JP2004319075A - アイソサーマル・インプリンティング - Google Patents

Abstract

【課題】連結したモールド／ディスクを分離する前に、それらを室温まで冷却すると、分離が困難であること、ならびにレジスト膜に生じたインプリント・パターンを分離中に損傷することなどの問題が発生しうる。
【解決手段】アイソサーマル・インプリント法が記載される。少なくともレジスト膜の転移温度である温度で、スタンパでレジスト膜にインプリントされる。次に、冷却される前に、スタンパはレジストから引き離される。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、磁気記録ディスクの分野、より詳細には磁気記録ディスクの製造に関する。

本出願は、２００３年４月１７日に出願され、参照として本明細書に組み込まれる出願第１０／４１８，４３６号の一部継続出願である。

ディスク・ドライブ装置は、１つまたは複数の磁気記録ディスクと、ディスクにデータを記録する制御機構を備えている。データの読取りと書込みは、ディスク上方に読み書きヘッドを浮かせて動かしディスクの磁性層の性質を変えることにより実施される。読み書きヘッドは通常、「スライダ」と呼ばれる、磁気ディスク上を浮動するより大きな本体の一部分であるか、あるいはそれに取り付けられている。

磁気ハード・ディスク・ドライブの設計の傾向は、ディスク・ドライブ装置の記録密度を増大させることである。記録密度は、ディスクの一定の領域に記録しうるデータ量の尺度である。記録密度を増加させるために、例えばヘッド技術は、フェライト・ヘッドから薄膜ヘッドへ、そして後には磁気抵抗（ＭＲ）ヘッドならびに巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）ヘッドへと移行してきた。

面密度（すなわち、単位表面積あたりの記録ビット数）をより大きくするためには、データ・トラックが互いに接近している必要がある。また、トラック幅は非常に小さいので、トラックの位置ずれ（例えば、熱膨張）により、ヘッドを用いる読出しおよび／または書込みは隣接するトラックにより影響を受ける。この挙動は一般に、隣接トラックの干渉（adjacent track interference：ＡＴＩ）と呼ばれる。ＡＴＩに対処する１つの方法は、ディスクの表面をパターン化して、離散トラック記録（discrete track recording：ＤＴＲ）と呼ばれる離散的なデータ・トラックを形成することである。

先行技術の１つのＤＴＲ構造では、磁気記録層に同心円状に形成させた隆起ゾーンおよび凹んだゾーンのパターンが利用される。隆起ゾーン（丘、ランド、エレベーションなどとしても知られている）はデータを記録するために用いられ、凹みゾーンは（トラフ、谷、溝などとしても知られている）はノイズを減らすためにトラック間を分離するために形成されている。隆起ゾーンの幅は、作動中ヘッドの一部分が凹みゾーン上に張り出しているように、記録ヘッドの幅より小さい。凹みゾーンは記録ヘッドの浮揚高さと隆起ゾーンに対応した深さをもつ。凹みゾーンは、ヘッドにより凹みゾーンの下側の磁性層にデータが記録されないように、ヘッドから十分に離れている。隆起ゾーンはヘッドに十分近く、データを隆起ゾーンのすぐ上の磁性層に書き込むことができる。

したがって、データが記録媒体に書き込まれる時、隆起ゾーンがデータ・トラックに相当する。凹みゾーンは隆起ゾーン（例えばデータ・トラック）を互いに分離し、データ・トラックを物理的にも磁気的にも定めている。このような凹みゾーンにはサーボ情報を記録することもできる。ヘッドによりデータが特定のデータ・トラック（隆起ゾーン）に書き込まれる時、凹みゾーンの表面の磁性層はヘッドが磁性転移を引き起こすにはヘッドから離れすぎているために、データは隣接する凹みゾーンには書き込まれないようになっている。

ナノ・インプリント・リソグラフィ（nano-imprint lithograpy:ＮＩＬ）により、ＤＴＲ構造を形成することができる。先行技術によるＮＩＬの１つの方法は、ディスク基板上のポリマー・レジスト膜にモールドでインプリントすることである。インプリント・ステップの間、モールドと、レジストでコーティングされたディスクは、例えば１７５℃に加熱される。モールドとディスクが押しつけられ、次に室温まで冷却される。室温まで冷却された後、次に、モールドがディスクから引き離され、レジスト膜に同心円状の隆起ゾーンと凹みゾーンのパターンが得られる。
出願第１０／４１８，４３６号 「Ｂｉｌａｙｅｒ、Ｎａｎｏｉｍｐｒｉｎｔ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ（２層、ナノインプリント・リソグラフィ）」、Ｂｒｉａｎ Ｆａｉｒｃｌｏｔｈ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ １８（４），Ｊｕｌｙ／Ａｕｇｕｓｔ ２０００ 係属出願第１０／３０６，１８２号 出願第１０／３０６，３１５号

しかし、それらを分離する前に、連結させたモールド／ディスクを室温まで冷却すると、分離が困難であること、ならびにレジスト膜に生じたインプリント・パターンが分離中に損傷されることなどの問題が発生する。

