(57)【要約】【課題】磁気転写用マスター担体のパターン品質を広領域に亘って簡便な方法で検査する。【解決手段】検査対象たる磁気転写用マスター担体を用いて検査用被転写媒体に磁気信号を磁気転写し、該被転写媒体から電気的に再生信号パターンを取得し、磁気転写用マスター担体作製時の設計信号パターンと再生信号パターンとを比較検査する。なお、両パターンの一致度が所定値以上であれば合格、該所定値未満であれば不合格と判定する。【選択図】          図２
2004253040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の設計信号パターンに基づいて形成された磁性層パターンを表面に有する磁気転写用マスター担体の検査方法であって、
前記磁気転写用マスター担体を用いて検査用被転写媒体に前記磁性層パターンに応じた磁気信号を磁気転写し、
前記被転写媒体から前記磁気信号を電気的に再生して再生信号パターンを得、
前記再生信号パターンと前記設計信号パターンとを比較して前記磁性層パターンの検査をすることを特徴とする磁気転写用マスター担体の検査方法。
【請求項２】
前記磁性層パターンにおける最短ビット長が３００ｎｍ以下であ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の検査方法。
【請求項３】
所望の設計信号パターンに基づいて形成された磁性層パターンを表面に有する磁気転写用マスター担体の検査装置であって、
前記磁気転写用マスター担体を用いて前記磁性層パターンに応じた磁気信号が磁気転写された被磁気転写媒体から、前記磁気信号を電気的に再生して再生信号パターンを取得する再生手段と、
前記再生信号パターンと前記設計信号パターンとを比較するパターン比較手段とを備えたことを特徴とする磁気転写用マスター担体の検査装置。
【請求項４】
前記パターン比較手段が、前記再生信号パターンと前記設計信号パターンとを比較して一致度を求めるものであり、
前記一致度が所定値以上であれば前記磁性層パターンが良好であると判定し、前記所定値未満であれば前記磁性層パターンが不良であると判定する判定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項３記載の磁気転写用マスター担体の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、磁性層パターンが表面に形成されてなるいわゆる磁気転写用パターンドマスター担体の検査方法および検査装置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いる。それらの一例としてハードディスク装置やフレキシブルディスク装置に用いられる高密度磁気記録媒体（磁気ディスク媒体）が知られ、その大容量化を実現するためには、狭トラック幅を正確に磁気ヘッドにより走査させ、高いＳ／Ｎで信号を再生させるための、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。このトラッキングサーボを行うために、磁気ディスク媒体中に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が、いわゆるプリフォーマットとして記録されている。
【０００３】
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、マスター担体が担持するサーボ信号等の情報を磁気記録媒体へ磁気的に転写する磁気転写方法が特許文献１〜３等に開示されている。
【０００４】
特許文献２および３に記載されている磁気転写は、磁気記録媒体（スレーブ媒体）に転写すべき情報に対応する、少なくとも凸部上面が磁性層である凹凸パターンを有するマスター担体とスレーブ媒体を密着させた状態で、転写用磁界を印加することにより、マスター担体の凹凸パターンが担持する情報（例えばサーボ信号）に対応する磁気パターンをスレーブ媒体の磁性層に磁気的に転写記録するもので、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】
また、マスター担体としては、上述のように少なくとも凸部上面が磁性層である凹凸パターンを有するもののみならず、情報に対応する凹凸パターンを有する基板の凹部に磁性層が埋め込まれて構成されたものも提案されている。これらのマスター担体は、少なくとも情報に応じた凹凸パターンを有する基板もしくは磁性層を備えてなり、被転写媒体と密着もしくは近接する部分がパターン状の磁性層により構成されている点で共通し、これらを総称してパターンドマスター担体という。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６３−１８３６２３号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平１０−４０５４４号公報
