WO2005093721A1 - 磁気ディスク基盤製作用転写型及び露光マスク - Google Patents

磁気ディスク基盤製作用転写型及び露光マスク Download PDF

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WO2005093721A1
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Masahiro Katsumura
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Pioneer Corporation
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    • G11B5/84Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/855Coating only part of a support with a magnetic layer

Definitions

  • the present invention relates to a transfer mold and an exposure mask for producing a magnetic disk substrate.
  • position information for detecting a relative position between a magnetic head and a track on a magnetic disk is recorded on the magnetic disk as a servo pattern.
  • a servo pattern As shown in Fig. 1, in a magnetic disk, servo zones in which servo patterns are recorded and data zones in which data is recorded and reproduced are alternately arranged at regular angular intervals along circumferential tracks.
  • the head can detect the recording or reproducing position at regular intervals during data recording or reproducing.
  • An object of the present invention is to provide a magnetic disk substrate manufacturing transfer mold and an exposure mask which can easily manufacture a magnetic disk substrate on which a high-precision pattern is formed.
  • the transfer mold for manufacturing a magnetic disk substrate of the present invention includes, for each predetermined rotation angle, a servo zone having an uneven servo pattern for giving position information of the disk, and an uneven pattern for recording data.
  • the data zone is formed.
  • the exposure mask for manufacturing a magnetic disk substrate according to the present invention has a servo zone having a servo pattern for giving positional information of a disk and a data zone having a pattern for recording data at each predetermined rotation angle. It is characterized by having been done.
  • Figure 1 shows a magnetic disk with a structure that has servo zones and data zones repeatedly.
  • FIG. 2 is a view showing an electron beam recording apparatus used for producing a master.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the deflection controller.
  • FIG. 4 is a diagram showing a pattern of each of a servo zone and a data zone formed on the master.
  • FIG. 5 is a diagram showing a method of forming a pattern in each of the service zone and the data zone in FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing another pattern of each of the servo zone and the data zone formed on the master.
  • FIG. 7 is a view showing a method of forming patterns of each of the servo zone and the data zone in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing another electron beam recording apparatus.
  • FIG. 9 is a view showing the shape of each aperture of an aperture plate in the apparatus of FIG.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the beam modulator in the apparatus of FIG.
  • FIG. 11 is a diagram showing a method of forming a pattern in each of the servo zone and the data zone in FIG. 4 when the apparatus in FIG. 8 is used.
  • FIG. 12 is a diagram showing a method of forming a pattern in each of the servo zone and the data zone in FIG. 6 when the apparatus in FIG. 8 is used.
  • FIG. 13 is a diagram showing another electron beam recording apparatus.
  • FIG. 14 is a flowchart showing the operation of the deflection controller in the apparatus shown in FIG.
  • FIG. 15 is a diagram showing a stamper manufacturing process.
  • FIG. 16 is a diagram showing a substrate manufacturing process.
  • FIG. 17 is a diagram showing a manufacturing process of the exposure mask.
  • FIG. 18 is a diagram showing another manufacturing process of the exposure mask.
  • FIG. 2 shows an electron beam recording apparatus used in a master exposure step when manufacturing a transfer die or exposure mask for producing a magnetic disk substrate according to the present invention.
  • This recording device includes an electron column 1, a vacuum chamber 2, and a recording control system.
  • FIG. 2 shows the internal structure of the electronic column 1 and the vacuum chamber 2.
  • the electron column 1 is a columnar member having an optical system for generating an electron beam and irradiating the electron beam on a master 4 (initial master) described later in the vacuum champer 2.
  • the optical system in the electron column 1 is composed of an electron emission section 11, a condenser lens 12, a blanking plate 13, an aperture plate 14, a deflection coil 15, an alignment coil 16, a high-speed deflector 17, and a focus lens 1. Eight and nineteen objective lenses 19 are provided. These members 11 to 19 are arranged in that order from the top in the electron column 1.
  • the electron emitting section 11 generates an electron beam when a high voltage is applied by an accelerating high voltage power supply 30 described later.
  • the condenser lens 12 focuses the electron beam generated from the electron emission portion 11 to form a crossover at the center of the blanking plate 13.
  • the blanking plate 13 is, for example, an electrostatic deflection type electrode for turning on and off an electron beam in accordance with an output signal of a beam modulator 31 described later.
  • the aperture plate 14 has a circular opening for limiting the luminous flux of the electron beam.
  • the deflection coil 15 changes the traveling direction of the electron beam according to the output signal of a deflection circuit (not shown).
  • the alignment coil 16 deflects the electron beam according to the output signal of the beam position corrector 32 to make it coincide with the optical axis.
  • the high-speed deflector 17 deflects the electron beam in an arbitrary direction according to the output signal of the deflection controller 37.
  • the focus lens 18 focuses the electron beam light on the master 4 via the objective lens 19 according to the output signal of the focus controller 33.
  • a height detector 21, a spindle motor 22, a mirror 23, a turntable 24, a stage 25, and a stage moving mechanism 26 are provided in the vacuum chamber 2, a height detector 21, a spindle motor 22, a mirror 23, a turntable 24, a stage 25, and a stage moving mechanism 26 are provided.
  • the spindle motor 22 and the mirror 23 are arranged on the stage 25.
  • the spindle motor 22 rotates the turntable 24.
  • the master disc 4 is set on the turntable 24.
  • the master 4 is, for example, one in which an electron beam resist layer is formed on a silicon substrate.
  • the stage 25 can be moved in the disk radial direction (X direction) of the master disk 4 by the stage moving mechanism 26.
  • the stage moving mechanism 26 moves the stage 25 using a motor 27 attached to the outside of the vacuum chamber 2 as a power source.
  • the mirror 23 is provided for measuring the moving distance of the stage 25 in the disk radial direction.
  • the height detector 21 is provided at the upper part in the vacuum chamber 2 and optically detects the height of the recording position of the master disc 4.
  • the recording control system consists of an accelerating high-voltage power supply 30, a beam modulator 31, a beam position corrector 32, a focus controller 33, a position controller 34, a laser length measuring device 35, a rotation controller 36, and a deflection controller 37.
  • the main controller 38 is provided.
  • the accelerating high-voltage power supply 30 applies a high voltage to the electron emission section 11 according to a command from the main controller 38.
  • the beam modulator 31 supplies a beam modulation signal to the blanking plate 13 according to the recording data supplied from the main controller 38.
  • the focus controller 33 moves the focusing position of the focus lens 18 according to the height information of the recording position detected by the height detector 21.
  • the laser length measuring device 35 irradiates the mirror 23 with a laser beam and receives the reflected light to detect the position of the mirror 23, that is, the moving distance information r of the stage 25.
  • the moving distance information r indicates the recording position of the master disc 4 in the radial direction.
  • the moving distance information r measured by the laser length measuring device 35 is supplied to the position controller 34.
  • the position controller 34 compares the moving distance information r with the reference distance information R EF, and drives the motor 27 via motor driving means (not shown) according to the position error signal resulting from the comparison.
  • the position error signal is supplied to the beam position corrector 32.
  • the beam position corrector 32 excites the alignment coil 16 according to the position error signal from the position controller 34, thereby deflecting the electron beam.
  • the rotation controller 36 drives the spindle motor 22 to rotate in accordance with a command from the main controller 38.
  • the deflection controller 37 calculates the recording data supplied from the main controller 38, the rotation angle information 0 of the spindle motor 22 obtained from the rotation controller 36, and the moving distance measured by the laser length measuring device 35.
  • the electron beam deflection by the high-speed deflector 17 is controlled according to the information r.
  • the rotation angle information ⁇ indicates the angle of the recording position of the master disc 4.
  • the controller 34, the rotation controller 36, and the deflection controller 37 are controlled in accordance with commands from the main controller 38.
  • the main controller 38 instructs the position controller 34 to move the stage as the above-mentioned reference distance information REF so as to have a predetermined track pitch, A command is issued to the rotation controller 36 so that the spindle motor 22 has a constant rotational linear speed.
