(57)【要約】【課題】転写媒体の全面で安定した信号Ｃ／Ｎ比が確保でき、垂直磁気記録に特有な現象を抑制供する。【解決手段】被転写磁気記録媒体に転写すべき情報に応じた複数の突起状磁性層パターンが円盤状の基板表面に形成された垂直磁気転写用マスター媒体である。突起状磁性層パターンの円周方向の幅Ｌと、突起状磁性層パターン同士の円周方向の間隔Ｓとの比Ｌ／ＳをＬ／Ｓ＜１とする。その結果、垂直磁気記録媒体に対して良好な磁気転写を行うことができる。【選択図】  図７
2007242165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被転写磁気記録媒体に転写すべき情報に応じた複数の突起状磁性層パターンが円盤状の基板表面に形成された垂直磁気転写用マスター媒体であって、
前記突起状磁性層パターンの円周方向の幅Ｌと、該突起状磁性層パターン同士の円周方向の間隔Ｓとの比Ｌ／Ｓが、Ｌ／Ｓ＜１となっていることを特徴とする垂直磁気転写用マスター媒体。
【請求項２】
被転写磁気記録媒体に転写すべき情報に応じた複数の突起状磁性層パターンが円盤状の基板表面に形成された垂直磁気転写用マスター媒体であって、
前記突起状磁性層パターンの円周方向の幅Ｌが前記転写すべき情報の基本周波数ｆに対しＬ＝３０５−３０２・Ｅｘｐ（−１／（７００・ｆ））、となっており、該幅Ｌと該突起状磁性層パターン同士の円周方向の間隔Ｓとの比Ｌ／Ｓが、１／３≦Ｌ／Ｓ＜１となっていることを特徴とする垂直磁気転写用マスター媒体。
【請求項３】
前記基板の同一半径位置において、前記転写すべき情報の周波数に応じて前記比Ｌ／Ｓが異なって形成されている請求項１又は２に記載の垂直磁気転写用マスター媒体。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の垂直磁気転写用マスター媒体と被転写磁気記録媒体とを密着させる密着工程と、
磁界生成手段を設け、前記被転写磁気記録媒体と前記垂直磁気転写用マスター媒体の表面に垂直な方向に磁界を加え、前記垂直磁気転写用マスター媒体の磁気パターンを前記被転写磁気記録媒体に転写させる磁気転写工程と、
を備えることを特徴とする垂直磁気転写方法。
【請求項５】
請求項４に記載の垂直磁気転写方法により転写すべき情報が記録されたことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
請求項５に記載の垂直磁気記録媒体を備えたことを特徴とする垂直磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気転写用マスター媒体、垂直磁気転写方法、垂直磁気記録媒体、及び垂直磁気記録装置に係り、特に、ハードディスク装置等に用いられる磁気ディスクに、フォーマット情報等の磁気情報パターンを垂直磁気転写するのに好適な垂直磁気転写用マスター媒体、該マスター媒体を使用した垂直磁気転写方法、該垂直磁気転写方法により磁気転写された垂直磁気記録媒体、及び該垂直磁気記録媒体を備えた垂直磁気記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、急速に普及しているハードディスクドライブに使用される磁気ディスク（ハードディスク）は、磁気ディスクメーカーよりドライブメーカーに納入された後、ドライブに組み込まれる前に、フォーマット情報やアドレス情報が書き込まれるのが一般的である。この書き込みは、磁気ヘッドにより行うこともできるが、これらのフォーマット情報やアドレス情報が書き込まれているマスターディスクより一括転写する方法が効率的であり、好ましい。
【０００３】
この磁気転写技術は、マスターディスクと被転写ディスク（スレーブディスク）とを密着させた状態で、片側又は両側に電磁石装置、永久磁石装置等の磁界生成手段を配設して転写用磁界を印加し、マスターディスクの有する情報（たとえばサーボ信号）に対応する磁化パターンの転写を行うものである。
【０００４】
このような磁気転写については、従来より各種の構成や方法が提案されている（たとえば、特許文献１、２等。）。この特許文献１の提案は、一対のホルダユニットによりマスターディスクを保持し、ロボットハンドにより一対のマスターディスクの間にスレーブディスクを供給した後、スレーブディスクの両面にマスターディスクを圧接させ挟持させながら転写用磁界を印加する装置に関するものである。
【０００５】
特許文献２の提案は、基板の表面に情報信号に対応する凹凸形状が形成され、少なくとも凸部表面が強磁性材料により構成されるマスターディスクをスレーブディスクに圧接させながら転写用磁界を印加する方法に関するものである。
