(57)【要約】【課題】高記録密度の磁気記録媒体の製造において、耐久性および磁気転写性能の向上した磁気転写用マスター基板およびその製造方法を提供する。【解決手段】当該磁気転写用マスター基板は、表面に信号配列に対応した凹部を有する非磁性基体と、前記凹部内に埋め込まれ、前記非磁性基体表面より一部が突出している強磁性体であって、前記強磁性体の非磁性基体表面より突出した部分の基板に垂直に切断した際の断面における角部の曲率半径が２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であり、前記強磁性体の非磁性基体表面より突出した部分の高さが２ｎｍ以上１５ｎｍ以下である強磁性体とを含む。【選択図】図１
2012009107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録媒体に情報信号を転写するための信号配列に対応した強磁性体のパターンを有する磁気転写用マスター基板であって、
表面に信号配列に対応した凹部を有する非磁性基体と、
前記凹部内に埋め込まれ、前記非磁性基体表面より一部が突出している強磁性体であって、
前記強磁性体の非磁性基体表面より突出した部分の基板に垂直に切断した際の断面における角部の曲率半径が２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であり、
前記強磁性体の非磁性基体表面より突出した部分の高さが２ｎｍ以上１５ｎｍ以下である強磁性体と
を含むことを特徴とする磁気転写用マスター基板。
【請求項２】
磁気記録媒体に情報信号を転写するための信号配列に対応した強磁性体のパターンを有する磁気転写用マスター基板の製造方法であって、
（１）非磁性基体を提供する工程、
（２）前記非磁性基体表面に前記信号配列に対応した凹部を形成する工程、
（３）前記凹部および前記非磁性基体の凹部を形成した面に強磁性体を積層する工程、および
（４）前記非磁性基体および前記強磁性体をエッチング加工して、前記強磁性体パターンを形成する工程であって、
前記強磁性体のエッチングレートを前記非磁性基体のエッチングレートより大きくして前記強磁性体を前記非磁性基体表面より２ｎｍ以上１５ｎｍ以下の高さで突出させ、
前記強磁性体の前記非磁性基体表面より突出した部分の基板に垂直に切断した際の断面における角部の曲率半径が２ｎｍ以上１０ｎｍ以下とする工程
を含むことを特徴とする磁気転写用マスター基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載のマスター基板と、磁気記録媒体とを重ね合わせて両者を密着させる工程と、
密着させた状態で、マスター基板と磁気記録媒体からなる積層体に磁界を印加して、マスター基板の信号配列に対応した強磁性体のパターンに対応する磁化パターンを
磁気記録媒体に記録する工程と、
マスター基板と磁気記録媒体とを剥離させる工程と
を含むことを特徴とする磁気転写方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体に関する。より詳しくは、本発明の磁気記録媒体は、サーボ情報を別途書き込む必要のない磁気記録媒体に関する。また、本発明は、サーボ情報を容易に記録することができる磁気記録媒体の製造方法を包含する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なＨＤＤ装置は、磁気記録媒体上にヘッドを１０ｎｍ程度浮上させて、データの記録再生を行うものである。磁気記録媒体上のビット情報は、同心円状に配置されているデータトラックに格納されている。データの記録・再生時において磁気ヘッドは、そのデータトラック上に位置決めされる。磁気記録媒体上には、位置決めのためのサーボデータが、データトラックに対して一定の角度間隔で記録されている。このサーボ情報は、一般的には磁気ヘッドを用いて記録されることが多く、近年の記録トラックの増大に伴い、書込み時間が増長し、ＨＤＤの生産効率を落とすという問題が生じている。
【０００３】
上記問題を鑑み、磁気ヘッドによってサーボ情報の書込みをする代わりに、サーボ情報を担持するマスター基板を用い、磁気転写技術によって磁気転写媒体にサーボ情報を一括で記録する方法が提案されている。例えば強磁性体でサーボパターンが形成されているようなマスター基板を用い、垂直記録媒体に対してマスター基板のサーボ情報を転写する方法が特許文献１に開示されている。
【０００４】
