JP4354008B2 - Pattern drawing apparatus, pattern drawing method, information recording medium manufacturing master manufacturing method, and information recording medium manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、情報記録媒体製造用の凹凸パターンを形成するための露光パターンを描画するパターン描画装置およびパターン描画方法、並びにそのパターン描画装置によって描画された露光パターンを利用して形成した凹凸パターンを用いて情報記録媒体製造用原盤および情報記録媒体を製造する製造方法に関するものである。 The present invention relates to a pattern drawing apparatus and a pattern drawing method for drawing an exposure pattern for forming an uneven pattern for manufacturing an information recording medium, and an uneven pattern formed by using the exposure pattern drawn by the pattern drawing apparatus. The present invention relates to an information recording medium manufacturing master and a manufacturing method for manufacturing an information recording medium.
今日、HDD等の磁気記録再生装置に対する高密度記録化の要求は高まる一方であり、その実現方法の一つとして、狭トラック化によるトラック密度の向上が検討されている。しかしながら、この方法によって高密度記録化を図る場合には、正確なトラッキングサーボを実現可能とする高精度のサーボパターンを磁気記録媒体に形成する必要がある。現状では、サーボパターンを磁気ヘッドを介してトラック毎に磁気的に記録して形成するのが一般的である。この場合、高密度化(トラック本数の増加)が進むにつれ、サーボパターンの記録時におけるヘッド位置決め精度の低さに起因するサーボパターン精度の低さが顕在化しており、加えて、サーボパターンの記録(形成)に要する時間が長くなっている。このため、磁気記録再生装置の製造コストが高騰している。これらの課題を解決する方法として、予め高精度に形成されたサーボパターンを磁気記録媒体の記録膜に対して磁気的に一括転写する方法や、同じく高精度に形成されたサーボパターンとしての物理的な凹凸を記録膜に一括形成する方法などが提案されている。 Today, there is an increasing demand for high-density recording for magnetic recording and reproducing devices such as HDDs. As one of the methods for realizing this, improvement of track density by narrowing the track is being studied. However, in order to achieve high density recording by this method, it is necessary to form a highly accurate servo pattern on the magnetic recording medium that enables accurate tracking servo. At present, a servo pattern is generally formed by magnetic recording for each track via a magnetic head. In this case, as the density increases (increase in the number of tracks), the servo pattern accuracy becomes low due to the low head positioning accuracy during servo pattern recording. The time required for (formation) is longer. For this reason, the manufacturing cost of the magnetic recording / reproducing apparatus is rising. As a method for solving these problems, a method of magnetically transferring a servo pattern formed in advance with high accuracy onto a recording film of a magnetic recording medium, or a physical pattern as a servo pattern formed with high accuracy is used. There has been proposed a method of forming irregularities on a recording film in a lump.
具体的には、磁気記録媒体の記録膜にサーボパターン等を磁気的に一括転写するための情報担体を製造する方法として、サーボパターン等を形成するための露光パターンを電子ビーム露光装置を用いて描画して情報担体を製造する方法が特開2000−207738号公報に開示されている。この製造方法では、同公報の図2に示すように、まず、非磁性基体11上に形成された強磁性薄膜12にAu等の重金属を真空蒸着法によって蒸着させて重金属膜を成膜する。次に、成膜した重金属膜を覆うようにしてレジスト膜を成膜した後に、フォトリソグラフィ法などによってレジスト膜からなる所定のパターン(マスク)を形成する。次いで、形成したパターンを用いて重金属膜をドライエッチング法などによってエッチングすることにより、強磁性薄膜12の上に露光位置参照マーク21,21・・およびパターン中心マーク22を形成する。次に、形成した露光位置参照マーク21,21・・およびパターン中心マーク22を覆うようにして強磁性薄膜12の上に電子ビーム感光性レジスト13を塗布する。これにより、被描画試料87が製作される。
Specifically, as a method of manufacturing an information carrier for magnetically transferring a servo pattern or the like onto a recording film of a magnetic recording medium, an exposure pattern for forming a servo pattern or the like is formed using an electron beam exposure apparatus. A method for producing an information carrier by drawing is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-207738. In this manufacturing method, as shown in FIG. 2 of the publication, first, a heavy metal film such as Au is deposited on the ferromagnetic
次に、同公報の図1に示すように、被描画試料87を電子ビーム描画装置81上にセットする。この際には、XYステージ88を駆動しつつ、電子銃82によって電子ビーム83を出力してその反射電子を電子検出器89によって検出することにより、被描画試料87におけるパターン中心マーク22の位置を検出する。次に、エアスピンドルモータ80を駆動して被描画試料87を所定の角度だけ回転させた後にパターン中心マーク22の位置を再び検出する。これにより、エアスピンドルモータ80による被描画試料87の回転中心と、パターン中心マーク22との位置ずれ量が演算される。次に、電子ビーム描画装置81によって電子ビーム感光性レジスト13に情報担体(情報記録媒体)製造用のパターンを描画する。具体的には、エアスピンドルモータ80によって被描画試料87を回転させつつ、電子銃82によって電子ビーム83を出力して被描画試料87の電子ビーム感光性レジスト13に照射する。この際に、照射した電子ビーム83が露光位置参照マーク21によって反射されるため、この反射電子を電子検出器89によって検出することで電子ビーム83が露光位置参照マーク21を通過した瞬間(電子ビーム83の照射位置が露光位置参照マーク21と重なった瞬間)が検出される。
Next, as shown in FIG. 1 of the publication, a drawing sample 87 is set on an electron beam drawing apparatus 81. At this time, while driving the XY stage 88, the electron gun 83 outputs an electron beam 83 and the reflected electrons are detected by the electron detector 89, whereby the position of the
また、この電子ビーム描画装置81では、電子ビーム83が露光位置参照マーク21を通過した時点を基準として描画対象のパターン形状に応じて電子ビーム83の出力をON/OFF制御することでパターンの一部を描画する。この際には、被描画試料87の回転中心と中心マーク22との位置ずれ量に応じて電子ビーム偏向器85によって電子ビーム83の照射位置を微調整する。また、被描画試料87が一回転した後には、XYステージ88を駆動して被描画試料87(エアスピンドルモータ80)を電子ビーム83のスポット径だけ移動させて上記の描画処理を続行する。このような描画プロセスを被描画試料87の全面に亘って実行することにより、電子ビーム感光性レジスト13に情報担体製造用のパターンが描画される。この後、電子ビーム感光性レジスト13を現像処理することによって電子ビーム83の非照射部を除去して凹凸パターンを形成し、この凹凸パターンをマスクとして用いて強磁性薄膜12をエッチングすることにより、同公報の図3に示すように、薄膜パターン17が形成されて、マスター情報担体が完成する。
Further, in this electron beam drawing apparatus 81, one of the patterns is controlled by ON / OFF control of the output of the electron beam 83 according to the pattern shape to be drawn on the basis of the time when the electron beam 83 passes the exposure
ところが、従来の電子ビーム描画装置81には、以下の問題点がある。すなわち、この従来の電子ビーム描画装置81では、電子ビーム83の照射位置と露光位置参照マーク21とが重なった瞬間を電子検出器89によって検出して、検出した瞬間を基準として電子ビーム83の出力をON/OFF制御することで電子ビーム感光性レジスト13上の所望の位置に所望のパターンを描画している。したがって、パターン描画対象の被描画試料87に露光位置参照マーク21,21・・を予め形成しておく必要がある。このため、従来の電子ビーム描画装置81には、被描画試料87に露光位置参照マーク21,21・・を形成する工程の分だけ、マスター情報担体(情報記録媒体)の製造コストが高騰しているという問題点がある。
However, the conventional electron beam drawing apparatus 81 has the following problems. That is, in this conventional electron beam drawing apparatus 81, the moment when the irradiation position of the electron beam 83 and the exposure
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、情報記録媒体の製造コストを低減し得るパターン描画装置およびパターン描画方法、並びに、情報記録媒体製造用原盤の製造方法および情報記録媒体の製造方法を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and a pattern drawing apparatus and a pattern drawing method capable of reducing the manufacturing cost of an information recording medium, a method of manufacturing a master for manufacturing an information recording medium, and an information recording medium The main purpose is to provide a manufacturing method.
