(57)【要約】【課題】磁気転写用マスター担体の基板上に設けた磁性層の欠落等によるパターン破損を防止して、マスター担体の耐久性の向上させる。【解決手段】磁気転写用マスター担体において、基板３１上に、磁性層３２ｂと磁性層３２ｂより高い硬度を有する硬質層３２ａが、基板３１側から硬質層３２ａ、磁性層３２ｂの順に積層されてなる２層構造３２を積層方向に１つ以上積層されてなる積層構造を備え、この積層構造の最上表面上に磁性層３２ｂよりも高い硬度を有する硬質層３４をさらに備える。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の情報に応じた凹凸パターンを有する基板を備えた磁気転写用マスター担体であって、
前記基板上に、磁性層と該磁性層より高い硬度を有する硬質層とが、前記基板側から硬質層、磁性層の順に積層されてなる２層構造が、該積層方向に１つ以上積層されてなる積層構造を備え、
該積層構造の最上表面上に前記磁性層より高い硬度を有する硬質層をさらに備えていることを特徴とする磁気転写用マスター担体。
【請求項２】
前記各硬質層が、スパッタされた炭素、ダイヤモンドライクカーボン、およびＩＩＩｂ族またはＩＶｂ族を主成分とする酸化物および／または窒化物からなるセラミックのうちいずれか１つから構成されることを特徴とする請求項１記載の磁気転写用マスター担体。
【請求項３】
前記積層構造が、前記２層構造を複数備え、該複数の２層構造の各硬質層が互いに異なる硬度を有するものであることを特徴とする請求項１または２記載の磁気転写用マスター担体。
【請求項４】
前記２層構造における前記磁性層の厚みをｄ１、前記硬質層の厚みをｄ２としたとき、該両厚みの比ｄ２／ｄ１が０．０５〜０．７であることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の磁気転写用マスター担体。
【請求項５】
前記最上表面上の硬質層の厚みが、２ｎｍ以上、２０ｎｍ未満であることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の磁気転写用マスター担体。
【請求項６】
請求項１から５いずれか１項記載の磁気転写用マスター担体の表面と、磁性層を有する記録媒体の該磁性層とを密着させた状態で、該記録媒体およびマスター担体に磁界を印加して前記情報を前記記録媒体に転写することを特徴とする磁気転写方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スレーブ媒体に磁気転写すべき情報に応じた凹凸パターンを有する磁気転写用マスター担体および該マスター担体を用いた磁気転写方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録媒体においては一般に、情報量の増加に伴い、多くの情報を記録する大容量で、安価で、かつ、好ましくは短時間で必要な箇所が読み出せる、いわゆる高速アクセスが可能な媒体が望まれており、この一例として、ハードディスク、ＺＩＰ（アイオメガ社）等のフレキシブルディスクからなる高密度磁気記録媒体が知られている。これらの高密度磁気記録媒体は情報記録領域が狭トラックで構成されており、狭いトラック幅を正確に磁気ヘッドにより走査させて高いＳ／Ｎで信号を再生するためには、いわゆるトラッキングサーボ技術が大きな役割を担っている。
【０００３】
トラック位置決めのためのサーボ信号や、そのトラックのアドレス信号、再生クロック信号等のサーボ情報は、磁気記録媒体の製造時にプリフォーマットとして予め磁気記録媒体に記録する必要がある。このプリフォーマットを正確にかつ効率よく行う方法として、マスター担体に形成されたサーボ情報を担持するパターンを磁気記録媒体へ磁気転写により転写する方法が、例えば特許文献１および２等において提案されている。
【０００４】
磁気転写は、転写すべき情報を担持するマスター担体を磁気ディスク媒体等の磁気記録媒体（スレーブ媒体）と密着させた状態で、転写用磁界を印加することにより、マスター担体の有する転写パターンに対応する磁気パターンをスレーブ媒体に磁気的に転写するもので、マスター担体とスレーブ媒体との相対的な位置を変化させることなく静的に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という利点を有している。
【０００５】
マスター担体としては、転写情報に応じた凹凸パターンが形成された基板と該基板の少なくとも凸部上に設けられた磁性層とからなるもの、あるいは、凹凸パターンが形成された基板と該基板の凹部に埋め込まれた磁性層とからなるもの等が提案されている。
