スタンパ
【課題】スタンパのＲＲＯが十分に低い磁気記録媒体を提供する。
【解決手段】磁気記録媒体の記録層のディスクリートトラックのパターンを転写するためのスタンパの凹凸パターンは、記録媒体のデータ記録部及びアドレス部を含むデータ領域に対応する主要な領域と、ダミー領域とを有するように形成し、そのダミー領域の凹凸パターンは、そのリピータブルランアウトが回転周波数を基準の１次とした場合に１５次から４０次の間で１ｎｍ以下である構成としたスタンパにより製造する。
【解決手段】磁気記録媒体の記録層のディスクリートトラックのパターンを転写するためのスタンパの凹凸パターンは、記録媒体のデータ記録部及びアドレス部を含むデータ領域に対応する主要な領域と、ダミー領域とを有するように形成し、そのダミー領域の凹凸パターンは、そのリピータブルランアウトが回転周波数を基準の１次とした場合に１５次から４０次の間で１ｎｍ以下である構成としたスタンパにより製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターンを転写するためのスタンパに関し、特にスタンパの凹凸パターンを記録媒体に転写する際に用いるスタンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報記録媒体の記録密度の向上に伴い、媒体に記録されるマークがより微細化している。微細な記録マークの形成を容易にするために、記録媒体上に約１００ｎｍ以下の凹凸パターンを形成する微細加工技術が求められている。こうした微細加工技術として、電子線（ＥＢ：electron beam）リソグラフィや集束イオンビーム（ＦＩＢ：focused ion beam）リソグラフィなどのリソグラフィによる微細パターンの形成と、ナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ：nano imprint lithography）による微細パターンの媒体基板への転写とを組み合わせる方法が検討されている。
【０００３】
一方、高記録密度を目指す媒体技術として、たとえばデータ領域およびサーボ領域を有するディスクリートトラック型（ＤＴＲ：discrete track recording）媒体を用いた磁気記録システムが知られている。このＤＴＲ媒体の記録層上の凹凸のトラックパターンはエッチングにより形成される。エッチングマスクとして使用されるレジスト層にパターン転写を行うため、トラック形状に応じた凹凸パターンを有するスタンパが圧接される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、ＣＤ（compact disc）やＤＶＤ（digital versatile disc）などに代表される光ディスクに関しても大容量化が要求され、多層構造の光ディスクの開発が進んでいる。多層構造の光ディスクを製造するには、たとえばＮｉスタンパから射出成形により作製した樹脂製の透明基板と、同じく射出成形で作製した樹脂製の透明スタンパを、２Ｐ樹脂を介して貼り合わせ、紫外線（ＵＶ）を照射して２Ｐ樹脂を硬化させた後に、透明スタンパを剥離してパターンを転写させ、転写されたパターン上に数十μｍの厚さを有する多層構造の媒体膜を形成する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
情報記録媒体の高記録密度化とともに、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）においては更に高精度なアクセス性能が求められる。このため、記録媒体のトラックパターンの繰り返し回転誤差いわゆるＲＲＯ（Repeatable Run Out）を低くすることがますます重要になってきている。このようなリピータブルランアウトは、例えばヘッドが記録媒体のトラックを追従する際にサンプリングされた位置エラー信号を用いて算出するなど、記録媒体を完成させた後にＨＤＤで評価を行なっていた。（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
しかしながら、ＤＴＲ媒体のＲＲＯは、ＤＴＲ媒体のプロセスで使用されるスタンパの特性によるところが大きいことから、スタンパのＲＲＯを低くすることが求められてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１１０８９６号公報
【特許文献２】特開２００３−２８１７９１号公報
【特許文献３】特開２００７−１２２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、記録媒体の記録層のディスクリートトラックのパターンを転写するためのスタンパの凹凸パターンにおけるＲＲＯが十分に低い記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のスタンパは、記録媒体の記録層表面にトラックパターンを形成するための、同心円状またはらせん状の凹凸パターンを持つスタンパであって、
該凹凸パターンは、データ記録部及びアドレス部を含むデータ領域に対応する主要な領域と、該主要な領域以外のダミー領域とを有し、前記ダミー領域の凹凸パターンは、そのリピータブルランアウトが回転周波数を基準の１次とした場合に１５次から４０次の間で１ｎｍ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、スタンパのＲＲＯを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ＤＴＲ媒体の製造方法の一例を示す断面図
【図２】スタンパを再生するためのスタンパ評価装置の概略構成を示すブロック図
【図３】パターン転写方法の一例を示す断面図
【図４】パターン転写方法の他の一例を示す断面図
【図５】磁気記録媒体を記録再生する磁気記録再生装置を示す図
【図６】実施例１によるダミー溝の偏芯次数と変位量を示す図
【図７】実施例１によるドライブの偏芯次数と変位量を示す図
【図８】実施例２によるダミー溝の偏芯次数と変位量を示す図
【図９】実施例２によるドライブの偏芯次数と変位量を示す図
【図１０】実施例３によるダミー溝の偏芯次数と変位量を示す図
【図１１】実施例３によるドライブの偏芯次数と変位量を示す図
【図１２】比較例によるダミー溝の偏芯次数と変位量を示す図
【図１３】比較例によるドライブの偏芯次数と変位量を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明のスタンパは、一方の主面に、記録媒体の記録層表面にトラックパターンを形成するための同心円状またはらせん状の凹凸パターンを持つ。この凹凸パターンはデータ記録部及びアドレス部を含むデータ領域に対応する主要な領域と、該主要な領域以外のダミー領域とを有する。本発明のスタンパでは、このダミー領域における凹凸パターンのリピータブルランアウトが、回転周波数を基準の１次とした場合に、１５次から４０次である。
【００１３】
本発明のスタンパを用いると、記録媒体のＲＲＯを低減させることが可能となり、高信頼性を有する記録媒体が得られる
図１に、本発明に係るＤＴＲ媒体の製造方法の一例を概略的に説明する。
【００１４】
まず、図１（ａ）に示すように、基板１１上に磁性層１２を成膜し、その上にレジスト２１を塗布する。続いて、図１（ｂ）に示すように、凹凸パターンを有するスタンパ３１を用意し、スタンパ３１のパターン面をレジスト２１に対向させ、インプリント法によりスタンパ３１のパターンをレジスト２１に転写する。その後、図１（ｃ）に示すように、酸素ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、レジスト２１の凹部に残存しているレジスト残渣を除去する。さらに、図１（ｄ）に示すように、パターン化されたレジスト２１をマスクとして、イオンミリングにより磁性層１２をエッチングして加工する。図１（ｅ）に示すように、酸素アッシングにより残存しているレジスト２１を剥離する。必要に応じて、凹部に図示しない非磁性体を充填し、図１（ｆ）に示すように、全面に保護膜１３を形成してＤＴＲ媒体を製造する。
【００１５】
ここで、インプリント法は次の３種に大別される。
【００１６】
１）熱インプリント法
