JP2003173522A

JP2003173522A - 磁気転写用マスター担体

Info

Publication number: JP2003173522A
Application number: JP2002184448A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Nishikawa; 正一西川; Tadashi Yasunaga; 正安永
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2001-06-25
Filing date: 2002-06-25
Publication date: 2003-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】マスター担体とスレーブ媒体を密着させ転写
用磁界を印加して磁気転写を行う際の、マスター担体に
おける基板のパターン表面に設けた磁性層の付着力を増
大し、この磁性層の欠落を防止して、耐久性の向上およ
び転写不良を抑制する。【解決手段】マスター担体３は基板３１に形成したパ
ターン上に磁性層３２を備え、基板３１と磁性層３２と
の付着力が１×10⁹Ｎ／ｍ²以上であると共に、基板３１
の表面に酸化処理を施し、磁性層側表面での酸素濃度Ｄ
ｏが表面からの距離が大きくなるに従って少なくなり、
パターン形成深さ部位での酸素濃度Ｄｈに対して、Ｄｏ
＞Ｄｈの関係にある。

Description

【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
気転写する転写情報を担持した磁気転写用マスター担体
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、狭いトラック幅を正確に磁気ヘッドが走査し、
高いＳ／Ｎ比で信号を再生する、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、ディスク中に、ある間隔でトラ
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
法が特開昭６３−１８３６２３号公報、特開平１０−４
０５４４号公報、特開平１０−２６９５６６号公報等に
開示されている。

【０００４】この磁気転写は、磁気ディスク媒体等の磁
気記録媒体（スレーブ媒体）に転写すべき情報に対応す
る、表面に磁性層を有する複数の凸部からなるパターン
を有するマスター担体を用意し、このマスター担体とス
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、マスター担体の凸部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】磁気転写に使用されるマスター担体は、シ
リコン基板、ガラス基板等に、フォトファブリケーショ
ン、スパッタ、エッチングなどの処理を施して磁性体に
よる凹凸パターンを形成したもので構成されている。

【０００６】また、半導体などで使用されているリソグ
ラフィー技術、あるいは光ディスクスタンパー作成に使
用されているスタンパー作成技術を応用し、磁気転写用
マスター担体を作成することが考えられている。

【０００７】上記磁気転写における転写品質を高めるた
めには、マスター担体とスレーブ媒体とをいかに隙間な
く密着させることが重要な課題である。つまり密着不良
があると、磁気転写が起こらない領域が生じ、磁気転写
が起こらないとスレーブ媒体に転写された磁気情報に信
号抜けが発生して信号品位が低下し、記録した信号がサ
ーボ信号の場合にはトラッキング機能が十分に得られず
に信頼性が低下するという問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な磁気転写においては、平坦なマスター担体によってス
レーブ媒体を片側からまたは両側から挟むように圧接し
て密着させるために、塵埃は高いレベルで除去されてい
なければならない。密着部において、塵埃が存在する
と、安定に磁気転写ができないばかりでなく、マスター
担体やスレーブ媒体自体に損傷を与える可能性があるか
らである。

【０００９】また、磁気転写では、マスター担体とスレ
ーブ媒体とに比較的強い圧力を印加し、全面密着を行う
ために、多数回の磁気転写を繰り返して密着回数が多く
なると、この工程により、基板上に作成した磁性層が剥
がれ落ち、これが密着部に介在して転写信号品位が低下
すると共に、マスター担体の耐久性が劣化する要因とな
っている。

【００１０】マスター担体の磁性層の剥離等が生じる原
因としては、磁性層とスレーブ媒体の磁性層、保護層、
潤滑剤層との化学親和力が大であること、磁性層自体の
外力に対する脆さ等が挙げられる。すなわち、マスター
担体をスレーブ媒体と密着させて磁気転写を行った後、
該スレーブ媒体と剥離する際、密着部であるマスター担
体の磁性層とスレーブ媒体の潤滑剤層、保護層、磁性層
間の化学親和力が大きいためにマスター担体の磁性層に
基板側と逆向きに力がかかり、これが繰り返されて剥離
が生じ、また、繰返しの使用において、マスター担体が
衝撃等の外力を受けることにより、磁性層が一部剥離も
しくは欠落が生じることもある。