【０００６】
マスター担体は非常に高価であるために、より多くのスレーブ媒体への磁気転写を行うことができる耐久性の高いマスター担体の開発が求められており、マスター担体の耐久性を向上させる方法として、マスター担体の磁性層表面にＤＬＣ膜（ダイヤモンドライクカーボン膜）を設ける手法、あるいはさらにスレーブ媒体との接触面となる最上層に潤滑剤層を設ける手法等が特許文献３、４等に提案されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−４０５４４号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平１０−２６９５６６号公報
【０００９】
【特許文献３】
特開２０００−１９５０４８公報
【００１０】
【特許文献４】
特開２００１−１４６６５公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、マスター担体表面に保護層が設けられており、複数回の使用後保護層が残存しているにも関わらず、マスター担体のパターン変形および破損が発生し、このパターン変形等に起因すると思われる転写不良が発生することが明らかになってきた。
【００１２】
また、本発明者らの研究により、表面に形成する保護層を厚くすると、パターン変形は抑制されてパターン変形、破損に起因する転写不良は減少するが、保護層厚みがマスター担体スレーブ媒体間のスペーシングとなるために、信号品位が低下することが明らかになった。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑み、信号品位を低下させることなく、パターン変形および破損を抑制することができる耐久性の向上した磁気転写用マスター担体および該マスター担体を用いた磁気転写方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気転写用マスター担体は、所望の情報に応じた凹凸パターンを有する基板を備えた磁気転写用マスター担体であって、
前記基板上に、磁性層と該磁性層より高い硬度を有する硬質層が、前記基板側から硬質層、磁性層の順に積層されてなる２層構造が、積層方向に１つ以上積層されてなる積層構造を備え、
積層構造の最上表面上に前記磁性層より高い硬度を有する硬質層をさらに備えていることを特徴とするものである。
【００１５】
前記各硬質層は、例えば、スパッタされた炭素、ダイヤモンドライクカーボン、およびＩＩＩｂ族またはＩＶｂ族を主成分とする酸化物および／または窒化物からなるセラミックのうちいずれか１つから構成することができる。なお、硬質層の硬度は１０ＧＰａ以上が好ましく、１５ＧＰａ以上がより好ましい。
【００１６】
なお、前記積層構造が２層構造を複数備えている場合、複数の２層構造の各硬質層は同一の硬度であってもよいし、互いに異なる硬度を有するものであってもよい。また、前記２層構造の硬質層と、積層構造の最上表面上の硬質層とは、同一の硬度であってもよいし、互いに異なる硬度を有するものであってもよい。
【００１７】
なお、硬質層を構成する材料および作製条件を統一することにより、同一の硬度の硬質層を作製することができ、また、材料および／または作製条件を変更することにより、互いに異なる硬度を有する硬質層を作製することができる。
【００１８】
また、前記２層構造における磁性層の厚みをｄ１、硬質層の厚みをｄ２としたとき、両厚みの比ｄ２／ｄ１が０．０５〜０．７（０．０５、０．７を含む。以下同じ）であることが望ましい。
【００１９】
また、前記最上表面上の硬質層の厚みは、２ｎｍ以上、２０ｎｍ未満であることが望ましい。
【００２０】
なお、前記所望の情報としては、例えば、サーボ信号が挙げられるが、その他種々のデータを含むものであってもよい。
【００２１】
本発明の磁気転写方法は、本発明の磁気転写用マスター担体の表面と、磁性層を有する記録媒体の磁性層とを密着させた状態で、記録媒体およびマスター担体に磁界を印加して情報を記録媒体に転写することを特徴とするものである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の磁気転写用マスター担体によれば、硬質層と磁性層とからなる２層構造を備えたことにより、最上表面上に設けられる硬質層を薄くしても基板上に設けられる層全体の硬度を従来のものと比較して強靭なものとすることができ、信号品位の低下を招くことなく、耐久性を向上させることができる。