【０００８】
【特許文献３】
特開平１０−２６９５６６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなパターンドマスター担体を用いた磁気転写において、スレーブ媒体上の転写信号の精度は、マスター担体表面の磁性層パターンの形成精度に大きく左右される。すなわち、一定以上の磁気転写精度を得るためには一定以上のパターン品質を維持する必要がある。そのために、磁気転写用マスター担体の表面に形成されているパターンのパターン品質が一定以上の品質を有しているか否かを検査する必要がある。
【００１０】
磁気転写用マスター担体の表面のパターンはサブミクロンレベルの微細パターンであり、この微細パターンがスレーブ媒体のトラック領域に対応する広領域に亘って形成されている。このパターンの最短ビット長が３００ｎｍより大きければ、レーザ等を用いた光表面検査機によりパターンの測定が可能であるが、光表面検査機ではレーザ光の回折限界以下、例えば３００ｎｍ程度以下の微細なパターンの検査は不可能である。一方で、近年の磁気記録媒体、特にハードディスク媒体の記録密度向上は著しく、３００ｎｍ以下のビット長を含むパターンを有するマスター担体の作製およびそのパターン検査が必要となってきた。
【００１１】
３００ｎｍ以下を含む微細パターンを観察するための装置として電子顕微鏡等が挙げられるが、基本的に広領域の測定には適していないという欠点がある。
【００１２】
さらに、例えば、転写すべき情報がサーボ信号である場合、サーボ信号のセクターアドレス部は、セクター毎、トラック毎に異なるために、パターンが単なる繰返しではなく複雑な構造を有するものであり、このような複雑かつ超微細なパターンの品質を検査するための手段は工業上確立されていないのが現状である。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑み、パターン品質を広領域に亘って簡便に検査することができる磁気転写用マスター担体の検査方法および検査装置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の検査方法は、所望の設計信号パターンに基づいて形成された磁性層パターンを表面に有する磁気転写用マスター担体の検査方法であって、
前記磁気転写用マスター担体を用いて検査用被転写媒体に前記磁性層パターンに応じた磁気信号を磁気転写し、
前記被転写媒体から前記磁気信号を電気的に再生して再生信号パターンを得、
前記再生信号パターンと前記設計信号パターンとを比較して前記磁性層パターンの検査をすることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の方法は、前記磁気転写用マスター担体の前記磁性層パターンにおける最短ビット長が３００ｎｍ以下であるものに適応することが特に好ましい。
【００１６】
本発明の磁気転写用マスター担体の検査装置は、所望の設計信号パターンに基づいて形成された磁性層パターンを表面に有する磁気転写用マスター担体の検査装置であって、
前記磁気転写用マスター担体を用いて前記磁性層パターンに応じた磁気信号が磁気転写された被磁気転写媒体から、前記磁気信号を電気的に再生して再生信号パターンを取得する再生手段と、
前記再生信号パターンと前記設計信号パターンとを比較するパターン比較手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
また、前記パターン比較手段を、前記再生信号パターンと前記設計信号パターンとを比較して一致度を求めるものとし、前記一致度が所定値以上であれば前記磁性層パターンが良好であると判定し、前記所定値未満であれば前記磁性層パターンが不良であると判定する判定手段をさらに備えてもよい。
【００１８】
前記磁性層パターンを表面に有する磁気転写用マスター担体としては、凹凸パターンを表面に有する磁性体基板のみからなるもの、凹凸パターンを表面に有する基板と該基板上の少なくとも凸部上面に積層された磁性層とからなるもの、凹凸パターンを表面に有する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、平板基板上に表面に凹凸パターンを有する磁性層が形成されてなるもの等が挙げられる。