專利名稱：磁轉(zhuǎn)錄用基本載體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種載有欲轉(zhuǎn)錄于被錄介質(zhì)的轉(zhuǎn)錄信息的磁轉(zhuǎn)錄用基本載體。
對(duì)硅基板、玻璃基板等材質(zhì)進(jìn)行金屬表面光刻、濺射、浸蝕等處理后可得到由磁體形成的凹凸圖像，即可構(gòu)成磁轉(zhuǎn)錄的基本載體。
用于半導(dǎo)體的石版術(shù)、或光盤陰模制備中的陰模制備技術(shù)等也可應(yīng)用于磁轉(zhuǎn)錄用基本載體的制備。
為了提高上述磁轉(zhuǎn)錄技術(shù)的轉(zhuǎn)錄質(zhì)量，必須在基本載體上形成高精度的由磁層構(gòu)成的轉(zhuǎn)錄圖像。圖像的描繪方式不同所形成的凸部圖像的形狀也不同，由此會(huì)影響其轉(zhuǎn)錄性能。
例如，當(dāng)采用圓盤狀的旋轉(zhuǎn)式被錄介質(zhì)時(shí)，與伺服信號(hào)相應(yīng)的轉(zhuǎn)錄信息在帶基的寬度方向(徑向)形成矩形或正方形的凸部圖像。常用的制作方法是一邊旋轉(zhuǎn)涂有光致抗蝕劑的圓板，一邊照射可隨轉(zhuǎn)錄信息發(fā)生調(diào)制的激光束以進(jìn)行描繪。
當(dāng)記錄密度增加，帶基寬度隨之降至0.3μm以下時(shí)，激光束接近其描繪直徑的極限值，因此凸部圖像的端部會(huì)呈圓弧狀，很難形成矩形圖像。如果凸部圖像的端部為圓弧狀，那么當(dāng)密合基本載體和被錄介質(zhì)進(jìn)行磁轉(zhuǎn)錄時(shí)，其圓弧部分會(huì)使轉(zhuǎn)錄用磁場(chǎng)發(fā)生方位損失，導(dǎo)致形成于被錄介質(zhì)上的磁化圖像不夠完整，無法轉(zhuǎn)錄清晰的信號(hào)。
本發(fā)明磁轉(zhuǎn)錄用基本載體，該載體上載有由帶基寬度小于0.3μm，用于高密度記錄、并且與轉(zhuǎn)錄信息相應(yīng)的軟磁層形成的圖像，其特征在于該圖像經(jīng)由描繪直徑小于該帶基寬度的電子束反復(fù)掃描同一帶基多次后描繪而成。
用W表示帶基寬度，n表示一帶基的掃描次數(shù)，d為電子束的描繪直徑，k表示系數(shù)。式W＝[n-(n-1)k]×d，其中表示電子束重疊程度的系數(shù)k在0.2～0.8范圍內(nèi)，另外掃描次數(shù)n大于2，掃描次數(shù)n越大，并且電子束直徑d越小，圖像形狀越接近于矩形，而掃描時(shí)間也會(huì)變長(zhǎng)。
上述的磁轉(zhuǎn)錄用基本載體的制備采用如下方法為宜。即一邊旋轉(zhuǎn)涂有光致抗蝕劑的圓板，一邊照射可隨轉(zhuǎn)錄信息發(fā)生調(diào)制的電子束對(duì)同一帶基作多次重復(fù)掃描進(jìn)行描繪，利用原帶該圖像的靠模制備含有凹凸圖像的基板，然后覆蓋軟磁層于該基板上即可。其激光束的描繪直徑小于帶基寬度。
本發(fā)明中，由帶基寬度小于0.3μm的與高密度記錄用的轉(zhuǎn)錄信息相應(yīng)的軟磁層形成的圖像，是通過描繪直徑小于帶基寬度的電子束對(duì)同一帶基作多次重復(fù)掃描進(jìn)行描繪而形成的，其凸部圖像的端部形狀由圓弧狀變成接近于矩形的形狀，從而得到了高精度的細(xì)微圖像，降低了磁轉(zhuǎn)錄過程中轉(zhuǎn)錄用磁場(chǎng)的方位損失，并通過轉(zhuǎn)錄清晰的磁化圖像提高了轉(zhuǎn)錄信號(hào)的質(zhì)量。
圖2是凸部圖像的描繪模式圖。
圖3是基本載體制備流程截面圖。
圖4是凸部圖像的另一描繪實(shí)施例模式圖。
圖中，2—被錄介質(zhì)，3—基本載體，31—基板，32—軟磁層，32a—凸部圖像，EB—電子束，W—帶基寬度，d—描繪直徑。