このインプリント法は、モールドにＮｉスタンパを使用することができるため量産性に優れている。しかし、被インプリント基板とモールドの両方を加熱し、冷却することでインプリントを行うため、温度の昇降に時間がかかり、スループットが稼げず量産向きでないと考えられていた。これは、モールドおよびモールドの支持体は熱容量が大きく、加熱、冷却に時間がかかるためである。そこで、モールドの支持体を強制冷却する機構を装置に設けたりすることが考えられるが、大掛かりな機構になる。また、大面積にナノメートルサイズのパターンを良好に転写するためには、全面を均一にインプリントできるように設計された金型が必要だが、このような専用に設計された金型に強制冷却機構を組み込むのは困難である。
【００１７】
２）高圧インプリント法
このインプリント法も、モールドにＮｉスタンパを使用することができるため量産性に優れている。また、装置に特殊な機構を組み込む必要がないので、大面積にナノメートルサイズのパターンを良好に転写できる専用金型（モールド支持体）を用いることができる。しかし、良好にパターン転写するためには高い圧力が必要であり、Ｎｉスタンパ自身が変形するおそれがある。また、レジストは弾性変形するため、インプリントにより完全に変形するまで１分程度の時間が必要になる。
【００１８】
３）光インプリント法
このインプリント法は、光を透過するモールド（石英、ダイヤモンドなど）を用いて光硬化性樹脂にインプリントする方法であり、形状転写性およびスループットに優れている。しかし、光を透過するモールドを作製することが困難である。
【００１９】
ＮＩＬは上記の３つの方法を基本として、これらを組み合わせるなど、様々な方法が検討されている。しかし、特に１）熱インプリント法と、２）高圧インプリント法はスループットが悪いという問題があった。
【００２０】
次に、スタンパのＲＲＯ評価方法について説明する。
【００２１】
ここでは、０．６ｍｍ厚に成形した１．８インチ磁気記録媒体用の樹脂スタンパを例とする。
【００２２】
この樹脂スタンパはｒ＝１５．０−２３．０ｍｍの範囲にデータ領域が存在し、ｒ＝２５．０−２６．０ｍｍの範囲にダミー溝が存在する。ダミー溝は同心円状で、トラックピッチ０．４μｍ（Ｌ／Ｇ＝２００ｎｍ／２００ｎｍ）、深さ５０ｎｍとした。
【００２３】
なお、上記例ではダミー領域は磁気記録媒体上に存在しないこととなるが、内周またはデータ領域に挟まれたところに存在させて、磁気記録媒体上に形成させてもよい。この場合、磁気記録媒体のダミー領域から、そのＲＲＯを直接調べることができる。
【００２４】
以下、スタンパのＲＲＯを調べる装置について説明する。
【００２５】
図２は、スタンパのダミー溝を再生してＲＲＯを調べるためのＲＲＯ評価装置の概略構成を示すブロック図を示す。
【００２６】
図に示すように、スタンパは例えば樹脂で形成されたスタンパである。光源には半導体レーザ光源１２０が用いられる。その出射光の波長は、例えば４００ｎｍ〜４１０ｎｍの範囲の紫色波長帯のものである。半導体レーザ光源１２０からの出射光１１０は、コリメートレンズ１２１により平行光となり偏光ビームスプリッタ１２２、λ／４板１２３を透過して、対物レンズ１２４に入射される。その後、スタンパＳの基板を透過し、基板上の溝が形成されている面に集光される。このとき、レーザの開口数（以下ＮＡという）は対象となる媒体によって異なる。例えば樹脂スタンパの場合には０．６ｍｍ厚の樹脂スタンパ内部を透過するような評価方法とした場合、ＮＡは約０．５〜０．７となる。一方、Ｎｉスタンパなどの光を透過しない材料を用いたスタンパの場合、あるいは樹脂スタンパの表面を再生する場合には、ＮＡを０．８５以上に調整するか、あるいは樹脂材料の０．６ｍｍ厚相当となるような収差補正板をレーザとスタンパの間に挿入することができる。スタンパの情報記録層による反射光１１１は、再びスタンパＤの基板を透過し、対物レンズ１２４、λ／４板１２３を透過し、偏光ビームスプリッタ１２２で反射された後、集光レンズ１２５を透過して光検出器１２６に入射される。
【００２７】
光検出器１２７の受光部は、通常複数に分割されており、それぞれの受光部から光強度に応じた電流を出力する。出力された電流は、図示しないＩ／Ｖアンプ（電流電圧変換）により電圧に変換された後、演算回路１４０に入力される。入力された電圧信号は、演算回路１４０により、チルト誤差信号、ＨＦ信号、フォーカス誤差信号、及びトラック誤差信号などに演算処理される。チルト誤差信号はチルト制御を行うためのものであり、ＨＦ信号は光ディスクＤに記録された情報を再生するためのものであり、フォーカス誤差信号はフォーカス制御を行うためのものであり、またトラック誤差信号はトラッキング制御を行うためのものである。
【００２８】
対物レンズ１２４はアクチュエータ１２８にて上下方向、ディスクラジアル方向、およびチルト方向（ラジアル方向または／およびタンジェンシャル方向）に駆動可能であり、サーボドライバ１５０によってスタンパＤ上の情報トラックに追従するように制御される。
【００２９】
なお、本評価装置では、半導体レーザの波長の例として４００−４１０ｎｍの範囲としているが、これに限ることはなく、さらに短波長でもよい。また、この評価装置の場合、スタンパのダミー溝のトラックピッチは例えば０．４μｍより狭くすることが可能となる。また、半導体レーザを長波長とした場合、スタンパのダミー溝のトラックピッチは０．４μｍよりも広くすることが必要となる。トラックピッチは、レーザースポット径によって決めることが出来る。スタンパのダミー溝のトラックピッチは評価装置のプッシュプル法を用いたトラッキングを行う場合、レーザースポット径の０．５〜１．２倍にすることができる。レーザースポット径はλ／ＮＡで表すことができる。例えば、レーザー波長が４０５ｎｍ、ＮＡ０．６５の場合、ダミー溝トラックピッチは０．３１μｍ〜０．７５μｍにすることができる。また、例えば固定レーザーとして波長３５５ｎｍ，ＮＡ０．８５のものを用いた場合、レーザースポット径は０．４２μｍとなり、最小トラックピッチは０．２μｍとすることができる。トラックピッチは、広すぎるとダミー領域が広くなり、評価装置のレーザースポット径も大きくなる傾向があり、データ領域に対して粗い評価になりやすいため、できるだけ狭いほうがよい。一方、レーザーの波長は３５５ｎｍより狭いものは取扱が困難で現実的でない。これよりダミー溝のトラックピッチの下限を０．２μｍとすることが可能である。
【００３０】
このようなＲＲＯ評価装置を用いて、本発明のスタンパを再生することができる。本実施例においては、パルステック社製ＤＤＵ−１０００を用いた。このときのレーザ波長は４０５ｎｍ、ＮＡは０．６５であった。
【００３１】
次に、スタンパのＲＲＯ評価方法について説明する。
【００３２】
上記評価装置にスタンパをセットし、１．２ｍ／秒の線速度でスタンパを回転させる。なお線速度は、装置のトラッキング特性があるところから周波数が高くなるにつれて低下する傾向にある（サーボゲイン特性）。このため、スピンドルモータの最低回転数以上でできるだけ遅いほうが、ＲＲＯの高次成分を、その次数における変位量を増幅させて、より正確に調べることができる。この評価装置では、ディスクの一回転分を周波数に変換し、これを回転周波数とし、偏芯次数をこの回転周波数で表している。
【００３３】
レーザを照射し、チルトやオフセットを、差信号（プッシュプル信号）最大となるところに調整し、トラッキングを行う。トラッキング後のプッシュプル信号の周波数解析を、ＦＦＴアナライザ（小野測器社製ＣＦ−５２１０使用）を用いて行った。
【００３４】
次に、トラッキングをＯＦＦにして、フォーカスのみ調整した状態で、同じプッシュプル信号のｐｅａｋ−ｔｏ ｐｅａｋ値を調べた。このｐｅａｋ−ｔｏ ｐｅａｋ電圧値は１／２トラックピッチ変位量に相当する。ＦＦＴアナライザにて測定した各周波数での電圧値を、ｐｅａｋ−ｔｏ ｐｅａｋ電圧値で割ることにより変位量を計算した。なお、ＦＦＴアナライザの測定条件は１つのトラックを１００回測定し、平均化したデータを１回測定とし、かつダミー領域内でトラックを変えて５回測定した結果の最大値を変位量としている。この計算結果を本発明中でのスタンパのＲＲＯとした。この中で、特にスタンパの回転周波数を基準の１次として１５次から４０次の変位量に注目した。１５次未満の場合、スタンパを載置する位置による誤差が生じやすく、また、４０次を超えるところまで測定しなくても、ある程度安定した変位量が得られる。
【００３５】
ここで、上記例ではダミー溝はランドとグルーブの比が１：１となるようにしたスタンパを使用しているが、これに限定されるものではない。ＲＲＯ特性を調べる装置の特性上、プッシュプル信号ＰＰの振幅（ｐ−ｐ）を和信号ＳＵＭの電圧値（ｐ−Ｇ）で規格化した値 ＰＰ／ＳＵＭが、少なくともＰＰ／ＳＵＭ＜０．１となればトラッキングを行うことが不可能となるため、このようにならないようトラッキングを行えるようなランドとグルーブの比を選定することができる。
【００３６】