上記目的を達成すべく本発明に係るパターン描画装置は、情報記録媒体製造用の凹凸パターンを形成するための樹脂層がその表面に形成された基材を載置可能に構成されて当該基材を回転させる回転機構と、当該回転機構による前記基材の回転面に沿って当該回転機構を移動させる移動機構と、前記基材の回転に同期した基準信号を前記回転機構内部で生成される内部信号および当該回転機構に対する回転駆動信号のいずれかに基づいて生成する基準信号生成部と、前記樹脂層に向けて描画用ビームを出力するビーム出力部と、前記回転機構および前記移動機構を制御すると共に前記ビーム出力部による前記描画用ビームの出力および出力停止のタイミングを制御する制御部とを備えて、前記凹凸パターンを形成するための露光パターンであってトラッキングサーボ用のサーボパターンを含む当該露光パターンを前記樹脂層に描画可能に構成され、前記ビーム出力部は、その有効描画幅が前記露光パターンを構成する各パターンの幅および長さよりも狭い前記描画用ビームを出力可能に構成され、前記制御部は、予め規定されたスキュー角を前記サーボパターンに付与した前記露光パターンを描画する際に、前記基準信号生成部によって前記基準信号が出力されたときに予め規定された待機時間だけ待機した後に前記ビーム出力部を制御して前記描画用ビームを出力させて前記パターンにおける幅方向の一部を前記樹脂層に描画する部分描画処理と、当該部分描画処理による描画位置を前記回転機構による前記基材の回転中心に接近する方向および当該回転中心から離間する方向のいずれか規定された一方向側に前記有効描画幅の範囲内で変更する描画位置変更処理とを交互に複数回実行することによって前記露光パターンを前記樹脂層に描画すると共に、前記部分描画処理の都度、前記待機時間を変化させることによって当該各部分描画処理における前記各描画位置を前記スキュー角に対応させて前記基材の回転方向に沿って位置ずれさせる。なお、本発明における「パターンの幅」とは、基材の回転中心に対する接離方向に沿ったパターンの寸法を意味し、「パターンの長さ」とは、基材の回転方向に沿ったパターンの寸法を意味する。また、本明細書中では、1つのサーボパターンが、複数の四辺形状のパターン(マーク:ドット)で構成されているものとする。 In order to achieve the above object, the pattern writing apparatus according to the present invention is configured to be capable of placing a substrate on which a resin layer for forming an uneven pattern for manufacturing an information recording medium is formed. A rotating mechanism for rotating the rotating mechanism, a moving mechanism for moving the rotating mechanism along the rotating surface of the base material by the rotating mechanism, and an internal reference signal synchronized with the rotation of the base material generated inside the rotating mechanism. A reference signal generation unit that generates a signal based on any one of a signal and a rotation drive signal for the rotation mechanism, a beam output unit that outputs a drawing beam toward the resin layer, and controls the rotation mechanism and the moving mechanism. wherein a control unit for controlling the timing of the output and the output stop of the drawing beam by beam output unit, exposure light pattern der for forming the concavo-convex pattern with Te drawable to be configured the exposure pattern including a servo pattern for tracking servo in the resin layer, the beam output section is narrower than said width and length of each pattern that effective drawing width constituting the exposure pattern The drawing unit is configured to be able to output a drawing beam, and the control unit outputs the reference signal by the reference signal generation unit when drawing the exposure pattern in which a predetermined skew angle is given to the servo pattern . A partial drawing process of drawing a part of the pattern in the width direction on the resin layer by controlling the beam output unit and outputting the drawing beam after waiting for a predetermined standby time, direction of spacing the portrayal position that by the drawing process in the direction and the center of rotation approaches the rotational center of the substrate by the rotation mechanism The pre-Symbol exposure pattern by running multiple times and drawing position changing process for changing within the range of displacement or defined the effective drawing width direction side alternately while drawing on the resin layer, said portion Each drawing process changes the waiting time so that each drawing position in each of the partial drawing processes corresponds to the skew angle and is displaced along the rotation direction of the base material . In the present invention, the “pattern width” means the dimension of the pattern along the contact / separation direction with respect to the rotation center of the substrate, and the “pattern length” means the pattern along the rotation direction of the substrate. Means the dimensions. In this specification, it is assumed that one servo pattern is composed of a plurality of quadrilateral patterns (marks: dots).
また、本発明に係るパターン描画方法は、情報記録媒体製造用の凹凸パターンを形成するための樹脂層がその表面に形成された基材を回転機構によって回転させると共に当該基材の回転面に沿って当該回転機構を移動させ、かつ出力および出力停止のタイミングを制御しつつ前記樹脂層に向けて描画用ビームを出力することによって前記凹凸パターンを形成するための露光パターンであってトラッキングサーボ用のサーボパターンを含む当該露光パターンの前記樹脂層に対する描画に際して予め規定されたスキュー角を当該サーボパターンに付与した当該露光パターンを描画する際に、前記回転機構内部で生成される内部信号および当該回転機構に対する回転駆動信号のいずれかに基づいて生成されて前記基材の回転に同期して出力される基準信号が出力されたときに予め規定された待機時間だけ待機した後に、その有効描画幅が前記露光パターンを構成する各パターンの幅および長さよりも狭い前記描画用ビームを出力して前記パターンにおける幅方向の一部を前記樹脂層に描画する部分描画処理と、当該部分描画処理による描画位置を前記回転機構による前記基材の回転中心に接近する方向および当該回転中心から離間する方向のいずれか規定された一方向側に前記有効描画幅の範囲内で変更する描画位置変更処理とを交互に複数回実行することによって前記樹脂層に前記露光パターンを描画すると共に、前記部分描画処理の都度、前記待機時間を変化させることによって当該各部分描画処理における前記各描画位置を前記スキュー角に対応させて前記基材の回転方向に沿って位置ずれさせる。 Further, the pattern drawing method according to the present invention rotates a substrate on which a resin layer for forming an uneven pattern for manufacturing an information recording medium is rotated by a rotation mechanism and follows the rotation surface of the substrate. An exposure pattern for forming the concavo-convex pattern by moving the rotating mechanism and outputting a drawing beam toward the resin layer while controlling the timing of output and output stop, and for tracking servo An internal signal generated inside the rotation mechanism and the rotation mechanism when drawing the exposure pattern in which a skew angle defined in advance is given to the servo pattern when drawing the exposure pattern including the servo pattern on the resin layer Generated based on any one of the rotation drive signals for and output in synchronization with the rotation of the substrate After waiting for a predetermined waiting time when the signal is output, the effective drawing width is narrower than the width and length of each pattern constituting the exposure pattern to output the drawing beam and the width in the pattern A partial drawing process for drawing a part of the direction on the resin layer, and a drawing position by the partial drawing process is defined as one of a direction approaching the rotation center of the substrate by the rotation mechanism and a direction away from the rotation center The exposure pattern is drawn on the resin layer by alternately performing a drawing position change process that changes within the range of the effective drawing width on the one direction side, and each time the partial drawing process, By changing the waiting time, each drawing position in each partial drawing process is made to correspond to the skew angle along the rotation direction of the base material. Make shift location.
また、本発明に係る情報記録媒体製造用原盤の製造方法は、上記のパターン描画装置を用いて前記樹脂層に前記露光パターンを描画した後に当該樹脂層に対して所定の処理を実行して前記凹凸パターンを形成し、当該形成した凹凸パターンを転写して情報記録媒体製造用原盤を製造する。 In addition, the manufacturing method of the master for manufacturing the information recording medium according to the present invention includes performing the predetermined process on the resin layer after drawing the exposure pattern on the resin layer using the pattern drawing device. An uneven pattern is formed, and the formed uneven pattern is transferred to manufacture an information recording medium manufacturing master.
また、本発明に係る情報記録媒体の製造方法は、上記の情報記録媒体製造用原盤の製造方法によって製造した情報記録媒体製造用原盤に転写されている凹凸パターンを転写して情報記録媒体を製造する。 In addition, the information recording medium manufacturing method according to the present invention is a method for manufacturing an information recording medium by transferring the concavo-convex pattern transferred to the information recording medium manufacturing master manufactured by the above-described information recording medium manufacturing master manufacturing method. To do.
また、本発明に係る情報記録媒体の製造方法は、前記基材としての情報記録媒体用中間体上に形成された前記樹脂層に上記のパターン描画装置を用いて前記露光パターンを描画した後に当該樹脂層に対して所定の処理を実行して前記凹凸パターンを形成し、当該形成した凹凸パターンを用いて情報記録媒体を製造する。 Further, the method for producing an information recording medium according to the present invention includes the step of drawing the exposure pattern on the resin layer formed on the information recording medium intermediate as the base material using the pattern drawing device. A predetermined process is performed on the resin layer to form the uneven pattern, and an information recording medium is manufactured using the formed uneven pattern.
本発明に係るパターン描画装置およびパターン描画方法によれば、基準信号が出力されたときに予め規定された待機時間だけ待機した後に描画用ビームを出力させてパターンにおける幅方向の一部を描画する部分描画処理と、部分描画処理による描画位置を変更する描画位置変更処理とを交互に複数回実行することによって樹脂層に露光パターンを描画することにより、基材に対する基準位置特定用のマーク等の形成を不要にできるため、情報記録媒体製造用の凹凸パターンの製作コストを低減することができる。したがって、この凹凸パターンを用いて製造する情報記録媒体製造用原盤および情報記録媒体製造用原盤を使用して製造する情報記録媒体の製造コストを低減することができる。また、描画用ビームを出力させるまでの待機時間を適宜変更して設定するだけで、所望のスキュー角を付与したパターンを描画することができるため、各サーボパターン等が正確に読み取られ得る情報記録媒体を製造することができる。さらに、基準位置特定用のマークが不要のため、例えばこのパターン描画装置およびパターン描画方法によって情報記録媒体製造用原盤を製造するための露光パターンを描画する際には、中心位置特定用マークの形成と、中心位置特定用マークを基材の回転中心に一致させる処理とを不要にできる結果、露光パターンを正確かつ容易に描画することができる。また、サーボパターンを含む露光パターンを描画することにより、正確に記録再生可能な情報記録媒体を製造することができる。また、予め規定されたスキュー角を付与した露光パターンを描画して製造することにより、そのディスク外周部およびディスク内周部において各サーボパターン等が正確に読み取られ得る情報記録媒体を製造することができる。 According to the pattern drawing apparatus and the pattern drawing method of the present invention, after waiting for a predetermined waiting time when the reference signal is output, the drawing beam is output to draw a part in the width direction of the pattern. By drawing the exposure pattern on the resin layer by alternately executing the partial drawing process and the drawing position changing process for changing the drawing position by the partial drawing process, a mark for specifying a reference position on the substrate, etc. Since the formation can be made unnecessary, the manufacturing cost of the uneven pattern for manufacturing the information recording medium can be reduced. Therefore, the manufacturing cost of the information recording medium manufactured using the information recording medium manufacturing master and the information recording medium manufacturing master manufactured using the uneven pattern can be reduced. In addition, since it is possible to draw a pattern with a desired skew angle by simply changing and setting the waiting time until the drawing beam is output, information recording that enables accurate reading of each servo pattern, etc. A medium can be manufactured. Further, since a mark for specifying a reference position is not required, for example, when an exposure pattern for manufacturing an information recording medium manufacturing master is drawn by this pattern drawing apparatus and pattern drawing method , a center position specifying mark is formed. As a result, the process of matching the center position specifying mark with the center of rotation of the base material can be made unnecessary. As a result, the exposure pattern can be drawn accurately and easily . In addition, by drawing an exposure pattern including a servo pattern, an information recording medium that can be accurately recorded and reproduced can be manufactured. Further, by drawing and manufacturing an exposure pattern with a predetermined skew angle, an information recording medium on which each servo pattern and the like can be accurately read on the outer periphery of the disk and the inner periphery of the disk can be manufactured. it can.