另外

圖1中所表示的是面內(nèi)記錄方式，圖1至圖3只是一些模式圖，圖中的尺寸比率不同于實(shí)際應(yīng)用時(shí)的尺寸。
根據(jù)圖1說明面內(nèi)記錄時(shí)磁轉(zhuǎn)錄過程的要點(diǎn)。如圖1(a)所示，首先在被錄介質(zhì)2上外加與帶基同向的初期靜磁場(chǎng)Hin，預(yù)先進(jìn)行初期磁化(直流消磁)。然后如圖1(b)所示，貼緊被錄介質(zhì)2的被錄面(磁記錄部)和基本載體3信息載有面的凸部圖像32a，該信息載有面是于基板31的細(xì)微凹凸圖像上覆蓋軟磁層32(磁體)而形成。之后于被錄介質(zhì)2的帶基方向上再加與上述初期靜磁場(chǎng)Hin反方向的轉(zhuǎn)錄用磁場(chǎng)Hdu。此時(shí)凸部圖像32a的軟磁層32會(huì)吸收掉轉(zhuǎn)錄用磁場(chǎng)Hdu，因此此部分沒有發(fā)生磁化的轉(zhuǎn)化，而其余部分的磁場(chǎng)發(fā)生轉(zhuǎn)化后其結(jié)果如圖1(c)所示，被錄介質(zhì)2的被錄面(帶基)上轉(zhuǎn)錄有與基本載體3的信息載有面軟磁層32的凸部圖像32a和凹部空間相對(duì)應(yīng)的磁化圖像。
基本載體3為圓盤狀，其中一面含有轉(zhuǎn)錄信息載有面，該轉(zhuǎn)錄信息載有面上載有由與伺服信號(hào)相應(yīng)的軟磁層32形成的細(xì)微凹凸圖像，該轉(zhuǎn)錄信息載有面與其反面被托架(圖中未示)所支撐，并密合于被錄介質(zhì)2上。如圖所示，轉(zhuǎn)錄可以用兩種方式實(shí)施，第一種是將依次分別密合被錄介質(zhì)2的兩個(gè)單面與基本載體3，逐個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄；第二種是被錄介質(zhì)2的兩面上各密合基本載體3，兩面同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。
如圖2所示，上述磁轉(zhuǎn)錄基本載體3上的凸部圖像32a是經(jīng)電子束EB的描繪形成的。其中，帶基寬度小于0.3μm，采用描繪直徑d小于該帶基寬度w的電子束EB對(duì)同一帶基進(jìn)行重復(fù)掃描而描繪出凸部圖像32a。圖2(a)所示的是以較小的描繪直徑d進(jìn)行5次掃描后描繪出圖像的實(shí)施例，而圖2(b)所示的是用較大的描繪直徑d進(jìn)行3次掃描后描繪出圖像的實(shí)施例。
電子束EB進(jìn)行描繪時(shí)存在如下關(guān)系式。
用W表示帶基寬度，n表示一帶基的掃描次數(shù)，d為電子束的描繪直徑，k表示系數(shù)，式W＝[n-(n-1)k]×d，其中表示電子束重疊程度的系數(shù)k在0.2～0.8范圍內(nèi)，k值越大，電子束EB進(jìn)行描繪時(shí)重復(fù)得越多。另外掃描次數(shù)n大于2，掃描次數(shù)n越大、電子束直徑d越小，并且系數(shù)k越大，圖像形狀越接近于矩形，而掃描時(shí)間也會(huì)變長(zhǎng)。
凸部圖像32a角部的圓形取決于描繪直徑d，而凸部圖像32a在帶基方向的開端面積和終端面積取決于描繪直徑d和掃描次數(shù)n及系數(shù)k。為了降低方位損失，應(yīng)盡量減小描繪直徑d，增加掃描次數(shù)n和擴(kuò)大系數(shù)k的值。同時(shí)為了提高描繪效率，設(shè)定掃描次數(shù)n值較小為宜。
雖未圖示，但在實(shí)際伺服信號(hào)中針對(duì)帶基間距，也有偏離半個(gè)間距的凸部圖像，這種凸部圖像的描繪方法也同上。