以下に、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。
【００３７】
以下の例においては、いくつかの樹脂スタンパを用い、媒体基板に塗布した紫外線硬化樹脂層に凹凸パターンを転写し、ＤＴＲ型磁気記録媒体を製造する場合について説明する。
【００３８】
ＤＴＲ型磁気記録媒体は、複数のサーボ領域と、これらのサーボ領域によって分けられた複数のデータ領域を有し、各サーボ領域にはプリアンブル部、アドレス部およびバースト部が形成され、各データ領域にはディスクリートトラックが形成される。なお、各図は発明の説明とその理解を促すための模式図であり、形状、寸法、比率などは実際と異なるが、これらは以下の説明と公知の技術を参酌して適宜設計変更することができる。
【００３９】
まず、各実施例及び比較例に共通の記録媒体の製造方法について述べる。
【００４０】
透明スタンパは、以下のような方法により作製したものである。
【００４１】
まず、原盤にレジストを塗布し、電子線リソグラフィによりサーボ領域とデータ領域を描画してレジスト原盤を作製した。レジストとしてはポジ型のものを使用し、レジストの厚さを５０ｎｍとした。データ領域におけるディスクリートトラックに対応する凹凸パターンは、トラックピッチ（ＴＰ）が１００ｎｍ（Ｌ／Ｇ＝７０ｎｍ／３０ｎｍ）、深さが５０ｎｍであった。また、データ部より５ｍｍ外側に、同心円状の溝も形成した。この溝のトラックピッチは４００ｎｍ（Ｌ／Ｇ＝２００ｎｍ／２００ｎｍ）、深さが５０ｎｍであった。
【００４２】
このレジスト原盤に対して電鋳を行い、射出成形用のＮｉスタンパを作製した。なお、Ｎｉスタンパとしては、原盤から最初に作製されたいわゆるファザースタンパ；ファザースタンパから電鋳法により複製されたマザースタンパ；マザースタンパから更に電鋳法により複製されたサンスタンパのいずれを用いてもよい。
【００４３】
Ｎｉスタンパを用い、射出成形によりシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）を用いて透明スタンパＡないしＤを作製した。
【００４４】
透明スタンパの材料としてはポリカーボネート（ＰＣ）を使用してもよいが、２Ｐ樹脂との離型性を考慮すると、ＣＯＰ、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などを使用することが好ましい。また、各材料においては、離型剤としてフッ素置換基やシリコンを有するような有機化合物を混合してもよい。
【００４５】
図３（ａ）に示すように、媒体基板であるドーナツ型ガラス基板５１の両面に磁性層５２を成膜した。
【００４６】
磁性層としては、軟磁性（裏打ち）層上に垂直磁気記録層を有するいわゆる垂直二層媒体が構成することができる。
【００４７】
軟磁性（裏打ち）層には、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏを含む材料を用いることができる。このような材料として、ＦｅＣｏ系合金例えばＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど、ＦｅＮｉ系合金例えばＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど、ＦｅＡｌ系合金、ＦｅＳｉ系合金例えばＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど、ＦｅＴａ系合金例えばＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど、ＦｅＺｒ系合金例えばＦｅＺｒＮなどを挙げることができる。
【００４８】
垂直磁気記録層は、Ｃｏを主成分とするとともに、Ｐｔを含むことができる。さらに酸化物を含んだ材料を使用することもできる。この酸化物としては、例えば酸化シリコン，酸化チタン等を使用することが出来る。
【００４９】
垂直磁気記録層は、層中に磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）が分散され得る。この磁性粒子は、垂直磁気記録層を上下に貫いた柱状構造であり得る。このような構造を形成することにより、垂直磁気記録層の磁性粒子の配向および結晶性を良好なものとし、結果として高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が得ることが可能となる。このような構造を得るためには、含有させる酸化物の量が重要となる。酸化物の含有量は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔの総量に対して、３ｍｏｌ％以上１２ｍｏｌ％以下にすることができる。さらに、５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下にすることが可能である。垂直磁気記録層中の酸化物の含有量として上記範囲を用いると、層を形成した際、磁性粒子の周りに酸化物が析出し、磁性粒子の孤立化、微細化をすることが可能となる。
【００５０】
垂直磁気記録層の厚さは、５ないし６０ｎｍにすることができる。さらには、垂直磁気記録層の厚さは、１０ないし４０ｎｍにすることができる。垂直磁気記録層の厚さが５ないし６０ｎｍの範囲であると、より高記録密度に適した磁気記録再生装置として動作し得る。垂直磁気記録層の厚さが５ｎｍ未満であると、再生出力が低過ぎてノイズ成分の方が高くなる傾向があり、垂直磁気記録層の厚さが６０ｎｍを超えると、再生出力が高過ぎて波形を歪ませる傾向がある。
【００５１】
このガラス基板５１の片面の磁性層５２上に、粘度が５ｃｐｓの紫外線硬化樹脂（以下、２Ｐ樹脂という）を、中心孔にかからないようにスピン塗布し、１００００回転で３０秒間振り切ることにより、厚さＴ１が６０ｎｍの２Ｐ樹脂層６１を形成した。
【００５２】
図３（ｂ）に示すように、凹凸パターンが形成された樹脂製の第１の透明スタンパ７１を用意した。
【００５３】
真空チャンバー８１内において、１０３Ｐａ以下の真空雰囲気下でガラス基板５１の片面と第１の透明スタンパ７１のパターン面とを２Ｐ樹脂層６１を介して貼り合わせた。
【００５４】
図３（ｃ）に示すように、真空を開放し、大気圧下で第１の透明スタンパ７１を通してＵＶを照射して２Ｐ樹脂層６１を硬化させた。硬化に必要な時間は、使用した２Ｐ樹脂に含まれる重合開始剤の硬化特性およびＵＶ光源の能力によるが、通常、数十秒で硬化可能である。
【００５５】
図３（ｄ）に示すように、ガラス基板５１から第１の透明スタンパ７１を剥離し、凹凸パターンが転写された２Ｐ樹脂層６１を形成した。凹部に残る２Ｐ樹脂層６１の厚さＴ２は３０ｎｍであった。
【００５６】
次に、図４（ａ）に示すように、ガラス基板５１の他の面に予め成膜した磁性層５２上に、粘度が５ｃｐｓの２Ｐ樹脂を、中心孔にかからないようにスピン塗布し、１００００回転で３０秒間振り切ることにより、厚さＴ１が６０ｎｍの２Ｐ樹脂層６２を形成した。
【００５７】
図４（ｂ）に示すように、凹凸パターンが形成された樹脂製の第２の透明スタンパ７２を用意し、真空チャンバー８１内において、１０３Ｐａ以下の真空雰囲気下でガラス基板５１の他の面と第２の透明スタンパ７２のパターン面とを２Ｐ樹脂層６２を介して貼り合わせた。
【００５８】
図４（ｃ）に示すように、真空を開放し、大気圧下で第２の透明スタンパ７２を通してＵＶを照射して２Ｐ樹脂層６２を硬化させた。
【００５９】
図４（ｄ）に示すように、ガラス基板５１から第２の透明スタンパ７２を剥離し、凹凸パターンが転写された２Ｐ樹脂層６２を形成した。凹部に残る２Ｐ樹脂層６２の厚さＴ２は３０ｎｍであった。
【００６０】
なお、上記図ではガラス基板に２Ｐ樹脂を塗布したが、透明スタンパのパターン面に２Ｐ樹脂を塗布してもよいし、ガラス基板と透明スタンパの両方に２Ｐ樹脂を塗布してもよい。
【００６１】
次に、酸素ガスＲＩＥ（反応性イオンエッチング）で２Ｐ樹脂の残差除去を行った。続いて、インプリント工程で生じた残渣を除去したエッチングマスクを用いて、Ａｒイオンビームを用いたエッチング（Ａｒイオンミリング）にて磁性体加工を行った。さらにミリング後、２Ｐ樹脂の剥離を行い、非磁性体で凹凸の埋め込みを行った。磁性膜上にあるカーボン保護膜が露出するまでエッチバックを行う。エッチバック後、Ｃ保護膜の形成を行い、磁気記録媒体を作成した。
【００６２】
図５に、磁気記録媒体のＲＲＯ評価及び記録再生を行う磁気記録再生装置を表す図を示す。
【００６３】
