JP2000195046A

JP2000195046A - 磁気転写用マスタ―担体

Info

Publication number: JP2000195046A
Application number: JP33801999A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nagao; 信長尾
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1999-01-01
Filing date: 1999-11-29
Publication date: 2000-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気記録媒体へ記録情報を転写する磁気転写
用マスター担体を提供する。【解決手段】転写用記録情報を磁化した複数の転写情
報記録部が存在し、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同一平面を形成
する磁気転写用マスター担体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大容量、高記録密
度の磁気記録再生装置用の磁気記録媒体への記録情報の
転写に使用する磁気転写用マスター担体に関し、特に大
容量、高記録密度の磁気記録媒体へのサーボ信号、アド
レス信号、その他通常の映像信号、音声信号、データ信
号等の記録に用いられる磁気転写用マスター担体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】デジタル画像の利用の進展等で、パソコ
ン等で取り扱う情報量が飛躍的に増加している。情報量
の増加によって、情報を記録する大容量で安価で、しか
も記録、読み出し時間の短い磁気記録媒体が求められて
いる。ハードディスク等の高密度記録媒体や、ＺＩＰ
（アイオメガ社）等の大容量のリムーバル型の磁気記録
媒体では、フロッピーディスクに比べて情報記録領域は
狭トラックで構成されており、狭いトラック幅を正確に
磁気ヘッドを走査し、信号の記録と再生を高Ｓ／Ｎ比で
行うためには、トラッキングサーボ技術を用いて正確な
走査を行うことが必要である。

【０００３】そこで、ハードディスク、リムーバル型の
磁気記録媒体のように大容量の磁気記録媒体では、ディ
スクの１周に対して、一定の角度間隔でトラッキング用
サーボ信号やアドレス情報信号、再生クロック信号等が
記録された領域を設けており、磁気ヘッドは、一定間隔
でこれらの信号を再生することにより、ヘッドの位置を
確認、修正しながら正確にトラック上を走査している。
これらの信号は、磁気記録媒体の製造時にプリフォーマ
ットと称してあらかじめ磁気記録媒体に記録することが
行われている。

【０００４】トラッキング用サーボ信号やアドレス情報
信号、再生クロック信号等の記録には正確な位置決め精
度が要求されるので、磁気記録媒体をドライブに組み込
んだ後、専用のサーボ記録装置を用いて厳密に位置制御
された磁気ヘッドによりプリフォーマット記録が行われ
ている。

【０００５】しかしながら、磁気ヘッドによるサーボ信
号やアドレス情報信号、再生クロック信号のプリフォー
マット記録においては、専用のサーボ記録装置を用いて
磁気ヘッドを厳密に位置制御しながら記録を行うため
に、プリフォーマット記録に多くの時間を要し、磁気記
録密度の増大に伴ってプリフォーマット記録すべき信号
量が多くなり、さらに多くの時間を要することになり、
生産効率等の問題で大問題になろうとしている。また、
ヘッドと磁気記録媒体との間のスペーシングや記録ヘッ
ドの形状による記録磁界の広がりのため、プリフォーマ
ット記録されたトラック端部の磁化遷移が急峻性に欠け
るという点があった。

【０００６】また、磁気転写用マスター担体を用いて転
写する方法が提案されている。従来の転写方法は、外部
からの磁界で励磁しても磁気転写用マスター担体の磁化
が消磁することがないように、被転写記録媒体の保磁力
（Ｈｃ）よりも３倍以上大きな保磁力を持つものを用い
る必要があった。平面状の磁性体を部分的に磁化する場
合には、高密度記録用の被転写記録媒体に使用されてい
る磁性体の抗磁力は２０００Ｏｅ程度であるから、磁気
転写用マスター担体の保磁力は６０００Ｏｅ以上とな
り、磁気ヘッドで精密に磁化することは事実上不可能で
あった。

【０００７】そこで、こうした従来の問題点を解決する
記録方法として、特開平１０−４０５４４号公報におい
て、基体の表面に情報信号に対応する凹凸形状が形成さ
れ、凹凸形状の少なくとも凸部表面に強磁性薄膜が形成
された磁気転写用マスター担体の表面を、強磁性薄膜あ
るいは強磁性粉塗布層が形成されたシート状もしくはデ
ィスク状磁気記録媒体の表面に密着、あるいはさらに交
流バイアス磁界、あるいは直流磁界を印加して凸部表面
を構成する強磁性材料を励磁することによって、凹凸形
状に対応する磁化パターンを磁気記録媒体に記録する方
法が提案されている。また、この方法では、磁気転写用
マスター担体は大きな保磁力を有するものを用いる必要
がないという特徴を有している。

