專利名稱：磁復(fù)制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及往磁記錄媒體上記錄信息的磁復(fù)制方法，該記錄媒體用于大容量、高密度記錄的磁記錄再生裝置中，特別涉及在伺服信號(hào)、地址信號(hào)以及其他普通的映象信號(hào)、音聲信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)等記錄中使用的往大容量、高密度記錄的磁記錄媒體上磁復(fù)制的方法。
數(shù)字圖象的發(fā)展應(yīng)用中，利用個(gè)人電腦獲取信息量日益增加。隨著信息量的增加，需要有記錄信息容量大、價(jià)格便宜且記錄讀出時(shí)間短的磁記錄媒體。
在硬盤等高密度記錄媒體或ZIP(Iomega公司生產(chǎn))等大容量拆取型磁記錄媒體中，與軟質(zhì)磁盤相比信息記錄區(qū)域是由狹磁道構(gòu)成的，為了在狹磁道寬度范圍內(nèi)正確地掃描磁頭以高S/N比值進(jìn)行信號(hào)記錄和再生，必須要使用跟蹤伺服技術(shù)正確地進(jìn)行掃描。
所以，在硬磁盤、拆取型磁記錄媒體的這類大容量磁記錄媒體中，對(duì)應(yīng)著磁盤1周中，采用一定角度間隔設(shè)置有記錄跟蹤伺服信號(hào)、地址信息信號(hào)、再生時(shí)標(biāo)信號(hào)等區(qū)域，采用磁頭以一定間隔再生這些信號(hào)的方式，一邊確認(rèn)、校正磁頭位置一邊在磁道上掃描。這些信號(hào)在制作磁記錄媒體時(shí)記錄在記錄媒體始端，這種方法稱作預(yù)先格式化。
由于在跟蹤伺服信號(hào)、地址信號(hào)、再生時(shí)標(biāo)信號(hào)等記錄時(shí)要求確定位置的精度高，所以，在磁記錄媒體中排上磁道后，使用專用的伺服記錄裝置才能由位置受控的磁頭進(jìn)行預(yù)先格式記錄。
因此，在利用磁頭對(duì)伺服信號(hào)、地址信號(hào)、再生時(shí)標(biāo)信號(hào)進(jìn)行預(yù)先格式記錄中，為了使用專用伺服記錄裝置一邊嚴(yán)密地對(duì)磁頭進(jìn)行位置控制一邊進(jìn)行記錄，在預(yù)先格式記錄中就需要較多時(shí)間。隨著磁記錄密度增加，預(yù)先格式記錄時(shí)信號(hào)量變多，就需要更多的時(shí)間。因此，在磁記錄媒體制作中，伺服信號(hào)等預(yù)先格式記錄工藝所需的費(fèi)用在制造成本中占較大比重，所以，希望能降低該工藝的成本。
有人提出不用在每個(gè)磁道中記錄預(yù)先格式而采用從主載體把預(yù)先格式磁復(fù)制在從屬記錄媒體上的方式。例如，特開昭63-183623號(hào)公報(bào)、特開平10-40544號(hào)公報(bào)及特開平10-269566號(hào)公報(bào)介紹的復(fù)制技術(shù)。
在特開昭63-183623號(hào)公報(bào)或特開平10-40544號(hào)公報(bào)記載的方法中，作為磁復(fù)制用主載體，在基板表面上形成有相應(yīng)于信息信號(hào)的凸凹形狀，至少在凸凹形狀的凸部表面形成強(qiáng)磁性薄膜，把磁復(fù)制用主載的表面與片狀或盤狀磁記錄媒體表面接觸，該磁記錄媒體表面上形成有強(qiáng)磁性薄膜或強(qiáng)磁性粉涂布層，或者再附加上交流偏置磁場或直流磁場，把構(gòu)成凸部表面的強(qiáng)磁性材料激發(fā)，就能把與凸凹形狀對(duì)應(yīng)著的磁化圖形記錄在磁記錄媒體上。
