JP2009289394A - サーボパターンを磁気記録媒体に磁気転写するためのマスター記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サーボパターンを磁気記録媒体に磁気転写するためのマスター記録媒体及びその製造方法を提供する。
【解決手段】プレートと、プレート上に形成されたものであり、磁気記録媒体に形成するサーボパターン形状を磁気転写できる磁性層とを有することを特徴とするマスター記録媒体である。該マスター記録媒体の製造方法は、（ａ）磁気記録媒体に形成されるサーボパターン形状を形成するために、ナノインプリントによってポリマー層を陰刻する段階と、（ｂ）陰刻された領域を充填する磁性層を形成し、磁性層上にバックプレート層を形成する段階と、（ｃ）磁性層でバックプレート層が形成された面との対向側に前記サーボパターン形状が表面に現れるように加工する段階とを含むことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は磁気記録技術に係り、特に、磁気記録媒体にサーボ情報を込めたサーボパターンを磁気転写するためのマスター記録媒体及びその製造方法に関する。

磁気記録媒体を使用するハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）は、大容量であり、かつ高速アクセス（ａｃｃｅｓｓ）が可能な特性を有しているために、コンピュータだけではなく、各種デジタル機器の情報記憶装置として注目されており、最近、産業化及び情報化の進行がいち早くなされる中で、取り扱われる情報の量が急増することによって、ＨＤＤの高密度化が要求されている。

一方、磁気記録媒体にはＨＤＤ駆動のために、磁気ヘッドを磁気記録媒体上の所望の位置に正しく位置させるためのサーボ情報があらかじめ記録されていなければならない。サーボ情報は、磁気記録媒体の記録層を所定パターンに磁化（ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ）させたサーボパターンに記録され、かようなサーボパターンは、前記パターンに対応する形状が形成されたマスター記録媒体を磁気転写する方法でパターン化がなされる。

ＨＤＤが高密度化されるにつれて、サーボパターンの線幅も、これに対応して小さくならなければならないので、高密度記録にふさわしいサーボパターンを形成する方法に係る研究が必要である。

本発明は、前述の必要性によって導き出されたものであり、微細線幅を有するサーボパターンを磁気記録媒体に磁気転写するマスター記録媒体及びこれを製造する方法を提供することを目的とする。

本発明の実施形態によるマスター記録媒体は、プレートと、前記プレート上に形成されたものであり、磁気記録媒体に形成するサーボパターン形状を磁気転写できる磁性層とを有することを特徴とする。

前記磁性層は、前記サーボパターン形状が陰刻されたポリマー層の内部を充填する形態に設けられうる。

前記磁性層は、前記サーボパターンが陽刻された形状に形成されうる。

本発明の実施形態によるマスター記録媒体の製造方法は、（ａ）磁気記録媒体に形成されるサーボパターン形状を形成するために、ナノインプリントによってポリマー層を陰刻する段階と、（ｂ）前記陰刻された領域を充填する磁性層を形成し、前記磁性層上にバックプレート層を形成する段階と、（ｃ）前記磁性層で、前記バックプレート層の対向側に前記サーボパターン形状が表面に現れるように加工する段階とを含むことを特徴とする。

前記（ａ）段階は、基板上にシード層及びポリマー層を形成する段階と、前記サーボパターン形状が陽刻されたナノスタンプを準備する段階と、前記ナノスタンプを前記ポリマー層にインプリントする段階と、前記陰刻されたパターン内部に残っている前記ポリマー層残留物を除去する段階とを含むことができ、このとき、前記（ｂ）段階は、メッキ工程によって前記磁性層を形成できる。

前記（ａ）段階は、基板上にポリマー層を形成する段階と、前記サーボパターン形状が陽刻されたナノスタンプを準備する段階と、前記ナノスタンプを前記ポリマー層にインプリントする段階とを含むことができ、このとき、前記（ｂ）段階は、スパッタリング工程によって前記磁性層を形成できる。

また、本発明の実施形態によるマスター記録媒体の製造方法は、（ａ）磁気記録媒体に形成するためのサーボパターン形状が陰刻されたスタンプをナノインプリントしてポリマー層に前記サーボパターン形状を陽刻する段階と、（ｂ）前記サーボパターン形状が陽刻されたポリマー層の表面に沿って磁性層を形成する段階とを含むことを特徴とする。

