JP3918003B2 - 磁気記録媒体、記録再生装置およびスタンパー - Google Patents

磁気記録媒体、記録再生装置およびスタンパー Download PDF

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Description

本発明は、サーボパターン領域に凹凸パターンによってサーボパターンが形成された磁気記録媒体、その磁気記録媒体を備えた記録再生装置、およびその磁気記録媒体を製造するためのスタンパーに関するものである。
半導体素子や情報記録媒体などを製造する工程において、ナノメートルサイズの凹凸パターンを形成したスタンパーを基材上の樹脂層に押し付けてスタンパーの凹凸形状を樹脂層に転写することで基材の上にナノメートルサイズの凹凸パターンを形成するナノインプリントリソグラフィ法(ナノメートルサイズの凹凸パターンを形成するインプリント方法:以下、「インプリント方法」ともいう)が米国特許5772905号明細書に開示されている。このインプリント方法では、まず、その転写面にナノメートルサイズ(一例として、最小幅が25nm程度)の凹凸パターンが形成されたスタンパー(mold)を製造する。具体的には、シリコン基板(silicon substrate )の表面に形成された酸化シリコン等の薄膜(molding layer )を覆うようにして形成された樹脂層に電子ビームリソグラフィ装置を用いて所望のパターンを描画した後に、反応性イオンエッチング装置によって樹脂層をマスクとして薄膜をエッチング処理することによって複数の凸部(features)を有する凹凸パターンを薄膜の厚み内に形成する。これにより、スタンパーが製造される。
次いで、例えば、シリコン製の基材(substrate )の表面にポリメチルメタクリレート(PMMA:樹脂材料)をスピンコートして厚み55nm程度の樹脂層(薄膜:thin film layer )を形成する。続いて、基材および樹脂層の積層体、並びにスタンパーの双方を加熱した後に、基材上の樹脂層にスタンパーの各凸部を押し付ける。この際には、スタンパーの凸部が押し込まれた部位の樹脂材料がスタンパーの凹部に向けて移動することにより、凸部が押し込まれた部位に凹部(regions )が形成(転写)される。次いで、スタンパーを押し付けた状態の積層体を室温となるまで放置した後に(冷却処理した後に)、樹脂層からスタンパーを剥離する。これにより、スタンパーの凹凸パターンにおける各凸部が樹脂層に転写されて、基材の上(樹脂層)にナノメートルサイズの凹凸パターンが形成される。この後、凹凸パターンが形成された樹脂層をマスクとして用いて基材をエッチング処理することにより、基材に複数の凹部が形成される。したがって、上記のような技術(インプリント方法)によって情報記録媒体用基材上の樹脂層に凹部を形成することにより、その樹脂層をマスクとして用いたエッチング処理によってナノメートルサイズの凹凸パターンを有する情報記録媒体を製造することが可能となる。
米国特許5772905号明細書
ところが、従来のインプリント方法(製造方法)に従って製造された情報記録媒体(磁気記録媒体)には、以下の問題点がある。すなわち、従来の製造方法では、基材上に形成した樹脂層にスタンパーの凸部を押し込むことによって樹脂層に凹部を設けて凹凸パターンを形成し、凹凸パターンが形成された樹脂層をマスクとして用いて基材をエッチング処理することによって基材に凹凸パターンを形成している。しかし、この製造方法に従って例えばディスクリートトラック型の磁気記録媒体を製造したときには、樹脂層に対する凸部(スタンパーの凸部)の押し込み量が不足して、樹脂層に形成される(転写される)凹凸パターンにおける凹部の底部に大量の樹脂材料が残存し、この樹脂材料の取り除き処理時に凹部が過剰に拡がることに起因して磁気記録媒体に凹凸パターンを高精度で形成するのが困難となるおそれがある。
具体的には、例えば、図29に示すように、上記の製造方法に従って製造した磁気ディスク10zは、同心円状の複数のデータ記録トラックで構成されたデータトラックパターン40tzが形成されたデータ記録領域Atzと、トラッキングサーボ用のサーボパターン40szが形成されたサーボパターン領域Aszとが磁気ディスク10zの回転方向(同図に示す矢印Rの向き)で交互に並ぶように規定されて製造されている。また、図30に示すように、磁気ディスク10zのサーボパターン領域Aszは、一例として、プリアンブルパターンが形成されたプリアンブルパターン領域Apzと、アドレスパターンが形成されたアドレスパターン領域Aazと、バースト領域Ab1z〜Ab4zの各領域にバーストパターンが形成されたバーストパターン領域Abzとを備えている。なお、同図および後に参照する図31において斜線で塗り潰した領域は、サーボパターン40szおよびデータトラックパターン40tzにおける凸部40azの形成領域を表している。
この場合、この磁気ディスク10zを含む従来の磁気ディスクでは、アドレスパターン領域Aazに形成したサーボパターン40szにおける凹部40bz,40bz・・の基材の回転方向に沿った開口長が、記録すべきアドレスデータのデータ内容に対応して非常に長くなることがある。なお、本明細書における「凹部の開口長」とは、その凹部を挟んで隣り合う凸部の両突端面における対向する端部間の距離をいう。具体的には、アドレスパターン領域Aazにアドレスデータを記録するときに、例えば、「1」に対応して凹部40bzを形成すると共に、「0」に対応して凸部40azを形成した場合には、アドレスデータ上で「1」が多数連続する部位において凹部40bzの回転方向に沿った開口長が長くなる。この結果、例えば、図31に示すように、アドレスデータにおいて「1」が連続していない部位(アドレスデータが「0,1,0」の部位)では、「1」に対応して形成される凹部40bzの回転方向に沿った開口長L11が比較的短くなっている。これに対して、アドレスデータにおいて「1」が複数連続している部位(例えば、アドレスデータが「0,1,1,1,0」の部位等)では、「1」に対応して形成される凹部40bzの回転方向に沿った開口長L12が長くなる。この場合、図30,31に示すように、アドレスパターン領域Aaz内では、凹部40bzが複数の記録トラックを跨ぐようにして半径方向(両図における上下方向)に連続して形成されることが多いため、凹部40bzの半径方向に沿った開口長が長くなる傾向がある。したがって、アドレスデータにおいて「1」が複数連続する部位においては、凹部40bzにおける半径方向に沿った開口長および回転方向に沿った開口長の双方が長くなる(開口面が過剰に広くなる)。なお、本明細書における「凹部の開口面」とは、その凹部を挟んで隣り合う凸部の両突端面における対向する端部同士の間、すなわち、凹凸パターンにおける凸部の突端面を除く領域をいう。
また、図30に示すように、従来の磁気ディスク10zでは、データ記録領域Atzとプリアンブルパターン領域Apzとの間、プリアンブルパターン領域Apzとアドレスパターン領域Aazとの間、アドレスパターン領域Aazとバーストパターン領域Abzとの間、およびバーストパターン領域Abzとデータ記録領域Atzとの間の各領域に、非サーボ信号領域Axzが形成されている。さらに、バーストパターン領域Abzにおける各バースト領域Ab1z〜Ab4zの各領域の間には、非サーボ信号領域Axbzが形成されている。この非サーボ信号領域Axz,Axbzには、トラッキングサーボ制御用の制御信号が記録されておらず、非サーボ信号領域Axz,Axbzのほぼ全域が凹部で構成されて凸部が存在しない状態となっている。したがって、非サーボ信号領域Axz,Axbz内の凹部40bzは、半径方向に沿った開口長および回転方向に沿った開口長の双方が非常に長くなっている(開口面が過剰に広くなっている)。
この場合、上記の磁気ディスク10zにおけるデータ記録領域Atzおよびサーボパターン領域Aszには、その開口面が狭い凹部(一例として、磁気ディスク10zの回転方向に沿った開口長、および磁気ディスク10zの半径方向に沿った開口長のいずれかが短い凹部)や、その開口面が広い凹部(一例として、回転方向に沿った開口長および半径方向に沿った開口長の双方が長い凹部)などの各種の凹部が形成されている。また、磁気ディスク10zを製造するためのスタンパーには、磁気ディスク10zに形成すべき凹凸パターンとは凹凸位置関係が反転している凹凸パターン39z(図32,33参照)が形成されている。したがって、図32,33に示すように、磁気ディスク10zを製造するためのスタンパーには、磁気ディスク10zの凹凸パターンに対応して、突端面が狭い凸部(図32に示す凸部39az)や、突端面が広い凸部(図33に示す凸部39az)などの各種の凸部39az,39az・・が形成されている。この場合、従来の製造方法では、スタンパーの全域に亘ってほぼ均一な押圧力で凹凸パターン39zを樹脂層に押し付けている。この際に、図32に示すように、その突端面が比較的狭い凸部39azが形成されている部位(例えば、アドレスデータにおいて「1」が連続していない部位のアドレスパターンに対応する部位)では、凸部39azが押し込まれた部位の樹脂材料がスタンパーの凹部39bz,39bz内に向けてスムーズに移動する結果、凸部39azを十分に奥深くまで樹脂層に押し込むことができる。この結果、凸部39azの先端と基材との間(凹部41bzの底部)の樹脂層の厚みT1が十分に薄い凹凸パターン41zを基材の上に形成することができる。なお、以下の説明では、樹脂層に形成される凹部の底面と基材との間に取り残された樹脂材料を「残渣」ともいう
これに対して、図33に示すように、その突端面が比較的広い凸部39azが形成されている部位(例えば、アドレスデータにおいて「1」が連続している部位のアドレスパターンや、非サーボ信号領域Axz,Axbzに対応する部位)では、凸部39azが押し込まれた部位の樹脂材料がスタンパーの凹部39bz,39bz内に向けて移動するのが困難となる結果、凸部39azを樹脂層に奥深くまで十分に押し込むのが困難となる。この結果、凸部39azの先端と基材との間(凹部41bzの底部)に厚みT2の残渣が生じることとなり、結果として、凹部41bzの深さが浅くなる。この場合、凹凸パターン41zが形成された樹脂層をマスクとして用いて基材をエッチング処理する際には、凹凸パターン41zにおける凹部41bzの底面の残渣をエッチング処理等によって除去する必要がある(前述した取り除き処理)。また、前述したように、突端面が狭い凸部39az,39az・・を押し込んだ部位の残渣の厚みT1は、突端面が広い凸部39az,39az・・を押し込んだ部位の残渣の厚みT2よりも十分に薄くなっている。したがって、厚みT2の残渣を確実に取り除くことができるように十分な時間のエッチング処理(取り除き処理)を実行したときには、厚みT2の残渣の取り除きが完了するのに先立って、厚みT1の残渣の取り除きが完了する。この結果、厚みT1の残渣が取り除かれた部位(底面が狭い凹部41bzの部位)では、厚みT2の残渣の取り除きが完了するまで照射され続けているガスによって凹部41bzの内側壁(凸部41az)が浸食されて凹部41bzが過剰に拡がってしまう。このため、従来の製造方法に従って製造した磁気ディスク10zには、その製造時に所望する広さの凹部41bzを形成するのが困難であることに起因して、データ記録領域Atzやサーボパターン領域Aszに形成される凹部の広さが過剰に広くなり、これに起因して磁気的信号の確実な読み取りが困難となるおそれがある。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、磁気的信号の確実な読み取りが可能なサーボパターンを有する磁気記録媒体および記録再生装置、並びに、このような磁気記録媒体を製造し得るスタンパーを提供することを主目的とする。
上記目的を達成すべく本発明に係る磁気記録媒体は、少なくとも突端部が磁性材料で形成された凸部と凹部とが形成されて凹凸パターンを構成する磁性層を備え、当該凹凸パターンによって基材の少なくとも一面におけるサーボパターン領域にサーボパターンが形成されると共に、当該一面のデータ記録領域に同心円状または螺旋状のデータ記録トラックが設けられてデータトラックパターンが形成され、前記サーボパターン領域内のアドレスパターン領域には、前記凹凸パターンを構成する前記各凹部における当該基材の回転方向に沿った各開口長のうちの前記データ記録トラックの中心からの距離が等しい同一半径領域毎の最大の開口長が当該同一半径領域内の当該各凹部における当該回転方向に沿った最小の開口長の2倍の長さである第1の長さとなるように前記凸部が形成され、前記各第1の長さのうちの最大の長さと等しい直径の円形領域を前記サーボパターン領域内のいずれの位置に配置したとしても、前記凹凸パターンを構成する前記凸部の少なくとも一部が当該円形領域内に含まれるように当該サーボパターン領域に当該凸部が形成されている。