【０００８】この方法では、マスター担体の凸部表面を
プリフォーマットすべき磁気記録媒体、すなわちスレー
ブ媒体に密着させて同時に凸部を構成する強磁性材料を
励磁することにより、スレーブ媒体に所定のフォーマッ
トを形成する転写による方法であり、磁気転写用マスタ
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るという特徴も有している。しか
も転写であるために記録に要する時間も極めて短時間で
あるという特徴を有している。すなわち、前述した磁気
ヘッドから記録する方法では、通常数分から数十分は必
要であり、且つ記録容量に比例して記録に要する時間は
さらに長くなるという問題があったが、この磁気転写法
であると、記録容量や記録密度に関係なく１秒以下で転
写を完了させることができるものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
記録方法では、記録枚数が少ない場合には、高精度の記
録が可能であるが、多くのスレーブ媒体のプリフォーマ
ットを行うと、磁気転写用マスター担体の情報記録領域
の角部が乱れたり、スレーブ媒体の記録が欠けたりする
ことが起こり、多数枚の記録は困難であるという問題点
を有していた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、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、転写用記録情報を磁化した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
する磁気転写用マスター担体である。また、転写記録情
報部の厚さが２０〜１０００ｎｍである前記の磁気転写
用マスター担体である。転写情報記録部の抗磁力（Ｈ
ｃ）が２５００Ｏｅ以下である磁気転写用マスター担体
である。転写情報記録部の飽和磁束密度（Ｂｓ）が０．
３（Ｔ）以上である前記の磁気転写用マスター担体であ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、凹凸を形成した磁気転
写用マスター担体の凸部に形成した記録情報をスレーブ
媒体へ転写する記録方法の問題点を解決するものであ
る。本発明者等は、凹凸を形成した磁気転写用マスター
担体の凸部に形成した磁気情報を転写する方法は、従来
の平面上の高抗磁力の強磁性体の一部に磁化を形成して
磁気転写用マスター担体を形成する方法に比べて、極め
て優れた方法であるが、情報記録領域の角部が欠けた
り、あるいは記録が欠けたりすることは避けられなかっ
たのは、スレーブ媒体の表面の潤滑剤等の磁性層の構成
部材や塵挨等が凸部に付着し、マスター記録媒体とスレ
ーブ媒体との間に間隔が生じ、スペーシングロスによっ
て記録が困難となったり、あるいはスレーブ媒体の表面
に傷が生じる問題の原因は、磁気転写用マスター担体の
凸部の角部との接触によって生じている問題であること
を見いだして本発明を想到したものである。

【００１２】以下に、図面を参照して本発明を説明す
る。図３は、従来の磁気転写用マスター担体からスレー
ブ媒体への転写方法を説明する図である。磁気転写用マ
スター担体１には、強磁性薄膜２が形成されており、強
磁性薄膜の表面にはプリフォーマット合わせて形成した
凸部３が形成されている。マスター担体の凸部３をスレ
ーブ媒体５の表面に密着して励磁磁界６を与えると、凸
部３はその方向に磁化され、スレーブ媒体５には、磁気
転写用マスター担体の凸部３の磁化４に応じて記録磁界
７が形成されてスレーブ媒体のプリフォーマットが行わ
れる。ところが、このような方法によって磁気転写用マ
スター担体を用いて多数回の転写を行うと、図４に示す
ように磁気転写用マスター担体に以下に示すような問題
点が生じる。

【００１３】図４は、多数回の転写を行った後の磁気転
写用マスター担体を説明する図である。磁気転写用マス
ター担体１を用いて、複数回の転写を行うと、凸部３の
角部８が情報記録媒体との多数回の接触によって欠損が
生じたり、凸部３の角部８に、情報記録媒体の構成成分
のけずれや、凸部のけずれ、あるいは雰囲気中のちり等
かた付着固形物９が生じることとなる。その結果、凸部
の角部の磁化が正確に転写されずに転写された磁化の角
部が乱れたり、あるいは付着固形物によって凸部とスレ
ーブ媒体との距離が大きくなってスレーブ媒体の記録が
欠けたりすることが起こるものとみられる。

【００１４】そして、このような問題は、磁気転写用マ
スター担体とスレーブ媒体とを密着させる際に、両者の
間で少しのずれが生じた際に、磁気転写用マスター担体
の凸部の角部でスレーブ媒体の表面を削るために、スレ
ーブ媒体の表面に形成されている潤滑剤や磁性層が削れ
とられたり、磁気転写用マスター担体の凸部の一部が欠
ける等の現象によって生じるものである。そこで、本発
明は、磁気転写用マスター担体に磁化を有する凹凸部を
形成したことによって生じた構造上の問題を、強磁性体
からなる凸部の間を非磁性体から構成して、表面を実質
的に同一の平面に構成したものである。