本発明による製造方法によって製造されたマスター記録媒体は、磁気転写方式のマスター記録媒体に採用され、サーボ情報を込めたサーボパターンを磁気記録媒体に転写できる。該マスター記録媒体は、ナノインプリント工程を使用して微細線幅を具現し、また磁気記録媒体との緊密な接触を実現しているので、磁気転写特性を向上させ、高記録密度の磁気記録媒体にサーボパターンを形成するのに適している。

磁気記録媒体の一般的な領域構造を示す図面である。 磁気記録媒体にサーボパターンを磁気転写する方法を示す図面である。 本発明の多様な実施形態によるＭＲＭ及びその製造方法を説明する図面である。 本発明の多様な実施形態によるＭＲＭ及びその製造方法を説明する図面である。 本発明の多様な実施形態によるＭＲＭ及びその製造方法を説明する図面である。 本発明の多様な実施形態によるＭＲＭ及びその製造方法を説明する図面である。 本発明の多様な実施形態によるＭＲＭ及びその製造方法を説明する図面である。

以下、添付された図面を参照しつつ、本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。以下の図面で同じ参照符号は、同じ構成要素を指し、図面上で各構成要素の大きさは、説明の明瞭性と便宜性とのために、誇張されていることもある。

本願発明によるマスター記録媒体及びその製造方法について説明するに先立ち、まず、図１及び図２を参照し、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に使われる磁気記録媒体にサーボパターンを形成する方法について説明する。

図１は、磁気記録媒体の一般的な領域構造を示している。磁気記録媒体は、情報が複数の円形トラックに沿って記録されるようにディスク形状を有し、その領域は、データが記録されるデータセクタＤと、トラックに係るサーボ情報が記録されたサーボセクタＳとに分けられている。サーボセクタＳには、その領域が特定パターンに磁化されてなるサーボパターンが形成されている。サーボパターンは、例えば、サーボ同期を提供するプリアンブル、サーボセクタの開始を知らせ、次のグレーコードを読む込むための同期を提供するサーボアドレスマーク（ＳＡＭ：Ｓｅｒｖｏ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｍａｒｋ）、トラックＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を提供するグレーコード、トラック追従のために要求される位置誤差信号を計算するための情報を提供するバーストを含むことができる。図示されたパターンの具体的な形状は例示的なものであり、その形状はトラックによって互いに異なり、ＨＤＤが磁気記録媒体に対する記録や再生を行うとき、サーボセクタＳのサーボパターンからサーボ情報を読む込むことによって、トラック探索及びトラック追従を行うことになる。

図２は、磁気記録媒体Ｍに、それと同じサーボパターンを形成する方法を示している。磁気記録媒体Ｍにサーボパターンを形成するために、形成するサーボパターン形状を磁気転写（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｔｒａｎｓｆｅｒ）できるマスター記録媒体（ＭＲＭ：Ｍａｓｔｅｒ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ Ｍｅｄｉｕｍ）を使用する。例えば、ＭＲＭは、サーボパターン形状が陽刻された基板１０、及び前記パターンが形成された表面に沿ってＣｏＦｅのような物質で形成された磁性層２０を備える。サーボパターンを形成する磁気記録媒体Ｍ上に、ＭＲＭを載せて外部磁場Ｂを印加する。外部磁場Ｂによって、ＭＲＭの磁性層２０及び磁気記録媒体Ｍの上層部の記録層が磁化され、このとき、磁化されたパターンは、ＭＲＭの陽刻された形状と同じになる。

このとき、サーボパターン形状が形成された基板１０の製造過程について述べれば、シリコン物質に、フォトリソグラフィ及びエッチング工程によって凸凹パターンを形成した後、凸凹パターンの上にニッケル（Ｎｉ）を電気メッキした後でシリコン物質を分離する工程を経る。ニッケル材質の基板１０と磁性層２０とは類似した硬度（ｈａｒｄｎｅｓｓ）特性を有し、これは、磁気転写時に、磁気記録媒体との緊密な接触を困難にする。２つの物質間に緊密な接触を行わせるために、圧力を印加する場合、ＭＲＭや磁気記録媒体Ｍを損傷させることもある。

