CN1441407A - 磁复制用母载体 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种母载体。使母载体和从属介质密切接触后施加复制用磁场，进行磁复制时的、以母载体的热膨胀变形为基础不必严格管理环境温度的条件下可确保复制信号的位置精度。母载体3是在形成于基板31上的图样上面具备一软磁性层32，其特征在于：上述基板31的热膨胀系数是在5－25×10^－6/℃的范围，不同方向的热膨胀系数的差低于8×10^－6/℃。上述热膨胀系数的特性最好接近与该母载体贴紧后实施磁复制的从属介质的热膨胀系数。

Description

磁复制用母载体

技术领域

本发明涉及一种磁复制用母载体，该母载体上承载了以磁方式复制到从属介质上的复制信息。

背景技术

磁复制方法中，使用母载体和从属介质，母载体是在基板表面上由磁性体形成了对应复制信息的图样，面从属介质上具有磁记录部，该方法是把母载体的表面与从属介质的表面紧贴，并在些紧贴状态下，对两者施加复制用磁场，从而，把对应母载体上承载的信息(例如伺服信号)的磁化图样复制记录到从属介质的磁记录部上。这种磁复制方法，已公开在特开昭63-183623号公报、特开平10-40544号公报和特开平10-269566号公报等之中。

磁复制过程中使用的母载体是由在硅基板/玻璃基板等上实施光刻/喷镀/腐蚀等处理形成了凹凸状磁性体图样的部件构成的。

另外，可考虑应用在半导体等领域使用的石版印刷技术或者光盘印模制作中使用的印模制作技术来作成磁复制用母载体。

发明内容

然而，对于上述的磁复制，在经过磁复制过程记录到从属介质上的信号在把从属介质装入播放记录的驱动器内时正确读取是非常重要的。

根据以上观点，在磁复制过程中，要求对从属介质和母载体两者的相对位置进行正确定位后才能提高复制信号的位置精度，而且，随着环境温度的变化从属介质出现热膨胀变形时，也要求处在驱动器的允许读取范围内。

作为进行磁复制的从属介质，一般说来，象软盘及硬盘，软盘支承体使用PET，PEN，芳族聚酰胺等的塑料薄片。硬盘支承体使用玻璃、铝等硬质板。各自的热膨胀系数符合驱动器的要求。

但是，从属介质包含支承体及磁性层，其热膨胀特性即使在驱动器的允许范围内，复制的信号位置由于母载体的热膨胀特性之故偏离规定位置较大时，就会产生超出驱动器的允许范围这样的问题。

即，因为根据向母载体上形成复制图样时的环境温度和向从属介质复制时的环境温度的变化等因素影响导致母载体的尺寸变化，所以复制到从属介质上的信号的位置精度是也会变化的。为了使尺寸保持一定，要求使磁复制时的环境温度为规定的温度，但必须严密地实施含复制装置的工程温度管理，这种管理工作在实际操作过程中非常困难，而且势必导致成本增加。

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种磁复制用母载体，该母载体在把母载体和从属介质紧贴，并施加复制用磁场进行磁复制时，能够依照母载体的热膨胀变形无需严格控制环境温度政确保复制信号的位置精度。

本发明的磁复制用母载体是在形成于基板上的图样上面具备一软磁性层，上述基板的热膨胀系数是在5-25×10^-6/℃的范围，不同方向的热膨胀系数的差低于8×10^-6/℃。

上述热膨胀系数的特性最好接近与该母载体贴紧后实施磁复制的从属介质的热膨胀系数。

在上述基板是Ni-Co合金时，最好该基板含有Ni：99.87％，Co：0.13％，热膨胀系数是13.3×10^-6/℃。

在上述基板是Ni-Fe合金时，最好该基板含有Ni：60％以上，热膨胀系数稳定在12×10^-6/℃前后。

所谓不同方向的热膨胀系数的差就是与从属介质的贴紧面上于平等面上的纵方向和横方向的热膨胀系数差。

根据上述的本发明的母载体，因为使形成了图样的基板的热膨胀系数在5-25×10^-6/℃的范围内，不同方向的热膨胀系数的差为8×10^-6/℃以下，所以随着母载体上形成的图样的热膨胀而产生的变化是在驱动器的允许范围内，随之，无需在向从属介质复制时严格控制环境温度，就能够使复制记录到从属介质上的信号位置的精度符合驱动器的要求，提供了复制信号的读取可行性外，还可放松包含复制装置的工艺的环境温度的管理，对成本极为有利。

