パターン化磁気記録ディスクをナノインプリントするための放射状２進符号化非データマークを有するマスタディスクを作製するためのブロック共重合体を使用する方法
【課題】パターン化磁気記録ディスクをナノインプリントするための放射状２進符号化非データマークを有するマスタディスクを作製するためのブロック共重合体を使用する方法を提供する。
【解決手段】本発明は、マスタディスクを作製するエッチマスクとして使用することができるＢＣＰ成分の１つの放射状線と円周方向隙間の組のパターンを形成するためにＢＣＰの誘導自己組織化を利用する。放射状線と円周方向隙間の組は２進数を符号化するようにパターン化され得る。上記パターンは、データセクタ番号および／またはサーボセクタ番号の２進数として機能する２進符号化非データマークとしてナノインプリントディスク内に複製される。ディスクがシェブロンサーボパターンを使用する場合も、２進数はシェブロンサーボパターンに関連したトラックのグループを特定すべく機能することができる。
【解決手段】本発明は、マスタディスクを作製するエッチマスクとして使用することができるＢＣＰ成分の１つの放射状線と円周方向隙間の組のパターンを形成するためにＢＣＰの誘導自己組織化を利用する。放射状線と円周方向隙間の組は２進数を符号化するようにパターン化され得る。上記パターンは、データセクタ番号および／またはサーボセクタ番号の２進数として機能する２進符号化非データマークとしてナノインプリントディスク内に複製される。ディスクがシェブロンサーボパターンを使用する場合も、２進数はシェブロンサーボパターンに関連したトラックのグループを特定すべく機能することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的には、各データビットがディスク上の磁気的に絶縁されたデータアイランド内に格納されるパターン化メディア磁気記録ディスク（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ−ｍｅｄｉａ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｄｉｓｋ）に関し、より具体的には、データアイランドと２進符号化非データマークの両方を有するパターン化メディアディスクをナノインプリントするために使用されるマスタディスクを作製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パターン化磁気記憶メディアを有する磁気記録ハードディスク駆動装置は、データ密度を増加するために提案されてきた。パターン化メディアでは、ディスク上の磁気記録層が、同心データトラック内に配置された小さな孤立データアイランド群にパターン化される。パターン化データアイランド同士の必要な磁気絶縁を得るためには、アイランド間のスペースの磁気モーメントはこれらのスペースを実質的に非磁性にするために消失されるかあるいは大幅に低減されなければならない。１つのタイプのパターン化メディアでは、データアイランドは「トレンチ」の上に延在する隆起領域または柱であり、磁性材料が柱とトレンチの両方を覆い、トレンチ内の磁性材は通常はシリコン（Ｓｉ）のような材料で「無力化する（ｐｏｉｓｏｎｉｎｇ）」ことにより非磁性にされる。別のタイプのパターン化メディアでは、最初に磁性材料が平らなディスク基板上に堆積される。次に、磁気データアイランドは、データアイランドを囲む領域を切削、エッチング、またはイオン衝撃（ｉｏｎ−ｂｏｍｂａｒｄｉｎｇ）することにより形成される。パターン化メディアディスクは、磁化方向が記録層の面に平行または面内である水平磁気記録ディスク、あるいは磁化方向が記録層に垂直または記録層の面外である垂直磁気記録ディスクであってもよい。
【０００３】
パターン化メディアディスクを作製するための１つの提案された方法は、地形的表面パターンを有する、「スタンパ」と呼ばれることもあるテンプレートまたはディスクによりナノインプリントすることによる。この方法では、表面上に重合体膜を有する磁気記録ディスク基板がテンプレートに押し付けられる。重合体膜は、テンプレートパターンの反転像を受け取り、ディスク上に柱を形成するための後続のディスク基板のエッチング用のマスクになる。１つのタイプのパターン化メディアでは、磁気記録ディスクに必要な磁性体層と他の層がエッチング済みディスク基板上と柱の上部に堆積され、パターン化メディアディスクを形成する。別のタイプのパターン化メディアでは、磁気記録ディスクに必要な磁性体層と他の層は最初に、平らなディスク基板上に堆積される。次に、ナノインプリンティングに関連して使用される重合体膜が、これらの層の上に押し付けられる。重合体膜は、テンプレートパターンの反転像を受け取り、下地層を後続の切削、エッチング、またはイオン衝撃するためのマスクになる。テンプレートは、ディスクを直接インプリントするためのマスタディスクであってもよい。しかしながら、より可能性の高い手法は、ディスクに望まれる柱のパターンに対応する柱のパターンを有するマスタディスクを作製し、このマスタディスクを使用してレプリカテンプレートを作製することである。したがってレプリカテンプレートはマスタディスク上の柱のパターンに対応する凹部または穴のパターンを有することになる。レプリカテンプレートは次に、ディスクを直接インプリントするために使用される。パターン化メディアのナノインプリンティングについては、（非特許文献１）、（非特許文献２）に記載されている。
【０００４】
パターン化メディアでは、同心トラック内に配置された離散データアイランドのパターンまたはアレイのビット・アスペクト比（ＢＡＲ：ｂｉｔ−ａｓｐｅｃｔ−ｒａｔｉｏ）は、半径またはトラック横断方向のトラック間隔またはピッチと、円周方向またはトラックに沿う方向のアイランド間隔またはピッチと、の比である。これは、トラックに沿う方向のインチ当たりビット（ＢＰＩ：ｂｉｔｓ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）の線形アイランド密度と、トラック横断方向のインチ当たりトラック（ＴＰＩ：ｔｒａｃｋｓ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）のトラック密度との比と同じである。ＢＡＲはまた、ビットセルの半径方向寸法とビットセルの円周方向寸法との比に等しい。データアイランドはビットセル内に配置される。ビットセルは、磁気データアイランドだけでなく、データアイランドとそのすぐ隣のデータアイランド間の非磁性スペースの半分も含む。データアイランドは、ＢＡＲに近いかあるいはそれより大きい可能性がある、半径方向長と円周方向幅の比（アイランド・アスペクト比（ＩＡＲ：ｉｓｌａｎｄ ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ）とも呼ばれる）を有する。
【０００５】
マスタテンプレートまたはディスクの形成は困難だが魅力的な処理である。ガウスビーム回転ステージ電子ビームライタを利用する電子ビーム（ｅビーム）リソグラフィの使用は、約３５ｎｍのトラックピッチ（半径またはトラック横断方向のアイランド間間隔）を有する約１のＢＡＲと、約３５ｎｍのアイランドピッチ（円周方向またはトラックに沿う方向のアイランド間間隔）と、を有するパターン化メディアディスクをナノインプリントすることができるマスタディスクを作製する可能な方法と見なされている。データアイランドが、１のＩＡＲに対してそれぞれ約２０ｎｍの半径方向長と円周方向幅とを有すれば、これらの寸法は通常、パターン化メディアディスクの面積ビット密度を約５００ギガビット／ｉｎ２に制限する。超高面積ビット密度（１テラビット／ｉｎ２を越える）を有するパターン化メディアディスクを実現するためには、約２０ｎｍのトラックピッチとアイランドピッチが必要とされる。しかしながら、ディスクのデータ領域に等しい領域の上にこれらの小さな寸法を有するパターン化メディアディスクをナノインプリントすることができるマスタディスクは、電子ビームリソグラフィのスピードでは実際的ではないこともある。
【０００６】
マスタディスクを作製するためのブロック共重合体（ＢＣＰ：ｂｌｏｃｋ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）の有向自己組織化（ｄｉｒｅｃｔｅｄ ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｙ）もまた提案されており、１テラビット／ｉｎ２を越えるビット面密度を実現することができるものと考えられている。本出願と同じ譲受人に委譲された特許（特許文献１）には、マスタディスク基板上にほぼ放射状の線のパターンを形成するためにブロック共重合体の有向自己組織化または誘導自己組織化（ｇｕｉｄｅｄ ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｙ）を利用し、続いて放射状線の上に同心リングのパターンを形成するために従来のリソグラフィを利用することが記載されている。レジストとブロック共重合体成分の１つとを除去した後、基板は、他方のブロック共重合体成分の柱のパターンを有する。このパターンは次にエッチマスクとして使用され、基板を、同心データトラック内に配置された離散データアイランドを有するディスクをナノインプリントするためのパターンにエッチングする。
【０００７】
パターン化メディアディスクはまた、所望のデータトラック上に読み取り／書き込みヘッドを位置決めおよび維持するために使用されるサーボセクタ内のデータとマークの読み取りおよび／または書き込みのタイミングをとるために使用される同期マーク等の様々な種類の非データ領域を有する必要がある。これらの非データ領域は通常、データトラックの周囲の円周方向にちりばめられ、複数のデータトラックにわたって延在する。また、非データマークのいくつかは、例えば、トラック番号、データセクタ番号、および／またはサーボセクタ番号を特定するために読み出すことができる２進符号化情報を含む必要がある。しかしながらＢＣＰの有向自己組織化（ｄｉｒｅｃｔｅｄ ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｙ）は、同心トラックの繰り返しパターン内に配置された離散データアイランドを形成することができるだけであり、パターン化データアイランドと同時にパターン化非データ領域を形成することができず、したがって２進符号化非データマークを形成することができない。
【０００８】
必要とされるのは、必要な高面積ビット密度を有し、さらに２進符号化非データマークを含むパターン化された非データ領域を有するパターン化メディア磁気記録ディスクを生成することができるマスタディスクと、それを作製する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第７，９７６，７１５Ｂ２号明細書
【特許文献２】米国特許出願第１２／６０４，３３３号明細書
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ｂａｎｄｉｃ ｅｔ ａｌ．，“Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｅｄｉａ：ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｎａｎｏｓｃａｌｅ ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ ｏｎ ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅｓ”，Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓ７＋Ｓｕｐｐｌ．Ｓ，ＳＥＰ ２００６