この場合、「2倍の長さ」とは、ほぼ2倍の長さのことであって、上記の最小の開口長の2倍の長さを目標にして凹部を形成すべく凸部を形成した際に僅かな製造誤差が発生したとしても、その製造誤差分だけ相違しているその凹部の開口長も最小の開口長の2倍の長さ(第1の長さ)であることを意味する。また、製造誤差とは別に「2倍」に対して僅かな許容範囲を当初から規定して凹部を形成すべく凸部を形成したときにも、その凹部の開口長も最小の開口長の2倍の長さ(第1の長さ)であることを意味する。さらに、本明細書における「凸部の少なくとも一部が円形領域内に含まれる」との状態には、「凹凸パターンを構成する凸部と凹部との境界部分(凸部の端部)が円形領域内に含まれている状態」が含まれる。
また、本発明に係る磁気記録媒体は、上記のいずれかの磁気記録媒体において、少なくとも突端部が前記磁性材料で形成された凸部によって複数の前記データ記録トラックが形成され、前記各データ記録トラックは、隣り合う当該データ記録トラックの間の凹部における前記基材の半径方向に沿った開口長が前記各第1の長さのうちの最大の長さ以下となるように形成されている。
また、本発明に係る磁気記録媒体は、少なくとも突端部が磁性材料で形成された凸部と凹部とが形成されて凹凸パターンを構成する磁性層を備え、当該凹凸パターンによって基材の少なくとも一面におけるサーボパターン領域にサーボパターンが形成されると共に、当該一面のデータ記録領域に同心円状または螺旋状のデータ記録トラックが設けられてデータトラックパターンが形成され、前記サーボパターン領域内のアドレスパターン領域には、前記データ記録トラックの中心からの距離が等しい同一半径領域内において前記凹凸パターンを構成する前記各凹部における当該基材の回転方向に沿った各開口長が互いに等しい第2の長さとなるように前記凸部が形成され、前記各第2の長さのうちの最大の長さと等しい直径の円形領域を前記サーボパターン領域内のいずれの位置に配置したとしても、前記凹凸パターンを構成する前記凸部の少なくとも一部が当該円形領域内に含まれるように当該サーボパターン領域に当該凸部が形成されている。
この場合、「互いに等しい」とは、互いにほぼ等しいことであって、第2の長さを目標にして凹部を形成すべく凸部を形成した際に僅かな製造誤差が発生したとしても、その製造誤差分だけ相違しているその凹部の開口長も互いに等しい第2の長さであることを意味する。また、製造誤差とは別に僅かな許容範囲を当初から規定して凹部を形成すべく凸部を形成したときにも、その凹部の開口長も互いに等しい第2の長さであることを意味する。
また、本発明に係る磁気記録媒体は、上記のいずれかの磁気記録媒体において、少なくとも突端部が前記磁性材料で形成された凸部によって複数の前記データ記録トラックが形成され、前記各データ記録トラックは、隣り合う当該データ記録トラックの間の凹部における前記基材の半径方向に沿った開口長が前記各第2の長さのうちの最大の長さ以下となるように形成されている。
また、本発明に係る記録再生装置は、上記のいずれかの磁気記録媒体と、当該磁気記録媒体における前記サーボパターン領域から読み取られた所定の信号に基づいてトラッキングサーボ制御処理を実行する制御部とを備えている。
また、本発明に係るスタンパーは、磁気記録媒体製造用のスタンパーであって、上記のいずれかの磁気記録媒体における前記凹凸パターンの凹部に対応して形成された凸部と、前記磁気記録媒体における前記凹凸パターンの凸部に対応して形成された凹部とを有する凹凸パターンが形成されている。
本発明に係る磁気記録媒体によれば、凹凸パターンを構成する各凹部における回転方向に沿った各開口長のうちの各同一半径領域毎の最大の開口長がその同一半径領域内の各凹部における回転方向に沿った最小の開口長の2倍の長さである第1の長さとなるようにアドレスパターン領域に凸部を形成したことにより、凹部の半径方向に沿った開口長が長くなる傾向があるアドレスパターン領域内に回転方向に沿った開口長が過剰に長い凹部(開口長が全方向に長い凹部)が存在しないため、アドレスパターン領域内の凹凸パターンを形成するためのインプリント処理時(例えば、磁気記録媒体製造用の中間体における樹脂層にスタンパーの凹凸パターンを転写する処理時)に、その突端面が過剰に広い凸部を有するスタンパーを使用することなく、スタンパーの凸部を樹脂層にスムーズに押し込むことができる。また、各第1の長さのうちの最大の長さと等しい直径の円形領域をサーボパターン領域内のいずれの位置に配置したとしても、凹凸パターンを構成する凸部の少なくとも一部が円形領域内に含まれるようにサーボパターン領域に凸部を形成したことにより、アドレスパターン領域のみならず、サーボパターン領域の全域において開口長が全方向に過剰に長い(開口面が過剰に広い)凹部が存在しないため、サーボパターン領域内の凹凸パターンを形成するためのインプリント処理時に、その突端面が過剰に広い凸部を有するスタンパーを使用することなく、磁気記録媒体製造用の中間体における樹脂層にスタンパーの凸部をスムーズに押し込むことができる。これにより、インプリント処理時に中間体上に厚手の残渣が生じる事態が回避されるため、樹脂層に形成した各凹部が残渣の取り除き処理に起因して過剰に広くなる事態が回避される。したがって、磁気記録媒体に形成される各凹部が過剰に広くなる事態が回避される。このため、アドレスデータやトラッキングサーボ制御用のデータの確実な読み取りが可能な磁気記録媒体、およびその磁気記録媒体を備えた記録再生装置を提供することができる。
また、本発明に係る磁気記録媒体によれば、隣り合うデータ記録トラックの間の凹部における基材の半径方向に沿った開口長が各第1の長さのうちの最大の長さ以下となるように各データ記録トラックを形成したことにより、凹部(トラック間凹部)の回転方向に沿った開口長が長くなるデータ記録領域内に半径方向に沿った開口長が過剰に長い凹部(開口長が全方向に長い凹部)が存在しないため、データ記録領域内の凹凸パターンを形成するためのインプリント処理時に、その突端面が過剰に広い凸部を有するスタンパーを使用することなく、磁気記録媒体製造用の中間体における樹脂層にスタンパーの凸部をスムーズに押し込むことができる。これにより、インプリント処理時に厚手の残渣が生じる事態が回避されるため、樹脂層に形成した各凹部が残渣の取り除き処理に起因して過剰に広くなる事態が回避される。したがって、磁気記録媒体に形成される各凹部が過剰に広くなる事態が回避される。このため、安定した記録再生が可能な磁気記録媒体、およびその磁気記録媒体を備えた記録再生装置を提供することができる。
また、本発明に係る磁気記録媒体によれば、凹凸パターンを構成する各凹部における回転方向に沿った各開口長が各同一半径領域内において互いに等しい第2の長さとなるようにアドレスパターン領域に凸部を形成したことにより、凹部の半径方向に沿った開口長が長くなる傾向があるアドレスパターン領域内に回転方向に沿った開口長が過剰に長い凹部(開口長が全方向に長い凹部)が存在しないため、アドレスパターン領域内の凹凸パターンを形成するためのインプリント処理時(例えば、磁気記録媒体製造用の中間体における樹脂層にスタンパーの凹凸パターンを転写する処理時)に、その突端面が過剰に広い凸部を有するスタンパーを使用することなく、スタンパーの凸部を樹脂層にスムーズに押し込むことができる。また、各第2の長さのうちの最大の長さと等しい直径の円形領域をサーボパターン領域内のいずれの位置に配置したとしても、凹凸パターンを構成する凸部の少なくとも一部が円形領域内に含まれるようにサーボパターン領域に凸部を形成したことにより、アドレスパターン領域のみならず、サーボパターン領域の全域において開口長が全方向に過剰に長い(開口面が過剰に広い)凹部が存在しないため、サーボパターン領域内の凹凸パターンを形成するためのインプリント処理時に、その突端面が過剰に広い凸部を有するスタンパーを使用することなく、磁気記録媒体製造用の中間体における樹脂層にスタンパーの凸部をスムーズに押し込むことができる。これにより、インプリント処理時に中間体上に厚手の残渣が生じる事態が回避されるため、樹脂層に形成した各凹部が残渣の取り除き処理に起因して過剰に広くなる事態が回避される。したがって、磁気記録媒体に形成される各凹部が過剰に広くなる事態が回避される。このため、アドレスデータやトラッキングサーボ制御用のデータの確実な読み取りが可能な磁気記録媒体、およびその磁気記録媒体を備えた記録再生装置を提供することができる。
さらに、本発明に係る磁気記録媒体によれば、隣り合うデータ記録トラックの間の凹部における基材の半径方向に沿った開口長が各第2の長さのうちの最大の長さ以下となるように各データ記録トラックを形成したことにより、凹部(トラック間凹部)の回転方向に沿った開口長が長くなるデータ記録領域内に半径方向に沿った開口長が過剰に長い凹部(開口長が全方向に長い凹部)が存在しないため、データ記録領域内の凹凸パターンを形成するためのインプリント処理時に、その突端面が過剰に広い凸部を有するスタンパーを使用することなく、磁気記録媒体製造用の中間体における樹脂層にスタンパーの凸部をスムーズに押し込むことができる。これにより、インプリント処理時に厚手の残渣が生じる事態が回避されるため、樹脂層に形成した各凹部が残渣の取り除き処理に起因して過剰に広くなる事態が回避される。したがって、磁気記録媒体に形成される各凹部が過剰に広くなる事態が回避される。このため、安定した記録再生が可能な磁気記録媒体、およびその磁気記録媒体を備えた記録再生装置を提供することができる。
また、本発明に係る記録再生装置によれば、上記のいずれかの磁気記録媒体と、磁気記録媒体におけるサーボパターン領域から読み取られた所定の信号に基づいてトラッキングサーボ制御処理を実行する制御部とを備えたことにより、例えば非サーボ信号領域に形成された凹凸パターン(ダミーパターン)の存在に影響されることなく、データ記録領域内の各凸部(データ記録トラック)にオントラックさせた磁気ヘッドを介して記録データの記録再生を行うことができる。
また、本発明に係るスタンパーによれば、磁気記録媒体製造用のスタンパーであって、上記のいずれかの磁気記録媒体における凹凸パターンの凹部に対応して形成された凸部と、磁気記録媒体における凹凸パターンの凸部に対応して形成された凹部とを有する凹凸パターンを形成したことにより、磁気記録媒体製造用の中間体に対するインプリント処理時に、スタンパーに突端面が過剰に広い凸部(例えば、回転方向に沿った長さおよび半径方向に沿った長さの双方が過剰に長い凸部)が存在しないため、中間体に対してスタンパーの凸部をスムーズに押し込むことができる。したがって、インプリント処理時に凸部の押し込み量の不足に起因する不都合(残渣の取り除き処理に起因して、磁気記録媒体に形成される各凹部が過剰に拡がる事態)が生じる事態を回避することができる。これにより、アドレスデータ等の確実な読み取りが可能な磁気記録媒体を製造することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明に係る磁気記録媒体、記録再生装置およびスタンパーの最良の形態について説明する。
図1に示すハードディスクドライブ1は、本発明に係る記録再生装置の一例であって、モータ2、磁気ヘッド3、検出部4、ドライバ5、制御部6、記憶部7および磁気ディスク10Aを備えて各種データの記録再生が可能に構成されている。モータ2は、制御部6の制御に従って磁気ディスク10Aを一例として4200rpmの回転数で定速回転させる。磁気ヘッド3は、スイングアーム3aを介してアクチュエータ3bに取り付けられて磁気ディスク10Aに対する記録データの記録再生時においてアクチュエータ3bによって磁気ディスク10A上を移動させられる。また、磁気ヘッド3は、磁気ディスク10Aのサーボパターン領域Asa(図2参照)からのサーボデータの読み出しと、データ記録領域At(図2参照)に対する記録データの磁気的な書き込みと、データ記録領域Atに磁気的に書き込まれている記録データの読み出しとを実行する。なお、磁気ヘッド3は、実際には磁気ディスク10Aに対して磁気ヘッド3を浮上させるためのスライダの底面(エアベアリング面)に形成されているが、このスライダについての説明および図示を省略する。アクチュエータ3bは、制御部6の制御下でドライバ5から供給される駆動電流によってスイングアーム3aをスイングさせることにより、磁気ヘッド3を磁気ディスク10A上の任意の記録再生位置に移動させる。