マスター基板は、磁気転写媒体と直接、密着・剥離を繰返すため、繰り返し使用されるにつれ、マスター基板上の強磁性体の変形、欠落が進行し、記録信号の強度低下、欠落が生じることになる。そこで、それを解決するためのマスター基板の構成に関して、例えば特許文献２、特許文献３、および特許文献４などが開示されている。
【０００５】
特許文献２では、磁気記録媒体へ記録情報を転写する磁気転写用マスター担体において、転写用記録情報に応じた強磁性体からなる複数の転写情報記録部があって、隣接する転写情報記録部の間には転写情報記録部を区画する非磁性材料部が存在し、転写情報記録部の表面と非磁性材料部の表面が実質的に同一の平面を形成することを特徴とする磁気転写用マスター担体を開示する。その転写記録情報部の厚さは２０〜１０００ｎｍである。また、特許文献２において、実質的に同一の平面であるとは、具体的には、磁性層のある部分と磁性層の無い部分の凹凸が３０ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以下であることを意味する。
【０００６】
特許文献３では、磁化パターンに対応する位置に形成された凹部を備え、強磁性薄膜は、前記凹部に形成されるとともにその表面が前記基体の前記凹部側の一主面から突出するように形成されており、前記強磁性薄膜の前記表面と前記基体の一主面との段差が２００ｎｍ以下（３０ｎｍ以下である場合を除く）であることを特徴とするマスター情報担体が開示されている。
【０００７】
また、特許文献３の別の項目では磁化パターンに対応する位置に凹部が形成された基体と、表面が前記凹部の内部に配置されるように前記凹部内に形成された強磁性薄膜とを備え、前記基体の前記凹部側の一主面と前記強磁性薄膜の前記表面との間の距離が１００ｎｍ以下（３０ｎｍ以下である場合を除く）であることを特徴とするマスター情報担体が開示されている。
【０００８】
特許文献４では、第１の構成として非磁性基体の表面に情報信号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薄膜の配列により設けられ、強磁性薄膜の配列において隣接する強磁性薄膜間に、非磁性の固体が充填されていることを特徴とするマスター基板が開示されている。また、第２の構成として、情報配列信号に対応する形状パターンが基体表面に形成された凹部の配列により設けられ、基体表面に形成されたた凹部に、強磁性薄膜が充填されていることを特徴とするマスター基板が開示されている。また、いずれの構成においても、強磁性薄膜および非磁性基体の表面に硬質保護膜を形成することも開示されている。
【０００９】
また特許文献５では、磁気転写用マスター単体の凸部の先端面と共に、側面に磁性層が形成された磁気転写用マスター担体を開示している。さらに、当該凸部は側面から成長した磁性層と繋がり易く、連続した磁性膜を形成し易いように先端が面取りされてもよい。
【００１０】
また、特許文献６は、磁気転写用マスター担体において、マスター担体とスレーブ媒体とを密着させて磁気転写した後、互いに容易剥離して、スレーブ媒体に傷がつかないようにするために、マスター担体に形成されたパターンの凸部が球面状の頂面を有することを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００２-８３４２１号公報
【特許文献２】特開２０００-１９５０４６号公報
【特許文献３】特許第３３４３３４３号公報
【特許文献４】特許第３３２９２５９号公報
【特許文献５】特開２００９−２９５２５０号公報
【特許文献６】特開２００３−１７８４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
年々、記録密度の向上とともに、パターン寸法は微細化している。そのため、近年磁気記録媒体に情報信号を転写するための信号配列に対応したマスター基板の強磁性体のパターンも１００ｎｍピッチ以下にする必要が出てきた。このような状況の中で、従来の文献３および４に開示されるマスター基板のような、非磁性基体表面に対して強磁性体表面が突出した構造では、パターンが微細化することで、強磁性体パターンのエッジの僅かな欠落・変形による出力信号の低下により、サーボ欠陥として不良になることが起きている。
【００１３】