前記の問題は、ほとんどのＮＩＬシステムでは、熱膨張係数の異なるモールドとワークピース（例えば、レジスト膜でコーティングされたディスク）を用いる必要があるという事実に根ざしている。モールドとワークピースの温度変化と組み合わさって、熱膨張係数の違いが、ＮＩＬ法により得ようとする寸法精度を超える歪み、あるいはモールドとワークピースの間の相対的移動を引き起こす。

スタンパおよびレジスト膜を加熱し、そのレジストにスタンパでインプリントし、スタンパをレジスト膜から分離し、分離後にレジスト膜を冷却する方法により前記の課題が解決される。

本発明が限定でなく例としての添付図に示される。

以下の説明において、本発明が十分に理解されるように、特定の材料または成分の例のような数多くの具体的な詳細が記載される。しかし、本発明を実施するために、これらの具体的な詳細を用いる必要はないことは当分野の技術者には明らかであろう。別の事例では、本発明を不必要に不明瞭にしないように、よく知られた成分あるいは方法は、詳細に記載されていない。

本明細書では、「上」、「下」、「間」、「下部」、「上部」という用語は、他の層に対する１つの層の相対的な位置を表す。このため、例えば、別の１つの層の上または下に堆積または配置された１つの層は、その別の層と直接接触していることも、あるいは１つまたは複数の介在層を有することもある。さらに、層の間に堆積または配置された１つの層は、それらの層に直接接触していることも、あるいは１つまたは複数の介在層を有することもある。

金属のリフトオフに２層薄膜法を用いる離散トラック記録ディスクの製造方法が記載される。一実施形態では、ベース構造体として、ニッケル−リン（ＮｉＰ）メッキされた基板を有するＤＴＲ水平磁気記録ディスクを製造するために、この方法が用いられる。ベース構造体として、基板上に配置された軟磁性薄膜を有するＤＴＲ垂直磁気記録ディスクを製造するためにも、この方法が用いられる。ベース構造体の軟磁性薄膜は通常、単一の軟磁性下層、あるいは間に配置されたルテニウム（Ｒｕ）介在層を有する複数の軟磁性体下層からなる。

リフトオフのための２層膜法は、ベース構造体の上方に２層のレジスト膜を堆積すること、２層の膜にインプリントすること、膜の不純物を除去すること、金属薄膜スタックの堆積、２層膜とその上に堆積した薄膜スタックのリフトオフを含む。不連続堆積磁性薄膜スタックを作り出すために、２層膜法により、一方のレジスト層にアンダーカットが形成される。次に、２層膜上に堆積した磁性薄膜スタックは、２層膜の一方あるいは両方のレジスト層の選択的エッチングによりリフトオフされて、ベース構造体の上方にＤＴＲパターン化磁性薄膜スタックが得られる。

金属薄膜スタックは、カーボンのような材料からなる少なくとも１つの保護層を含んでいてもよい。金属薄膜スタックの（複数の）（例えば、カーボンの）保護層を後でリフトオフすると、不連続な保護層をもつ磁気記録ディスクが得られる。別の実施形態では、連続的な保護層をもつ磁気記録ディスクを得るために、リフトオフに続いて保護層が堆積される。さらに別の実施形態では、リフトオフの後にさらなる保護層が堆積されて、連続および不連続保護層の両方をもつ磁気記録ディスクが得られる。

図１Ａ〜１Ｅおよび２は、金属のリフトオフに２層レジストを用いる離散トラック記録ディスク製造方法の一実施形態を示している。詳細には、図１Ａは、ディスクのベース構造体の上方に配置された２層レジスト膜の一実施形態を示す横断面図である。ベース構造体１０上に不連続薄膜スタック５０を作り出すために、２層レジスト３０により、一方のレジスト層のアンダーカットが形成される。２層膜３０上に堆積した薄膜スタック５０は、後に２層膜３０の下部レジスト層３２のエッチングによりリフトオフされて、ベース構造体の上に離散薄膜スタックが形成される。下に記載されるように、一実施形態では、例えば、「Ｂｉｌａｙｅｒ、Ｎａｎｏｉｍｐｒｉｎｔ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ（２層、ナノインプリント・リソグラフィ）」、Ｂｒｉａｎ Ｆａｉｒｃｌｏｔｈ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ １８（４），Ｊｕｌｙ／Ａｕｇｕｓｔ ２０００に記載されるものに部分的に似たナノインプリント・リソグラフィ法が用いられる。

２層レジスト膜３０がベース構造体１０上に配置される（ステップ１１０）。一実施形態では、例えば、ベース構造体１０は、基板１５とＮｉＰメッキ層２０からなる。基板１５は、例えばガラス、または金属／金属合金の材料で作られている。使用されるガラス基板には、例えば、ホウケイ酸ガラスおよびアルミノケイ酸塩ガラスのようなシリカ含有ガラスが含まれる。使用される金属合金基板には、例えば、アルミニウム−マグネシウム（ＡｌＭｇ）基板が含まれる。別の実施形態では、ポリマーおよびセラミックを含めて、他の基板材料が用いられる。