この磁気記録装置は、筐体６１の内部に、磁気記録媒体６２と、磁気記録媒体６２を回転させるスピンドルモータ６３と、記録再生ヘッドを含むヘッドスライダー６４と、ヘッドスライダー６４を支持するヘッドサスペンションアッセンブリ（サスペンション６５とアクチュエータアーム６６）と、ボイスコイルモータ６７と、回路基板とを備える。
【００６４】
磁気記録媒体６２はスピンドルモータ６３に取り付けられて回転され、垂直磁気記録方式により各種のデジタルデータが記録される。ヘッドスライダー６４に組み込まれている磁気ヘッドはいわゆる複合型ヘッドであり、単磁極構造のライトヘッドと、ＧＭＲ膜やＴＭＲ膜などを用いたリードヘッドとを含む。アクチュエータアーム６６の一端にサスペンション６５が保持され、サスペンション６５によってヘッドスライダー６４を磁気記録媒体６２の記録面に対向するように支持する。アクチュエータアーム６６はピボット６８ に取り付けられる。アクチュエータアーム６４の他端にはアクチュエータとしてボイスコイルモータ６７が設けられている。ボイスコイルモータ６７によってヘッドサスペンションアッセンブリを駆動して、磁気ヘッドを磁気記録媒体６１任意の半径位置に位置決めする。回路基板はヘッドＩＣを備え、ボイスコイルモータの駆動信号、および磁気ヘッドによる読み書きを制御するための制御信号などを生成する。この磁気ディスク装置を用い、位置誤差トラックサーボ信号の変位量を調べることにより、加工した磁気記録媒体のＲＲＯを測定した。また、同様にこの磁気ディスク装置を用い、加工した磁気記録媒体に記録を行い、再生信号のビットエラーレートを測定した。
【００６５】
（実施例１）
射出成形によって作成された透明スタンパＡのダミー溝のＲＲＯを評価した。
【００６６】
その結果を図６に示す。
【００６７】
図６は、偏芯次数と変位量との関係を表すグラフを示す。
【００６８】
図示するように、１５〜４０次の間で最大変位量は０．６５であった。
【００６９】
次に、以下のようにして垂直磁気記録層を形成した。
【００７０】
ガラス基板（ＭＹＧ社製アモルファス基板ＭＥＬ３、直径２．５インチ）を、ＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０１０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０−５Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気した。
【００７１】
この基板上に、軟磁性層としてＣｏ９０ａｔ％−Ｚｒ５ａｔ％−Ｎｂ５ａｔ％を１００ｎｍ、Ｒｕ膜を２０ｎｍ製膜して軟磁性裏打ち層を形成した。
【００７２】
次いで、下地層として（Ｃｏ８６ａｔ％−Ｉｒ１４ａｔ％）−８ｍｏｌ％ＳｉＯ２を５ｎｍ、垂直磁気記録層として、Ｃｏ２８ａｔ％−Ｃｒ６ａｔ％Ｐｔ１６ａｔ％−８ｍｏｌ％ＳｉＯ２を １５ ｎｍ形成した。
【００７３】
さらに、垂直磁気記録層に上述のように２Ｐ樹脂を塗布し、この透明スタンパＡを用いて、上記のとおりパターンを転写して磁気記録媒体を作成し、ハードディスクドライブにてＲＲＯ評価を行った。その結果を図７に示す。
【００７４】
図７は、偏芯次数とドライブ変動量との関係を表すグラフを示す。
【００７５】
図示するように、結果は良好であった。
【００７６】
また、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）にて記録特性評価を行ったところ、ビットエラーレート（ｂＥＲ）が５ｅ−７と良好な結果が得られた。なお、本実施例中におけるビットエラーレートは、トラック中心を測定したときに１×１０−６以下となると良好と定義する。
【００７７】
（実施例２）
実施例１と同様に射出成形によって作成された透明スタンパＢのダミー溝のＲＲＯを評価したところ、１５〜４０次の間で最大変位量は０．５４であった。結果を図８に示す。同様に透明スタンパＢを用いて磁気記録媒体を作成し、ハードディスクドライブにてＲＲＯ評価を行ったところ実施例１より良好であった。結果を図９に示す。
【００７８】
また、記録特性評価においても、ビットエラーレートが２．０×１０−７と良好であった。
【００７９】
（実施例３）
実施例１と同様に射出成形によって作成された透明スタンパＣのダミー溝のＲＲＯを評価したところ、１５〜４０次の間で最大変位量は０．３０と非常に良好であった。結果を図１０に示す。同様に透明スタンパＣを用いて磁気記録媒体を作成し、ハードディスクドライブにてＲＲＯ評価を行ったところ実施例１よりさらに良好であった。結果を図１１に示す。また、記録特性評価においても、ビットエラーレートが８．５×１０−８と良好であった。
【００８０】
（比較例）
実施例１と同様に射出成形によって作成された透明スタンパＤのダミー溝のＲＲＯを評価したところ、１５〜４０次の間で最大変位量は１．５と非常に悪かった。結果を図１２に示す。同様に透明スタンパＤを用いて磁気記録媒体を作成し、ハードディスクドライブにてＲＲＯ評価を行ったところ図１３に示すとおり非常に悪かった。
【００８１】
記録特性評価においても、ビットエラーレートが５．５×１０−５と悪く、記録再生信号の信頼性に欠ける結果であった。
【００８２】
以上の実験結果を下記表１にまとめる。
【００８３】
１５次から４０次までのスタンパのＲＲＯが０．５から１．０までのスタンパを用いた磁気記録媒体を用いた場合、ドライブ評価では良好なＲＲＯ特性を得ることができた。
【００８４】
また、スタンパのＲＲＯが０．５より低いと、ドライブでの評価結果は更に良好になる傾向がある。一方、スタンパのＲＲＯが１．０よりも大きい場合、ドライブでの評価結果は悪かった。
【表１】
【００８５】
以上の実験結果より、スタンパの１５次から４０次までのＲＲＯ評価結果と磁気記録媒体にしたときのドライブ評価結果には相関があり、磁気記録媒体を完成させなくてもスタンパのＲＲＯを評価することにより、より迅速な検査が可能となる。特に、樹脂スタンパの場合、射出成形条件によってスタンパＲＲＯの値が大きく変化するため、本ＲＲＯ値が良好となるような射出成形条件を選択することによって良好な磁気記録媒体を作成することが可能となる。
【００８６】
以上においては、本発明を用いてデータ領域およびサーボ領域を含むディスクリートトラック型磁気記録媒体を製造する方法について説明したが、これに限らず、本発明の方法はＣＤやＤＶＤなどに代表される光ディスクなどの製造にも適用することができる。
【００８７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載の発明の要旨の範囲において様々に変更可能である。
【００８８】
また、本発明は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、上記実施形態に開示した複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を構成できる。
【００８９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９０】
１１…基板、１２…磁性層、１３…保護膜、２１…レジスト、３１…スタンパ、５１…ガラス基板、５２…磁性層、６１、６２…２Ｐ樹脂層、７１、７２…第１および第２の透明スタンパ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターンを転写するためのスタンパに関し、特にスタンパの凹凸パターンを記録媒体に転写する際に用いるスタンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報記録媒体の記録密度の向上に伴い、媒体に記録されるマークがより微細化している。微細な記録マークの形成を容易にするために、記録媒体上に約１００ｎｍ以下の凹凸パターンを形成する微細加工技術が求められている。こうした微細加工技術として、電子線（ＥＢ：electron beam）リソグラフィや集束イオンビーム（ＦＩＢ：focused ion beam）リソグラフィなどのリソグラフィによる微細パターンの形成と、ナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ：nano imprint lithography）による微細パターンの媒体基板への転写とを組み合わせる方法が検討されている。
【０００３】