すなわち、磁気転写用マスター担体としては、いずれも被転写媒体と接触する部分において磁性層パターンを有するものであれば、表面が凹凸パターン形状とされているものであってもよいし、凹部が磁性層で埋め込まれて表面が平坦とされたものであってもよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の磁気転写用マスター担体の検査方法によれば、所望の設計信号パターンに基づいて形成された磁性層パターンを表面に有する磁気転写用マスター担体を用いて検査用被転写媒体にその磁性層パターンに応じた磁気信号を磁気転写し、前記被転写媒体から前記磁気信号を電気的に再生して再生信号パターンを得、前記再生信号パターンと前記設計信号パターンとを比較して前記磁性層パターンの検査をするので、マスター担体表面の広範囲に亘る領域の磁性層パターンの品質の合否を簡便に得ることができる。製造された磁気転写用マスター担体について、本発明の検査方法により検査を行えば、簡便に品質の合否を判別することができ、確実に品質が保証された製品のみを出荷することができ、製品の信頼性の向上に繋がる。
【００２０】
特に磁性層パターンの最短ビット長が３００ｎｍ以下である場合には、従来広範囲に亘って精密な検査を行う方法がなかったため、本発明の検査方法を適用することによる効果が高い。
【００２１】
本発明の磁気転写用マスター担体の検査装置は、所望の設計信号パターンに基づいて形成された磁性層パターンを表面に有する磁気転写用マスター担体を用いてその磁性層パターンに応じた磁気信号が磁気転写された被磁気転写媒体から磁気信号を電気的に再生して再生信号パターンを取得する再生手段と、再生信号パターンと設計信号パターンとを比較するパターン比較手段とを備えているので、マスター担体表面の広範囲に亘る領域の磁性層パターンの品質を検査することができる。
【００２２】
また、パターン比較手段が、両パターンの一致度を求めるものであり、さらにその一致度が所定値以上であれば良好なパターンが形成されているものと判定し、所定値未満であればパターンが不良であると判定する判定手段を備えている場合には、マスター担体についての合否を容易に得ることができる。
【００２３】
【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。
【００２４】
まず、本発明の磁気転写用マスター担体の検査方法および検査装置により検査される被検査対象となる磁気転写用マスター担体の作製方法について説明する。なお、ここに挙げるのは１例であり、本発明の検査装置の検査対象たる磁気転写用マスター担体はこの作製方法により作製されたものに限るものではない。
【００２５】
本実施形態において検査の対象とされる磁気転写用マスター担体は、露光工程、電鋳工程および磁性層製膜工程を経て作製される。図１はマスター担体の製造工程を示す断面図である。
【００２６】
図１（ａ）に示すように、円盤状のＳｉ基板１０上に１５０ｎｍ厚のレジスト１１を塗布し、電子線露光装置（またはレーザ光露光装置）において、Ｓｉ基板１０を回転させながら所定の信号に対応して変調した電子ビーム（またはレーザ光）Ｂを照射し、回転中心から所定の内径から外径に至る範囲を所定のパターン状に露光する。露光装置に対しては、設計サーボ信号（設計信号パターン）に対応する信号が送出されており、露光装置はこの信号により制御される。ここでは、例えば、最短ビット長（例えばサーボ信号のＡＧＣ部の最短ビット長）が２５０ｎｍ、トラック幅７５０ｎｍ、トラックピッチ１μｍのサーボ信号とし、設計サーボ信号に対応する信号を露光装置に送出する。次に図１（ｂ）に示すようにレジスト１１を現像処理し、露光部分を除去しレジスト１１による１５０ｎｍ深さの凹凸パターンを表面に有する原盤１２を得る。レジスト１１の塗布から原盤１２を得るまでの工程をここでは露光工程という。
【００２７】
次に電鋳工程では、図１（ｃ）に示すように、原盤１２に電鋳を行い、同図（ｄ）のようなポジ状凹凸パターンを有する第１のサブ原盤（Ｆａｔｈｅｒサブマスター）１４を作製し、同図（ｅ）に示すようにこの第１のサブ原盤１４に電鋳を行い、同図（ｆ）に示すような第２のサブ原盤（Ｍｏｔｈｅｒサブマスター）１５を作製する。さらに、図１（ｇ）に示すようにこの第２のサブ原盤１５にＮｉ電鋳を行い、同図（ｈ）に示すような第３のサブ原盤（Ｓｏｎサブマスター）３１を作製する。ここでは、この第３のサブ原盤をマスター担体の基板３１として用いる。
【００２８】
製膜工程では、上記のようにして得たＮｉ基板３１表面上にスパッタ法により図１（ｉ）に示すように、Ｆｅ７０Ｃｏ３０組成の磁性層３２を製膜する。磁性層３２の厚みは１５０ｎｍとする。なお、この製膜工程においては、磁性層上にさらに保護層、潤滑剤層等の層を設けてもよい。
【００２９】
以上のようにして凹凸パターンを表面に有する基板３１と該基板３１上に積層された磁性層３２とからなる、磁性層パターンを表面に有する磁気転写用マスター担体３が得られる。なお、このマスター担体３においては、基板３１の凸部上に積層された磁性層３２により磁性層パターンが構成されている。
【００３０】