ＮｉＰ層２０は、電気メッキ、無電解メッキにより、あるいは当技術分野において知られている他の方法により形成される。ＮｉＰのような硬い材料、あるいは金属材料でディスク基板１５をメッキすることにより、例えば後の研磨、および／またはインプリント過程に対して、ディスク基板１５が機械的に補強される。ＮｉＰ層２０を、研磨、平坦化、および／またはテクスチャ化してもよい。ＮｉＰ層２０は、例えば、一様なエッチング、あるいは当技術分野において知られている他の研磨法により研磨される。固定されているか、あるいは固定されていない研磨粒子（例えば、ダイヤモンド）を用いる機械的テクスチャ化などの様々な方法により、ＮｉＰ層２０にパターンをもつテクスチャを付与してもよい。別法として、例えばレーザによるテクスチャ化のような他のタイプのテクスチャ付与方法を用いることもできる。しかし、ディスク基板１５がガラスなど十分に剛性または硬質な材料であれば、ディスク基板１５のメッキは必要ではないかもしれない。その結果として、基板１５自体が、前記の方法を用いて、研磨、平坦化、および／またはテクスチャ化される。

別の実施形態では、ベース構造体１０は、その上に配置された他の層、例えば軟磁性薄膜を有する基板１５からなる。その場合、層２０は軟磁性薄膜、あるいはＮｉＰ層上に配置された軟磁性薄膜を表す。軟磁性薄膜は、垂直磁気記録に関連する適切な磁気特性を実現するために用いられる。軟磁性薄膜２０は、鉄−コバルト−ニッケル（ＦｅＣｏＮｉ）材料の層でよい。軟磁性薄膜として使用される他の材料には、コバルト−鉄（ＣｏＦｅ）、ニッケル−鉄（ＮｉＦｅ）、およびこれらの合金が含まれる。軟磁性薄膜および軟磁性薄膜を製造するために用いられる材料は、磁気記録ディスクの技術分野においてよく知られているので、詳細は記載されない。軟磁性薄膜を研磨および／またはテクスチャ化してもよい。固定されているか、あるいは固定されていない研磨粒子（例えば、ダイヤモンド）を用いる機械的テクスチャ化のような様々な方法により、軟磁性薄膜にパターンをもつテクスチャを付与してもよい。別法として、例えばレーザによるテクスチャ付与のような他のタイプのテクスチャ化の方法を用いて、軟磁性薄膜にテクスチャを付与してもよい。さらに別の実施形態では、薄いＮｉＰ層が軟磁性薄膜の上部に配置され、研磨および／またはテクスチャ化される。さらに別の実施形態では、軟磁性薄膜は、１つまたは複数の軟磁性下層、ならびに軟磁性下層の間に配置された一つまたは複数のＲｕ介在層からなる。

すでに記載されたように、ステップ１１０では、２層レジスト膜３０がベース構造体１０の上に配置されて、インプリント可能な（すなわち、エンボス可能な）層を形成する。２層レジスト膜３０は、上部レジスト層３１と下部レジスト層３２からなる。下部レジスト層３２は、上部レジスト層よりエッチング（例えば、ドライまたはウェット）を受けやすいレジスト材料を有する。２層膜３０を形成するために様々なレジスト材料を用いることができる。一実施形態では、例えば、下部レジスト層３２としてポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）が用いられ、また上部レジスト層３１としてコポリマーのポリ（メチルメタクリレート−メタクリル酸コポリマー）（Ｐ（ＭＭＡ−ＭＡＡ））が用いられる。別法として、他のレジスト材料、例えば、ＰＭＭＡと、ドイツのＭｉｃｒｏ Ｒｅｓｉｓｔｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙが市販するＭＲ−Ｉ９０００のような熱硬化性ポリマーが用いられる。２つの層３１、３２用の具体的なレジスト材料は、ソフト・ベーク過程の間にも、あるいはそれらの転移温度（Ｔｇ）を超えて加熱された時にも、それらの材料が実質的に混ざらないように選択されるべきである。

一実施形態では、例えば、層３１、３２は、ベース構造体１０上にスピン・コートされて２層膜３０となる。最初に下部レジスト層３２をベース構造体１０上にスピン・コートされる。次に、ソフト・ベークが実施されて、溶剤が追い出される。次に、上部レジスト層３１の材料（例えば、Ｐ（ＭＭＡ−ＭＡＡ）コポリマー）が下部層３２（例えば、ＰＭＭＡ）上にスピン・コートされる。上部レジスト層３１にもソフト・ベークが行なわれる。一実施形態では、例えば、上部と下部レジスト層３１、３２は、総膜厚が約２０から１００ｎｍの範囲の場合、それぞれ約１０から５０ｎｍの範囲の厚さであるように形作られる。他のコーティング法、例えば、ディップ・コーティング、ディップ−スピン・コート、スプレ・コーティング、スパッタリングおよび真空蒸着（例えば、ＣＶＤ）を用いることもできる。