また、マスター基板からの磁気転写においては、非磁性基体表面と強磁性体表面が完全に平滑な状態で揃うのが理想であるが、実際の製造においては、成膜の膜厚ばらつきやエッチングレートの誤差、面内均一性ばらつきなどで、生産する全てのマスター基板の全面にわたって、完全に平滑な構造とするのは困難である。また、マスター基板の表面粗さや微細なパーティクルの噛み込みなどもあり、完全に平滑な状態で非磁性基体表面と強磁性体表面が揃う平滑面に対しても、磁気記録媒体との僅かなスペーシングは発生しており、その僅かなスペーシングが十分な磁気転写を妨げる原因となってきている。そのため、引用文献２に開示されるような非磁性基体表面に対して強磁性体表面が平滑な状態や凹む構造であることは望ましいものではなくなっている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このようなトラックピッチ１００ｎｍ以下の高記録密度の磁気記録媒体の製造に関して、我々は、磁気転写工程における強磁性体と磁気記録媒体とのスペーシングは２ｎｍ以下にする必要があることを見出した。非磁性基体表面に対して強磁性体表面が２ｎｍ以上凹んでいると、磁気記録媒体への転写される信号強度が低くなり、正確なサーボ信号の読み取りができなくなる。
【００１５】
さらに、強磁性体の表面より突出した部分の断面形状が特定の形状であることがトラックピッチ１００ｎｍ以下のマスター基板における強磁性体パターンのエッジの欠落・変形による出力信号の低下の防止に有効であることを見出した。
【００１６】
本発明は、以上の課題に鑑み、磁気記録媒体に情報信号を転写するための信号配列に対応した強磁性体のパターンを持つ磁気転写用マスター基板において、表面に信号配列に対応した凹部を有する非磁性基体と、前記凹部内に埋め込まれ、前記非磁性基体表面より一部が突出している強磁性体であって、前記強磁性体の非磁性基体表面より突出した部分の基板に垂直に切断した際の断面における角部の曲率半径が２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であり、前記強磁性体の非磁性基体表面より突出した部分の高さが２ｎｍ以上１５ｎｍ以下であることを特徴とする磁気転写用マスター基板に関する。
【００１７】
また本発明は上記マスター基板の製造方法に関し、（１）非磁性基体を提供する工程、（２）前記非磁性基体表面に前記信号配列に対応した凹部を形成する工程、（３）前記凹部および前記非磁性基体の凹部を形成した面に強磁性体を積層する工程、および（４）前記非磁性基体および前記強磁性体をエッチング加工して、前記強磁性体パターンを形成する工程であって、前記強磁性体のエッチングレートを前記被磁性基体のエッチングレートより大きくして前記強磁性体を前記非磁性基体表面より２ｎｍ以上１５ｎｍ以下の高さで突出させ、前記強磁性体の前記非磁性基体表面より突出した部分の基板に垂直に切断した際の断面における角部の曲率半径が２ｎｍ以上１０ｎｍ以下とする工程を含む製造方法に関する。
【００１８】
さらに、本発明は上記のマスター基板と、磁気記録媒体とを重ね合わせて両者を密着させる工程と、密着させた状態で、マスター基板と磁気記録媒体からなる積層体に磁界を印加して、マスター基板の信号配列に対応した強磁性体のパターンに対応する磁化パターンを磁気記録媒体に記録する工程と、マスター基板と磁気記録媒体とを剥離させる工程とを含むことを特徴とする磁気転写方法に関する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、トラックピッチ１００ｎｍ以下の高記録密度の磁気記録媒体の製造において、耐久性および磁気転写性能の向上した磁気転写用マスター基板およびその製造方法を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の磁気転写用マスター基板の断面図である。
【図２】図１の一部を拡大した図である。
【図３】本発明の製造方法を示す断面図である。
【図４】本発明の磁気転写方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明の単なる一例であって、当業者であれば、適宜設計変更可能である。
【００２２】
（磁気転写用マスター基板およびその製造方法）
図１は本発明の磁気転写用マスター基板の例であり、図２はその拡大図である。本発明のマスター基板は、非磁性基体の表面に信号配列に対応した凹部が形成され、前記凹部内に強磁性体が非磁性基体の表面より一部が突出した形で埋め込まれている（図１参照）。また本発明のマスター基板は、強磁性体の非磁性基体の表面より突出した部分の基板に垂直に切断した際の断面における角部の曲率半径ｒが２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であり、強磁性体の非磁性基体表面より突出した部分の高さｈが２ｎｍ以上１５ｎｍ以下である（図２参照）。
【００２３】
次いで、本発明のマスター基板の製造方法を、図３（１）〜（４）を用いて説明する。