また、本発明に係る情報記録媒体製造用原盤の製造方法によれば、上記のパターン描画装置よって露光パターンを描画した樹脂層に所定の処理をして形成した凹凸パターンを転写して製造することにより、基材に対する基準位置特定用のマーク等の形成を不要にできるため、情報記録媒体製造用原盤の製造コストを低減することができる。この場合、各サーボパターンエリア内のサーボパターンを構成する各パターン毎に予め規定されたスキュー角を付与した露光パターンを描画して製造することにより、ディスク外周部およびディスク内周部において各サーボパターン等が正確に読み取られ得る情報記録媒体を製造可能な情報記録媒体製造用原盤を製造することができる。また、上記の描画装置による露光パターンの描画に際して1つのサーボパターンエリア内のサーボパターンを構成する各パターンについての部分描画処理が完了した後に、次にサーボパターンを描画すべきサーボパターンエリアとの間に形成するデータトラックパターンについての部分描画処理を実行することにより、サーボパターンとデータトラックパターンとを一括して描画することができる。したがって、高精度のサーボパターンとデータ記録用のデータトラックパターンとを一括して形成可能な情報記録媒体製造用原盤を製造することができる。 Further, according to the manufacturing method of the master for manufacturing the information recording medium according to the present invention, the concave / convex pattern formed by performing a predetermined process on the resin layer on which the exposure pattern is drawn by the pattern drawing apparatus is manufactured. This eliminates the need for forming a reference position specifying mark or the like on the base material, thereby reducing the manufacturing cost of the master for manufacturing the information recording medium. In this case, each servo pattern at the outer periphery of the disk and the inner periphery of the disk is drawn and manufactured by drawing an exposure pattern with a pre-defined skew angle for each pattern constituting the servo pattern in each servo pattern area. An information recording medium manufacturing master capable of manufacturing an information recording medium that can accurately read the information can be manufactured. In addition, when the exposure pattern is drawn by the drawing apparatus described above, after the partial drawing process for each pattern constituting the servo pattern in one servo pattern area is completed, the servo pattern area between which the servo pattern is to be drawn next is completed. The servo pattern and the data track pattern can be drawn collectively by executing the partial drawing process for the data track pattern to be formed in the above. Therefore, it is possible to manufacture an information recording medium manufacturing master capable of forming a high-accuracy servo pattern and a data recording data track pattern together.
また、本発明に係る情報記録媒体の製造方法によれば、上記の情報記録媒体製造用原盤を用いることで上記のパターン描画装置によって描画された露光パターンに対応する凹凸パターンを転写したことにより、情報記録媒体製造用原盤の製作コストが安価であるため、情報記録媒体の製作コストを低減することができる。また、そのディスク外周部およびディスク内周部に対応する部位の各サーボパターンにスキュー角が付与された凹凸パターンを有する情報記録媒体製造用原盤を使用することで、各サーボパターン等を正確に読み取らせることができる。この場合、上記の描画装置による露光パターンの描画に際して1つのサーボパターンエリア内のサーボパターンを構成する各パターンについての部分描画処理が完了した後に、次にサーボパターンを描画すべきサーボパターンエリアとの間に形成するデータトラックパターンについての部分描画処理を実行して情報記録媒体製造用原盤を製造することにより、サーボパターンとデータトラックパターンとを一括して描画することができる。したがって、所望のスキュー角が付与された高精度のサーボパターンとデータ記録用のデータトラックパターンとを一括して形成することができる。 Further, according to the method for manufacturing an information recording medium according to the present invention, by using the information recording medium manufacturing master, by transferring a concavo-convex pattern corresponding to the exposure pattern drawn by the pattern drawing apparatus, Since the production cost of the master for producing the information recording medium is low, the production cost of the information recording medium can be reduced. Also, each servo pattern can be accurately read by using an information recording medium manufacturing master having a concave / convex pattern in which a skew angle is given to each servo pattern in a portion corresponding to the outer peripheral portion of the disc and the inner peripheral portion of the disc. Can be made. In this case, when the exposure pattern is drawn by the drawing apparatus described above, after the partial drawing process for each pattern constituting the servo pattern in one servo pattern area is completed, the servo pattern area to be drawn next is to be compared with the servo pattern area to be drawn. The servo pattern and the data track pattern can be drawn in a lump by executing the partial drawing process for the data track pattern formed therebetween to manufacture the master for manufacturing the information recording medium. Therefore, a highly accurate servo pattern to which a desired skew angle is given and a data track pattern for data recording can be formed together.
また、本発明に係るに情報記録媒体の製造方法によれば、情報記録媒体用中間体上に形成された樹脂層に上記のパターン描画装置よって露光パターンを描画した後に所定の処理をして形成した凹凸パターンを用いて製造したことにより、基準位置特定用のマーク等を検出してパターンの描画を開始するのと比較して、情報記録媒体用中間体に対する基準位置特定用のマーク等の形成を不要にできるため、情報記録媒体の製造コストを低減することができる。この場合、各サーボパターンエリア内のサーボパターンを構成する各パターン毎に予め規定されたスキュー角を付与した露光パターンを描画して製造することにより、ディスク外周部およびディスク内周部において各サーボパターン等が正確に読み取られ得る情報記録媒体を製造することができる。また、露光パターンの描画に際して1つのサーボパターンを構成する各パターンについての部分描画処理が完了した後に、次に描画すべきサーボパターンとの間に形成するデータトラックパターンについての部分描画処理を実行することにより、サーボパターンとデータトラックパターンとを一括して描画することができるため、高精度のサーボパターンとデータ記録用のデータトラックパターンとを一括して形成することができる。 Further, according to the method for manufacturing an information recording medium according to the present invention, a predetermined processing is performed after an exposure pattern is drawn on the resin layer formed on the intermediate for the information recording medium by the pattern drawing device. Compared to detecting the reference position specifying mark and the like and starting drawing the pattern, the reference position specifying mark and the like are formed on the intermediate for the information recording medium. Therefore, the manufacturing cost of the information recording medium can be reduced. In this case, each servo pattern at the outer periphery of the disk and the inner periphery of the disk is drawn and manufactured by drawing an exposure pattern with a pre-defined skew angle for each pattern constituting the servo pattern in each servo pattern area. It is possible to manufacture an information recording medium that can be read accurately. Further, after the partial drawing process for each pattern constituting one servo pattern is completed when the exposure pattern is drawn, the partial drawing process for the data track pattern formed between the servo patterns to be drawn next is executed. As a result, the servo pattern and the data track pattern can be drawn in a lump, so that a highly accurate servo pattern and a data track pattern for data recording can be formed in a lump.