２層膜３０はその転移温度を超えて加熱され（ステップ１３０）、それは粘弾性体となる。次に、スタンパ９０が２層膜３０に押し付けられる（ステップ１３５）。一実施形態では、システムは冷却されて（ステップ１４３）、（図１Ｂに示されるように）２層膜にトレンチ領域（別称として、凹領域、溝、谷など）とプラトー（別称として、隆起領域）からなるインプリント・パターンを作り、次に、スタンパ９０は２層膜３０から分離される（ステップ１４０）。別法として、スパンパ９０を２層膜３０から引き離して（ステップ１４０）、次に、分離後に、冷却してもよい（ステップ１４３）。冷却前の２層膜３０からのスタンパ９０の分離は、１つには、スタンパ９０の材料と２層膜３０の材料の、相対的な熱膨張係数に依存するであろう。

一実施形態では、スタンパ９０は、使用前に、インプリント後にスタンパ９０を２層膜３０から分離し易いように、離型ポリマーでコーティングされる。例えば、浅くインプリントして、後で、そのパターンをレジスト内にさらに深く切り込ませるエッチングを用いる別の方法をトレンチを形成するために用いてもよい。

スタンパ９０が２層膜３０から分離された後、少量の残留離型ポリマー（示されていない）がトレンチの底に残っている可能性がある。ステップ１４５では、図１Ｃに示されるように、残留離型ポリマーを全て除去するために、例えば、酸素プラズマエッチングを用いて、あるいは溶剤ウェットエッチングにより、トレンチの表層を剥がす（すなわち、付着した不純物を除去してトレンチの表面を洗浄する）。スタンパが、トレンチの側壁が垂直になっていても、表層を剥がすステップ１４５により、図１Ｃに示されるように、凹んだ構造の端部は丸くなり、側壁はわずかに傾いたものとなるであろう。

残留離型ポリマーを除去した後も、トレンチの内側を覆う上部レジスト３１（例えば、Ｐ（ＭＭＡ−ＭＡＡ））の薄い膜３６が残っている。このトレンチ内の薄い膜３６を除去すると（ステップ１５０）、次の下部レジスト３２のアンダーカットが促進される。膜３６は、例えば、ウェット化学エッチングを用いて除去される。その際、スタンパ９０によるインプリント時に傾斜した側面と底面の膜３６は薄くなっている。溶剤（例えば、メタノール）が、下側のレジスト３２（例えば、ＰＭＭＡポリマー）には影響を与えることなく、上部レジスト（例えば、Ｐ（ＭＭＡ−ＭＡＡ）ポリマー）膜３６を優先的にエッチング除去するように選択される。これは、トレンチ内の薄い上部層レジスト膜３６を取り除くだけでなく、２層レジスト膜３０の上部層３１の厚さを薄くする等方的なエッチングである。他のタイプのエッチング法（例えば、プラズマ、ｅ−ビーム、イオン−ビーム、およびスパッタ・エッチング）により、膜３６を除去しうることに注意すべきである。

ディスクを金属の堆積とリフトオフのために準備する次のステップ１５５は、下部レジスト３２にアンダーカットを作り出しながら、トレンチの底部から不要な下部レジスト層３２（例えば、ＰＭＭＡ）を除去することである。２層膜３０に一定のアンダーカットを形成させると、リフトオフがかなり改善される。フォトリソグラフィでの回折による広がり効果、ならびに電子ビーム・リソグラフィでの電子の散乱とレジスト内の２次電子生成により、電子ビーム・リソグラフィとフォトリソグラフィでは、自然に（ポジレジストに）アンダーカットが生じる。インプリント・リソグラフィでは、アンダーカットは２層レジスト３０を用いて実現される。２層レジスト３０に用いられる２種の材料、例えばＰＭＭＡとＰ（ＭＭＡ−ＭＡＡ）は、かなり異なる化学的性質をもつように選択される。例えば、ＰＭＭＡを攻撃するが、Ｐ（ＭＭＡ−ＭＡＡ）はしない、またその逆である広範な溶剤がある。このために、上部層レジスト３１には影響を与えないで、下部レジスト材料（例えば、ＰＭＭＡ）を優先的にエッチング除去する溶剤（例えば、クロロベンゼン溶液）を用いて不要部分の除去とアンダーカットを行うことができる。ステップ１５５では、ディスクは、少なくとも下部レジスト３２を攻撃し、場合によっては上部レジストもまた攻撃するような溶剤に曝される。このようにして、図１Ｃに示されるように、インプリントされた形状にアンダーカットを作り出すことができる。さらに、後に気相堆積される金属薄膜は、堆積した金属の厚さが下部レジスト層３２の厚さより薄い限り、連続膜を形成しないであろう。アンダーカットの度合いは溶剤エッチングの時間調節により制御される。