當(dāng)基本載體3基板31上的凹凸圖像為與圖1的陽圖像相反的凹凸陰圖像時(shí)，調(diào)整初期靜磁場(chǎng)Hin和轉(zhuǎn)錄用磁場(chǎng)Hdu的方向，使其與上述實(shí)施例相反，則可得到相同的磁化圖像。軟磁層32上面設(shè)置菱形碳(DLC)等保護(hù)膜為宜，也可以設(shè)置潤(rùn)滑劑層。設(shè)置5～30nm厚度的DLC保護(hù)膜和潤(rùn)滑劑層效果會(huì)更佳。另外也可以在軟磁層32和保護(hù)膜之間另設(shè)一層硅等密合強(qiáng)化層。潤(rùn)滑劑可以改善其耐久性能，如可以避免補(bǔ)償軟層與被錄介質(zhì)2的接觸過程中所產(chǎn)生的錯(cuò)位時(shí)摩擦所導(dǎo)致的傷口的發(fā)生等。
基本載體3的基板31可以采用鎳、硅、石英板、玻璃、鋁、合金、陶瓷或合成樹脂等等。凹凸圖像的制作可以采用陰膜法等。
根據(jù)圖3(a)～(d)說明磁轉(zhuǎn)錄用基本載體3的基板31的一制備流程。首先如圖(a)所示，用旋轉(zhuǎn)涂布法將光致抗蝕劑液涂在表面光滑的圓板10(玻璃或石英板)上，形成光致抗蝕劑11，然后一邊旋轉(zhuǎn)涂有光致抗蝕劑11的圓板，一邊照射可隨伺服信號(hào)等轉(zhuǎn)錄信息發(fā)生調(diào)制的電子束EB，對(duì)各帶基的光致抗蝕劑11進(jìn)行曝光。上述電子束EB由常用的電子槍15射出，其描繪直徑d小于帶基的寬度W。當(dāng)掃描次數(shù)n為5時(shí)，每旋轉(zhuǎn)一次將曝光位置沿半徑方向移動(dòng)一次，當(dāng)旋轉(zhuǎn)5次后可完成一帶基圖像的描繪。之后如(b)所示，對(duì)光致抗蝕劑11進(jìn)行顯影處理，去除曝光部分，得到含由光致抗蝕劑11形成的凹凸圖像的原盤12。
該原盤12表面的凹凸圖像上面配設(shè)很薄的導(dǎo)電膜，之后如(c)所示通過實(shí)施電鍍的靠模，作成含有得到金屬模型的陽性凹凸圖像的基板31，最后如(d)所示，從原盤12剝離出具有一定厚度的基板31。
基板31上的凹凸圖像是由原盤12轉(zhuǎn)化而來的。研磨基板31的背面后再于凹凸圖像上覆蓋磁層32即可得到磁轉(zhuǎn)錄用基本載體3。
另外，對(duì)上述原盤施以電鍍制備第2原盤，再用該第2原盤進(jìn)行電鍍可制成具有陰性凹凸圖像的基板。此外也可以先對(duì)該第2原盤施以電鍍或用樹脂液進(jìn)行固化，制備第3原盤，再對(duì)該第3原盤施以電鍍制備具有陽性凹凸圖像的基板。
另一方面，在上述的玻璃板上形成光致抗蝕劑圖像后，用浸蝕的方式于玻璃板上形成洞穴，得到除去光致抗蝕劑的原盤，然后用與前述實(shí)施例相同的方法也可制備出基板。
用于基板31的金屬材質(zhì)可以是鎳或鎳合金，制備基板時(shí)采用的電鍍可以是無電解電鍍、電鑄、濺射或離子電鍍等各種金屬成膜法?；?1凹凸圖像的深度(突起的高度)以80～800nm為宜，其中優(yōu)選100～600nm。
上述軟磁層32的形成可通過對(duì)磁性材料施以真空蒸鍍法、濺射法、離子電鍍法等真空成膜法或電鍍法來完成。該磁性材料可以為Co、Co合金(CoNi、CoNiZr、CoNbTaZr等)，F(xiàn)e、Fe合金(FeCo、FeCoNi、FeNiMo、FeAlSi、FeAl、FeTaN)，Ni、Ni合金(NiFe)等，其中最優(yōu)選FeCo和FeCoNi。軟磁層32的厚度以50～500nm為宜，其中優(yōu)選100～400nm。