【００２３】
すなわち、磁性層と硬質層とを交互に積層し、最表面には従来の保護層と同じく硬質層を設けることにより、基板上に層全体の硬度を上げることができ、従来のように最上表面上に一層のみ保護層を設けていた場合と比較して最上表面上の保護層の厚みを薄くしつつ、全体の硬度を上昇させることができるので、信号品位の低下を招くことなく、強靭で耐久性の高いマスター担体とすることができる。
【００２４】
特に、２層構造における磁性層の厚みをｄ１、硬質層の厚みをｄ２としたとき、該両厚みの比ｄ２／ｄ１を０．０５〜０．７とすれば、硬質層が非磁性層であっても、非磁性層に隔てられた磁性層間には磁気的結合が強く発生し、空間的には区画されていても磁気的には同一とみなすことができるため、転写品位を低下させない、耐久性の高いマスター担体を得ることができる。
【００２５】
積層構造の最上表面上に備えられている硬質層の厚みを２ｎｍ以上かつ２０ｎｍ未満とすれば、転写信号品位の維持と保護層として機能の両立を効果的に図ることができる。なお、この硬質層の厚みが２ｎｍ未満であると、保護層としての効果が低くなり、２０ｎｍ以上であると転写信号品位の低下を招く虞がある。
【００２６】
以上のように、本発明の磁気転写用マスター担体によれば、耐久性を向上したことにより、より多数回の磁気転写が可能となり、結果として磁気転写済み磁気記録媒体の製造コストを抑制することができる。
【００２７】
本発明の磁気転写方法によれば、上述の本発明の磁気転写用マスター担体を用いているため、１枚のマスター担体を用いて多数枚の記録媒体への転写を、良好な転写品位を維持しつつ行うことができるので、転写品質のよい記録媒体を安価に製造することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本実施形態の磁気転写用マスター担体の表面の一部斜視図を示し、図２は、図１のマスター担体の一部断面図を示すものである。
【００３０】
本実施形態のマスター担体３は、後述の図３に示すように円盤状に形成されており、その表面にスレーブ媒体である磁気記録媒体に転写すべき情報に応じた凹凸パターンを転写パターンとして有するものである。転写すべき情報としては、例えばサーボ信号が挙げられるが、その他種々のデータを含むものであってもよい。凹凸パターンの一部パターンは例えば図１に示すようなものである。図１において、矢印Ｘは円周方向（トラック方向）、矢印Ｙは半径方向を示す。
【００３１】
図２は、図１に示したマスター担体３のＩＩ−ＩＩ断面図、すなわち、面に垂直かつトラック方向Ｘに平行な面に沿った断面図を示す。
【００３２】
マスター担体３は、表面に凹凸パターンを有する基板３１と、該基板３１上に積層された２層構造３２と、該２層構造３２の最上表面上に設けられた硬質層３４とを備えてなるものである。なお、硬質層３４は後述の磁性層３２ｂより高い硬度を有する層であり、従来の保護層に相当するものである。この硬質層３４の厚みｄ３は２ｎｍ以上、２０ｎｍ未満となるようにする。厚みｄ３がこの範囲であれば、良好な転写信号品位を維持しつつ、保護層としての役割を担うものとすることができるからである。
【００３３】
２層構造３２は、基板３１側から順に積層された硬質層３２ａと磁性層３２ｂとからなるものである。硬質層３２ａは磁性層３２ｂよりも高い硬度を有する層である。２層構造３２の磁性層３２ｂおよび硬質層３２ａは、磁性層３２ｂの厚みをｄ１、硬質層３２ａの厚みをｄ２としたとき、該両厚みの比ｄ２／ｄ１が０．０５〜０．７となるように積層されている。例えば、硬質層３２ａを１０ｎｍ、磁性層３２ｂを１００ｎｍ、すなわちｄ２／ｄ１＝０．１とするなどである。
【００３４】
基板３１の材料としては、Ｎｉ、Ｓｉ、石英板、ガラス、Ａｌ、セラミックス、合成樹脂等が用いられる。基板材料として特に好ましいのは、Ｎｉ、もしくはＮｉを主成分とする強磁性を有する合金である。表面に凹凸パターンを有する基板３１の作製は、スタンパー法、フォトリソグラフィー法等を用いて行うことができる。
【００３５】
基板３１の作製方法の概略を説明する。まず、表面が平滑なガラス板（または石英板）の上にスピンコート等でフォトレジストを形成し、このガラス板を回転させながらサーボ信号に対応して変調したレーザー光（または電子ビーム）を照射し、フォトレジスト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露光し、その後、フォトレジストを現像処理し、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得る。次に、原盤の表面の凹凸パターンをもとに、この表面にメッキ（電鋳）を施し、ポジ状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。
