图案化磁记录盘和制造用于压印盘的母模的方法技术

本发明专利技术提供一种图案化磁记录盘和制造用于压印磁记录盘的母模的方法。该磁记录盘具有图案化的伺服区域且从使用嵌段共聚物的引导自组装制造的母模纳米压印。该盘具有离散数据岛的图案化同心圆形数据道，道具有沿径向或跨道方向的道节距。盘也具有越过图案化数据道基本径向延伸的图案化伺服扇区。伺服图案是倾斜的或非径向条纹的臂章图案，所述条纹具有与道节距基本相等的在跨条纹方向上的条纹节距。作为制造母模的方法的结果，纳米压印的盘具有带非径向条纹的臂章伺服图案，条纹是非磁空间分隔开的径向线的磁化片段。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总地涉及具有图案化伺服扇区的图案化介质磁记录盘，且涉及制造用于纳米压印该图案化介质盘的母模(master mold)的方法。
技术介绍
已经提出了具有图案化磁记录介质的磁记录硬盘驱动器以增大数据密度。在图案 化介质中，盘上的磁记录层被图案化成布置于同心数据道中的小的隔离的数据岛。为了制 造图案化数据岛的所需磁隔离，岛之间的空间的磁矩必须被消灭或者基本减小以使这些空 间实质上为非磁的。在一类图案化介质中，数据岛是拔高的区域或者柱，其延伸得高出“沟 槽”且磁材料覆盖柱和沟槽两者，通常通过用诸如硅(Si)的材料“毒化”而使沟槽中的磁材 料呈非磁性。在另一类图案化介质中，磁材料首先沉积在平的盘衬底上。然后通过研磨、蚀 刻或离子轰击数据岛周围的区域来形成磁数据岛。类似于常规的非图案化或连续介质盘，图案化介质盘也需要具有非数据伺服区 域，其用于读/写头定位。具有拔高的间隔开的数据柱的提前蚀刻型图案化介质盘中的伺 服区域也可以被图案化且因此包含通过沟槽分隔开的拔高的非数据伺服岛或柱。伺服柱通 常在制造工艺期间被伺服写入或者预磁化，并且在盘驱动器的正常操作期间无意被重写。 提出的用于伺服写入此类盘的方法是在制造期间用大磁体DC “擦除(erase) ”盘，留下全部 伺服柱沿相同方向磁化。这样，对于图案化介质垂直磁记录盘，全部伺服柱将具有相同的磁 化方向，即或者“进入”盘表面或者“离开”盘表面。然而，与基本是线或点的周期性图案的 数据柱图案不同，伺服柱图案通常具有不同的形状且不形成周期性图案，而是基本任意的。一种提出的制造图案化介质盘的方法是用模板或模具(有时也称为“压模”)纳 米压印，其具有形貌表面图案。在该方法中，表面上具有聚合物膜的磁记录盘衬底被压在模 具上。聚合物膜接收模具图案的相反图像且然后成为掩模以用于随后的对盘衬底的蚀刻以 在盘上形成柱。在一类图案化介质中，磁记录盘所需的磁层或其它层然后沉积到被蚀刻的 盘衬底上和柱顶部上以形成图案化介质盘。在另一类图案化介质中，磁记录盘所需的磁层 和其它层首先沉积在平坦的盘衬底上。纳米压印所用的聚合物膜然后被压在这些层上。聚 合物膜接收模具图案的相反图像且然后成为掩模以用于随后研磨、蚀刻或离子轰击下面的 层。模具可以是用于直接压印盘的母模。然而，更可能的方法是制造具有与盘所需的柱图 案对应的柱图案的母模以使用该母模来制造复制模具。于是复制模具具有与母模上的柱图 案对应的凹陷或孔图案。复制模具然后用于直接压印盘。图案化介质的纳米压印描述于 Bandic ^AfitJ Patterned magnetic media impact of nanoscale patterning on hard diskdrives”，Solid State Technology S7+Suppl. S. Sep 2006 和 Terris 等人的“TOPICAL REVIEW :Nanofabricated and self-assembled magnetic structuresas data storage media”，J. Phys. D =Appl. Phys. 38 (2005) R199-R222 中。母模板或模具的制造是困难和挑战性的过程。