【０００６】
ところで、磁気記録媒体としては、その磁性層の面内に磁化容易軸を有する面内磁気記録媒体、及び、磁性層の面に垂直な方向に磁化容易軸を有する垂直磁気記録媒体に分類されるが、従来は、一般的に面内磁気記録媒体が用いられていた。
【０００７】
その一方で、記録密度の大幅な向上（記憶容量の増大）が期待できる、垂直磁気記録媒体や垂直磁気記録方法の開発が進行しており、近未来において、市場への大規模な導入が叫ばれている。
【０００８】
したがって、上記の磁気転写も垂直磁気記録に対応した構成のものが求められる。すなわち、上述した磁気転写技術の開発は、専ら面内磁気記録媒体への磁気転写を主眼において進められており、垂直磁気記録に適用可能な磁気転写技術の開発が求められている。
【特許文献１】特開２００４−８７０９９号公報
【特許文献２】特開平１０−４０５４４号公報
【特許文献３】特開２００３−４５０２４号公報（ＵＳ−６９０６８７６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、垂直磁気記録媒体へ磁気転写を行う場合には、磁性層の面に垂直な方向へ磁界を印加する必要があり、面内磁気記録とは異なる条件が求められるとともに、固有の問題点を有する。
【００１０】
たとえば、面内磁気記録媒体の磁気転写に使用されるマスターディスクの突起状磁性層パターンの円周方向の幅Ｌと、この突起状磁性層パターン同士の円周方向の間隔Ｓとの比Ｌ／Ｓは１以上にされることが多いが、このようなＬ／Ｓ比のマスターディスクを垂直磁気記録媒体への磁気転写に適用した場合には、以下に述べるような不具合を生じることが本発明者により確認されている。
【００１１】
図１７は、マスターディスクの突起状磁性層パターンを示す部分拡大図である。このマスターディスクの表面には、（Ａ）に示されるように、突起状パターンのＬａｎｄ（Ｌ）とＳｐａｃｅ（Ｓ）とが交互に形成されている。そして、面内磁気記録用のマスターディスクの場合には、（Ｂ）に示されるように、Ｌ／Ｓ比が１以上に形成されている場合が多い。
【００１２】
ところが、図１７（Ｂ）に示されるようなＬ／Ｓ比のマスターディスクを使用して垂直磁気転写を行った場合、再生信号が不良となる場合が多い。図１８は、図１７（Ｂ）に示されるようなＬ／Ｓ比のマスターディスクを使用して垂直磁気転写を行った場合の、スレーブディスクの再生信号を示すグラフである。このうち、（Ａ）は、スレーブディスクのＭＤ部（中周部）の再生信号であり、（Ｃ）は、スレーブディスクのＩＤ部（内周部）の再生信号である。また、（Ｂ）は、（Ａ）の２倍波長を持つパターンについてのＸ方向のスケールを拡大したグラフである。
【００１３】
図１８の各グラフより読み取れるように、図１７（Ｂ）に示されるようなＬ／Ｓ比のマスターディスクを使用した場合、本発明者らにより以下に示すような３種の問題点を生じることが確認されている。
【００１４】
１）波長ｐ（１／周波数ｆ）の長いパターン（特にＯＤ部（外周部））において、図１８（Ｂ）に示されるように波形の先端で割れ（２つのピーク）が生じる。
【００１５】
２）基本周波数Ｆのパターン部で転写された信号強度の変動値が大きい。すなわち、図１８（Ａ）に示されるようにモジュレーションが大きく、特に、図１８（Ｃ）に示されるように、内周部においては、モジュレーションが大きい。
【００１６】
３）図１８（Ｃ）に示されるように、内周部において（周波数ｆが大きくなると）信号強度が著しく小さくなる。
【００１７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、転写媒体の全面で安定した信号Ｃ／Ｎ比が確保でき、垂直磁気記録に特有な現象（上記の各問題点）を抑制でき、その結果、垂直磁気記録媒体に対して良好な磁気転写を行うことができる垂直磁気転写用マスター媒体、該マスター媒体を使用した垂直磁気転写方法、該垂直磁気転写方法により磁気転写された垂直磁気記録媒体、及び該垂直磁気記録媒体を備えた垂直磁気記録装置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】
【００１８】
前記目的を達成するために、本発明は、被転写磁気記録媒体に転写すべき情報に応じた複数の突起状磁性層パターンが円盤状の基板表面に形成された垂直磁気転写用マスター媒体であって、前記突起状磁性層パターンの円周方向の幅Ｌと、該突起状磁性層パターン同士の円周方向の間隔Ｓとの比Ｌ／Ｓが、Ｌ／Ｓ＜１となっていることを特徴とする垂直磁気転写用マスター媒体を提供する。
【００１９】