以下、添付図面を参照して、本発明に係るパターン描画装置、パターン描画方法、情報記録媒体製造用原盤の製造方法、および情報記録媒体の製造方法の最良の形態について説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, the best mode of a pattern drawing apparatus, a pattern drawing method, a method for manufacturing an information recording medium manufacturing master, and a method for manufacturing an information recording medium according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
最初に、電子ビーム描画装置1の構成について、図面を参照して説明する。
First, the configuration of the electron
電子ビーム描画装置(以下、「描画装置」ともいう)1は、本発明におけるパターン描画装置に相当し、図1に示すように、X−Y移動機構2、ターンテーブル3、ビーム発生部4、ブランキング制御部5、ビーム成形部6、ビーム偏向器7、制御部8および記憶部9を備えて、ビーム発生部4によって電子ビームEB(本発明における露光用ビームの一例)を出力して基材10に情報記録媒体製造用の露光パターンP(図4参照)を描画可能に構成されている。この場合、基材10は、スタンパー11(本発明における情報記録媒体製造用原盤の一例:図11参照)を製作するための支持体であって、図2に示すように、円板状のSiウエハ10aの表面に樹脂層10b(一例として、電子ビーム感光性を有するネガ型レジストを塗布して形成したレジスト層)が形成されている。この場合、樹脂層10bの厚みは、一例として100nm程度に規定されている。
An electron beam drawing apparatus (hereinafter also referred to as “drawing apparatus”) 1 corresponds to the pattern drawing apparatus in the present invention, and as shown in FIG. 1, an
また、基材10を用いて製作されるスタンパー11は、図3に示すディスクリートトラック型の磁気記録媒体15(本発明における情報記録媒体の一例)を製造するための原盤であって、後述するように、描画装置1によって樹脂層10bに描画された露光パターンPを現像して形成した凹凸パターンP1(図9参照)を転写することによって製作される。さらに、スタンパー11を使用して製造される磁気記録媒体15は、磁気記録媒体15を回転させるモータや、磁気記録媒体15に対する記録データの記録再生を実行する記録再生ヘッドH(記録ヘッドおよび再生ヘッドが形成された浮上式ヘッドスライダ)などと共に筐体内(図示せず)に収容されて、磁気記録装置(ハードディスクドライブ)を構成する。この場合、図3に示すように、この磁気記録装置では、回転中心O15を中心として磁気記録媒体15を矢印Bの向きで回転させつつ、回動中心OHを中心としてアームAを矢印Cの方向に回動させることで、記録再生ヘッドHを磁気記録媒体15上の所定の半径位置に移動させて磁気記録媒体15に対する記録データの記録再生を行う構成が採用されている。
A
この場合、図3に実線で示すように、記録再生ヘッドHが磁気記録媒体15におけるディスク中央部MDの中央部トラックMTにオントラックしている状態では、記録再生ヘッドHの幅方向に対して平行な線分と、中央部トラックMTの幅方向に対して平行な線分とが互いに平行となる。一方、同図に一点鎖線で示すように、記録再生ヘッドHがディスク外周部ODの外周側トラックOTにオントラックしている状態では、記録再生ヘッドHの幅方向に対して平行な線分と、外周側トラックOTの幅方向に対して平行な線分との間にスキュー角θOが生じる。また、同図に二点鎖線で示すように、記録再生ヘッドHがディスク内周部IDの内周側トラックITにオントラックしている状態では、記録再生ヘッドHの幅方向に対して平行な線分と、内周側トラックITの幅方向に対して平行な線分との間にスキュー角θIが生じる。
In this case, as indicated by the solid line in FIG. 3, the recording / reproducing head H is on-track to the central track MT of the disk central portion MD in the
この場合、この磁気記録媒体15では、後述するように、同心円状に形成された各トラックにオントラックさせるためのバーストパターン、トラック番号およびセクター(サーボパターンエリア)番号などの各種情報を特定可能なサーボパターンが、磁性層に形成された凹凸パターンによって形成されている。したがって、サーボパターンを構成する各パターンの正確な読み取りを可能とするためには、磁気記録媒体15のディスク外周部ODおよびディスク内周部IDにおけるスキュー角θO,θIの存在を考慮して、各パターンの幅方向の辺と、記録再生ヘッドHの読み取り幅方向とを磁気記録媒体15の全面(全域)においてそれぞれ一致させる必要がある。具体的には、図4に示すように、中央部トラックMT,MT・・のサーボパターンPSM,PSM・・については、各パターンPSM1,PSM2・・をそれぞれほぼ矩形に形成することで各パターンPSM1,PSM2・・における幅方向の辺と、記録再生ヘッドHの読み取り幅方向とを一致させることができる。
In this case, the
これに対して、外周側トラックOT,OT・・のサーボパターンPSO,PSO・・については、各パターンPSO1,PSO2・・における幅方向の辺と、記録再生ヘッドHの読み取り幅方向とを一致させるために、各パターンPSO1,PSO2・・にスキュー角θOを付与してそれぞれ平行四辺形に形成する必要がある。また、内周側トラックIT,IT・・のサーボパターンPSI,PSI・・については、各パターンPSI1,PSI2・・における幅方向の辺と、記録再生ヘッドHの読み取り幅方向とを一致させるために、各パターンPSI1,PSI2・・にスキュー角θIを付与してそれぞれ平行四辺形に形成する必要がある。なお、磁気記録媒体15では、一例として、一つのトラックにつき(磁気記録媒体15の一回転当りに)200箇所のサーボパターンエリアが規定されて各サーボパターンエリア内に1つのサーボパターンがそれぞれ形成され、磁気記録媒体15が一回転する間に記録再生ヘッドHを介して200箇所のサーボパターンが読み取られてトラッキングサーボ制御される。
On the other hand, for the servo patterns PSO, PSO,... Of the outer tracks OT, OT,..., The width direction sides of the patterns PSO1, PSO2,. Therefore, it is necessary to provide each pattern PSO1, PSO2,... With a skew angle θO to form a parallelogram. For the servo patterns PSI, PSI,... Of the inner tracks IT, IT,..., In order to make the width direction sides of the patterns PSI1, PSI2,. Each pattern PSI1, PSI2,... Needs to have a skew angle θI to form a parallelogram. In the
一方、X−Y移動機構2は、本発明における移動機構に相当し、ターンテーブル3によって回転させられる基材10の回転面に沿ってターンテーブル3を移動させる。ターンテーブル3は、本発明における回転機構に相当し、基材10を載置可能に構成されて制御部8の制御下で描画速度が一定の線速度(一例として、230mm/s)となるように基材10を回転させる。また、ターンテーブル3は、本発明における基準信号生成部に相当し、その内部でテーブルの回転に同期して生成する信号(一例として、一回転あたり36000パルスのパルス信号:本発明における内部信号)に基づいて基材10の回転に同期した基準信号S1を生成して、一例として、基材10を一回転させる間に基準信号S1を200回(磁気記録媒体15の一回転当りにおけるサーボパターンエリアの数)出力する。ビーム発生部4は、ブランキング制御部5と相俟って本発明におけるビーム出力部を構成し、基材10における樹脂層10bに露光パターンPを描画するための電子ビームEBを生成して出力する。ブランキング制御部5は、ビーム発生部4による電子ビームEBの出力を制御部8の制御に従ってON/OFF制御する。ビーム成形部6は、ビーム成形レンズおよびアパーチャ(図示せず)などを備えて、ビーム発生部4によって出力された電子ビームEBをその有効描画幅が一例として30nm程度となるように成形(細径化)する。この場合、図6に示すように、この描画装置1では、例えばサーボパターンPSOにおけるパターンPSO1を描画する際に、その有効描画幅がパターンPSO1の幅よりも狭い電子ビームEB(一例として、その有効描画幅がパターンPSO1の幅の1/8程度の電子ビームEB)を照射してパターンPSO1を8回に分けて描画する。なお、データトラックパターンPDO等(図6参照)については、そのトラック幅TWがサーボパターンPSO等の幅よりも狭いため、上記の電子ビームEBを照射して4回に分けて描画する。ビーム偏向器7は、ビーム成形部6によって成形された電子ビームEBを制御部8の制御に従って偏向して、樹脂層10bに対する照射位置を変化させる。
On the other hand, the
制御部8は、X−Y移動機構2を制御してターンテーブル3と共に基材10を移動させると共に、ターンテーブル3を制御して基材10を回転させる。また、制御部8は、ターンテーブル3(基準信号生成部)によって出力される基準信号S1に応じて、ビーム発生部4、ブランキング制御部5およびビーム偏向器7を制御することにより、ターンテーブル3によって回転させられている基材10の樹脂層10bの所定位置に電子ビームEBを照射させる。記憶部9は、基材10に描画すべき露光パターンPの描画手順を特定可能な描画手順データDPを記憶する。この場合、描画手順データDPには、基準信号S1が出力されてからブランキング制御部5に対して電子ビームEBの照射を開始させるまで待機時間を各サーボパターン毎に特定可能な情報と、各サーボパターンを構成する各パターンのトラック方向に沿った長さ(すなわち、ブランキング制御部5によって電子ビームEBをON制御する時間)を特定可能なデータとが記録されている。
The
次に、描画装置1によって基材10に露光パターンPを描画する方法について、図面を参照して説明する。
Next, a method for drawing the exposure pattern P on the