此外，也可以用上述原盤制備樹脂基板，再于其表面設(shè)置一軟磁層作為基本載體。此時(shí)樹脂基板用樹脂材料有聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂等丙烯酸樹脂、聚氯乙烯和氯乙烯共聚物等氯乙烯樹脂、環(huán)氧樹脂、非晶形聚烯烴及聚酯等等。從耐濕性、尺寸穩(wěn)定性及成本等各個(gè)方面考慮，采用聚碳酸酯為宜。如果成形品上有毛邊，則可通過burnish或拋光法予以去除。另外可將紫外線固化樹脂或電子束固化樹脂用旋轉(zhuǎn)涂布或輥?zhàn)油坎加谠P上。樹脂基板的圖像突起高度以50～1000nm為宜，其中優(yōu)選100～500nm。該樹脂基板表面的細(xì)微圖像上覆蓋軟磁層后可得到基本載體。軟磁層可通過對(duì)磁性材料施以真空蒸鍍法、濺射法、離子電鍍法等真空成膜手段或電鍍等處理形成。
采取垂直記錄方式時(shí)所用的基本載體3與上述的面內(nèi)記錄方式基本相同。采取垂直記錄方式時(shí)，預(yù)先于垂直方向一側(cè)進(jìn)行初期直流磁化來完成被錄介質(zhì)2的磁化，再使之與基本載體3緊密接觸并與上述初期直流磁化相反方向的垂直方向上外加轉(zhuǎn)錄用磁場(chǎng)，進(jìn)行磁轉(zhuǎn)錄。該轉(zhuǎn)錄用磁場(chǎng)被基本載體3上凸部圖像32a的軟磁層32所吸收掉，從而導(dǎo)致對(duì)凸部圖像32a對(duì)應(yīng)部分的垂直磁化被轉(zhuǎn)化，將與凹凸圖像相對(duì)應(yīng)的磁化圖像轉(zhuǎn)錄到被錄介質(zhì)2上。
被錄介質(zhì)2可以是兩面或單面有磁層的硬盤或高密度軟盤等圓盤狀磁記錄材料，其磁記錄部由涂布型磁記錄層或金屬薄膜型磁記錄層構(gòu)成。用于金屬薄膜型磁記錄層的磁性材料有Co、Co合金(CoPtCr、CoCr、CoPtCrTa、CoPtCrNbTa、CoCrB、CoNi等)、Fe、Fe合金(FeCo、FePt、FeCoNi)等。磁通量高或具有與外加磁場(chǎng)同向(面內(nèi)記錄時(shí)為面內(nèi)方向，垂直記錄時(shí)為垂直方向)的磁各向異向性有利于提高轉(zhuǎn)錄的清晰度。因此有必要設(shè)置非磁性底層于磁性材料的下側(cè)(即支持體側(cè))，以賦予磁各向異性。其結(jié)晶結(jié)構(gòu)和格子定數(shù)要適于磁性層，因此可采用Cr、CrTi、CoCr、CrTa、CrMo、NiAl、Ru等。
面內(nèi)記錄時(shí)外加初期磁場(chǎng)及轉(zhuǎn)錄用磁場(chǎng)的方法為相隔一定距離于被錄介質(zhì)2上下兩側(cè)配置圓形電磁鐵裝置，該電磁鐵裝置為向被錄介質(zhì)徑向延伸的繞有線圈的磁心，這樣可以上下同時(shí)賦予相同方向的與帶基方向平行的轉(zhuǎn)錄用磁場(chǎng)。外加磁場(chǎng)時(shí)，一邊旋轉(zhuǎn)被錄介質(zhì)2與基本載體3的密合體，利用磁場(chǎng)外加裝置實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)的設(shè)置。相反也可以旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)外加裝置。該磁場(chǎng)可以只配設(shè)于一側(cè)，也可以將永久磁鐵配設(shè)于兩側(cè)或其中一側(cè)。
垂直記錄時(shí)，可以將極性不同的電磁鐵或永久磁鐵配置于被錄介質(zhì)2和基本載體3的密合體的上下兩側(cè)，產(chǎn)生方向互相垂直的磁場(chǎng)。若只配設(shè)了部分磁場(chǎng)，那么可以移動(dòng)被錄介質(zhì)2和基本載體3的密合體，也可以移動(dòng)磁場(chǎng)，以完成全面的磁轉(zhuǎn)錄過程。