  • the position controller 34 compares the moving distance information r of the stage 25 output from the laser length measuring device 35 with the reference distance information REF, and responds to the position error signal as a result of the comparison to activate motor driving means (not shown). To drive the motor 27.
  • the stage 25 is moved by the stage moving mechanism 26 by the track pitch in the radial direction of the master every time the master 4 is rotated once by the spindle motor 22 by these commands and operations.
  • the main controller 38 instructs the accelerating high-voltage power supply 30 to apply a high voltage to the electron emission unit 11, whereby an electron beam is emitted from the electron emission unit 11. Further, it instructs the focus controller 33 to focus the electron beam onto the master 4.
  • the beam position corrector 32 excites the alignment coil 16 according to the position error signal from the position controller 34, thereby deflecting the electron beam.
  • the main controller 38 sends a fixed clock to the beam modulator 31 Supplied at the same timing.
  • the clock timing is synchronized with commands to the position controller 34 and the rotation controller 36.
  • the recording data is data indicating the service zone data and data zone data for one disc in the recording order.
  • the beam modulator 31 generates a modulation signal according to the recording data, and the blanking plate 13 deflects the electron beam emitted from the electron emission unit 11 according to the modulation signal.
  • the electron beam passes through the aperture of the aperture plate 14 or does not pass through the aperture.
  • the passing electron beam is spotted on the recording surface of the master 4 via the deflection coil 15, alignment coil 16, high-speed deflector 17, focus lens 18 and objective lens 19.
  • the main controller 38 supplies the recording data to the deflection controller 37.
  • the deflection controller 37 obtains the current recording position according to the rotation angle information 0 obtained from the rotation controller 36 and the moving distance information r from the laser length measuring device 35 as shown in FIG.
  • step S 1) when it is detected from the recorded data that the current recording position is a recording portion extending over two or more tracks in the radial direction of the disk (step S 2), a predetermined deflection signal is sent to the high-speed deflector 17. Supply (Step S3).
  • a predetermined deflection signal is supplied, the high-speed deflector 17 deflects the electron beam at high speed by two tracks in the radial direction of the disk.
  • the master 4 has a servo zone and data zone as shown in Fig. 4. A turn is formed.
  • a servo clock section for generating a clock signal
  • an address mark section for indicating address information on a track
  • a position detection mark section for detecting a position on the track are formed as patterns. Is done. Note that not all of the servo clock section, address mark section and position detection mark section are formed in the servo zone, but a mark section including at least one of a clock signal, an address signal and a position detection signal is formed. It does not matter.
  • longitudinal marks are formed at predetermined unit angles ⁇ 0 so as to extend over all the tracks in the disk radial direction (the direction crossing the tracks).
  • a mark indicating the address information is formed longitudinally in the disk radial direction.
  • the mark length of the padless mark portion in the disk radial direction is various.
  • a staggered lattice pattern is formed by a plurality of marks having a length extending over two tracks in the disk radial direction.
  • the minimum formation interval in the track direction of the marks of the addressless mark portion and the position detection mark portion is a predetermined unit angle ⁇ interval.
  • the data zone has a patterned media shape. That is, circular marks are formed in the track direction at predetermined unit angle ⁇ 0 intervals for each track. On a patterned media disk, one circular mark is recorded as one bit during recording.
  • FIG. 5 shows six tracks n to n + 5, and the longitudinal mark 41 extending over the six tracks is a high-speed deflector 1 at the same rotational angle 0 i of each of the five tracks n to n + 4. 7, the electron beam is deflected at high speed by two tracks in the radial direction of the disk, and these two tracks are continuously deflected at the overlapping part. It is formed by joining. That is, in each of the tracks n + 1 to n + 4, the deflection end portion for two tracks and the deflection start portion for the next two tracks overlap.
  • the longitudinal mark 4 2 extending over four tracks has the same rotation angle of each of the three tracks n + l to n + 3 ⁇
  • the high-speed deflector 17 allows the electron beam to travel for two tracks in the disk radial direction. It is formed by the high-speed deflection irradiation, and the two track deflections are continuously combined at the overlapping part.
  • the longitudinal mark 4 3 spanning three tracks is moved by the high-speed deflector 17 at the same rotation angle ⁇ i + 2 position of each of the two tracks n and n + 1, and the electron beam is accelerated by two tracks in the disk radial direction. It is formed by the continuous irradiation of the two track deflections at the overlapping part.
  • the longitudinal mark 44 extending over two tracks is formed by deflecting and irradiating the electron beam at high speed by two tracks in the disk radial direction by the high-speed deflector 17 at the rotation angle 0 i + 2 of track n + 4. It is formed.
  • the direction indicated by the arrow in the mark is one direction of deflection of the electron beam by the high-speed deflector 17.
  • the circular mark 4 5 in the data zone is a track! !
  • the high-speed deflector 17 irradiates the electron beam at a predetermined unit angle ⁇ 0 interval without being deflected by the high-speed deflector 17 in the order of up to n + 5 tracks.
  • FIG. 6 shows another example of pattern formation on the master 4 using such an electron beam recording apparatus.
  • the servo zone pattern in FIG. 6 is the same as the servo zone in FIG. 4, but the data zone has a group recording pattern shape, and continuous marks are formed for each track in the track direction.
  • FIG. 7 shows a method of forming each mark of the servo zone and the data zone of FIG. 6, and the servo zone is the same as that of FIG.
  • the continuous mark 46 of the data zone is formed by continuously irradiating the electron beam without being deflected by the high-speed deflector 17 in the order of tracks n to n + 5.
  • the pattern of the servo zone and the pattern of the patterned media shape of the data zone can be formed in one process, the accuracy of the recording position of each pattern is improved.
  • the deflection controller 37 receives the rotation angle information ⁇ . There is no need to provide the travel distance information r directly. That is, the deflection controller 37 may supply a deflection signal to the high-speed deflector 17 in accordance with only the recording data.
  • FIG. 8 shows another electron beam recording apparatus.
  • An aperture plate 51 is provided between the blanking plate 13 and the deflection coil 15 in the electron column 1.
  • the aperture plate 51 has a plurality of openings for limiting the luminous flux of the electron beam.
  • the aperture plate 51 has a plurality of apertures as described above, as shown in FIG. 9, a circular one-track aperture 51 a, a long two-track aperture 51b and a three-track aperture 51c.
  • Is a flat plate having The aperture plate 51 is arranged such that the longitudinal direction of the apertures 51 b and 51 c coincides with the radial direction of the disk master 4.
  • the beam modulator 31 receives recording data from the main controller 38 in synchronization with the clock timing, and modulates the modulated signal corresponding to the recording data into a blanking signal. Output to port 13.
  • the modulation signal output from the beam modulator 31 is a signal indicating selection of any one of the apertures 51 a to 51 c of the aperture plate 51 or non-selection of the aperture.
  • the blanking plate 13 deflects the electron beam emitted from the electron emission section 11 according to the modulation signal.
  • step S11 when the recording data indicates ON (recording) (step S11) and the discrimination result in step S12 indicates one-track recording, as shown in FIG.
  • a modulation signal for selecting 1a is supplied to a blanking plate 13 (step S14).
  • the blanking plate 13 deflects the electron beam emitted from the electron emission section 11 according to the modulation signal, and the electron beam passes through the aperture 51a of the aperture plate 51.
  • the beam modulator 31 supplies a modulation signal for selecting the aperture 51b to the blanking plate 13 '(step S15).
  • the blanking plate 13 deflects the electron beam emitted from the electron emission section 11 according to the modulation signal, whereby the electron beam passes through the aperture 51 b of the aperture plate 51.
  • the beam modulator 31 supplies a modulation signal for selecting the aperture 51c to the blanking plate 13 (step S16).
  • the blanking plate 13 deflects the electron beam emitted from the electron emission section 11 according to the modulation signal, and the electron beam passes through the aperture 51 c of the aperture plate 51.