検出部4は、磁気ヘッド3から出力された出力信号(アナログ信号)からサーボデータを取得(検出)して制御部6に出力する。ドライバ5は、制御部6から出力された制御信号に従ってアクチュエータ3bを制御して磁気ヘッド3を所望のデータ記録トラックにオントラックさせる。制御部6は、ハードディスクドライブ1を総括的に制御する。また、制御部6は、本発明に係る制御部の一例であって、検出部4から出力されたサーボデータ(「サーボパターン領域から読み取られた所定の信号」の一例)に基づいてドライバ5を制御する(トラッキングサーボ制御処理の実行)。記憶部7は、制御部6の動作プログラムなどを記憶する。
一方、磁気ディスク10Aは、本発明に係る磁気記録媒体の一例であって、前述したモータ2や磁気ヘッド3などと共にハードディスクドライブ1の筐体内に配設されている。この磁気ディスク10Aは、垂直記録方式による記録データの記録が可能なディスクリートトラック型の磁気ディスク(パターンド媒体)であって、図4に示すように、軟磁性層12、中間層13および磁性層14がガラス基材11の上にこの順で形成されている。この場合、磁性層14は、突端部(同図における上端部)から基端部(同図における下端部)までの全体が磁性材料で形成された凸部40a,40a・・と、凸部40a,40a・・間の凹部40b,40b・・とが形成されて凹凸パターン40を構成する。また、凹部40b,40b・・には、SiO等の非磁性材料15が埋め込まれて磁気ディスク10Aの表面が平坦化されている。さらに、凹部40b,40b・・に埋め込まれた非磁性材料15、および磁性層14(凸部40a)の表面には、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)等によって厚みが2nm程度の保護層16(DLC膜)が形成されている。また、保護層16の表面には、磁気ヘッド3および磁気ディスク10Aの双方の傷付きを回避するための潤滑剤(一例として、フォンブリン系の潤滑剤)が塗布されている。
ガラス基材11は、本発明における基材に相当し、ガラス板を表面研磨して厚みが0.6mm程度の円板状に形成されている。なお、本発明における基材は、ガラス基材に限定されず、アルミニウムやセラミックなどの各種非磁性材料で円板状に形成した基材を使用することができる。軟磁性層12は、CoZrNb合金などの軟磁性材料をスパッタリングすることによって厚みが100nm〜200nm程度の薄膜状に形成されている。中間層13は、磁性層14を形成するための下地層として機能する層であって、CrやCoCr非磁性合金などの中間層形成用材料をスパッタリングすることによって厚みが40nm程度の薄膜状に形成されている。磁性層14は、凹凸パターン40(図3に示すデータトラックパターン40tおよびサーボパターン40sa)を構成する層であって、後述するように、例えばCoCrPt合金をスパッタリングした層に対してエッチング処理することによって凹部40b,40b・・が形成されている。
この場合、図2に示すように、この磁気ディスク10Aでは、データ記録領域At,At・・の間にサーボパターン領域Asa,Asa・・が設けられてデータ記録領域Atおよびサーボパターン領域Asaが磁気ディスク10Aの回転方向(矢印Rの向き)において交互に並ぶように規定されている。なお、本明細書では、回転方向において並ぶ2つのデータ記録領域(この例では、データ記録領域At)によって挟まれた領域(1つのデータ記録領域における回転方向側の端部から、他の1つのデータ記録領域における回転方向側の端部までの間の領域)をサーボパターン領域(この例では、サーボパターン領域Asa)とする。また、データ記録領域における回転方向側の端部は、そのデータ記録領域に形成された複数のデータ記録トラック(後述する凸部40a,40a・・)における回転方向側の各端部を連結した仮想線分(磁気ディスクの半径方向に沿った直線状または円弧状の線分)と一致しているものとする。
また、この磁気ディスク10Aを搭載したハードディスクドライブ1では、前述したようにモータ2が制御部6の制御に従って磁気ディスク10Aを角速度一定で回転させるように構成されている。したがって、この磁気ディスク10Aでは、単位時間当たりに磁気ヘッド3の下方を通過させられる磁気ディスク10A上の長さに比例して、磁気ディスク10Aの回転方向に沿ったデータ記録領域Atの長さ、および回転方向に沿ったサーボパターン領域Asaの長さがデータトラックパターン40tの中心Oから離間するほど長くなるように(データ記録領域Atおよびサーボパターン領域Asaが内周側領域Aiよりも外周側領域Aoほど幅広となるように)規定されている。この結果、データ記録領域At内に形成されたデータ記録トラック(凸部40a)における突端面の回転方向に沿った長さや、サーボパターン領域Asa内に形成されたサーボパターン40sa用の各凸部40a,40a・・における突端面の回転方向に沿った基準の長さ、およびサーボパターン40sa用の各凹部40b,40b・・の回転方向に沿った基準の開口長(例えば、単位信号長に対応する長さ)は、磁気ディスク10Aの内周側領域Aiよりも外周側領域Aoほど長くなっている。なお、以下の説明において、凸部における突端面の長さを「凸部の長さ」ともいう。
この場合、サーボパターン領域Asa内の各凸部40a,40a・・における突端面の回転方向に沿った基準の長さや、各凹部40b,40b・・の回転方向に沿った基準の開口長については、磁気ディスク10Aの半径方向で隣接している数十トラックの範囲内でほぼ等しい長さとなっている。このため、本明細書では、この数十トラックの範囲内において回転方向に沿った基準の長さや基準の開口長が等しいものとして説明する。具体的には、例えば内周側領域Aiに含まれる数十トラックの範囲内においては回転方向に沿った基準の長さや基準の開口長が互いに等しく、外周側領域Ao内に含まれる数十トラックの範囲内においては回転方向に沿った基準の長さや基準の開口長が互いに等しいものとする。また、各サーボパターン領域Asaに形成された凹部40b,40b・・における回転方向に沿った開口長についての説明に際して特に限定しない限りにおいては、データトラックパターン40tの中心Oからの距離が等しい同一半径位置(同一半径の領域内)における対応する開口長を基準として説明するものとする。
また、図3に示すように、データ記録領域Atには、データトラックパターン40tが形成されている。なお、同図および後に参照する図5〜9,24〜26において斜線で塗り潰した領域は、凹凸パターン40における凸部40aの形成領域を表している。この場合、図5に示すように、データトラックパターン40tは、中心O(図2参照)を中心とする同心円状(または、螺旋状)の多数の凸部40a,40a・・(データ記録トラック)と、各凸部40a,40a・・の間の凹部40b,40b・・(トラック間凹部)とで構成されている。なお、磁気ディスク10Aの回転中心とデータトラックパターン40tの中心Oとが一致しているのが好ましいが、磁気ディスク10Aの回転中心とデータトラックパターン40tの中心Oとの間には、製造誤差に起因する30〜50μm程度の極く小さなずれが生じることがある。しかし、この程度のずれ量であれば磁気ヘッド3に対するトラッキングサーボ制御が十分に可能であるため、回転中心と中心Oとは、実質的には同様であるといえる。
また、図5に示すように、この磁気ディスク10Aのデータ記録領域Atでは、一例として、凸部40a(データ記録トラック)における突端面の半径方向に沿った長さL3と、凹部40b(トラック間凹部)の半径方向に沿った開口長L4とが互いに等しい長さ(長さ比が1:1)となっている。また、この磁気ディスク10Aでは、データ記録領域Atに形成された凸部40aの半径方向に沿った長さL3、および凹部40bの半径方向に沿った開口長L4が磁気ディスク10Aの内周側領域Aiから外周側領域Aoまで等しい長さに規定されている。この場合、凹部40bの半径方向に沿った開口長L4は、サーボパターン領域Asa(アドレスパターン領域Aaa)に形成された凹部40b,40b・・における回転方向に沿った各開口長のうちの最大の開口長(後述する開口長L2a:図7参照)以下となるように規定されている。さらに、データトラックパターン40tの凹部40b,40b・・には、非磁性材料15が埋め込まれてデータ記録領域Atが平滑化されている。
一方、図3に示すように、サーボパターン領域Asaには、プリアンブルパターン領域Apに形成されたプリアンブルパターンと、アドレスパターン領域Aaaに形成されたアドレスパターンと、バーストパターン領域Abaに形成されたバーストパターンと、非サーボ信号領域Axに形成されたダミーパターンとを有するサーボパターン40saが形成されている。この場合、プリアンブルパターン領域Ap、アドレスパターン領域Aaaおよびバーストパターン領域Abaに形成されているサーボパターン40saが本発明における「トラッキングサーボ制御用の制御信号」に対応するパターンに相当する。また、サーボパターン40saは、凸部40a,40a・・および凹部40b,40b・・の形成位置やそれぞれの大きさ(回転方向に沿った長さや開口長等)が本発明における「トラッキングサーボ制御用の制御信号」に対応して規定されている。
具体的には、プリアンブルパターン領域Apに形成されたプリアンブルパターンは、アドレスパターン領域Aaa等から各種制御信号を読み取るための基準クロックを磁気ディスク10Aの回転状態(回転速度)に応じて補正するためのサーボパターンであって、図6に示すように、磁気ディスク10Aの半径方向(同図における上下方向)に長い帯状の凸部40a,40a・・が磁気ディスク10Aの回転方向(矢印Rの向き)に沿って凹部40b,40b・・を挟んで形成されている。この場合、プリアンブルパターン領域Apに形成された凸部40a,40a・・における突端面の回転方向に沿った長さL5、および凹部40b,40b・・の回転方向に沿った開口長L6は、中心Oからの距離が等しい同一半径位置において互いに等しい長さで、かつ内周側領域Aiよりも外周側領域Ao側の方が長くなるように規定されている。また、プリアンブルパターン領域Apに形成された凹部40b,40b・・における回転方向に沿った開口長L6は、一例として、同一半径位置におけるアドレスパターン領域Aaaに形成された凹部40b,40b・・の回転方向に沿った各開口長のうちの最小の開口長(後述する開口長L1:図7参照)と等しくなるように規定されている。なお、プリアンブルパターンにおける凸部40aの回転方向に沿った長さL5、および凹部40bの開口長L6は上記の例に限定されるものではなく、また、凸部40aの長さL5と凹部40bの開口長L6とを互いに相違する長さに規定することもできる。
また、アドレスパターン領域Aaaに形成されたアドレスパターンは、磁気ヘッド3がオントラックしているトラックのトラック番号等を示すアドレスデータに対応して形成されたサーボパターンであって、図7に示すように、凸部40a,40a・・における突端面の回転方向に沿った各長さと、凹部40b,40b・・の回転方向に沿った各開口長とが上記のアドレスデータに対応して規定されている。この場合、この磁気ディスク10Aでは、アドレスデータがマンチェスター符号やバイフェーズM符号等に準じて符号化されてアドレスパターン領域Aaaに記録されている。具体的には、例えば、マンチェスター符号におけるハイレベルに対応して凸部40aが形成されると共に、ローレベルに対応して凹部40bが形成されることにより、アドレスデータのデータ内容に対応する凹凸パターン40がアドレスパターン領域Aaa内に形成されている。