使用利用高斯束旋转台电子束写入 器的电子束(e-beam)光刻被视为制造能纳米压印图案化介质盘的母模的一种可行方法，但是该方法将图案化介质盘的面位密度(areal bitdensity)限制到约500(ibit/in2。还已 经提出了嵌段共聚物的引导自组装用于制造母模且据信能实现大于ITerabit/in2的面位 密度。2008年6月17日提交且转让给与本申请相同的受让人的未决美国申请12/141062 描述了使用嵌段共聚物的引导自组装来制造母模，该母模允许随后纳米压印的数据柱的圆 周密度从仅用电子束光刻制造的模具能实现的圆周密度至少翻倍。然而，嵌段共聚物的引 导自组装并不通用于制造纳米压印具有周期性数据岛和基本任意的伺服柱两者的盘所需 的模具。需要一种具有图案化伺服柱的纳米压印的图案化介质磁记录盘，该图案化伺服柱 可与能通过使用嵌段共聚物的引导自组装制造的母模兼容。
技术实现思路
本专利技术涉及图案化介质垂直磁记录盘，其具有图案化伺服区域且能从使用嵌段共 聚物的引导自组装制造的母模纳米压印。该盘具有离散数据岛的图案化同心环形数据道， 道具有沿径向或跨道方向的道节距TP。该盘也具有跨越图案化数据道基本径向延伸的图案 化伺服扇区。伺服图案是倾斜或非径向的条纹的臂章图案，条纹具有与TP基本相等的沿跨 条纹方向的条纹节距。本专利技术还涉及一种制造用于纳米压印盘的母模的方法。常规或电子束光刻用于形 成衬底上的基本径向径迹的图案。第一嵌段共聚物材料沉积在该图案上，导致第一嵌段共 聚物被引导自组装成其组分从而将基本径向的径迹倍乘为基本径向线。径向线优选具有比 径向的径迹更高的圆周向密度。第二嵌段共聚物的引导自组装然后用于在基本径向线上形 成同心环的图案和非径向的条纹的图案。同心环用于定义通过母模形成的数据岛的径向宽 度，非径向的条纹用于定义形成所述臂章图案的条纹的跨条纹宽度。在蚀刻和抗蚀剂去除 之后，母模具有柱或者孔的图案，这取决于所使用的方法。柱或孔在模具的将形成随后纳米 压印的盘中的数据岛的部分中布置成圆形环。柱或孔在模具的形成随后纳米压印的盘中的 臂章图案的部分中布置成分段的平行非径向的条纹。该方法允许非径向条纹与同心环精确 地对准，且因为环和非径向条纹在第二嵌段共聚物的引导自组装的相同步骤中制造，所以 非径向条纹的条纹节距能与同心环的径向节距基本相同。这允许被模具纳米压印的盘在伺 服区域中具有条纹，条纹节距基本等于道节距。作为制造母模的方法的结果，纳米压印的盘将具有带非径向条纹的臂章伺服图 案，条纹是非磁空间分隔开的径向线的磁化片段。然而，母模可以以一方式制造，使得条纹 中的磁化片段垂直于条纹方向取向，或者以一方式制造使得条纹是连续磁化条纹而没有分 段。为了充分理解本专利技术的本质和优点，请参照下面结合附图进行的详细说明。 附图说明图1是根据本专利技术的具有图案化介质类型的磁记录盘的盘驱动器的俯视图；图2是根据本专利技术的图案化介质磁记录盘的放大部分的俯视图，示出在盘衬底的 表面上的区域之一中图案化数据道和图案化伺服扇区的布置；图3A是图案化介质盘的一部分的侧剖视图，示出拔高的间隔开的柱的数据岛，所6述柱延伸得高出盘衬底表面，柱之间有沟槽；图;3B是平坦化之后图3A的盘的该部分的侧剖视图；图4A-4P是在根据本专利技术的制造用于纳米压印图2所示的盘的母模的方法的连续 阶段母模的一个环形区带的一小部分的视图。具体实施例方式图1是与本专利技术涉及的图案化介质盘驱动器类似的图案化介质盘驱动器100的俯 视图。驱动器100具有外壳或基座112，其支承致动器130和心轴马达(未示出)，心轴马 达用于使图案化磁记录盘10绕其中心13旋转。致动器130可以是音圈马达(VCM)旋转致 动器，其具有刚性臂134且绕枢轴132旋转，如箭头IM所示。头-悬架组件包括悬架121 和头载具例如气垫滑块122，悬架121的一端连接到致动器臂134的末端，头载具连接到悬 架12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图案化介质垂直磁记录盘，包括：盘衬底；多个同心基本圆形的数据道，在该衬底上且被图案化成可磁化材料的离散数据岛，所述道具有跨道方向的道节距ＴＰ；以及多个角间隔开的伺服扇区，在该衬底上且跨越多个数据道基本径向延伸，每个伺服扇区包括相对于数据道倾斜的磁化伺服条纹的第一和第二圆周向相邻的场区，所述伺服条纹的在跨条纹方向上的条纹节距基本等于ＴＰ。