【００３６】
また、前記原盤にメッキを施して第２の原盤を作製し、この第２の原盤を使用してメッキを行い、ネガ状凹凸パターンを有する基板を作製してもよい。さらに、第２の原盤にメッキを行うか樹脂液を押し付けて硬化を行って第３の原盤を作製し、第３の原盤にメッキを行い、ポジ状凹凸パターンを有する基板を作製してもよい。
【００３７】
前記メッキとしては、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を含む各種の金属成膜法が適用できる。基板の凸部高さ（凹凸パターンの深さ）は、５０〜８００ｎｍの範囲が好ましく、より好ましくは８０〜６００ｎｍである。この凹凸パターンがサンプルサーボ信号である場合は、円周方向よりも半径方向に長い矩形状の凸部が形成される。具体的には、半径方向の長さは０．０５〜２０μｍ、円周方向は０．０５〜５μｍが好ましく、この範囲で半径方向の方が長い形状となる値を選ぶことがサーボ信号の情報を担持するパターンとして好ましい。
【００３８】
２層構造３２中の硬質層３２ａおよび、最上表面に設けられる硬質層３４は、いずれも磁性層３２ｂより高い硬度を有する層であり、具体的には、スパッタされた炭素、ダイヤモンドライクカーボン、およびＩＩＩｂ族またはＩＶｂ族を主成分とする酸化物および／または窒化物からなるセラミックのうちいずれか１つから構成することができる。
【００３９】
ＩＩＩｂ族またはＩＶｂ族を主成分とする酸化物および／または窒化物からなるセラミックの具体例としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＣＮ、Ｂ、ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ等が挙げられる。
【００４０】
なお、硬質層３４の硬度は、１０ＧＰａ以上であることが好ましく、１５ＧＰａ以上であることがさらに好ましい。
【００４１】
２層構造３２中の磁性層３２ｂの磁性材料としては、Ｃｏ、Ｃｏ合金（ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＺｒ、ＣｏＮｂＴａＺｒ等）、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌ、ＦｅＴａＮ）、Ｎｉ、Ｎｉ合金（ＮｉＦｅ）を用いることができ、特に好ましいのはＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉである。なお、磁性層３４としては、軟磁性もしくは半硬質磁性等の保磁力の小さい磁性層を用いることにより、より良好な転写を行うことができる。さらに、磁性層３２ａは、基板３１の飽和磁化よりも高い飽和磁化値を有するものであることが好ましい。
【００４２】
基板３１上への２層構造３２の形成は、例えば、磁性材料を真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の真空成膜手段、メッキ法などを用いて行うことができる。
【００４３】
このように、本マスター担体３は、基板３１上に硬質層３２ａおよび磁性層３２ｂからなる２層構造３２を備え、さらに最上層として硬質層３４を備えたことにより、基板３１上に設けられている層全体の硬度を上げることができ、マスター担体の耐久性を向上させることができる。マスター担体の耐久性の向上により、より多くのスレーブ媒体への磁気転写が可能となり、全体としてのコスト削減効果を得ることができる。
【００４４】
なお、硬質層３４上にさらに潤滑剤層を設けても良い。潤滑剤を設けることにより、スレーブ媒体との接触過程で生じるずれを補正する際の、摩擦による傷の発生などを抑制し、耐久性をより向上させることができる。
【００４５】
次に、本発明の磁気転写用マスター担体を用いてスレーブ媒体へ情報を転写する磁気転写方法の実施形態について説明する。
【００４６】
図３は、スレーブ媒体２とマスター担体３、４とを示す斜視図である。スレーブ媒体は、例えば、両面または片面に磁気記録層が形成されたハードディスク、フレキシブルディスク等の円盤状磁気記録媒体である。また、本実施形態においては、円盤状の基板２１の両面にそれぞれ面内磁気記録層２２を備えた、記録面２ｂ，２ｃを有するものを示している。
【００４７】