【００２４】
本発明は、まず、非磁性基体１上にレジスト膜２を形成し、当該レジスト膜２を転写する情報に応じてパターニングする（図３（１））。詳細には、強磁性体３が埋め込まれる箇所にあわせてレジスト膜２が除去される。
【００２５】
非磁性基体１は、基板そのものでもよいし、基板上に別の非磁性体をパターン形成用の膜として成膜したものでもよい。非磁性基体１は、非磁性、加工性、汎用性からＳｉ、ＳｉＯ2、Ａｌ、Ａｌ2Ｏ3およびその化合物を用いることができる。また、パターン形成用非磁性体膜には、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｌなど非磁性の金属、カーボン、Ｓｉ、ガラス、ＳＯＧ（Spin On Ｇlass）なども利用することができる。また、成膜方法は、スパッタ法、ＣＶＤ法など一般的な成膜法を利用することができる。
【００２６】
レジスト膜２は非磁性基体１のエッチング工程での加工耐性および十分な除去性能を有するものであればよく、パターニング方法に合わせて選択することができる。レジスト膜２のパターニングは、電子ビームによる露光および続く現像によるものでもよく、またナノインプリントリソグラフィを用いてもよい。電子ビームによる露光現像の場合は、露光現像性能および次のエッチング工程での加工耐性および除去性能から一般的な電子ビーム用レジスト２を用いることができる。ナノインプリントリソグラフィの場合は、凹凸パターンを形成したスタンパを、非磁性基体１上に塗布したレジスト面に押しつけることで、スタンパの凹凸パターンをレジスト膜２に転写する。凹凸転写方法の違いにより、光インプリント、熱インプリント、室温インプリントがあり、そのいずれも使用することができる。ナノインプリントリソグラフィでパターン化されるレジスト膜２は、転写性と非磁性基体１のエッチング工程での加工耐性および除去性能からＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）、アクリル系光硬化樹脂、有機材を含有したＳＯＧやポリイミド樹脂などを用いることができる。
【００２７】
レジスト膜２のパターニングの後、レジスト膜２のパターンをマスクに用いて非磁性基体１をエッチングし、次いでレジスト膜２を除去して、非磁性基体１の凹凸パターンを形成する（図３（２））。非磁性基体１の加工は、非磁性基体１の材料とレジスト膜２の材料を選択することにより、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）、ＩＢＥ（イオンビームエッチング）、ウェットエッチングなど、各種のエッチングで行うことができる。レジスト膜２の除去も、剥離液を用いたウェット法やＲＩＥ、ＩＢＥなどのドライエッチングで行うことができる。
【００２８】
また、非磁性基体１表面に当該非磁性基体１を加工する際にマスクとなる第２の薄膜（図示せず）をあらかじめ形成し、レジスト膜２のパターンをマスクとして第２の薄膜をエッチングし、次にパターン化された第２の薄膜をマスクとして非磁性基体１を加工してもよい。例えば、非磁性基体１としてＳｉ基板を、第２の薄膜としてカーボンを、およびレジスト膜２としてＳＯＧを用いてもよい。Ｓｉ基板上に第２の薄膜としてカーボンをスパッタで成膜し、カーボン薄膜上にＳＯＧレジスト膜２のパターンを形成後、酸素ガスを用いたＲＩＥ（反応性イオンエッチング）でカーボン薄膜をパターニングし、その後、カーボン薄膜をマスクとしてＣＦ4ガスを用いたＲＩＥでＳｉ基板を加工することができる。
【００２９】
また、レジスト２等のマスク用薄膜を用いずに、非磁性基体１の凹凸パターンを形成してもよい。例えば、基板上に非磁性膜を形成し、これに室温ナノインプリントリソグラフィや熱インプリントリソグラフィを用いて凹凸パターンを形成することができる。当該非磁性膜は、マスター基板に最終的に残存し、磁気転写における磁気記録媒体との密着剥離に耐えられる耐久性が必要とされる観点から、ＳＯＧやポリイミド樹脂が好適である。
【００３０】
非磁性基体１に凹凸パターンを形成した後、強磁性体３を前記非磁性基体１の凹凸パターン上に成膜する（図３（３））。この時の膜厚は、非磁性体基体１表面凹部に強磁性体３が充填され、さらに凹部に積層された強磁性体３が非磁性基体１表面より厚くなる膜厚であり、好ましくは２ｎｍ以上である。好ましくは、後工程の簡便性から強磁性体３の表面は略平坦である。
【００３１】