【００１１】マスター担体の磁性層の剥離等を低減する
方法としては、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開２０００−１９５０４８公
報、もしくは特開２００１−１４６６５公報等に開示さ
れている。ＤＬＣ膜あるいは潤滑剤層を設けることによ
りマスター担体の磁性層の剥離等はある程度低減され耐
久性は向上するが十分とは言えず、磁性層の剥離等が完
全になくなるわけではない。また、従来の磁性層は、剥
離等による剥離物等のサイズが大きくなることが多いた
め、一旦剥離が生じるとこの剥離物等により転写不良が
生じて転写性能が低下する。

【００１２】また、磁性層の剥離等の箇所が広範囲に亘
る場合には、転写信号の欠落量が許容範囲を超えてしま
いマスター担体が使用不能となる。このマスター担体は
高価なものであり、１枚のマスター担体で何枚のスレー
ブ媒体に転写することができるかが製造コストを抑制す
るにあたって非常に重要である。

【００１３】一方、磁性層が剥離等した場合でも剥離等
の箇所が小さく、剥離物、欠落物のサイズが小さい場合
には、転写信号の欠落、密着性不良による転写不良等へ
の影響は小さいため、転写品質の低下には繋がらず、マ
スター担体としても継続して使用できると考えられる。

【００１４】本発明は、上記事情に鑑み、耐久性の向上
した、かつ転写不良を抑制した磁気転写用マスター担体
を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の磁気転写
用マスター担体は、基板に形成したパターン上に磁性層
を備えた磁気転写用マスター担体であって、前記基板と
磁性層との付着力が１×１０⁹Ｎ／ｍ²以上であると共
に、前記基板の磁性層側表面の酸素濃度Ｄｏが表面から
の距離が大きくなるに従って少なくなり、パターン形成
深さ部位での酸素濃度Ｄｈに対して、Ｄｏ＞Ｄｈの関係
にあることを特徴とするものである。

【００１６】前記基板の磁性層側表面には酸化処理が施
され、磁性層側表面の酸素濃度Ｄｏとパターン形成深さ
部位での酸素濃度Ｄｈとの比、Ｄｈ／Ｄｏが０．０５以
上、０．８以下の範囲にあるのが好ましい。また、基板
の磁性層側表面からパターン形成深さ部位までの深さ方
向への平均酸素濃度が１５ａｔ％以下であることが好ま
しい。

【００１７】上記磁気転写用マスター担体においては、
前記基板と前記磁性層との間にセラミック層が設けられ
ていることが望ましい。

【００１８】基板と磁性層との付着力が１×10⁹Ｎ／ｍ²
以上あると、磁気転写時の密着の繰り返しによっても磁
性層が剥がれ落ちることがなくなる。様々な材料を検討
した結果、密着力向上にはセラミック材料が非常に有効
であることが分かった。しかし、セラミック材料は、非
常に大きな内部応力を有している。基板上にセラミック
層を設けると、磁性層とセラミック層との密着は向上す
るが、セラミック層と基板表面との間では、セラミック
層の内部応力により膜剥がれが発生する可能性がある。
このセラミック層と基板との密着を上げるには、基板表
面自体を酸化処理、同結晶系酸化物を形成することで大
幅に密着力が改善でき、また、基板表面の酸素濃度を高
くすることで、セラミック膜厚が薄くなり、内部応力に
よる膜剥がれも発生しなくなった。

【００１９】なお、前記基板のパターン上の磁性層は、
軟磁性もしくは半硬質磁性であることが望ましい。

【００２０】本発明の第２の磁気転写用マスター担体
は、基板上に、少なくとも表面に磁性層を有する複数の
凸部からなるパターンが設けられてなる磁気転写用マス
ター担体であって、前記磁性層が、酸化、窒化および／
または炭化した部分を少なくとも表面に有していること
を特徴とするものである。

【００２１】「酸化、窒化および／または炭化した部分
を・・・有している」とは、酸化した部分、窒化した部
分、炭化した部分を同時に有していてもよいし、これら
のうちの任意の一つだけを有していてもよいし、あるい
は任意の二つを組み合わせて有していてもよい意であ
る。

【００２２】前記磁性層は、表面のみならず、全域に亘
って窒化、酸化、および／または炭化した部分を有して
いることがさらに好ましい。

【００２３】なお、前記磁性層の表面側の酸化、窒化お
よび／または炭化量は、前記磁性層の前記基板側の酸
化、窒化および／または炭化量よりも大きいこと、すな
わち、磁性層の表面側の酸素、窒素、および／または炭
素濃度が、基板側の酸素、窒素、および／または炭素濃
度よりも大きいことが望ましく、この場合、表面側の酸
化、窒化および／または炭化量が磁性層全体の酸化、窒
化および／または炭化量の平均値よりも大きくなるよう
にすることが望ましい。