  • the beam modulator 31 blanks the modulation signal for non-selection of the apertures 51a to 51c. It is supplied to the plate 13 (step S17).
  • the blanking plate 13 deflects the electron beam emitted from the electron emission section 11 according to the modulation signal, and the electron beam is cut off by the aperture plate 51.
  • the electron beam that has passed through one of the apertures 51 a to 51 c is irradiated as a spot on the recording surface of the master 4 via the deflection coil 15, the alignment coil 16, the focus lens 18 and the objective lens 19. Is done.
  • the resist layer of the irradiated portion is removed.
  • the portion where the resist layer is removed becomes a concave portion, and forms a pattern.
  • the electron beam does not proceed to the aperture plate 51 and thereafter, and is not irradiated on the master 4.
  • a pattern consisting of the servo zone and the data zone is formed on the master 4 as shown in FIG.
  • the longitudinal marks in the servo zone are formed in order from the inner peripheral side of the master 4, for example, as shown in FIG. Figure 11 shows 6 tracks, as in Figure 5 above! !
  • the longitudinal mark 61 extending over six tracks, first, the electron beam passing through the aperture 51c is positioned at the rotational angle 0i of the track n in the radial direction of the disk. The electron beam is irradiated over the track, and then the electron beam passing through the aperture 51b is irradiated over the two tracks in the radial direction of the disk at the rotation angle ⁇ i of the track n + 2.
  • the electron beam that has passed through c is radiated over three tracks in the radial direction of the disk at the rotation angle 0 i of track n + 3, and is formed by continuous combination at the overlapping portion.
  • the electron beam that has passed through the beam 51 b is irradiated over the two tracks in the disk radial direction at the rotation angle 0 i +1 of the track n + 1, and then the electron beam that has passed through the aperture 51 c Irradiation is performed over three tracks in the radial direction of the disc at the rotation angle 0 i + 1 of the track n + 2, and they are formed by continuously joining them at the overlapping portion.
  • the longitudinal mark 63 extending across three tracks indicates that the electron beam that has passed through the aperture 51c becomes three tracks in the disk radial direction at the rotation angle ⁇ i + 2 of the track n! : Formed by irradiation.
  • the longitudinal mark 64 extending over two tracks is irradiated with the electron beam passing through the aperture 51b over two tracks in the disk radial direction at the rotation angle 0i + 2 of the track n + 4. Formed by
  • the circular mark 65 in the data zone is formed by irradiating the electron beam passing through the aperture 5 la in the order of tracks n to n + 5 at a predetermined unit angle ⁇ interval. Is done.
  • FIG. 12 shows a method of forming each mark when a pattern including a servo zone and a data zone as shown in FIG. 6 is formed, and the servo zone is the same as that of FIG.
  • the continuous mark 66 in the data zone is formed by continuously irradiating the electron beam passing through the aperture 51a in the track order of tracks n to n + 5.
  • the aperture plate 51 has three apertures 51a to 51c, but it is sufficient that the aperture plate 51 has at least one track and two tracks of apertures.
  • FIG. 13 further shows another electron beam recording apparatus.
  • the electron beam in Fig. 13 In the recording apparatus, the same parts as those shown in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals.
  • a high-speed deflector 50 and an aperture plate 51 are sequentially provided between the blanking plate 13 and the deflection coil 15 in the electron column 1.
  • the high-speed deflector 50 deflects the electron beam according to the output signal of the deflection controller 39.
  • the aperture plate 51 is the same as that shown in FIGS.
  • the beam modulator 31 receives the recording data from the main controller 38 in synchronization with the clock timing, and outputs a modulation signal corresponding to the recording data to the blanking plate 13.
  • the recording data indicates ON (recording)
  • the blanking plate 13 passes the electron beam through the high-speed deflector 50 without deflecting it according to the modulation signal.
  • the recording data indicates off (non-recording)
  • the blanking plate 13 deflects the electron beam according to the modulation signal.
  • the deflection controller 39 supplies a deflection signal to the high-speed deflector 50 according to the recording data supplied from the main controller 38.
  • the deflection signal is a signal indicating selection of any one of the apertures 51 a to 51 c of the aperture plate 51.
  • the deflection controller 39 supplies a deflection signal for selecting the aperture 51a to the high-speed deflector 50, as shown in FIG. (Step S24).
  • the high-speed deflector 50 deflects the electron beam emitted from the electron emission section 11, whereby the electron beam passes through the aperture 51 a of the aperture plate 51.
  • the deflection controller 39 sends a deflection signal for selecting the aperture 51b to the high-speed deflector 5. The value is supplied to 0 (step S25).
  • the high-speed deflector 50 deflects the electron beam emitted from the electron emission section 11 according to the deflection signal, and the electron beam passes through the aperture 51 b of the aperture plate 51.
  • the deflection controller 39 supplies a deflection signal for selecting the aperture 51c to the high-speed deflector 50 (step S26).
  • the high-speed deflector 50 deflects the electron beam emitted from the electron emission section 11, whereby the electron beam passes through the aperture 51 c of the aperture plate 51.
  • the pattern formed on the master 4 by irradiating the master 4 with the electron beam that has passed through any of the apertures 51a to 51c is the same as that of the electron beam recording device in Fig. 8 The description here is omitted.
  • the pattern including the mark portion (the portion exposed by the electron beam) in each of the servo zone and the data zone is changed to the resist layer 6 Is formed as a latent image 7 (exposure step).
  • the master 4 is taken out of the electron beam recording apparatus, the master 4 is subjected to a development process (developing process).
  • the resulting master 4 is a master for manufacturing a magnetic disk substrate according to the present invention, and the mark portion exposed by the electron beam is melted, and the servo zone and the data zone are formed as an uneven pattern on the master 4. .
  • a stamper (transfer type) 5 is manufactured in the transfer process from the master 4 on which the concavo-convex pattern is formed. On the stamper 5, a pattern such as a servo zone and a data zone as shown in FIG. 4 is formed.
  • the electron beam of the X-0 or the 0-X stage Although the recording apparatus was used, a pattern can be formed on the master similarly by using an XY type electron beam recording apparatus.
  • a transfer layer 72 such as a resist is formed on the surface of the substrate material 71, and the substrate material 71 is set on the stamper 5 (substrate) Set).
  • the substrate material 71 is made of a non-magnetic material such as glass.
  • the transfer is performed by applying pressure to the transfer layer 72 by the stamper 5 (transfer step).
  • the nanoimprint method is applied to this transfer.
  • the substrate material 71 after the transfer step is etched (etching step).
  • the transfer layer 72 remaining by the etching step is peeled (peeling step).
  • peeling step peeling step
  • a magnetic film 74 is formed on the uneven surface of the substrate 73 (magnetic material forming step).
  • the magnetic film 74 is subjected to the polishing treatment so that the magnetic film 4 remains only in the concave portions on the surface of the substrate 73 (polishing step). That is, the pattern of each of the servo zone and the data zone is formed by the magnetic material.
  • a lubricating layer 75 is formed on the surface of the substrate 73 (lubricating layer forming step), and as a result, a magnetic disk is obtained.
  • FIG. 15 shows a method of manufacturing the stamper 5 based on the master 4, but an exposure mask can be manufactured based on the master 4.
  • the master for magnetic disk substrate fabrication (the master fabricated by the development process in Fig. 15) is etched to remove the part of the master 4 (hatched part) corresponding to the part where the resist layer 6 has been removed. Then, the master 4 is hollowed out (etching process). The remaining resist layer 6 of the master 4 after the etching step is removed (resist stripping step), and as a result, an exposure mask is obtained.
  • a pattern consisting of a servo zone and a data zone as shown in Fig. 4 is formed on the exposure mask thus manufactured, and light is transmitted through a part of the master 4 that is hollowed out during exposure. Will be.
  • a metal layer 8 is formed on a portion of the master disk for producing a magnetic disk substrate where the resist layer 6 has been removed (metal layer forming step).
