JP2014056641A - マスター記録媒体を生成するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気転写能が改善されたマスター記録媒体を提供する。
【解決手段】サーボ領域Ｓとデータ領域Ｄとに区分された複数の領域を有する基板１１０と、サーボ領域Ｓ上に形成されたものであり、磁気記録媒体に形成しようとするサーボパターン形状を磁気転写するようにパターン化された磁性層１４０とを備え、サーボ領域Ｓに対応する領域が陽刻突出されたことを特徴とするマスター記録媒体１０１である。
【選択図】図４

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、産業化及び情報化がいち早く進む中で、取り扱われる情報の量が急増するにことによって、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によってなされる。

ＨＤＤが高密度化されるにつれて、サーボパターンの線幅もそ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効果的に磁気転写できる構造のマスター記録媒体に係る研究が必要である。

米国特許出願公開２００２／００４８１０６号 特開２００２−２７９６１７号公報

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が磁気記録媒体へ磁気転写されうる磁気転写能が改善された構造のマスター記録媒体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、サーボ領域とデータ領域とに区分された複数の領域を有する基板と、前記サーボ領域上に形成されたものであり、磁気記録媒体に形成しようとするサーボパターン形状を磁気転写するようにパターン化された磁性層とを備え、前記サーボ領域に対応する領域が陽刻突出されたことを特徴とする。

前記サーボ領域と前記磁性層との間に、バッファ層が形成されうる。
前記バッファ層は、磁気転写時に、磁気記録媒体との緊密な接触を可能にする物質であり、前記磁性層に比べて柔軟な性質を有する物質によってなりうる。

前記バッファ層は、磁気転写を促進できるように、磁性物質からなりうる。
前記パターン化された磁性層は、ナノインプリント工程を使用して形成されうる。

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るか、前記サーボパターン形状が陰刻されたポリマー層の陰刻されたパターン内部を充填する形態に設けられうる。前記サーボパターン形状に陽刻されたポリマー層の表面に沿って、形成されもする。

本発明による磁気転写能の改善されたマスター記録媒体によれば、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、サーボ領域のみが陽刻突出された構造を採択することで、磁気転写時に接触性を向上させつつも、マスター記録媒体や転写対象である磁気記録媒体を損傷させることがない。また、機能性バッファ層を導入することで、さらに効果的な磁気転写を行うことができる。

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。 本発明の実施形態によるＭＲＭの領域構造を示す図面である。 図３のＡ−Ａ’断面で図示した本発明の多様な実施形態によるＭＲＭの構造を示す図面である。 図３のＡ−Ａ’断面で図示した本発明の多様な実施形態によるＭＲＭの構造を示す図面である。 図３のＡ−Ａ’断面で図示した本発明の多様な実施形態によるＭＲＭの構造を示す図面である。 図３のＡ−Ａ’断面で図示した本発明の多様な実施形態によるＭＲＭの構造を示す図面である。 図３のＡ−Ａ’断面で図示した本発明の多様な実施形態によるＭＲＭの構造を示す図面である。 図３のＡ−Ａ’断面で図示した本発明の多様な実施形態によるＭＲＭの構造を示す図面である。

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がある。

本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の説明に先立ち、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領域Ｄと、トラックに対するサーボ情報が記録されたサーボ領域Ｓとに分けられている。サーボ領域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有することができる。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、磁気記録媒体に対する記録再生時に、ＨＤＤがサーボ領域Ｓのサーボパターンからサーボ情報を読み取ることによって、トラック探索及びトラック追従を行う。

図２は、磁気記録媒体に、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、形成しようと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のような物質によって形成された磁性層２０を有する。サーボパターンを形成しようとする磁気記録媒体Ｍ上にＭＲＭを載せ、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。

一方、前述の方法によってサーボパターンを磁気転写する際、ＭＲＭの磁性層２０が磁気記録媒体Ｍの表面に緊密に接触されねばならない。ところで、一般的にＭＲＭの磁性層２０や磁気記録媒体Ｍは、いずれも類似した硬度（ｈａｒｄｎｅｓｓ）特性を有し、これは、２つの物質が緊密に接触することを困難にする。２つの物質間での緊密な接触を誘導するために、圧力を印加する場合、ＭＲＭや磁気記録媒体Ｍをいずれも損傷させることがありうる。