一方、高記録密度を目指す媒体技術として、たとえばデータ領域およびサーボ領域を有するディスクリートトラック型（ＤＴＲ：discrete track recording）媒体を用いた磁気記録システムが知られている。このＤＴＲ媒体の記録層上の凹凸のトラックパターンはエッチングにより形成される。エッチングマスクとして使用されるレジスト層にパターン転写を行うため、トラック形状に応じた凹凸パターンを有するスタンパが圧接される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、ＣＤ（compact disc）やＤＶＤ（digital versatile disc）などに代表される光ディスクに関しても大容量化が要求され、多層構造の光ディスクの開発が進んでいる。多層構造の光ディスクを製造するには、たとえばＮｉスタンパから射出成形により作製した樹脂製の透明基板と、同じく射出成形で作製した樹脂製の透明スタンパを、２Ｐ樹脂を介して貼り合わせ、紫外線（ＵＶ）を照射して２Ｐ樹脂を硬化させた後に、透明スタンパを剥離してパターンを転写させ、転写されたパターン上に数十μｍの厚さを有する多層構造の媒体膜を形成する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
情報記録媒体の高記録密度化とともに、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）においては更に高精度なアクセス性能が求められる。このため、記録媒体のトラックパターンの繰り返し回転誤差いわゆるＲＲＯ（Repeatable Run Out）を低くすることがますます重要になってきている。このようなリピータブルランアウトは、例えばヘッドが記録媒体のトラックを追従する際にサンプリングされた位置エラー信号を用いて算出するなど、記録媒体を完成させた後にＨＤＤで評価を行なっていた。（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
しかしながら、ＤＴＲ媒体のＲＲＯは、ＤＴＲ媒体のプロセスで使用されるスタンパの特性によるところが大きいことから、スタンパのＲＲＯを低くすることが求められてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１１０８９６号公報
【特許文献２】特開２００３−２８１７９１号公報
【特許文献３】特開２００７−１２２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、記録媒体の記録層のディスクリートトラックのパターンを転写するためのスタンパの凹凸パターンにおけるＲＲＯが十分に低い記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のスタンパは、記録媒体の記録層表面にトラックパターンを形成するための、同心円状またはらせん状の凹凸パターンを持つスタンパであって、
該凹凸パターンは、データ記録部及びアドレス部を含むデータ領域に対応する主要な領域と、該主要な領域以外のダミー領域とを有し、前記ダミー領域の凹凸パターンは、そのリピータブルランアウトが回転周波数を基準の１次とした場合に１５次から４０次の間で１ｎｍ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、スタンパのＲＲＯを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ＤＴＲ媒体の製造方法の一例を示す断面図
【図２】スタンパを再生するためのスタンパ評価装置の概略構成を示すブロック図
【図３】パターン転写方法の一例を示す断面図
【図４】パターン転写方法の他の一例を示す断面図
【図５】磁気記録媒体を記録再生する磁気記録再生装置を示す図
【図６】実施例１によるダミー溝の偏芯次数と変位量を示す図
【図７】実施例１によるドライブの偏芯次数と変位量を示す図
【図８】実施例２によるダミー溝の偏芯次数と変位量を示す図
【図９】実施例２によるドライブの偏芯次数と変位量を示す図
【図１０】実施例３によるダミー溝の偏芯次数と変位量を示す図
【図１１】実施例３によるドライブの偏芯次数と変位量を示す図
【図１２】比較例によるダミー溝の偏芯次数と変位量を示す図
【図１３】比較例によるドライブの偏芯次数と変位量を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明のスタンパは、一方の主面に、記録媒体の記録層表面にトラックパターンを形成するための同心円状またはらせん状の凹凸パターンを持つ。この凹凸パターンはデータ記録部及びアドレス部を含むデータ領域に対応する主要な領域と、該主要な領域以外のダミー領域とを有する。本発明のスタンパでは、このダミー領域における凹凸パターンのリピータブルランアウトが、回転周波数を基準の１次とした場合に、１５次から４０次である。
【００１３】
本発明のスタンパを用いると、記録媒体のＲＲＯを低減させることが可能となり、高信頼性を有する記録媒体が得られる
図１に、本発明に係るＤＴＲ媒体の製造方法の一例を概略的に説明する。
【００１４】
まず、図１（ａ）に示すように、基板１１上に磁性層１２を成膜し、その上にレジスト２１を塗布する。続いて、図１（ｂ）に示すように、凹凸パターンを有するスタンパ３１を用意し、スタンパ３１のパターン面をレジスト２１に対向させ、インプリント法によりスタンパ３１のパターンをレジスト２１に転写する。その後、図１（ｃ）に示すように、酸素ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、レジスト２１の凹部に残存しているレジスト残渣を除去する。さらに、図１（ｄ）に示すように、パターン化されたレジスト２１をマスクとして、イオンミリングにより磁性層１２をエッチングして加工する。図１（ｅ）に示すように、酸素アッシングにより残存しているレジスト２１を剥離する。必要に応じて、凹部に図示しない非磁性体を充填し、図１（ｆ）に示すように、全面に保護膜１３を形成してＤＴＲ媒体を製造する。
【００１５】
ここで、インプリント法は次の３種に大別される。
【００１６】
１）熱インプリント法
このインプリント法は、モールドにＮｉスタンパを使用することができるため量産性に優れている。しかし、被インプリント基板とモールドの両方を加熱し、冷却することでインプリントを行うため、温度の昇降に時間がかかり、スループットが稼げず量産向きでないと考えられていた。これは、モールドおよびモールドの支持体は熱容量が大きく、加熱、冷却に時間がかかるためである。そこで、モールドの支持体を強制冷却する機構を装置に設けたりすることが考えられるが、大掛かりな機構になる。また、大面積にナノメートルサイズのパターンを良好に転写するためには、全面を均一にインプリントできるように設計された金型が必要だが、このような専用に設計された金型に強制冷却機構を組み込むのは困難である。
【００１７】
２）高圧インプリント法
このインプリント法も、モールドにＮｉスタンパを使用することができるため量産性に優れている。また、装置に特殊な機構を組み込む必要がないので、大面積にナノメートルサイズのパターンを良好に転写できる専用金型（モールド支持体）を用いることができる。しかし、良好にパターン転写するためには高い圧力が必要であり、Ｎｉスタンパ自身が変形するおそれがある。また、レジストは弾性変形するため、インプリントにより完全に変形するまで１分程度の時間が必要になる。
【００１８】
３）光インプリント法
このインプリント法は、光を透過するモールド（石英、ダイヤモンドなど）を用いて光硬化性樹脂にインプリントする方法であり、形状転写性およびスループットに優れている。しかし、光を透過するモールドを作製することが困難である。
【００１９】
ＮＩＬは上記の３つの方法を基本として、これらを組み合わせるなど、様々な方法が検討されている。しかし、特に１）熱インプリント法と、２）高圧インプリント法はスループットが悪いという問題があった。
【００２０】
次に、スタンパのＲＲＯ評価方法について説明する。
【００２１】
ここでは、０．６ｍｍ厚に成形した１．８インチ磁気記録媒体用の樹脂スタンパを例とする。
【００２２】
この樹脂スタンパはｒ＝１５．０−２３．０ｍｍの範囲にデータ領域が存在し、ｒ＝２５．０−２６．０ｍｍの範囲にダミー溝が存在する。ダミー溝は同心円状で、トラックピッチ０．４μｍ（Ｌ／Ｇ＝２００ｎｍ／２００ｎｍ）、深さ５０ｎｍとした。
【００２３】
なお、上記例ではダミー領域は磁気記録媒体上に存在しないこととなるが、内周またはデータ領域に挟まれたところに存在させて、磁気記録媒体上に形成させてもよい。この場合、磁気記録媒体のダミー領域から、そのＲＲＯを直接調べることができる。
【００２４】
以下、スタンパのＲＲＯを調べる装置について説明する。
【００２５】
図２は、スタンパのダミー溝を再生してＲＲＯを調べるためのＲＲＯ評価装置の概略構成を示すブロック図を示す。