ステップ１６５では、１つまたは複数の金属層５３をもつ金属薄膜スタック５０が、図１Ｄに示されるように、アンダーカット２層膜３０上に堆積される。一実施形態では、磁性薄膜５０は、特定の結晶形態が磁性層５３内で成長しやすくなるように、１つまたは複数の核層５１を含む。これらの層は、磁性層５３に用いられる材料に理に適った優れた格子整合を提供する材料層である。磁性層および核層の製造と組成は当技術分野において知られているので、詳細は記載されない。

磁性薄膜スタック５０は、磁性層５３の上に配置された、１つまたは複数の保護層５８を含んでいてもよい。例えば、２層保護薄膜５８が、接触−始動−停止（ＣＳＳ）および腐食防止などの摩擦学的な要件を満たすのに十分な性質をもたせるために、磁性層５３の上部に配置される。保護層の主な材料は、水素化または窒素化カーボンのようなカーボン系材料である。保護層の合計の厚さは、上側保護層の厚さが例えば約５０オングストロームより小さい場合、例えば約５０オングストロームより小さい。別法では、保護層は別の厚さである。別の実施形態では、保護薄膜５８は２層より多いか、または少ない保護層を含む。（複数の）保護層は、例えば、図３に関連して下に記載される化学気相堆積（ＣＶＤ）を用いて磁性層５３上に配置される。

ステップ１７０では、磁性薄膜スタック５０のリフトオフが、少なくとも下部レジスト層３２をエッチング除去する溶剤を用いて実施される。リフトオフにより、図１Ｅに示されるように、薄膜スタック５０がベース構造体１０上の離散的な領域に残される。こうして、不連続保護層をもつＤＴＲパターン化磁気記録ディスクが作り出される。別の実施形態では、１つまたは複数の保護層は、薄膜スタック５０に含まれていないが、薄膜スタック５０のリフトオフ後に堆積される。下で図５Ａおよび５Ｂに関連して記載されるように、摩擦学的性能をさらに向上させるために、潤滑層５９を、ディスクの表面全体の上部に乗せてもよい。潤滑層５９は、例えば、パーフルオロポリマーまたはホスファゼン潤滑剤からなる。別法では、潤滑層５９に他の潤滑材料が用いられる。潤滑層５９は、様々な方法、例えば、スピン・コート、ディップ・コーティング、スピン−ディップ・コーティングなどを用いて、ディスク上に配置される（ステップ１７５）。潤滑層および材料は当技術分野において知られているので、詳細は記載されない。

様々な洗浄および／または研磨作業が、例えば、１つまたは複数の層の表面から凹凸を除去するために、前記の工程間に実施されうることに注意すべきである。

図３は、堆積させる方法の一種である化学気相成長法の一実施形態を示している。特定の一実施形態では、プラズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）装置３００が用いられる。ＰＥＣＶＤ装置は、例えば、日本の東京のアネルバ（株）（Ａｎｅｌｖａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から市販されている。この例示的な実施形態では、図３に示されるように、ＰＥＣＶＤ法で、イオン化炭素分子３３５を含むプラズマ３３０を作り出すために、炭素含有ガス３２０の高周波（ｒｆ）励起３１０が用いられている。特定の一実施形態では、水素化炭素ガス、例えば、エチレン、アセチレン、ブタン、ナフタレンその他が用いられる。図３では、わかりやすいように、堆積チャンバの片側だけが示されている。チャンバの図に示されていない側も動作し、ディスク３０１の両側が同時にコーティングされて、両面ディスクを製造しうるように、図に示された側と同様の構成部品をもつ。カソードとして機能する炭素プレート３４０に、ｒｆ電力が印加される。このｒｆ電力により、カソード・プレート３４０の前にプラズマ３３０が形成されて、正に帯電した炭化水素ガス・イオン３３５を作り出す。アネルバのＰＥＣＶＤ装置は、基板がカソードの前に固定されている静止堆積システムである。一実施形態では、ディスク３０１は、約１７０から５００℃の範囲の温度に加熱され、装置は約１５〜５０ミリＴｏｒｒの範囲の圧力下に置かれる。別法では、装置は５０ミリＴｏｒｒより高いか、１５ミリＴｏｒｒより低い圧力下に置かれる。イオン化炭化水素分子３３５は、ディスク３０１の表面で炭素に分解する。一実施形態では、正に荷電したイオン分子３３５がディスク表面、特にアンダーカット・レッジ（アンダーカットの上端部）の上部レジスト層３１より下方の表面に向かって一層強く引き付けられるように、バイアス電位３５０（例えば、約−２００Ｖから−４００Ｖ）がディスク３０１に加えられる。別法として、より大きな、例えば−６００Ｖ以上のバイアス電位が用いられる。