本発明の実施形態は、ＭＲＭと磁気記録媒体Ｍとの緊密な接触を可能にし、微細線幅のサーボパターンを具現するために示されるものである。

図３ないし図７は、本発明の多様な実施形態によるＭＲＭの構造を示し、その製造方法について工程順序に沿って説明する図面である。

本発明の実施形態によるＭＲＭの製造方法は、磁気記録媒体に形成されるべきサーボパターン形状を形成するために、ナノインプリントによってポリマー層を陰刻する段階と、前記陰刻された領域を充填する磁性層を形成し、前記磁性層上にバックプレート層を形成する段階と、前記磁性層で、前記バックプレート層が形成された面との対向側に前記サーボパターン形状が表面に現れるように加工する段階とを含む。

図３を参照すれば、まず、基板１１０上に、シード層１２０とポリマー層１３０とを順次に形成する。シード層１２０は、今後の段階での磁性物質メッキのために形成されるものであり、磁性膜やＴｉ／Ａｕ、Ｔａ／Ｃｒ層からなることが可能である。ポリマー層１３０は、ナノインプリントのために利用され、蒸着、塗布、スピンコーティング、ディッピングのような方法を用いて、レジンから形成されうる。

次に、サーボパターン形状が陽刻されたナノスタンプＮＳを準備し、これを使用してポリマー層１３０にナノインプリントし、サーボパターン形状を陰刻させる。ナノインプリント工程は、微細パターン化されたナノスタンプＮＳを、流動性のあるポリマー層１３０上に配した後、熱と圧力とを加えてポリマー層１３０を硬化させてそのパターンを転写するものであり、微細線幅のパターンを形成できる。

次に、陰刻された内部に残ったポリマー層１３０残留物を、例えば、Ｏ_２ ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）工程を使用して除去する。

次に、ポリマー層１３０の陰刻された内部に磁性物質をメッキし、磁性層１４０を形成する。磁性層１４０は、サーボパターン形状通りパターン化された形態となる。磁性物質としては、ＣｏＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅのような物質が使われうる。

次に、バックプレート層１５０を形成する。バックプレート層１５０は、ＭＲＭとして形成されるスタンプの基板の役割を行うものであり、Ｎｉ、ＣｏＦｅ、ＮｉＣｏＦｅ、ＮｉＦｅのような金属材質または、ＰＥＴ、ポリマー、レジンのような有機物から形成されうる。

次に、基板１１０とシード層１２０とを除去し、磁性層１４０パターンが下面に現れるようにする。基板１１０、シード層１２０の除去は、ウェットエッチングまたはドライエッチングの工程を使用でき、基板１１０やシード層１２０をなす物質によって、その方法が適切に選択される。

前述の過程によって、サーボパターン形状を図２で説明した方法によって磁気転写できるようにパターン化された磁性層１４０を具備するＭＲＭ １００が製造され、このとき、ナノインプリント工程を使用することによって、磁性層１４０のパターンの線幅を約６０ｎｍ以下に具現できる。

図４は、他の実施形態による製造方法である。まず、基板２１０上にポリマー層２２０を形成する。次に、サーボパターン形状が陽刻されたナノスタンプＮＳを準備し、これを使用してポリマー層２２０にナノインプリントし、サーボパターン形状が陰刻されるようにする。

次に、磁性物質を蒸着して磁性層２３０を形成する。磁性層２３０は、例えば、ＣｏＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅのような磁性物質を、スパッタリングのような方法で蒸着して形成されうる。このとき、磁性物質は、ナノインプリントによって、ポリマー層２２０に形成されたホール内部だけではなく、ポリマー層２２０の表面上にも蒸着されるようにする。

次に、バックプレート層２４０を形成する。バックプレート層２４０は、ＭＲＭとして形成されるスタンプの基板の役割を行うものであり、Ｎｉ、ＣｏＦｅ、ＮｉＣｏＦｅ、ＮｉＦｅのような金属材質、またはＰＥＴ、ポリマー、レジンのような有機物から形成されうる。