【００２４】なお、前記酸化、窒化および／または炭化
した部分の酸素、窒素および／または炭素の総量は、前
記磁性層の全元素量に対して０．５ａｔ％以上、４０ａ
ｔ％以下、好ましくは１ａｔ％以上、３０ａｔ％以下で
あることが望ましい。

【００２５】なお、上記凸部表面の磁性層は、軟磁性も
しくは半硬質磁性であることが望ましい。

【００２６】

【発明の効果】本発明の第１のマスター担体によれば、
基板と磁性層との付着力が高くしかも基板の磁性層側表
面の酸素濃度が表面で高く内部で低くなることにより、
磁気転写に応じてマスター担体とスレーブ媒体が強い圧
力で繰り返し全面密着されても、磁性層が剥がれ落ちる
ことなく、破損片が介在した転写不良による記録信号抜
けが発生せず、転写信号品位の低下を抑制できると共
に、マスター担体の耐久性を高めて転写回数を増大でき
る。

【００２７】また、基板と磁性層との間にセラミック層
を介在させて密着力を向上した際にも、基板表面自体を
酸化処理、同結晶系酸化物を形成して表面部分の酸素濃
度を高めることにより、セラミック膜厚を薄くでき、内
部応力による膜剥がれが防止できる。

【００２８】また、本発明の第２のマスター担体は、表
面に磁性層を有する複数の凸部からなるパターンの該磁
性層が酸化、窒化および／または炭化した部分を少なく
とも表面に有しているので、スレーブ媒体である磁気記
録媒体の潤滑剤層、保護層、磁性層表面との化学親和力
が従来のものと比較して小さくなる。

【００２９】この酸化、窒化および／または炭化した部
分は、酸化等していない磁性層と比較して強靭なものと
なり、磁性層に部分的にもしくは全体的にこの酸化等し
た部分を有することにより磁性層骨格自体が従来のもの
と比較して強靭となるため、外力に対する耐性が高い。

【００３０】また、一部に剥離、欠落等が生じても酸
化、窒化および／または炭化された磁性層からの剥離
物、欠落物は、凝集性が小さく、そのサイズが小さいた
め転写品質に悪影響を与えない。すなわち、従来の磁性
層からの剥離物はサイズが大きいために転写品質の著し
い劣化を生じさせたが、本発明のマスター担体の磁性層
からの剥離物はサイズが小さいために転写品質の劣化を
抑制することができる。

【００３１】なお、上記の効果により、磁気転写用マス
ター担体の耐久性を向上し寿命を長くすることができる
ために、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。

【００３２】前記磁性層の表面側の酸化、窒化および／
または炭化量を、該磁性層の基板側の酸化、窒化および
／または炭化量よりも大きくすれば、磁性層全体の酸
化、窒化および／または炭化量を抑制しつつ、表面にお
ける耐性の向上、スレーブ媒体の潤滑剤層、保護層、磁
性層との化学親和力の低下を効果的に達成することがで
きる。

【００３３】なお、前記酸化、窒化および／または炭化
した部分の酸素、窒素および／または炭素の総量を、前
記磁性層の全元素量に対して０．５〜４０ａｔ％の範囲
とすれば、上記効果を十分に得ることができ、かつ、磁
気特性に悪影響を与えることのない磁性層とすることが
できる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。図１は本発明の一つの実施の形態にかかる
マスター担体を使用した磁気転写方法の工程を示す図で
ある。なお、図１に示す形態は面内記録方式である。ま
た、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。

【００３５】面内記録による磁気転写方法の概要は次の
ようなものである。まず図１(ａ)に示すように、最初に
基板２ａと磁性層（磁気記録面）２ｂを備えたスレーブ
媒体２に初期静磁界Ｈinをトラック方向の一方向に印加
して予め初期磁化を行う。その後、図１(ｂ)に示すよう
に、このスレーブ媒体２の磁気記録面と、マスター担体
３の基板３１の微細凹凸パターンに磁性層３２が被覆さ
れてなる情報担持面の凸部パターン３２ａの頂面とを密
着させ、スレーブ媒体２のトラック方向に前記初期磁界
Ｈinとは逆方向に転写用磁界Ｈduを印加して磁気転写を
行う。転写用磁界Ｈduが凸部パターン３２ａの磁性層３
２に吸い込まれてこの部分の磁化は反転せず、その他の
部分の磁界が反転する結果、図１(ｃ)に示すように、ス
レーブ媒体２のトラックにはマスター担体３の情報担持
面の磁性層３２の密着凸部パターン３２ａと凹部空間と
の形成パターンに応じた磁化パターンが転写記録され
る。