まず、樹脂層10bの形成面を上向きにして基材10をターンテーブル3の上に載置する。次に、制御部8が図5に示す描画処理20を開始する。この描画処理20では、制御部8は、まず、ターンテーブル3を制御して所定の描画位置(半径位置)において所望する描画速度(線速度)となるように基材10を回転させる(ステップ21)。次いで、制御部8は、X−Y移動機構2を制御してターンテーブル3と共に基材10をその半径方向に移動させることにより、基材10に対する露光パターンPの描画開始位置がビーム発生部4の直下に位置するように位置決めする(ステップ22:以下、この移動処理を「半径方向の位置決め」ともいう)。この場合、この描画装置1では、一例として、磁気記録媒体15のディスク外周部ODに対応する部位から露光パターンPの描画を開始する。したがって、制御部8は、X−Y移動機構2を制御して、ビーム発生部4の直下に基材10の外周部が位置するように半径方向の位置決めを行う。次に、制御部8は、ターンテーブル3によって基準信号S1が出力されたか否かを監視すると共に(ステップ23)、基準信号S1が出力されたときには、描画手順データDPに従い、描画対象のサーボパターンPSOの描画を開始するまでの待機時間が経過したか否かを判別する(ステップ24)。
First, the
具体的には、図6に示すように、この描画装置1では、例えばサーボパターンPSOのうちのパターンPSO1を描画する際に、このパターンPSO1をその幅方向で分割した描画領域PSO11〜PSO18の8つの領域毎に描画する。したがって、制御部8は、記憶部9に記憶されている描画手順データDPに従い、まず、樹脂層10bに対する電子ビームEBの照射位置が矢印O1で示す位置となるようにビーム偏向器7を制御すると共に、基準信号S1が出力された時刻t0から描画領域PSO11の描画を開始する時刻t11sが到来するまでの時間t1w(本発明における待機時間の一例)だけ待機した後に、ブランキング制御部5に電子ビームEBのON/OFF制御(電子ビームEBの出力および出力停止の制御)を開始させる(ステップ25)。なお、同図では、電子ビームEBの照射位置を矢印O1〜O8の向きに移動させているように図示しているが、実際には、基材10が同図の右から左に向けて移動(回転)させられることによって電子ビームEBの照射位置が基材10に対して相対的に移動する。次に、制御部8は、電子ビームEBの出力を開始させてから描画領域PSO11の描画を終了する時刻t11eが到来するまでの時間t11onだけブランキング制御部5に電子ビームEBを出力させた後に、時刻t11eが到来した時点でブランキング制御部5に電子ビームEBの出力を停止させる。これにより、描画領域PSO11の描画が完了する。
Specifically, as shown in FIG. 6, in the
次いで、制御部8は、描画手順データDPに従い、パターンPSO2における描画領域PSO21の描画を開始する時刻t12sが到来するまでの時間t11offだけ待機した後に、時刻t12sが到来した時点でブランキング制御部5に電子ビームEBの出力を開始させ、時刻t12eが到来した時点でブランキング制御部5に電子ビームEBの出力を停止させる。これにより、描画領域PSO21の描画が完了する。この後、制御部8は、パターンPSO3,PSO4・・(図4参照)についても同様にして最初の描画領域を描画する(本発明における部分描画処理)。次に、制御部8は、1つのサーボパターンエリア内のサーボパターンPSO(およびデータトラックパターンPDO)の部分描画が完了した時点で、基材10の一回転当り(一周当たり)に描画すべき各サーボパターンPSO,PSO・・における各描画領域の描画が完了したか否かを判別し(ステップ26)、完了していないと判別したとき(描画すべき各サーボパターンPSO,PSO・・が存在すると判別したとき)には、ステップ23に戻って基準信号S1の出力を監視する。この際に、ターンテーブル3によって基準信号S1が出力された際には、制御部8は、上記のサーボパターンPSOについての描画処理と同様にして、描画が開始されていないサーボパターンPSOにおけるパターンPSO1,PSO2・・の描画領域PSO11,PSO21・・を描画する。
Next, according to the drawing procedure data DP, the
一方、基材10の一回転当たりに描画すべき各描画領域の描画が完了したときには(ステップ26)、制御部8は、基材10に描画すべき露光パターンP全体の描画が完了したか否かを判別し(ステップ27)、完了していないと判別したときには、X−Y移動機構2を駆動させずに次の各描画領域をビーム偏向器7による電子ビームEBの偏向によって描画可能か否かを判別する(ステップ28)。この際に、描画可能と判別したときには、制御部8は、記憶部9に記憶されている描画手順データDPに従い、樹脂層10bに対する電子ビームEBの照射位置が図6に矢印O2で示す位置となるようにビーム偏向器7を制御する(ステップ29:本発明における描画位置変更処理の一例)。なお、この例では、ビーム偏向器7による偏向によって電子ビームEBの照射位置を変更する構成を採用しているが、ビーム偏向器7は必ずしも必要ではなく、X−Y移動機構2によるターンテーブル3(基材10)の移動によって電子ビームEBの照射位置を変更する構成を採用することもできる。この構成を採用した場合には、上記のステップ28,29に代えて前述したステップ22を実行する。
On the other hand, when drawing of each drawing area to be drawn per rotation of the
次に、制御部8は、ターンテーブル3によって基準信号S1が出力された時刻t0から描画領域PSO12の描画を開始する時刻t21sが到来するまでの時間t2w(本発明における待機時間の他の一例)だけ待機した後に、ブランキング制御部5に電子ビームEBのON/OFF制御を開始させる(ステップ25)。次いで、制御部8は、電子ビームEBの出力を開始させてから描画領域PSO12の描画を終了する時刻t21eが到来するまでの時間t21onだけブランキング制御部5に電子ビームEBを出力させた後に、時刻t21eが到来した時点でブランキング制御部5に電子ビームEBの出力を停止させる。これにより、描画領域PSO12の描画が完了する。
Next, the
この場合、記憶部9に記憶されている描画手順データDPには、基材10の1回転目において基準信号S1が出力されてから描画領域PSO11の描画を開始する時刻t11sまでの時間t1wよりも、基材10の2回転目において基準信号S1が出力されてから描画領域PSO12の描画を開始する時刻t21sまでの時間t2wを時間toだけ短時間とする旨の情報が記録されている。この場合、時間toについては、前述したスキュー角θOの存在を考慮して、描画領域PSO11の描画開始位置と描画領域PSO12の描画開始位置とを結ぶ線分が、外周側トラックOTにオントラックした記録再生ヘッドHの幅方向に対して平行となるように規定されている。したがって、図6に示すように、この描画手順データDPに従って描画される描画領域PSO12は、時間toの間に基材10が移動する距離だけ描画領域PSO11よりも手前側(基準信号S1が出力された時刻t0におけるビーム発生部4の直下の位置に近い側)に描画される。この結果、描画領域PSO11,PSO12にスキュー角θOに対応する位置ずれが生じる。
In this case, the drawing procedure data DP stored in the
次いで、制御部8は、パターンPSO2における描画領域PSO22を描画させる。この後、制御部8は、パターンPSO3,PSO4・・(図4参照)についても同様にして2番目の描画領域を描画する(本発明における部分描画処理)。次に、制御部8は、1つのサーボパターンエリア内のサーボパターンPSO(およびデータトラックパターンPDO)の部分描画が完了した時点で、基材10の一回転当りに描画すべき各サーボパターンPSO,PSO・・における各描画領域の描画が完了したか否かを判別し(ステップ26)、完了していないと判別したときには、ステップ23に戻って基準信号S1の出力を監視する。また、ターンテーブル3によって基準信号S1が出力された際には、制御部8は、上記のサーボパターンPSOについての描画処理と同様にして、描画領域PSO12,PSO22・・を描画する。これらの一連の部分的描画処理(ステップ23〜29)を基材10が例えば8回転する間に亘って繰り返して実行する。
Next, the
なお、この描画装置1では、サーボパターンPSOを構成する各パターンにおける幅方向の一部(上記の例における描画領域PSO13,PSO23・・等)についての描画処理が完了した後に、次にサーボパターンPSOを描画すべきサーボパターンエリアとの間に形成するデータトラックパターンPDO(図6参照)におけるトラック幅TWの一部についての描画処理を実行する。この場合、データトラックパターンPDOの描画処理については、サーボパターンPSO等の描画処理と同様であり、後述するように、サーボパターンPSOの描画およびデータトラックパターンPDOの描画が交互に連続して実行される。これにより、各パターンPSO1,PSO2・・における描画領域PSO18,PSO28・・の描画が完了した際に、1つ目のトラックについての各サーボパターンPSO,PSO・・およびデータトラックパターンPDO,PDO・・の描画が完了する。以下、本発明についての理解を容易とするために、主としてサーボパターンの描画処理について説明する。
In the
次に、制御部8は、2つ目のトラック(各サーボパターンPSO,PSO・・の描画が完了したトラックよりも内周側のトラック)についての各サーボパターンPSO,PSO・・を描画する際に、ビーム偏向器7による電子ビームEBの偏向によって各描画領域PSO11,PSO21・・の描画が困難と判別したときには(ステップ28)、X−Y移動機構2を制御して半径方向の位置決めを行う(ステップ22:本発明における描画位置変更処理の他の一例)。この後、制御部8は、上記のステップ23〜29の一連の処理を繰り返して実行することにより、2つ目のトラックについての各サーボパターンPSO,PSO・・およびデータトラックパターンPDO,PDO・・を描画する。また、制御部8は、3つ目以降の各トラックについても同様にして各サーボパターンPSO,PSO・・およびデータトラックパターンPDO,PDO・・を描画する。この場合、描画手順データDPには、内周側のトラックほど、前述した時間toが短時間となる旨が記録されている。したがって、描画されたサーボパターンPSO,PSO・・は、内周側のトラックほどパターンPSO1,PSO2・・に付与されたスキュー角θOが小さくなる。
Next, the
一方、中央部トラックMTに対応するトラックについてのサーボパターンPSM,PSM・・を描画する際には、ターンテーブル3によって基準信号S1が出力されたか否かを検出すると共に(ステップ23)、基準信号S1が出力されたときには、描画手順データDPに従い、描画対象のサーボパターンPSMの描画を開始するまでの待機時間が経過したか否かを判別する(ステップ24)。具体的には、図7に示すように、制御部8は、まず、樹脂層10bに対する電子ビームEBの照射位置が矢印M1で示す位置となるようにビーム偏向器7を制御すると共に、基準信号S1が出力された時刻t0から描画領域PSM11の描画を開始する時刻t11sが到来するまでの時間t1w(本発明における待機時間の一例)だけ待機した後に、ブランキング制御部5に電子ビームEBのON/OFF制御を開始させる(ステップ25)。次に、制御部8は、電子ビームEBの出力を開始させてから描画領域PSM11の描画を終了する時刻t11eが到来するまでの時間t11onだけブランキング制御部5に電子ビームEBを出力させた後に、時刻t11eが到来した時点でブランキング制御部5に電子ビームEBの出力を停止させる。これにより、描画領域PSM11の描画が完了する。