【非特許文献２】Ｔｅｒｒｉｓ ｅｔ ａｌ．，“ＴＯＰＩＣＡＬ ＲＥＶＩＥＷ：Ｎａｎｏｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ａｎｄ ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｅｄ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｓ ｄａｔａ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉａ”，Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｄ：Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．３８（２００５）Ｒ１９９−Ｒ２２２
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、データアイランドと２進符号化非データマークを含む非データ領域との両方に必要なパターンを有するマスタディスクを作製するためのＢＣＰの有向自己組織化を利用する方法に関する。マスタディスクは、パターン化データアイランドとして同時に形成される必要な非データ領域も有するパターン化メディアディスクを作製するナノインプリント処理において使用される。
【００１２】
本方法は、ＢＣＰ成分の１つのほぼ放射状の線と円周方向隙間のパターンを形成するためにＢＣＰの誘導自己組織化を利用する。線のパターンは基板に垂直なラメラとして位置合わせされたＢＣＰ成分を有し、一方、円周方向隙間のパターンは基板に平行なラメラとして位置合わせされたＢＣＰ成分を有する。ＢＣＰ成分の１つはエッチマスクとして他のＢＣＰ成分を残して除去される。エッチマスクとして機能するＢＣＰ成分のパターンは放射状線と円周方向隙間の組を含む。円周方向隙間は放射状線の組の円周方向幅と同じ隙間幅を有することが好ましい。放射状線と円周方向隙間の組は２進数を符号化するようにパターン化され得る。パターンは、データセクタ番号および／またはサーボセクタ番号の２進数として機能する２進符号化非データマークとしてナノインプリントディスク（ｎａｎｏｉｍｐｒｉｎｔｅｄ ｄｉｓｋ）内に複製される。ディスクがまた、シェブロン（ｃｈｅｖｒｏｎ）サーボパターンを使用する場合、２進数はシェブロンサーボパターンに関連したトラックのグループを特定するように機能することができる。
【００１３】
本発明の性質と利点をより十分に理解するためには、添付図面と併せて以下の詳細な説明を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来技術において説明したようなほぼ放射状の非データマークを有するパターン化メディアタイプの磁気記録ディスクを有するディスクドライブの上面図である。
【図２】ディスク基板の表面上の帯の１つの帯内のデータアイランドの詳細な配置を示すパターン化メディアタイプの磁気記録ディスクの拡大部分の上面図である。
【図３】柱間にトレンチを有するディスク基板表面の上に延在する隆起および離間された柱としてデータアイランドを示す１つのタイプのパターン化メディアディスクの側面断面図である。
【図４】３つの環状帯内にパターン化非データ領域を有するパターン化メディアディスクの概略図である。
【図５】従来技術において提案されたような、いくつかのデータトラックに跨るシェブロンサーボパターンを有するパターン化非データ同期フィールドとパターン化非データサーボセクタとを有するパターン化メディアディスクの一部分を示す図である。
【図６Ａ】本発明によるマスタディスクを作製するのに使用される成形型を作製する連続的段階における成形型の１つの環状帯の小部分の図である。
【図６Ｂ】本発明によるマスタディスクを作製するのに使用される成形型を作製する連続的段階における成形型の１つの環状帯の小部分の図である。
【図６Ｃ】本発明によるマスタディスクを作製するのに使用される成形型を作製する連続的段階における成形型の１つの環状帯の小部分の図である。
【図６Ｄ】本発明によるマスタディスクを作製するのに使用される成形型を作製する連続的段階における成形型の１つの環状帯の小部分の図である。
【図６Ｅ】本発明によるマスタディスクを作製するのに使用される成形型を作製する連続的段階における成形型の１つの環状帯の小部分の図である。
【図６Ｆ】本発明によるマスタディスクを作製するのに使用される成形型を作製する連続的段階における成形型の１つの環状帯の小部分の図である。
【図６Ｇ】本発明によるマスタディスクを作製するのに使用される成形型を作製する連続的段階における成形型の１つの環状帯の小部分の図である。
【図６Ｈ】本発明によるマスタディスクを作製するのに使用される成形型を作製する連続的段階における成形型の１つの環状帯の小部分の図である。
【図６Ｉ】本発明によるマスタディスクを作製するのに使用される成形型を作製する連続的段階における成形型の１つの環状帯の小部分の図である。
【図６Ｊ】本発明によるマスタディスクを作製するのに使用される成形型を作製する連続的段階における成形型の１つの環状帯の小部分の図である。
【図７】完成ナノインプリントディスク上に２進符号化非データマークを複製するパターンにより、本発明に従って作製された成形型の上面図である。
【図８】電子ビームにより同心棒と隙間領域とにパターン化された中立層を有する第２の成形型を示す上面図である。
【図９】本発明の処理により作製された２つの成形型がどのようにデータトラックを有するデータセクタとデータセクタ間の２進符号化非データ放射状マークとの両方の所望のパターンを有するマスタディスクを作製するために使用され得るかの一例を示す図。
【図１０】本発明の自己組織化ＢＣＰ処理により作製された成形型またはマスタディスクによりナノインプリントされたディスクの一部分の図であり、２進符号化非データマークはシェブロンサーボパターンと関連したトラックグループ番号として使用され得る。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、従来技術において説明したようなパターン化磁気記録ディスク１０を有するディスク駆動装置１００の上面図である。駆動装置１００は、アクチュエータ１３０を支持する筐体または基部１１２と、磁気記録ディスク１０をその中心１３の周りで回転させるための駆動モータと、を有する。アクチュエータ１３０は、硬質アーム１３４を有し、矢印１２４により示すようにピボット１３２を中心として回転するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）回転アクチュエータであってよい。ヘッドサスペンションアセンブリは、アクチュエータアーム１３４の端に取り付けられた一端を有するサスペンション１２１と、サスペンション１２１の他端に取り付けられた空気軸受スライダなどのヘッドキャリヤ１２２と、を含む。サスペンション１２１は、ヘッドキャリヤ１２２をディスク１０の表面の極近傍に維持できるようにする。当該技術領域でよく知られているように、磁気抵抗読み取りヘッド（ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｒｅａｄ ｈｅａｄ）と誘導性書き込みヘッドとを含む読み取り／書き込みヘッド１０９は通常、ヘッドキャリヤ１２２の後続表面（ｔｒａｉｌｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ）上にパターン化された読み取り／書き込み一体化ヘッドとして形成される。
【００１６】
パターン化メディア磁気記録ディスク１０は、ディスク基板１１と、ディスク基板１１上の磁化可能材料の離散データアイランド３０と、を含む。データアイランド３０はデータ格納用離散磁気ビットとして機能し、半径方向に離間された円形トラック１１８内に配置され、トラック１１８は環状帯１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃにグループ化される。図１では、いくつかのアイランド３０と代表的トラック１１８だけが内側帯１１９ａと外側帯１１９ｃ内に示される。データトラックの環状ゾーンまたは帯へのグループ分けにより帯状記録を可能にする。データアイランドの角度間隔、つまりデータレートは各帯で異なる。各帯内では、トラックもまた、典型的にはデータセクタ１６４等の多くのデータフィールドまたはセクタに円周方向に分割される。各データセクタ１６４に先行して、典型的な同期フィールド１７３等の同期（ｓｙｎｃ）フィールドであってよい非データフィールドがある。同期フィールド１７３は、複数のデータトラックにわたって延在する非データ領域であり、データセクタ１６４内のデータビットの読み取りと書き込みの同期を可能にする読み取りヘッドにより検知可能である。非データ同期フィールド１７３はまた、データセクタを特定するためのデータセクタ番号を含んでもよい。
【００１７】
ディスク１０が矢印２０の方向にその中心１３の周りを回転するので、アクチュエータ１３０の移動により、ヘッドキャリヤ１２２の後端部上の読み取り／書き込みヘッドがディスク１０上の異なるデータトラック１１８にアクセスできるようになる。ヘッドキャリヤ１２２の後端部上の読み取り／書き込みヘッド１０９をディスク内径（ＩＤ：ｉｎｓｉｄｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ）の近傍からディスク外径（ＯＤ：ｏｕｔｓｉｄｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ）の近傍へ移動させるピボット１３２を中心とするアクチュエータ１３０の回転により、読み取り／書き込みヘッドがディスク１０全体にわたる弧状経路を為すことになる。各データトラックはまた、複数の円周方向すなわち角度方向に離間されたサーボセクタ１５０を含む。サーボセクタ１５０は、ヘッド１０９を所望のデータトラックに移動させてデータトラック上にヘッド１０９を維持するための、読み取りヘッドにより検知可能な位置決め情報を含む。各トラック内のサーボセクタは、半径方向に向いたサーボセクタ１５０により表されるように、ほぼ半径方向のトラック全体にわたるように他のトラック内のサーボセクタと円周方向に位置合わせされる。サーボセクタ１５０は、通常はディスクの製造またはフォーマット中に一回磁化されるディスク上の非データ領域である。サーボセクタ１５０はディスク駆動装置の通常動作中に消去されるように意図されてはいない。
【００１８】
図２は、従来技術によるディスク基板１１の表面上の帯の１つ内のデータアイランド３０の詳細な配置を示すディスク１０の拡大部分の上面図である。アイランド３０は円状に成形されて示されているが、それらはほぼ長方形またはほぼ楕円などの他の形状を有してもよい。アイランド３０は磁化可能記録材料を含み、トラック１１８ａ〜１１８ｅにより示されるように半径またはトラック横断方向に離間されたトラック内に配置される。トラックは通常、ほぼ固定のトラックピッチまたは間隔ＴＳにより離間される。各トラック１１８ａ〜１１８ｅ内では、アイランド３０は、典型的なアイランド３０ａ、３０ｂにより示されるように、ほぼ固定のトラックに沿ったアイランドピッチまたは間隔ＩＳによりほぼ均等に離間される。ここで、ＩＳはトラック内の２つの隣接アイランドの中心間の間隔である。図２では、ＴＳとＩＳは等しいものとして示されるのでビット・アスペクト比（ＢＡＲ）は１である。アイランド３０もまた、ディスク中心１３（図１３）から延在する放射状線１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃにより示されるようにほぼ放射状の線内に配置される。図２はデータアイランドのいくつかだけを有するディスク基板１１の非常に小さい部分だけを示すので、アイランド３０のパターンは２組の垂直線であるように見える。しかしながら、トラック１１８ａ〜１１８ｅはディスク１０の中心１３を中心とした同心リングである、そして線１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃは平行線ではなくディスク１０の中心１３から延在する放射状線である。したがって半径方向の内側トラック（トラック１１８ｅのような）内の線１２９ａ、１２９ｂ内の隣接アイランドのディスクの中心１３から測定される隣接アイランド間の角度間隔は、半径方向の外側トラック（トラック１１８ａのような）内の線１２９ａ、１２９ｂ内の隣接アイランドの角度間隔と同じである。