本発明者らは、各種の検討を繰り返すことにより、突起状磁性層パターンの円周方向の幅Ｌと、この突起状磁性層パターン同士の円周方向の間隔Ｓとの比Ｌ／Ｓを１未満とすることで、転写媒体の全面で安定した信号Ｃ／Ｎ比が確保でき、垂直磁気記録に特有な現象（上記の各問題点）を抑制でき、その結果、垂直磁気記録媒体に対して良好な磁気転写を行うことができることを見出した。
【００２０】
すなわち、本発明者らは、突起状磁性層パターンのパターンエッジにかかる磁界強度を適正に配置及び制御することにより、初期化状態と飽和記録状態の差を維持し、安定な記録状態を得ることができることを見出した。この詳細については後述する。
【００２１】
また、前記目的を達成するために、本発明は、被転写磁気記録媒体に転写すべき情報に応じた複数の突起状磁性層パターンが円盤状の基板表面に形成された垂直磁気転写用マスター媒体であって、前記突起状磁性層パターンの円周方向の幅Ｌが前記転写すべき情報の基本周波数ｆに対しＬ＝３０５−３０２・Ｅｘｐ（−１／（７００・ｆ））、となっており、該幅Ｌと該突起状磁性層パターン同士の円周方向の間隔Ｓとの比Ｌ／Ｓが、１／３≦Ｌ／Ｓ＜１となっていることを特徴とする垂直磁気転写用マスター媒体を提供する。
【００２２】
本発明者らは、同様に、各種の検討を繰り返すことにより、突起状磁性層パターンの幅Ｌが転写すべき情報の基本周波数ｆに対しＬ＝３０５−３０２・Ｅｘｐ（−１／（７００・ｆ））、となっており、この幅Ｌと突起状磁性層パターン同士の間隔Ｓとの比Ｌ／Ｓを、１／３≦Ｌ／Ｓ＜１とすることで、転写媒体の全面で安定した信号Ｃ／Ｎ比が確保でき、垂直磁気記録に特有な現象（上記の各問題点）を抑制でき、その結果、垂直磁気記録媒体に対して良好な磁気転写を行うことができることを見出した。この詳細についても後述する。
【００２３】
本発明において、前記基板の同一半径位置において、前記転写すべき情報の周波数に応じて前記比Ｌ／Ｓが異なって形成されていることが好ましい。このように周波数に応じて比Ｌ／Ｓが最適になるように形成できれば、一層良好な磁気転写を行うことができる。
【００２４】
また、本発明は、前記垂直磁気転写用マスター媒体と被転写磁気記録媒体とを密着させる密着工程と、磁界生成手段を設け、前記被転写磁気記録媒体と前記垂直磁気転写用マスター媒体の表面に垂直な方向に磁界を加え、前記垂直磁気転写用マスター媒体の磁気パターンを前記被転写磁気記録媒体に転写させる磁気転写工程と、を備えることを特徴とする垂直磁気転写方法を提供する。
【００２５】
本発明によれば、上記のように良好な磁気転写を行うことができるので、欠陥がなく、Ｃ／Ｎ比の良好な垂直磁気記録媒体（スレーブディスク）が得られる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明によれば、良好な磁気転写を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付図面に従って、本発明に係る垂直磁気転写用マスター媒体、垂直磁気転写方法、垂直磁気記録媒体、及び垂直磁気記録装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２８】
図１は、垂直磁気転写用マスターディスク４６の平面図である。図２は、マスターディスク４６の表面の微細な突起状パターンを示す部分拡大斜視図である。なお、図２は模式図であり各部の寸法は実際とは異なる比率で示している。
【００２９】
図１に示されるように、マスターディスク４６は円盤状に形成されており、マスターディスク４６の径方向中周部分（マスターディスク４６の内周部分４６ｄと外周部分４６ｅを除いた部分）には、円周方向に、ハッチングで示されるサーボ領域４６ｂと非サーボ領域４６ｃ（非ハッチング部分）とが交互に形成されている。
【００３０】
サーボ領域４６ｂは、磁気パターン（サーボ情報パターン）が形成されている領域であり、非サーボ領域４６ｃは、磁気パターン（サーボ情報パターン）が形成されていない領域である。
【００３１】
このマスターディスク４６は、内径を有する円環状（ドーナツ状）であるが、内径を有しない円盤状のものであってもよい。
【００３２】
図２は、サーボ領域４６ｂの部分拡大図であり、基板４７の片面に磁性層４８による微細な突起状パターンが形成された転写情報担持面が形成されており、基板４７の反対側の面が不図示の密着手段に保持されるようになっている。この微細な突起状パターンの形成は、後述するフォトファブリケーション法等によりなされる。このマスターディスク４６の片面（転写情報担持面）は、スレーブディスク４０と密着される面である。
【００３３】