強磁性体３としてはＦｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉやそれらを含む合金を利用することができる。より好ましくは、飽和磁化の大きい、ＦｅＣｏやＦｅＰｔなどである。強磁性体３の成膜は、スパッタ法や蒸着法、めっき法などを用いることができる。
【００３２】
その後、非磁性基体１および強磁性体３を加工して、磁気転写用マスター基板を形成する（図３（４））。
【００３３】
このマスター基板において、強磁性体３の非磁性基体１表面より突出した部分の基板に垂直に切断した際の断面における角部の曲率半径が２ｎｍ以上であることが、マスター基板の耐久性の観点から好ましい。角部の曲率半径が２ｎｍより小さいと耐久性が低下し、サーボ信号の一部欠落や信号強度の低い部分が発生しやすくなる。
【００３４】
さらに、角部の曲率半径が１０ｎｍ以下であることが、磁気転写された磁気記録媒体の信号特性の観点から好ましい。曲率半径が１０ｎｍより大きいと、ドライブ評価におけるサーボ信号において、ノイズが発生するようになる。これは、強磁性体パターンのエッジ部での磁気転写時の磁束集中が中途半端になり、ノイズ源となるためと考えられる。
【００３５】
また、強磁性体３の非磁性基体１表面より突出した部分の高さが、２ｎｍ以上１５ｎｍ以下であることが好ましい。２ｎｍより小さい場合、ドライブ評価におけるサーボ信号において信号強度が小さい部分が現れる。これは、非磁性基体の表面粗さや微細なパーティクルを噛み込むなどの理由により磁気転写工程の際に強磁性体と磁気転写媒体との間にスペーシングが発生してしまうためと考えられる。また、１５ｎｍより大きい場合、耐久性が低下し、サーボ信号の一部欠落や信号強度の低い部分が発生しやすくなる。
【００３６】
非磁性基体１および強磁性体３の加工は、ドライエッチング、ウェットエッチング、ＣＭＰ（化学機械研磨）で行うことができる。詳細には、非磁性基体１のエッチングレートが強磁性体３のエッチングレートより高い材料および／またはエッチング条件を選択する。そのような材料および／またはエッチング条件を選ぶことにより非磁性基体１の加工量が強磁性体３の加工量より大きくなり、強磁性体３が非磁性基体１に対して突出した形状のマスター基板を作製することができる。
【００３７】
さらに、強磁性体３の非磁性基体１から突出した部分の角部を滑らかにし、当該角部の曲率半径を制御するために、以下のような方法を用いることができる。
【００３８】
反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を用いたドライエッチングにおいて、ＲＦパワーと基板バイアスの比率を小さくするほど、曲率半径が大きくなる。例えば、ＲＦパワー／基板バイアスの比率は、１〜５０である。好ましくは１〜２０である。エッチング量と角部の曲率半径の制御性、および強磁性体３への磁気特性ダメージの観点から、ＲＦパワーは１０〜１５００Ｗが好ましく、基板バイアスは５〜８００Ｗが好ましい。
【００３９】
また、非磁性基体１より強磁性体３のエッチングレートが小さい範囲において、強磁性体３のエッチングレートが大きくなるガス種を選択するほど、曲率半径を大きくすることができる。例えば、強磁性体のエッチングレート／非磁性基体のエッチングレートの比率は１〜５０であってもよく、好ましくは２〜５である。例えば、非磁性基体１がカーボン系材料で、強磁性体３がＦｅＣｏ合金の場合には、ＦｅＣｏ合金のエッチングレートがカーボン系材料のエッチングレートより小さい範囲内において、ＡｒとＯ2の混合ガスに対するＯ2ガス割合を小さくすることでカーボン系材料のエッチングレートが低下する。その結果、カーボン系材料に対するＦｅＣｏ合金のエッチングレート比は大きくなり、曲率半径が大きくなる。同様に、非磁性基体１がＳｉ系材料で、強磁性体３がＦｅＣｏ合金の場合には、エッチングガス中のＣＦ4含有量を小さくすることで、Ｓｉ系材料に対するＦｅＣｏ合金のエッチングレート比は大きくなり、曲率半径は大きくなる。
【００４０】
さらに、エッチング時の真空度が低いほど、曲率半径を大きくすることができる。曲率半径の制御とＲＦプラズマの安定性から真空度は、０．０５〜１０Ｐａが好ましい。
【００４１】
一方、化学機械研磨（ＣＭＰ）を用いたウェットエッチングの場合には、非磁性基体１に対して強磁性体３のエッチングレートが小さい範囲において、強磁性体３のエッチングレートが大きいスラリー剤を選択するほど、曲率半径を大きくすることができる。例えば、非磁性基体１がカーボン系材料で、強磁性体３がＦｅＣｏ合金の場合には、研磨時の研磨パッドの押し付け圧力を小さくすること、または、スラリーの砥粒を細かくすることで、カーボン系材料に対するＦｅＣｏ合金のエッチングレート比は大きくなり、強磁性体の角部の曲率半径を大きくすることができる。