On the other hand, when drawing the servo patterns PSM, PSM,... For the track corresponding to the central track MT, it is detected whether or not the reference signal S1 is output by the turntable 3 (step 23), and the reference signal When S1 is output, it is determined according to the drawing procedure data DP whether or not the waiting time until the drawing of the servo pattern PSM to be drawn has elapsed (step 24). Specifically, as shown in FIG. 7, the
次いで、制御部8は、描画手順データDPに従い、パターンPSM2における描画領域PSM21を描画する。同様にして、制御部8は、パターンPSM3,PSM4・・(図4参照)についても同様にして最初の描画領域を描画する(本発明における部分描画処理)。次に、制御部8は、基材10の一回転当りに描画すべき各サーボパターンPSM,PSM・・における各描画領域の描画が完了したか否かを判別し、一回転当たりに描画すべき各描画領域の描画が完了したときには(ステップ26)、基材10に描画すべき露光パターンP全体の描画が完了したか否かを判別する(ステップ27)。また、露光パターンP全体の描画が完了していないと判別したときには、制御部8は、次の各描画領域をビーム偏向器7による電子ビームEBの偏向によって描画可能か否かを判別し(ステップ28)、描画可能と判別したときには、樹脂層10bに対する電子ビームEBの照射位置が矢印M2で示す位置となるようにビーム偏向器7を制御する(ステップ29:本発明における描画位置変更処理の一例)。
Next, the
次に、制御部8は、ターンテーブル3によって基準信号S1が出力された時刻t0から描画領域PSM12の描画を開始する時刻t11sが到来するまでの時間t1wだけ待機した後に、ブランキング制御部5に電子ビームEBのON/OFF制御を開始させる(ステップ25)。この場合、サーボパターンPSMの描画時には、スキュー角θO,θIを付与する必要がないため、制御部8は、描画領域PSM11の描画に際して待機した時間t1wと同じ時間だけ待機して描画領域PSM12の描画を開始する。同様にして、描画領域PSM22を描画した後に、制御部8は、パターンPSM3,4・・(図4参照)についても同様にして2番目の描画領域を描画する(本発明における部分描画処理)。次に、制御部8は、1つのサーボパターンエリア内のサーボパターンPSMの部分描画が完了した時点で、基材10の一回転当りに描画すべき各サーボパターンPSM,PSM・・における各描画領域の描画が完了したか否かを判別し(ステップ26)、完了していないと判別したときには、ステップ23に戻って基準信号S1の出力を監視する。また、ターンテーブル3によって基準信号S1が出力された際には、制御部8は、上記のサーボパターンPSMについての描画処理と同様にして、描画領域PSM12,PSM22・・を描画する。これらの一連の部分的描画処理(ステップ23〜29)を基材10が8回転する間に亘って繰り返して実行することにより、各パターンPSM1,PSM2・・における描画領域PSM18,PSM28・・の描画が完了し、中央部トラックMTに対応するトラックについての各サーボパターンPSM,PSM・・およびデータトラックパターンPDM,PDM・・の描画が完了する。
Next, the
また、制御部8は、ディスク内周部IDにおける内周側トラックITに対応する各トラックについても同様にしてサーボパターンPSI,PSI・・を描画する。具体的には、図8に示すように、制御部8は、記憶部9に記憶されている描画手順データDPに従い、まず、樹脂層10bに対する電子ビームEBの照射位置が矢印I1で示す位置となるようにビーム偏向器7を制御すると共に、基準信号S1が出力された時刻t0から描画領域PSI11の描画を開始する時刻t11sが到来するまでの時間t1w(本発明における待機時間の一例)だけ待機した後に、ブランキング制御部5に電子ビームEBのON/OFF制御を開始させる(ステップ25)。次に、制御部8は、電子ビームEBの出力を開始させてから描画領域PSI11の描画を終了する時刻t11eが到来するまでの時間t11onだけブランキング制御部5に電子ビームEBを出力させた後に、時刻t11eが到来した時点でブランキング制御部5に電子ビームEBの出力を停止させる。これにより、描画領域PSI11の描画が完了する。
Further, the
次いで、制御部8は、描画手順データDPに従い、パターンPSI2における描画領域PSI21の描画を開始する時刻t12sが到来するまでの時間t11offだけ待機した後に、時刻t12sが到来した時点でブランキング制御部5に電子ビームEBの出力を開始させ、時刻t12eが到来した時点でブランキング制御部5に電子ビームEBの出力を停止させる。これにより、描画領域PSI21の描画が完了する。この後、制御部8は、パターンPSI3,PSI4・・(図4参照)についても同様にして最初の描画領域を描画する(本発明における部分描画処理)。次に、制御部8は、1つのサーボパターンエリア内のサーボパターンPSIの部分描画が完了した時点で、基材10の一回転当りに描画すべき各サーボパターンPSI,PSI・・における各描画領域の描画が完了したか否かを判別し(ステップ26)、完了していないと判別したときには、ステップ23に戻って基準信号S1の出力を監視する。また、ターンテーブル3によって基準信号S1が出力された際には、制御部8は、上記のサーボパターンPSIについての描画処理と同様にして、描画領域PSI11,PSI21・・を描画する。
Next, according to the drawing procedure data DP, the
一方、基材10の一回転当たりに描画すべき各描画領域の描画が完了したときには(ステップ26)、制御部8は、基材10に描画すべき露光パターンP全体の描画が完了したか否かを判別し(ステップ27)、完了していないと判別したときには、次の各描画領域をビーム偏向器7による電子ビームEBの偏向によって描画可能か否かを判別する(ステップ28)。この際に、描画可能と判別したときには、制御部8は、記憶部9に記憶されている描画手順データDPに従い、樹脂層10bに対する電子ビームEBの照射位置が矢印I2で示す位置となるようにビーム偏向器7を制御する(ステップ29:本発明における描画位置変更処理の一例)。次に、制御部8は、ターンテーブル3によって基準信号S1が出力された時刻t0から描画領域PSI12の描画を開始する時刻t21sが到来するまでの時間t2w(本発明における待機時間の一例)だけ待機した後に、ブランキング制御部5に電子ビームEBのON/OFF制御を開始させる(ステップ25)。次いで、制御部8は、電子ビームEBの出力を開始させてから描画領域PSI12の描画を終了する時刻t21eが到来するまでの時間t21onだけブランキング制御部5に電子ビームEBを出力させた後に、時刻t21eが到来した時点でブランキング制御部5に電子ビームEBの出力を停止させる。これにより、描画領域PSI12の描画が完了する。
On the other hand, when drawing of each drawing area to be drawn per rotation of the
この場合、記憶部9に記憶されている描画手順データDPには、基材10の1回転目において基準信号S1が出力されてから描画領域PSI11の描画を開始する時刻t11sまでの時間t1wよりも、基材10の2回転目において基準信号S1が出力されてから描画領域PSI12の描画を開始する時刻t21sまでの時間t2wを時間tiだけ長時間とする旨の情報が記録されている。この場合、時間tiについては、前述したスキュー角θIの存在を考慮して、描画領域PSI11の描画開始位置と描画領域PSI12の描画開始位置とを結ぶ線分が、内周側トラックITにオントラックした記録再生ヘッドHの幅方向に対して平行となるように規定されている。したがって、図8に示すように、この描画手順データDPに従って描画される描画領域PSI12は、時間tiの間に基材10が移動する距離だけ描画領域PSI11よりも先(基準信号S1が出力された時刻t0でビーム発生部4の直下の位置から遠い側)に描画される。この結果、描画領域PSI11,PSI12にスキュー角θIに対応する位置ずれが生じる。
In this case, the drawing procedure data DP stored in the
次いで、制御部8は、パターンPSI2における描画領域PSI22を描画させる。この後、制御部8は、パターンPSI3,4・・(図4参照)についても同様にして2番目の描画領域を描画する(本発明における部分描画処理)。次に、制御部8は、1つのサーボパターンエリア内のサーボパターンPSIの部分描画が完了した時点で、基材10の一回転当りに描画すべき各サーボパターンPSI,PSI・・における各描画領域の描画が完了したか否かを判別し(ステップ26)、完了していないと判別したときには、ステップ23に戻って基準信号S1の出力を監視する。また、ターンテーブル3によって基準信号S1が出力された際には、制御部8は、上記のサーボパターンPSIについての描画処理と同様にして、描画領域PSI12,PSI22・・を描画する。これらの一連の部分的描画処理(ステップ23〜29)を基材10が8回転する間に亘って繰り返して実行する。これにより、各パターンPSI1,PSI2・・における描画領域PSI18,PSI28・・の描画が完了し、1つのトラックについての各サーボパターンPSI,PSI・・およびデータトラックパターンPDI,PDI・・の描画が完了する。
Next, the
次に、制御部8は、各サーボパターンPSI,PSI・・の描画が完了したトラックよりも内周側のトラックについての各サーボパターンPSI,PSI・・を描画する際に、ビーム偏向器7による電子ビームEBの偏向によって各描画領域PSI11,PSI21・・の描画が困難と判別したときには(ステップ28)、X−Y移動機構2を制御して半径方向の位置決めを行う(ステップ22:本発明における描画位置変更処理の他の一例)。この後、制御部8は、上記のステップ23〜29の一連の処理を繰り返して実行することにより、各サーボパターンPSI,PSI・・およびデータトラックパターンPDI,PDI・・を描画する。また、制御部8は、さらに内周の各トラックについても同様にして各サーボパターンPSI,PSI・・およびデータトラックパターンPDI,PDI・・を描画する。この場合、描画手順データDPには、内周側のトラックほど、前述した時間tiが長時間となる旨が記録されている。したがって、描画されたサーボパターンPSI,PSI・・は、内周側のトラックほど各パターンPSI1,PSI2・・に付与されたスキュー角θIが大きくなる。以上の一連の処理(各サーボパターンPSIについての部分描画処理および各データトラックパターンPDIについての部分描画処理)を基材10の外周部から内周部にかけて(ディスク外周部ODに対応する部位からディスク内周部IDに対応する部位まで)繰り返して実行し、露光パターンP全体の描画が完了したと判別したときには(ステップ27)、この描画処理20を終了する。これにより、基材10の樹脂層10bに対する露光パターンP(各サーボパターンおよび各データトラックパターンのすべて)の描画が完了する。
Next, the