微細な突起状パターンは、平面視で長方形であり、段差ｔの磁性層４８が形成された状態で、トラック方向（図中の太矢印方向）の長さｂと、半径方向の長さｌとよりなる。この長さｂとｌの最適値は、記録密度や記録信号波形等により異なるが、たとえば、長さｂを８０ｎｍに、長さｌを２００ｎｍにできる。
【００３４】
この微細な突起状パターンはサーボ信号の場合は、半径方向に長く形成される。この場合、たとえば、半径方向の長さｌが０．０３〜２０μｍ、トラック方向（円周方向）の長さｂが０．０５〜５μｍであることが好ましい。この範囲で半径方向の方が長いパターンを選ぶことが、サーボ信号の情報を担持するパターンとしては好ましい。
【００３５】
基板２７表面の微細な突起状パターンの段差ｔは、３０〜１５０ｎｍの範囲が好ましく、磁性層４８全体の厚さは、４０〜２５０ｎｍの範囲が好ましい。
【００３６】
マスターディスク４６において、基板４７がＮｉ等を主体とした強磁性体の場合には、この基板４７のみで磁気転写が可能であり、磁性層４８は形成しなくてもよいが、転写特性のよい磁性層４８を設けることにより、より良好な磁気転写が行える。基板４７が非磁性体の場合には、磁性層４８を設けることが必要である。マスターディスク４６の磁性層４８は、保磁力Ｈｃが４８ｋＡ／ｍ（≒６００Ｏｅ）以下の軟磁性層であることが好ましい。
【００３７】
マスターディスク４６の基板４７としては、ニッケル、シリコン、石英ガラス等各種組成のガラス、アルミニウム、合金、各種組成のセラミックス、合成樹脂等が使用できる。ただし、合成樹脂の場合には、後述するリフトオフ工程でのレジスト剥離液で変質しない材質とするか、レジスト剥離液で変質しないような工夫（たとえば、保護コート）をする必要がある。
【００３８】
この基板４７表面の凹凸パターン（後述する図１６（Ａ）、（Ｂ）又は（Ｄ）の場合）の形成は、フォトファブリケーション法や、フォトファブリケーション法等で形成した原盤によるスタンパー法等によって行える。
【００３９】
スタンパー法における原盤の形成は、たとえば、以下のように行える。表面が平滑なガラス板（又は石英ガラス板）の上にスピンコート法等によりフォトレジストの層を形成し、プレベーク後に、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（又は電子ビーム）を照射し、フォトレジスト層の略全面に所定のパターン、たと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する。
【００４０】
その後、フォトレジストの層を現像処理し、露光部分が除去されたフォトレジストの層により形成された凹凸形状を有するガラス原盤を得る。次いで、ガラス原盤の表面の凹凸パターンを基に、この表面にメッキ（電鋳）を施し所定厚さまで形成することにより、表面にポジ状の凹凸パターンを有するＮｉ基板を作成する。そして、この基板をガラス原盤から剥離する。
【００４１】
この基板をそのままプレス原盤とするか、凹凸パターン上に必要に応じて軟磁性層、保護膜等を被覆してプレス原盤とする。
【００４２】
また、ガラス原盤にメッキを施して、電鋳により第２の原盤を作成し、この第２の原盤に更にメッキを施して、電鋳によりネガ状凹凸パターンを有する反転原盤を作成してもよい。更に、第２の原盤にメッキを施して電鋳を行うか、低粘度の樹脂を押し付けて硬化させるかした、第３の原盤を作成し、第３の原盤にメッキを施して電鋳を行い、ポジ状凹凸パターンを有する基板を作成してもよい。
【００４３】
一方、フォトファブリケーション法における原盤の形成は、たとえば、以下のように行える。平板状の基板の平滑な表面にスピンコート法等によりフォトレジストの層を形成し、プレベーク後に、この基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（又は電子ビーム）を照射し、フォトレジスト層の略全面に所定のパターン、たと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する。
【００４４】
その後、フォトレジストの層を現像処理し、露光部分が除去されたフォトレジストの層により形成された凹凸形状を有する基板を得る。現像処理後の基板をポストベークし、フォトレジストの層の基板への付着力を増大させる。
【００４５】
次いで、エッチング工程により、基板のエッチングを行い、凹凸パターンに相当する深さの穴を形成する。次いで、フォトレジストを除去し、表面を研磨して、バリがある場合には、これを取り除くとともに、表面を平滑化する。これにより、凹凸形状を有する原盤を得る。
【００４６】