在這種方法中，把磁復(fù)制用主載體凸部表面與預(yù)先格式化時(shí)的磁記錄媒體即從屬媒體密接，同時(shí)，把構(gòu)成凸部的強(qiáng)磁性材料激發(fā)，所以，是在從屬媒體上形成規(guī)定的預(yù)先格式信息記錄的復(fù)制方法，能使磁復(fù)制用主載體與從屬媒體的相對(duì)位置不變化而進(jìn)行靜靜地記錄，能進(jìn)行正確的預(yù)先格式記錄，并且記錄所需時(shí)間也極短。
由于這種磁復(fù)制方法是以靜態(tài)使磁復(fù)制用主載體與從屬媒體兩者接觸的復(fù)制方式，在伺服信號(hào)記錄工序中磁復(fù)制用主載體、從屬媒體損傷少，是所期待的耐用性高的復(fù)制方式。
用在磁復(fù)制主載體中的磁性體一般使用軟質(zhì)磁性材料。為了提高這類磁性體復(fù)制效率，考慮到異向性磁場(Hk)小、在小磁場中飽和的磁性層較好，所以，對(duì)Hk＜8.0×10-2kA/m(1Oe)的材料進(jìn)行了檢查。不過，采用Hk＜8.0×10-2kA/m(1Oe)的磁性層進(jìn)行磁復(fù)制的媒體中，會(huì)引起磁復(fù)制輸出信號(hào)和半輻值變化而改變信號(hào)級(jí)別的現(xiàn)象。一旦主載體的異向性磁場(Hk)變大，磁復(fù)制信號(hào)就不明顯，產(chǎn)生輸出信號(hào)變?nèi)醯膯栴}。
本發(fā)明提供的方法，在把磁復(fù)制用主載體上記錄的信息復(fù)制在從屬媒體上時(shí)，可以防止被復(fù)制信號(hào)級(jí)別下降。
為了達(dá)到本發(fā)明目的，在磁記錄媒體上進(jìn)行磁復(fù)制時(shí)，采用磁復(fù)制用主載體的異向性磁場(Hk)與從屬媒體頑磁力(Hc)的關(guān)系為4×10-4＜(Hk/Hc)＜2×10-1的磁復(fù)制方法。
磁復(fù)制用主載體帶有記錄著磁記錄信息的磁性層，在使磁復(fù)制用主載體和接受復(fù)制的從屬媒體密接著將磁復(fù)制用主載體的磁記錄信息磁復(fù)制在從屬媒體上的磁復(fù)制方法中，沿磁道方向把磁化預(yù)備著的從屬媒體初期直流磁化后，使復(fù)制用主載體和初期直流磁化后的從屬媒體密接，在從屬媒體面初期直流磁化方向的反向中附加復(fù)制用磁場進(jìn)行磁復(fù)制。
在前述磁復(fù)制方法中，作為磁記錄媒體使用的是從屬媒體的頑磁力Hc大于103kA/m、小于313kA/m的磁記錄媒體。
磁記錄媒體是采用前述任一方法記錄有伺服信號(hào)的磁記錄媒體。
也就是說，在本發(fā)明中，在利用磁復(fù)制方法在磁記錄媒體對(duì)記錄信息進(jìn)行復(fù)制時(shí)，如果主載體異向性磁場(Hk)的大小對(duì)應(yīng)著從屬媒體頑磁力(Hc)的一定大小的話，就能顯著地防止磁復(fù)制信號(hào)級(jí)別的下降。
在記錄信息的磁復(fù)制中，一般作為磁復(fù)制用主載體使用軟質(zhì)磁性材料。特別是為了提高復(fù)制效率，可以考慮使用磁異向性小、在小磁場中飽和的磁性層。
在此，在使用的磁異向性Hk小于8.0×10-2kA/m(1Oe)時(shí)，在磁復(fù)制用主載體與從屬媒體密接的狀態(tài)下，即使在弱磁場中也能把磁復(fù)制用主載體上的磁性層磁化飽和。因此，在約30A/m地磁或電磁石鐵芯殘余磁化磁場中，磁復(fù)制用主載體的磁性層磁化是飽和的，記錄信息部分以外的從屬媒體磁化狀態(tài)變化，會(huì)出現(xiàn)信號(hào)級(jí)別下降的現(xiàn)象。
在達(dá)到磁化飽和前需要時(shí)間，在使用具有高磁異向性磁性層的磁復(fù)制用主載體的情況下，一旦磁復(fù)制用主載體與從屬媒體密接狀態(tài)下附加磁場，應(yīng)該由磁復(fù)制用主載體上的磁性層吸收的磁場會(huì)漏在從屬媒體上，也會(huì)引起記錄信息圖形的從屬媒體磁化狀態(tài)變化而降低輸出。