  • An exposure mask can be produced by bonding the light transmitting substrate 9 (substrate forming step) and removing the master 4 and the resist layer 6 (master removing step). On the exposure mask thus manufactured, a pattern consisting of a servo zone and a data zone as shown in FIG. 4 is formed. During exposure, the metal layer 8 blocks light, and only the light transmitting substrate 9 is exposed. Light will be transmitted through the.
  • a servo zone having an uneven servo pattern for giving positional information of a disk, and a data zone for recording data for each predetermined rotation angle, a servo zone having an uneven servo pattern for giving positional information of a disk, and a data zone for recording data. And a data zone having a pattern of irregularities.
  • a servo zone having a servo pattern for giving position information of a disk and a data zone having a pattern for recording data are provided for each predetermined rotation angle. Are formed. Therefore, a magnetic disk substrate on which both a high-precision servo pattern and a data pattern are formed can be easily manufactured by using the transfer mold or the exposure mask according to the present invention.
  • the relative position accuracy between the servo pattern and the data pattern can be improved.
  • data writing and reading accuracy are improved by the magnetic head.
  • the servo pattern is formed on the disk substrate in advance, the servo track writer for the magnetic disk There is an advantage in that a magnetic transfer process using the method is unnecessary.

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Abstract

所定の回転角度毎に、ディスクの位置情報を与えるための凹凸状のサーボパターンを有するサーボゾーンと、データを記録するための凹凸形状のパターンを有するデータゾーンとが形成された磁気ディスク基板作製用転写型。また、所定の回転角度毎に、ディスクの位置情報を与えるためのサーボパターンを有するサーボゾーンと、データを記録するためのパターンを有するデータゾーンとが形成された露光マスク。

Description

明細書 磁気ディスク基板作製用転写型及び露光マスク
技術分野
本発明は、 磁気ディスクの基板を作製するための転写型及び露光マスクに関す る。
背景技術
ハードディスク装置 (H D D ) では、 磁気ヘッドと磁気ディスク上のトラック との相対位置を検出するための位置情報が、 サーボパターンとして磁気ディスク に記録されている。 磁気ディスクにおいては、 図 1に示すように、 サーボパター ンを記録したサーボゾーンとデータの記録再生を行うデータゾーンとが周方向の トラックに沿って一定した角度間隔で交互に並んでおり、 磁気へッドはデータ記 録又は再生中に一定時間毎にその記録又は再生位置を検出することができる。
しかしながら、 従来のハードディスク装置を製造する際には、 サーボトラック ライターと呼ばれる装置により、 サーボパターンを個々の磁気ディスク毎に記録 し、 その後、装置内に組込む作業を行っていた。 サーボパターンを 2 0 G B (ギガ バイト) /枚クラスの磁気ディスクに記録するためには 1 0分程度の時間を要する ので、 ハードディスク装置の製造効率が悪いという問題があった。
それに対処するために、 サーボパターンに対応する磁性膜パターンをリソグラ フ技術によつて形成したマスタディスクを磁気転写によつて磁気ディスクに一括 面記録する方法が知られている (富士時報 第 7 5卷 第 3号 平成 1 4年 3月 1 0日発行参照) 。 この方法を用いることにより、 磁気ディスクへのサーボパタ ーンの記録時間を短縮させることができる。
かかる磁気転写によって磁気ディスクに記録する方法の場合には、 磁気ディス ク毎に記録するプロセスが複雑ィヒするという別の問題点があった。
また、 上記したように、 製造された磁気ディスクをハードディスク装置に組み 込む前にその磁気ディスクにサーボパターンを記録する方法では、 サーボパター ンとデータパターンとの相対的な位置関係が高精度とならず、 ハードデイスク装 置内の磁気へッドによる書込及び読出精度に悪影響を与えるとい問題点があつ た。
発明の開示
本発明の目的は、 高精度のパターンが形成された磁気ディスク基板を容易に作 製することができる磁気ディスク基板作製用転写型及び露光マスクを提供するこ とである。
本発明の磁気ディスク基板作製用転写型は、 所定の回転角度毎に、 ディスクの 位置情報を与えるための凹凸状のサーボパターンを有するサーボゾーンと、 デー タを記録するための凹凸形状のパターンを有するデータゾーンとが形成されたこ とを特徴としている。
本発明の磁気ディスク基板作製用露光マスクは、 所定の回転角度毎に、 デイス クの位置情報を与えるためのサーボパタ一ンを有するサーポゾーンと、 データを 記録するためのパターンを有するデータゾーンとが形成されたことを特徴として いる。
図面の簡単な説明
図 1はサーボゾーンとデータゾーンとを繰り返し有する構造の磁気ディスクを 示す図である。
図 2は原盤を作製するために用いる電子ビーム記録装置を示す図である。 図 3は偏向コントローラの動作を示すフローチヤ一トである。
図 4は原盤に形成されるサーポゾ一ン及ぴデータゾーン各々のパターンを示す 図である。
図 5は図 4のサーポゾーン及ぴデータゾーン各々のパターンの形成方法を示す 図である。
図 6は原盤に形成されるサーボゾーン及ぴデータゾーン各々の他のパターンを 示す図である。
図 7は図 6のサーボゾーン及びデータゾーン各々のパターンの形成方法を示す 図である。
図 8は他の電子ビーム記録装置を示す図である。
図 9は図 8の装置中のアパーチャプレートの各アパーチャの形状を示す図であ る。
図 1 0は図 8の装置中のビーム変調器の動作を示すフローチヤ一トである。 図 1 1は図 8の装置を用いた場合の図 4のサーボゾーン及びデータゾーン各々 のパターンの形成方法を示す図である。
図 1 2は図 8の装置を用いた場合の図 6のサーボゾーン及ぴデータゾーン各々 のパターンの形成方法を示す図である。
図 1 3は他の電子ビーム記録装置を示す図である。 ,
図 1 4は図 1 3の装置中の偏向コンドローラの動作を示すフローチャートであ る。 図 1 5はスタンパの製造工程を示す図である。