次いで、原盤の表面の凹凸パターン表面に導電層を付与した後、メッキ（電鋳）を施し、所定厚さまで形成することにより、表面にネガ状の凹凸パターンを有するＮｉ基板を作成する。そして、この基板を原盤から剥離する。
【００４７】
基板や電鋳による原盤の材料としては、金属ではＮｉ又はＮｉ合金を使用することができる。この基板を作成するメッキ法としては、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等が適用できる。
【００４８】
次に、既述の図２に示される垂直磁気記録に好適なマスターディスク４６の具体的な形成方法について図３にしたがって説明する。
【００４９】
先ず、図３（Ａ）に示されるように、平坦な基板Ｂの平滑な表面にスピンコート法等によりフォトレジストの層を形成し、プレベーク後に、この基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（又は電子ビーム）を照射し、フォトレジスト層の略全面に所定のパターン、たと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する。
【００５０】
その後、フォトレジストの層を現像処理し、露光部分が除去されたフォトレジストの層Ｒ、Ｒ…により形成された凹凸形状を有する基板を得る。現像処理後の基板をポストベークし、フォトレジストの層Ｒ、Ｒ…の基板への付着力を増大させる。なお、通常の工程では、ここにＲＩＥによるエッチング工程が入るが、図示及び詳細な説明を省略する。
【００５１】
次いで、図３（Ｂ）に示されるように、基板Ｂの表面（上面）に磁性材料を堆積させ、磁性層４８を形成する。磁性層４８（軟磁性層）の形成は、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、メッキ法などにより成膜する。
【００５２】
磁性層４８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る。特に、ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉを好ましく用いることができる。
【００５３】
次いで、図３（Ｃ）に示されるように、磁性層４８の裏面（上面）にメッキ法などにより基板材料を所定厚さに堆積させ、所定の機械的強度を有する基板４７を形成する。基板４７の材質としては、Ｎｉ又はＮｉ合金が好ましく、４７の厚さは、１５０μｍ程度が好ましい。これによりマスターディスク４６が形成される。
【００５４】
次いで、図３（Ｄ）に示されるように、マスターディスク４６を基板Ｂより剥離する。
【００５５】
なお、マスターディスク４６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を設けることが好ましく、保護膜の上に更に潤滑剤層を設けてもよい。この場合、保護膜として厚さが５〜３０ｎｍのスパッタカーボン膜と潤滑剤層とする構成が好ましい。また、磁性層４８と保護膜との間に、Ｓｉ等の密着強化層を設けてもよい。潤滑剤は、スレーブディスク４０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の耐久性の劣化を改善する効果を有する。
【００５６】
次に、被転写用ディスクであるスレーブディスク４０について説明する。スレーブディスク４０は、両面又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り、マスターディスク４６に密着させる以前に、グライドヘッド、研磨体などにより表面の微小突起又は付着塵埃を除去するクリーニング処理（バーニッシィング等）が必要に応じて施される。また、スレーブディスク４０には予め初期磁化が施される。この詳細は後述する。
【００５７】
スレーブディスク４０としては、ハードディスク、高密度フレキシブルディスク等の円盤状磁気記録媒体が使用できる。スレーブディスク４０の磁気記録層には、塗布型磁気記録層、メッキ型磁気記録層、又は金属薄膜型磁気記録層が採用できる。
【００５８】
金属薄膜型磁気記録層の磁性材料としては、Ｃｏ、Ｃｏ合金（ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒＮｂＴａ、ＣｏＣｒＢ、ＣｏＮｉ等）、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＰｔ、ＦｅＣｏＮｉ）を用いることができる。これらは、磁束密度が大きいこと、磁界印加方向と同じ方向（垂直磁気記録の場合垂直方向）の磁気異方性を有していることより、明瞭な転写が行えるため好ましい。