【００４２】
また、非磁性基体１がカーボン系材料で、強磁性体３がＦｅＣｏ合金の場合には、スラリーのｐＨを８より小さくすることで、カーボン系材料に対するＦｅＣｏ合金のエッチングレート比は大きくなり、曲率半径を大きくすることができる。
【００４３】
いずれの方法であっても、非磁性基体１のエッチングレートが強磁性体３のエッチングレートより低い場合では、強磁性体３表面が非磁性基体１表面より下がる形状となり好ましくない。
【００４４】
（磁気転写方法）
次に上記のようにして得られた磁気転写用マスター基板を用いた磁気転写の方法を図４（１）および図４（２）に示す。
【００４５】
磁気転写用マスター基板１０１、被転写媒体１０２、磁石１０３を準備する。
【００４６】
まず、図４（１）で示すように、被転写媒体表面に対し略垂直方向の第１の外部磁界を印加し、被転写媒体１０２を一方向に磁化する。
【００４７】
その後、図４（２）のように、転写用マスター基板１０１と前記被転写媒体１０２を密着させ、被転写媒体の記録面と略垂直な方向に、第１の磁界と逆向きの外部磁界１０５を印加する。転写用マスター基板１０１には強磁性体によるパターン１０４が設けられており、マスター基板１０１上に形成された強磁性体パターンのない部分では磁束が少ししか通らず、第１の磁界で磁化した向きが残る。強磁性体パターンのある部分では多量の磁束が通ることで第２の磁界１０５の向きに磁化される。結果として、マスター基板表面に形成された凹凸に対応した磁化パターンが転写される。外部磁界を印加する際には、図４（２）のように、磁石１０３がマスター基板１０１および被転写媒体１０２の上下に配置され、それぞれ同時に回転して転写してもよい。
【００４８】
以上のようにして磁化パターンが記録された磁気記録媒体は、トラックパターンが１００ｎｍより小さいマスター基板を用いて繰り返し転写されたものであっても、信号欠陥がなく、十分なサーボ信号強度を有することができる。
【実施例】
【００４９】
以下に本発明の実施例を説明するが、以下の実施例は、本発明をなんら限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において当業者により種々変更可能である。
【００５０】
（実施例１）
＜マスター基板の作製＞
図１に示す構成を用い、本発明の磁気転写用マスター基板を作製した。
【００５１】
まず、外径Φ６５ｍｍ、内径Φ２０ｍｍ、厚さ０．６３５ｍｍのＳｉ基板を準備し、スパッタ法により、カーボン膜を膜厚８０ｎｍで成膜した。カーボン膜は、後の工程でパターン加工され、非磁性基体の一部となるものである。
【００５２】
次に、ＳＯＧレジストをスピンコート法により膜厚７０ｎｍで塗布した。ＳＯＧは、市販の東京応化工業製ＯＣＮＬ５０５を用いた。
【００５３】
その後、転写する情報に応じたパターンが形成されたＮｉスタンパを用いてインプリントを行い、ＳＯＧ表面に転写パターンに応じた凹凸パターンを形成した。パターン形成のインプリントは、Ｎｉスタンパを基板のＳＯＧレジスト面に重ね合わせ、室温下で、１００ＭＰａの加圧を１分間行い、その後、スタンパを剥離して行った。ここで形成したパターンは、トラックピッチ６０ｎｍに対応するものである。
【００５４】
インプリントによりレジスト膜上に形成したパターンは残膜が存在しているため、インプリント工程後に、残膜除去工程を実施した。ＳＯＧの残膜は、２０〜４０ｎｍであった。残膜除去は、ＣＦ4ガスを用いたＲＩＥ（反応性イオンエッチング）で実施した。
【００５５】
ＳＯＧの残膜除去後、ＳＯＧに形成された凹凸パターンをマスクとして、カーボン膜をエッチングし、カーボン膜に凹凸パターンを形成した。カーボン膜のエッチングは、Ｏ2ガスを用いたＲＩＥで実施した。加工深さは、膜厚と同じ８０ｎｍであった。
【００５６】
その後、マスクとして用いたＳＯＧを除去した。ＳＯＧ除去は、ＣＦ4ガスを用いたＲＩＥで実施した。ここまでで、非磁性基体１の凹凸パターンが形成された。
【００５７】
次に、強磁性体３としてＦｅＣｏ（Ｃｏ３０%）をスパッタ法で、非磁性基体１の凹部を含めた部分の膜厚が２００ｎｍ、凹部以外の部分の膜厚が約１２０ｎｍとなるよう成膜した。
【００５８】
その後、ＲＩＥによりエッチングを行った。ＲＩＥは、ＲＦパワー１００Ｗ、基板バイアス２０Ｗ、Ａｒガスに対してＯ2ガスを１０％混合して、真空度０．１Ｐａの条件で２５２ｓｅｃ間加工を行った。この条件で、あらかじめ別に測定したエッチングレートは、ＦｅＣｏ：０．５ｎｍ/sに対して、カーボン膜：１．０ｎｍ/sであった。
【００５９】