【００１５】図１は、本発明の磁気転写用マスター担体
とそれを用いたスレーブ媒体への記録情報の転写方法を
説明する図であり、磁気転写用マスター担体の面に垂直
な記録トラック方向の断面を示す図である。磁気転写用
マスター担体１には、プリフォーマットに応じた強磁性
体からなる転写情報記録部１０が形成されており、該強
磁性磁化部の間には、非磁性部１１が存在しており、磁
気転写用マスター担体の転写情報記録部１０と非磁性部
１１は実質的に同一の平面を形成しているものである。
なお、本発明において実質的に同一の平面であること
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。

【００１６】本発明における磁気転写用マスター担体の
面に垂直なトラック方向の断面の形状は長方形であるこ
とが好ましい。長方形であると非磁性部との境界が磁気
転写用マスター担体の面に垂直な面で区画されるので、
スレーブ媒体に形成される転写磁界は、情報記録領域の
角部が欠けたり、あるいは記録が欠けたりすることはな
く、極めて精度が高いプリフォーマットを形成すること
ができる。なお、本発明において、長方形は、正方形で
ある場合も含む。

【００１７】本発明の磁気転写用マスター担体をスレー
ブ媒体５と密着して交流バイアス磁界、あるいは直流磁
界等の励磁磁界６を印加して転写情報記録部１０を励磁
することによってスレーブ媒体の精密なプリフォーマッ
トが行われる。なお、図１の説明においては、スレーブ
媒体を面内方向に磁化する磁気転写方法について述べた
が、磁気転写用マスター担体とスレーブ媒体を密着した
状態で、スレーブ媒体の垂直方向に励磁磁界を与えるな
らば、スレーブ媒体を垂直方向に磁化することが可能で
ある。

【００１８】本発明の磁気転写用マスター担体において
は、表面に凹凸が存在してないので、スレーブ媒体と密
着させる際には、両者が密着時に多少ずれることが合っ
てもスレーブ媒体の表面を削ったり、あるいは磁気転写
用マスター担体の転写情報記録部が欠損する怖れもな
く、多数回の転写を行ってもプリフォーマットの品質の
低下等の問題が生じることはない。

【００１９】次に本発明の磁気転写用マスター担体の製
造方法を図面を参照して説明する。図２は、本発明の磁
気転写用マスター担体の製造方法を工程順に説明する図
である。図２（Ａ）に示すように、表面が平滑な基板２
１にフォトレジスト２２を塗布する。基板２１として
は、シリコン、石英板、ガラス、アルミニウム等の非磁
性金属または合金、セラミックス、合成樹脂等の表面が
平滑な板状体であり、エッチング、成膜工程での温度等
の処理環境に耐性を有するものを用いることができる。
また、フォトレジストは、エッチング等の工程に応じて
任意のものを選択して用いることができる。

【００２０】図２（Ｂ）に示すように、プリフォーマッ
トのパターンに応じたフォトマスク２３を用いて露光２
４する。次いで、図２（Ｃ）に示すように、現像してフ
ォトレジスト２２にプリフォーマットの情報に応じたパ
ターン２５を形成する。

【００２１】次いで、図２（Ｄ）に示すように、エッチ
ング工程において、反応性エツチング、物理的エッチン
グ、液体を用いたエッチング等の基板に応じたエッチン
グ手段によって、パターンに応じて基板に所定の深さの
穴２６を形成する。穴の深さは、転写情報記録部として
形成する磁性層の厚さに相当する深さとするが、２０ｎ
ｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。厚すぎ
ると磁界の広がり幅が大きくなるので望ましくない。形
成する穴は、底面が基板の表面に平行な平面で形成され
るような深さが均等な穴を形成することが好ましい。ま
た、孔の形状は、面に垂直なトラック方向の断面が長方
形の形状であることが好ましい。

【００２２】次いで、図２（Ｅ）に示すように、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、めっき法により形成した穴に
対応した厚さで基板の表面まで磁性材料２７を成膜す
る。転写情報記録部の磁気特性は、抗磁力（Ｈｃ）は２
５００Ｏｅ以下、好ましくは５〜１５００Ｏｅであり、
飽和磁束密度（Ｂｓ）としては、０．３Ｔ（テスラ）以
上、好ましくは０．５Ｔ以上である。