【００３６】マスター担体３はディスク状に形成され、
その片面にサーボ信号に対応した磁性層３２による微細
凹凸パターンが形成された転写情報担持面を有し、これ
と反対側の面が不図示のホルダに保持され、スレーブ媒
体２と密着される。図１には、スレーブ媒体２の片面２
ｂのみを示したが、スレーブ媒体２としては、基板２ａ
の両面に磁性層を有するものであってもよく、この場合
片面づつマスター担体を密着させて片面逐次転写を行う
場合と、スレーブ媒体２の両面にそれぞれマスター担体
を密着させて両面同時転写を行う場合とがある。

【００３７】上記のようなマスター担体３において、基
板３１と磁性層３２との付着力が１×１０⁹Ｎ／ｍ²以上
である。また、この基板３１の表面部分には酸化処理が
施され、基板３１の磁性層側表面（凹凸パターンの凸部
頂面）での酸素濃度Ｄｏに対し、表面から底面方向への
距離が大きくなるに従って酸素濃度は低くなり、パター
ン形成深さ部位ｈ（凹凸パターンの凹部底面高さ）での
酸素濃度Ｄｈは、Ｄｏ＞Ｄｈの関係にある。その際、磁
性層側表面の酸素濃度Ｄｏとパターン形成深さ部位ｈで
の酸素濃度Ｄｈとの比、Ｄｈ／Ｄｏが０．０５以上、
０．８以下の範囲である。さらに、基板３１の表面から
パターン形成深さ部位ｈまでの深さ方向への平均酸素濃
度が１５ａｔ％以下であるように処理されている。

【００３８】上記酸化処理としては、イオン打ち込み
法、その他のドライプロセスまたはウェットプロセスに
よる酸化手法が採用でき、例えば、基板３１の表面を軽
く逆スパッタリングした後、高濃度オゾン雰囲気に一定
時間曝すことで、表面近くが部分酸化される。

【００３９】マスター担体３の基板３１の表面部分の酸
化により酸素濃度が高まることにより、磁性層３２との
密着性が高まり、基板３１と磁性層３２との付着力が１
×１０⁹Ｎ／ｍ²以上となり、繰り返しての磁気転写によ
っても磁性層３２が欠落することがなく、塵埃の発生要
因とならず、転写信号品位が確保できると共に、マスタ
ー担体３の耐久性が高まる。

【００４０】なお、上記マスター担体３の基板３１の凹
凸パターンが図１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
て同様の磁化パターンが転写記録できる。

【００４１】なお、磁性層３２の上にダイヤモンドライ
クカーボン（ＤＬＣ）等の保護膜を設けることが好まし
く、潤滑剤層を設けても良い。また保護膜として５〜３
０ｎｍのＤＬＣ膜と潤滑剤層が存在することがさらに好
ましい。また、磁性層３２と保護膜の間に、Ｓｉ等の密
着強化層を設けてもよい。潤滑剤は、スレーブ媒体２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。

【００４２】マスター担体３の基板３１としては、ニッ
ケル、シリコン、アルミニウム、合金等を使用する。凹
凸パターンの形成は、スタンパー法等によって行われ
る。

【００４３】スタンパー法は、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
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。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基板を作成し、原盤から剥
離する。この基板に酸化処理を施した後、凹凸パターン
上に磁性層、保護膜を被覆してマスター担体とする。

【００４４】また、前記原盤にメッキを施して第２の原
盤を作成し、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成してもよい。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の原盤を作成し、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成しても
よい。

【００４５】一方、前記ガラス板にフォトレジストによ
るパターンを形成した後、エッチングしてガラス板に穴
を形成し、フォトレジストを除去した原盤を得て、以下
前記と同様に基板を形成してもよい。

【００４６】基板３１の凹凸パターンの深さ（突起の高
さ）は、８０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲が好ましく、より
好ましくは１００ｎｍ〜６００ｎｍである。

【００４７】前記磁性層３２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。その磁
性材料としては、Ｃｏ、Ｃｏ合金（ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉ
Ｚｒ、ＣｏＮｂＴａＺｒ等）、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣ
ｏ、ＦｅＣｏＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＡｌＳｉ、Ｆｅ
Ａｌ、ＦｅＴａＮ）、Ｎｉ、Ｎｉ合金（ＮｉＦｅ）が用
いることができる。特に好ましくはＦｅＣｏ、ＦｅＣｏ
Ｎｉである。磁性層３２の厚みは、５０ｎｍ〜５００ｎ
ｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは１００ｎｍ〜４
００ｎｍである。