このように、この描画装置1によれば、基準信号S1が出力されたときに予め規定された待機時間(上記の例における時間t1w,t2w・・)だけ待機した後に電子ビームEBを出力させてパターンPSO1,PSO2・・,PSM1,PSM2・・,PSI1,PSI2・・における幅方向の一部(描画領域PSO11,PSO21・・など)を描画する部分描画処理(描画処理20におけるステップ23〜25)と、部分描画処理による描画位置を変更する描画位置変更処理(描画処理20におけるステップ22,29)とを交互に複数回実行して樹脂層10bに露光パターンPを描画することにより、基材10に対する基準位置特定用のマーク等の形成を不要にできるため、スタンパー11およびスタンパー11を使用して製造する磁気記録媒体15の製造コストを低減することができる。また、電子ビームEBの出力を開始するまでの待機時間を適宜変更して設定するだけで所望のスキュー角θO,θIを付与したパターンを描画することができるため、各サーボパターンPSO,PSO・・等が正確に読み取られ得る磁気記録媒体15を製造することができる。さらに、基準位置特定用のマークが不要のため、例えばこの描画装置1を用いてスタンパー11を製造するための露光パターンPを描画する際には、中心位置特定用マークの形成と、中心位置特定用マークを基材10の回転中心に一致させる処理とを不要にできる結果、露光パターンPを正確かつ容易に描画することができる。
As described above, according to the
また、この描画装置1によれば、ターンテーブル3が基材10を一回転させる間に基準信号S1を複数回出力することにより、例えば基材10の一回転当りに一回だけ基準信号S1を出力する構成と比較して、各基準信号S1が出力された時刻t0からサーボパターンPSO等の描画開始までの時間が短時間となる結果、基材10の一回転当りに描画すべきサーボパターンPSO,PSO・・等をそれぞれ一層正確に描画することができる。この場合、ターンテーブル3が基材10を一回転させる間にサーボパターン(サーボパターンPSO等)を描画すべきサーボパターンエリアの数だけ基準信号S1を出力することにより、すべてのサーボパターンについての描画開始タイミングを各々に対応して出力される基準信号S1の出力に基づいて決定することができるため、基材10の一回転当りに描画すべきサーボパターンPSO,PSO・・等を一層正確に描画することができる。
Further, according to the
次いで、描画装置1による露光パターンPの描画が完了した基材10を用いてスタンパー11を製造する方法(本発明における凹凸パターンの形成方法)について、図面を参照して説明する。
Next, a method for manufacturing the
まず、露光パターンPの描画が完了した基材10を現像処理することにより、図9に示すように、樹脂層10bにおいて電子ビームEBが照射されていない部位を除去して凹凸パターンP1を形成する。次に、図10に示すように、凹凸パターンP1を覆うようにしてスパッタ法等によって成膜層11aを形成し、この成膜層11aを電極として用いてめっき処理することにより、電解ニッケル層11bを形成する。これにより、凹凸パターンP1が転写された凹凸パターンP2を有するスタンパー11が基材10の上に形成される。次いで、Siウエハ10aからスタンパー11を剥離すると共に、必要に応じて溶剤等を用いてスタンパー11を洗浄する。これにより、図11に示すように、スタンパー11が完成する。この場合、完成したスタンパー11には、その平面形状が描画装置1によって基材10の樹脂層10bに描画した露光パターンPと平面形状が同様の凹凸パターンP2が形成されている。したがって、凹凸パターンP2におけるディスク外周部ODおよびディスク内周部IDに対応する部位の各サーボパターンには、露光パターンPの描画時にスキュー角θO,θIが付与されたパターンが形成される。
First, by developing the
このように、このスタンパー11の製造方法によれば、上記の描画装置1によって露光パターンPが描画された樹脂層10bに所定の処理をして形成した凹凸パターンP1を転写して製造することにより、基材10に対する基準位置特定用のマーク等の形成を不要にできるため、スタンパー11の製造コストを低減することができる。この場合、各サーボパターンエリア内のサーボパターン(サーボパターンPSO等)を構成する各パターン(パターンPSO1,PSO2・・等)毎に予め規定されたスキュー角θO,θIを付与した露光パターンPを描画して製造することにより、ディスク外周部ODおよびディスク内周部IDにおいて各サーボパターンPSO,PSO・・等が正確に読み取られ得る磁気記録媒体15を製造することができる。また、描画装置1による露光パターンPの描画に際して1つのサーボパターンエリア内のサーボパターンPSO等を構成する各パターンについての部分描画処理が完了した後に、次にサーボパターンPSO等を描画すべきサーボパターンエリアとの間に形成するデータトラックパターンPDO等についての部分描画処理を実行することにより、サーボパターンとデータトラックパターンとを一括して描画することができる。したがって、所望のスキュー角が付与された高精度のサーボパターンとデータ記録用のデータトラックパターンとを一括して形成可能なスタンパー11を製造することができる。
Thus, according to the manufacturing method of this
続いて、スタンパー11を使用して磁気記録媒体15を製造する方法について、図面を参照して説明する。
Next, a method for manufacturing the
まず、図11に示すように、樹脂層15cが形成された中間体15mを加熱しつつ、インプリント法によってスタンパー11を中間体15mに押し付ける。これにより、図12に示すように、スタンパー11の凹凸パターンP2が樹脂層15cに転写されて中間体15m上に凹凸パターンP3が形成される。この場合、中間体15mは、磁気記録媒体15を製造するための中間体であって、円板状の基材15aの表面に磁性層15bが形成されて構成されている。なお、中間体15mは、実際には、下地層、軟磁性層、配向層、記録層(磁性層15b)および保護層等が基材15aの上に積層されて構成されているが、本発明についての理解を容易とするために、中間体15mの詳細な層構造についての説明および図示を省略する。次に、凹凸パターンP3をマスクとして用いて中間体15mをエッチングする。この際には、凹凸パターンP3の凹部の底面から磁性層15bが露出し、さらにエッチング処理を実行することにより、図13に示すように、磁性層15bに凹凸パターンP4が形成される。
First, as shown in FIG. 11, the
この場合、凹凸パターンP4は、凹凸パターンP2を転写した凹凸パターンP3をマスクとして用いて形成されているため、凹凸パターンP4におけるディスク外周部ODおよびディスク内周部IDの各サーボパターンには、凹凸パターンP2と同様にして、露光パターンPの描画時にスキュー角θO,θIが付与されたパターンが転写されている。この後、凹凸パターンP4の凹部に非磁性材料を充填した後に例えば研磨処理によって磁性層15b(凹凸パターンP4の凸部の先端)を非磁性材料から露出させ、磁性層15bの表面に保護膜を形成するなどして、磁気記録媒体15が完成する。
In this case, since the concavo-convex pattern P4 is formed using the concavo-convex pattern P3 to which the concavo-convex pattern P2 is transferred as a mask, each servo pattern of the disc outer peripheral portion OD and the disc inner peripheral portion ID in the concavo-convex pattern P4 has an uneven portion. Similarly to the pattern P2, the pattern to which the skew angles θO and θI are given when the exposure pattern P is drawn is transferred. Thereafter, after filling the concave portions of the concavo-convex pattern P4 with a nonmagnetic material, the
このように、この磁気記録媒体15の製造方法によれば、上記の描画装置1によって描画された露光パターンPに対応する凹凸パターンP3を転写して凹凸パターンP4を形成したことにより、スタンパー11の製作コストが安価であるため、磁気記録媒体15の製作コストを低減することができる。また、ディスク外周部ODおよびディスク内周部IDに対応する部位のサーボパターンPSO,PSO・・,PSI,PSI・・にスキュー角θO,θIが付与された凹凸パターンP3を有するスタンパー11を使用することで、各サーボパターンPSO,PSO・・等を正確に読み取らせることができる。この場合、スタンパー11の製造時における描画装置1による露光パターンPの描画に際して1つのサーボパターンエリア内のサーボパターンを構成する各パターンについての部分描画処理が完了した後に、次にサーボパターンを描画すべきサーボパターンエリアとの間に形成するデータトラックパターンについての部分描画処理を実行することにより、サーボパターンとデータトラックパターンとを一括して描画することができる。したがって、所望のスキュー角が付与された高精度のサーボパターンとデータ記録用のデータトラックパターンとを一括して形成することができる。
As described above, according to the method of manufacturing the
なお、本発明は、上記した本発明の構成および方法に限定されない。例えば、上記の方法では、露光パターンPを描画した後に凹凸パターンP1を形成し、この凹凸パターンP1を転写してスタンパー11を作製した例について説明したが、本発明はこれに限定されず、中間体15mの上に形成した樹脂層15cに描画装置1によって露光パターンPを直接描画して現像処理することで前述した凹凸パターンP3を形成し、この凹凸パターンP3をマスクとして用いて磁気記録媒体15を製造することもできる。この方法に従って製造した磁気記録媒体15によれば、中間体15m上に形成された樹脂層15cに描画装置1よって露光パターンPに対応する凹凸パターンP3を用いて製造したことにより、基準位置特定用のマーク等を検出してパターンの描画を開始するのと比較して、中間体15mに対する基準位置特定用のマーク等の形成を不要にできるため、磁気記録媒体15の製造コストを低減することができる。この場合、各サーボパターンエリア内のサーボパターンを構成する各パターン毎に予め規定されたスキュー角θO,θIを付与した露光パターンPを描画して製造することにより、ディスク外周部ODおよびディスク内周部IDにおいて各サーボパターン等が正確に読み取られ得る磁気記録媒体15を製造することができる。また、露光パターンPの描画に際して1つのサーボパターンを構成する各パターンについての部分描画処理が完了した後に、次に描画すべきサーボパターンとの間に形成するデータトラックパターンについての部分描画処理を実行することにより、サーボパターンとデータトラックパターンとを一括して描画することができるため、高精度のサーボパターンとデータ記録用のデータトラックパターンとを一括して形成することができる。
Na us, the present invention is not limited to the structure and method of the present invention described above. For example, in the above method, the example in which the uneven pattern P1 is formed after the exposure pattern P is drawn and the