本発明は、前記発生可能な問題点に着眼し、ＭＲＭと磁気記録媒体Ｍとの間に緊密な接触を誘導し、磁気転写能を改善させたＭＲＭの領域構造を提示しようとするものである。

図３は、本発明の実施形態によるＭＲＭの領域構造を示している。本発明のＭＲＭは、サーボ領域Ｓとデータ領域Ｄとを備えている。サーボ領域Ｓは、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するためにパターン化された磁性層を含む領域であり、データ領域Ｄに比べて陽刻突出されている。図示された形状は、サーボ領域Ｓが陽刻突出されたところを例示するためのものであり、具体的な形状は多様に変形可能である。例えば図面では、ディスク形状のＭＲＭに半径方向には連続し、円周方向には離隔された複数のサーボ領域Ｓが突出形成されているように図示されているが、複数のサーボ領域Ｓが円周方向だけではなく、半径方向にも離隔された形態に形成されることも可能である。また、サーボ領域Ｓの突出されたユニット一つには、基本単位となる１個のサーボパターンに該当する磁性層パターン、または複数個のサーボパターンに該当する磁性層パターンが形成されうる。このように、サーボ領域Ｓのみが陽刻突出され、データ領域Ｄが陰刻された凹凸構造のＭＲＭを使用し、図２のような方法によってサーボパターンを磁気記録媒体に磁気転写する場合、サーボ領域Ｓと磁気記録媒体Ｍとがさらに緊密に接触されうる。また必要によって、真空吸入のような方法によって適切な圧力を加えても、サーボ領域Ｓ以外の他の領域は磁気記録媒体Ｍに接触せず、磁気記録媒体ＭやＭＲＭの損傷を防止できる。また、サーボ領域Ｓを突出させるために、接触誘導や磁気転写誘導に有利な特徴を有する物質からなる機能性バッファ層を導入することができ、磁気転写能を改善できる。

図４ないし図９は、図３のＡ−Ａ’断面で図示した本発明の多様な実施形態のＭＲＭ １０１〜１０６の構造を示している。これについての説明は、次の通りである。

図４を参照すれば、ＭＲＭ１０１は、サーボ領域Ｓとデータ領域Ｄとに区分される複数の領域を有する基板１１０と、サーボ領域Ｓ上に形成されたものであり、磁気記録媒体に形成しようとするサーボパターン形状を磁気転写するようにパターン化された磁性層１４０とを備える。ＭＲＭ１０１は、前記サーボ領域Ｓに対応する領域が陽刻突出されており、本実施形態では、基板１１０のサーボ領域Ｓ上にバッファ層１２０が形成され、バッファ層１２０上に、パターン化された磁性層１４０が形成されている。ポリマー層１３０は、サーボパターン形状が陰刻された形態で設けられ、前記陰刻された内部を磁性層１４０が充填する形態からなっている。かような形状は、例えば、バッファ層１２０上にポリマー層１３０を平坦にコーティングし、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たナノインプリント工程によって、ポリマー層１３０を陰刻した後、陰刻された部分に、磁性層１４０をメッキまたは蒸着する方法で形成できる。ナノインプリント工程を使用することは、磁性層１４０パターンの線幅をさらに微細に具現することを可能にするので、このように製造されたＭＲＭ１０１は、高記録密度用磁気記録媒体のサーボパターンを転写するのに適している。

基板１１０は、Ｎｉ合金、Ｃｏ合金、Ｆｅ合金のような磁性物質によって形成され、非磁性物質によって形成されることも可能である。基板１１０が磁性物質によって形成される場合、磁気転写をさらに容易にできる。

バッファ層１２０は、磁気記録媒体や磁性層１４０に比べて柔軟な（ｓｏｆｔ）特性を有する物質によって形成されうる。この場合、機械的衝撃の防止と共に、本発明のＭＲＭ１０１が図２で例示した方法によって、ＭＲＭとして使われるときに、磁気記録媒体Ｍとの接着力をさらに向上させることができる。バッファ層１２０の材質としては、例えば、レジン、ポリマー、ゴム材質が採用されうる。またバッファ層１２０は、磁性物質によって形成され、この場合、磁性層１４０のパターンの磁気転写を促進できる。磁性層１４０は、例えば、ＣｏＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅのような物質によって形成されうる。

図５のＭＲＭ１０２は、磁性層１４０のパターンで図４のＭＲＭ１０１と差がある。磁性層１４０は、サーボパターン形状が直接陽刻された形態になっている。かような形状は、例えば、サーボパターン形状である陽刻されたナノスタンプを利用したナノインプリントによってサーボパターン形状が陰刻されたポリマーレプリカを作り、前記陰刻された内部を磁性物質で充填した後、磁性物質からポリマーレプリカをピーリングオフ（ｐｅｅｌｉｎｇ ｏｆｆ）して分離する過程によって形成できる。

図６のＭＲＭ１０３は、サーボパターン形状が陽刻された形態に設けられたポリマー層１３０の表面に沿って磁性層１４０が形成されている。かような形状は、例えば、バッファ層１２０上にポリマー層１３０を平坦にコーティングした後、サーボパターン形状が陰刻されたナノスタンプを利用したナノインプリントによって、ポリマー層１３０にサーボパターン形状を陽刻させた後、ポリマー層１３０の表面に沿って磁性物質を蒸着する方法によって形成できる。