【００４８】垂直記録方式の場合にも、上記面内記録と
ほぼ同様のマスター担体３が使用される。この垂直記録
の場合には、スレーブ媒体２の磁化を、予め垂直方向の
一方に初期直流磁化しておき、マスター担体３と密着さ
せてその初期直流磁化方向と略逆向きの垂直方向に転写
用磁界を印加して磁気転写を行うものであり、この転写
用磁界がマスター担体３の凸部パターン３２ａの磁性層
３２に吸い込まれ、凸部パターン３２ａに対応する部分
の垂直磁化が反転し、凹凸パターンに対応した磁化パタ
ーンがスレーブ媒体２に記録できる。

【００４９】初期磁界および転写用磁界を印加する磁界
生成手段は、面内記録の場合には、例えば、スレーブ媒
体２の半径方向に延びるギャップを有するコアにコイル
が巻き付けられたリング型電磁石装置が上下両側に配設
されてなり、上下で同じ方向にトラック方向と平行に発
生させた転写用磁界を印加する。磁界印加時には、スレ
ーブ媒体２とマスター担体３との密着体を回転させつつ
磁界生成手段によって転写用磁界を印加する。磁界生成
手段を回転移動させるように設けてもよい。前記磁界生
成手段は、片側にのみ配設するようにしてもよく、永久
磁石装置を両側または片側に配設してもよい。

【００５０】垂直記録の場合の磁界生成手段は、極性の
異なる電磁石または永久磁石をスレーブ媒体２とマスタ
ー担体３との密着体の上下に配置し、垂直方向に磁界を
発生させて印加する。部分的に磁界を印加するもので
は、スレーブ媒体２とマスター担体３との密着体を移動
させるか磁界を移動させて全面の磁気転写を行う。

【００５１】次に、図２は他の実施の形態のマスター担
体の断面図である。この実施の形態においては、マスタ
ー担体４の基板４１には凹凸形状のパターン上に予め薄
いセラミック層４３が被覆されてなり、その上に磁性層
４２が積層されている。

【００５２】図示の場合には、上記セラミック層４３お
よび磁性層４２はスパッタリング等によって所定の厚さ
に成膜され、基板４１の凹凸パターンの凸部頂面と凹部
底面とに積層成膜されている。セラミック層４３と磁性
層４２との付着力は高く、セラミック層４３と基板４１
（ベース材）表面との付着力を高めるために、基板４１
（ベース材）の表面には前述と同様に酸化処理が施さ
れ、表面部分が酸化されるか、セラミック層４３と同結
晶系酸化物が形成されている。

【００５３】これにより、基板４１のセラミック層４３
と磁性層４２との付着力、および、セラミック層４３と
基板４１（ベース材）との付着力が、１×１０⁹Ｎ／ｍ²
以上となっている。また、セラミック層４３を含む基板
４１の磁性層側表面（凸部頂面）での酸素濃度Ｄｏに対
し、表面から底面方向への距離が大きくなるに従って酸
素濃度は低くなり、パターン形成深さ部位ｈ（凹部底面
高さ）での酸素濃度Ｄｈは、Ｄｏ＞Ｄｈの関係にある。
その際、磁性層側表面の酸素濃度Ｄｏとパターン形成深
さ部位ｈでの酸素濃度Ｄｈとの比、Ｄｈ／Ｄｏが０．０
５以上、０．８以下の範囲である。さらに、基板４１の
表面からパターン形成深さ部位ｈまでの深さ方向への平
均酸素濃度が１５ａｔ％以下であるようにされている。

【００５４】上記セラミック層４３により磁性層４２と
の密着力が向上する。一方、セラミック層４３は大きな
内部応力を有し、これによりセラミック層４３と基板４
１（ベース材）との間では膜剥がれが発生する可能性が
あるが、基板４１表面自体を酸化処理、同結晶系酸化物
を形成することで大幅に密着力が向上できた。また、基
板４１表面の酸素濃度を高くすることで、セラミック層
４３の膜厚が薄くでき、内部応力による膜剥がれもさら
に防止できた。