【００１９】
ほぼ放射状の線（線１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃのような）は、完全に直線の放射状線であってもよいが、回転アクチュエータ上の読み取り／書き込みヘッドの弧状経路を複製する弓形または弧状の放射状線であることが好ましい。このような弧状の放射状線は、ヘッドがデータトラックを横切って掃引するのでデータアイランドの一定な位相位置を提供する。読み取りヘッドと書き込みヘッド間に非常に小さな半径方向オフセットがあり、したがってトラック上の書き込みに使用される同期フィールドは実際には異なるトラックから読み取られる。２つのトラック間のアイランドが一致すれば（これは放射状線が弧状である場合）、書き込みは著しく単純化される。
【００２０】
図２に示すようなパターン化メディアディスクは、磁化可能記録材料内の磁化方向がアイランド内の記録層に対して平行またはその面内である水平磁気記録ディスク、または磁化方向がアイランド内の記録層に対して垂直またはその面外である垂直磁気記録ディスクであってよい。パターン化データアイランド同士の必要な磁気絶縁を得るために、アイランド間の領域の磁気モーメントはこれらのスペースを実質的に非磁性にするために消失または大幅に低減されなければならない。パターン化メディアはいくつかの既知の技術の任意のもので作製されてよい。１つのタイプのパターン化メディアでは、データアイランドは、柱間の基板表面上に谷（ｔｒｏｕｇｈ）またはトレンチを画定するようにディスク基板表面の上に延在する隆起および離間された柱である。このタイプのパターン化メディアを図３の断面図に示す。このタイプのパターン化メディアでは、プリエッチされた柱３１のパターンと柱間のトレンチまたは領域とを有する基板１１は、マスタテンプレートまたはディスクを使用して比較的低コストかつハイボリュームのナノインプリント処理で生成され得る。磁気記録層材料は次に、プリエッチされた基板の全表面上に堆積されて柱３１の両端と柱３１間のトレンチの両方を覆い、磁気記録層材料のデータアイランド３０と磁気記録層材料のトレンチ３２を生じる。記録層材料のトレンチ３２は、アイランド３０内の記録層に対する読み取りまたは書き込みに悪影響を及ぼさないように読み取り／書き込みヘッドから十分に遠くに離間されてもよいし、あるいは、トレンチはＳｉのような材料で「無力化する」ことにより非磁性にされてもよい。
【００２１】
図４は、３つの環状帯１１９ａ〜１１９ｃ内にパターン化非データ領域を有するパターン化メディアディスク１０の概略図である。各帯は、パターン化データアイランド（図示せず）を有する多数の個別データトラックを含む。各帯内の放射状線は、データフィールドまたはセクタ１６４を分離する非データ同期フィールド１７３を表す。したがって、帯内の各同期フィールド１７３は、その帯内のすべてのデータトラックを横切って半径方向に延在する。データセクタ１６４に先行する同期フィールド１７３または他の非データフィールドはまた、データセクタを特定するための数を表す２進符号化非データマークを含んでもよい。同期フィールド１７３の円周方向密度は３つの帯すべてにおいて同様であり、同期フィールド１７３の角度間隔は、ディスク内径（ＩＤ）から外径（ＯＤ）への方向のより小さな角度間隔を有するように帯内で調整される。同期フィールド１７３の円周方向密度としたがってデータアイランドの「線形」またはトラックに沿った密度はディスク上のすべての帯上で比較的一定のままである。すべての帯を横切ってほぼ半径方向に延在する典型的な非データサーボセクタ１５０も図４に示される。サーボセクタはディスクの周囲にほぼ均等な角度で離間される。実際は、典型的なディスクは約２０個の環状帯に分割され、これにより線形ビット密度をすべての帯にわたって数パーセント以内まで一定のままであるようにすることができる。帯１１９ｃのような各環状帯は帯ＩＤと帯ＯＤを有する。また、実際は、ほぼ放射状の同期フィールド１７３とサーボセクタ１５０は通常、回転アクチュエータの端上に搭載される読み取り／書き込みヘッドの経路を複製するほぼ弓状の線である。
【００２２】
図５は、従来技術で提案されたように、いくつかのデータトラックに跨るパターン化非データ同期フィールド１７３とパターン化非データサーボセクタ１５０とを有するパターン化メディアディスクの一部分を示す図である。８つの全データトラック１１８ａ〜１１８ｈが描かれている。読み取りヘッドはデータトラック１１８ｇ内に位置するように示されている。読み取りヘッドは、ディスクが矢印２０の方向に回転するにつれて同期フィールド１７３、トラック１１８ｇ内のデータセクタ１６４内のデータアイランド、およびサーボセクタ１５０を検出することになる。
【００２３】
同期フィールド１７３は、非磁性スペースにより分離された磁化非データアイランド１７３ａ〜１７３ｄとして４つの個々の同期マークで描写されている。同期マークは半径方向のデータトラック全体にわたって延在しており、データセクタ１６４内のデータビットを読み取るまたは書き込む前にフェーズロックループデータクロックをロックするのに好適な単一周波数パターンを生成する。同期フィールド１７３は、実線として表されたデータセクタ１６４（いくつかのデータアイランドを示す）に先行する。同期フィールド１７３（またはデータセクタ１６４内のすべてのトラックにわたって延在する別の非データフィールド）はまた、データセクタを特定するための数を表す２進符号化非データマークを含んでもよい。
【００２４】
パターン化メディアディスク１０はまた、パターン化されたサーボセクタ１５０を含む。サーボセクタ１５０は、サーボタイミングマーク（ＳＴＭ：ｓｅｒｖｏ−ｔｉｍｉｎｇ−ｍａｒｋ）フィールド、トラックＩＤ（ＴＩＤ）フィールド、および位置誤差信号（ＰＥＳ：ｐｏｓｉｔｉｏｎ−ｅｒｒｏｒ−ｓｉｇｎａｌ）フィールドを含む。ＳＴＭとＴＩＤは、複数のデータトラックにわたって（通常は環状帯内の少なくともすべてのデータトラックにわたって）半径方向に延在する。ＳＴＭフィールドまたは別の非データフィールドはまた、サーボセクタを特定するための数を表す２進符号化非データマークを含んでもよい。図５に示すようなパターン化メディアディスクでは、各サーボセクタ１５０内のＰＥＳフィールドは、平行非放射状帯磁縞１８６、１８８の円周方向に隣接するＶ字形パターンまたは逆Ｖ字形パターン（時に、シェブロンパターンと呼ばれる）のフィールド１５０ａ、１５０ｂをそれぞれ含む。フィールド１５０ａ内の縞１８６はデータトラック１１８に対して鋭角θで一方向（図５の右に）に傾斜し、フィールド１５０ｂ内の縞１８８はデータトラック１１８に対して鋭角好ましくは同じ角度θで異なる方向（図５の左に）に傾斜する。したがって縞１８６、１８８はまた、鋭角（９０−θ）だけ放射状線に対して傾斜する。縞１８６、１８８は、好ましくはディスクが作製された後にＤＣ磁化されることにより同じ方向に（すなわち、ディスク基板１１の面内または面外のいずれかに垂直な方向に）磁化されることが好ましい。
【００２５】
シェブロンサーボパターンは従来の非パターン化メディアを有する従来のディスク駆動装置では周知である。リードバック信号は、読み取りヘッドがシェブロンパターンの２つのフィールドのそれぞれの上を通過すると正弦波を記録する。ヘッドの半径方向位置が変化すれば、１つの正弦波の位相は進み、他方の正弦波の位相は遅れる。したがってヘッドの半径方向位置は２つの正弦波のリードバック信号間の位相差を測定することにより推定され得る。単一周波数高速フーリエ変換（ＦＦＴ）方法は、必要な位相推定値を生成することができ、白色雑音が存在し信号が高密度である場合の近最尤（ｎｅａｒ−ｍａｘｉｍｕｍ−ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）推定手段である。非正弦波入力またはより一般的な雑音現象に基づくより複雑な推定手段は、いくぶんより良好な性能を実現することができる。位相測定はシェブロンパターン周期の整数倍だけ異なる２つのヘッド位置に対して同じ結果になるので、シェブロンサーボパターンから測定された位相差は、ヘッド半径方向位置の小数部（すなわち、シェブロンパターン（図５の４つのデータトラック）の１つの半径方向スパンの小数部）だけを与える。図５の例に示すように、シェブロンパターンは４つのデータトラック毎に繰り返す。したがって、シェブロンサーボパターンを有する従来のサーボシステムでは、半径方向ヘッド位置の整数部（すなわち実際のトラック番号）は通常、グレイ符号化ＴＩＤ（通常は、シェブロンパターン前のサーボセクタの始まりの近くにある）の復調により判断される。
【００２６】
本発明において示すようなパターン化メディアのサーボシステムでは、シェブロンサーボフィールド１５０ａ、１５０ｂ内の縞１８６、１８８は帯磁材料の連続的な縞であり、周知のシェブロンサーボパターンからのもののような従来のリードバック信号を生成することになる。しかしながら縞１８６、１８８はあるいは、本出願と同じ譲受人に委譲された（特許文献２）に記載されるようなデータアイランドと同じ間隔ＢＰを有する円周方向に離間された離散帯磁セグメントで構成されてもよい。このような別の手法では、リードバック信号は、非放射状縞１８６と１８８間の間隔と鋭角により円周方向に分離された帯磁セグメントに応答し、また同時にそれにより変調されるだろう。その結果、上に説明したように従来のシェブロンサーボパターンからの正弦波信号と同じような「エンベロープ」によりその振幅が変調されるリードバック信号となるだろう。
【００２７】
図５では、同期フィールド１７３とサーボセクタ１５０内のすべてのアイランドは磁性材料の離散アイランドであり、垂直記録メディアの記録層に対して垂直（図５の紙面内または紙面外のいずれか）あるいは水平記録メディアの記録層の面内（図５のトラックに沿った方向の右または左のいずれか）のいずれかの同じ方向に磁化される。アイランドは通常、製造中に大きな磁石によりＤＣ磁化される。各離散アイランドは磁化されたアイランドであり、参照符号１９０で表された非磁性スペースにより他のアイランドから分離される。用語「非磁性」は、アイランド間のスペース１９０が誘電体等の非強磁性の材料で、あるいは印加磁界が存在しない場合に実質的に残留モーメントを有しない材料で、あるいは読み取りまたは書き込みに悪影響を及ぼさないようにアイランドより下方に十分に深くまで凹まされた溝（ｇｒｏｏｖｅ）またはトレンチ内の磁性材料で、形成されていることを意味する。非磁性スペース１９０はまた、磁性材料の不在、例えば、磁気記録層またはディスク基板内の溝または谷であってよい。
【００２８】
図５に概略的に示すように、非データアイランド（同期フィールド１７３とサーボセクタ１５０）は、データアイランド（データセクタ１６４）より実質的に低い周波数を有する。これは、読み取りヘッドの所与の分解能に関し、ディスク駆動装置の読み取り／書き込み電子回路１１３内の最新のパーシャルレスポンス（ＰＲ）読み取りチャネルは読み取りヘッドの分解能より小さな周期を有する線形ビット密度を処理することができるからである。
【００２９】
超高密度パターン化メディアディスクを実現するマスタテンプレートまたはディスクの作製は困難で挑戦的な処理である。ガウスビーム回転ステージ電子ビームライタを利用する電子ビーム（ｅビーム）リソグラフィの使用は、約３５ｎｍのトラックピッチ（半径またはトラック横断方向のアイランド間間隔）を有する約１のＢＡＲと、約３５ｎｍのアイランドピッチ（円周方向またはトラックに沿う方向のアイランド間間隔）と、を有するパターン化メディアディスクをナノインプリントすることができるマスタディスクを作製する可能な方法と見なされている。データアイランドが、１のアイランド・アスペクト比（ＩＡＲ）に対してそれぞれが約２０ｎｍ半径方向長と円周方向幅とを有すれば、これらの寸法は通常、パターン化メディアディスクの面積ビット密度を約５００ギガビット／ｉｎ２に制限する。超高面積ビット密度（１テラビット／ｉｎ２を越える）を有するパターン化メディアディスクを実現するためには、約２５ｎｍのトラックピッチとアイランドピッチが必要とされる。しかしながら、ディスクのデータ領域に等しい領域の上にこれらの小さな寸法を有するパターン化メディアディスクをナノインプリントすることができるマスタディスクは、電子ビームリソグラフィの分解能では実現可能ではない。