【００５９】
そして磁性材料の下（支持体側）に必要な磁気異方性を付与するために、非磁性の下地層を設けることが好ましい。この下地層には、結晶構造と格子定数を磁性層に合わすことが必要である。そのためには、Ｔｉ、Ｃｒ、ＣｒＴｉ、ＣｏＣｒ、ＣｒＴａ、ＣｒＭｏ、ＮｉＡｌ、Ｒｕ、Ｐｄ等を用いることが好ましい。
【００６０】
更に、磁気記録層の垂直磁化状態を安定化させ、また、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、更に軟磁性層からなる裏打ち層を設けることが好ましい。
【００６１】
なお、磁気記録層の厚さは、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。また、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。また、裏打ち層の厚さは、５０ｎｍ〜２０００ｎｍであることが好ましく、８０ｎｍ〜４００ｎｍであることが更に好ましい。
【００６２】
次に、マスターディスク４６の磁性層パターンを被転写用ディスクであるスレーブディスク４０に転写する磁気転写方法について説明する。図４は、本発明に係るマスターディスク４６を使用して磁気転写を実施するための磁気転写装置１０の要部正面図である。図５は、磁気転写方法の概要について説明する斜視図である。図６は、磁気転写の基本工程を説明するための断面図である。
【００６３】
磁気転写装置１０において、磁気転写時には、図６（Ａ）に示される後述する初期直流磁化を行った後の、スレーブディスク４０のスレーブ面（磁気記録面）を、マスターディスク４６の情報担持面に接触させ、所定の押圧力で密着させることができるようになっている。そして、このスレーブディスク４０とマスターディスク４６との密着状態で、磁界生成手段３０により転写用磁界を印加してサーボ信号等の磁化パターンを転写記録することができるようになっている。
【００６４】
マスターディスク４６による磁気転写は、図４に示されるように、スレーブディスク４０の片面にマスターディスク４６を密着させて片面に逐次転写を行う場合と、スレーブディスク４０の両面にそれぞれマスターディスク４６、４６を密着させて両面で同時転写を行う場合とがある。なお、マスターディスク４６には、スレーブディスク４０と密着させる前に、付着した塵埃を除去するクリーニング処理が必要に応じて施される。
【００６５】
転写用磁界を印加する磁界生成手段３０は、密着手段に保持されたスレーブディスク４０及びマスターディスク４６の半径方向に延びるギャップ３１を有するコア３２にコイル３３が巻き付けられた電磁石装置３４が上側に配設されてなり、トラック方向に垂直な磁力線Ｇを有する転写用磁界を印加できるようになっている。
【００６６】
磁界印加時には、スレーブディスク４０及びマスターディスク４６を一体に回転させつつ磁界生成手段３０によって転写用磁界を印加し、マスターディスク４６の転写情報をスレーブディスク４０のスレーブ面に磁気的に転写記録できるように回転手段が設けられている。なお、この構成以外に、磁界生成手段３０を回転移動させるように設ける構成も採用できる。
【００６７】
図６に示される磁気転写のうち、（Ａ）は磁界を一方向に印加してスレーブディスク４０を初期直流磁化する工程を示し、（Ｂ）はマスターディスク４６とスレーブディスク４０とを密着させて初期直流磁界とは反対方向に磁界を印加する工程を示し、（Ｃ）は磁気転写後の状態をそれぞれ示す。スレーブディスク４０についてはその下側の磁気記録層４０Ｂのみを示している。なお、各図は模式図であり各部の寸法は実際とは異なる比率で示している。
【００６８】
図６（Ａ) に示されるように、予めスレーブディスク４０に初期直流磁界Ｈinをトラック面に垂直な一方向に印加して磁気記録層４０Ｂの磁化を初期直流磁化させておく。そして、図５及び図６（Ｂ）に示されるように、スレーブディスク４０の磁気記録層４０Ｂ側の面とマスターディスク４６の表面の磁性層４８側の面とを密着させ、スレーブディスク４０のトラック面に垂直な方向に、初期直流磁界Ｈinとは逆方向の転写用磁界Ｈduを印加して磁気転写を行う。
【００６９】
その結果、図５及び図６（Ｃ）に示されるように、スレーブディスク４０の磁気記録層４０Ｂにはマスターディスク４６の突起状パターン４７Ａ、４７Ａ…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。
【００７０】