【００２６】
図に示すように、スタンパは例えば樹脂で形成されたスタンパである。光源には半導体レーザ光源１２０が用いられる。その出射光の波長は、例えば４００ｎｍ〜４１０ｎｍの範囲の紫色波長帯のものである。半導体レーザ光源１２０からの出射光１１０は、コリメートレンズ１２１により平行光となり偏光ビームスプリッタ１２２、λ／４板１２３を透過して、対物レンズ１２４に入射される。その後、スタンパＳの基板を透過し、基板上の溝が形成されている面に集光される。このとき、レーザの開口数（以下ＮＡという）は対象となる媒体によって異なる。例えば樹脂スタンパの場合には０．６ｍｍ厚の樹脂スタンパ内部を透過するような評価方法とした場合、ＮＡは約０．５〜０．７となる。一方、Ｎｉスタンパなどの光を透過しない材料を用いたスタンパの場合、あるいは樹脂スタンパの表面を再生する場合には、ＮＡを０．８５以上に調整するか、あるいは樹脂材料の０．６ｍｍ厚相当となるような収差補正板をレーザとスタンパの間に挿入することができる。スタンパの情報記録層による反射光１１１は、再びスタンパＤの基板を透過し、対物レンズ１２４、λ／４板１２３を透過し、偏光ビームスプリッタ１２２で反射された後、集光レンズ１２５を透過して光検出器１２６に入射される。
【００２７】
光検出器１２７の受光部は、通常複数に分割されており、それぞれの受光部から光強度に応じた電流を出力する。出力された電流は、図示しないＩ／Ｖアンプ（電流電圧変換）により電圧に変換された後、演算回路１４０に入力される。入力された電圧信号は、演算回路１４０により、チルト誤差信号、ＨＦ信号、フォーカス誤差信号、及びトラック誤差信号などに演算処理される。チルト誤差信号はチルト制御を行うためのものであり、ＨＦ信号は光ディスクＤに記録された情報を再生するためのものであり、フォーカス誤差信号はフォーカス制御を行うためのものであり、またトラック誤差信号はトラッキング制御を行うためのものである。
【００２８】
対物レンズ１２４はアクチュエータ１２８にて上下方向、ディスクラジアル方向、およびチルト方向（ラジアル方向または／およびタンジェンシャル方向）に駆動可能であり、サーボドライバ１５０によってスタンパＤ上の情報トラックに追従するように制御される。
【００２９】
なお、本評価装置では、半導体レーザの波長の例として４００−４１０ｎｍの範囲としているが、これに限ることはなく、さらに短波長でもよい。また、この評価装置の場合、スタンパのダミー溝のトラックピッチは例えば０．４μｍより狭くすることが可能となる。また、半導体レーザを長波長とした場合、スタンパのダミー溝のトラックピッチは０．４μｍよりも広くすることが必要となる。トラックピッチは、レーザースポット径によって決めることが出来る。スタンパのダミー溝のトラックピッチは評価装置のプッシュプル法を用いたトラッキングを行う場合、レーザースポット径の０．５〜１．２倍にすることができる。レーザースポット径はλ／ＮＡで表すことができる。例えば、レーザー波長が４０５ｎｍ、ＮＡ０．６５の場合、ダミー溝トラックピッチは０．３１μｍ〜０．７５μｍにすることができる。また、例えば固定レーザーとして波長３５５ｎｍ，ＮＡ０．８５のものを用いた場合、レーザースポット径は０．４２μｍとなり、最小トラックピッチは０．２μｍとすることができる。トラックピッチは、広すぎるとダミー領域が広くなり、評価装置のレーザースポット径も大きくなる傾向があり、データ領域に対して粗い評価になりやすいため、できるだけ狭いほうがよい。一方、レーザーの波長は３５５ｎｍより狭いものは取扱が困難で現実的でない。これよりダミー溝のトラックピッチの下限を０．２μｍとすることが可能である。
【００３０】
このようなＲＲＯ評価装置を用いて、本発明のスタンパを再生することができる。本実施例においては、パルステック社製ＤＤＵ−１０００を用いた。このときのレーザ波長は４０５ｎｍ、ＮＡは０．６５であった。
【００３１】
次に、スタンパのＲＲＯ評価方法について説明する。
【００３２】
上記評価装置にスタンパをセットし、１．２ｍ／秒の線速度でスタンパを回転させる。なお線速度は、装置のトラッキング特性があるところから周波数が高くなるにつれて低下する傾向にある（サーボゲイン特性）。このため、スピンドルモータの最低回転数以上でできるだけ遅いほうが、ＲＲＯの高次成分を、その次数における変位量を増幅させて、より正確に調べることができる。この評価装置では、ディスクの一回転分を周波数に変換し、これを回転周波数とし、偏芯次数をこの回転周波数で表している。
【００３３】
レーザを照射し、チルトやオフセットを、差信号（プッシュプル信号）最大となるところに調整し、トラッキングを行う。トラッキング後のプッシュプル信号の周波数解析を、ＦＦＴアナライザ（小野測器社製ＣＦ−５２１０使用）を用いて行った。
【００３４】
次に、トラッキングをＯＦＦにして、フォーカスのみ調整した状態で、同じプッシュプル信号のｐｅａｋ−ｔｏ ｐｅａｋ値を調べた。このｐｅａｋ−ｔｏ ｐｅａｋ電圧値は１／２トラックピッチ変位量に相当する。ＦＦＴアナライザにて測定した各周波数での電圧値を、ｐｅａｋ−ｔｏ ｐｅａｋ電圧値で割ることにより変位量を計算した。なお、ＦＦＴアナライザの測定条件は１つのトラックを１００回測定し、平均化したデータを１回測定とし、かつダミー領域内でトラックを変えて５回測定した結果の最大値を変位量としている。この計算結果を本発明中でのスタンパのＲＲＯとした。この中で、特にスタンパの回転周波数を基準の１次として１５次から４０次の変位量に注目した。１５次未満の場合、スタンパを載置する位置による誤差が生じやすく、また、４０次を超えるところまで測定しなくても、ある程度安定した変位量が得られる。
【００３５】
ここで、上記例ではダミー溝はランドとグルーブの比が１：１となるようにしたスタンパを使用しているが、これに限定されるものではない。ＲＲＯ特性を調べる装置の特性上、プッシュプル信号ＰＰの振幅（ｐ−ｐ）を和信号ＳＵＭの電圧値（ｐ−Ｇ）で規格化した値 ＰＰ／ＳＵＭが、少なくともＰＰ／ＳＵＭ＜０．１となればトラッキングを行うことが不可能となるため、このようにならないようトラッキングを行えるようなランドとグルーブの比を選定することができる。
【００３６】
以下に、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。
【００３７】
以下の例においては、いくつかの樹脂スタンパを用い、媒体基板に塗布した紫外線硬化樹脂層に凹凸パターンを転写し、ＤＴＲ型磁気記録媒体を製造する場合について説明する。
【００３８】
ＤＴＲ型磁気記録媒体は、複数のサーボ領域と、これらのサーボ領域によって分けられた複数のデータ領域を有し、各サーボ領域にはプリアンブル部、アドレス部およびバースト部が形成され、各データ領域にはディスクリートトラックが形成される。なお、各図は発明の説明とその理解を促すための模式図であり、形状、寸法、比率などは実際と異なるが、これらは以下の説明と公知の技術を参酌して適宜設計変更することができる。
【００３９】
まず、各実施例及び比較例に共通の記録媒体の製造方法について述べる。
【００４０】
透明スタンパは、以下のような方法により作製したものである。
【００４１】
まず、原盤にレジストを塗布し、電子線リソグラフィによりサーボ領域とデータ領域を描画してレジスト原盤を作製した。レジストとしてはポジ型のものを使用し、レジストの厚さを５０ｎｍとした。データ領域におけるディスクリートトラックに対応する凹凸パターンは、トラックピッチ（ＴＰ）が１００ｎｍ（Ｌ／Ｇ＝７０ｎｍ／３０ｎｍ）、深さが５０ｎｍであった。また、データ部より５ｍｍ外側に、同心円状の溝も形成した。この溝のトラックピッチは４００ｎｍ（Ｌ／Ｇ＝２００ｎｍ／２００ｎｍ）、深さが５０ｎｍであった。
【００４２】
このレジスト原盤に対して電鋳を行い、射出成形用のＮｉスタンパを作製した。なお、Ｎｉスタンパとしては、原盤から最初に作製されたいわゆるファザースタンパ；ファザースタンパから電鋳法により複製されたマザースタンパ；マザースタンパから更に電鋳法により複製されたサンスタンパのいずれを用いてもよい。
【００４３】
Ｎｉスタンパを用い、射出成形によりシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）を用いて透明スタンパＡないしＤを作製した。
【００４４】
透明スタンパの材料としてはポリカーボネート（ＰＣ）を使用してもよいが、２Ｐ樹脂との離型性を考慮すると、ＣＯＰ、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などを使用することが好ましい。また、各材料においては、離型剤としてフッ素置換基やシリコンを有するような有機化合物を混合してもよい。