【００５５】次に、図３はさらに他の実施の形態のマス
ター担体の断面図である。この実施の形態においては、
マスター担体10は、図３（ａ）に示すとおり、転写すべ
き情報（例えばサーボ信号）に応じた凸部パターンを表
面に有する基板11と、該基板11の凸部パターンの凸部11
aの上面と凹部11bの上面の両方に形成された磁性層12と
を備えてなる。基板11の凸部パターン上に磁性層12が形
成されることにより、結果としてマスター担体10は、表
面に磁性層を有する複数の凸部15からなるパターンを備
えたものとなっている。なお、マスター担体10は、本実
施の形態の構成に限るものではなく、磁性層が基板の凸
部パターンの凸部11a上面にのみ形成されていてもよ
い。さらには、平面状の基板表面の上に磁性層からなる
凸部をパターン状に形成した凸部自体が磁性層からなる
ものであってもよい。

【００５６】この磁性層12は、部分的に酸化、窒化、お
よび／または炭化されており、この酸化、窒化、および
／または炭化量が、表面側から基板側に向けて徐々に小
さくなるように形成されている。ここでは一例として磁
性層12が酸化のみされているものとする。

【００５７】図３（ｂ）は磁性層の膜厚方向における酸
化量の分布を示すものであり、マスター担体の一部拡大
図をマスター担体10の磁性層12の膜厚方向が横軸となる
ように示している。図示のように、磁性層12の表面側の
酸素量Ｄｓは、基板側の酸素量Ｄｍと比較して大きく、
表面側から基板側へ向けて徐々に酸素量が小さくなって
いる。なお、磁性層の全元素に対して全酸素量は0.5at
％〜40at％の範囲であることが好ましく、更に好ましく
は１at％〜30at％である。磁性層12が酸化のみならず、
窒化、炭化部分を有する場合には、酸素量、窒素量およ
び炭素量の総和量が磁性層の全元素に対して前述の範囲
となるようにする。

【００５８】凸部パターンを有する基板11への磁性層12
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を用いて行う
ことができる。この磁性層12の成膜中に反応ガスを導入
することにより、酸化、窒化、および／または炭化部分
を有する磁性層とすることができる。例えば、スパッタ
成膜時に、Ａｒに酸化性ガス（例えば酸素）を加えたも
のを使用して反応性スパッタを行うことにより、酸化部
分を有する磁性層を成膜することができる。窒化させる
ためにはＡｒに窒素を加え、炭化させるためにはＡｒに
メタン等の炭化水素を加えたものをそれぞれ使用すれば
よい。なお、成膜中のガス流量を調整することにより容
易に磁性層の膜厚方向で酸素量に分布を持たせることが
できる。

【００５９】あるいは、反応ガスを用いることなく通常
の手法により磁性層を成膜した後に部分的に酸化、窒化
および／または炭化させてもよい。この場合、イオン打
ち込み法をはじめ、ドライあるいはウェットの酸化、窒
化、炭化手法を用いることができる。例えば、スパッタ
成膜後の磁性層表面を軽く逆スパッタしてクリーニング
した後、高濃度オゾン雰囲気に一定時間曝すことで、表
面近く（例えば表面から10〜30ｎｍの領域）を容易に部
分酸化させることができる。さらには、反応性スパッタ
による成膜と、成膜後の酸化、窒化、炭化処理とを組み
合わせてもよい。

【００６０】磁性層が酸化、窒化および／または炭化さ
れている本実施形態の磁気転写用マスター担体であれ
ば、凸部を構成する磁性層が従来のものと比較して強靭
であるため衝撃等の外力に強く、スレーブ媒体の磁性層
との化学親和力が小さいためにスレーブ媒体との密着剥
離時の磁性層剥離を抑制することができ、従来以上に多
数の磁気記録媒体に対して繰返し使用することができ
る。また仮に凸部表面の磁性層の剥離等が生じても、そ
の剥離物等の破片は小さいものとなるため転写品質に悪
影響を与えることなく使用することができる。このよう
に、磁気転写用マスター担体の耐久性を向上し寿命を長
くすることができる。その結果として、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。

【００６１】

【実施例】次に、本発明の磁気転写用マスター担体の実
施例を用いて磁気転写を繰り返した後の耐久性の実験を
行った結果を説明する。

【００６２】まず、実施例として使用したマスター担体
の作製について説明する。

【００６３】実施例のマスター担体の基板としては、ス
タンパー作製法により作製したＮｉ基板を用いた。具体
的には、ビット長0.5μｍ、トラック幅10μｍ、トラッ
クピッチ12μｍの凹凸パターン信号が、円盤中心から半
径方向20〜40ｍｍの範囲に形成されたＮｉ基板を用い
た。