【００２３】次いで、図２（Ｆ）に示すように、フォト
レジストをリフトオフ法で除去し、表面を研磨して、ば
りがある場合は取り除くとともに、表面を平坦化する。

【００２４】以上の説明では、基板に穴を形成し、形成
した穴に磁性材料を成膜する方法について述べたが、基
板上の所定の箇所に、磁性材料を成膜して転写情報記録
部の凸部を形成した後に、凸部の間に非磁性材料を成膜
あるいは充填し、転写情報記録部と非磁性材料部の表面
を同一平面としても良い。

【００２５】本発明において、転写情報記録部に用いる
ことができる磁性材料としては、磁束密度が大きな、コ
バルト、鉄あるいはそれらの合金を用いることができ
る。具体的には、Ｃｏ、ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣｒ、Ｃｏ
ＰｔＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒＮｂＴａ、ＣｏＣｒＢ、Ｃ
ｏＮｉ、Ｆｅ、ＦｅＣｏ、ＦｅＰｔ、ＦｅＮｉ、ＣｏＮ
ｂ、ＦｅＳｉＡｌ、ＦｅＴａＮ等を挙げることができ
る。

【００２６】特に、磁束密度が大きく、スレーブ媒体と
同じ方向、例えば面内記録の場合には面内方向、垂直記
録の場合には垂直方向の磁気異方性を有していることが
明瞭な転写が行うためには好ましい。磁性材料は、細か
な磁気粒子又はアモルファス構造を有していることが鋭
利なエッジが形成できる点からも好ましい。

【００２７】また、磁気材料に磁気異方性を形成するた
めには、非磁性の下地層を設けることが好ましく、結晶
構造と格子常数を磁性層と同様のものとすることが必要
である。具体的には、そのような下地層としては、Ｃ
ｒ、ＣｒＴｉ、ＣｏＣｒ、ＣｒＴａ、ＣｒＭｏ、ＮｉＡ
ｌ、Ｒｕ等をスパッタリングによって成膜することがで
きる。

【００２８】また、磁気転写用マスター担体の磁性層の
表面にグラファイト構造もしくはダイヤモンドライク構
造の炭素保護膜を、メタン、エタン、プロパン、ブタン
等のアルカン、あるいはエチレン、プロピレン等のアル
ケン、またはアセチレン等のアルキンをはじめとした炭
素含有化合物を原料としたプラズマＣＶＤによって形成
しても良い。炭素保護膜は５〜３０ｎｍの厚さとするこ
とが好ましく、炭素保護膜上には潤滑剤が存在すること
が更に好ましい。とくに潤滑剤が設けられた場合には、
磁気転写用マスター担体とスレーブ媒体とが密着する際
に生じる摩擦による耐久性の低下を防止することが可能
となる。

【００２９】また、磁気転写用マスター担体とスレーブ
媒体との密着は、ゴム板を挟んでアルミニウム板等の非
磁性体上から加圧することが好ましく、磁気転写用マス
ター担体とスレーブ媒体とを重ね合わせてその間に介在
する空気を減圧下で吸引する方法が有効である。

【００３０】また、本発明の磁気転写用マスター担体
は、ハードディスク、大容量リムーバル型磁気記録媒体
等のディスク型磁気記録媒体への磁気記録情報の転写の
みではなく、カード型磁気記録媒体、テープ型磁気記録
媒体への磁気記録情報の転写に用いることができる。

【００３１】また、本発明においては、磁気転写用マス
ター担体からスレーブ媒体への磁気転写をプリフォーマ
ットを例に説明したが、プリフォーマットに限らず、任
意の磁気記録情報の転写にも同様に適用することがで
き、短時間に大量な磁気記録情報を正確に転写すること
が可能である。また、磁気転写用マスター担体とスレー
ブ媒体の、転写時の位置関係はどちらが上または下にな
っても良く、密着方法は、固定した磁気転写用マスター
担体上へスレーブ媒体を載置して押さえつける方法、あ
るいは空気の吸引で密着する方法などが挙げられる。

【００３２】

【実施例】以下に、本発明の実施例を示し本発明を説明
する。実施例１（磁気転写用マスター担体の作製）直径６インチのシリ
コン基板の表面にフォトレジストを塗布し、マスクを用
いて露光した後に、現像してレジストのパターンを形成
した。次いで、反応性イオンエツチングによって、シリ
コン基板を２００ｎｍの深さに均一な深さの穴を形成し
た。次いで、スパッタリングによりクロムの下地層を３
０ｎｍの厚さに形成し、さらに下地層上にＦｅＣｏを２
００ｎｍの厚さに成膜した。次いで、フォトレジストを
リフトオフで除去した後に表面を研磨テープにによって
研磨して磁気転写用マスター担体を得た。得られた強磁
性体の抗磁力Ｈｃは２００Ｏｅであった。