こうして作製したマスター基板の断面形状を、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で確認したところ、非磁性基体１の凹部に埋め込まれた強磁性体３の厚さが６８ｎｍ、非磁性基体１表面より突出した強磁性体３の高さｈが６ｎｍ、突出した強磁性体３の基板に垂直に切断した際の断面における角部の曲率半径ｒが４ｎｍである構造となっていた。
【００６０】
（実施例２）
＜各種の断面形状のサンプルの作製＞
実施例１におけるＲＩＥ条件のみを変更して、種々のマスター基板を作製した。ＲＩＥの条件およびＴＥＭにより観察されたマスター基板の垂直に切断した際の断面における形状を表１に示す。
【００６１】
【表１】
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【００６２】
本実施例では、ＲＩＥ条件をＲＩＥパワー１００〜２００Ｗ、基板バイアス１０〜５０Ｗ、Ａｒガス１００に対するＯ2ガスの流量１０〜５０、真空度０．１〜１．５Ｐａ、加工時間２０３〜３３５ｓｅｃにすることで、非磁性基体の表面より突出した強磁性体材料の高さｈが１．０〜１６．０ｎｍ、突出した強磁性体の角部の曲率半径ｒが１．０〜１５．０ｎｍの各種のものができた。
【００６３】
（実施例３）
＜磁気転写＞
実施例１，２によって作製したマスター基板を使って、磁気記録媒体にサーボ情報の磁気転写を行った。さらに、マスター基板の磁気転写での繰返し耐久性を調べるために、被転写媒体を交換しながら、上記の磁気転写を繰り返し行った。なお、当該繰返し工程においては、１０００回ごとにマスター基板の表面をテープワイピングすることで、表面のクリーニングを行った。
【００６４】
＜サーボ特性評価＞
上記の方法で磁気転写を行った磁気記録媒体について、繰り返し数１枚目、１万枚目、１０万枚目の磁気記録媒体についてサーボ特性の評価を行った。
【００６５】
サーボ特性の評価は、評価用ドライブを用いてドライブ試験を行った。サーボフォローイングの可否と、再生信号の出力の評価を行い、下記の評価基準で判定を行った。サーボ仕様としては、信号ＯＦＦ部分に対してＯＮ部分の信号出力として５倍以上が求められ、以下の基準で○を合格、△、×を不合格とした。
【００６６】
○：サーボフォローイングでき、信号ＯＦＦ部分に対してＯＮ部分の信号出力が５倍以上
△：サーボフォローイングでき、信号ＯＦＦ部分に対してＯＮ部分の信号出力が５倍未満
×：サーボフォローイング不能
【００６７】
【表２】
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【００６８】
表２の結果、サンプル１−１、１−２、１−４、１−５、１−９〜１１、１−１５〜１７のように、マスター基板の形状が、非磁性基体の凹部内に強磁性体の一部が非磁性基体の表面より突出した形で埋め込まれており、非磁性基体の表面より突出した強磁性体材料の高さｈが２ｎｍ以上１５ｎｍ以下であり、強磁性体の表面より突出した部分の断面形状において角部の曲率半径ｒが２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であるサンプルでは、磁気転写を１０万回繰返しても良好なサーボ特性を保持する磁気転写媒体を得ることができた。
【００６９】
一方、サンプル１−３、１-１３、１-１４のように、サンプル非磁性基体の表面より突出した強磁性体の高さｈが２ｎｍ未満のものでは、磁気転写１枚目のサーボ特性からサーボフォローイングはできるが、信号ＯＦＦ部分に対してＯＮ部分の信号出力が５倍未満であり、不合格であった。これらの被転写媒体のサーボ部分を磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）で確認したところ、磁化パターン内において、ところどころ磁力の弱い部分があった。このことから、信号出力が５倍未満となったのは、強磁性体パターンの一部で被転写媒体への密着が低い箇所が発生し、十分な磁化が行なわれなかったためと考えられる。
【００７０】
また、サンプル１-６，１-１８，１-１９のように、突出した強磁性体の角部の曲率半径ｒが１０ｎｍより大きいものでも、磁気転写１枚目のサーボ特性であってもサーボフォローイングはできるが信号ＯＦＦ部分に対してＯＮ部分の信号出力が５倍未満であり、不合格であった。これらの被転写媒体のサーボ部分をＭＦＭで確認したところ、一つ一つの磁化パターンのエッジが不明瞭になっていた。このことから、信号出力が５倍未満となったのは、強磁性体の角部の曲率が大きすぎるために、磁化パターンのエッジ部分の磁力が弱まってしまったためと考えられる。