また、マスター担体３は上記実施形態に示したものであり、スレーブ媒体２の下側記録面２ｂ用の凹凸パターンとして、サーボ領域３５にサーボ信号に応じた凹凸パターンが形成されている。また、マスター担体４は、マスター担体３と同様の層構成からなる、スレーブ媒体２の上側記録面２ｃ用の凹凸パターンが形成されたものである。
【００４８】
図３では、磁気記録媒体２とマスター担体３，４が互いに離間した状態を示しているが、実際の磁気転写は、磁気記録媒体２の記録面２ｂ、２ｃとマスター担体３，４の転写パターン面とを密着させた状態で行う。
【００４９】
図４は、本発明の磁気転写用マスター担体を用いて磁気転写を行うための磁気転写装置の概略構成を示す斜視図である。磁気転写装置１は、マスター担体３，４とスレーブ媒体２とを密着させて保持する転写ホルダー１０および該転写ホルダー１０の内部空間のエアを真空吸引し内部を減圧状態として密着力を得る図示しない真空吸引手段からなる密着圧力印加手段と、転写ホルダー１０を回転させつつ転写用磁界を印加する磁界印加手段５５とを備えてなる。
【００５０】
磁界印加手段５５は、転写ホルダー１０の両側に配設された電磁石装置５０，５０を備えてなり、この電磁石装置５０の転写ホルダー１０の半径方向に延びるギャップ５１を有するコア５２にコイル５３が巻き付けられてなる。両電磁石装置５０，５０はトラック方向と平行な同一の向きの磁界を発生させるものである。また、磁界印加手段５５としては、電磁石装置に代えて永久磁石装置で構成してもよい。垂直記録の場合の磁界印加手段は、転写ホルダー１０の両側に配設された、極性の異なる電磁石または永久磁石から構成することができる。すなわち、垂直記録の場合は、トラック面に垂直な方向に転写用磁界を発生させるものである。
【００５１】
また、磁界印加手段５５は、転写ホルダー１０の開閉動作を許容するように、両側の電磁石装置５０，５０が接離移動するか、電磁石装置５０，５０間に転写ホルダー１０が挿入されるように電磁石装置５０，５０またはホルダー１０が移動するようになっている。
【００５２】
転写ホルダー１０は、相対的に接離移動可能な左側の片側ホルダー１１と右側の他側ホルダー１２とを備え、その内部に形成される内部空間に、スレーブ媒体２およびマスター担体３を収容して、この内部空間の減圧によりスレーブ媒体２とマスター担体３とを中心位置を合わせた状態で重ね合わせて対峙密着させるものである。
【００５３】
片側ホルダー１１の押圧面には、スレーブ媒体２の片面にサーボ信号等の情報を転写する一方のマスター担体３およびスレーブ媒体２を吸着等により保持し、他側ホルダー１２の押圧面には、スレーブ媒体２の他面にサーボ信号等の情報を転写する他方のマスター担体４を吸着等により保持する。
【００５４】
片側ホルダー１１および他側ホルダー１２の背面の中心位置には、それぞれ支持軸が突設され、装置本体に支持され、回転機構に連係されて磁気転写時に回転駆動される。
【００５５】
また、転写ホルダー１０の内部空間は、密着時には所定の真空度に減圧されて、スレーブ媒体２とマスター担体３，４との密着力を得るととともに、密着面のエア抜きを行って密着性を高めるとともに、大気開放時および剥離時には圧縮空気の導入が行われる。また、密着力の印加のために、真空吸引に加えて、転写ホルダーを外部から機械的に加圧してもよい。
【００５６】
次に、上記磁気転写装置１による磁気転写方法について説明する。上記磁気転写装置の転写ホルダー１０は、一組のマスター担体３，４により複数のスレーブ媒体２に対する磁気転写を行うものであり、まず片側ホルダー１１および他側ホルダー１２にマスター担体３，４をそれぞれ位置を合わせて保持させておく。そして、片側ホルダー１１と他側ホルダー１２とを離間した開状態で、予め面内方向または垂直方向の一方に初期磁化したスレーブ媒体２を中心位置を合わせてセットした後、他側ホルダー１２を片側ホルダー１１に接近移動させ閉状態とする。スレーブ媒体２およびマスター担体３，４を収容した転写ホルダー１０の内部空間を真空吸引することにより減圧し、スレーブ媒体２とマスター担体３，４とに均一に密着力を加え密着させる。密着力の印加のために、真空吸引に加えて、転写ホルダーを外部から機械的に加圧してもよい。
【００５７】
その後、転写ホルダー１０の両側に電磁石装置５０を接近させ、転写ホルダー１０を回転させつつ電磁石装置５０によって初期磁化とほぼ反対方向に転写用磁界を印加し、マスター担体３，４の転写パターンに応じた磁化パターンをスレーブ媒体２の磁気記録層に転写記録する。
【００５８】