【００６４】基板表面の酸化処理は、Ｎｉ基板の表面酸
素プラズマで暴露して行った。ここでは、アルゴンと酸
素の混合ガスを使用し、スパッタ圧は、アルゴン、酸素
ともに、1.16Ｐａ（8.7mTorr）に設定した。

【００６５】その後、表面処理後の基板上に磁性層Ｆｅ
Ｃｏ30ａｔ％層を25℃で形成した。磁性層の膜厚は200
ｎｍとし、スパッタによる形成時のＡｒスパッタ圧は、
1.44×10^-1Ｐａ（1.08mTorr）とした。

【００６６】実施例１〜３および比較例１、２は、それ
ぞれ、前述の基板表面の酸化処理において、暴露時間等
を変化させることにより、表面の酸素濃度Ｄｏと、パタ
ーン形成深さ部位での酸素濃度Ｄｈとの関係、および、
基板の表面からパターン形成深さ部位までの深さ方向へ
の平均酸素濃度（ａｔ％）が異なるように作製されたも
のである。

【００６７】実施例１のマスター担体は、表面の酸素濃
度とパターン形成部位での酸素濃度との比Ｄｈ／Ｄｏが
0.05、すなわちＤｏ＞Ｄｈとなるように、また平均酸素
濃度３ａｔ％となるように表面処理された基板に、該基
板とその上層に設けられる磁性層との付着力が1.2×10⁹
Ｎ／ｍ²となるように磁性層が形成されてなるものであ
る。

【００６８】実施例２のマスター担体は、Ｄｈ／Ｄｏが
0.7、すなわちＤｏ＞Ｄｈとなるように、また平均酸素
濃度10ａｔ％となるように表面処理された基板に、該基
板とその上層に設けられる磁性層との付着力が1.2×10⁹
Ｎ／ｍ²となるように磁性層が形成されてなるものであ
る。

【００６９】実施例３のマスター担体は、Ｄｈ／Ｄｏが
0.7、すなわちＤｏ＞Ｄｈとなるように、また平均酸素
濃度17ａｔ％となるように表面処理された基板に、該基
板とその上層に設けられる磁性層との付着力が1.2×10⁹
Ｎ／ｍ²となるように磁性層が形成されてなるものであ
る。

【００７０】比較例１のマスター担体は、実施例１のマ
スター担体と同様の基板を用い、該基板とその上層に設
けられる磁性層との付着力が8.8×10⁸Ｎ／ｍ²となるよ
うに磁性層が形成されてなるものである。

【００７１】比較例２のマスター担体は、Ｄｈ／Ｄｏが
１、すなわちＤｏ＝Ｄｈとなるように、また平均酸素濃
度100ａｔ％となるように表面処理された基板に、該基
板とその上層に設けられる磁性層との付着力が1.2×10⁹
Ｎ／ｍ²となるように磁性層が形成されてなるものであ
る。

【００７２】また、スレーブ媒体としては、真空成膜装
置（芝浦メカトロニクス：S-50Sスパッタ装置）によ
り、室温にて1.33×10^-5Ｐａ（１×10^-4mTorr）まで減
圧した後に、アルゴンを導入して0.4Ｐａ（３mTorr）と
した条件下で、アルミ板を200℃に加熱し、ＣｒＴｉを6
0ｎｍ、ＣｏＣｒＰｔを25ｎｍ順次積層し、飽和磁化Ｍ
ｓ：5.7Ｔ（4700Gauss)、保磁力Ｈｃｓ：199ｋＡ／ｍ
（2500Oe）の3.5インチ型の円盤状磁気記録媒体を作製
して使用した。

【００７３】ピーク磁界強度が398ｋＡ／ｍ（5000Oe：
スレーブ媒体保磁力Ｈｃｓの２倍）となるように電磁石
装置を用いて、スレーブ媒体の初期直流磁化を行い、次
に初期直流磁化したスレーブと磁気転写用マスター担体
とを密着させ、電磁石装置を用いて199ｋＡ／ｍ（2500O
e）の磁界を印加して磁気転写を行った。