図６の説明では、スレーブディスク４０の下側の磁気記録層４０Ｂへの、下側のマスターディスク４６による磁気転写について説明したが、スレーブディスク４０の上側の磁気記録層についても、スレーブディスク４０の上側にマスターディスク４６を密着させて、下側の磁気記録層と同様にして、下側の磁気記録層と同時に磁気転写を行うこともできる。
【００７１】
また、マスターディスク４６の凹凸パターン（突起状パターン４７Ａと凹陥部４７Ｂ）が、図６のポジパターンと逆の凹凸形状のネガパターンの場合であっても、初期磁界Ｈinの方向および転写用磁界Ｈduの方向を上記と逆方向にすることによって、同様の情報を磁気的に転写記録することができる。
【００７２】
なお、初期直流磁界および転写用磁界は、スレーブディスク４０の保磁力、マスターディスク４６およびスレーブディスク４０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。
【００７３】
次に、本発明の特徴部分であるマスターディスク４６の凹凸パターンのＬ／Ｓ比について説明する。図７は、マスターディスク４６の突起状磁性層パターンを示す部分拡大図であり、既述の図１７に対応する。
【００７４】
このマスターディスク４６の表面には、図７（Ａ）に示されるように、突起状パターンのＬａｎｄ（Ｌ）とＳｐａｃｅ（Ｓ）とが交互に形成されている。そして、本発明の垂直磁気記録用のマスターディスク４６の場合には、（Ｂ）に示されるように、Ｌ／Ｓ比が１未満に形成されていることが必要である。なお、（Ｃ）については後述する。
【００７５】
特に好ましいＬ／Ｓ比としては、突起状磁性層パターンの円周方向の幅Ｌが、転写すべき情報の基本周波数ｆに対しＬ＝３０５−３０２・Ｅｘｐ（−１／（７００・ｆ））、となっており、幅Ｌと突起状磁性層パターン同士の円周方向の間隔Ｓとの比Ｌ／Ｓが、１／３≦Ｌ／Ｓ＜１となっていることである。そして、幅Ｌを中心値とし、中心値が波長の２％以内となっていることが好ましい。
【００７６】
以上の比Ｌ／Ｓは、Ｌ／Ｓ＝設計Ｌ幅／（波長−設計Ｌ幅）の関係となる。
【００７７】
図８は、図７（Ｂ）に示されるようなＬ／Ｓ比のマスターディスクを使用して垂直磁気転写を行った場合の、スレーブディスクの再生信号を示すグラフである。このうち、（Ａ）は、スレーブディスクのＭＤ部（中周部）の再生信号であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＸ方向のスケールを拡大したグラフである。
【００７８】
図８の各グラフより読み取れるように、図７（Ｂ）に示されるようなＬ／Ｓ比のマスターディスクを使用した場合、前記の問題点のうち、１）波形の先端での割れ、及び、２）モジュレーションが大きい、という不具合が解消している。
【００７９】
次に、比Ｌ／Ｓと波長に対する設計Ｌ幅との関係について算出し、これを図９の表に示すとともに、図１０のＸ−Ｙグラフに示す。なお、図１０のグラフにおいて、星印は設計Ｌ幅を示す。
【００８０】
図９の表において、上より２行は、Ｌ／Ｓが１以上の条件であり、右上のグレー部分（括弧数字部分）は、波形の先端での割れを生じる条件であり、左下のグレー部分（括弧数字部分）は、微細加工精度を要求される条件であり、いずれも好ましくない範囲である。そして、図９の表において、色付けされていない部分が好ましい範囲である。なお、微細加工技術の向上に伴い、左下のグレー部分（括弧数字部分）は変動し得る。
【００８１】
以下、同様に、Ｌ／Ｓ比を１未満にすることによる効果のデータを示す。図１１は、Ｌ／Ｓ比及び波長と出力との関係を示すＸ−Ｙグラフである。図１２は、Ｌ／Ｓ比及び波長とｐ−ｐ信号バラツキとの関係を示すＸ−Ｙグラフである。図１３は、Ｌ／Ｓ比及び波長と先端波形割れ強度との関係を示すＸ−Ｙグラフである。
【００８２】
図１１〜図１３のいずれのグラフにおいても、Ｌ／Ｓ比を１未満にすることにより、良好な結果が得られることが解る。
【００８３】
次に、波長と好ましいＬ／Ｓ比との関係について説明する。既述の図７（Ｃ）は、マスターディスク４６の同一半径位置において、転写すべき情報の周波数に応じて比Ｌ／Ｓが異なって形成されている状態を示す例である。このように周波数（１／ｐ）に応じて比Ｌ／Ｓが最適になるように形成できれば、一層良好な磁気転写を行うことができる。
【００８４】
次に、マスターディスク４６の半径位置と好ましいＬ／Ｓ比との関係について説明する。図１４は、マスターディスク４６の半径位置とＬ／Ｓ比との関係について説明するＸ−Ｙグラフであり、図１５は、マスターディスク４６の外周部（ＯＤ）及び内周部（ＩＤ）におけるＬ幅とＬ／Ｓ比を示す概念図である。
【００８５】