前記のように、ＣＶＤ堆積装置は運転中、ある圧力下に置かれる。堆積装置の圧力はイオン化炭化水素分子３３５の平均自由行程に影響を及ぼす。堆積中の装置の圧力が高い程、斜め方向からの（例えば、破線３６０）堆積の度合いが大きくなる。斜め方向からの堆積は、図４に示されるように、アンダーカット・レッジの上部レジスト層３１より下方の表面でのカーボン層の形成を促進する。静止ＣＶＤ堆積装置は通常、スパッタリングまたはＩＢＤ装置より高い圧力で運転される。スパッタリングまたはＩＢＤ装置は通常、３ミリＴｏｒｒより低い圧力で運転される。しかし、静止またはインライン装置を用いるスパッタリング（例えば、ＤＣ、ＡＣ、ＡＣ／ＤＣスパッタリング）、高エネルギー（パルス）スパッタリング、およびイオンビーム堆積（ＩＢＤ）法もまた、（複数の）保護層の堆積に用いることができる。

静止スパッタ装置は、カルフォルニア州サンタ・クララ（Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ）のＩｎｔｅｖａｃ Ｉｎｃ．、ドイツ、ＡｌｚｅｎａｕのＢａｌｚｅｒｓ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．などの製造業者から市販されている。インライン・スパッタリング装置では、ディスク基板は、連続して次々に基板に薄膜を堆積させる一連の堆積チャンバを通過するパレット上に装着される。インライン・スパッタリング装置は、日本の（株）アルバック（Ｕｌｖａｃ Ｃｏｒｐ．）から市販されている。上の例示的実施形態で記載されたもの以外の温度、圧力、バイアス、および厚さを、特に他の装置および方法が用いられる場合、用いてもよいことに注意すべきである。

別の実施形態では、分子の平均自由行程を変えて斜め方向からの堆積度合いを大きくし、アンダーカット・レッジの上部レジスト層３１の下方での保護層（例えば、カーボン）の形成を促進するために、システムの通常の運転圧力が上げられる。例えば、ＰＥＣＶＤ装置では、堆積装置の圧力は、約６０ミリＴｏｒｒ以上に上げられる。圧力増加は、他のタイプの堆積装置でも用いられ、例えば、スパッタリングまたはＩＢＤ装置では３ミリＴｏｒｒ以上が用いられる。

図５Ａは、不連続保護層をもつディスクの一実施形態を示す横断面図である。一実施形態では、磁気記録ディスク５３０は、ベース構造体１０、複数のデータ記録層５５、（複数の）保護層５８、および潤滑層５９を含む。一実施形態では、データ記録層５５は、図１Ｄに関連して上に記載された、核層５１および／あるいは、１つまたは複数の磁性層５３を含む。保護層５８は、ベース構造体１０の上に不連続的に配置された、１つまたは複数の保護層を含む。一実施形態では、保護層５８は、データ記録層５５の端部５５１を覆い、ベース構造体１０に接触している。ベース構造体１０は、前記のように、様々な層と材料からなる。別の実施形態では、図５Ｂに示されるように、１つまたは複数の連続保護層５６１が、潤滑層５９の下、不連続保護層５８の上に配置される。さらに別の実施形態では、ベース構造体１０とデータ記録層５５の上に連続的に配置される。

図６は、不連続保護層付きディスク（例えば、ディスク５３０）を有するディスク・ドライブを示している。ディスク・ドライブ５００は、データを記録するための、１つまたは複数のディスクを含んでいる。（複数の）ディスク５３０は、ドライブ・ハウジング５８０に装備されたスピンドル・アセンブリ５６０上にある。データは、ディスク５３０の磁気記録層のトラックに沿って記録される。データの書込みと読出しは、書込みおよび読出し素子の両方をもつヘッド５５０で実施される。書込み素子は、ディスク５３０の磁気記録層の性質を変えるように使用される。一実施形態では、読出し素子ヘッド５５０は、磁気抵抗（ＭＲ）、および特に巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）読出し素子である。別の実施形態では、ヘッド５５０は、別のタイプのヘッド、例えば、誘導読出し素子をもつヘッドあるいはホール効果ヘッドである。スピンドル・モータ（示されていない）がスピンドル・アセンブリ５６０、従ってまたディスク５３０を回転させて、望みのディスク・トラックに沿った特定の位置にヘッド５５０を位置づける。ディスクに対するヘッド５５０の位置は、位置制御回路５７０により制御される。

すでに記載されたように、レジスト膜３０を形成するために、様々なレジスト材料を用いることができる。一実施形態では、レジスト膜３０の、上部レジスト層３１と下部レジスト層３２に、同じ材料が用いられる。このような実施形態では、上部レジスト層３１と下部レジスト層３２をそれぞれ、別の加工ステップで作製しても、あるいは別法として同一の加工ステップで作製してもよい。同一の加工ステップで作製される場合、上部レジスト層３１と下部レジスト層３２は、図７Ａに示されるように、単層レジスト膜となる。