この磁気ディスク10Aでは、アドレスパターン領域Aaaに形成された凹部40b,40b・・における回転方向に沿った各開口長のうちの同一半径位置における最小の開口長L1は、一例として、同一半径位置のプリアンブルパターン領域Apに形成された凹部40bにおける回転方向に沿った開口長L6と等しくなるように規定されている。また、アドレスパターン領域Aaaに形成された凹部40b,40b・・における回転方向に沿った各開口長のうちの同一半径位置における最大の開口長L2(本発明における「第1の長さ」の一例)は、一例として、同一半径位置における上記の開口長L1の2倍の長さとなるように規定されている。この場合、この磁気ディスク10Aでは、前述したように、回転方向に沿った基準の開口長が内周側領域Aiよりも外周側領域Aoほど長くなっている。したがって、この磁気ディスク10Aでは、外周側領域Aoにおけるアドレスパターン領域Aaa内の凹部40b,40b・・における回転方向に沿った各開口長のうちの最大の開口長L2(以下、各開口長L2のうちの最大の開口長を他の開口長L2と区別するときには、「開口長L2a」ともいう)が、本発明における「各第1の長さのうちの最大の長さ」に相当し、この開口長L2aがサーボパターン領域Asa内の凹部40b,40b・・における回転方向に沿った各開口長のうちの最大の開口長となっている。なお、この磁気ディスク10Aでは、アドレスデータがマンチェスター符号等に準じて符号化されてアドレスパターンが形成されているため、アドレスパターン領域Aaa内の各同一半径位置において、アドレスパターン(サーボパターン40sa)を構成する各凹部40b,40b・・における回転方向に沿った開口長(ハードディスクドライブ1においてローレベルとして認識される信号長)が上記の開口長L1,L2の2種類のみとなっている。
また、図3に示すように、バーストパターン領域Abaは、第1バースト領域Ab1〜第4バースト領域Ab4の各バースト領域と、非サーボ信号領域Axb,Axb・・とを備えている。この場合、第1バースト領域Ab1〜第4バースト領域Ab4に形成されたバーストパターンは、磁気ヘッド3を所望のトラックにオントラックさせるための位置検出用のサーボパターンであって、図8,9に示すように、磁気ディスク10Aの回転方向に沿って複数の凹部40b,40b・・が凸部40aを挟んで形成されることにより、凸部40aおよび凹部40bが回転方向に沿って交互に並ぶ領域と、凸部40aが回転方向において連続する領域とが形成されている。この場合、この磁気ディスク10Aでは、バーストパターン領域Abaにおけるバースト信号単位部(バーストパターン領域Aba内において回転方向に沿って並ぶ複数の矩形状の領域)が凹部40b,40b・・で構成されている。したがって、バースト信号単位部を凸部40a,40a・・で構成した磁気ディスクと比較して、バーストパターン領域Aba内における磁性層14の表面積が十分に大きくなっている。この結果、磁気ヘッド3の下方をバーストパターン領域Abaが通過する際に磁気ヘッド3から出力される出力信号の信号レベルを十分に強くすることができる。
また、この磁気ディスク10Aでは、一例として、バーストパターン領域Abaにおける第1バースト領域Ab1〜第4バースト領域Ab4において回転方向に沿って並ぶ凹部40b,40b・・における回転方向に沿った開口長L6が、同一半径位置におけるアドレスパターン領域Aaaに形成された凹部40bにおける回転方向に沿った最小の開口長L1、およびプリアンブルパターン領域Apに形成された凹部40bにおける同一半径位置の回転方向に沿った開口長L6と等しくなるように規定されている。さらに、バーストパターン領域Abaに形成された凹部40b,40b・・の間の凸部40aの回転方向に沿った長さL5は、一例として、同一半径位置におけるプリアンブルパターン領域Apに形成された凸部40aの回転方向に沿った長さL5と等しくなるように規定されている。なお、第1バースト領域Ab1〜第4バースト領域Ab4に形成する凸部40aの凹部40b,40b・・の間の回転方向に沿った長さL5や、凹部40b,40b・・の回転方向に沿った開口長L6については上記の例に限定されるものではなく、また、凸部40aの長さL5と凹部40bの開口長L6とを互いに相違する長さに規定することもできる。
さらに、図3に示すように、データ記録領域Atとプリアンブルパターン領域Apとの間、プリアンブルパターン領域Apとアドレスパターン領域Aaaとの間、アドレスパターン領域Aaaとバーストパターン領域Abaとの間、およびバーストパターン領域Abaとデータ記録領域Atとの間には、非サーボ信号領域Axがそれぞれ規定されている。また、バーストパターン領域Abaにおける第1バースト領域Ab1と第2バースト領域Ab2との間、第2バースト領域Ab2と第3バースト領域Ab3との間、および第3バースト領域Ab3と第4バースト領域Ab4との間には、前述したように、非サーボ信号領域Axbがそれぞれ形成されている。これら非サーボ信号領域Ax,Axbは、製造時にスタンパー30(図11参照)の凸部39a,39a・・を樹脂層18にスムーズに押し込むためにダミーパターンとしての凹凸パターン40が形成された領域であって、一例として、上記のプリアンブルパターン領域Apおよびバーストパターン領域Aba(第1バースト領域Ab1〜第4バースト領域Ab4)に形成された各種パターンと同種(同じ形状)のパターンがダミーパターンとして形成されている。
具体的には、図3に示すように、データ記録領域Atとプリアンブルパターン領域Apとの間の非サーボ信号領域Ax(図中最も左側の非サーボ信号領域Ax)には、プリアンブルパターン領域Apに形成されたサーボパターン40saと同種の凹凸パターン40が形成されている。また、バーストパターン領域Abaとデータ記録領域Atとの間の非サーボ信号領域Ax(図中最も右側の非サーボ信号領域Ax)には、バーストパターン領域Abaにおける第4バースト領域Ab4に形成されたサーボパターン40saと同種の凹凸パターン40が形成されている。さらに、プリアンブルパターン領域Apとアドレスパターン領域Aaaとの間の非サーボ信号領域Axには、プリアンブルパターン領域Apに形成されたサーボパターン40saと同種の凹凸パターン40が形成されている。また、アドレスパターン領域Aaaとバーストパターン領域Abaとの間の非サーボ信号領域Axには、バーストパターン領域Abaにおける第1バースト領域Ab1に形成されたサーボパターン40saと同種の凹凸パターン40が形成されている。
また、第1バースト領域Ab1と第2バースト領域Ab2との間の非サーボ信号領域Axb(図中左側の非サーボ信号領域Axb)には、第1バースト領域Ab1に形成されているサーボパターン40saと同種の凹凸パターン40が回転方向における第1バースト領域Ab1側に形成されると共に、第2バースト領域Ab2に形成されているサーボパターン40saと同種の凹凸パターン40が回転方向における第2バースト領域Ab2側に形成されている。さらに、第2バースト領域Ab2と第3バースト領域Ab3との間の非サーボ信号領域Axb(同図における中央の非サーボ信号領域Axb)には、第2バースト領域Ab2に形成されているサーボパターン40saと同種の凹凸パターン40が回転方向における第2バースト領域Ab2側に形成されると共に、第3バースト領域Ab3に形成されているサーボパターン40saと同種の凹凸パターン40が回転方向における第3バースト領域Ab3側に形成されている。また、第3バースト領域Ab3と第4バースト領域Ab4との間の非サーボ信号領域Axb(図中右側の非サーボ信号領域Axb)には、第3バースト領域Ab3に形成されているサーボパターン40saと同種の凹凸パターン40が回転方向における第3バースト領域Ab3側に形成されると共に、第4バースト領域Ab4に形成されているサーボパターン40saと同種の凹凸パターン40が回転方向における第4バースト領域Ab4側に形成されている。
したがって、この磁気ディスク10Aでは、サーボパターン領域Asa内に恰も非サーボ信号領域Axが存在することなく、プリアンブルパターン領域Ap、アドレスパターン領域Aaaおよびバーストパターン領域Abaが互いに接して連続する状態に視認されると共に、バーストパターン領域Aba内に恰も非サーボ信号領域Axbが存在することなく、第1バースト領域Ab1から第4バースト領域Ab4までの各バースト領域が互いに接して連続する状態に視認される。しかし、この磁気ディスク10Aに対する記録データの記録再生時には、非サーボ信号領域Ax,Axbからの磁気ヘッド3による磁気的信号の読み取りなどは実行されるものの、この非サーボ信号領域Ax,Axbに形成された凹凸パターン40に対応するデータは、制御部6によってトラッキングサーボ用のサーボデータとは相違するデータと判別される。したがって、非サーボ信号領域Ax,Axb内に形成された凸部40aの長さや凹部40bの開口長については、他のパターンの長さに影響されることなく、製造工程におけるインプリント処理時に不都合が生じない範囲内で任意に規定することができる。また、凸部40aや凹部40bの形状についても任意に規定することができる。
この磁気ディスク10Aでは、前述したように、データ記録領域Atに形成した凸部40a,40a・・の間の凹部40bの半径方向に沿った開口長L4が、サーボパターン領域Asaに形成された凹部40b,40b・・における回転方向に沿った各開口長のうちの最大の開口長(この例では、外周側領域Aoにおけるアドレスパターン領域Aaa内の凹部40bにおける回転方向に沿った各開口長のうちの最大の開口長L2a)以下となるように規定されている。したがって、図5に示すように、その直径がアドレスパターン領域Aaa内の最大の開口長L2aと等しい円形領域Qaをデータ記録領域At内のいずれかの部位に配置したときには、その円形領域Qa内に凸部40aの少なくとも一部が含まれることとなる。また、この磁気ディスク10Aでは、前述したように、プリアンブルパターン領域Apに形成した凹部40bの回転方向に沿った開口長L6が、サーボパターン領域Asaに形成された同一半径位置の凹部40b,40b・・の回転方向に沿った各開口長のうちの最小の開口長L1と等しくなるように規定されている。この場合、前述したように、開口長L1が開口長L2の1/2の長さであるため、図6に示すように、その直径がアドレスパターン領域Aaa内の最大の開口長L2aと等しい円形領域Qaをプリアンブルパターン領域Ap内のいずれかの部位に配置したときには、その円形領域Qa内に凸部40aの少なくとも一部が含まれることとなる。
さらに、この磁気ディスク10Aでは、前述したように、アドレスデータがマンチェスター符号等に準じて符号化されてアドレスパターンがアドレスパターン領域Aaaに形成されているため、アドレスデータにおいて「1」が多数連続する場合であっても凹部40bが回転方向に沿って連続して形成されることなく、開口長L1(最小の長さ)の凹部40b、開口長L2(最大の長さ)の凹部40b、および凸部40aによって凹凸パターン40(アドレスパターン)が構成される。この場合、開口長L1が開口長L2の1/2の長さであるため、アドレスパターン領域Aaa内の最大の開口長L2aと等しい円形領域Qaをアドレスパターン領域Aaa内のいずれかの部位に配置したときには、その円形領域Qa内に凸部40aの少なくとも一部が含まれることとなる。なお、アドレスパターン領域Aaa内に配置する円形領域Qaがアドレスパターン領域Aaa内において最大の開口長L2aである凹部40bにおける内接円と一致する状態では、その円形領域Qa内に凸部40aと凹部40bとの境界部分が含まれることとなる。この場合、本明細書では、前述したように、凸部40aと凹部40bとの境界部分が含まれている状態を「凸部40aの一部が含まれている状態」とする。
また、この磁気ディスク10Aでは、前述したように、バーストパターン領域Abaにおける第1バースト領域Ab1〜第4バースト領域Ab4に形成した凹部40bの回転方向に沿った開口長L6が、サーボパターン領域Asaに形成された同一半径位置の凹部40b,40b・・の回転方向に沿った各開口長のうちの最小の開口長L1と等しくなるように規定されている。この場合、開口長L1が開口長L2の1/2の長さであるため、図8,9に示すように、その直径がアドレスパターン領域Aaa内の最大の開口長L2aと等しい円形領域Qaを第1バースト領域Ab1〜第4バースト領域Ab4内のいずれかの部位に配置したときには、その円形領域Qa内に凸部40aの少なくとも一部が含まれることとなる。
さらに、この磁気ディスク10Aでは、前述したように、プリアンブルパターン領域Apおよびバーストパターン領域Aba(第1バースト領域Ab1〜第4バースト領域Ab4)に形成したサーボパターン40saと同種の凹凸パターン40が非サーボ信号領域Ax,Axbに形成されている。したがって、図3に示すように、プリアンブルパターン領域Apおよびバーストパターン領域Aba(第1バースト領域Ab1〜第4バースト領域Ab4)内のいずれの位置に円形領域Qaを配置したとしても円形領域Qa内に凸部40aの少なくとも一部が含まれるこの磁気ディスク10Aでは、これらの領域と同種のサーボパターン40saが形成されている非サーボ信号領域Ax,Axbのいずれかの部位に円形領域Qaを配置したときに、その円形領域Qa内に凸部40aの少なくとも一部が含まれることとなる。