図 1 6は基板の製造工程を示す図である。
図 1 7は露光マスクの製造工程を示す図である。
図 1 8は露光マスクの別の製造工程を示す図である。
発明を実施するための形態
以下、 本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図 2は本発明による磁気ディスク基板作製用転写型又は露光マスクを製造する 際の原盤露光工程で使用する電子ビーム記録装置を示している。この記録装置は、 電子カラム 1、 真空チャンバ 2及び記録制御系を備えている。 図 2では電子カラ ム 1及ぴ真空チャンバ 2の内部構造が示されている。
電子カラム 1は電子ビームを生成してそれを真空チャンパ 2内の後述の原盤 4 (初期原盤) に照射するための光学系を内部に備えた円柱状の部材である。 電子 カラム 1内の光学系は、 電子放出部 1 1、 コンデンサレンズ 1 2、 ブランキング プレート 1 3、 アパーチャプレート 1 4、 偏向コイル 1 5、 ァライメントコイル 1 6、 高速デフレクタ 1 7、 フォーカスレンズ 1 8及ぴ対物レンズ 1 9を備えて いる。 これらの部材 1 1〜1 9は電子カラム 1内に上部からその順に配置されて レ、る。
電子放出部 1 1は後述の加速高圧電源 3 0によって高電圧が印加されると電子 ビームを生成する。 コンデンサレンズ 1 2は電子放出部 1 1から生成された電子 ビームを集束させてブランキングプレート 1 3の中央部にクロスオーバを形成さ せる。 プランキングプレート 1 3は後述のビーム変調器 3 1の出力信号に応じて 電子ビームをオンオフさせるための例えば、 静電偏向型の電極である。 ァパーチ ャプレート 1 4は電子ビームの光束を制限する円形の開口を備えている。 偏向コ ィル 1 5は図示しない偏向回路の出力信号に応じて電子ビームの進行方向を変化 させる。 ァライメントコイル 1 6はビーム位置補正器 3 2の出力信号に応じて電 子ビームを偏向させて光軸と一致させる。 高速デフレクタ 1 7は偏向コントロー ラ 3 7の出力信号に応じて電子ビームを任意の方向に偏向させる。 フォーカスレ ンズ 1 8はフォーカスコントローラ 3 3の出力信号に応じて電子ビーム光を対物 レンズ 1 9を介して原盤 4上に合焦させる。
真空チャンバ 2内には、 高さ検出器 2 1、 スピンドルモータ 2 2、 ミラー 2 3、 ターンテーブル 2 4、ステージ 2 5及びステージ移動機構 2 6が備えられている。 スピンドルモータ 2 2及ぴミラー 2 3はステージ 2 5上に配置されている。 スピ ンドルモータ 2 2はターンテーブル 2 4を回転させる。 ターンテーブル 2 4上に ディスク原盤 4がセッ トされる。 原盤 4は例えば、 シリコン基板上に電子線レジ スト層が形成されたものである。 ステージ 2 5はステージ移動機構 2 6によって ディスク原盤 4のディスク半径方向 (X方向) に移動可能とされている。 ステー ジ移動機構 2 6は真空チャンバ 2の外側に取り付けられたモータ 2 7を動力源と してステージ 2 5を移動させる。 ミラー 2 3はステージ 2 5のディスク半径方向 の移動距離を測定するために設けられている。 高さ検出器 2 1は真空チャンバ 2 内の上部に設けられ、 ディスク原盤 4の記録位置の高さを光学的に検出する。 記録制御系は、加速高圧電源 3 0、 ビーム変調器 3 1、 ビーム位置補正器 3 2、 フォーカスコントローラ 3 3、 位置コントローラ 3 4、 レーザ測長器 3 5、 回転 コントローラ 3 6、 偏向コントローラ 3 7及ぴメインコントローラ 3 8を備えて いる。 加速高圧電源 3 0はメインコントローラ 3 8の指令に応じて電子放出部 1 1に 対して高電圧を印加する。
ビーム変調器 3 1はメインコントローラ 3 8から供給される記録データに応じ てブランキングプレート 1 3に対してビーム変調信号を供給する。
フォーカスコントローラ 3 3は高さ検出器 2 1によって検出された記録位置の 高さ情報に応じてフォーカスレンズ 1 8の集光位置を移動させる。
レーザ測長器 3 5はミラー 2 3に対してレーザビームを照射してその反射光を 受光してミラー 2 3の位置、すなわちステージ 2 5の移動距離情報 rを検出する。 移動距離情報 rはディスク原盤 4の半径方向の記録位置を示すことになる。 レー ザ測長器 3 5によって測定された移動距離情報 rは位置コントローラ 3 4に供給 される。 位置コントローラ 3 4は移動距離情報 rと基準距離情報 R E Fとを比較 してその比較結果の位置誤差信号に応じて図示しないモータ駆動手段を介してモ ータ 2 7を駆動する。 また、 その位置誤差信号はビーム位置補正器 3 2に供給さ れる。 ビーム位置補正器 3 2は位置コントローラ 3 4からの位置誤差信号に応じ てァライメントコイル 1 6を励磁させ、 それによつて電子ビームを偏向させる。 回転コントローラ 3 6はメインコントローラ 3 8の指令に応じてスピンドルモ ータ 2 2を回転駆動する。 偏向コントローラ 3 7は、 メインコントローラ 3 8か ら供給される記録データと、 回転コントローラ 3 6から得られるスピンドルモー タ 2 2を回転角度情報 0と、 レーザ測長器 3 5によって測定された移動距離情報 rとに応じて高速デフレクタ 1 7による電子ビームの偏向を制御する。 回転角度 情報 Θはデイスク原盤 4の記録位置の角度を示すことになる。
加速高圧電源 3 0、 ビーム変調器 3 1、 フォーカスコントローラ 3 3、 位置コ ントローラ 3 4、 回転コントローラ 3 6及び偏向コントローラ 3 7はメインコン トローラ 3 8の指令に応じて各々制御される。
かかる構成の電子ビーム記録装 ftを用いてディスク原盤 4へのパターン記録に ついて次に説明する。
メインコントローラ 3 8は、 サ一ボゾーン^^ターンとデータゾーンパターンと を記録するに当たって、 位置コントローラ 3 4に対して所定のトラックピッチと なるようにステージ移動を上記の基準距離情報 R E Fとして指令し、 回転コント ローラ 3 6に対してスピンドルモータ 2 2が回転線速度一定の回転数となるよう に指令する。
位置コントローラ 3 4はレーザ測長器 3 5から出力されるステージ 2 5の移動 距離情報 rと基準距離情報 R E Fとを比較してその比較結果の位置誤差信号に応 じて図示しないモータ駆動手段を介してモータ 2 7を駆動する。
これらの指令及ぴ動作によって原盤 4がスピンドルモータ 2 2によって 1回転 される毎に原盤半径方向にトラックピッチ分だけステージ移動機構 2 6によって ステージ 2 5が移動される。
また、 メインコントローラ 3 8は、 加速高圧電源 3 0に対して高電圧の電子放 出部 1 1への印加を指令し、 これによつて電子ビームが電子放出部 1 1から発射 される。 更に、 フォーカスコントローラ 3 3に対して電子ビームの原盤 4上への フォーカシングを指令する。
ビーム位置補正器 3 2は位置コントローラ 3 4からの位置誤差信号に応じてァ ライメントコイル 1 6を励磁させ、 それによつて電子ビームを偏向させる。
メインコントローラ 3 8からビーム変調器 3 1には記録データが一定のクロッ クタイミングで供給される。 そのクロックタイミングは位置コントローラ 3 4及 び回転コントローラ 3 6に対する指令に同期している。 記録データは 1ディスク 分のサーポゾーンデータとデータゾーンデータとを記録順に示すデータである。 記録データに応じてビーム変調器 3 1が変調信号を生成し、 その変調信号に応じ てブランキングプレート 1 3は電子放出部 1 1から発射された電子ビームを偏向 させる。 これにより電子ビームはアパーチャプレート 1 4のアパーチャを通過す る場合と、 アパーチャを通過しない場合とのいずれかとなる。 アパーチャを通過 する場合にはその通過した電子ビームは偏向コイル 1 5、 ァライメントコイル 1 6、 高速デフレクタ 1 7、 フォーカスレンズ 1 8及ぴ対物レンズ 1 9を介して原 盤 4の記録面にスポットとして照射される。 電子ビームの原盤 4への照射によつ て照射された部分のレジスト層が除去される。 レジスト層が除去された部分が凹 部となり、 パターンを形成する。 一方、 アパーチャを通過しない場合には、 電子 ビームはアパーチャプレート 1 4以降に進まず、原盤 4へ照射されることがない。 メインコントローラ 3 8は、 偏向コントローラ 3 7に対して上記の記録データ を供給する。 偏向コントローラ 3 7は、 図 3に示すように、 回転コントローラ 3 6から得られる回転角度情報 0とレーザ測長器 3 5からの移動距離情報 rとに応 じて現在の記録位置を得て (ステップ S 1 ) 、 その現在の記録位置がディスク半 径方向において 2トラック以上に亘る記録部分であることを記録データから検出 すると (ステップ S 2 ) 、 高速デフレクタ 1 7に対して所定の偏向信号を供給す る (ステップ S 3 ) 。 高速デフレクタ 1 7は所定の偏向信号が供給されると、 電 子ビームをディスク半径方向において 2トラック分だけ高速に偏向する。