図７Ａ、７Ｂ、８Ａ、８Ｂは、レジスト膜にインプリントする方法の別の実施形態を示している。レジスト膜７３０は、前記のように、単一のレジスト層または複数の層からなる。レジスト膜７３０に用いられる材料、および作製方法はレジスト膜３０に関連してすでに記載されたものと同様である。レジスト膜７３０がベース構造体１５の上に配置される（ステップ８１０）。レジスト膜７３０／ベース構造体１５およびスタンパ９０が、レジスト膜７３０の「ガラス転移温度」（Ｔｇ）に、あるいはそれより高温に加熱される（ステップ８３０）。ガラス転移温度は、ポリマー材料が（各ポリマーで異なる）この温度を超えると粘弾性体となる温度を表す技術用語である。

次に、スタンパ９０がレジスト膜７３０に押し付けられる（ステップ８３５）。一実施形態では、スタンパ９０がレジスト膜７３０から引き離され（ステップ８４０）、次いで分離後に冷却される（ステップ８４３）。こうして、トレンチ領域（別称では、凹領域、溝、谷など）とプラトー（別称では、隆起領域）からなるインプリント・パターンが、（図７Ｂに示されるように）レジスト膜７３０に形成される。レジスト膜７３０からのスタンパ９０の冷却前の分離は、分離過程を容易にすることがあり、レジスト膜７３０のインプリント・パターンの損傷を少なくする。

図８Ｂに示される別の実施形態では、システムは、室温を超える温度まで冷却され（ステップ８５０）、その後スタンパ９０がレジスト膜７３０から分離される（ステップ８６０）。例えば、レジスト膜７３０がその転移温度より高温に加熱された場合、連結したスタンパ９０／レジスト膜７３０は、分離前に、レジスト膜７３０のほぼガラス転移温度までより低い温度に冷却される。別法として、別の例では、連結したスタンパ９０／レジスト膜７３０は、レジスト膜７３０のほぼガラス転移温度から室温の僅かに上までの範囲の温度に冷却される。

図８Ｃは、インプリント前にレジスト膜を予備加熱することを含む、レジスト膜にインプリントする別の実施形態を示している。この実施形態では、レジスト膜７３０とスタンパ９０は別々に加熱される。ベース構造体の上方にレジスト膜７３０を配置した後、この構造は、それをインプリント・システムに導入する前に、インプリント温度（例えば、レジスト膜のガラス転移温度以上）に予備加熱される（ステップ８１２）。ステップ８１４では、予備加熱されたレジスト膜７３０／ベース構造体１５が、スタンパ９０のすぐ近くの適切な位置に置かれる。別法として、レジン膜７３０／ベース構造体１５は、インプリント温度より低い（例えば、それに近い）温度まで予備加熱され、次に、それをスタンパの近くに位置づけている間、あるいはそうした後に、インプリントの温度まで加熱される。別法として、レジスト膜７３０／ベース構造体１５は、スタンパ温度／インプリント温度まで予備加熱され、それをスタンパ９０の近くに位置づけた後インプリントされる。

次に、スタンパ９０は、インプリント温度でレジスト膜７３０に押し付けられる（ステップ８３５）。次に、インプリント後に、スタンパ９０はレジスト膜７３０から引き離される（ステップ８４０）。一実施形態では、レジスト膜７３０／ベース構造体１５は、スタンパ９０のすぐ近くから離されて（ステップ８４１）、次に、レジスト膜７３０のガラス転移温度より低い温度に冷却される。こうして、（図７Ｂに示されるように）トレンチ（別称として、凹領域、溝、谷など）とプラトー（別称として、隆起領域）かならるインプリント・パターンがレジスト膜７３０に形成される。

レジスト膜７３０にインプリントした後、前記の金属スタックの堆積およびリフトオフなどの様々な方法により、ＤＴＲ磁気記録ディスクを作り出すことができる。別法として、ＤＴＲ磁気ディスクの作製に、例えば、２００２年１１月２７日に提出された係属出願第１０／３０６，１８２号、ならびに２００２年１１月２７日に提出された出願第１０／３０６，３１５号（これらはここで参照として組み込まれる）に記載されるような、他の方法が用いられる。ＤＴＲ磁気ディスクを作製するために、当技術分野において知られている他の方法を用いてもよい。

前記明細書において、本発明が、その特定の例示的実施形態を参照して説明された。しかし、添付の特許請求の範囲に記載される、本発明のより広い精神と範囲から逸脱することなく、それに対して様々な修正と変更をなしうることが明らかであろう。したがって、本明細書および図は限定でなく例示と見なされるべきである。