【００３０】
マスタディスクを作製するためのＢＣＰの有向自己組織化もまた提案されており、１テラビット／ｉｎ２を越えるビット面密度を実現することができるものと考えられている。本出願と同じ譲受人に委譲された特許（特許文献１）には、マスタディスク基板上にほぼ放射状の線のパターンを形成するためにＢＣＰの有向自己組織化を利用し、続いて放射状線の上の同心リングのパターンを利用することが記載されている。レジストとＢＣＰ成分の１つを除去した後、基板は他方のＢＣＰ成分の柱のパターンを有する。このパターンは次に、基板をエッチングするためのエッチマスクとして使用される。この結果、パターン化メディアディスクのデータアイランドの所望のパターンに対応する基板材料の柱を有するマスタディスクを得る。しかしながらＢＣＰの有向自己組織化の従来技術の方法は、複数トラックにわたって延在するパターン化データアイランドと非データ領域を同時に形成することができなく、したがって複数トラックにわたって延在する２進符号化非データマークを形成することができない。
【００３１】
本発明は、データアイランドと非データ領域の両方に必要なパターンを有するマスタディスクを作製するためのＢＣＰの有向自己組織化を利用する方法に関し、非データ領域は２進符号化非データマークを含む。２進符号化非データマークは、例えばシェブロンサーボパターンのデータセクタ番号、サーボセクタ番号、またはトラックグループ番号に使用されてもよい。マスタディスクは、パターン化データアイランドと同時に形成される２進符号化非データマークを有する必要な非データ領域も有するパターン化メディアディスクを作製するナノインプリント処理において使用される。２進符号化非データマークは、連続放射状線、またはデータトラックと位置合わせされた線セグメントを有するセグメント化放射状線（ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ ｒａｄｉａｌ ｌｉｎｅ）のいずれかとして複数のデータトラックにわたって延在する。
【００３２】
本方法は、ＢＣＰ成分の１つの隙間領域のパターンだけでなくほぼ放射状の線および／またはほぼ同心のリングのパターンを形成するためにＢＣＰの誘導自己組織化を利用する。線および／またはリングのパターンは基板に垂直なラメラとして位置合わせされたＢＣＰ成分を有し、一方、隙間領域のパターンは基板に平行なラメラとして位置合わせされたＢＣＰ成分を有する。ＢＣＰ成分の１つは、最終マスタディスク、または最終マスタディスクを作製するために使用される２つの別個の成形型、のいずれかを作製するエッチマスクとして他方のＢＣＰ成分を残し、除去される。
【００３３】
周期的ナノメートル（ｎｍ）スケール特徴を生じるための自己組織化ＢＣＰが提案された。自己組織化ＢＣＰは通常、互いに混ざらない２つ以上の異なる重合体ブロック成分（例えば成分ＡとＢ）を含む。好適な条件下で、２つ以上の混ざらない重合体ブロック成分はナノメートルスケールの２つ以上の異なる相またはミクロドメインに分離し、これにより孤立されたナノサイズの構造ユニットの規則正しいパターンを形成する。自己組織化周期パターンを形成するために使用することができる多くのタイプのＢＣＰがある。成分ＡまたはＢの１つが他方を除去する必要無く選択的に除去可能であれば、規則的に配置された未除去成分の構造ユニットを形成することができる。
【００３４】
自己組織化周期パターンを形成するために使用することができる好適なＢＣＰの特定の例としては、限定するものではないが、ポリ（スチレン・ブロック・メタクリル酸メチル）（ＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡ）、ポリ（エチレンオキシド・ブロック・イソプレン）（ＰＥＯ−ｂ−ＰＩ）、ポリ（エチレンオキシド・ブロック・ブタジエン）（ＰＥＯ−ｂ−ＰＢＤ）、ポリ（エチレンオキシド・ブロック・スチレン）（ＰＥＯ−ｂ−ＰＳ）、ポリ（エチレンオキシド・ブロック・メタクリル酸メチル）（ＰＥＯ−ｂ−ＰＭＭＡ）、ポリ（エチレンオキシド・ブロック・エチルエチレン）（ＰＥＯ−ｂ−ＰＥＥ）、ポリ（スチレン・ブロック・ビニルピリジン）（ＰＳ−ｂ−ＰＶＰ）、ポリ（スチレン・ブロック・イソプレン）（ＰＳ−ｂ−ＰＩ）、ポリ（スチレン・ブロック・ブタジエン）（ＰＳ−ｂ−ＰＢＤ）、ポリ（スチレン・ブロック・フェロセニルジメチルシラン）（ＰＳ−ｂ−ＰＦＳ）、ポリ（ブタジエン・ブロック・ビニルピリジン）（ＰＢＤ−ｂ−ＰＶＰ）、ポリ（イソプレン・ブロック・メタクリル酸メチル）（ＰＩ−ｂ−ＰＭＭＡ）、ポリ（スチレン・ブロック・ジメチルシロキサン）（ＰＳ−ｂ−ＰＤＭＳ）が挙げられる。
【００３５】
ＢＣＰにより形成された特定の自己組織化周期パターンは、第１の重合体ブロック成分Ａと第２の重合体ブロック成分Ｂとの分子体積比により決定される。第２の重合体ブロック成分Ｂの分子体積の第１の重合体ブロック成分Ａの分子体積に対する比が、約８０：２０未満であるが約６０：４０より大きい場合、ＢＣＰは第２の重合体ブロック成分Ｂからなる行列内の第１の重合体ブロック成分Ａからなる円柱の規則正しいアレイを形成する。第１の重合体ブロック成分Ａの分子体積の第２の重合体ブロック成分Ｂの分子体積に対する比が約６０：４０未満であるが約４０：６０より大きい場合、ＢＣＰは第１の重合体ブロック成分Ａと第２の重合体ブロック成分Ｂからなる交互ラメラを形成する。本発明では、未除去成分はエッチマスクとして使用されるので、交互ラメラと交互円柱の規則正しいアレイは興味深い。
【００３６】
周期パターン内の繰り返し構造ユニットの周期性またはバルク周期（Ｌ０）は、重合度ＮとＦｌｏｒｙ−Ｈｕｇｇｉｎｓ相互作用パラメータχ等の固有重合体特性により決定される。Ｌ０は重合度Ｎによりスケーリングされ、重合度Ｎは分子量Ｍと相関がある。したがって、本発明のＢＣＰの全分子量を調整することにより、繰り返し構造ユニットのバルク周期（Ｌ０）を選択することができる。
【００３７】
自己組織化周期パターンを形成するために、ＢＣＰは最初に好適な溶媒系の中に溶解されてＢＣＰ溶液を形成し、次にＢＣＰ溶液は表面上に塗布されて薄いＢＣＰ層を形成し、続いて薄いＢＣＰ層をアニールし、これによりＢＣＰ内に含まれる異なる重合体ブロック成分間の相分離を引き起こす。ＢＣＰを溶解してＢＣＰ溶液を形成するのに使用される溶媒系は、限定するものではないが、トルエン、プロピレン・グリコール・モノメチル・エーテル・アセテート（ＰＧＭＥＡ）、プロピレン・グリコール・モノメチル・エーテル（ＰＧＭＥ）、アセトンを含む任意の好適な無極性溶媒を含んでもよい。ＢＣＰ溶液は、限定するものではないが、回転成形、被覆、噴霧、インク被覆、浸漬被覆等を含む任意の好適な技術により基板表面に塗布され得る。ＢＣＰ溶液を基板表面上に回転成形して薄いＢＣＰ層を形成することが好ましい。基板表面上に薄いＢＣＰ層を塗布した後、基板全体は、ＢＣＰにより含まれる異なるブロック成分のマイクロフェーズ分離をもたらすためにアニールされ、これにより繰り返し構造ユニットを有する周期パターンを形成する。
【００３８】
上記技術におけるＢＣＰ膜は、いかなる方向付けまたは誘導も無しに自己組織化する。この無向自己組織化（ｕｎｄｉｒｅｃｔｅｄ ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｙ）は欠陥を有するパターンを生じるので、パターン化メディアディスクをナノインプリントするためのマスタディスク上に放射状線の環状帯を作製することなど、長範囲規則化（ｌｏｎｇ−ｒａｎｇｅ ｏｒｄｅｒｉｎｇ）を必要とするアプリケーションには実際的ではない。しかしながら、ＢＣＰ成分の１つのほぼ放射状の線および／またはほぼ同心のリングのパターンを形成するためのＢＣＰの有向または誘導自己組織化は、本出願と同じ譲受人に委譲された特許（特許文献１）に記載されている。
【００３９】
本発明の第１の実施形態では、ほぼ放射状の線と円周方向隙間領域を有するものと、ほぼ同心のリングと可能性として隙間領域を有するものと、の２つの別個の成形型が作製される。放射状線は固定数の放射状線を有する組として形成される。放射状線と円周方向隙間の組は２進の１または０を表すことができ、パターン化されて２進符号化数を形成することができる。２つの成形型は次にマスタディスクを作製するために使用される。各成形型を作製するための方法を、図６Ａ〜６Ｊに関して説明する。図６Ａ〜６Ｃ、図６Ｅ〜６Ｇ、図６Ｊは、本製作方法の様々な段階における側面断面図であり、図６Ｄ、図６Ｈ、図６Ｉは本方法の様々な段階における上面図である。ほぼ放射状の線と隙間領域を有する成形型を作製するための方法について図６Ａ〜図６Ｊにおいて説明するが、本方法は、リングをリングの部分群に分割するほぼ同心のリングと円周方向隙間領域を有する成形型を作製するものと同一である。
【００４０】
最初に図６Ａを参照すると、基板２００は基部２００を含んでよく、基部２００は限定するものではないが単結晶Ｓｉ、アモルファスＳｉ、シリカ、石英、窒化シリコン、炭素、タンタル、モリブデン、クロム、アルミナ、サファイア等の任意の好適な材料から形成されてよい。重合体ブロックの１つが他方に対し強い濡れ親和性を示さない材料のほぼ中立な層２０５（「中立層」と呼ぶ）が、基板２００上に堆積される。中立層は、これに限定されないが、官能化重合体ブラシ、架橋可能重合体、官能化重合体「Ａ」または「Ｂ」、あるいは官能化ランダム共重合体「Ａ−ｒ−Ｂ」であってよい。官能基は例えば水酸基であってもよい。本例では、中立層２０５は、使用されるＢＣＰより低い分子量の水酸基末端ポリスチレンブラシである。ブラシ材は、約１〜１０ｎｍ（６ｎｍ未満が好ましい）の厚さで基板２００上に回転塗布される。中立層の目的は、所望の領域配向（垂直ラメラ）を促進するとともに密度増倍のための濡れ条件を提供するために適切な界面エネルギーを調節することである。
【００４１】
図６Ｂでは、レジスト層が中立層２０５上に堆積され、レジストのほぼ放射状の棒２１０にパターン化された。レジストは、Ｚｅｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｌ．Ｐのポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）またはＺＥＰ５２０のようなポジ電子ビームレジストであってもよい。レジスト層は、電子ビームによりパターン化され、現像され、放射状の縞２１１と中立層２０５の部分を露出する放射状の隙間領域２１１ａとにより分離された放射状棒２１０のパターンを形成する。電子ビーム工具は、放射状縞２１１が、Ｌ０のほぼ整数倍（ｎＬ０）すなわちその後堆積される選択ＢＣＰの既知のバルク周期である円周方向間隔または縞ピッチを有するように、レジスト層をパターン化する。図６Ｂでは、ｎは２である。電子ビーム工具はまた、隙間領域２１１ａが所望の円周方向幅を有するようにレジスト層をパターン化する。１つの隙間領域２１１ａだけが描写されているが、ナノインプリントディスク（ｎａｎｏｉｍｐｒｉｎｔｅｄ ｄｉｓｋ）内に非データ領域を形成するのを助けるために基板の周囲に円周方向に離間された複数の隙間領域が通常は存在するであろう。各放射状縞２１１の円周方向幅はほぼ０．５Ｌ０となるように選択される。
【００４２】