このように、この磁気ディスク10Aでは、データ記録領域At,At・・およびサーボパターン領域Asa,Asa・・の全域において、任意に配置した円形領域Qa内に凸部40aの少なくとも一部が含まれるように凸部40aが形成されてデータトラックパターン40tおよびサーボパターン40saが構成されている。言い換えれば、この磁気ディスク10Aでは、データ記録領域At,At・・およびサーボパターン領域Asa,Asa・・の全域において、凹部40b,40bにおける開口面のいずれかの方向に対する開口長(この例では、凹部40bにおける回転方向に沿った開口長、および半径方向に沿った開口長のいずれか)が上記の円形領域Qaの直径(この例では、開口長L2a)よりも短く(または、等しく)なっている。つまり、この磁気ディスク10Aでは、従来の磁気ディスク10zとは異なり、開口面が過剰に広い凹部40bがデータ記録領域At,At・・およびサーボパターン領域Asa,Asa・・のいずれの領域にも存在しないようにデータトラックパターン40tおよびサーボパターン40saが形成されている。
次に、磁気ディスク10Aの製造方法について説明する。
上記の磁気ディスク10Aの製造に際しては、図10に示す中間体20と、図11に示すスタンパー30とを使用する。この場合、図10に示すように、中間体20は、軟磁性層12、中間層13、および磁性層14がガラス基材11の上にこの順で形成されると共に、磁性層14の上に、マスク層17と、厚み80nm程度の樹脂層(レジスト層)18とが形成されて構成されている。一方、スタンパー30は、本発明に係る磁気記録媒体製造用のスタンパーの一例であって、図11に示すように、磁気ディスク10Aにおける凹凸パターン40(データトラックパターン40tおよびサーボパターン40sa)を形成するための凹凸パターン41を形成可能な凹凸パターン39が形成されて、インプリント法による磁気ディスク10Aの製造が可能に構成されている。この場合、スタンパー30の凹凸パターン39は、凸部39a,39a・・が磁気ディスク10Aの凹凸パターン40における凹部40b,40b・・に対応し、凹部39b,39b・・が凹凸パターン40における凸部40a,40a・・に対応するように形成されている。したがって、スタンパー30における凹凸パターン39は、その突端面が過剰に広い凸部39aが存在しないように凸部39a,39a・・および凹部39b,39b・・が形成されて構成されている。
このスタンパー30の製造に際しては、図12に示すように、まず、ガラス基材31の上に、一例としてポジ型レジストをスピンコートした後にベーク処理することにより、厚みが150nm程度のレジスト層32をガラス基材31の上に形成する。次いで、図13に示すように、スタンパー30の凹部39b,39b・・に対応する部位(すなわち、磁気ディスク10Aの凸部40a,40a・・に対応する部位)に電子ビーム32aを照射してレジスト層32に潜像32b(トラックパターンおよびサーボパターン)を形成する。続いて、レジスト層32に対する現像処理を実行することにより、図14に示すように、レジスト層32からなる凹凸パターン33(凸部33aおよび凹部33b)をガラス基材31の上に形成する。次いで、図15に示すように、凹凸パターン33の凸部33a,33a・・および凹部33b,33b・・を覆うようにして厚みが30nm程度のニッケル層34をスパッタリング法によって形成する。続いて、このニッケル層34を電極として使用してめっき処理を実行することにより、図16に示すように、ニッケル層34の上にニッケル層35を形成する。この際には、レジスト層32によって形成された凹凸パターン33がニッケル層34,35の積層体に転写されて凹凸パターン33における凸部33a,33a・・の部位に凹部36b,36b・・が形成されると共に、凹部33b,33b・・の部位に凸部36a,36a・・が形成されてニッケル層34,35の積層体に凹凸パターン36が形成される。
続いて、ガラス基材31、レジスト層32およびニッケル層34,35の積層体をレジスト剥離液に浸すことにより、ニッケル層34,35の積層体とガラス基材31との間のレジスト層32を除去する。これにより、図17に示すように、ニッケル層34,35の積層体がガラス基材31から剥離されて、スタンパー37が完成する。次いで、スタンパー37をマスタースタンパーとして使用してスタンパー30(マザースタンパー)を製作する。具体的には、まず、スタンパー37に対する表面処理を実行することにより、スタンパー37における凹凸パターン36の形成面に酸化膜を形成する。次いで、図18に示すように、酸化膜の形成が完了したスタンパー37にメッキ処理によってニッケル層38を形成する。この際には、スタンパー37の凹凸パターン36がニッケル層38に転写されて凸部36a,36a・・の部位に凹部39b,39b・・が形成されると共に、凹部36b,36b・・の部位に凸部39a,39a・・が形成されてニッケル層38に凹凸パターン39が形成される。この後、ニッケル層38からスタンパー37を剥離した後に、ニッケル層38の裏面(凹凸パターン39の形成面に対する裏面)を研磨処理して平坦化することにより、図11に示すように、スタンパー30が完成する。
一方、中間体20の製造に際しては、まず、ガラス基材11の上にCoZrNb合金をスパッタリングすることによってガラス基材11の上に軟磁性層12を形成した後に、軟磁性層12の上に中間層形成用材料をスパッタリングすることによって中間層13を形成する。次いで、中間層13の上にCoCrPt合金をスパッタリングすることによって厚みが15nm程度の磁性層14を形成する。続いて、磁性層14の上にマスク層17を形成し、さらに、マスク層17の上に一例としてレジストをスピンコートして厚みが80nm程度の樹脂層18を形成する。これにより、図10に示すように、中間体20が完成する。
続いて、図19に示すように、中間体20の樹脂層18にスタンパー30の凹凸パターン39をインプリント法によって転写する。具体的には、スタンパー30における凹凸パターン39の形成面を中間体20の樹脂層18に押し付けることにより、凹凸パターン39の凸部39a,39a・・を中間体20の樹脂層18に押し込む。この場合、このスタンパー30を用いて製造する磁気ディスク10Aは、前述したように、サーボパターン領域Asaの全域およびデータ記録領域Atの全域において、凹部40b,40b・・におけるいずれかの方向に対する開口長(この例では、凹部40bにおける回転方向に沿った開口長、および半径方向に沿った開口長のいずれか)が円形領域Qaの直径(この例では、開口長L2a)よりも短く(または、等しく)なっている。したがって、この磁気ディスク10Aを製造するためのスタンパー30には、磁気ディスク10Aにおけるサーボパターン領域Asaおよびデータ記録領域Atに対応する全域において、上記の円形領域Qaの直径(この例では、開口長L2a)を超える直径の内接円が存在し得る突端面を有する凸部39aが存在しないように(突端面が過剰に広い凸部39aが存在しないように)凹部39b,39b・・が形成されている。したがって、凸部39a,39a・・が樹脂層18にスムーズに押し込まれる結果、スタンパー30における凸部39aの先端部と中間体20のマスク層17との間に厚手の残渣が生じることなく、十分に奥深くまで凸部39a,39a・・が樹脂層18に押し込まれる。
続いて、中間体20からスタンパー30を剥離し、さらに、底面に残存する樹脂(残渣)を酸素プラズマ処理によって除去することにより、図20に示すように、中間体20におけるマスク層17の上に樹脂層18からなる凹凸パターン41が形成される。次いで、上記の凹凸パターン41(樹脂層18)をマスクとして用いてエッチング処理を実行することにより、凹凸パターン41における凹部41b,41b・・の底部においてマスク(凸部41a,41a・・)から露出しているマスク層17をエッチングして、図21に示すように、凸部42aおよび凹部42bを有する凹凸パターン42を中間体20のマスク層17に形成する。続いて、凹凸パターン42(マスク層17)をマスクとして用いてエッチング処理を実行することにより、凹凸パターン42における凹部42b,42b・・の底部においてマスク(凸部42a,42a・・)から露出している磁性層14をエッチングする。これにより、図22に示すように、その突端面の広さがスタンパー30における凹部39bの開口面とほぼ等しい凸部40aと、その開口面の広さがスタンパー30における凸部39aの突端面とほぼ等しい凹部40bとを有する凹凸パターン40(データトラックパターン40tおよびサーボパターン40s)が中間体20の磁性層14に形成される。次いで、凸部40a,40a・・の上に残存しているマスク層17に対して選択的にエッチング処理を行うことにより、残存しているマスク層17を完全に除去して凸部40a,40a・・の突端面を露出させる。
次いで、図23に示すように、非磁性材料15としてのSiOをスパッタリングする。この際には、非磁性材料15によって凹部40b,40b・・が完全に埋め尽くされ、かつ、凸部40a,40a・・の上に例えば厚みが60nm程度の非磁性材料15の層が形成されるように、非磁性材料15を十分にスパッタリングする。続いて、磁性層14の上(凸部40a,40a・・の上および凹部40b,40bの上)の非磁性材料15の層に対してイオンビームエッチング処理を実行する。この際には、各凸部40a,40a・・における突端面が非磁性材料15から露出するまでイオンビームエッチング処理を継続する。これにより、中間体20の表面が平坦化される。続いて、中間体20の表面を覆うようにしてCVD法によってダイヤモンドライクカーボン(DLC)の薄膜を成膜することによって保護層16形成した後に、保護層16の表面にフォンブリン系の潤滑剤を平均厚さが例えば2nm程度となるように塗布する。これにより、図4に示すように、磁気ディスク10Aが完成する。
この磁気ディスク10Aを搭載したハードディスクドライブ1では、前述したように、磁気ディスク10Aに対する記録データの記録再生時において、非サーボ信号領域Ax,Ax・・および非サーボ信号領域Axb,Axb・・に形成された凹凸パターン40に対応するデータが制御部6によってトラッキングサーボ用のサーボデータとは相違するデータと判別される。具体的には、制御部6は、検出部4から出力されるサーボデータを含むデータのうち、プリアンブルパターン領域Ap、アドレスパターン領域Aaaおよびバーストパターン領域Aba(非サーボ信号領域Axbを除く)に形成された凹凸パターン40に対応するデータに基づいてドライバ5を制御することにより、アクチュエータ3bを駆動させて磁気ヘッド3を所望のトラックにオントラックさせる。
また、このハードディスクドライブ1では、アドレスパターン領域Aaaに形成された凹凸パターン40に対応して検出部4から出力されるデータに基づいてアドレスデータを抽出する際に、制御部6は、検出部4からの出力データがマンチェスター符号やバイフェーズM符号等で符号化されているものとして出力データを復号化する。この結果、アドレスパターン領域Aaaから読み取られたアドレスデータやバーストパターン領域Abaから読み取られたバースト信号等に基づいてトラッキングサーボ制御が実行されて、磁気ヘッド3を所望のデータ記録トラック(凸部40a,40a・・)にオントラックさせることが可能となる。これにより、データ記録領域At内の凸部40a,40a・・(データ記録トラック)にオントラックさせた磁気ヘッド3を介して記録データの記録再生を行うことが可能となる。