根據(jù)這種分析結(jié)果，對(duì)磁復(fù)制用主載體的異向性磁場Hk的大小與從屬媒體頑磁力Hc的關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)研究，結(jié)果表明，在滿足關(guān)系4×10-4＜(Hk/Hc)＜2×10-1條件下，采用磁復(fù)制方法能明顯地防止記錄信號(hào)級(jí)別下降。
本發(fā)明，在使磁復(fù)制用主載體與從屬媒體密接著在磁記錄媒體進(jìn)行磁復(fù)制的磁復(fù)制方法中，提供了能使磁復(fù)制用主載體的異向性磁場(Hk)對(duì)應(yīng)著從屬媒體頑磁力(Hc)的關(guān)系為4×10-4＜(Hk/Hc)＜2×10-1。
在本發(fā)明磁復(fù)制方法中使用的磁復(fù)制用主載體可以采用以下方法制作。
作為磁復(fù)制用主載體的基板，可以使用表面光滑的材料硅、鋁、玻璃、合成樹脂等。
首先，在這些基板上涂布光致抗蝕劑膜，在磁復(fù)制形成的圖形上對(duì)適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)膜圖形進(jìn)行圖形暴光，或直接形成。
在圖形暴光的情況下，按照反應(yīng)性蝕刻或利用氬氣等離子等物理性蝕刻或液體蝕刻在基板上形成圖形。
其次，在規(guī)定的部分以規(guī)定的厚度濺射成膜形成磁性層。隨后，提起來除去光致抗蝕劑膜。在磁復(fù)制時(shí)與從屬媒體接觸，也可以采用照相化學(xué)腐蝕制作法制作凸?fàn)畲判詫颖倔w。
作為微細(xì)加工方法也可以使用注射成形法。
以注射成形法來說明，一邊轉(zhuǎn)動(dòng)涂布有光致抗蝕劑膜的玻璃板，一邊對(duì)應(yīng)著伺服信號(hào)照射調(diào)節(jié)好的激光把整個(gè)玻璃面上的光致抗蝕劑膜暴光。該抗蝕劑膜顯影，顯影的玻璃基板在玻璃上形成凸凹。接著，除去抗蝕劑膜，在形成凸凹的玻璃基板上進(jìn)行電鍍，制作成具有凸凹的電鍍?cè)P。
作為電鍍板材料，可以使用鎳或鎳合金。為了提高電鍍?cè)P的耐用性，也可以采用濺射等形成金剛石狀碳素膜。
按照用電鍍?cè)P的注射成形法，制作形成有圖形的樹脂基板。作為樹脂材料可以使用聚碳酸酯、聚甲烯酸甲酯等丙烯酸樹脂，聚氯乙烯·氯乙烯共聚等氯乙烯樹脂，環(huán)氧樹脂、非晶格聚烯烴及聚酯等。從耐濕性、大小穩(wěn)定性及價(jià)格等方面來看，聚碳酸酯最好。在形成的電鍍盤上溢料的情況下，采用磨光或拋光去除。圖形的溝槽深度可以在50-1000nm范圍內(nèi)，最好在200-500nm范圍內(nèi)。
作為磁性材料，可以使用Co、Co合金(CONi、CoNiZr、CoNbTaZr等)、Fe、Fe合金(FeCo、FeCoNi、FeNiMo、FeAlSi、FeAl、FeTaN)、Ni、Ni合金(NiFe)，最好使用FeCo、FeCoNi。本發(fā)明磁復(fù)制方法中使用的磁復(fù)制用主載體的磁性層形成前，可以設(shè)置非磁性基層，最好使基層晶格結(jié)構(gòu)和光柵常數(shù)適合于磁性層。
作為形成基層的材料可以列舉的有Cr、CrTi、CoCr、CrTa、CrMo、NiAl、Ru等。
磁性層的異向性磁場(Hk)能根據(jù)磁性材料、濺射壓力、制作溫度濺射時(shí)輸入電力進(jìn)行調(diào)節(jié)。也可以根據(jù)直流濺射、交流濺射等濺射中的使用方式變化等進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在磁性層上也可設(shè)置金剛石狀碳素(DLC)等保護(hù)膜，還可以設(shè)置潤滑劑層。