次に、基板２１０を除去し、及びポリマー層２２０のうち基板２１０と接着していた部分の有機物を、例えば、Ｏ_２ アッシング（ａｓｈｉｎｇ）法などで除去し、磁性層２３０のパターンが下面に現れるようにする。

本実施形態の方法は、磁性物質をメッキするためのシード層を形成せずにスパッタリング工程によって全面蒸着する方法を使用するので、最終的に形成されたＭＲＭ ２００は、図３の製造方法で製造されたＭＲＭ １００と違いがある。しかし、表面上に現れる磁性層２３０のパターンは同一であり、また、表面上に現れたパターンと交差する形態でＭＲＭ ２００内部に残っている磁性物質は、磁気転写時に、磁路（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｐａｔｈ）に取り立てて影響を与えないことが予測できる。従って、本実施形態のＭＲＭ ２００も、図３のＭＲＭ １００と同様に、表面に現れている磁性層２３０のパターンに従って磁気記録媒体にサーボパターンを磁気転写できる構造である。

図５は、図４で説明した製造方法の変形例である。すなわち、図４の磁性層２３０の蒸着段階に対して、図５の磁性層２３０は、ホール内部を充填してポリマー層２２０の上部にほぼ平坦な形態に形成された点で、図４の実施形態と違いがある。次に、図４と同じ工程が進められた後、ＭＲＭ ２００’が製造される。

図６は、他の実施形態による製造方法である。まず、基板３１０上にポリマー層３２０を形成する。次に、サーボパターン形状が陽刻されたナノスタンプＮＳを準備し、これを使用してポリマー層３２０にナノインプリントし、サーボパターン形状が陰刻されるようにする。ナノインプリント工程は、微細パターン化されたナノスタンプＮＳを流動性のあるポリマー層３２０上に配した後、熱と圧力とを加えてポリマー層３２０を硬化させてそのパターンを転写するものであり、微細線幅のパターンを形成できる。

次に、磁性物質を蒸着して磁性層３３０を形成する。磁性層３３０は、例えば、ＣｏＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅのような磁性物質を、スパッタリングのような方法で蒸着して形成されうる。ポリマー層３２０に形成されたホール内部を充填し、ポリマー層３２０の上面にほぼ平坦に形成されるように磁性物質を蒸着する。

次に、バックプレート層３４０を形成する。バックプレート層３４０は、ＭＲＭとして形成されるスタンプの基板の役割を行うものであり、Ｎｉ、ＣｏＦｅ、ＮｉＣｏＦｅ、ＮｉＦｅのような金属材質、またはＰＥＴ、ポリマー、レジンのような有機物から形成されうる。

次に、基板３１０とポリマー層３２０とを磁性層３３０からピールオフして分離すれば、凹凸面を有する磁性層３３０が表面に現れ、ＭＲＭ ３００が完成する。

ここで、サーボパターン形状が陰刻されたポリマー層３２０を形成する段階において、ナノインプリント工程を使用すると説明したが、ポリマー物質をナノスタンプＮＳの凹凸面に注入して複製し、前記ポリマー層３２０を形成することも可能である。

図７は、他の実施形態による製造方法である。サーボパターン形状の陰刻された基板４１０を準備し、基板４１０の凹凸面上にポリマー物質を注入して複製し、サーボパターン形状が陽刻されたポリマー層４２０を形成する。次に、ポリマー層４２０の凹凸表面に沿って磁性物質を蒸着し、磁性層４３０を形成すれば、前記サーボパターン形状を磁気転写できるＭＲＭ ４００が完成する。

ここで、ポリマー層４２０を形成する段階において、ポリマー物質を基板４１０の凹凸面に注入して複製すると説明したが、ポリマーを平坦に塗布した後、前記基板４１０をナノインプリント用スタンプとして使用したナノインプリント方法で、サーボパターン形状に陽刻されたポリマー層４２０を形成することも可能である。

以上の実施形態による製造方法によって製造されたＭＲＭ １００，２００，２００’，３００，４００は、図２で説明した磁気転写方式のＭＲＭとして採用され、サーボ情報を込めたサーボパターンを磁気記録媒体に転写できる。製造されたＭＲＭ １００，２００，２００’，３００，４００は、ナノインプリント工程を使用して微細線幅を具現し、また磁気記録媒体との緊密な接触を実現しているので、磁気転写特性を向上させ、高記録密度の磁気記録媒体にサーボパターンを形成するのに適している。