【００４５】
図３（ａ）に示すように、媒体基板であるドーナツ型ガラス基板５１の両面に磁性層５２を成膜した。
【００４６】
磁性層としては、軟磁性（裏打ち）層上に垂直磁気記録層を有するいわゆる垂直二層媒体が構成することができる。
【００４７】
軟磁性（裏打ち）層には、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏを含む材料を用いることができる。このような材料として、ＦｅＣｏ系合金例えばＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど、ＦｅＮｉ系合金例えばＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど、ＦｅＡｌ系合金、ＦｅＳｉ系合金例えばＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど、ＦｅＴａ系合金例えばＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど、ＦｅＺｒ系合金例えばＦｅＺｒＮなどを挙げることができる。
【００４８】
垂直磁気記録層は、Ｃｏを主成分とするとともに、Ｐｔを含むことができる。さらに酸化物を含んだ材料を使用することもできる。この酸化物としては、例えば酸化シリコン，酸化チタン等を使用することが出来る。
【００４９】
垂直磁気記録層は、層中に磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）が分散され得る。この磁性粒子は、垂直磁気記録層を上下に貫いた柱状構造であり得る。このような構造を形成することにより、垂直磁気記録層の磁性粒子の配向および結晶性を良好なものとし、結果として高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が得ることが可能となる。このような構造を得るためには、含有させる酸化物の量が重要となる。酸化物の含有量は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔの総量に対して、３ｍｏｌ％以上１２ｍｏｌ％以下にすることができる。さらに、５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下にすることが可能である。垂直磁気記録層中の酸化物の含有量として上記範囲を用いると、層を形成した際、磁性粒子の周りに酸化物が析出し、磁性粒子の孤立化、微細化をすることが可能となる。
【００５０】
垂直磁気記録層の厚さは、５ないし６０ｎｍにすることができる。さらには、垂直磁気記録層の厚さは、１０ないし４０ｎｍにすることができる。垂直磁気記録層の厚さが５ないし６０ｎｍの範囲であると、より高記録密度に適した磁気記録再生装置として動作し得る。垂直磁気記録層の厚さが５ｎｍ未満であると、再生出力が低過ぎてノイズ成分の方が高くなる傾向があり、垂直磁気記録層の厚さが６０ｎｍを超えると、再生出力が高過ぎて波形を歪ませる傾向がある。
【００５１】
このガラス基板５１の片面の磁性層５２上に、粘度が５ｃｐｓの紫外線硬化樹脂（以下、２Ｐ樹脂という）を、中心孔にかからないようにスピン塗布し、１００００回転で３０秒間振り切ることにより、厚さＴ１が６０ｎｍの２Ｐ樹脂層６１を形成した。
【００５２】
図３（ｂ）に示すように、凹凸パターンが形成された樹脂製の第１の透明スタンパ７１を用意した。
【００５３】
真空チャンバー８１内において、１０３Ｐａ以下の真空雰囲気下でガラス基板５１の片面と第１の透明スタンパ７１のパターン面とを２Ｐ樹脂層６１を介して貼り合わせた。
【００５４】
図３（ｃ）に示すように、真空を開放し、大気圧下で第１の透明スタンパ７１を通してＵＶを照射して２Ｐ樹脂層６１を硬化させた。硬化に必要な時間は、使用した２Ｐ樹脂に含まれる重合開始剤の硬化特性およびＵＶ光源の能力によるが、通常、数十秒で硬化可能である。
【００５５】
図３（ｄ）に示すように、ガラス基板５１から第１の透明スタンパ７１を剥離し、凹凸パターンが転写された２Ｐ樹脂層６１を形成した。凹部に残る２Ｐ樹脂層６１の厚さＴ２は３０ｎｍであった。
【００５６】
次に、図４（ａ）に示すように、ガラス基板５１の他の面に予め成膜した磁性層５２上に、粘度が５ｃｐｓの２Ｐ樹脂を、中心孔にかからないようにスピン塗布し、１００００回転で３０秒間振り切ることにより、厚さＴ１が６０ｎｍの２Ｐ樹脂層６２を形成した。
【００５７】
図４（ｂ）に示すように、凹凸パターンが形成された樹脂製の第２の透明スタンパ７２を用意し、真空チャンバー８１内において、１０３Ｐａ以下の真空雰囲気下でガラス基板５１の他の面と第２の透明スタンパ７２のパターン面とを２Ｐ樹脂層６２を介して貼り合わせた。
【００５８】
図４（ｃ）に示すように、真空を開放し、大気圧下で第２の透明スタンパ７２を通してＵＶを照射して２Ｐ樹脂層６２を硬化させた。
【００５９】
図４（ｄ）に示すように、ガラス基板５１から第２の透明スタンパ７２を剥離し、凹凸パターンが転写された２Ｐ樹脂層６２を形成した。凹部に残る２Ｐ樹脂層６２の厚さＴ２は３０ｎｍであった。
【００６０】
なお、上記図ではガラス基板に２Ｐ樹脂を塗布したが、透明スタンパのパターン面に２Ｐ樹脂を塗布してもよいし、ガラス基板と透明スタンパの両方に２Ｐ樹脂を塗布してもよい。
【００６１】
次に、酸素ガスＲＩＥ（反応性イオンエッチング）で２Ｐ樹脂の残差除去を行った。続いて、インプリント工程で生じた残渣を除去したエッチングマスクを用いて、Ａｒイオンビームを用いたエッチング（Ａｒイオンミリング）にて磁性体加工を行った。さらにミリング後、２Ｐ樹脂の剥離を行い、非磁性体で凹凸の埋め込みを行った。磁性膜上にあるカーボン保護膜が露出するまでエッチバックを行う。エッチバック後、Ｃ保護膜の形成を行い、磁気記録媒体を作成した。
【００６２】
図５に、磁気記録媒体のＲＲＯ評価及び記録再生を行う磁気記録再生装置を表す図を示す。
【００６３】
この磁気記録装置は、筐体６１の内部に、磁気記録媒体６２と、磁気記録媒体６２を回転させるスピンドルモータ６３と、記録再生ヘッドを含むヘッドスライダー６４と、ヘッドスライダー６４を支持するヘッドサスペンションアッセンブリ（サスペンション６５とアクチュエータアーム６６）と、ボイスコイルモータ６７と、回路基板とを備える。
【００６４】
磁気記録媒体６２はスピンドルモータ６３に取り付けられて回転され、垂直磁気記録方式により各種のデジタルデータが記録される。ヘッドスライダー６４に組み込まれている磁気ヘッドはいわゆる複合型ヘッドであり、単磁極構造のライトヘッドと、ＧＭＲ膜やＴＭＲ膜などを用いたリードヘッドとを含む。アクチュエータアーム６６の一端にサスペンション６５が保持され、サスペンション６５によってヘッドスライダー６４を磁気記録媒体６２の記録面に対向するように支持する。アクチュエータアーム６６はピボット６８ に取り付けられる。アクチュエータアーム６４の他端にはアクチュエータとしてボイスコイルモータ６７が設けられている。ボイスコイルモータ６７によってヘッドサスペンションアッセンブリを駆動して、磁気ヘッドを磁気記録媒体６１任意の半径位置に位置決めする。回路基板はヘッドＩＣを備え、ボイスコイルモータの駆動信号、および磁気ヘッドによる読み書きを制御するための制御信号などを生成する。この磁気ディスク装置を用い、位置誤差トラックサーボ信号の変位量を調べることにより、加工した磁気記録媒体のＲＲＯを測定した。また、同様にこの磁気ディスク装置を用い、加工した磁気記録媒体に記録を行い、再生信号のビットエラーレートを測定した。
【００６５】
（実施例１）
射出成形によって作成された透明スタンパＡのダミー溝のＲＲＯを評価した。
【００６６】
その結果を図６に示す。
【００６７】
図６は、偏芯次数と変位量との関係を表すグラフを示す。
【００６８】
図示するように、１５〜４０次の間で最大変位量は０．６５であった。
【００６９】
次に、以下のようにして垂直磁気記録層を形成した。
【００７０】
ガラス基板（ＭＹＧ社製アモルファス基板ＭＥＬ３、直径２．５インチ）を、ＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０１０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０−５Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気した。
【００７１】