以上の実施形態では、サーボ領域Ｓに形成された磁性層１４０のパターンの具体的な形状を例示して説明した。ただし、磁性層１４０のパターンは、磁気記録媒体にサーボパターンを磁気転写できるパターンであればよく、具体的な形状は、ＭＲＭを製造する際に、磁性層１４０を微細線幅でパターン形成する工程に準じて、前記例示された形状と若干変わりうる。

またバッファ層１２０は磁気転写能改善のための機能性物質であり、改善しようとする特性スペックに合った物質に選択されうることを説明した。例えば、バッファ層１２０は、基板１１０と同じ物質によって形成されることが可能であり、その場合、バッファ層１２０と基板１１０とが一体に形成される構造を採択できる。

図７ないし図９のＭＲＭ１０４〜１０６は、それぞれ図４ないし図６のＭＲＭ１０１〜１０３と、基板１１０とバッファ層１２０とが一体に形成された点で違いがある。すなわち、ＭＲＭ１０４〜１０６は、基板１１０のデータ領域Ｄが陰刻され、サーボ領域Ｓを陽刻突出させる構造によりなっている。かような構造は、例えば、サーボ領域Ｓの形状に対応する形状を有したエッチングマスクを利用したエッチング工程で形成でき、また、基板１１０を磁性物質で選択し、磁気転写を効率的にするために採択されうる。

以上の実施形態に説明したＭＲＭ１０１〜１０６は、図２で説明した磁気転写方法の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、サーボ領域のみが陽刻突出された構造を採択することで、磁気転写時に接触性を向上させつつも、ＭＲＭや転写対象の磁気記録媒体を損傷させない。また、機能性バッファ層を導入することで、さらに効果的な磁気転写を行うことができる。

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、それら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できるであろう。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。

本発明の磁気転写能が改善されたＭＲＭ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 基板、２０，１４０ 磁性層、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，ＭＲＭ ＭＲＭ、１２０ バッファ層、１３０ ポリマー層、Ｂ 外部磁場、Ｄ データ領域、Ｍ 磁気記録媒体、Ｓ サーボ領域。

Claims (12)

1. マスター記録媒体を生成するための方法であって、
   バッファ層、ポリマー層、および磁性層をこの順序で堆積した基板上に、複数のサーボ領域および複数のデータ領域を形成するステップと、
   前記サーボ領域における少なくとも１つのサーボ形状を前記ポリマー層にパターン化するステップと、
   パターン化された前記ポリマー層の少なくとも１つのサーボ形状に磁性層物質をパターン化するステップと、
   前記データ領域に対して突出している複数のパターン化されたサーボ形状を生成するステップとを含む、方法
2. 前記ポリマー層は、サーボパターンが陽刻されたナノスタンプを用いたナノインプリントによって前記ポリマー層を陰刻することを用いてパターン化される、請求項１に記載の方法。
3. 前記磁性層物質は、メッキ工程または堆積工程を用いて、前記ポリマー層パターン内に堆積される、請求項１に記載の方法。
4. 少なくとも１つの磁性層物質を堆積するステップは、Ｎｉ合金、Ｃｏ合金、またはＦｅ合金を含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記バッファ層を堆積するステップは、前記磁性層を形成するために用いられる物質よりも柔軟な物質を用いるステップを含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記サーボ領域をパターン化するステップは、同期を提供するプリアンブルと、サーボセクタの開始を知らせ、その後、後続のグレイコードを読み出すための同期を提供するサーボアドレスマーク（ＳＡＭ）と、トラック認識（ＩＤ）を提供するグレイコードと、トラックに追従するために必要と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とを含むサーボ形状パターンを用いるステップを含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記磁性層を形成するために少なくとも１つの磁性層物質を堆積するステップは、前記ポリマー層の前記陰刻されたサーボパターンを充填する、請求項１に記載の方法。
8. 前記磁性層物質を少なくとも１つのサーボ形状にパターン化するステップは、ナノインプリントを含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記バッファ層を堆積するステップは、前記基板とは異なる物質を用いるステップを含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記バッファ層を堆積するステップは、前記サーボ領域を突出させるために用いられれる、請求項１に記載の方法。
11. 前記バッファ層を堆積するステップは、磁気転写性能を増加するために、接触誘導および磁気転写誘導を含む有利な特徴を有する物質を用いるステップを含む、請求項１に記載の方法。
12. 前記磁性層物質を少なくとも１つのサーボ形状にパターン化するステップは、高記録密度用の磁気記録媒体のサーボパターンを磁気的に転写するためのマスター記録媒体において用いられる、請求項１に記載の方法。