図５は、面内磁気記録媒体への磁気転写の基本工程を説明するための図であり、図５（ａ）は磁界を一方向に印加してスレーブ媒体を初期直流磁化する工程、（ｂ）はマスター担体とスレーブ媒体とを密着させて初期直流磁界とは略反対方向に磁界を印加する工程、（ｃ）は磁気転写後のスレーブ媒体の記録面の状態をそれぞれ示す図である。なお、図５においてスレーブ媒体２についてはその下側記録面２ｂ側のみを示している。
【００５９】
図５（ａ）に示すように、予めスレーブ媒体２にトラック方向の一方向の初期直流磁界Ｈｉｎを印加して磁気記録層２２の磁化を初期直流磁化させておく。その後、図５（ｂ）に示すように、このスレーブ媒体２の記録面２ｂとマスター担体３の転写パターン面とを密着させ、スレーブ媒体２のトラック方向に前記初期直流磁界Ｈｉｎとは逆方向の転写用磁界Ｈｄｕを印加する。スレーブ媒体２とマスター担体３の転写パターンの密着した箇所において、転写用磁界Ｈｄｕは、マスター担体３の凸部に吸い込まれ、この部分に対応するスレーブ媒体２の磁化は反転せずその他の部分の初期磁化が反転する。その結果、図５（ｃ）に示すように、スレーブ媒体２の下側記録面２ｂの磁気記録層２２にはマスター担体３の凹凸パターンに応じた情報（例えばサーボ信号）が磁気的に転写記録される。ここでは、スレーブ媒体２の下側記録面２ｂへの下側マスター担体３による磁気転写について説明したが、磁気記録媒体２の上側記録面２ｃについても上側マスター担体４と密着させて同様に磁気転写を行う。なお、磁気記録媒体２の上下記録面２ｂ、２ｃへの磁気転写は同時になされてもよいし、片面ずつ順次なされてもよい。
【００６０】
なお、初期直流磁界および転写用磁界は、スレーブ媒体の保磁力、マスター担体およびスレーブ媒体の比透磁率等を勘案して定められた値を採用する必要がある。
【００６１】
図５に示して説明した磁気転写の基本工程は、スレーブ媒体が面内記録媒体である場合のものであるが、スレーブ媒体が垂直記録媒体である場合には、初期磁化方向および転写磁界の印加方向を面に垂直な方向とすればよい。なお、垂直記録の場合は、マスター担体の凸部と密着した部分の初期磁化が反転し、その他の部分の初期磁化は反転しない結果として凹凸パターンに応じた磁化パターンが転写される。
【００６２】
スレーブ媒体２としては、ハードディスク、高密度フレキシブルディスクなどの、塗布型磁気記録層あるいは金属薄膜型磁気記録層を備えた円盤状磁気記録媒体を使用することができる。
【００６３】
なお、金属薄膜型磁気記録層を備えた磁気記録媒体の場合、磁性材料として、Ｃｏ、Ｃｏ合金（ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒＮｂＴａ、ＣｏＣｒＢ、ＣｏＮｉ、Ｃｏ／Ｐｄ等）、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＰｔ、ＦｅＣｏＮｉ）を用いることができる。磁気記録層（磁性層）としては、磁束密度が大きいこと、面内記録なら面内方向、垂直記録なら垂直方向の磁気異方性を有することが、明瞭な転写を行えるため好ましい。好ましい磁性層厚は１０〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは２０〜２００ｎｍである。
【００６４】
また、磁性層の下（基板側）には、該磁性層に必要な磁気異方性を持たせるために非磁性の下地層を設けることが好ましい。下地層としては、Ｃｒ、ＣｒＴｉ、ＣｏＣｒ、ＣｒＴａ、ＣｒＭｏ、ＮｉＡｌ、Ｒｕ、Ｐｄ等を用いることができるが、結晶構造および格子定数が、その上に設けられる磁性層の結晶構造および格子定数と一致するものを選択する必要がある。好ましい非磁性層の厚みは、１０〜１５０ｎｍであり、さらに好ましくは２０〜８０ｎｍである。
【００６５】
さらに、垂直磁気記録媒体の場合には、磁性層の垂直磁化状態を安定化させ、記録再生時の感度を向上させるために非磁性の下地層の下に軟磁性の裏打ち層を設けてもよい。この裏打ち層としては、ＮｉＦｅ、ＣｏＣｒ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＡｌＳｉ等を用いることができる。好ましい裏打ち層の厚みは、５０〜２０００ｎｍであり、さらに好ましくは６０〜４００ｎｍである。
【００６６】
本発明の第２の実施形態のマスター担体の一部断面図を図６に示す。
【００６７】