この結果、 原盤 4には図 4に示す如きサーボゾーンとデータゾーンとかなるパ ターンが形成される。 サーボゾーンでは、 更に、 クロック信号を生成するための サーボク口ック部、 トラック上のァドレス情報を示すためのァドレスマーク部及 びトラック上の位置を検出するための位置検出マーク部がパターンとして形成さ れる。 なお、 サーボゾーンに、 これらサーボクロック部、 アドレスマーク部及び 位置検出マーク部が全て形成されるのではなく、 クロック信号、 アドレス信号及 ぴ位置検出信号のうち少なくとも 1つを含むマーク部が形成されても構わない。 サーボクロック部ではディスク半径方向 (トラックを横切る方向) に全てのト ラックを跨ぐように伸張した長手マークが所定の単位角度 Δ 0毎に形成される。 ァドレスマーク部ではそのァドレス情報を示すマークがディスク半径方向に長手 に形成される。 ァドレスマーク部のディスク半径方向のマーク長は様々である。 位置検出マーク部ではディスク半径方向に 2 トラックを跨ぐ長さを有する複数の マークによって千鳥格子パターンが形成される。 ァドレスマーク部及び位置検出 マーク部各々のマークのトラック方向の最小形成間隔は所定の単位角度 Δ Θ間隔 である。 データゾーンはパターンドメディア形状にされている。 すなわち、 トラ ック毎にトラック方向に円形のマークが所定の単位角度 Δ 0間隔で形成される。 パターンドメディア形状のディスクでは記録時に 1つの円形のマークが 1ビット として記録される。
サーボゾーンにおける長手マークは、 図 5に示すように、 原盤 4の内周側から 順に形成される。 図 5では 6 トラック n〜n + 5を示しており、 6 トラックを跨 ぐ長さの長手マーク 4 1は、 5 トラック n〜n + 4各々の同一の回転角度 0 i位 置で高速デフレクタ 1 7によって電子ビームがディスク半径方向において 2 トラ ック分だけ高速に偏向照射され、 それら 2 トラック偏向分が重複部分で連続的に 結合することによって形成される。 すなわち、 トラック n + l〜n + 4各々にお いて 2トラック分の偏向終了部分と次の 2トラック分の偏向開始部分とが重複す る。 4トラックを跨ぐ長さの長手マーク 4 2は、 3 トラック n + l〜n + 3各々 の同一の回転角度 Θ i + 1位置で高速デフレクタ 1 7によって電子ビームがディ スク半径方向において 2 トラック分だけ高速に偏向照射され、 それら 2 トラック 偏向分が重複部分で連続的に結合することによって形成される。 3 トラックを跨 ぐ長さの長手マーク 4 3は、 2トラック n , n + 1各々の同一の回転角度 Θ i + 2位置で高速デフレクタ 1 7によって電子ビームがディスク半径方向において 2 トラック分だけ高速に偏向照射され、 それら 2トラック偏向分が重複部分で連続 的に結合することによって形成される。 2トラックを跨ぐ長さの長手マーク 4 4 は、 トラック n + 4の回転角度 0 i + 2位置で高速デフレクタ 1 7によって電子 ビームがディスク半径方向において 2トラック分だけ高速に偏向照射されること によって形成される。 図 5においてマーク内の矢印で示す方向が高速デフレクタ 1 7による電子ビームの 1回の偏向方向である。
データゾーンの円形マーク 4 5は、 図 5に示すように、 トラック!!〜 n + 5の トラック順に所定の単位角度 Δ 0間隔で電子ビームが高速デフレクタ 1 7で偏向 されることなく照射されることによって形成される。
図 6はかかる電子ビーム記録装置を用いて原盤 4への他のパターン形成例を示 している。図 6のサーボゾーンのパターンは図 4のサーポゾーンと同一であるが、 データゾーンについてはグループ記録パターン形状であり、 トラック毎にトラッ ク方向に連続したマークが形成されている。 図 7は図 6のサーボゾーン及びデー タゾーンの各マークの形成方法を示しており、サーボゾーンは図 5と同様である。 データゾーンの連続マーク 4 6は、 トラック n〜n + 5のトラック順に電子ビー ムが高速デフレクタ 1 7で偏向されることなく連続的に照射されることによって 形成される。
上記の実施例によれば、 サーボゾーンのパターンとデータゾーンのパターンド メディア形状等のパターンとを 1度のプロセスで形成することができるので、 各 パターンの記録位置の精度が高くなる。
なお、 メインコントローラ 3 8から偏向コントローラ 3 7にその時点の回転角 度情報 Θと移動距離情報 rとに対応して記録データが供給されるならば、 偏向コ ントローラ 3 7には回転角度情報 Θ及ぴ移動距離情報 rが直接供給される必要は ない。 すなわち、 偏向コントローラ 3 7は記録データだけに応じて高速デフレク タ 1 7に偏向信号を供給すれば良い。
図 8は他の電子ビーム記録装置を示している。 図 8の電子ビーム記録装置にお いて、 図 2に示した部分と同一部分は同一符号で示されている。 電子カラム 1内 のブランキングプレート 1 3と偏向コィノレ 1 5との間にはアパーチャプレート 5 1が設けられている。 アパーチャプレート 5 1は電子ビームの光束を制限する複 数の開口を備えている。 アパーチャプレート 5 1は上記した複数のアパーチャと して図 9に示すように、 円形の 1 トラック用アパーチャ 5 1 aと、 長手形状の 2 トラック用アパーチャ 5 1 b及び 3 トラック用アパーチャ 5 1 cとを有する平板 である。 アパーチャプレート 5 1はアパーチャ 5 1 b及び 5 1 cの長手方向がデ イスク原盤 4の半径方向と一致するように配置されている。
ビーム変調器 3 1はメインコントローラ 3 8からクロックタイミングに同期し て記録データを受け入れ、 その記録データに応じた変調信号をプランキングプレ ート 1 3に出力する。 ビーム変調器 3 1が出力する変調信号はアパーチャプレー ト 5 1のアパーチャ 51 a〜51 cのいずれかの選択或いはアパーチャの非選択 を示す信号である。 変調信号に応じてブランキングプレート 1 3は電子放出部 1 1から発射された電子ビームを偏向する。
ビーム変調器 31は、 図 10に示すように、 記録データがオン (記録) を示し (ステップ S 1 1) 、 かつステップ S 1 2の判別結果が 1 トラック記録を示すと きには、 アパーチャ 5 1 aを選択するための変調信号をプランキングプレート 1 3に供給する (ステップ S 14) 。 その変調信号に応じてブランキングプレート 13は電子放出部 1 1から発射された電子ビームを偏向させ、 これにより電子ビ ームはアパーチャプレート 5 1のアパーチャ 51 aを通過する。
ビーム変調器 31は、 ステップ S 1 3の判別結果が 2 トラック記録を示すとき には、 アパーチャ 51 bを選択するための変調信号をブランキングプレート 1 3 に供給する '(ステップ S 1 5) 。 その変調信号に応じてブランキングプレート 1 3は電子放出部 1 1から発射された電子ビームを偏向させ、 これにより電子ビー ムはアパーチャプレート 51のアパーチャ 5 1 bを通過する。
ビーム変調器 31は、 ステップ S 1 3の判別結果が 3 トラック記録を示すとき には、 アパーチャ 51 cを選択するための変調信号をブランキングプレート 13 に供給する (ステップ S 16) 。 その変調信号に応じてブランキングプレート 1 3は電子放出部 1 1から発射された電子ビームを偏向させ、 これにより電子ビー ムはアパーチャプレート 51のアパーチャ 51 cを通過する。