この基板上に、軟磁性層としてＣｏ９０ａｔ％−Ｚｒ５ａｔ％−Ｎｂ５ａｔ％を１００ｎｍ、Ｒｕ膜を２０ｎｍ製膜して軟磁性裏打ち層を形成した。
【００７２】
次いで、下地層として（Ｃｏ８６ａｔ％−Ｉｒ１４ａｔ％）−８ｍｏｌ％ＳｉＯ２を５ｎｍ、垂直磁気記録層として、Ｃｏ２８ａｔ％−Ｃｒ６ａｔ％Ｐｔ１６ａｔ％−８ｍｏｌ％ＳｉＯ２を １５ ｎｍ形成した。
【００７３】
さらに、垂直磁気記録層に上述のように２Ｐ樹脂を塗布し、この透明スタンパＡを用いて、上記のとおりパターンを転写して磁気記録媒体を作成し、ハードディスクドライブにてＲＲＯ評価を行った。その結果を図７に示す。
【００７４】
図７は、偏芯次数とドライブ変動量との関係を表すグラフを示す。
【００７５】
図示するように、結果は良好であった。
【００７６】
また、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）にて記録特性評価を行ったところ、ビットエラーレート（ｂＥＲ）が５ｅ−７と良好な結果が得られた。なお、本実施例中におけるビットエラーレートは、トラック中心を測定したときに１×１０−６以下となると良好と定義する。
【００７７】
（実施例２）
実施例１と同様に射出成形によって作成された透明スタンパＢのダミー溝のＲＲＯを評価したところ、１５〜４０次の間で最大変位量は０．５４であった。結果を図８に示す。同様に透明スタンパＢを用いて磁気記録媒体を作成し、ハードディスクドライブにてＲＲＯ評価を行ったところ実施例１より良好であった。結果を図９に示す。
【００７８】
また、記録特性評価においても、ビットエラーレートが２．０×１０−７と良好であった。
【００７９】
（実施例３）
実施例１と同様に射出成形によって作成された透明スタンパＣのダミー溝のＲＲＯを評価したところ、１５〜４０次の間で最大変位量は０．３０と非常に良好であった。結果を図１０に示す。同様に透明スタンパＣを用いて磁気記録媒体を作成し、ハードディスクドライブにてＲＲＯ評価を行ったところ実施例１よりさらに良好であった。結果を図１１に示す。また、記録特性評価においても、ビットエラーレートが８．５×１０−８と良好であった。
【００８０】
（比較例）
実施例１と同様に射出成形によって作成された透明スタンパＤのダミー溝のＲＲＯを評価したところ、１５〜４０次の間で最大変位量は１．５と非常に悪かった。結果を図１２に示す。同様に透明スタンパＤを用いて磁気記録媒体を作成し、ハードディスクドライブにてＲＲＯ評価を行ったところ図１３に示すとおり非常に悪かった。
【００８１】
記録特性評価においても、ビットエラーレートが５．５×１０−５と悪く、記録再生信号の信頼性に欠ける結果であった。
【００８２】
以上の実験結果を下記表１にまとめる。
【００８３】
１５次から４０次までのスタンパのＲＲＯが０．５から１．０までのスタンパを用いた磁気記録媒体を用いた場合、ドライブ評価では良好なＲＲＯ特性を得ることができた。
【００８４】
また、スタンパのＲＲＯが０．５より低いと、ドライブでの評価結果は更に良好になる傾向がある。一方、スタンパのＲＲＯが１．０よりも大きい場合、ドライブでの評価結果は悪かった。
【表１】
【００８５】
以上の実験結果より、スタンパの１５次から４０次までのＲＲＯ評価結果と磁気記録媒体にしたときのドライブ評価結果には相関があり、磁気記録媒体を完成させなくてもスタンパのＲＲＯを評価することにより、より迅速な検査が可能となる。特に、樹脂スタンパの場合、射出成形条件によってスタンパＲＲＯの値が大きく変化するため、本ＲＲＯ値が良好となるような射出成形条件を選択することによって良好な磁気記録媒体を作成することが可能となる。
【００８６】
以上においては、本発明を用いてデータ領域およびサーボ領域を含むディスクリートトラック型磁気記録媒体を製造する方法について説明したが、これに限らず、本発明の方法はＣＤやＤＶＤなどに代表される光ディスクなどの製造にも適用することができる。
【００８７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載の発明の要旨の範囲において様々に変更可能である。
【００８８】
また、本発明は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、上記実施形態に開示した複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を構成できる。
【００８９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９０】
１１…基板、１２…磁性層、１３…保護膜、２１…レジスト、３１…スタンパ、５１…ガラス基板、５２…磁性層、６１、６２…２Ｐ樹脂層、７１、７２…第１および第２の透明スタンパ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の記録層表面にトラックパターンを形成するための、同心円状またはらせん状の凹凸パターンを持ち、その再生評価されるリピータブルランアウトが回転周波数を基準の１次とした場合に１５次から４０次の間である１ｎｍ以下である、樹脂からなるスタンパであって、
該凹凸パターンは、該記録媒体のデータ記録部及びアドレス部を含むデータ領域に対応する主要な領域と、該主要な領域以外のダミー領域とを有することを特徴とするスタンパ。
【請求項２】
前記スタンパは、その材料がニッケル、樹脂、及びガラスからなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載のスタンパ。
【請求項３】
前記ダミー領域の凹凸パターンは、０．２μｍ以上０．７５μｍ以下のトラックピッチを有することを特徴とする請求項１に記載のスタンパ。
【請求項４】
前記リピータブルランアウトが１５次から４０次の間で０．５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のスタンパ。
【請求項５】
前記スタンパは、レジスト層表面にインプリント法により転写パターンを転写することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のスタンパ。
【請求項１】
記録媒体の記録層表面にトラックパターンを形成するための、同心円状またはらせん状の凹凸パターンを持ち、その再生評価されるリピータブルランアウトが回転周波数を基準の１次とした場合に１５次から４０次の間である１ｎｍ以下である、樹脂からなるスタンパであって、
該凹凸パターンは、該記録媒体のデータ記録部及びアドレス部を含むデータ領域に対応する主要な領域と、該主要な領域以外のダミー領域とを有することを特徴とするスタンパ。
【請求項２】
前記スタンパは、その材料がニッケル、樹脂、及びガラスからなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載のスタンパ。
【請求項３】
前記ダミー領域の凹凸パターンは、０．２μｍ以上０．７５μｍ以下のトラックピッチを有することを特徴とする請求項１に記載のスタンパ。
【請求項４】
前記リピータブルランアウトが１５次から４０次の間で０．５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のスタンパ。
【請求項５】
前記スタンパは、レジスト層表面にインプリント法により転写パターンを転写することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のスタンパ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−７０７６４（Ｐ２０１１−７０７６４Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５２３１３（Ｐ２０１０−２５２３１３）
【出願日】平成２２年１１月１０日（２０１０．１１．１０）
【分割の表示】特願２００８−３１４７６０（Ｐ２００８−３１４７６０）の分割
【原出願日】平成２０年１２月１０日（２００８．１２．１０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１０日（２０１０．１１．１０）
【分割の表示】特願２００８−３１４７６０（Ｐ２００８−３１４７６０）の分割
【原出願日】平成２０年１２月１０日（２００８．１２．１０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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