【技术特征摘要】
US 2009-10-22 12/604,3331.一种图案化介质垂直磁记录盘，包括 盘衬底；多个同心基本圆形的数据道，在该衬底上且被图案化成可磁化材料的离散数据岛，所 述道具有跨道方向的道节距TP ；以及多个角间隔开的伺服扇区，在该衬底上且跨越多个数据道基本径向延伸，每个伺服扇 区包括相对于数据道倾斜的磁化伺服条纹的第一和第二圆周向相邻的场区，所述伺服条纹 的在跨条纹方向上的条纹节距基本等于TP。2.如权利要求1所述的盘，其中该第一场区中的条纹和该第二场区中的条纹沿不同方 向倾斜。3.如权利要求2所述的盘，其中所述数据道和所述第一场区中的条纹之间的锐角与所 述数据道与所述第二场区中的条纹之间的锐角基本相同。4.如权利要求1所述的盘，其中每个所述磁化条纹包括通过非磁空间分隔开的磁化片段。5.如权利要求4所述的盘，其中所述磁化片段基本垂直于所述跨道方向取向。6.如权利要求5所述的盘，其中所述离散数据岛具有沿道方向的位节距BP，所述伺服 条纹中的磁化片段的沿道方向的片段节距基本等于BP。7.如权利要求4所述的盘，其中所述磁化片段基本垂直于所述跨条纹方向取向。8.如权利要求1所述的盘，其中所述离散数据岛具有比所述磁化条纹的跨条纹宽度更 大的跨道宽度。9.如权利要求1所述的盘，其中所述多个同心数据道布置成多个环形区带。10.如权利要求1所述的盘，其中所述数据岛和伺服条纹是从衬底延伸的柱。11.如权利要求10所述的盘，还包括在该数据岛和伺服条纹的柱之间的衬底上的平坦化层。12.一种制造用于压印磁记录盘的母模的方法，包括在具有中心的衬底上形成以环形区带布置的基本径向的径迹的图案，该径迹具有约为 nLrad的圆周向间隔，其中η是等于或大于2的整数；在径向径迹的图案上形成包括第一嵌段共聚物的材料层，第一嵌段共聚物具有体周期 Lrad，由此第一共聚物材料被所述径迹引导以自组装成第一共聚物的第一和第二组分交替 的基本径向的线，第一共聚物的第一组分的基本径向的线具有约Lrad的圆周向间隔；在该衬底上形成同心环的图案和与该同心环的图案角间隔开的平行的非径向的带的 图案，该同心环具有约IiLeirc的径向间隔，该带具有约IiLeirc的带间隔，其中η是等于或大于 2的整数；以及在环和带的图案上形成包括第二嵌段共聚物的材料层，该第二嵌段共聚物具有体周期 Lcdrc，其中Lcto等于或大于2LMd，由此该第二共聚物材料被所述环和带引导以自组装成第二 共聚物的第一和第二组分交替的基本同心的环和该第二共聚物的第一和第二组分交替的 平行非径向的条纹。13.如权利要求12所述的方法，其中在衬底上形成包括第一嵌段共聚物的材料层包括 沉积第一嵌段共聚物材料层及退火所沉积的第一嵌段共聚物材料从而导致所述第一嵌段 共聚物的所述第一和第二组分的相分离，且其中在所述衬底上形成包括第二嵌段共聚物的材料层包括沉积第二嵌段共聚物材料层及退火所沉积的第二嵌段共聚物材料从而导致所 述第二嵌段共聚物的所述第一和第二组分的相分离。14.如权利要求12所述的方法，还包括，在形成所述同心环的图案和所述平行的非径 向的带的图案之前，去除所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯R阿尔布雷克特，乔纳森D科克尔，里卡多鲁伊斯，布鲁斯A威尔逊，
申请(专利权)人：日立环球储存科技荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]