このように、この磁気ディスク10Aおよびハードディスクドライブ1によれば、各凹部40b,40b・・における回転方向に沿った各開口長のうちの各同一半径領域毎の最大の開口長L2がその同一半径領域内の各凹部40b,40b・・における回転方向に沿った最小の開口長L1の2倍の長さ(本発明における第1の長さ)となるようにアドレスパターン領域Aaaに凸部40aを形成したことにより、凹部40b,40b・・の半径方向に沿った開口長が長くなる傾向があるアドレスパターン領域Aaa内に回転方向に沿った開口長が過剰に長い凹部40b(開口長が全方向に長い凹部40b)が存在しないため、アドレスパターン領域Aaa内の凹凸パターン40を形成するためのインプリント処理時(この例では、中間体20における樹脂層18にスタンパー30の凹凸パターン39を転写する処理時)に、その突端面が過剰に広い凸部を有するスタンパーを使用することなく、スタンパー30における凸部39a,39a・・を樹脂層18にスムーズに押し込むことができる。また、各開口長L2(第1の長さ)のうちの最大の開口長L2aと等しい直径の円形領域Qaをサーボパターン領域Asa内のいずれの位置に配置したとしても、凸部40aの少なくとも一部が円形領域Qa内に含まれるようにサーボパターン領域Asaに凸部40aを形成したことにより、アドレスパターン領域Aaaのみならず、サーボパターン領域Asaの全域において開口長が全方向に過剰に長い(開口面が過剰に広い)凹部40bが存在しないため、サーボパターン領域Asa内の凹凸パターン40を形成するためのインプリント処理時に、その突端面が過剰に広い凸部を有するスタンパーを使用することなく、スタンパー30における凸部39a,39a・・を樹脂層18にスムーズに押し込むことができる。これにより、インプリント処理時にマスク層17の上に厚手の残渣が生じる事態が回避されるため、残渣の取り除き処理に起因して凹部41b,41b・・が過剰に広くなる事態が回避される。したがって、凹部41b,41b・・の部位に最終的に形成される凹部40b,40b・・が過剰に広くなる事態が回避される。このため、アドレスデータやトラッキングサーボ制御用のデータの確実な読み取りが可能な磁気ディスク10A、およびその磁気ディスク10Aを備えたハードディスクドライブ1を提供することができる。
また、この磁気ディスク10Aおよびハードディスクドライブ1によれば、隣り合うデータ記録トラック(凸部40a,40a・・)の間の凹部40b(トラック間凹部)における基材の半径方向に沿った開口長L4が各開口長L2(第1の長さ)のうちの最大の開口長L2a以下となるように各データ記録トラックを形成したことにより、凹部40b(トラック間凹部)の回転方向に沿った開口長が長くなるデータ記録領域At内に半径方向に沿った開口長が過剰に長い凹部40b(開口長が全方向に長い凹部40b)が存在しないため、データ記録領域At内の凹凸パターン40を形成するためのインプリント処理時に、その突端面が過剰に広い凸部を有するスタンパーを使用することなく、スタンパー30における凸部39a,39a・・を樹脂層18にスムーズに押し込むことができる。これにより、インプリント処理時に厚手の残渣が生じる事態が回避されるため、残渣の取り除き処理に起因して凹部41b,41b・・が過剰に広くなる事態が回避される。したがって、凹部41b,41b・・の部位に最終的に形成される凹部40b,40b・・が過剰に広くなる事態が回避される。このため、安定した記録再生が可能な磁気ディスク10A、およびその磁気ディスク10Aを備えたハードディスクドライブ1を提供することができる。
また、このハードディスクドライブ1によれば、磁気ディスク10Aと、磁気ディスク10Aにおけるサーボパターン領域Asaから読み取られた所定の信号に基づいてトラッキングサーボ制御処理を実行する制御部6とを備えたことにより、非サーボ信号領域Axに形成された凹凸パターン40(ダミーパターン)の存在に影響されることなく、データ記録領域At内の凸部40a,40a・・(データ記録トラック)にオントラックさせた磁気ヘッド3を介して記録データの記録再生を行うことができる。
また、この磁気ディスク10Aを製造するためのスタンパー30によれば、磁気ディスク10Aにおける凹凸パターン40の凹部40b,40b・・に対応して形成された凸部39a,39a・・と、磁気ディスク10Aにおける凹凸パターン40の凸部40a,40a・・に対応して形成された凹部39b,39b・・とを有する凹凸パターン39を形成したことにより、中間体20に対するインプリント処理時に、スタンパー30に突端面が過剰に広い凸部39a(例えば、回転方向に沿った長さおよび半径方向に沿った長さの双方が過剰に長い凸部39a)が存在しないため、中間体20に対して凹凸パターン39(凸部39a,39a・・)をスムーズに押し込むことができる。したがって、インプリント処理時に凸部39a,39a・・の押し込み量の不足に起因する不都合(残渣の取り除き処理に起因して各凹部41bが過剰に拡がる事態)が生じる事態を回避することができる。これにより、アドレスデータ等の確実な読み取りが可能な磁気ディスク10Aを製造することができる。
次いで、本発明に係る磁気記録媒体の他の一例である磁気ディスク10Bをハードディスクドライブ1に搭載した例について、図面を参照して説明する。なお、前述した磁気ディスク10A、および磁気ディスク10Aを搭載したハードディスクドライブ1と共通の構成要素については、共通の符号を付して重複した説明を省略する。
磁気ディスク10Bは、図24に示すように、磁気ディスク10Aにおけるサーボパターン領域Asaに代えて、データ記録領域At,Atの間にサーボパターン領域Asbが規定されて構成されている。このサーボパターン領域Asbは、磁気ディスク10Aのサーボパターン領域Asaにおけるアドレスパターン領域Aaaに代えてアドレスパターン領域Aabを備えている。この場合、この磁気ディスク10Bでは、プリアンブルパターン領域Ap、アドレスパターン領域Aabおよびバーストパターン領域Abaに形成されているサーボパターン40sbが本発明における「トラッキングサーボ制御用の制御信号」に対応するパターンに相当する。また、この磁気ディスク10Bでは、データ記録領域Atに形成されたデータトラックパターン40tにおける凸部40a,40a・・(データ記録トラック)の間の凹部40b(トラック間凹部)における半径方向に沿った開口長L4が、サーボパターン領域Asbに形成された凹部40b,40b・・における回転方向に沿った各開口長のうちの最大の開口長(後述する開口長L1a:図25参照)以下となるように規定されている。さらに、プリアンブルパターン領域Apに形成された凹部40bにおける突端面の回転方向に沿った開口長L6は、一例として、同一半径位置におけるアドレスパターン領域Aabに形成された凹部40b,40b・・の回転方向に沿った各開口長(後述する開口長L1:図25参照)と等しくなるように規定されている。
また、図25に示すように、アドレスパターン領域Aabに形成されたサーボパターン40sb(アドレスパターン)は、凸部40a,40a・・における突端面の回転方向に沿った各長さと、凹部40b,40b・・の回転方向に沿った各開口長とがアドレスデータに対応して規定されている。この場合、この磁気ディスク10Bでは、一例として、アドレスデータがRZ(Return-to-Zero)符号のハイレベルとローレベルとを反転させるようにして(通常のRZ符号とは異なり、「0」のときには、ビット期間全体がハイレベルで、「1」のときは、ビット期間の前半分でローレベルとなり後半分でハイレベルに変化するように)符号化されてアドレスパターン領域Aabに記録されている。具体的には、この符号におけるハイレベルに対応して凸部40aが形成されると共に、ローレベルに対応して凹部40bが形成されることにより、アドレスデータのデータ内容に対応する凹凸パターンがアドレスパターン領域Aab内に形成されている。したがって、この磁気ディスク10Bでは、アドレスパターン領域Aab内の各同一半径位置において、アドレスパターン(サーボパターン40sa)を構成する各凹部40b,40b・・における回転方向に沿った各開口長(ハードディスクドライブ1においてローレベルとして認識される信号長)が互いに等しい開口長L1(本発明における「第2の長さ」の一例)の1種類のみとなっている。この場合、この磁気ディスク10Bでは、前述した磁気ディスク10Aと同様にして、回転方向に沿った基準の長さや基準の開口長が内周側領域Aiよりも外周側領域Aoほど長くなっている。したがって、この磁気ディスク10Bでは、外周側領域Aoにおけるアドレスパターン領域Aab内の凹部40b,40b・・における各開口長L1が、本発明における「各第2の長さのうちの最大の長さ」に相当する。以下、各開口長L1のうちの最大の長さを他の開口長L1と区別するときには、「開口長L1a」ともいう。
また、この磁気ディスク10Bでは、図24に示すように、バーストパターン領域Abaにおける第1バースト領域Ab1〜第4バースト領域Ab4において回転方向に沿って並ぶ凹部40b,40b・・における回転方向に沿った開口長L6が、同一半径位置におけるアドレスパターン領域Aabに形成された凹部40bにおける回転方向に沿った開口長L1、および同一半径位置におけるプリアンブルパターン領域Apに形成された凹部40bにおける回転方向に沿った開口長L6と等しくなるように規定されている。さらに、バーストパターン領域Abaに形成された凹部40b,40b・・の間の凸部40aの回転方向に沿った長さL5は、一例として、同一半径位置におけるプリアンブルパターン領域Apに形成された凸部40aの回転方向に沿った長さL5と等しくなるように規定されている。また、バーストパターン領域Abaにおける第1バースト領域Ab1と第2バースト領域Ab2との間、第2バースト領域Ab2と第3バースト領域Ab3との間、および第3バースト領域Ab3と第4バースト領域Ab4との間には、前述した磁気ディスク10Aと同様にして、非サーボ信号領域Axbがそれぞれ設けられて製造時にスタンパー30の凸部39a,39a・・を樹脂層18にスムーズに押し込むためのダミーパターンが形成されている。さらに、図24に示すように、データ記録領域Atとプリアンブルパターン領域Apとの間、プリアンブルパターン領域Apとアドレスパターン領域Aabとの間、アドレスパターン領域Aabとバーストパターン領域Abaとの間、およびバーストパターン領域Abaとデータ記録領域Atとの間には、前述した磁気ディスク10Aと同様にして、非サーボ信号領域Axがそれぞれ規定されている。
この磁気ディスク10Bでは、前述したように、データ記録領域Atに形成した凹部40bの半径方向に沿った開口長L4が、サーボパターン領域Asbに形成された凹部40b,40b・・の回転方向に沿った各開口長L1のうちの最大の開口長(この例では、外周側領域Aoにおけるアドレスパターン領域Aab内の凹部40bの回転方向に沿った各開口長L1a)以下となるように規定されている。したがって、その直径がアドレスパターン領域Aab内の最大の開口長L1aと等しい円形領域Qb(図25参照)をデータ記録領域At内のいずれかの部位に配置したときには、その円形領域Qb内に凸部40aの少なくとも一部が含まれることとなる。また、この磁気ディスク10Bでは、前述したように、プリアンブルパターン領域Apに形成した凹部40bの回転方向に沿った開口長L6が、サーボパターン領域Asbに形成された同一半径位置の凹部40b,40b・・における回転方向に沿った各開口長L1と等しくなるように規定されている。したがって、その直径がアドレスパターン領域Aab内の最大の開口長L1aと等しい円形領域Qb(図25参照)をプリアンブルパターン領域Ap内のいずれかの部位に配置したときには、その円形領域Qb内に凸部40aの少なくとも一部が含まれることとなる。なお、プリアンブルパターン領域Ap内に配置する円形領域Qbが凹部40bの開口面における内接円と一致する状態では、その円形領域Qb内に凸部40aと凹部40bとの境界部分が含まれることとなる。この場合、本明細書では、前述したように、凸部40aと凹部40bとの境界部分が含まれている状態を「凸部40aの一部が含まれている状態」とする。
さらに、この磁気ディスク10Bでは、前述したように、アドレスデータがRZ符号のハイレベルとローレベルとを反転させるようにして符号化されてアドレスパターンがアドレスパターン領域Aabに形成されているため、アドレスデータにおいて「1」が多数連続する場合であっても凹部40bが回転方向に連続して形成されることなく、開口長L1の凹部40bと凸部40aとによって凹凸パターン40(アドレスパターン)が構成される。この結果、アドレスパターン領域Aabに形成した凹部40b,40b・・における回転方向に沿った開口長が、各同一半径位置内毎に互いに等しい開口長L1となる。したがって、図25に示すように、アドレスパターン領域Aab内の最大の開口長L1(この例では、外周側領域Aoにおける凹部40bの開口長L1a)と等しい円形領域Qbをアドレスパターン領域Aab内のいずれかの部位に配置したときには、その円形領域Qb内に凸部40aの少なくとも一部が含まれることとなる。なお、アドレスパターン領域Aab内に配置する円形領域Qbが凹部40bの開口面における内接円と一致する状態では、その円形領域Qb内に凸部40aと凹部40bとの境界部分が含まれることとなる。また、この磁気ディスク10Bでは、前述したように、バーストパターン領域Abaにおける第1バースト領域Ab1〜第4バースト領域Ab4に形成した凹部40bの回転方向に沿った開口長L6が、サーボパターン領域Asbに形成された同一半径位置の凹部40b,40b・・における回転方向に沿った各開口長L1と等しくなるように規定されている。したがって、その直径がアドレスパターン領域Aab内の最大の開口長L1aと等しい円形領域Qb(図25参照)をバーストパターン領域Abaにおける第1バースト領域Ab1〜第4バースト領域Ab4内のいずれかの部位に配置したときには、その円形領域Qb内に凸部40aの少なくとも一部が含まれることとなる。なお、バーストパターン領域Aba内に配置する円形領域Qbが凹部40bの開口面における内接円と一致する状態では、その円形領域Qb内に凸部40aと凹部40bとの境界部分が含まれることとなる。