図６Ｃでは、この構造は、放射状縞２１１および隙間領域２１１ａ内の中立層２０５の部分を除去する（基板２００を露出する）ために、酸素プラズマ反応性イオンエッチング（Ｏ２ ＲＩＥ）の処理によりエッチングされる、あるいは、放射状縞２１１と隙間領域２１１ａ内の中立層２０５の露出部分の化学構造は、中立層２０５の露出部分が共重合体の１つに対して好ましい親和性（または反発作用）を有するように、化学的に損傷されることも変えられることもあり得る（酸素プラズマエッチング、あるいは反応性イオンエッチング、中性原子（Ａｒ等）または分子切削、イオン衝撃、および光崩壊等の他の処理により）。図６Ｄ（上面図）では、レジスト２１０は、基板２００上に重合体ブラシ材のほぼ放射状の棒２０５および露出基板（または化学的に変えられた中立層材料）のほぼ放射状の縞２００と隙間領域２００ａのパターンを残して除去される。このパターンでは、ほぼ放射状の縞２００は０．５Ｌ０の円周方向幅と２Ｌ０の円周方向ピッチを有し、隙間領域は２Ｌ０より大きな円周方向幅を有する。図６Ｄはマスタディスクの非常に小さい部分だけであるので、縞２００と隙間領域２００ａは平行縞のように見える。しかしながら縞２００と隙間領域２００ａは図４に示すようにほぼ放射状に配置される。縞２００と隙間領域２００ａは完全に半径方向に直線であってもよいが、回転アクチュエータ上の読み取り／書き込みヘッドの弧状経路を複製するように弓形または弧状であることが好ましい。
【００４３】
次に、図６Ｅでは、ＢＣＰ材料の層２２０はブラシ材の放射状棒２０５の上と露出基板２００上に堆積される。好ましいＢＣＰ材料は約８ｎｍ〜３０ｎｍのＬ０を有するラメラ形成性ジブロック共重合体ポリスチレン・ブロック・ポリメチルメタクリラート（ＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡ）であり、回転塗布により約０．５Ｌ０〜３Ｌ０の厚さに堆積される。
【００４４】
図６Ｆでは、ＢＣＰ層は、例えば窒素雰囲気下で約６０分間約２５０℃の加熱によりアニールされ、ＢＣＰ内に含まれるＡとＢ成分間の相分離を生じる。あるいは、ＢＣＰは、溶液内にＢＣＰを溶解するために使用された無極性溶媒と同一または同様な蒸気への暴露により「アニール」され得る。「溶媒アニール」とも呼ばれる蒸気への暴露は、蒸気に露出されるとＢＣＰ層のガラス転移温度Ｔｇを室温未満まで下げる。蒸気が除去された（または浄化された）後、ＢＣＰのＡとＢ成分はそれらの最終分相状態になる。この例では、Ｂ成分（ＰＭＭＡ）は、基板表面２００（または化学的に変えられた中立層材料の極性基）に対する親和性を有し、したがって放射状の縞２００の上にほぼ放射状の線２１５として形成される。縞２００の円周方向幅は約０．５Ｌ０であるので、Ａ成分（ＰＳ）は重合体ブラシ材の放射状棒２０５上に隣接放射状線２１２を形成する。ＡとＢ成分の自己組織化の結果、これは、Ｂ成分をまた重合体ブラシ材のそれぞれの放射状棒２０５の中心上にほぼ放射状の線２１５のように形成させる。したがって、ほぼ放射状の縞２１０はＰＳとＰＭＭＡ成分の自己組織化を誘導し、図６Ｆに示すように本構造内に交互放射状の線２１２、２１５を形成する。放射状線２１２、２１５内のＡとＢのＢＣＰ成分は基板に垂直なラメラのように配置されるようになる。
【００４５】
ＡとＢ成分はＬ０の周期を有する並列線２１２、２１５に自己組織化することが好ましいが、放射状縞２００の基板パターンは放射状線として形成するように交互線２１２、２１５を誘導する。このことはＬ０を放射状長さ全体にわたって一定にできないことを意味する。しかしながら、Ｌ０からの偏差が約１０パーセントを越えなければいかなる重大欠陥も無しに交互放射状線２１２、２１５のパターンを完成することができる。したがって、これを実現するために、帯ＩＤにおける放射状縞２００の円周方向間隔は約０．９ｎＬ０未満であってはならず、帯ＯＤにおける放射状縞２００の円周方向間隔は約１．１ｎＬ０（ｎは整数）より大きくてはならない。
【００４６】
しかしながら基板の露出隙間領域２００ａは２Ｌ０より大きな円周方向幅を有するので、ＡとＢのＢＣＰ成分は基板に垂直なラメラとして形成できないが、その代りに基板に平行なラメラとして配置され得る。これは、隙間領域２００ａ内の基板２００上のＡ成分２２２、下部Ａ成分２２２の上のＢ成分２２５、そしてＢ成分２２５の上のＡ成分２２２のすべてが基板に平行なラメラとして配向された図６Ｆに示される。
【００４７】
次に、図６Ｇでは、Ｂ成分（ＰＭＭＡ）は、基板に垂直なラメラとして配置されるＡ成分（ＰＳ）のほぼ放射状の線２１２と基板に平行なラメラとして配置される隙間領域２００ａ内のＡ成分２２２（および下地Ｂ成分２２５）とを残して湿式エッチ（酢酸、ＩＰＡまたは他の選択性溶媒）またはドライエッチング処理（Ｏ２ ＲＩＥ）により選択的に除去される。
【００４８】
図６Ｈは図６Ｇの上面図であり、円周方向間隔Ｌ０を有するほぼ放射状のＡ成分線２１２（基板に対し垂直に配向される）と隙間領域２００ａ内のＡ成分２２２（基板に対し平行に配向される）とを示す。図６Ｈでは、放射状線２１２の円周方向密度は、図６Ｄの放射状縞２００の円周方向密度から２倍になった。次に、Ａ成分放射状線２１２と隙間領域２００ａ内のＡ成分２２２は、基板２００の非保護部分をエッチング除去するためのエッチマスクとして使用される。
【００４９】
基板２００がエッチングされた後、Ａ成分放射状線２１２（および下地中立層２０５）とＡ成分２２２（および下地Ｂ成分２２５）は、Ｏ２ ＲＩＥ処理により、あるいは成膜ガスＲＩＥまたはアッシングにより、あるいは湿式処理により除去される。得られた構造を、図６Ｉの上面図と図６Ｊの断面図に示す。エッチングされた基板では、円周方向間隔Ｌ０を有するほぼ放射状の線として配置される凹部２１４がエッチングされた。隙間領域２２４（およびその２つの隣接放射状線）がＡ成分エッチマスクにより保護されたので、いかなる凹部もこの領域内に形成されなかった。ここで隙間領域２２４は、基板に平行なＡ成分ラメラの隙間幅に等しい円周方向隙間幅（２Ｌ０より大きい）にＡ成分（Ｌ０）の２つの隣接放射状線の円周方向幅を加えた幅を有する基板２００（図６Ｊに示すように）の表面である。Ａ成分エッチマスクにより保護された基板の部分は、図６Ｊに示すように凹部により分離された基板柱と考えられる。ここでエッチングされた基板２００は、マスタディスクの作製中にほぼ放射状の線と隙間領域をパターン化するために使用される第１の成形型として機能することができる。
【００５０】
本発明では、図６Ｉ〜図６Ｊに示す成形型を作製するための上述の処理は、完成ナノインプリントディスク内に複製する２進符号化パターンを形成するために使用される。これを、図６Ｉに示す成形型の上面図のような成形型の上面図である図７に示す。図７では、各放射状線の組内に２つの放射状の凹部２１４と２つの非凹領域２１４ａがあり、各組は２進の１を表す。この例では、放射状線の組の円周方向幅は２Ｌ０であるが、それより大きくすることができる。各円周方向隙間は一組の放射状線の円周方向幅に等しい隙間幅を有し、２進の０を表すことが好ましい。２進の０と１は放射状線または円周方向隙間の組のいずれかであるように選択されることができ、各放射状線組内に３つ以上の放射状凹部が存在することができる。したがって放射状線と円周方向隙間の組の２進符号化パターンは、ナノインプリントディスク内に複製され、データセクタ番号（例えば、図４の非データフィールド１７３内の）として、あるいは複数のデータトラックにわたって延在するサーボセクタ番号（例えば、図４の非データサーボフィールド１５０内の）として、使用され得る。
【００５１】
図６Ａ〜図６Ｊに関して上に説明したのと同じ処理は、マスタディスクの作製中に同心リングと任意選択的な円周方向隙間領域をパターン化するために使用される第２の成形型を作製するために使用され得る。唯一の違いは、図６Ｂでは、中立層２０５上に堆積されるレジスト層が同心状縞２１１と任意選択的な円周方向隙間領域２００ａを有するレジストの同心棒２１０にパターン化されるということである。同心リングを作製する成形型のレジスト層をパターニングする例を、図８の上面図に示す。電子ビーム工具は、同心棒２０５間の同心状縞２１１が０．５Ｌ０の半径方向幅とＬ０のほぼ整数倍（すなわちｎＬ０、図８ではｎ＝２）である半径方向間隔または縞ピッチとを有するようにレジスト層をパターン化する。ここで、Ｌ０はその後堆積される選択ＢＣＰの既知のバルク周期であり、放射状線を形成する際に使用されるものとは異なるＬ０の値を有してもよい。隙間領域２００ａは同心棒２０５を同心棒の円周方向に離間された部分に分離する。
【００５２】
ほぼ放射状の線および隙間領域のパターンを有する成型型と、ほぼ同心状のリングのパターンを有する成型型との２つの成形型を使用してマスタディスクを作製するために、マスタディスク基板は保護層とレジスト層で覆われる。マスタディスク基板は、限定するものではないが単結晶Ｓｉ、アモルファスＳｉ、シリカ、石英、窒化シリコン、炭素、タンタル、モリブデン、クロム、アルミナとサファイアの任意の好適な材料で形成されてもよい。保護層はＣｒ、ＳｉＯ２またはそれらの多層で形成されてもよい。第１の成形型、例えば放射状線を有する成形型（隙間領域の有無に関らず）は、レジスト層上に押し付けられ、得られたレジストパターンは、第１の成形型のパターンに対応するレジストと下地保護層の線とを残してレジストにより覆われていない保護層をエッチング除去するためのエッチマスクとして使用される。残りのレジストは乾式または湿式処理により除去される。基板はインプリントレジストにより再び被覆される。第２の成形型、すなわち同心リングと円周方向隙間領域を有する成形型は、次に、第１のパターン内に形成された保護層線と交差する第２の成形型のリングを有するレジスト上に押し付けられる。得られたレジストパターンは、柱トーン（ｐｉｌｌａｒ−ｔｏｎｅ）または孔トーン（ｈｏｌｅ−ｔｏｎｅ）のテンプレートをそれぞれ形成するためのエッチマスクまたはリフトオフマスクのいずれかとして使用される。柱トーンに使用される場合、レジストパターンは、レジストと下地保護層の柱を残してレジストにより覆われていない保護層の残りの部分をエッチング除去するためのマスクとして使用される。柱は次に、マスタディスク基板の非保護部分をエッチングするエッチング処理のエッチマスクとして役立つ。
【００５３】
図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、本発明の処理により作製された２つの成形型がどのようにデータトラックを有するデータセクタとデータセクタ間の２進符号化非データ放射状マークの両方の所望のパターンを有するマスタディスクを作製するために使用され得るかの一例を示す。図９（Ａ）には、放射状線セクタ３０１と３０３間に２進符号化パターン３０２を有する放射状線の２つの角度セクタ３０１と３０３を有する、図７の成形型と同様な上記自己組織化ＢＣＰ処理に従って作製された成形型の上面図を示す。２進符号化パターン３０２は、放射状線の組３０５のような１つまたは複数の組の放射状線と隙間３０７のような１つまたは複数の組の円周方向隙間とを含む。パターン３０２はセクタ３０３の２進符号化数を表してもよい。図９（Ｂ）には、上記自己組織化ＢＣＰ処理に従って作製された同心リングと円周方向隙間領域３２２とを有する成形型を示す。隙間領域３２２は同心リングをリング部３２１、３２３に分離する。本明細書で使用されるように、用語「リング」は部分３２１、３２３のようなリング部を含む。図９（Ｂ）では、同心リング部分３２１、３２３は、ＢＣＰのＡ成分とＢ成分がｎＬ０（ここで、Ｌ０は同心リングを作製するために選択されたＢＣＰのバルク周期であり、図９（Ａ）の成形型の放射状線を作製するために選択されたＢＣＰのＬ０と異なってもよい）の放射状間隔を有する同心リングを形成するように基板に垂直なラメラとして形成されるように、パターン化された中立層により形成された。しかしながら中立層は、円周方向隙間領域３２２のそれぞれが２Ｌ０より大きな円周方向幅を有するように、基板に平行なＢＣＰのＡ成分とＢ成分を形成するように円周方向隙間領域３２２内でパターン化された。図９（Ｃ）には、図９（Ａ）と図９（Ｂ）の成形型を使用して作製されたマスタディスクの上面図を示す。マスタディスクは、離散データアイランドを有する１１個の同心データトラック３３０を有する２つのデータセクタ３０１、３０３でもって描かれている。２進符号化パターン３０２はデータトラック全体にわたって半径方向に延在して描かれている。２進符号化パターン３０２はナノインプリントディスク内に複製されることになり、データセクタ番号またはサーボセクタ番号として機能することができる。図９（Ａ）〜図９（Ｃ）では、図９（Ｂ）の成形型は、データトラック全体にわたって連続線としてほぼ半径方向に延在する２進符号化パターン３０２の放射状線の組３０５となる同心リング部分３２１、３２３とそれらの間の円周方向隙間３２２とを有する。しかしながら図９（Ｂ）の成形型は円周方向隙間３２２無しに作製されることができ、この場合、放射状線の組３０５はセグメント化され個別データトラックと位置合わせされることになるだろう。しかしながら放射状線セグメント（ｒａｄｉａｌ ｌｉｎｅ ｓｅｇｍｅｎｔ）の組を有する２進符号化パターンは各トラック内で同じになるだろう。