通過采用上述實(shí)施例中的基本載體3，即使帶基寬度小于0.3μm也可以用描繪直徑較小的電子束EB分多次進(jìn)行描繪，形成接近矩形的凸部圖像32a，因此可降低磁轉(zhuǎn)錄時(shí)的方位損失，通過高精度的圖像完成具有良好轉(zhuǎn)錄質(zhì)量的磁轉(zhuǎn)錄。
圖4為凸部圖像32a的另一描繪實(shí)施例圖。圖2中電子束EB描繪方向與帶基同向，而圖4中為帶基寬度方向(徑向)。
圖4(a)中，用描繪直徑d小于帶基寬度W的電子束EB，在帶基寬度方向進(jìn)行多次掃描，其掃描方向每次都相同。而圖4(b)中每一次掃描方向與上一次相反。
權(quán)利要求
1.一種磁轉(zhuǎn)錄用基本載體，載有由帶基寬度小于0.3μm，用于高密度記錄、并且與轉(zhuǎn)錄信息相應(yīng)的軟磁層形成的圖像，其特征在于該圖像經(jīng)由描繪直徑小于該帶基寬度的電子束反復(fù)掃描同一帶基多次后描繪而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述磁轉(zhuǎn)錄用基本載體，其特征在于，所述磁轉(zhuǎn)錄用基本載體具有由帶凹凸圖像的鎳或鎳合金所制成的基板，并且所述凹凸圖像的深度為80-800nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述磁轉(zhuǎn)錄用基本載體，其特征在于，所述磁轉(zhuǎn)錄用基本載體具有由帶凹凸圖像的樹脂材料所制成的基板，并且所述凹凸圖像的深度為50-1000nm。
4.一種磁轉(zhuǎn)錄用基本載體的制造方法，是載有由帶基寬度小于0.3μm，用于高密度記錄、并且與轉(zhuǎn)錄信息相應(yīng)的軟磁層形成的圖像的磁轉(zhuǎn)錄用基本載體的制造方法，其特征在于該圖像經(jīng)由描繪直徑小于該帶基寬度的電子束反復(fù)掃描同一帶基多次后描繪而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于，當(dāng)用W表示帶基寬度，n表示一帶基的掃描次數(shù)，d為電子束的描繪直徑，k表示系數(shù)時(shí)，滿足式W＝[n-(n-1)k]×d的系數(shù)k在0.2～0.8范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于，一邊旋轉(zhuǎn)涂有光致抗蝕劑的圓板，一邊照射可隨轉(zhuǎn)錄信息發(fā)生調(diào)制的電子束對(duì)同一帶基作多次重復(fù)掃描進(jìn)行描繪，利用原帶該圖像的靠模制備含有凹凸圖像的基板，然后覆蓋軟磁層于該基板上。
全文摘要
一種磁轉(zhuǎn)錄用基本載體，其基本載體(3)的基板(31)上含有由帶基寬度W小于0.3μm、用于高密度記錄的與轉(zhuǎn)錄信息相對(duì)應(yīng)的軟磁層(32)形成的圖像，該圖像由描繪直徑d小于帶基寬度W的電子束EB對(duì)同一帶基進(jìn)行多次掃描后描繪而成的。由于可描繪成近于矩形的形狀，因此可降低方位損失，從而提高轉(zhuǎn)錄的精確度。利用上述基本載體，使基本載體和被錄介質(zhì)處于密合狀態(tài)，并外設(shè)轉(zhuǎn)錄用磁場(chǎng)進(jìn)行磁轉(zhuǎn)錄時(shí)，即使帶基寬度較窄，也可通過降低方位損失，提高轉(zhuǎn)錄質(zhì)量。
文檔編號(hào)G11B5/855GK1397933SQ02141028
公開日2003年2月19日 申請(qǐng)日期2002年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月12日
發(fā)明者小松和則, 宇佐利裕 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社