【００３３】（スレーブ媒体の作製）スレーブ媒体は、
厚さ７５μｍのポリイミド基板上に下地層としてＣｒＴ
ｉ合金をスパッタリングで６０ｎｍの厚さで形成し、そ
の上に記録層としてＣｏＣｒＰｔ薄膜をスパッタリング
で３０ｎｍの厚さで形成し、さらにその上にメタン／ア
ルゴン混合気体を用いたＣＶＤ法によって炭素保護膜を
１０ｎｍの厚さで形成した。炭素保護膜の上にはフッ素
系潤滑剤を２ｎｍの厚さで塗布した。得られた強磁性体
の抗磁力Ｈｃは２５００Ｏｅであった。

【００３４】（転写試験方法）得られた磁気転写用マス
ター担体を５０ｍｍ×２０ｍｍの角形に切断して予め６
０００Ｏｅの磁界を印加して一方向に直流磁化したスレ
ーブ媒体と磁気転写用マスター担体とを密着させて２３
００Ｏｅの励磁磁界をスレーブ媒体の磁化方向とは逆向
きに印加して磁気転写用マスター担体からスレーブ媒体
に磁気記録情報を転写した。スレーブ媒体は、厚さ７５
μｍのポリイミド基板上に下地層としてＣｒＴｉ合金を
スパッタリングで６０ｎｍの厚さで形成し、その上に記
録層としてＣｏＣｒＰｔ薄膜をスパッタリングで３０ｎ
ｍの厚さで形成し、さらにその上にメタン／アルゴン混
合気体を用いたＣＶＤ法によって炭素保護膜を１０ｎｍ
の厚さで形成した。炭素保護膜の上にはフッ素系潤滑剤
を２ｎｍの厚さで塗布した。また、磁気転写用マスター
担体とスレーブ媒体との密着は、ゴム板を挟んでアルミ
ニウム板上から加圧した。１００００回の転写の後もマ
スター磁気記録媒体の損傷等はなく、高品質の転写を行
うことができた。

【００３５】比較例（磁気転写用マスター担体の作製）シリコン基板の表面
にフォトレジストを塗布し、マスクを用いて露光により
パターンを形成した。次いで、反応性イオンエツチング
によって、シリコン基板を２００ｎｍの深さに均一な深
さの穴を形成した後にフォトレジストを除去した後に、
スパッタリングによりクロムの下地層を３０ｎｍの厚さ
に形成し、さらに下地層上にＦｅＣｏを２００ｎｍの厚
さに成膜して、凹凸上の磁性層を形成した。得られた強
磁性体の抗磁力Ｈｃは１８０Ｏｅであった。

【００３６】（転写試験方法）得られた磁気転写用マス
ター担体の転写試験を実施例１と同じく１００００回行
ったところ、図４に示すように磁気転写用マスター担体
の角部が欠け、スレーブ媒体には、角部が乱れていたも
のが生じた。

【００３７】

【発明の効果】本発明の磁気転写用マスター担体を用い
ることにより、ハードディスク、大容量リムーバブルデ
ィスク媒体、大容量フレキシブル媒体等のディスク状媒
体に、短時間に生産性良く、トラッキング用サーボ信号
やアドレス情報信号、再生クロック信号等のプリフォー
マット記録を高精度に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の磁気転写用マスター担体とそ
れを用いたスレーブ媒体への記録情報の転写方法を説明
する図である。

【図２】図２は、本発明の磁気転写用マスター担体の製
造方法を工程順に説明する図である。

【図３】図３は、従来の磁気転写用マスター担体からス
レーブ媒体への転写方法を説明する図である。

【図４】図４は、多数回の転写を行った後の従来のマス
ター担体を説明する図である。

【符号の説明】

１…磁気転写用マスター担体、２…強磁性薄膜、３…凸
部、４…磁化、５…スレーブ媒体、６…励磁磁界、７…
記録磁界、８…角部、９…付着固形物、１０…転写情報
記録部、１１…非磁性部、２１…基板、２２…フォトレ
ジスト、２３…フォトマスク、２４…露光、２５…パタ
ーン、２６…穴、２７…磁性材料

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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。
【請求項２】転写記録情報部の厚さが２０〜１０００
ｎｍ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。
【請求項３】転写情報記録部の抗磁力（Ｈｃ）が２５
００Ｏｅ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。
【請求項４】転写情報記録部の飽和磁束密度（Ｂｓ）
が０．３（Ｔ）以上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。