マスター担体３’は、表面に凹凸パターンを有する基板４１と、該基板４１上に積層された２つの２層構造４２、４３とからなる積層構造と、該積層構造の最上表面上に設けられた硬質層４４とを備えてなるものである。また、２層構造４２、４３は、それぞれ基板４１側から順に積層された硬質層４２ａ、４３ａと磁性層４２ｂ、４３ｂとからなるものである。２層構造４２の磁性層４２ｂおよび硬質層４２ａは、磁性層４２ｂの厚みをｄ１、硬質層４２ａの厚みをｄ２としたとき、該両厚みの比ｄ２／ｄ１が０．０５〜０．７となるように積層されている。２層構造４３の磁性層４３ｂの厚みｄ１’と硬質層４３ａの厚みｄ２’の比も同様の関係となるように積層されている。但し、２層構造４２および４３のそれぞれにおける磁性層と硬質層との厚みの比は同一である必要はなく、０．０５〜０．７内の互いに異なる比率であってもよい。２層構造４２、４３のそれぞれの硬質層４２ａおよび４３ａは同一の硬度を有するものであってもよいし、互いに異なる硬度を有するものとするものであってもよい。硬度は同一材料であってもスパッタ条件等の成膜条件を変えることによって変えることができる。また、硬度は主原料にドーパントを加える等によっても変えることができる。２層構造４２、４３のそれぞれの磁性層４２ｂおよび４３ｂは同一組成の磁性層であってもよいし、互いに異なる組成の磁性層であってもよい。
【００６８】
本実施形態においても最上層となる硬質層４４の厚みｄ３は、２ｎｍ以上、２０ｎｍ未満となるように形成されている。
【００６９】
なお、本実施形態のマスター担体は２層構造が、積層方向に２つ積層されてなる積層構造を備えてなるものであるが、２層構造を３つ以上積層してもよい。このように、２層構造を複数積層することにより、基板上の層全体の強度をさらに強靭なものとすることができ、マスター担体の耐久性を向上させることができる。
【００７０】
【実施例】
次に、本発明の実施例および比較例の磁気転写用マスター担体を作製し、評価を行った結果を説明する。
【００７１】
まず、各マスター担体について説明する。
【００７２】
実施例１の磁気転写装置のマスター担体は、基板としてスタンパー作製法を用いて作製した円盤状のＮｉ基板を備えてなるものとした。Ｎｉ基板には、円盤中心から半径方向２０〜４０ｍｍの範囲に、トラック幅０．３μｍ、トラックピッチ０．３２μｍ、最内周である半径方向２０ｍｍ位置でビット長が０．１５μｍ、凸部高さ（凹部溝深さ）０．１μｍである凹凸パターン信号を形成した。
【００７３】
該基板上に、硬度が２０ＧＰａのダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）からなる硬質層１０ｎｍ（＝ｄ２）およびＦｅＣｏ３０ａｔ％からなる磁性層１００ｎｍ（＝ｄ１）を積層してなる２層構造を基板側からこの順に積層し、さらにこの２層構造の最上表面上にＤＬＣからなる硬質層１０ｎｍを積層しマスター担体とした。すなわち、本実施例１のマスター担体の磁性層と硬質層の厚みの比ｄ２／ｄ１は０．１である。硬質層、磁性層とも２５℃の基板温度で、真空蒸着装置（芝浦メトロニクス：Ｏｃｔａｖａスパッタ装置）において、順次形成した。磁性層形成は、雰囲気を１．３３×１０−５Ｐａ（１０−７Ｔｏｒｒ）まで減圧した状態で、Ａｒスパッタ圧１．５×１０−１Ｐａ（１．０８ｍＴｏｒｒ）とし、投入電力２．８０Ｗ／ｃｍ２の条件で行った。
【００７４】
スレーブ媒体としては、Ａｌ基板上に、飽和磁化Ｍｓ：５．７Ｔ（４５００Ｇａｕｓｓ）、保磁力Ｈｃ：１９９ｋＡ／ｍ（２５００Ｏｅ）の磁性層を備えた３．５インチ型の円盤状磁気記録媒体を用いた。
【００７５】
実施例２は、ＤＬＣ１０ｎｍ／ＦｅＣｏ３０ａｔ％１００ｎｍからなる２層構造を積層方向に２つ積層したこと以外は実施例１と同様な磁気転写用マスター担体とした。
【００７６】
実施例３は、ＤＬＣ１０ｎｍ／ＦｅＣｏ３０ａｔ％１００ｎｍからなる２層構造を積層方向に５つ積層したこと以外は実施例１と同様な磁気転写用マスター担体とした。
【００７７】
実施例４は、ＤＬＣの硬度を９ＧＰａとしたこと以外は実施例１と同様な磁気転写用マスター担体とした。
【００７８】
実施例５は、硬質層の厚みｄ２を０．１ｎｍとしてｄ２／ｄ１＝０．００１としたこと以外は実施例１と同様な磁気転写用マスター担体とした。
【００７９】
実施例６は、硬質層の厚みｄ２を８０ｎｍとしてｄ２／ｄ１＝０．８としたこと以外は実施例１と同様な磁気転写用マスター担体とした。
【００８０】
比較例１は、２層構造を有さず、基板上に直接ＦｅＣｏ３０ａｔ％からなる磁性層を１００ｎｍを積層し、該磁性層上にＤＬＣ１０ｎｍからなる硬質層を積層したこと以外は実施例１と同様な磁気転写用マスター担体とした。
【００８１】