上述のようにして磁気転写用マスター担体３が作製され、該マスター担体上に設けられた磁性層パターンが設計通りであるか否かを本発明の検査方法および装置を用いて検査する。なお、露光工程、電鋳工程および製膜工程のいずれにおいても、設計信号パターンからのズレは起こり得るものである。ズレの要因は、単純な工程設定値入力ミスから、塵埃等の工程環境、各種工程パラメターの設計マージンまで多岐に亘る。
【００３１】
まず、検査の手順を図２を参照して説明する。検査は次のようにして行われる。検査対象となる磁気転写用マスター担体を用いて検査用被転写媒体に磁性層パターンに応じた磁気信号を磁気転写し（ｓ１）、この被転写媒体から磁気信号を電気的に再生して再生信号パターンを取得し（ｓ２）、再生信号パターンと設計信号パターンとを比較する（ｓ３）。このパターンの比較により両パターンの一致度を得、該一致度が所定の基準を満たしている否かに基づいて磁性層パターンの合否を判定する（ｓ４）。
【００３２】
なお、合否判定において合格と判定された磁気転写用マスター担体は製品として出荷され、一方、不合格と判定された磁気転写用マスター担体は不良品とみなされる。このように、本発明の検査方法により合格と判定されたもののみが製品として出荷されるので、良品保証した製品を顧客に提供することができる。
【００３３】
次に、本発明の実施形態に係る磁気転写用マスター担体の検査装置について説明する。図３は、実施形態に係る磁気転写用マスター担体の検査装置２０の概略構成図である。検査装置２０は、検査用媒体２１から再生信号パターンを取得する再生手段を構成するスピンスタンド２２とデジタルストレージオシロスコープ２３、および該オシロスコープ２３に接続されて比較手段および判定手段を構成するパーソナルコンピュータ２４とを備えている。パーソナルコンピュータ２４は、オシロスコープ２３による信号パターン取り込み制御を行い、オシロスコープにより取得した再生信号パターンを設計信号パターンと比較し、磁性層パターンの合否を判定するためのソフトウェアを備えている。
【００３４】
本実施形態の検査装置２０を用いた磁気転写用マスター担体の検査方法について説明する。
【００３５】
まず、検査用被転写媒体２１を準備し、検査対象となる磁気転写用マスター担体を用いて検査用被転写媒体２１に磁気信号を磁気転写して検査用媒体を得る。磁気転写は既知の手法を用いて行う。検査用被転写媒体２１としては、例えば２．５吋のガラス基板上に保磁力３５００Ｏｅ（≒２７９ｋＡ／ｍ）の磁性層が積層されてなるハードディスクを用いる。なお、磁気転写磁気転写環境はクラスＭ１．５（清浄度クラス規格はＦＥＤ−ＳＴＤ−２０９Ｅ）以下であることが好ましい。
【００３６】
検査用媒体２１を電磁変換特性評価のためにスピンスタンド２２にセットする。なお、このセットの際、数〜数十μｍオーダの１次偏芯はスピンドルへのチャック時に不可避である。好ましくは、スピンスタンド２２としてアクチュエータ駆動回路に１次偏芯を補正する機能を有するものを用い、１次偏芯の補正を行う。
【００３７】
リードトラック幅７５０ｎｍの検査用ヘッドをスピンスタンド２２にセットし、検査用媒体２１を例えば３６００ｒｐｍで回転させつつ、最外周から最内周あるいは最内周から最外周にヘッド走査し、再生信号パターンをデジタルストレージオシロスコープ２３、例えばＬｅＣｒｏｙ社製デジタルオシロスコープＬＣ５７４に取り込む。このとき、検査用媒体が１回転する毎に、検査用ヘッドをヘッドのリードトラック幅あるいは検査用媒体２１のトラックピッチ分だけ送り、次の検査トラックからの再生信号を得る。検査ヘッドのリードトラック幅は、検査用媒体上のトラック幅と同等とするのが簡便ではあるが、より狭いリードトラック幅として該リードトラック幅分ずつ送って走査することにより、より詳細な検査を行うことができる。
【００３８】
デジタルオシロスコープ２３に取り込まれた再生信号パターンは、さらにパーソナルコンピュータ２４に送出され、パーソナルコンピュータ２４において、該再生信号パターンと予め記憶している設計信号パターンとの全体構造の比較および個々の対応箇所についての比較がなされ、その比較に基づいて磁性層パターンの合否判定がなされる。
【００３９】
全体構造の比較とは、露光描画段階でのプログラムミス等での、サーボセクター全体構造が正しいかどうかを確認するためのものであり、例えばサーボアドレス信号が設計ルール通りに設けられているか否かの確認を含むものである。
【００４０】
個々の対応箇所についての比較とは、個々の箇所における両者の一致、不一致を確認するものであり、全体構造が正しい場合における信号品位に関わるものである。この個々の対応個所についての比較による信号品位の合否判定は、例えばミッシングパルス基準（一例として５０％出力落ちでミッシングパルスとみなし、サーボＡＧＣ部のミッシングパルス率が一定基準以上であること）、エキストラパルス基準、局部的ジッター基準（多くの場合、サーボタイミングマークを基準としたずれ量）などの検査基準のうち１つもしくは複数について、予め設けられた各検査基準値を満たしているか否かによって行えばよい。