ビーム変調器 31は、 記録データがオフ (非記録) を示すときには (ステップ S 1 1) 、 アパーチャ 51 a〜51 cの非選択のための変調信号をプランキング プレート 1 3に供給する (ステップ S 1 7 ) 。 その変調信号に応じてブランキン グプレート 1 3は電子放出部 1 1から発射された電子ビームを偏向させ、 これに より電子ビームはアパーチャプレート 5 1で遮断される。
アパーチャ 5 1 a〜5 1 cのいずれかを通過した電子ビームは偏向コイル 1 5、 ァライメントコイル 1 6、 フォーカスレンズ 1 8及ぴ対物レンズ 1 9を介し て原盤 4の記録面にスポットとして照射される。 電子ビームの原盤 4への照射に よって照射された部分のレジスト層が除去される。 レジスト層が除去された部分 が凹部となり、 パターンを形成する。 一方、 電子ビームがアパーチャ 5 1 a〜5 1 cのいずれも通過しない場合には、 電子ビームはアパーチャプレート 5 1以降 に進まず、 原盤 4へ照射されることがない。
この結果、 上記したように、 原盤 4には図 4に示した如きサーボゾーンとデー タゾーンとかなるパターンが形成される。
サーボゾーンにおける長手マークは、 例えば、 図 1 1に示すように、 原盤 4の 内周側から順に形成される。 図 1 1では上記の図 5と同様に、 6 トラック!!〜 n + 5を示しており、 6 トラックを跨ぐ長さの長手マーク 6 1については、 先ず、 アパーチャ 5 1 cを通過した電子ビームがトラック nの回転角度 0 i位置でディ スク半径方向において 3 トラック分に亘つて照射され、 次に、 アパーチャ 5 1 b を通過した電子ビームがトラック n + 2の回転角度 Θ i位置でディスク半径方向 において 2トラック分に亘つて照射され、 更に、 アパーチャ 5 1 cを通過した電 子ビームがトラック n + 3の回転角度 0 i位置でディスク半径方向において 3 ト ラック分に亘って照射され、 それらが重複部分で連続的に結合することによって 形成される。 4トラックを跨ぐ長さの長手マーク 6 2については、 先ず、 ァパー チヤ 5 1 bを通過した電子ビームがトラック n + 1の回転角度 0 i + 1位置でデ イスク半径方向において 2トラック分に亘つて照射され、 次に、 アパーチャ 5 1 cを通過した電子ビームがトラック n + 2の回転角度 0 i + 1位置でディスク半 径方向において 3 トラック分に亘つて照射され、 それらが重複部分で連続的に結 合することによって形成される。 3 トラックを跨ぐ長さの長手マーク 6 3は、 ァ パーチヤ 5 1 cを通過した電子ビームがトラック nの回転角度 Θ i + 2位置でデ イスク半径方向において 3 トラック分に!:つて照射されることによって形成され る。 2 トラックを跨ぐ長さの長手マーク 6 4は、 アパーチャ 5 1 bを通過した電 子ビームがトラック n + 4の回転角度 0 i + 2位置でディスク半径方向において 2トラック分に亘つて照射されることによって形成される。
データゾーンの円形マーク 6 5は、 図 1 1に示すように、 アパーチャ 5 l aを 通過した電子ビームがトラック n〜 n + 5のトラック順に所定の単位角度 Δ Θ間 隔で照射されることによって形成される。
図 1 2は図 6に示した如きサーボゾーンとデータゾーンとからなるパターンが 形成される場合の各マークの形成方法を示しており、 サーポゾーンは図 1 1と同 様である。 データゾーンの連続マーク 6 6は、 トラック n〜n + 5のトラック順 にアパーチャ 5 1 aを通過した電子ビームが連続的に照射されることによって形 成される。
なお、 上記した実施例においてアパーチャプレート 5 1は 3つのアパーチャ 5 1 a〜5 1 cを備えているが、 少なくとも 1 トラック用及ぴ 2トラック用のァパ 一チヤを備えれば良い。
図 1 3は他の電子ビーム記録装置を更に示している。 この図 1 3の電子ビーム 記録装置において、 図 8に示した部分と同一部分は同一符号で示されている。 電 子カラム 1内のブランキングプレート 1 3と偏向コイル 1 5との間には高速デフ レクタ 5 0及ぴアパーチャプレート 5 1が順に設けられている。 高速デフレクタ 5 0は偏向コントローラ 3 9の出力信号に応じて電子ビームを偏向させる。 ァパ 一チヤプレート 5 1は図 8及び図 9に示したものと同一である。
ビーム変調器 3 1はメインコントローラ 3 8からクロックタイミングに同期し て記録データを受け入れ、 その記録データに応じた変調信号をブランキングプレ ート 1 3に出力する。 記録データがオン (記録) を示すときには変調信号に応じ てブランキングプレート 1 3は電子ビームを偏向することなく高速デフレクタ 5 0に通過させる。 一方、 記録データがオフ (非記録) を示すときには変調信号に 応じてプランキングプレート 1 3は電子ビームを偏向する。
偏向コントローラ 3 9はメインコントローラ 3 8から供給される記録データに 応じて高速デフレクタ 5 0に偏向信号を供給する。 その偏向信号はアパーチャプ レート 5 1のアパーチャ 5 1 a〜 5 1 cのいずれかの 1の選択を示す信号であ る。
偏向コントローラ 3 9は、 図 1 4に示すように、 記録データが 1 トラック記録 を示すときには (ステップ S 2 2 ) 、 アパーチャ 5 1 aを選択するための偏向信 号を高速デフレクタ 5 0に供給する (ステップ S 2 4 ) 。 その偏向信号に応じて 高速デフレクタ 5 0は電子放出部 1 1から発射された電子ビームを偏向させ、 こ れにより電子ビームはアパーチャプレート 5 1のアパーチャ 5 1 aを通過する。 偏向コントローラ 3 9は、 記録データが 2 トラック記録を示すときには (ステ ップ S 2 3 ) 、 アパーチャ 5 1 bを選択するための偏向信号を高速デフレクタ 5 0に供給する (ステップ S 2 5 ) 。 その偏向信号に応じて高速デフレクタ 5 0は 電子放出部 1 1から発射された電子ビームを偏向させ、 これにより電子ビームは アパーチャプレート 5 1のアパーチャ 5 1 bを通過する。
偏向コントローラ 3 9は、 記録データが 3 トラック記録を示すときには (ステ ップ S 2 3 ) 、 アパーチャ 5 1 cを選択するための偏向信号を高速デフレクタ 5 0に供給する (ステップ S 2 6 ) 。 その偏向信号に応じて高速デフレクタ 5 0は 電子放出部 1 1から発射された電子ビームを偏向させ、 これにより電子ビームは アパーチャプレート 5 1のアパーチャ 5 1 cを通過する。
アパーチャ 5 1 a〜5 1 cのいずれかを通過した電子ビームの原盤 4への照射 によつて原盤 4上に形成されるパターンについては、 図 8の電子ビーム記録装置 の場合と同様であるので、 ここでの説明は省略する。
図 1 5に示すように、 上記した各実施例における原盤 4への電子ビーム照射に よってサーボゾーン及ぴデータゾーン各々のマーク部分 (電子ビームによる露光 部分) を含むパターンが原盤 4のレジスト層 6に潜像 7として形成される (露光 工程) 。 そのような原盤 4は電子ビーム記録装置から取り出された後、 原盤 4に 対して現像処理が施される (現像工程) 。 この結果の原盤 4が本発明による磁気 ディスク基板作製用原盤であり、 電子ビームによつて露光されたマーク部分が溶 けて、 原盤 4にはサーボゾーン及びデータゾーン各々が凹凸パターンとして形成 される。 凹凸パターンが形成された原盤 4から転写工程でスタンパ (転写型) 5 が作製される。 スタンパ 5には図 4に示す如きサーボゾーンとデータゾーンとか なるパターンが形成される。
なお、 上記した各実施例においては、 X— 0又は 0—Xステージの電子ビーム 記録装置を用いたが、 X— Y型の電子ビーム記録装置を用いても同様に原盤にパ ターン形成を行うことができる。