比較例２は、最上表面上のＤＬＣの厚みを２０ｎｍとしたこと以外は比較例１と同様な磁気転写用マスター担体とした。
【００８２】
比較例３は、２層構造中における硬質層および最上表面上に配される硬質層に代えて、硬度が６ＧＰａであるＣｕを用いたこと以外は実施例１と同様な磁気転写用マスター担体とした。
【００８３】
実施例１〜６および比較例１〜３の磁気転写用マスター担体について、それぞれ１００００枚のスレーブ媒体に対して磁気転写を行い、以下の測定および評価を行った。なお、磁気転写時のマスター担体とスレーブ媒体との密着圧力は０．４ＭＰａ（４．０ｋｇｆ／ｃｍ２）とした。
【００８４】
＜転写不良箇所の測定および評価方法＞
マスター担体のパターン破損に伴う転写不良箇所の測定を行った。
【００８５】
１、１０、１００、１０００、１００００枚目のスレーブ媒体および各密着回数時のマスター担体表面の全面に亘る欠陥箇所をテレセントリック装置を用い３倍の倍率で検出した。なお、スレーブ媒体については、さらに、転写された磁化パターンの再生信号から転写不良箇所を検出した。すなわち、スレーブ媒体においては、形状的な欠陥と転写不良による欠陥を共にスレーブ媒体における欠陥とした。
【００８６】
マスター担体上の欠陥箇所とスレーブ媒体上の欠陥箇所を比較し、一致したものをマスター担体のパターン破損による欠陥とみなした。このパターン破損による欠陥数が５個未満であれば良好（○）、５〜９個であれば可（△）、１０個以上であれば不良（×）と評価した。なお、１００００枚目までの間に１０個以上の不良箇所が一回でもあれば、不良と評価した。
【００８７】
＜信号品位評価方法＞
電磁変換特性測定装置（協同電子製ＳＳ−６０）を用いてスレーブ媒体の転写信号の評価を行った。ヘッドとしては、再生ヘッドギャップ：０．１２μｍ、再生トラック幅０．６μｍ、記録ヘッドギャップ０．１８μｍ、記録トラック幅０．７５μｍであるＧＭＲヘッドを使用した。１枚目のスレーブ媒体について、読み込み信号をスペクトロアナライザーで周波数分解し、１次信号のピーク強度（Ｃ）と外挿して求めた媒体ノイズ（Ｎ）の差（Ｃ／Ｎ）を測定した。実施例１のＣ／Ｎ値を０ｄＢとし、各実施例および比較例について実施例１のＣ／Ｎ値との相対値ΔＣ／Ｎを求め、評価を行った。ΔＣ／Ｎが−２．０ｄＢ未満であれば良好（○）、−２．０〜−３．０ｄＢであれば可（△）、−３．０ｄＢより大きければ不良（×）と評価した。
【００８８】
測定および評価結果を表１に示す。
【００８９】
【表１】
2004348796.tif 000003
表１に示すとおり、本発明の実施例である実施例１〜６については、パターン破損による欠陥数および信号品位いずれについても可以上の結果が得られた。特に硬質層の硬度が高く、また磁性層と硬質層の厚みの比ｄ２／ｄ１が好ましい範囲（０．０５〜０．７）内である実施例１〜３についてはパターン破損による欠陥数および信号品位いずれについても良好な結果が得られた。一方、比較例１〜３については、パターン破損による欠陥数もしくは信号品位の少なくともいずれかで不良の評価となった。従来のマスター担体である比較例１は、当初の信号品位においては十分良好であるとの結果が得られたが、実施例１〜６に比較して耐久性が低く、転写回数の増加に伴いパターン破損が生じていることがわかる。また、比較例２は、従来のマスター担体における保護層である硬質層の厚みが２０ｎｍと厚いために耐久性は高く、転写回数を重ねてもパターン破損は小さいが、当初から転写信号品位が低いという結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁気転写用マスター担体の表面の一部斜視図
【図２】図１の磁気転写用マスター担体の断面図
【図３】マスター担体とスレーブ媒体とを示す斜視図
【図４】磁気転写装置の概略構成を示す斜視図
【図５】面内磁気記録媒体への磁気転写方法の基本工程を示す図
【図６】本発明の第２の実施形態に係る磁気転写用マスター担体の一部断面図
【符号の説明】
１    磁気転写装置
２    スレーブ媒体
２ｂ，２ｃ    記録面
３，４    マスター担体
１０    転写ホルダー
２１    スレーブ媒体の基板
２２    スレーブ媒体の磁気記録層（磁性層）
３１    マスター担体の基板
３２    ２層構造
３２ａ    硬質層
３２ｂ    磁性層
３４    硬質層
【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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