また、上記の方法では、中間体15m上に形成した凹凸パターンP3をマスクとして用いて中間体15mをエッチングすることで磁気記録媒体15を製造する例について説明したが、本発明における情報記録媒体の製造方法はこれに限定されず、リフトオフ法によって凹凸パターンP4を形成して磁気記録媒体15を製造することもできる。さらに、上記の方法では、電子ビームEBを照射して露光パターンPを描画する例について説明したが、本発明における描画用ビームは電子ビームEBに限定されずに任意のエネルギー線を用いることができる。また、ディスクリートトラック型の磁気記録媒体15、およびその磁気記録媒体15を製造するためのスタンパー11を製作するための露光パターンPの描画方法について説明したが、本発明における情報記録媒体は、ディスクリートトラック型の磁気記録媒体に限定されず、本発明に係る情報記録媒体製造用原盤の製造方法および情報記録媒体の製造方法をサーボパターンの形成時に適用した磁気記録媒体(サーボパターン部のみに凹凸パターンが形成された媒体)や、データ記録領域をメッシュ状またはドット状に区切って(各データ記録用トラックをその長さ方向(媒体の回転方向)においても磁気的に複数に分離させて)形成したデータ記録部(磁性体部)が島状(アイランド状)に孤立している、いわゆるパターンド媒体も含まれる。
In the above method, the example in which the
さらに、上記の描画装置1では、ターンテーブル3がその内部でテーブルの回転に同期して生成したパルス信号(内部信号)に基づいて基材10の回転に同期した基準信号S1を生成して制御部8に出力する構成を採用したが、本発明における基準信号生成部の構成はこれに限定されず、例えば、制御部8が、ターンテーブル3を回転させるための回転駆動信号に基づいて基材10の回転に同期した基準信号S1を生成すると共に回転駆動信号をターンテーブル3に出力する構成を採用することができる。また、ターンテーブル3を回転させるための回転駆動信号を生成する駆動信号生成部を別途配設して、この駆動信号生成部が回転駆動信号に基づいて基材10の回転に同期した基準信号S1を生成して制御部8に出力すると共に回転駆動信号をターンテーブル3に出力する構成を採用することもできる。さらに、基材10の1回転当たりにおける基準信号S1の出力数については、上記の例に限定されず、基材10の1回転当たりに1回以上出力する限り、任意の出力数に規定することができる。加えて、Siウエハ10aの表面にネガ型レジスト(樹脂層10b)を塗布して露光パターンPを描画した例について説明したが、本発明における樹脂層の形成材料として、ネガ型レジストに限定されず、ポジ型レジストなどの各種樹脂材料を使用することができる。
Furthermore, in the
1 電子ビーム描画装置
2 X−Y移動機構
3 ターンテーブル
4 ビーム発生部
5 ブランキング制御部
6 ビーム成形部
7 ビーム偏向器
8 制御部
9 記憶部
10 基材
10a Siウエハ
10b 樹脂層
11 スタンパー
15 磁気記録媒体
15c 樹脂層
15m 中間体
20 描画処理
DP 描画手順データ
EB 電子ビーム
H 記録再生ヘッド
P 露光パターン
P1〜P4 凹凸パターン
PDO,PDM,PDI データトラックパターン
PSO,PSM,PSI サーボパターン
PSO1,PSO2・・,PSM1,PSM2・・,PSI1,PSI2・・ パターン
PSO11,PSO12・・,PSM11,PSM12・・,PSI11,PSI12・・ 描画領域
S1 基準信号
θI,θO スキュー角
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ビーム出力部は、その有効描画幅が前記露光パターンを構成する各パターンの幅および長さよりも狭い前記描画用ビームを出力可能に構成され、The beam output unit is configured to be capable of outputting the drawing beam whose effective drawing width is narrower than the width and length of each pattern constituting the exposure pattern,
前記制御部は、予め規定されたスキュー角を前記サーボパターンに付与した前記露光パターンを描画する際に、前記基準信号生成部によって前記基準信号が出力されたときに予め規定された待機時間だけ待機した後に前記ビーム出力部を制御して前記描画用ビームを出力させて前記パターンにおける幅方向の一部を前記樹脂層に描画する部分描画処理と、当該部分描画処理による描画位置を前記回転機構による前記基材の回転中心に接近する方向および当該回転中心から離間する方向のいずれか規定された一方向側に前記有効描画幅の範囲内で変更する描画位置変更処理とを交互に複数回実行することによって前記露光パターンを前記樹脂層に描画すると共に、前記部分描画処理の都度、前記待機時間を変化させることによって当該各部分描画処理における前記各描画位置を前記スキュー角に対応させて前記基材の回転方向に沿って位置ずれさせるパターン描画装置。The control unit waits for a predetermined standby time when the reference signal is output by the reference signal generation unit when drawing the exposure pattern with a predetermined skew angle applied to the servo pattern. Thereafter, the beam output unit is controlled to output the drawing beam to draw a part of the pattern in the width direction on the resin layer, and the drawing position by the partial drawing process is determined by the rotation mechanism. A drawing position changing process for changing within a range of the effective drawing width to a defined one of the direction approaching the rotation center of the substrate and the direction moving away from the rotation center is alternately executed a plurality of times. Thus, the exposure pattern is drawn on the resin layer, and each partial drawing is performed by changing the waiting time each time the partial drawing process is performed. Positional deviation causes the pattern writing apparatus along the rotational direction of the base material said each drawing position to correspond to the skew angle in the process.
前記回転機構内部で生成される内部信号および当該回転機構に対する回転駆動信号のいずれかに基づいて生成されて前記基材の回転に同期して出力される基準信号が出力されたときに予め規定された待機時間だけ待機した後に、その有効描画幅が前記露光パターンを構成する各パターンの幅および長さよりも狭い前記描画用ビームを出力して前記パターンにおける幅方向の一部を前記樹脂層に描画する部分描画処理と、当該部分描画処理による描画位置を前記回転機構による前記基材の回転中心に接近する方向および当該回転中心から離間する方向のいずれか規定された一方向側に前記有効描画幅の範囲内で変更する描画位置変更処理とを交互に複数回実行することによって前記樹脂層に前記露光パターンを描画すると共に、前記部分描画処理の都度、前記待機時間を変化させることによって当該各部分描画処理における前記各描画位置を前記スキュー角に対応させて前記基材の回転方向に沿って位置ずれさせるパターン描画方法。It is defined in advance when a reference signal generated based on either an internal signal generated inside the rotating mechanism or a rotation driving signal for the rotating mechanism and output in synchronization with the rotation of the base material is output. After waiting for the waiting time, the drawing beam whose effective drawing width is narrower than the width and length of each pattern constituting the exposure pattern is output, and a part of the pattern in the width direction is drawn on the resin layer. The effective drawing width on one side defined by the partial drawing process to be performed and the drawing position by the partial drawing process in a direction approaching the rotation center of the substrate by the rotation mechanism or a direction away from the rotation center The exposure position is drawn on the resin layer by alternately executing a drawing position changing process for changing within the range of the step and the partial drawing process. Of each, said pattern exposure method which makes positional deviation in the rotation direction of the substrate in correspondence with the skew angle of each drawing position in the respective partial drawing process by changing the waiting time.
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