特別是作為保護(hù)膜，最好是5-30nm金剛石狀碳素膜和潤滑劑。
存有潤滑劑的話，在磁復(fù)制用主載體與從屬媒體接觸過程中對(duì)產(chǎn)生的偏移進(jìn)行校正時(shí)，即使發(fā)生磨擦，也不會(huì)降低耐用性。
以下，對(duì)本發(fā)明使用的從屬媒體進(jìn)行說明。
作為從屬媒體，列舉的磁記錄媒體有Zip(Iomega公司)用記錄媒體Zip 100、Zip250或稱作HiFD的高密度軟盤等。
從屬媒體的頑磁力Hc可以大于103kA/m(1300Oe)、小于313kA/m(4000Oe)。最好大于127kA/m(1600Oe)、小于239kA/m(3000Oe)。從屬媒體的頑磁力Hc不足103kA/m時(shí)不能保持1Gb/6.45cm2(1吉比特/1平方英寸)以上的高密度記錄信息。相反，大于313kA/m時(shí)在從屬媒體上進(jìn)行記錄時(shí)可能難以使磁記錄頭保持位置。
對(duì)于金屬薄膜型磁記錄媒體來說，作為磁性材料可能使用Co、Co合金(CoPtCr、CoCr、CoPtCrTa、CoPtCrNbTa、CoCrB、CoNi等)、Fe、Fe合金(FeCo、FePt、FeCoNi)。為了進(jìn)行清晰地復(fù)制，最好磁通密度大，且在與磁復(fù)制用主載體的磁性層相同方向中具有磁異向性，即在面內(nèi)進(jìn)行記錄時(shí)為面內(nèi)方向，垂直記錄時(shí)為垂直方向。
為了在磁性層下部即基板側(cè)形成必要的磁異向性設(shè)置非磁性基層，使其晶格結(jié)構(gòu)和光柵常數(shù)與磁性層適合。
具體來說，作為基層材料可以列舉的有Cr、CrTi、CoCr、CrTa、CrMo、Ni、Ru等。
本發(fā)明的磁復(fù)制用主載體的異向性磁場(Hk)與從屬媒體頑磁力(Hc)的關(guān)系可以為4×10-4＜(Hk/Hc)＜2×10-1，最好為4×10-3＜(Hk/Hc)＜1.5×10-1。
實(shí)施例以下用實(shí)施例來說明本發(fā)明。
實(shí)施例13.5型磁復(fù)制用主載體以硅片園盤作為基板，形成的磁性層由FeCo(Co30at％)構(gòu)成且厚150nm。圖形為從園盤中心至半徑20mm-40mm位置處寬8um的等間隔放射狀線路，線路間隔在半徑20mm最內(nèi)周位置為8um間隔。
磁性層是采用濺射裝置(阿乃魯巴公司生產(chǎn)的730H型)濺射制作的，制作溫度為25℃，氬濺射壓力為3.3×10-4pa(0.25mTorr)，輸入電力為2.54W/cm2。
從屬媒體使用專用于Iomega公司生產(chǎn)的Zip250的市購?fù)坎夹痛庞涗浢襟w(富士照相軟片)，從屬媒體的頑磁力Hc為199kA/m(2500Oe)。
從屬媒體在398kA/m(5000Oe)的條件下初期直流磁化后，使磁復(fù)制用主載體與從屬媒體密接著附加與初直流磁化反向的199kA/m(2500Oe)磁場把記錄信息復(fù)制在從屬媒體上。根據(jù)以下評(píng)述方法對(duì)所得的從屬媒體進(jìn)行評(píng)價(jià)，且評(píng)價(jià)了磁復(fù)信息。
實(shí)施例2除了把實(shí)施例1所述磁復(fù)制用主載體的制作溫度變換為60℃以外，其他與實(shí)施例1相同制作實(shí)施例2的磁復(fù)制用主載體，并評(píng)價(jià)了與實(shí)施例1相同的磁復(fù)制。
實(shí)施例3