【００４１】
ここで、全体構造が正しく、信号品位が検査基準を満たしていれば、その磁気転写用マスター担体の磁性層パターンの形成精度が合格と判定される。ここでいう合格とは、磁気転写用マスター担体の表面の磁性層パターンの形成精度が良好であり、被転写媒体への磁気パターン形成のための磁気転写用マスター担体として使用に耐え得るものであるものであることを意味し、不合格とは、磁性層パターンの形成精度が不十分であることを意味するものである。
【００４２】
合否の基準は、そのマスター担体を用いて磁気転写される磁気記録媒体が実際に組込まれるドライブの仕様等により大きく異なるため一概には定められないが、例えば、転写すべき磁気記録媒体とその磁気記録媒体が実際に組込まれるドライブとの組合わせ等の条件毎で、それぞれ検査基準値を設定しておけばよい。
【００４３】
以上のような本実施形態の検査装置２０および検査方法を用いれば、容易かつ正確に磁性層パターンの形成精度を検査することができる。
【００４４】
上記実施形態においては検査装置２０が、磁性層パターンの合否の判定を行うものとしたが、検査装置においては、設計信号パターンと再生信号パターンとの比較により両者の一致度もしくは不一致度等の比較結果をモニタ等の出力手段に出力するものとし、合否の判定はその出力結果に基づいてユーザが行うようにしてもよい。
【００４５】
なお、より簡易な具体的な再生手段としては、被転写スレーブ媒体を実機ドライブに組込み、読取り動作をさせることも可能である。但し、やや定量性に欠け、また設計パラメター、マージンの把握が不十分である。
【００４６】
なお、検査対象となる磁気転写用マスター担体は、上記実施形態の層構成および凹凸パターン構成に限るものではなく、表面に凹凸パターンを有する磁性基板のみからなるもの、表面に凹凸パターンを有する基板と該基板の凹凸パターンの少なくとも凸部上面に形成された磁性層とからなるもの、平板基板と該基板上に凹凸パターン状に形成された磁性層とからなるものなど種々の形態がある。図４にその例を示す。図４は、それぞれ磁気転写用マスター担体の一部断面図を示すものである。
【００４７】
図４（ａ）に示す磁気転写用マスター担体は、Ｎｉ等の強磁性を有する材料からなる基板３ａのみで構成されたものである。基板３ａがＮｉ等の強磁性材料からなり、その表面に凹凸パターンが形成されてなるものである。なおこの場合、この基板の凹凸パターンの凸部により磁性層パターンが構成されている。
【００４８】
図４（ｂ）は、凹凸パターンを有する基板３ａと凸部上面にのみ形成された磁性層３ｂとからなる磁気転写用マスター担体を示すものである。なおこの場合、基板の凸部上面に形成された磁性層３ｂにより磁性層パターンが構成されている。
【００４９】
図４（ｃ）は、平板基板３ａ上に凸部パターン状の磁性層３ｂが形成されてなる磁気転写用マスター担体を示すものである。なおこの場合、基板上に形成された磁性層３ｂにより磁性層パターンが構成されている。
【００５０】
図４（ｄ）は、平板基板３ａ上に表面に凹凸パターンを有する磁性層３ｂが形成されてなる磁気転写用マスター担体を示すものである。なおこの場合、磁性層３ｂの凸部により磁性層パターンが構成されている。
【００５１】
図４（ｅ）は、凹凸パターンを有する基板３ａとその凹部に埋めこまれた磁性層３ｂとからなる磁気転写用マスター担体を示すものである。なおこの場合、基板の凹部に埋めこまれた磁性層３ｂより磁性層パターンが構成されている。
【００５２】
以上、いずれの磁気転写用マスター担体も表面に磁性層パターンを有するものであり、本発明の検査方法および検査装置を用いてそのパターンの形成精度を検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】検査対象となる磁気転写用マスター担体の製造工程を示す断面図
【図２】本発明の実施形態の検査工程を説明するための図
【図３】本発明の実施形態に係る磁気転写用マスター担体の検査装置
【図４】検査対象となる他の磁気転写用マスター担体を示す断面図
【符号の説明】
３    磁気転写用マスター担体
２０    磁気転写用マスター担体の検査装置
２１    検査用被転写媒体
２２    スピンスタンド
２３    デジタルストレージオシロスコープ
２４    パーソナルコンピュータ
【図１】
2004253040.tif 000003
【図２】
2004253040.tif 000004
【図３】
2004253040.tif 000005
【図４】
2004253040.tif 000006