【００５４】
本方法の第２の実施形態では、マスタディスクは直接作製される。この方法は、本出願と同じ譲受人に委譲された特許（特許文献１）に記載され参照により本明細書に援用する方法を使用するが、放射状線および／または同心リングと同時に隙間領域を作製する方法を取り入れている。本方法のこの実施形態は、バルク周期Ｌ０＝Ｌｒａｄを有する第１のＢＣＰ材料を使用して、ほぼ放射状の縞を交互の第１のＢＣＰ成分のほぼ放射状の線に増倍するためにその成分中に第１のＢＣＰの誘導自己組織化を生じさせることと、任意選択的な隙間領域を形成するために基板に平行なラメラとして第１のＢＣＰ成分を任意選択的に形成することを含む。第１のＢＣＰ成分の１つは、隙間領域内に残りの第１のＢＣＰ成分と残りの第１のＢＣＰ成分の放射状の線を残して除去される。得られた構造は図６Ｇ〜６Ｈに示した通りである。次に、任意選択的な保護層が第１のＢＣＰの残りの成分の上に堆積される。保護層は、約１〜２ｎｍの厚さにスパッタ蒸着されたＳｉ、ＳｉＯ２、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）または同様の材料であってよい。保護層の目的は、後続の処理中に、残りの第１のＢＣＰ成分が移動および／または溶解するのを防ぐことである。次に、第２の中立層が保護層上に堆積される。レジスト層が第２の中立層の上に塗布され、そして図８に示すように電子ビームにより同心棒と隙間領域にパターン化される。次に、ほぼ同心のリングと隙間領域を画定するために、バルク周期Ｌ０＝Ｌｃｉｒｃを有する第２のＢＣＰがこれらの同心棒と隙間領域の上に堆積される。第２のＢＣＰの成分の１つは、隙間領域内に残りの第２のＢＣＰ成分と残りの第２のＢＣＰ成分の同心リングを残して除去される。第２のＢＣＰの成分の１つの同心リングは、第２のＢＣＰの残りの成分の同心リングを残して除去される。残りの第２のＢＣＰ成分の同心リングと隙間領域と、残りの第１のＢＣＰ成分の下地放射状線と隙間領域は、エッチマスクとして機能するグリッドを形成する。マスクを介した基板のエッチングとそれに続く残りのＢＣＰ材料の除去により、凹部または孔のパターンを有するマスタ成形型が得られる。Ｌｃｉｒｃ／Ｌｒａｄの比は、マスタディスクから作製されるディスクのＢＡＲを規定する。Ｌｃｉｒｃ＝ＬｒａｄであればＢＡＲは１となるが、ＢＡＲは異なるバルク比率Ｌ０を有する２つのＢＣＰの適切な選択により１を越え得る。
【００５５】
図７は、ナノインプリントディスク上に２進符号化非データマークを複製することができる成形型となる垂直ラメラと平行ラメラの両方を作製するために本発明の自己組織化ＢＣＰ処理をどのように使用することができるかの例であり、上記マークは、環状帯内のすべてのトラックにわたって半径方向に延在することができるデータセクタ番号として、あるいはディスク上のすべてのトラックにわたって延在することができるサーボセクタ番号として、使用することができる。図１０は、本発明の自己組織化ＢＣＰ処理により作製された成形型またはマスタディスクによりナノインプリントされたディスクの部分であり、２進符号化非データマークは、図５に示したようなフィールド１５０ａ、１５０ｂを有するシェブロンサーボパターンと関連したトラックグループ番号として使用することができる。各トラックグループは、描かれた３つのグループを有する複数のデータトラックを含む。トラックグループ番号の２つのシーケンスがある。シーケンス２はシェブロンサーボパターンに直接先行し、２進数１０１００１０により特定されるグループＮ、２進数１０１００１１により特定されるグループＮ＋１、および２進数１０１０１０１により特定されるグループＮ＋２を有する。２進数は、図７に関して説明したような放射状線と円周方向隙間の組の組み合わせにより形成される。図５に関して説明したように、シェブロンサーボパターンから測定される位相差は、読み取りヘッド半径方向位置の小数部（すなわちシェブロンパターンの１つの半径方向スパンの小数部）だけを与える。３つの半径方向スパンを図１０に示す。したがってシーケンス２内のグループ番号は、スパンのどれに読み取りヘッドが位置するかを特定する。したがってグループ番号は、読み取りヘッドの絶対半径方向位置を判断するためにシェブロンサーボパターンから出力された信号と共に使用される。
【００５６】
読み取りヘッドがシーケンス２内のグループ遷移境界に位置する可能性を考慮するために、シーケンス２に先行して任意選択的な同一のシーケンス１が使用されてもよい。シーケンス１は、読み取りヘッドのトラック横断幅とほぼ同じであるシーケンス２からのわずかな半径方向オフセットを有する。シーケンス１と２は両方とも読み取られるが、シーケンス２は、リードバック信号に雑音が無い（ヘッドが遷移域にいることを示す）限りグループ番号を特定するために使用される。次に、シーケンス１からの出力はグループ番号を特定するために使用される。
【００５７】
本発明は好ましい実施形態を参照し具体的に示され説明されたが、形式と詳細の様々な変更が本発明の精神および範囲を逸脱することなくなされ得ることは当業者には明らかであろう。したがって、開示された発明は、単に例示的であり、そして添付の特許請求範囲に規定される範囲内においてのみ限定されるものと考えるべきである。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 磁気記録ディスク
１１ ディスク基板
１３ 中心
２０、１２４ 矢印
３０、３０ａ、３０ｂ アイランド
３１ 柱
３２ トレンチ
１００ ディスク駆動装置
１０９ 読み取り／書き込みヘッド
１１２ 基部
１１８、１１８ａ〜１１８ｅ、３３０ トラック
１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃ 環状帯
１２１ サスペンション
１２２ ヘッドキャリヤ
１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃ、２１５ 放射状線
１３０ アクチュエータ
１３２ ピボット
１３４ アクチュエータアーム
１５０ サーボセクタ
１５０ａ、１５０ｂ フィールド
１６４、３０１、３０３ セクタ
１７３、１７３ａ、１７３ｂ、１７３ｃ、１７３ｄ 同期フィールド
１８６、１８８ 平行非放射状帯磁縞
１９０ 非磁性スペース
２００ 基板
２００ａ、２１１ａ、２２４ 隙間領域
２０５ 中立層
２１０ 放射状棒
２１１ 放射状縞
２１２ 隣接放射状線
２１４ 凹部
２１４ａ 非凹領域
２２０ ＢＣＰ材料の層
２２２ Ａ成分
２２５ Ｂ成分
３０２ ２進符号化パターン
３０５ 放射状線の組
３０７ 隙間
３２１、３２３ 同心リング部分
３２２ 円周方向隙間領域
ＩＤ 内径
ＩＳ、ＴＳ 間隔
Ｌ０ バルク周期
ＯＤ 外径
ＰＥＳ 位置誤差信号
ＳＴＭ サーボタイミングマーク
ＴＩＤ トラックＩＤ
θ 鋭角
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的には、各データビットがディスク上の磁気的に絶縁されたデータアイランド内に格納されるパターン化メディア磁気記録ディスク（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ−ｍｅｄｉａ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｄｉｓｋ）に関し、より具体的には、データアイランドと２進符号化非データマークの両方を有するパターン化メディアディスクをナノインプリントするために使用されるマスタディスクを作製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パターン化磁気記憶メディアを有する磁気記録ハードディスク駆動装置は、データ密度を増加するために提案されてきた。パターン化メディアでは、ディスク上の磁気記録層が、同心データトラック内に配置された小さな孤立データアイランド群にパターン化される。パターン化データアイランド同士の必要な磁気絶縁を得るためには、アイランド間のスペースの磁気モーメントはこれらのスペースを実質的に非磁性にするために消失されるかあるいは大幅に低減されなければならない。１つのタイプのパターン化メディアでは、データアイランドは「トレンチ」の上に延在する隆起領域または柱であり、磁性材料が柱とトレンチの両方を覆い、トレンチ内の磁性材は通常はシリコン（Ｓｉ）のような材料で「無力化する（ｐｏｉｓｏｎｉｎｇ）」ことにより非磁性にされる。別のタイプのパターン化メディアでは、最初に磁性材料が平らなディスク基板上に堆積される。次に、磁気データアイランドは、データアイランドを囲む領域を切削、エッチング、またはイオン衝撃（ｉｏｎ−ｂｏｍｂａｒｄｉｎｇ）することにより形成される。パターン化メディアディスクは、磁化方向が記録層の面に平行または面内である水平磁気記録ディスク、あるいは磁化方向が記録層に垂直または記録層の面外である垂直磁気記録ディスクであってもよい。
【０００３】
パターン化メディアディスクを作製するための１つの提案された方法は、地形的表面パターンを有する、「スタンパ」と呼ばれることもあるテンプレートまたはディスクによりナノインプリントすることによる。この方法では、表面上に重合体膜を有する磁気記録ディスク基板がテンプレートに押し付けられる。重合体膜は、テンプレートパターンの反転像を受け取り、ディスク上に柱を形成するための後続のディスク基板のエッチング用のマスクになる。１つのタイプのパターン化メディアでは、磁気記録ディスクに必要な磁性体層と他の層がエッチング済みディスク基板上と柱の上部に堆積され、パターン化メディアディスクを形成する。別のタイプのパターン化メディアでは、磁気記録ディスクに必要な磁性体層と他の層は最初に、平らなディスク基板上に堆積される。次に、ナノインプリンティングに関連して使用される重合体膜が、これらの層の上に押し付けられる。重合体膜は、テンプレートパターンの反転像を受け取り、下地層を後続の切削、エッチング、またはイオン衝撃するためのマスクになる。テンプレートは、ディスクを直接インプリントするためのマスタディスクであってもよい。しかしながら、より可能性の高い手法は、ディスクに望まれる柱のパターンに対応する柱のパターンを有するマスタディスクを作製し、このマスタディスクを使用してレプリカテンプレートを作製することである。したがってレプリカテンプレートはマスタディスク上の柱のパターンに対応する凹部または穴のパターンを有することになる。レプリカテンプレートは次に、ディスクを直接インプリントするために使用される。パターン化メディアのナノインプリンティングについては、（非特許文献１）、（非特許文献２）に記載されている。
【０００４】
パターン化メディアでは、同心トラック内に配置された離散データアイランドのパターンまたはアレイのビット・アスペクト比（ＢＡＲ：ｂｉｔ−ａｓｐｅｃｔ−ｒａｔｉｏ）は、半径またはトラック横断方向のトラック間隔またはピッチと、円周方向またはトラックに沿う方向のアイランド間隔またはピッチと、の比である。これは、トラックに沿う方向のインチ当たりビット（ＢＰＩ：ｂｉｔｓ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）の線形アイランド密度と、トラック横断方向のインチ当たりトラック（ＴＰＩ：ｔｒａｃｋｓ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）のトラック密度との比と同じである。ＢＡＲはまた、ビットセルの半径方向寸法とビットセルの円周方向寸法との比に等しい。データアイランドはビットセル内に配置される。ビットセルは、磁気データアイランドだけでなく、データアイランドとそのすぐ隣のデータアイランド間の非磁性スペースの半分も含む。データアイランドは、ＢＡＲに近いかあるいはそれより大きい可能性がある、半径方向長と円周方向幅の比（アイランド・アスペクト比（ＩＡＲ：ｉｓｌａｎｄ ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ）とも呼ばれる）を有する。
