０に満たないときにはサブパルスの発生率が４０％であったが、Ｍｔ／Ｌの値が１．０ではサブパルス発生率は１８％に抑えられている。
【００４１】
ランド幅Ｌが１００ｎｍ、及び１５０ｎｍの場合も、Ｍｔ／Ｌの値が１．０を超えるとサブパルス発生率は急激に減少している。
【００４２】
[ 実施例２ ]
基板傾斜角度φを８０°〜８５°とし、ランド幅Ｌが５０ｎｍ、１００ｎｍ、及び１５０ｎｍの夫々で磁性層３ｂの厚みＭｔを３種類に変化させ、９種類のマスターディスク３を作製した。
【００４３】
夫々のマスターディスク３を用いてスレーブディスク２にマスターディスク３が担持する情報を転写し、スレーブディスク２の再生信号におけるサブパルスの発生率を測定した結果を図６の表、及び図９のグラフで示す。
【００４４】
実施例２の場合も実施例１同様に、Ｍｔ／Ｌの値が１．０を超えるとサブパルス発生率は急激に減少し、その値は５％以下であった。
【００４５】
[ 実施例３ ]
基板傾斜角度φを７０°〜７５°とし、ランド幅Ｌが５０ｎｍ、１００ｎｍ、及び１５０ｎｍの夫々で磁性層３ｂの厚みＭｔを３種類に変化させ、９種類のマスターディスク３を作製した。
【００４６】
夫々のマスターディスク３を用いてスレーブディスク２にマスターディスク３が担持する情報を転写し、スレーブディスク２の再生信号におけるサブパルスの発生率を測定した結果を図７の表、及び図１０のグラフで示す。
【００４７】
実施例３の場合も実施例１、及び実施例２同様に、Ｍｔ／Ｌの値が１．０を超えるとサブパルス発生率は急激に減少し、その値は５％以下であった。
【００４８】
実施例１、実施例２、及び実施例３の結果の分析において、Ｍｔ／Ｌの値が１．０のときの基板傾斜角度φの違いによるサブパルスの発生率は、基板傾斜角度φが９０°の場合、ランド幅Ｌが５０ｎｍ、１００ｎｍ、及び１５０ｎｍの各ランド幅Ｌに応じてサブパルスの発生率は１８％、１０％、及び８％であり、ランド幅Ｌ＝１００ｎｍ以上で１０％を切っている。
【００４９】
また、基板傾斜角度φが８０°〜８５°の場合、Ｍｔ／Ｌの値が１．０においてサブパルスの発生率はいずれのランド幅Ｌにおいても５％以下と激減している。基板傾斜角度φが７０°〜７５°の場合も同じくサブパルスの発生率が５％以下に激減している。
【００５０】
以上から、磁性層３ｂの厚みＭｔのランド幅Ｌに対する比率Ｍｔ／Ｌの値が１．０以上で、且つ基板３ａの凸部３１Ａの側面３１Ｃの延長線と凸部３１Ａの上面３１Ｄとでなす角度（基板傾斜角度）φが７０°〜９０°とすることでサブパルスの発生率を抑制することができる。なお、基板傾斜角度φが７０°〜８５°がより好適であり、凹凸パターンの微細化を考慮すると基板傾斜角度φが８０°〜８５°が更に好適である。
【００５１】
また、磁性層３ｂの成膜において、磁性層３ｂが基板３ａの凸部３１Ａの形状にそのまま倣って形成される訳ではなく、基板３ａの凸部３１Ａの上面エッジ部において若干オーバーハングする傾向にあるため、磁性層３ｂの厚みＭｔを厚くし過ぎ、例えばＭｔ／Ｌの値が１．４以上とした場合は隣同士の磁性層３ｂが接触する可能性があるので注意する必要がある。
【００５２】
以上説明したように、本発明に係る磁気転写装置の転写ユニットによれば、基板の凹凸の凸部上面のランド幅をＬとし、凸部上面に形成された磁性層の厚みをＭｔとし、凹凸の凸部側面が凸部上面となす角度の補角をφとしたときに、Ｍｔ／Ｌ≧１．０、且つ７０°≦φ≦９０°の関係を満たしているので、磁気転写用マスターディスクの有する情報を磁気記録媒体に転写した時に、再生信号のＡＧＣ出力比５０％以上のサブパルスの発生数を極度に抑制することができ、磁気記録媒体に良好な磁化パターンを形成することができる。このため、この磁気記録媒体を用いることによって高品位の再生信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】マスターディスクの凹凸パターンの一部を表わす斜視図
【図２】マスターディスクの凸部を表わす平面図
【図３】マスターディスクの凹凸の円周方向断面図
【図４】磁気転写のメカニズムを説明する概念断面図
【図５】実施例１の結果を示す表
【図６】実施例２の結果を示す表
【図７】実施例３の結果を示す表
【図８】実施例１の結果を表わすグラフ
【図９】実施例２の結果を表わすグラフ
【図１０】実施例３の結果を表わすグラフ
【図１１】再生出力信号のサブパルスを示す波形図
【符号の説明】
【００５４】
２…スレーブディスク（面内磁気記録媒体）、３…マスターディスク（磁気転写用マスターディスク）、３ａ…基板、３ｂ…磁性層、３１…凹凸、３１Ｃ…凸部側面、３１Ｄ…凸部上面、Ｌ…ランド幅、Ｍｔ…磁性層の厚み、φ…凸部側面が凸部上面となす角度の補角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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