次に、 スタンパ 5に基づいて磁気ディスクを製造する方法について説明する。 先ず、 図 1 6に示すように、 先ず、 基板材料 7 1の表面上にはレジスト等の転 写層 7 2が形成され、 その基板材料 7 1がスタンパ 5に対してセットされる (基 板セット) 。 基板材料 7 1はガラス等の非磁性体からなる。 転写層 7 2にスタン パ 5によって圧力を加えて転写が行われる (転写工程) 。 この転写にはナノイン プリント法が適用される。 転写工程後の基板材料 7 1に対してエッチングが施さ れる (エッチング工程) 。 エッチング工程によって残った転写層 7 2は剥離され る (剥離工程) 。 これによつてサーボゾーン及ぴデータゾーン各々が凹凸パター ンとして表面に形成された基板 7 3が作製される。
次に、 基板 7 3の凹凸面上に磁性体膜 7 4が形成される (磁性体形成工程) 。 磁性体膜 7 4がポリツシング処理されて基板 7 3の表面の凹部にのみ磁性体膜 Ί 4が残る (ポリツシング工程) 。 すなわち、 サーボゾーン及びデータゾーン各々 のパターンが磁性体によって形成される。 そして、 基板 7 3の表面に潤滑層 7 5 が形成され (潤滑層形成工程) 、 この結果、 磁気ディスクが得られる。
図 1 5には、 原盤 4に基づいたスタンパ 5の作製方法を示したが、 原盤 4に基 づいて露光マスクを作製することもできる。 図 1 7に示すように、 磁気ディスク 基板作製用原盤 (図 1 5の現像工程によって作製された原盤) をエッチングして レジスト層 6の除去部分に対応した原盤 4の部分 (斜線部分) が除去され (エツ チング工程) 、 原盤 4が中抜きとなる。 エッチング工程後の原盤 4の残りのレジ スト層 6が除去され (レジスト剥離工程) 、 その結果、 露光マスクが得られる。 このように作製された露光マスクには、 図 4に示す如きサーボゾーンとデータゾ ーンとかなるパターンが形成され、 露光の際には原盤 4の中抜きされた部分を介 して光が透過することになる。
又は、 図 1 8に示すように、 磁気ディスク基板作製用原盤のレジスト層 6の除 去部分に金属層 8を形成し (金属層形成工程) 、 更に、 レジスト層 6及び金属層 8の上に光透過基板 9を接着形成し (基板形成工程) 、 原盤 4及びレジスト層 6 を除去する (原盤除去工程) ことにより、 露光マスクを作製することができる。 このように作製された露光マスクには、 図 4に示す如きサーボゾーンとデータゾ ーンとかなるパターンが形成され、 露光の際には金属層 8が光を遮断し、 光透過 基板 9だけの部分を介して光が透過することになる。
以上のように、 本発明の磁気ディスク基板作製用転写型によれば、 所定の回転 角度毎に、 ディスクの位置情報を与えるための凹凸状のサーボパターンを有する サーボゾーンと、 データを記録するための凹凸形状のパターンを有するデータゾ ーンとが形成されている。 また、 本発明の磁気ディスク基板作製用露光マスクに よれば、 所定の回転角度毎に、 ディスクの位置情報を与えるためのサーボパター ンを有するサーボゾーンと、 データを記録するためのパターンを有するデータゾ ーンとが形成されている。 よって、 本発明による転写型又は露光マスクを用いれ ば高精度のサーボパターン及ぴデータパターンとの双方のパターンが形成された 磁気ディスク基板を容易に作製することができる。 特に、 サーボパターンとデー タパターンとの相対的な位置精度の向上を図ることができる。 この結果、 磁気へ ッドによりデータ書込及ぴ読出精度も良好となる。 また、 予めサーボパターンを ディスク基板上に形成するので、 磁気ディスクに対するサーボトラックライター を用いた磁気転写プ口セスが不要となるという利点がある。

Claims

請求の範囲 '
1 . 所定の回転角度毎に、 ディスクの位置情報を与えるための凹凸状のサ一ポ パタ一ンを有するサーボゾーンと、 データを記録するための凹凸形状のパターン を有するデータゾーンとが形成されたことを特徴とする磁気デイスク基板作製用 転写型。
2 . 前記サーボゾーンは、 クロック信号、 トラック上のアドレス情報を示すた めのァドレス信号及びトラック上の位置を検出するための位置検出信号のうち少 なくとも 1つを含むマーク部からなることを特徴とする請求項 1記載の転写型。
3 . 前記クロック信号はサーボクロック部に、 前記アドレス信号はアドレスマ ーク部に、 前記位置検出信号は位置検出マーク部にマークとして各々形成されて いることを特徴とする請求項 2記載の転写型。
4 . 前記サーボゾーンの前記サーポパターンは、 半径方向にトラック間距離よ り長手のパターンを含むことを特徴とする請求項 1記載の転写型。
5 . 前記データゾーンの前記凹凸形状のパターンは、 トラック上にドットマー クが連続するパターンであることを特徴とする請求項 1記載の転写型。
6 . 前記転写型は、
表面にレジスト層が形成された初期原盤に電子ビーム記録装置によって露光用 の電子ビームを照射して前記サーボパターン及び前記データパターンを前記レジ スト層に潜像として形成する露光工程と、
前記露光工程後の前記初期原盤に対して現像処理を施して磁気ディスク基板作 製用原盤とする現像工程と、
前記原盤を転写する転写工程と、 を経ることによつて作製されることを特徴と する請求項 1記載の転写型。
7 . 前記原盤は、 所定の回転角度毎に、 ディスクの位置情報を与えるための凹 凸状のサーポパターンを有するサーボゾーンと、 データを記録するための凹凸形 状のパターンを有するデータゾーンとが表面に形成されたことを特徴とする請求 項 6記載の転写型。
8 . 所定の回転角度毎に、 ディスクの位置情報を与えるためのサーボパターン を有するサーボゾーンと、 データを記録するためのパターンを有するデータゾー ンとが形成されたことを特徴とする磁気デイスク基板作製用露光マスク。
9 . 前記サーボゾーンは、 クロック信号、 トラック上のアドレス情報を示すた めのァドレス信号及ぴトラック上の位置を検出するための位置検出信号のうち少 なくとも 1つを含むマーク部からなることを特^:とする請求項 8記載の露光マス ク。
1 0 . 前記ク口ック信号はサーポク口ック部に、 前記ァドレス信号はァドレス マーク部に、 前記位置検出信号は位置検出マーク部にマークとして各々形成され ていることを特徴とする請求項 9記載の露光マスク。
1 1 . 前記サーボゾーンの前記サーボパターンは、 半径方向にトラック間距離 より長手のパターンを含むことを特徴とする請求項 8記載の露光マスク。
1 2 . 前記データゾーンのパターンは、 トラック上にドットマークが連続する パターンであることを特徴とする請求項 8記載の露光マスク。
1 3 . 前記露光マスクは、
表面にレジスト層が形成された初期原盤に電子ビーム記録装置によって露光用 の電子ビームを照射して前記サーボパタ一ン及ぴ前記データパターンを前記レジ スト層に潜像として形成する露光工程と、
前記露光工程後の前記初期原盤に対して現像処理を施して磁気ディスク基板作 製用原盤とする現像工程と、
前記原盤をエッチングするエッチング工程と、
前記エッチング工程後の前記原盤から前記レジスト層を剥離するレジスト剥離 工程と、 を経ることによつて作製されることを特徴とする請求項 8記載の露光マ スク。
1 4 . 前記露光マスクは、
表面にレジスト層が形成された初期原盤に電子ビーム記録装置によって露光用 の電子ビームを照射して前記サーボパタ一ン及び前記データパターンを前記レジ スト層に潜像として形成する露光工程と、
前記露光工程後の前記初期原盤に対して現像処理を施して磁気ディスク基板作 製用原盤とする現像工程と、
前記原盤の凹部に金属層を形成する金属層形成工程と、
前記原盤の前記金属層上に光透過基板を接着形成する基板形成工程と、 前記基板形成工程後の前記光透過基板と前記金属層とを残して前記レジスト層 を含む前記原盤を除去する原盤除去工程と、 を経ることによって作製されること を特徴とする請求項 8記載の露光マスク。
1 5 . 前記原盤は、 所定の回転角度毎に、 ディスクの位置情報を与えるための 凹凸状のサーポパターンを有するサーボゾーンと、 データを記録するための凹凸 のパターンを有するデータゾーンとが表面に形成されたことを特徴とする請求項 1 3又は 1 4記載の露光マスク。
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