除了把實(shí)施例1所述磁復(fù)制用主載體的磁性層變換為CoFeNi(原子比為65∶22∶13)以外，其他與實(shí)施例1相同制作實(shí)施例3的磁復(fù)制用主載體，并評(píng)價(jià)與實(shí)施例1相同的磁復(fù)制。
實(shí)施實(shí)施例4除了把實(shí)施例1磁復(fù)制用主載體的磁性層變換為FeNi(原子比為80∶20)以外，其他與實(shí)施例1相同制作實(shí)施例4的磁復(fù)制用主載體，并評(píng)價(jià)了與實(shí)施例1相同的磁復(fù)制。
比較實(shí)施例1除了把實(shí)施例4磁復(fù)制用主載體的磁性層制作溫度變換為100℃以外，其他與實(shí)施例4相同制作對(duì)比較實(shí)施例1的磁復(fù)制用主載體，并評(píng)價(jià)了與實(shí)施例1相同的磁復(fù)制。
比較實(shí)施例2除了把比較實(shí)施例1所述磁復(fù)制用主載體的磁性層變換為NiFeCuMo(原子比為76∶14∶6∶4)以外，其他與比較實(shí)施例1相同，得到比較實(shí)施例2的主載體。
比較實(shí)施例3除了把實(shí)施例1的磁復(fù)制用主載體的磁性層濺射壓力變換為1.3×10-2Pa(10mTorr)以外，其他與實(shí)施例1相同制作比較實(shí)施例3的磁復(fù)制用主載體，并評(píng)價(jià)了與實(shí)施例1相同的磁復(fù)制。
比較實(shí)施例4除了把實(shí)施例1的磁復(fù)制用主載體的磁性層設(shè)置上IrMn基層外，其它與實(shí)施例1相同，制作了比較實(shí)施例4的磁復(fù)制用主載體。IrMn基層制作溫度為200℃，濺射壓力為3.3×10-2Pa(25mTorr)，膜厚度為30nm。
評(píng)價(jià)方法1異向性磁場的測(cè)定方法用交流消磁機(jī)對(duì)磁復(fù)制主載體進(jìn)行交流消磁，隨后，用軟質(zhì)磁性資料振動(dòng)型磁力計(jì)(VSM)從磁場原點(diǎn)開始使磁場增加，測(cè)定磁化值。磁化值達(dá)到最大時(shí)，即飽和時(shí)的磁場作為異向性磁場。
2復(fù)制信號(hào)的級(jí)別用電磁變換特性測(cè)定裝置(協(xié)同電子制SS-60)對(duì)從屬媒體的復(fù)制信號(hào)進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)于磁頭來說，采用磁頭縫隙0.23um磁道寬3.0um的電感磁頭觀察再生信號(hào)，對(duì)磁復(fù)制后從屬媒體磁盤內(nèi)周部(磁盤半徑20mm)進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定磁盤1周分磁信號(hào)強(qiáng)度(TAA輸出)，表現(xiàn)為DTAA。
把上述磁頭記錄再生的磁信號(hào)強(qiáng)度(HTAA)與DTAA之比用(1)式來定義信號(hào)強(qiáng)度比＝(DTAA/HTAA)×100(1)(1)式值大于95％評(píng)價(jià)為良好，小于該值評(píng)價(jià)為不良。為了確認(rèn)磁復(fù)制后信號(hào)級(jí)別，把觀測(cè)再生信號(hào)得到的再生信號(hào)輸入進(jìn)數(shù)字示波器(レクロイ公司制的LC334AM)用信號(hào)半輻值(PW50)對(duì)再生信號(hào)進(jìn)行評(píng)價(jià)。PW50小于300nm評(píng)價(jià)為良好，大于該值評(píng)價(jià)為不良。