【０００５】
マスタテンプレートまたはディスクの形成は困難だが魅力的な処理である。ガウスビーム回転ステージ電子ビームライタを利用する電子ビーム（ｅビーム）リソグラフィの使用は、約３５ｎｍのトラックピッチ（半径またはトラック横断方向のアイランド間間隔）を有する約１のＢＡＲと、約３５ｎｍのアイランドピッチ（円周方向またはトラックに沿う方向のアイランド間間隔）と、を有するパターン化メディアディスクをナノインプリントすることができるマスタディスクを作製する可能な方法と見なされている。データアイランドが、１のＩＡＲに対してそれぞれ約２０ｎｍの半径方向長と円周方向幅とを有すれば、これらの寸法は通常、パターン化メディアディスクの面積ビット密度を約５００ギガビット／ｉｎ２に制限する。超高面積ビット密度（１テラビット／ｉｎ２を越える）を有するパターン化メディアディスクを実現するためには、約２０ｎｍのトラックピッチとアイランドピッチが必要とされる。しかしながら、ディスクのデータ領域に等しい領域の上にこれらの小さな寸法を有するパターン化メディアディスクをナノインプリントすることができるマスタディスクは、電子ビームリソグラフィのスピードでは実際的ではないこともある。
【０００６】
マスタディスクを作製するためのブロック共重合体（ＢＣＰ：ｂｌｏｃｋ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）の有向自己組織化（ｄｉｒｅｃｔｅｄ ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｙ）もまた提案されており、１テラビット／ｉｎ２を越えるビット面密度を実現することができるものと考えられている。本出願と同じ譲受人に委譲された特許（特許文献１）には、マスタディスク基板上にほぼ放射状の線のパターンを形成するためにブロック共重合体の有向自己組織化または誘導自己組織化（ｇｕｉｄｅｄ ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｙ）を利用し、続いて放射状線の上に同心リングのパターンを形成するために従来のリソグラフィを利用することが記載されている。レジストとブロック共重合体成分の１つとを除去した後、基板は、他方のブロック共重合体成分の柱のパターンを有する。このパターンは次にエッチマスクとして使用され、基板を、同心データトラック内に配置された離散データアイランドを有するディスクをナノインプリントするためのパターンにエッチングする。
【０００７】
パターン化メディアディスクはまた、所望のデータトラック上に読み取り／書き込みヘッドを位置決めおよび維持するために使用されるサーボセクタ内のデータとマークの読み取りおよび／または書き込みのタイミングをとるために使用される同期マーク等の様々な種類の非データ領域を有する必要がある。これらの非データ領域は通常、データトラックの周囲の円周方向にちりばめられ、複数のデータトラックにわたって延在する。また、非データマークのいくつかは、例えば、トラック番号、データセクタ番号、および／またはサーボセクタ番号を特定するために読み出すことができる２進符号化情報を含む必要がある。しかしながらＢＣＰの有向自己組織化（ｄｉｒｅｃｔｅｄ ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｙ）は、同心トラックの繰り返しパターン内に配置された離散データアイランドを形成することができるだけであり、パターン化データアイランドと同時にパターン化非データ領域を形成することができず、したがって２進符号化非データマークを形成することができない。
【０００８】
必要とされるのは、必要な高面積ビット密度を有し、さらに２進符号化非データマークを含むパターン化された非データ領域を有するパターン化メディア磁気記録ディスクを生成することができるマスタディスクと、それを作製する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第７，９７６，７１５Ｂ２号明細書
【特許文献２】米国特許出願第１２／６０４，３３３号明細書
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ｂａｎｄｉｃ ｅｔ ａｌ．，“Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｅｄｉａ：ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｎａｎｏｓｃａｌｅ ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ ｏｎ ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅｓ”，Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓ７＋Ｓｕｐｐｌ．Ｓ，ＳＥＰ ２００６
【非特許文献２】Ｔｅｒｒｉｓ ｅｔ ａｌ．，“ＴＯＰＩＣＡＬ ＲＥＶＩＥＷ：Ｎａｎｏｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ａｎｄ ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｅｄ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｓ ｄａｔａ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉａ”，Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｄ：Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．３８（２００５）Ｒ１９９−Ｒ２２２
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、データアイランドと２進符号化非データマークを含む非データ領域との両方に必要なパターンを有するマスタディスクを作製するためのＢＣＰの有向自己組織化を利用する方法に関する。マスタディスクは、パターン化データアイランドとして同時に形成される必要な非データ領域も有するパターン化メディアディスクを作製するナノインプリント処理において使用される。
【００１２】
本方法は、ＢＣＰ成分の１つのほぼ放射状の線と円周方向隙間のパターンを形成するためにＢＣＰの誘導自己組織化を利用する。線のパターンは基板に垂直なラメラとして位置合わせされたＢＣＰ成分を有し、一方、円周方向隙間のパターンは基板に平行なラメラとして位置合わせされたＢＣＰ成分を有する。ＢＣＰ成分の１つはエッチマスクとして他のＢＣＰ成分を残して除去される。エッチマスクとして機能するＢＣＰ成分のパターンは放射状線と円周方向隙間の組を含む。円周方向隙間は放射状線の組の円周方向幅と同じ隙間幅を有することが好ましい。放射状線と円周方向隙間の組は２進数を符号化するようにパターン化され得る。パターンは、データセクタ番号および／またはサーボセクタ番号の２進数として機能する２進符号化非データマークとしてナノインプリントディスク（ｎａｎｏｉｍｐｒｉｎｔｅｄ ｄｉｓｋ）内に複製される。ディスクがまた、シェブロン（ｃｈｅｖｒｏｎ）サーボパターンを使用する場合、２進数はシェブロンサーボパターンに関連したトラックのグループを特定するように機能することができる。
【００１３】
本発明の性質と利点をより十分に理解するためには、添付図面と併せて以下の詳細な説明を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来技術において説明したようなほぼ放射状の非データマークを有するパターン化メディアタイプの磁気記録ディスクを有するディスクドライブの上面図である。
【図２】ディスク基板の表面上の帯の１つの帯内のデータアイランドの詳細な配置を示すパターン化メディアタイプの磁気記録ディスクの拡大部分の上面図である。
【図３】柱間にトレンチを有するディスク基板表面の上に延在する隆起および離間された柱としてデータアイランドを示す１つのタイプのパターン化メディアディスクの側面断面図である。
【図４】３つの環状帯内にパターン化非データ領域を有するパターン化メディアディスクの概略図である。
【図５】従来技術において提案されたような、いくつかのデータトラックに跨るシェブロンサーボパターンを有するパターン化非データ同期フィールドとパターン化非データサーボセクタとを有するパターン化メディアディスクの一部分を示す図である。
【図６Ａ】本発明によるマスタディスクを作製するのに使用される成形型を作製する連続的段階における成形型の１つの環状帯の小部分の図である。
【図６Ｂ】本発明によるマスタディスクを作製するのに使用される成形型を作製する連続的段階における成形型の１つの環状帯の小部分の図である。
【図６Ｃ】本発明によるマスタディスクを作製するのに使用される成形型を作製する連続的段階における成形型の１つの環状帯の小部分の図である。
【図６Ｄ】本発明によるマスタディスクを作製するのに使用される成形型を作製する連続的段階における成形型の１つの環状帯の小部分の図である。
【図６Ｅ】本発明によるマスタディスクを作製するのに使用される成形型を作製する連続的段階における成形型の１つの環状帯の小部分の図である。
【図６Ｆ】本発明によるマスタディスクを作製するのに使用される成形型を作製する連続的段階における成形型の１つの環状帯の小部分の図である。
【図６Ｇ】本発明によるマスタディスクを作製するのに使用される成形型を作製する連続的段階における成形型の１つの環状帯の小部分の図である。
【図６Ｈ】本発明によるマスタディスクを作製するのに使用される成形型を作製する連続的段階における成形型の１つの環状帯の小部分の図である。
【図６Ｉ】本発明によるマスタディスクを作製するのに使用される成形型を作製する連続的段階における成形型の１つの環状帯の小部分の図である。
【図６Ｊ】本発明によるマスタディスクを作製するのに使用される成形型を作製する連続的段階における成形型の１つの環状帯の小部分の図である。
【図７】完成ナノインプリントディスク上に２進符号化非データマークを複製するパターンにより、本発明に従って作製された成形型の上面図である。
【図８】電子ビームにより同心棒と隙間領域とにパターン化された中立層を有する第２の成形型を示す上面図である。
【図９】本発明の処理により作製された２つの成形型がどのようにデータトラックを有するデータセクタとデータセクタ間の２進符号化非データ放射状マークとの両方の所望のパターンを有するマスタディスクを作製するために使用され得るかの一例を示す図。