【００７４】耐久性の評価方法として、マスター担体と
スレーブ媒体とを接触圧力0.49MPa（5.0kgf/cm²）と
し、1000回接触・剥離を繰り返した後、マスター担体表
面を、微分干渉型顕微鏡で480倍の拡大率でランダムに5
0視野観測する。この50視野中に磁性層の摩耗・亀裂箇
所が２箇所以下であれば、良好な磁気転写が可能な状態
（○）、３ヶ所〜５箇所であれば磁気転写が可能な状態
（△）、５箇所以上であれば磁気転写精度が不良となる
状態（×）と評価した。

【００７５】各実施例および比較例のマスター担体を用
いて上述のスレーブ媒体に対する磁気転写を行い、耐久
性の評価を行った。その結果を表１に示す。

【００７６】

【表１】表１に示すとおり、実施例１〜３のように、Ｄｏ＞Ｄ
ｈ、基板と磁性層の付着力1.0×10⁹Ｎ／ｍ²以上である
という本発明のマスター担体の条件を満たすものは、10
00回の磁気転写後にも使用可能な状態を維持しており、
特に、平均酸素濃度がそれぞれ３ａｔ％，１０ａｔ％で
ある実施例１、２は、磁性層の摩擦・亀裂箇所が０もし
くは１と非常に少なくマスター担体として良好な状況を
維持していることが分かる。一方、比較例１、２は、本
発明の条件を満たさないマスター担体であり、1000回の
磁気転写後には摩耗、亀裂箇所が８箇所、１２箇所とな
り、実施例１〜３と比較して摩耗・亀裂箇所が多数生じ
ていることが明らかになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態に係るマスター担体
を使用した磁気転写方法の工程を示す図

【図２】他の実施の形態に係るマスター担体の要部断面
図

【図３】さらに他の実施の形態に係るマスター担体の要
部断面図

【符号の説明】

２スレーブ媒体２磁気記録媒体（スレーブ媒体）２ａ支持体２ｂ磁性層（記録再生層）３，４，10 磁気転写用マスター担体 11 基板 12 磁性層 15 表面に磁性層を有する凸部 31，41 基板 32，42 磁性層 43 セラミック層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ１１Ｂ 5/738 Ｇ１１Ｂ 5/738 5/82 5/82

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に形成したパターン上に磁性層を備
えた磁気転写用マスター担体であって、前記基板と磁性層との付着力が１×１０⁹Ｎ／ｍ²以上で
あると共に、前記基板の磁性層側表面の酸素濃度Ｄｏが
表面からの距離が大きくなるに従って少なくなり、パタ
ーン形成深さ部位での酸素濃度Ｄｈに対して、Ｄｏ＞Ｄ
ｈの関係にあることを特徴とする磁気転写用マスター担
体。
【請求項２】前記基板の磁性層側表面が酸化処理され
たもの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】前記基板の磁性層側表面の酸素濃度Ｄｏ
と前記パターン形成深さ部位での酸素濃度Ｄｈとの比、
Ｄｈ／Ｄｏが０．０５以上、０．８以下の範囲であるこ
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】前記基板の磁性層側表面から前記パター
ン形成深さ部位までの深さ方向への平均酸素濃度が１５
ａｔ％以下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】前記基板と前記磁性層との間にセラミッ
ク層が設けられてい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】基板上に、少なくとも表面に磁性層を有
する複数の凸部からなるパターンが設けられてなる磁気
転写用マスター担体であって、前記磁性層が、酸化、窒化および／または炭化した部分
を少なくとも表面に有し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７】前記磁性層が、全域に亘って窒化、酸
化、および／または炭化した部分を有していることを特
徴とする請求項６記載の磁気転写用マスター担体。
【請求項８】前記磁性層の表面側の酸化、窒化および
／または炭化量が、前記磁性層の前記基板側の酸化、窒
化および／または炭化量よりも大きいことを特徴とする
請求項７記載の磁気転写用マスター担体。
【請求項９】前記磁性層の表面側の酸化、窒化および
／または炭化量が、前記磁性層全体の酸化、窒化および
／または炭化量の平均値よりも大きいことを特徴とする
請求項８記載の磁気転写用マスター担体。
【請求項１０】前記酸化、窒化および／または炭化し
た部分の酸素、窒素および／または炭素の総量が、前記
磁性層の全元素量に対して０．５ａｔ％以上、４０ａｔ
％以下であることを特徴とする請求項６から９いずれか
１項記載の磁気転写用マスター担体。
【請求項１１】前記酸化、窒化および／または炭化し
た部分の酸素、窒素および／または炭素の総量が、前記
磁性層の全元素量に対して１ａｔ％以上、３０ａｔ％以
下であることを特徴とする請求項１０記載の磁気転写用
マスター担体。