このようにマスターディスク４６の半径位置に応じて比Ｌ／Ｓが最適になるように形成できれば、一層良好な磁気転写を行うことができ、前記の問題点のうち、３）内周部において信号強度が小さくなる、という不具合を解消できる。
【００８６】
以上説明したように、本発明に係る垂直磁気転写用マスター媒体（マスターディスク４６）、及び垂直磁気転写方法によれば、良好な磁気転写を行うことができ、良好な垂直磁気記録媒体（スレーブディスク４０）が得られる。
【００８７】
磁気転写されたスレーブディスク４０は、磁気記録装置（ハードディスクドライブ）に組み込んで好適に使用できる。これに使用されるハードディスクドライブとしては、各ドライブメーカーより販売されている公知の各種装置を使用すればよい。
【００８８】
以上、本発明に係る垂直磁気転写用マスター媒体、垂直磁気転写方法、垂直磁気記録媒体、及び垂直磁気記録装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。
【００８９】
たとえば、本実施形態においては、マスターディスク４６として図３のプロセスによって製造された図２の構成のものが示されているが、これ以外の構成のものであってもよい。図１６（Ａ）〜図１６（Ｄ）は他の構成のマスターディスク４６の部分拡大断面図である。
【００９０】
図１６（Ａ）のものは、基板４７の表面に突起状パターンが形成され、突起パターン上にのみ磁性層４８が形成された態様のものである。
【００９１】
図１６（Ｂ）のものは、基板４７の表面に突起状パターンが形成され、突起パターン上のみならず基板４７の全表面に磁性層４８が形成された態様のものである。
【００９２】
図１６（Ｃ）のものは、平坦な基板４７の表面に突起状パターンの磁性層４８が形成された態様のものである。
【００９３】
図１６（Ｄ）のものは、平坦な基板４７の表面に凹部が形成され、この凹部に磁性層４８が埋め込まれ、基板４７の表面が面一に形成された態様のものである。
【００９４】
また、既述したように、マスターディスク４６は、内径を有する円環状（ドーナツ状）のものであるが、内径を有しない円盤状のものであってもよい。
【００９５】
また、本実施形態においては、磁界生成手段３０において、電磁石装置３４がスレーブディスク４０及びマスターディスク４６の上側に配設されているが、これに代えて、磁石装置（棒磁石）をスレーブディスク４０及びマスターディスク４６の両側に配して磁界を印加させる構成であってもよい。更に、磁石装置は、電磁石でも永久磁石でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明に係る垂直磁気転写用マスターディスクの平面図
【図２】マスターディスクの表面の微細凹凸パターンを示す部分拡大斜視図
【図３】マスターディスクの形成方法について説明する断面図
【図４】磁気転写装置の要部正面図
【図５】磁気転写方法の概要について説明する斜視図
【図６】磁気転写の基本工程を説明するための断面図
【図７】マスターディスクの突起状磁性層パターンを示す部分拡大図
【図８】スレーブディスクの再生信号を示すグラフ
【図９】Ｌ／Ｓ比と波長に対する設計Ｌ幅との関係を示す表
【図１０】Ｌ／Ｓ比と波長に対する設計Ｌ幅との関係を示すグラフ
【図１１】Ｌ／Ｓ比及び波長と出力との関係を示すグラフ
【図１２】Ｌ／Ｓ比及び波長とｐ−ｐ信号バラツキとの関係を示すグラフ
【図１３】Ｌ／Ｓ比及び波長と先端波形割れ強度との関係を示すグラフ
【図１４】マスターディスクの半径位置とＬ／Ｓ比との関係について説明するグラフ
【図１５】マスターディスクの外周部及び内周部におけるＬ幅とＬ／Ｓ比を示す概念図
【図１６】他の構成のマスターディスクの部分拡大断面図
【図１７】従来例のマスターディスクの突起状磁性層パターンを示す部分拡大図
【図１８】従来例のスレーブディスクの再生信号を示すグラフ
【符号の説明】
【００９７】
１０…磁気転写装置、３０…磁界生成手段、３１…ギャップ、３２…コア、３３…コイル、３４…電磁石装置、４０…スレーブディスク（被転写用ディスク）、４０Ｂ…磁気記録層、４６…マスターディスク、４６ｂ…サーボ領域、４６ｃ…非サーボ領域、４７…基板、４７Ａ…突起状パターン、４７Ｂ…凹陥部、４８…磁性層、ｂ…突起状パターンの円周方向の幅、Ｇ…磁力線、ｌ…突起状パターンの径方向の幅、Ｌ…ランド、Ｒ…レジストの層、Ｓ…スペース、ｔ…磁性層の段差
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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