特别地，若使母载体的基板的热膨胀系数接近于与该母载体贴紧后实施磁复制的从属介质的热膨胀系数，则能够进行精度更高的磁复制。

附图说明

图1是示出使用本发明一实施方式的母载体的磁复制方法的步骤图。

图2是示出Ni-Fe合金中Ni原子浓度与热膨胀系数的关系的图。

在上述图中，2-从属介质，3-母载体，31-基板，32-软磁性层。

发明的实施方式

下面，详细说明本发明的实施方式。图1示出使用本发明一个实施方式的母载体的磁复制方法步骤的步骤图。图1所示的方式是平面内记录方式。图2是示意图，各部件的尺寸以与实际不同的比率表示。

以平面内记录方式进行的磁复制方法如下。首先，如图1(a)所示最初，对从属介质2朝磁道方向的单方向施加初始静磁场Hin，预先进行初始磁化(直流消磁)。之后，如图1(b)所求，该从属介质2的磁记录面和母载体3的基板31的微细凹凸图样被软磁性层32覆盖的信息载持面的凸部图样的顶面紧密接触，朝从属介质2的磁道方向施加与上述初始磁场Hin相反方向的复制用磁场Hud进行磁复制。复制用磁场Hud被凸部图样的软磁性层32吸入，该部分的磁化不逆转，其它部分的磁场逆转，结果，如图1(c)所示，在从属介质2的磁道上复制记录磁化图样，该磁化图样对应于母载体3的信息承载面的软磁性层32的紧密接触凸部图样和凹部空间的形成图样。

母载体3为盘状，在其单面上具有复制信息承载面，该承载面上由软磁性层32形成了对应于伺服信号的微细凹凸图样，  而与之相反的面被图未示的保持件保持着，与从属介质2紧密接触。如图所示，可以采取使母载体3紧密接触从属介质2的单面进行单面逐行复制的方式和使从属介质2的双面分别与母载体3紧密接触，双面同时进行复制的方式。

对于如上所述的母载体3，形成图样的基板31的热膨胀系数被规定在5-25×10^-6/℃范围内，而与从属介质2的紧密接触面的平行面上的纵向和横向的不同方向热膨胀系数的差规定在8×10^-6/℃以下。上述基板31的热膨胀系数是适合对应与母载体3紧密接触要进行磁复制的金属介质2的热膨胀系数的驱动器侧的要求。此外，最好使基板31的热膨胀系数接近于从属介质2的热膨胀系数。

具有上述热膨胀特性的基板31的材料作为第一例可由Ni-Co合金构成，其组成是Ni：99.87％，Co：0.13％，热膨胀系数是13.3×10^-6/℃为最好。

作为第二例，由Ni-Fe合金构成基板31，其组成中Ni含量最好超过60at％。即，如图2示出Ni-Fe合金中Ni原子浓度(at％)和热膨胀系数的关系，Ni量超过60at％，热膨胀系数稳定在12×10^-6/℃前后。

如上所述，通过把母载体3的基板31的热膨胀系数设定在上述范围内，若在磁复制时，使相应于该环境温度的处于热膨胀状态的母载体3与从属介质2紧密接触并施加复制用磁场进行磁复制，因为该母载体3的热膨胀系数适合于驱动器侧的要求，同样地，复制了信号的从属介质2的热膨胀系数也适合驱动器侧的要求，所以能够确保复制的信号的位置精度，由驱动器所进行读取保持良好。因此，降低了磁复制时对环境温度的要求，温度管理变得更为容易。

母载体3的基板31除了可如前述的镍系金属构成的外，还可使用硅、铝，以及其它合金等，在使用这些金属的情况下，以具有与前述同样的热膨胀系数的部件构成。

凹凸图样的形成通过印模法等实施。例如，印模法是在表面平滑的玻璃板(或石英板)上以旋涂等方式形成光致抗蚀膜，使该玻璃板边旋转边对其照射根据伺服信号调制的激光(或电子束)，使规定的图样，例如相当于伺服信号的图样曝光。之后，显像处理光致抗蚀膜，除去曝光部分得到具有由光致抗蚀膜构成的凹凸形状的原盘。接着，以原盘表面的凹凸图样为基础，对该表面施加规定的组成的电镀，作成具有阳性状凹凸图样的基板，从原盘上剥离。该基板的凹凸图样的深度(突起的高度)优选在80nm-800nm的范围内，更好是在100nm-600nm范围内。