かような本願発明であるＭＲＭ及びその製造方法は、理解を助けるために図面に図示された実施形態を参考に説明したが、それは例示的なものに過ぎず、当分野の当業者ならば、それらから多様な変形及び均等な他実施形態が可能であるという点を理解することが可能であろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲によってのみ決まるものである。

本発明によるサーボパターンを磁気記録媒体に磁気転写するためのＭＲＭ及びその製造方法は、例えば、ＨＤＤ関連の技術分野に効果的に適用可能である。

１０，１１０，２１０，３１０，４１０ 基板
２０，１４０，２３０，３３０，４３０ 磁性層
１２０ シード層
１３０，２２０，３２０，４２０ ポリマー層
１５０，２４０，３４０ バックプレート層
Ｂ 外部磁場
Ｄ データセクタ
Ｍ 磁気記録媒体
ＭＲＭ，１００，２００，２００’，３００，４００ マスター記録媒体
ＮＳ ナノスタンプ
Ｓ サーボセクタ
ＳＡＭ サーボアドレスマーク

Claims (10)

1. プレートと、
   前記プレート上に形成されたものであり、磁気記録媒体に形成するサーボパターン形状を磁気転写できる磁性層とを有するマスター記録媒体。
2. 前記プレート上に設けられたものであり、前記サーボパターン形状が陰刻されたポリマー層を有し、
   前記磁性層は、前記陰刻されたパターン内部を充填する形態に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のマスター記録媒体。
3. 前記磁性層は、前記サーボパターンが陽刻された形状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のマスター記録媒体。
4. （ａ）磁気記録媒体に形成されるサーボパターン形状を形成するために、ナノインプリントによってポリマー層を陰刻する段階と、
   （ｂ）前記陰刻された領域を充填する磁性層を形成し、前記磁性層上にバックプレート層を形成する段階と、
   （ｃ）前記磁性層で前記バックプレート層が形成された面との対向面に前記サーボパターン形状が表面に現れるように処理する段階とを含むマスター記録媒体の製造方法。
5. 前記（ａ）段階は、
   基板上にシード層を形成する段階と、
   前記シード層上にポリマー層を形成する段階と、
   前記サーボパターン形状が陽刻されたナノスタンプを利用し、前記ポリマー層にインプリントする段階と、
   前記陰刻されたパターン内部に残っている前記ポリマー層残留物を除去する段階とを含み、
   前記（ｂ）段階で、メッキ工程によって、前記磁性層を形成し、
   前記（ｃ）段階で、前記基板及び前記シード層を除去する段階を含むことを特徴とする請求項４に記載のマスター記録媒体の製造方法。
6. 前記（ａ）段階は、
   基板上にポリマー層を形成する段階と、
   前記サーボパターン形状が陽刻されたナノスタンプを準備する段階と、
   前記ナノスタンプを前記ポリマー層にインプリントする段階とを含むことを特徴とする請求項４に記載のマスター記録媒体の製造方法。
7. 前記（ｂ）段階は、
   スパッタリング工程によって、前記磁性層を形成することを特徴とする請求項６に記載のマスター記録媒体の製造方法。
8. 前記（ｃ）段階は、
   前記基板を除去する段階と、
   前記磁性層パターンが表面に表れるように、前記基板に隣接した側のポリマー層の一部をエッチングする段階とを含むことを特徴とする請求項６または７に記載のマスター記録媒体の製造方法。
9. 前記（ｃ）段階は、
   前記基板及び前記ポリマー層を前記磁性層からピールオフして分離する段階を含むことを特徴とする請求項６または７に記載のマスター記録媒体の製造方法。
10. 磁気記録媒体に形成するためのサーボパターン形状が陰刻されたスタンプを準備する段階と、
    前記スタンプをポリマー層にナノインプリントし、前記サーボパターン形状を陽刻する段階と、
    前記サーボパターン形状が陽刻されたポリマー層の表面に沿って磁性層を形成する段階とを含むマスター記録媒体の製造方法。

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