【００７１】
また、サンプル１-１２のように、サンプル非磁性基体の表面より突出した強磁性体材料の高さｈが１５ｎｍより大きいものでは、磁気転写１枚目のサーボ特性は合格であったが、１０万枚目のサーボ特性において、サーボフォローイングはできるが信号ＯＦＦ部分に対してＯＮ部分の信号出力が５倍未満となり、不合格であった。この被転写媒体のサーボ部分をＭＦＭで確認したところ、磁化パターン内において、ところどころ磁力の弱い部分があった。これから、信号出力が５倍未満となったのは、繰り返しの使用でマスター基板の強磁性体パターンの一部に欠陥が生じ、一部のパターンで被転写媒体への転写欠陥が発生したためと考えられる。
【００７２】
また、サンプル１−３、１-７、１-８、１-１３のように、突出した強磁性体の角部の曲率半径ｒが２ｎｍより小さいものでも、磁気転写１枚目のサーボ特性に比べ１０万枚目のサーボ特性は低下し、不合格となった。これらの被転写媒体のサーボ部分をＭＦＭで確認したところ、磁化パターン内において、ところどころ磁力の弱い部分があった。このことから、信号出力が５倍未満となったのは、繰り返し使用でマスター基板の強磁性体パターンの一部に欠陥が生じ、一部のパターンで被転写媒体への転写欠陥が発生したためと考えられる。
【００７３】
以上のように、マスター基板の強磁性体パターン形状が、強磁性体の表面より突出した部分の断面形状が、角部の曲率半径ｒが２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であり、強磁性体の表面より突出した部分の高さｈが２ｎｍ以上１５ｎｍ以下である場合に、磁気転写を１０万回繰返しても、良好なサーボ特性の磁気転写媒体を得ることができた。
【００７４】
（実施例４）
次に、トラックピッチが耐久性に与える影響を示す。
【００７５】
実施例１〜３と同等の作製方法および測定・評価条件で、トラックピッチ４５ｎｍ、１００ｎｍ、１２５ｎｍ、２００ｎｍのサンプルをそれぞれ作製し、評価した。結果を表３に示す。また、比較として実施例１〜３におけるサンプル１−８、１−１２、１−１４、１−１８も示す。
【００７６】
【表３】
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【００７７】
表３の結果、トラックピッチが１２５ｎｍ以上の場合には、上記範囲によらず１０万枚目のサーボ特性まで、合格であったが、トラックピッチが１００ｎｍ以下の場合には、強磁性体の表面より突出した部分の断面形状において、角部の曲率半径ｒが２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であり、強磁性体の表面より突出した部分の高さｈが２ｎｍ以上１５ｎｍ以下でないと、サーボ特性が不合格になった。
【００７８】
サンプル２−３、２−４、２−７、２−８のように、トラックピッチが１２５ｎｍより大きい場合には、埋め込まれている磁性体の体積が大きいため、突出した強磁性体の角部の曲率半径ｒが２ｎｍより小さくても、また、強磁性体の表面より突出した部分の高さｈが１５ｎｍより大きくても、繰り返し使用における強磁性体の剥離などの欠陥が生じにくく、耐久性が高くなり、１０万枚目のサーボ特性でも合格したと考えられる。また、角部の曲率半径ｒが１０ｎｍより大きくても、また、強磁性体の表面より突出した部分の高さｈが２ｎｍより小さくても、サンプル２−１１、２−１２、２−１５、２−１６のように、トラックピッチが１２５ｎｍより大きい場合には埋め込まれている磁性体の体積が大きいため、転写媒体の磁化を反転させるだけの磁化量を十分に得ることができたと考えられる。
【００７９】
すなわち、トラックパターンが１００ｎｍより小さい場合には、マスター基板の形状が、強磁性体の表面より突出した部分の断面形状が、角部の曲率半径ｒが２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であり、強磁性体の表面より突出した部分の高さｈが２ｎｍ以上１５ｎｍ以下であることが耐久性および十分な磁気転写性能を有するのに必要であることが示された。
【符号の説明】
【００８０】
１ 非磁性基体
２ レジスト膜
３  強磁性体
１０１  マスター基板
１０２  被転写媒体
１０３  磁石
１０４  強磁性体によるパターン
１０５  外部磁界
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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