对上述原盘实施电镀作成第2原盘，使用该第2原盘进行电镀，也可以作成具有阴性状凹凸图样的基板。对第2原盘进行电镀，或者涂抹树脂液并使其硬化作成第3原盘，对第3原盘进行电镀，也可以作成具有阳性凹凸图样的基板。另一方面，在上述玻璃板上形成由光敏构成的图样后，进行腐蚀，在玻璃板上形成孔，除去光致抗蚀膜而得到原盘，以后，与上述一样了也可以形成基板。

上述软磁性层32的形成可通过真空蒸镀法、喷镀法、离子镀法等的真空成膜手段、电镀法等使磁性材料形成膜。该磁性材料可以使用Co，Co合金(CoNi、CoNiZr、CoNibTaZr等)，Fe、Fe合金(FeCo、FeCoNi、FeNiMo、FeAlSi、FeAl、FeTaN)，Ni、Ni合金(NiFe)。特别好的是FeCo、FeCoNi。软磁性层32的厚度的优选范围是50-500nm，更好的是100-400 nm。

在垂直记录方式的情况下，使用与上述平面内记录基本相同的母载体3。在该垂直记录的情况下，预先朝垂直方向的一个方向对从属介质2的磁化进行初始直流磁化，与母载体3紧密接触后，施加与该初始直流磁化方向大体反向的垂直方向的复制用磁场，进行磁复制。该复制用的在磁场被母载体3的凸部图样的软磁性层32吸纳，对应于凸部图样的部分的垂直磁化反向，对应于凹凸图样的磁化图样记录在从属介质2上。

施加初始磁场及复制用磁场的磁场发生装置在平面内记录的情况下，例如，上下两侧配置了铁芯上缠绕着线圈的环型电磁铁装置，该铁芯具有沿从属介质2的半径方向延伸的间隙，在上下相同的方向施加与磁道方向平行的复制用磁场。施加磁场时，边使从属介质2和母载体3紧密接触体旋转边由磁场发生装置施加复制用磁场。也可设计成使磁场发生装置转动。上述磁场发生装置也可只设在一侧，或者把永久磁铁装置设置在两侧或单侧。

垂直记录时的磁场发生装置，把极性不同的电磁铁或永久磁铁配置在从属介质2和母载体3的紧密接触部分的上下，沿垂直方向发生并施加磁场。对向局部施加磁场这种措施，可以使从属介质2和母载体3的接触体移动或者使磁场移动来实现全面的磁复制。

从属介质2使用单面或双面形成了磁性层的硬盘、高密度软盘等的磁记录介质。软盘支持体使用PET，PEN，芳族聚酰胺等的塑料薄片。硬盘支持体使用玻璃、铝等的硬质板。各自的热膨胀系数符合驱动器侧的要求。该磁记录部由涂抹型磁性层或金属薄膜磁性层构成。作为金属薄膜磁性层的磁性材料，可使用Co，Co合金(CoPtCr、CoCr、CoPtCrTa、CoPtCrNbTa、CoCrB、CoNi)，Fe，Fe合金(FeCo，FePt，FeCoNi)。为了进行清楚的复制，磁性材料具有大磁通密度，和与磁场施加方向相同的方向(例如，平面内记录的平面内方向，垂直记录的垂直方向)的磁各向异性将会更好。为持有必要的磁各向异性，在磁性材料的下方(支持体侧)设置非磁性下层更好。使结晶构造和晶格常数与磁性层相一致是必要的。因此，最好使用Cr、CrTi、CoCr、CrTa、CrMo、NiAl、Ru等。

Claims (1)

1.一种磁复制用母载体，该母载体是在形成于基板上的图样上面具备一软磁性层，其特征在于：

上述基板的热膨胀系数是在5-25×10^-6/℃的范围，不同方向的热膨胀系数的差低于8×10^-6/℃。

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