さらに、この磁気ディスク10Bでは、プリアンブルパターン領域Apおよびバーストパターン領域Aba(第1バースト領域Ab1〜第4バースト領域Ab4)に形成したサーボパターン40sbと同種の凹凸パターン40が非サーボ信号領域Ax,Axbに形成されている。したがって、プリアンブルパターン領域Apおよびバーストパターン領域Aba(第1バースト領域Ab1〜第4バースト領域Ab4)内のいずれの位置に円形領域Qbを配置したとしても円形領域Qb内に凸部40aの少なくとも一部が含まれるこの磁気ディスク10Bでは、これらの領域と同種のサーボパターン40sbが形成されている非サーボ信号領域Ax,Axbのいずれかの部位に円形領域Qbを配置したときに、その円形領域Qb内に凸部40aの少なくとも一部が含まれることとなる。
このように、この磁気ディスク10Bでは、データ記録領域At,At・・およびサーボパターン領域Asb,Asb・・の全域において、任意に配置した円形領域Qb内に凸部40aの少なくとも一部が含まれるように凸部40aが形成されてデータトラックパターン40tおよびサーボパターン40sbが構成されている。言い換えれば、この磁気ディスク10Bでは、データ記録領域At,At・・およびサーボパターン領域Asb,Asb・・の全域において、凹部40b,40bにおける開口面のいずれかの方向に対する開口長(この例では、凹部40bにおける回転方向に沿った開口長、および半径方向に沿った開口長のいずれか)が上記の円形領域Qbの直径(この例では、開口長L1a)よりも短く(または、等しく)なっている。つまり、この磁気ディスク10Bでは、従来の磁気ディスク10zとは異なり、開口面が過剰に広い凹部40bがデータ記録領域At,At・・およびサーボパターン領域Asb,Asb・・のいずれの領域にも存在しないようにデータトラックパターン40tおよびサーボパターン40sbが形成されている。
この磁気ディスク10Bの製造に際しては、前述した磁気ディスク10Aの製造時と同様にして、図10に示す中間体20と図11に示すスタンパー30とを使用する。この場合、この磁気ディスク10Bを製造するためのスタンパー30は、本発明に係る磁気記録媒体製造用のスタンパーの他の一例であって、磁気ディスク10Bにおける凹凸パターン40(データトラックパターン40tおよびサーボパターン40sb)を形成するための凹凸パターン41を形成可能な凹凸パターン39が形成されて、インプリント法による磁気ディスク10Bの製造が可能に構成されている。この場合、スタンパー30の凹凸パターン39は、凸部39a,39a・・が磁気ディスク10Bの凹凸パターン40における凹部40b,40b・・に対応し、凹部39b,39b・・が凹凸パターン40における凸部40a,40a・・に対応して形成されている。したがって、スタンパー30における凹凸パターン39は、その突端面が過剰に広い凸部39aが存在しないように凸部39a,39a・・および凹部39b,39b・・が形成されている。このため、このスタンパー30を用いた磁気ディスク10Bの製造時には、前述した磁気ディスク10Aの製造時と同様にして、中間体20に対するインプリント処理時に、スタンパー30の凸部39a,39a・・が中間体20の樹脂層18にスムーズに押し込まれる結果、スタンパー30における凸部39aの先端部と中間体20のマスク層17との間に厚手の残渣が生じることなく、十分に奥深くまで凸部39a,39a・・が樹脂層18に押し込まれる。したがって、残渣の取り除き時に凹部41b,41b・・が過剰に拡がることなく、所望の広さの凹部41b,41b・・を樹脂層18に形成することが可能となっている。なお、この磁気ディスク10Bの製造方法については、前述した磁気ディスク10Aの製造方法と同様であるため、詳細な説明を省略する。
この磁気ディスク10Bを搭載したハードディスクドライブ1では、前述した磁気ディスク10Aを搭載したハードディスクドライブ1と同様にして、磁気ディスク10Bに対する記録データの記録再生時において、非サーボ信号領域Ax,Ax・・および非サーボ信号領域Axb,Axb・・に形成された凹凸パターン40に対応するデータが制御部6によってトラッキングサーボ用のサーボデータとは相違するデータと判別される。具体的には、制御部6は、検出部4から出力されるサーボデータを含むデータのうち、プリアンブルパターン領域Ap、アドレスパターン領域Aabおよびバーストパターン領域Aba(非サーボ信号領域Axbを除く)に形成された凹凸パターン40に対応するデータに基づいてドライバ5を制御することにより、アクチュエータ3bを駆動させて磁気ヘッド3を所望のトラックにオントラックさせる。
また、このハードディスクドライブ1では、アドレスパターン領域Aabに形成された凹凸パターン40に対応して検出部4から出力されるデータに基づいてアドレスデータを抽出する際に、制御部6は、検出部4からの出力データがRZ符号のハイレベルとローレベルとが反転するようにして符号化されているものとして出力データを復号化する。この結果、アドレスパターン領域Aabから読み取られたアドレスデータやバーストパターン領域Abaから読み取られたバースト信号等に基づいてトラッキングサーボ制御が実行されて、磁気ヘッド3を所望のデータ記録トラック(凸部40a,40a・・)にオントラックさせることが可能となる。これにより、データ記録領域At内の凸部40a,40a・・(データ記録トラック)にオントラックさせた磁気ヘッド3を介して記録データの記録再生を行うことが可能となる。
このように、この磁気ディスク10Bおよびハードディスクドライブ1によれば、各凹部40b,40b・・の回転方向に沿った各開口長L1が各同一半径領域内において互いに等しい開口長(第2の長さ)となるようにアドレスパターン領域Aabに凸部40aを形成したことにより、凹部40b,40b・・の半径方向に沿った開口長が長くなる傾向があるアドレスパターン領域Aab内に回転方向に沿った開口長が過剰に長い凹部40b(開口長が全方向に長い凹部40b)が存在しないため、アドレスパターン領域Aab内の凹凸パターン40を形成するためのインプリント処理時(この例では、中間体20における樹脂層18にスタンパー30の凹凸パターン39を転写する処理時)に、その突端面が過剰に広い凸部を有するスタンパーを使用することなく、スタンパー30における凸部39a,39a・・を樹脂層18にスムーズに押し込むことができる。また、各開口長L1,L1・・(第2の長さ)のうちの最大の開口長L1aと等しい直径の円形領域Qbをサーボパターン領域Asb内のいずれの位置に配置したとしても、凸部40aの少なくとも一部が円形領域Qb内に含まれるようにサーボパターン領域Asbに凸部40aを形成したことにより、アドレスパターン領域Aabのみならず、サーボパターン領域Asbの全域において開口長が全方向に過剰に長い(開口面が過剰に広い)凹部40bが存在しないため、サーボパターン領域Asb内の凹凸パターン40を形成するためのインプリント処理時に、その突端面が過剰に広い凸部を有するスタンパーを使用することなく、スタンパー30における凸部39a,39a・・を樹脂層18にスムーズに押し込むことができる。これにより、インプリント処理時にマスク層17の上に厚手の残渣が生じる事態が回避されるため、残渣の取り除き処理に起因して凹部41b,41b・・が過剰に広くなる事態が回避される。したがって、凹部41b,41b・・の部位に最終的に形成される凹部40b,40b・・が過剰に広くなる事態が回避される。このため、アドレスデータやトラッキングサーボ制御用のデータの確実な読み取りが可能な磁気ディスク10B、およびその磁気ディスク10Bを備えたハードディスクドライブ1を提供することができる。
また、この磁気ディスク10Bおよびハードディスクドライブ1によれば、隣り合うデータ記録トラック(凸部40a,40a・・)の間の凹部40b(トラック間凹部)における基材の半径方向に沿った開口長L4が各開口長L1(第2の長さ)のうちの最大の開口長L1a以下となるように各データ記録トラック(凸部40a)を形成したことにより、凹部40b(トラック間凹部)の回転方向に沿った開口長が長くなるデータ記録領域At内に半径方向に沿った開口長が過剰に長い凹部40b(開口長が全方向に長い凹部40b)が存在しないため、データ記録領域At内の凹凸パターン40を形成するためのインプリント処理時に、その突端面が過剰に広い凸部を有するスタンパーを使用することなく、スタンパー30における凸部39a,39a・・を樹脂層18にスムーズに押し込むことができる。これにより、インプリント処理時に厚手の残渣が生じる事態が回避されるため、残渣の取り除き処理に起因して凹部41b,41b・・が過剰に広くなる事態が回避される。したがって、凹部41b,41b・・の部位に最終的に形成される凹部40b,40b・・が過剰に広くなる事態が回避される。このため、安定した記録再生が可能な磁気ディスク10B、およびその磁気ディスク10Bを備えたハードディスクドライブ1を提供することができる。
また、このハードディスクドライブ1によれば、磁気ディスク10Bと、磁気ディスク10Bにおけるサーボパターン領域Asbから読み取られた所定の信号に基づいてトラッキングサーボ制御処理を実行する制御部6とを備えたことにより、非サーボ信号領域Axに形成された凹凸パターン40(ダミーパターン)の存在に影響されることなく、データ記録領域At内の凸部40a,40a・・(データ記録トラック)にオントラックさせた磁気ヘッド3を介して記録データの記録再生を行うことができる。
また、この磁気ディスク10Bを製造するためのスタンパー30によれば、磁気ディスク10Bにおける凹凸パターン40の凹部40b,40b・・に対応して形成された凸部39a,39a・・と、磁気ディスク10Bにおける凹凸パターン40の凸部40a,40a・・に対応して形成された凹部39b,39b・・とを有する凹凸パターン39を形成したことにより、中間体20に対するインプリント処理時に、スタンパー30に突端面が過剰に広い凸部39a(例えば、回転方向に沿った長さおよび半径方向に沿った長さの双方が過剰に長い凸部39a)が存在しないため、中間体20に対して凹凸パターン39(凸部39a,39a・・)をスムーズに押し込むことができる。したがって、インプリント処理時に凸部39a,39a・・の押し込み量の不足に起因する不都合(残渣の取り除き処理に起因して各凹部41bが過剰に拡がる事態)が生じる事態を回避することができる。これにより、アドレスデータ等の確実な読み取りが可能な磁気ディスク10Bを製造することができる。
なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、上記の磁気ディスク10A,10Bでは、バーストパターン領域Aba内に複数の凹部40b,40b・・を回転方向に沿って並べて形成することでバーストパターンが構成されているが、本発明はこれに限定されず、図26に示す磁気ディスク10Cのように、磁気ディスク10A,10Bにおける凹部40b,40b・・に代えて、複数の凸部40a,40a・・をバーストパターン領域Abc内に回転方向に沿って並べて形成することでバーストパターンを構成することもできる。なお、同図では、バーストパターン領域Abcにおける第1バースト領域Ab1および第2バースト領域Ab2のみを図示している。この場合、この磁気ディスク10Cでは、バーストパターン領域Abc内の4つの凸部40a,40a・・に接する円形領域Qcの直径L7が、アドレスパターン領域内に形成された凹部40b,40b・・における回転方向に沿った各開口長のうちの最大の開口長以下となるようにアドレスパターン等のサーボパターン40scが形成されている。これにより、アドレスパターン領域内に形成された凹部40b,40b・・における回転方向に沿った各開口長のうちの最大の開口長と等しい直径の円形領域をサーボパターン領域Asc内のいずれの位置に配置したとしても、その円形領域内に凸部40aの少なくとも一部(凸部40aおよび凹部40bの境界部分を含む)が含まれることとなる。この結果、この磁気ディスク10Cにおいても、前述した磁気ディスク10A,10Bと同様にして、中間体20に対するインプリント処理時に、スタンパー30の凸部39a,39a・・を中間体20の樹脂層18にスムーズに押し込むことができる結果、スタンパー30における凸部39aの先端部と中間体20のマスク層17との間に厚手の残渣が生じさせることなく、十分に奥深くまで凸部39a,39a・・を樹脂層18に押し込むことができる。したがって、残渣の取り除き時に凹部41b,41b・・が過剰に拡がることなく、所望の広さの凹部41b,41b・・を樹脂層18に形成することが可能となっている。