表1異向性磁(Hk) Hk/Hc信號(hào)強(qiáng)度比 半輻值(kA/m) ×100 (nm)實(shí)施例1 15.9 8.0×10-296(良好)282(良好)實(shí)施例2 2.4 1.2×10-296(良好)280(良好)實(shí)施例3 6.4 3.2×10-297(良好)279(良好)實(shí)施例4 0.4 2.0×10-397(良好)277(良好)比較實(shí)施例1 0.07 3.6×10-496(良好)301(不良)比較實(shí)施例2 0.04 2.0×10-493(不良)305(不良)比較實(shí)施例3 40.0 2.0×10-190(不良)280(良好)比較實(shí)施例4 44.6 2.2×10-191(不良)283(良好)在上述本發(fā)明使用磁復(fù)制用主載體的磁復(fù)制方法中，在硬盤、在容量可拆取磁盤媒體、大容量軟媒體等磁盤上能對(duì)跟蹤用伺服信號(hào)或地址信息信號(hào)、再生時(shí)標(biāo)信號(hào)等預(yù)先格式記錄進(jìn)行穩(wěn)定的磁復(fù)制而不會(huì)降低復(fù)制信號(hào)的級(jí)別，并且，在短時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)率。
權(quán)利要求
1.一種在磁記錄媒體上進(jìn)行的磁復(fù)制方法，其特征在于磁復(fù)制用主載體的異向性磁場(Hk)與從屬媒體頑磁力(Hc)的關(guān)系為4×10-4＜(Hk/Hc)＜2×10-1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁復(fù)制方法，其特征在于使磁復(fù)制用主載體具有記錄著磁記錄信息的磁性層，在使磁復(fù)制用主載體和接受復(fù)制的從屬媒體密接著將磁復(fù)制用主載體的磁記錄信息磁復(fù)制在從屬媒體上的磁復(fù)制方法中，把預(yù)先磁化著的從屬媒體沿磁道方向進(jìn)行初期直流磁化后，使復(fù)制用主載體和初期直流磁化后的從屬媒體密接，在從屬媒體面初期直流磁化方向的反向中附加復(fù)制用磁場進(jìn)行磁復(fù)制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁復(fù)制方法，其特征在于作為磁記錄媒體使用的是從屬媒體的頑磁力Hc大于103kA/m且小于313kA/m的磁記錄媒體。
4.一種磁記錄媒體，其特征在于采用權(quán)利要求1-3之一所述的磁復(fù)制方法記錄有伺服信號(hào)的磁記錄媒體。
全文摘要
在使磁復(fù)制用主載體與從屬媒體接觸進(jìn)行磁復(fù)制的方法中,本發(fā)明提供了提高復(fù)制信號(hào)級(jí)別的磁復(fù)制方法。該磁復(fù)制用主載體具有記錄著磁記錄信息的磁性層,在使磁復(fù)制用主載體與接受復(fù)制的從屬媒體密接著把磁復(fù)制用主載體的磁記錄信息復(fù)制到從屬媒體上的磁復(fù)制方法中,把預(yù)先磁化著的從屬媒體沿磁道方向初期直流磁化后,使復(fù)制用主載體和初期直流磁化后的從屬媒體密接,在從屬媒體面初期直流磁化方向的反向中附加復(fù)制用磁場進(jìn)行磁復(fù)制時(shí),在磁復(fù)制用主載體的異向性磁場(Hk)與從屬媒體頑磁力(Hc)的關(guān)系為4×10
文檔編號(hào)G11B5/84GK1368722SQ0110219
公開日2002年9月11日 申請(qǐng)日期2001年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月31日
發(fā)明者西川正一 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社