Ａ：ディスク基板上に配置された２層レジスト膜の一実施形態を示す横断面図である。 Ｂ：インプリント・スタンパによる２層レジスト膜のインプリントの一実施形態を示す横断面図である。 Ｃ：選択的に除去された２層レジスト膜の一実施形態を示す横断面図である。 Ｄ：パターン化基板上に配置された磁気薄膜スタックの一実施形態を示す横断面図である。 Ｅ：リフトオフ後のパターン化磁性薄膜の一実施形態を示す横断面図である。 磁性薄膜のリフトオフのために２層レジスト膜を用いる、離散トラック記録パターン化磁気ディスク製造方法の一実施形態を示す流れ図である。 化学気相堆積法の一実施形態を示す図である。 保護層堆積の一実施形態を示す図である。 不連続保護層をもつ離散トラック記録パターン化ディスクの一実施形態を示す横断面図である。 不連続保護層と連続保護層をもつ離散トラック記録パターン化ディスクの別の実施形態を示す横断面図である。 ディスク・ドライブ・システムの一実施形態を示す図である。 Ａ：ディスク基板上に配置されたレジスト膜の一実施形態を示す横断面図である。 Ｂ：インプリント・スタンパによりレジスト膜にインプリントする一実施形態を示す横断面図である。 レジスト膜にインプリントする方法の一実施形態を示す流れ図である。 レジスト膜にインプリントする方法の別の実施形態を示す流れ図である。 レジスト膜にインプリントする方法の別の実施形態を示す流れ図である。

符号の説明

１０…ベース構造体、１５…基板、２０…ＮｉＰメッキ層、または（ＮｉＰメッキ層）＋軟磁性薄膜、３０…２層レジスト膜、３１…上部レジスト層、３２…下部レジスト層、３６…上部レジスト３１の薄い膜、５０…不連続薄膜スタック、５１…核層、５３…金属薄膜スタック、５５…データ記録層、５８…保護層、５９…潤滑層、９０…インプリント・スタンパ

Claims (21)

1. スタンパおよびレジスト膜を加熱すること、
   前記レジスト膜に前記スタンパでインプリントすること、
   前記スタンパを前記レジスト膜から分離すること、および
   分離後に前記レジスト膜を冷却すること
   を含む方法。
2. 前記スタンパおよび前記レジスト膜が、少なくとも前記レジスト膜のガラス転移温度である温度に加熱される請求項１に記載の方法。
3. 前記レジスト膜に前記スタンパでインプリントすることが、前記レジスト膜に前記スタンパでインプリントしてトレンチ領域とプラトー領域を作り出すことを含む請求項１に記載の方法。
4. 前記加熱の前に、基板を含むベース構造体の上にレジスト膜を配置することをさらに含む請求項１に記載の方法。
5. 前記レジスト膜を選択的に除去して、前記ベース構造体の上に、前記レジスト膜がその上にない領域のパターンを形成することをさらに含む請求項４に記載の方法。
6. 前記ベース構造体の上の前記レジスト膜がない前記領域に磁性層を配置することをさらに含む請求項５に記載の方法。
7. 前記のパターン化レジスト膜を用いて前記ベース構造体をエッチングすることをさらに含む請求項５に記載の方法。
8. 前記レジスト膜が単一のレジスト層を備える請求項１に記載の方法。
9. 前記レジスト膜が複数のレジスト層を備える請求項１に記載の方法。
10. 前記温度に前記レジスト膜を予備加熱することをさらに含む請求項２に記載の方法。
11. 前記スタンパと前記レジスト膜の加熱することが、前記スタンパと前記レジスト膜を別々に加熱することを含む請求項１に記載の方法。
12. 前記スタンパと前記レジスト膜が、少なくとも前記レジスト膜のガラス転移温度であるインプリント温度に別々に加熱される請求項１１に記載の方法。
13. 前記レジスト膜がほぼ前記インプリント温度にある時に、前記レジスト膜を前記スタンパのすぐ近くに配置することをさらに含む請求項１２に記載の方法。
14. 前記スタンパが、少なくとも前記レジスト膜のガラス転移温度である第１の温度に加熱され、前記レジスト膜が、前記の第１の温度より低い第２の温度に別に加熱される請求項１１に記載の方法。
15. 前記レジスト膜を第１の温度にさらに加熱することをさらに含む請求項１４に記載の方法。
16. 前記スタンパが、少なくとも前記レジスト膜のガラス転移温度である第１の温度に加熱され、前記レジスト膜が、前記の第１の温度より高い第２の温度に別に加熱される請求項１１に記載の方法。
17. スタンパとレジスト膜を、少なくとも前記レジスト膜の転移温度である第１の温度に加熱すること、
    前記レジスト膜に前記スタンパでインプリントすること、
    室温より高い第２の温度に前記レジスト膜を冷却すること、および
    前記スタンパを前記レジスト膜から分離すること
    を含む方法。
18. 前記加熱の前に、基板を含むベース構造体の上方にレジスト膜を配置することをさらに含む請求項１７に記載の方法。
19. 前記レジスト膜を選択的に除去して、前記ベース構造体の上方に、前記レジスト膜がその上にない領域のパターンを形成すること、および
    前記ベース構造体の上方の前記レジスト膜がない前記領域に磁性層を配置すること
    をさらに含む請求項１７に記載の方法。
20. 前記レジスト膜が単一のレジスト層を備える請求項１７に記載の方法。
21. 前記レジスト膜が複数のレジスト層を備える請求項１７に記載の方法。

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