また、上記の磁気ディスク10A、10B等では、凹凸パターン40における凸部40aの突端部から基端部までの全体が磁性層14(磁性材料)で形成されているが、本発明における凹凸パターンを構成する凸部はこれに限定されない。具体的には、例えば、図27に示す磁気ディスク10Dのように、ガラス基材11に形成した凹凸パターン(凹凸パターン40と凹凸の位置関係が同様の凹凸パターン)を覆うようにして薄厚の磁性層14を形成することにより、その表面が磁性材料で形成された複数の凸部40a,40a・・と底面が磁性材料で形成された複数の凹部40b,40b・・とによって凹凸パターン40を構成することができる。さらに、図28に示す磁気ディスク10Eのように、凸部40aだけではなく凹部40bの底部を含めて磁性層14で形成して凹凸パターン40を構成することもできる。また、例えば凹凸パターン40における凸部40aの突端部のみが磁性層14で形成されて基端部側が非磁性材料または軟磁性材料で形成された凸部40a,40a・・を備えて凹凸パターン40を構成することもできる(図示せず)。
さらに、上記の磁気ディスク10A,10B等では、非サーボ信号領域Ax,Ax・・および非サーボ信号領域Axb,Axb・・にダミーパターン(凹凸パターン40)が形成されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、データ記録領域Atとプリアンブルパターン領域Apとの間、プリアンブルパターン領域Apとアドレスパターン領域Aaa(Aab)との間、アドレスパターン領域Aaa(Aab)とバーストパターン領域Abaとの間、およびバーストパターン領域Abaとデータ記録領域Atとの間に、その全域が凸部で構成された非サーボ信号領域を規定すると共に、バーストパターン領域Abaにおける第1バースト領域Ab1と第2バースト領域Ab2との間、第2バースト領域Ab2と第3バースト領域Ab3との間、および第3バースト領域Ab3と第4バースト領域Ab4との間にも、その全域が凸部で構成された非サーボ信号領域を規定することもできる。このように構成した磁気ディスクによれば、製造時におけるインプリント処理に際して厚手の残渣が生じるおそれのある凹部が非サーボ信号領域内に存在しないため、残渣の取り除き処理に起因する凹部の過剰な拡がりを回避することができる。これにより、サーボデータの確実な読み取りが可能な磁気ディスクを提供することができる。
また、上記の磁気ディスク10A,10B等では、プリアンブルパターン領域Apおよびバーストパターン領域Aba内の凹凸パターン40と同種のパターンを非サーボ信号領域Ax、Axb内にダミーパターンとして形成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、各種サーボ信号用の凹凸パターン40とは形状が相違する任意の形状の凹凸パターン40をダミーパターンとして形成する構成を採用することができる。さらに、本発明に係る磁気記録媒体には、非サーボ信号領域Axが存在せずに、プリアンブルパターン領域、アドレスパターン領域およびバーストパターン領域が回転方向において互いに接するように連続して規定された磁気記録媒体や、非サーボ信号領域Axbが存在せずに、各バースト領域が回転方向において互いに接するように連続して規定された磁気記録媒体が含まれる。また、上記の磁気ディスク10A,10B等では、ガラス基材11の片面にのみサーボパターン40sa(40sb)およびデータトラックパターン40tが形成されているが、本発明に係る磁気記録媒体はこれに限定されず、ガラス基材11の表裏両面にサーボパターン40sa(40sb)およびデータトラックパターン40tを形成することもできる。さらに、本発明に係る磁気記録媒体は、磁気ディスク10A,10Bのような垂直記録方式の磁気記録媒体に限定されず、面内記録方式の磁気記録媒体にも適用することができる。
ハードディスクドライブ1の構成図である。 磁気ディスク10Aの平面図である。 外周側領域Aoにおけるデータ記録領域Atおよびサーボパターン領域Asaに形成された各種パターンの一例を示す磁気ディスク10Aの平面図である。 磁気ディスク10Aの層構造を示す断面図である。 データ記録領域Atに形成されたデータトラックパターン40tの一例を示す磁気ディスク10Aの平面図である。 外周側領域Aoにおけるプリアンブルパターン領域Apに形成されたプリアンブルパターンの一例を示す磁気ディスク10Aの平面図である。 外周側領域Aoにおけるアドレスパターン領域Aaaに形成されたアドレスパターンの一例を示す磁気ディスク10Aの平面図である。 外周側領域Aoにおけるバーストパターン領域Abaの第1バースト領域Ab1および第2バースト領域Ab2に形成されたバーストパターンの一例を示す磁気ディスク10Aの平面図である。 外周側領域Aoにおけるバーストパターン領域Abaの第3バースト領域Ab3および第4バースト領域Ab4に形成されたバーストパターンの一例を示す磁気ディスク10Aの平面図である。 中間体20の層構造を示す断面図である。 スタンパー30の断面図である。 ガラス基材31の上にレジスト層32を形成した状態の断面図である。 レジスト層32に電子ビーム32aを照射して潜像32b,32b・・を形成した状態の断面図である。 潜像32b,32b・・が形成されたレジスト層32を現像処理して凹凸パターン33を形成した状態の断面図である。 凹凸パターン33を覆うようにしてニッケル層34を形成した状態の断面図である。 メッキ処理によってニッケル層35を形成した状態の断面図である。 ニッケル層34,35の積層体をガラス基材31から剥離して形成したスタンパー37の断面図である。 スタンパー37における凹凸パターン36の形成面にニッケル層38を形成した状態(凹凸パターン36をニッケル層38に転写した状態)の断面図である。 中間体20の樹脂層18にスタンパー30の凹凸パターン39を押し付けた状態の断面図である。 図19に示す状態の樹脂層18からスタンパー30を剥離してマスク層17の上に凹凸パターン41(樹脂マスク)を形成した状態の断面図である。 凹凸パターン41をマスクとしてマスク層17をエッチング処理して磁性層14の上に凹凸パターン42(マスク)を形成した状態の断面図である。 凹凸パターン42をマスクとして磁性層14をエッチング処理して中間層13の上に凹凸パターン40を形成した状態の断面図である。 凹凸パターン40を覆うようにして非磁性材料15の層を形成した状態の中間体20の断面図である。 外周側領域Aoにおけるデータ記録領域Atおよびサーボパターン領域Asbに形成された各種パターンの他の一例を示す磁気ディスク10Bの平面図である。 外周側領域Aoにおけるサーボパターン領域Asbのアドレスパターン領域Aabに形成されたアドレスパターンの一例を示す磁気ディスク10Bの平面図である。 バーストパターン領域Abcに形成されたバーストパターンの一例を示す磁気ディスク10Cの平面図である。 磁気ディスク10Dの層構造を示す断面図である。 磁気ディスク10Eの層構造を示す断面図である。 従来の磁気ディスク10zの平面図である。 データ記録領域Atzおよびサーボパターン領域Aszに形成された各種パターンの一例を示す磁気ディスク10zの平面図である。 アドレスパターン領域Aazに形成されたアドレスパターンの一例を示す磁気ディスク10zの平面図である。 磁気ディスク10zの製造工程において、スタンパーの凸部39az,39az・・(突端面が狭い凸部39az,39az・・)が押し込まれた状態の樹脂層の断面図である。 磁気ディスク10zの製造工程において、スタンパーの凸部39az,39az・・(突端面が広い凸部39az,39az・・)が押し込まれた状態の樹脂層の断面図である。
符号の説明
1 ハードディスクドライブ
6 制御部
10A〜10E 磁気ディスク
11 ガラス基材
14 磁性層
15 非磁性材料
20 中間体
30 スタンパー
39,40,41,42 凹凸パターン
39a,40a,41a,42a 凸部
39b,40b,41b,42b 凹部
40sa〜40sc サーボパターン
40t データトラックパターン
Aaa,Aab アドレスパターン領域
Ai 内周側領域
Ao 外周側領域
Asa〜Asc サーボパターン領域
At データ記録領域
L1,L2,L4,L6 開口長
L3,L5 長さ
L7 直径
O 中心
Q 円形領域

Claims (6)

  1. 少なくとも突端部が磁性材料で形成された凸部と凹部とが形成されて凹凸パターンを構成する磁性層を備え、当該凹凸パターンによって基材の少なくとも一面におけるサーボパターン領域にサーボパターンが形成されると共に、当該一面のデータ記録領域に同心円状または螺旋状のデータ記録トラックが設けられてデータトラックパターンが形成され、
    前記サーボパターン領域内のアドレスパターン領域には、前記凹凸パターンを構成する前記各凹部における当該基材の回転方向に沿った各開口長のうちの前記データ記録トラックの中心からの距離が等しい同一半径領域毎の最大の開口長が当該同一半径領域内の当該各凹部における当該回転方向に沿った最小の開口長の2倍の長さである第1の長さとなるように前記凸部が形成され、
    前記各第1の長さのうちの最大の長さと等しい直径の円形領域を前記サーボパターン領域内のいずれの位置に配置したとしても、前記凹凸パターンを構成する前記凸部の少なくとも一部が当該円形領域内に含まれるように当該サーボパターン領域に当該凸部が形成されている磁気記録媒体。
  2. 少なくとも突端部が前記磁性材料で形成された凸部によって複数の前記データ記録トラックが形成され、
    前記各データ記録トラックは、隣り合う当該データ記録トラックの間の凹部における前記基材の半径方向に沿った開口長が前記各第1の長さのうちの最大の長さ以下となるように形成されている請求項1記載の磁気記録媒体。
  3. 少なくとも突端部が磁性材料で形成された凸部と凹部とが形成されて凹凸パターンを構成する磁性層を備え、当該凹凸パターンによって基材の少なくとも一面におけるサーボパターン領域にサーボパターンが形成されると共に、当該一面のデータ記録領域に同心円状または螺旋状のデータ記録トラックが設けられてデータトラックパターンが形成され、
    前記サーボパターン領域内のアドレスパターン領域には、前記データ記録トラックの中心からの距離が等しい同一半径領域内において前記凹凸パターンを構成する前記各凹部における当該基材の回転方向に沿った各開口長が互いに等しい第2の長さとなるように前記凸部が形成され、
    前記各第2の長さのうちの最大の長さと等しい直径の円形領域を前記サーボパターン領域内のいずれの位置に配置したとしても、前記凹凸パターンを構成する前記凸部の少なくとも一部が当該円形領域内に含まれるように当該サーボパターン領域に当該凸部が形成されている磁気記録媒体。
  4. 少なくとも突端部が前記磁性材料で形成された凸部によって複数の前記データ記録トラックが形成され、
    前記各データ記録トラックは、隣り合う当該データ記録トラックの間の凹部における前記基材の半径方向に沿った開口長が前記各第2の長さのうちの最大の長さ以下となるように形成されている請求項3記載の磁気記録媒体。
  5. 請求項1から4のいずれかに記載の磁気記録媒体と、当該磁気記録媒体における前記サーボパターン領域から読み取られた所定の信号に基づいてトラッキングサーボ制御処理を実行する制御部とを備えている記録再生装置。
  6. 請求項1から4のいずれかに記載の磁気記録媒体における前記凹凸パターンの凹部に対応して形成された凸部と、前記磁気記録媒体における前記凹凸パターンの凸部に対応して形成された凹部とを有する凹凸パターンが形成された磁気記録媒体製造用のスタンパー。
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