【図１０】本発明の自己組織化ＢＣＰ処理により作製された成形型またはマスタディスクによりナノインプリントされたディスクの一部分の図であり、２進符号化非データマークはシェブロンサーボパターンと関連したトラックグループ番号として使用され得る。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、従来技術において説明したようなパターン化磁気記録ディスク１０を有するディスク駆動装置１００の上面図である。駆動装置１００は、アクチュエータ１３０を支持する筐体または基部１１２と、磁気記録ディスク１０をその中心１３の周りで回転させるための駆動モータと、を有する。アクチュエータ１３０は、硬質アーム１３４を有し、矢印１２４により示すようにピボット１３２を中心として回転するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）回転アクチュエータであってよい。ヘッドサスペンションアセンブリは、アクチュエータアーム１３４の端に取り付けられた一端を有するサスペンション１２１と、サスペンション１２１の他端に取り付けられた空気軸受スライダなどのヘッドキャリヤ１２２と、を含む。サスペンション１２１は、ヘッドキャリヤ１２２をディスク１０の表面の極近傍に維持できるようにする。当該技術領域でよく知られているように、磁気抵抗読み取りヘッド（ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｒｅａｄ ｈｅａｄ）と誘導性書き込みヘッドとを含む読み取り／書き込みヘッド１０９は通常、ヘッドキャリヤ１２２の後続表面（ｔｒａｉｌｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ）上にパターン化された読み取り／書き込み一体化ヘッドとして形成される。
【００１６】
パターン化メディア磁気記録ディスク１０は、ディスク基板１１と、ディスク基板１１上の磁化可能材料の離散データアイランド３０と、を含む。データアイランド３０はデータ格納用離散磁気ビットとして機能し、半径方向に離間された円形トラック１１８内に配置され、トラック１１８は環状帯１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃにグループ化される。図１では、いくつかのアイランド３０と代表的トラック１１８だけが内側帯１１９ａと外側帯１１９ｃ内に示される。データトラックの環状ゾーンまたは帯へのグループ分けにより帯状記録を可能にする。データアイランドの角度間隔、つまりデータレートは各帯で異なる。各帯内では、トラックもまた、典型的にはデータセクタ１６４等の多くのデータフィールドまたはセクタに円周方向に分割される。各データセクタ１６４に先行して、典型的な同期フィールド１７３等の同期（ｓｙｎｃ）フィールドであってよい非データフィールドがある。同期フィールド１７３は、複数のデータトラックにわたって延在する非データ領域であり、データセクタ１６４内のデータビットの読み取りと書き込みの同期を可能にする読み取りヘッドにより検知可能である。非データ同期フィールド１７３はまた、データセクタを特定するためのデータセクタ番号を含んでもよい。
【００１７】
ディスク１０が矢印２０の方向にその中心１３の周りを回転するので、アクチュエータ１３０の移動により、ヘッドキャリヤ１２２の後端部上の読み取り／書き込みヘッドがディスク１０上の異なるデータトラック１１８にアクセスできるようになる。ヘッドキャリヤ１２２の後端部上の読み取り／書き込みヘッド１０９をディスク内径（ＩＤ：ｉｎｓｉｄｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ）の近傍からディスク外径（ＯＤ：ｏｕｔｓｉｄｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ）の近傍へ移動させるピボット１３２を中心とするアクチュエータ１３０の回転により、読み取り／書き込みヘッドがディスク１０全体にわたる弧状経路を為すことになる。各データトラックはまた、複数の円周方向すなわち角度方向に離間されたサーボセクタ１５０を含む。サーボセクタ１５０は、ヘッド１０９を所望のデータトラックに移動させてデータトラック上にヘッド１０９を維持するための、読み取りヘッドにより検知可能な位置決め情報を含む。各トラック内のサーボセクタは、半径方向に向いたサーボセクタ１５０により表されるように、ほぼ半径方向のトラック全体にわたるように他のトラック内のサーボセクタと円周方向に位置合わせされる。サーボセクタ１５０は、通常はディスクの製造またはフォーマット中に一回磁化されるディスク上の非データ領域である。サーボセクタ１５０はディスク駆動装置の通常動作中に消去されるように意図されてはいない。
【００１８】
図２は、従来技術によるディスク基板１１の表面上の帯の１つ内のデータアイランド３０の詳細な配置を示すディスク１０の拡大部分の上面図である。アイランド３０は円状に成形されて示されているが、それらはほぼ長方形またはほぼ楕円などの他の形状を有してもよい。アイランド３０は磁化可能記録材料を含み、トラック１１８ａ〜１１８ｅにより示されるように半径またはトラック横断方向に離間されたトラック内に配置される。トラックは通常、ほぼ固定のトラックピッチまたは間隔ＴＳにより離間される。各トラック１１８ａ〜１１８ｅ内では、アイランド３０は、典型的なアイランド３０ａ、３０ｂにより示されるように、ほぼ固定のトラックに沿ったアイランドピッチまたは間隔ＩＳによりほぼ均等に離間される。ここで、ＩＳはトラック内の２つの隣接アイランドの中心間の間隔である。図２では、ＴＳとＩＳは等しいものとして示されるのでビット・アスペクト比（ＢＡＲ）は１である。アイランド３０もまた、ディスク中心１３（図１３）から延在する放射状線１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃにより示されるようにほぼ放射状の線内に配置される。図２はデータアイランドのいくつかだけを有するディスク基板１１の非常に小さい部分だけを示すので、アイランド３０のパターンは２組の垂直線であるように見える。しかしながら、トラック１１８ａ〜１１８ｅはディスク１０の中心１３を中心とした同心リングである、そして線１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃは平行線ではなくディスク１０の中心１３から延在する放射状線である。したがって半径方向の内側トラック（トラック１１８ｅのような）内の線１２９ａ、１２９ｂ内の隣接アイランドのディスクの中心１３から測定される隣接アイランド間の角度間隔は、半径方向の外側トラック（トラック１１８ａのような）内の線１２９ａ、１２９ｂ内の隣接アイランドの角度間隔と同じである。
【００１９】
ほぼ放射状の線（線１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃのような）は、完全に直線の放射状線であってもよいが、回転アクチュエータ上の読み取り／書き込みヘッドの弧状経路を複製する弓形または弧状の放射状線であることが好ましい。このような弧状の放射状線は、ヘッドがデータトラックを横切って掃引するのでデータアイランドの一定な位相位置を提供する。読み取りヘッドと書き込みヘッド間に非常に小さな半径方向オフセットがあり、したがってトラック上の書き込みに使用される同期フィールドは実際には異なるトラックから読み取られる。２つのトラック間のアイランドが一致すれば（これは放射状線が弧状である場合）、書き込みは著しく単純化される。
【００２０】
図２に示すようなパターン化メディアディスクは、磁化可能記録材料内の磁化方向がアイランド内の記録層に対して平行またはその面内である水平磁気記録ディスク、または磁化方向がアイランド内の記録層に対して垂直またはその面外である垂直磁気記録ディスクであってよい。パターン化データアイランド同士の必要な磁気絶縁を得るために、アイランド間の領域の磁気モーメントはこれらのスペースを実質的に非磁性にするために消失または大幅に低減されなければならない。パターン化メディアはいくつかの既知の技術の任意のもので作製されてよい。１つのタイプのパターン化メディアでは、データアイランドは、柱間の基板表面上に谷（ｔｒｏｕｇｈ）またはトレンチを画定するようにディスク基板表面の上に延在する隆起および離間された柱である。このタイプのパターン化メディアを図３の断面図に示す。このタイプのパターン化メディアでは、プリエッチされた柱３１のパターンと柱間のトレンチまたは領域とを有する基板１１は、マスタテンプレートまたはディスクを使用して比較的低コストかつハイボリュームのナノインプリント処理で生成され得る。磁気記録層材料は次に、プリエッチされた基板の全表面上に堆積されて柱３１の両端と柱３１間のトレンチの両方を覆い、磁気記録層材料のデータアイランド３０と磁気記録層材料のトレンチ３２を生じる。記録層材料のトレンチ３２は、アイランド３０内の記録層に対する読み取りまたは書き込みに悪影響を及ぼさないように読み取り／書き込みヘッドから十分に遠くに離間されてもよいし、あるいは、トレンチはＳｉのような材料で「無力化する」ことにより非磁性にされてもよい。
【００２１】
図４は、３つの環状帯１１９ａ〜１１９ｃ内にパターン化非データ領域を有するパターン化メディアディスク１０の概略図である。各帯は、パターン化データアイランド（図示せず）を有する多数の個別データトラックを含む。各帯内の放射状線は、データフィールドまたはセクタ１６４を分離する非データ同期フィールド１７３を表す。したがって、帯内の各同期フィールド１７３は、その帯内のすべてのデータトラックを横切って半径方向に延在する。データセクタ１６４に先行する同期フィールド１７３または他の非データフィールドはまた、データセクタを特定するための数を表す２進符号化非データマークを含んでもよい。同期フィールド１７３の円周方向密度は３つの帯すべてにおいて同様であり、同期フィールド１７３の角度間隔は、ディスク内径（ＩＤ）から外径（ＯＤ）への方向のより小さな角度間隔を有するように帯内で調整される。同期フィールド１７３の円周方向密度としたがってデータアイランドの「線形」またはトラックに沿った密度はディスク上のすべての帯上で比較的一定のままである。すべての帯を横切ってほぼ半径方向に延在する典型的な非データサーボセクタ１５０も図４に示される。サーボセクタはディスクの周囲にほぼ均等な角度で離間される。実際は、典型的なディスクは約２０個の環状帯に分割され、これにより線形ビット密度をすべての帯にわたって数パーセント以内まで一定のままであるようにすることができる。帯１１９ｃのような各環状帯は帯ＩＤと帯ＯＤを有する。また、実際は、ほぼ放射状の同期フィールド１７３とサーボセクタ１５０は通常、回転アクチュエータの端上に搭載される読み取り／書き込みヘッドの経路を複製するほぼ弓状の線である。
【００２２】
図５は、従来技術で提案されたように、いくつかのデータトラックに跨るパターン化非データ同期フィールド１７３とパターン化非データサーボセクタ１５０とを有するパターン化メディアディスクの一部分を示す図である。８つの全データトラック１１８ａ〜１１８ｈが描かれている。読み取りヘッドはデータトラック１１８ｇ内に位置するように示されている。読み取りヘッドは、ディスクが矢印２０の方向に回転するにつれて同期フィールド１７３、トラック１１８ｇ内のデータセクタ１６４内のデータアイランド、およびサーボセクタ１５０を検出することになる。
【００２３】
同期フィールド１７３は、非磁性スペースにより分離された磁化非データアイランド１７３ａ〜１７３ｄとして４つの個々の同期マークで描写されている。同期マークは半径方向のデータトラック全体にわたって延在しており、データセクタ１６４内のデータビットを読み取るまたは書き込む前にフェーズロックループデータクロックをロックするのに好適な単一周波数パターンを生成する。同期フィールド１７３は、実線として表されたデータセクタ１６４（いくつかのデータアイランドを示す）に先行する。同期フィールド１７３（またはデータセクタ１６４内のすべてのトラックにわたって延在する別の非データフィールド）はまた、データセクタを特定するための数を表す２進符号化非データマークを含んでもよい。
【００２４】
パターン化メディアディスク１０はまた、パターン化されたサーボセクタ１５０を含む。サーボセクタ１５０は、サーボタイミングマーク（ＳＴＭ：ｓｅｒｖｏ−ｔｉｍｉｎｇ−ｍａｒｋ）フィールド、トラックＩＤ（ＴＩＤ）フィールド、および位置誤差信号（ＰＥＳ：ｐｏｓｉｔｉｏｎ−ｅｒｒｏｒ−ｓｉｇｎａｌ）フィールドを含む。ＳＴＭとＴＩＤは、複数のデータトラックにわたって（通常は環状帯内の少なくともすべてのデータトラックにわたって）半径方向に延在する。ＳＴＭフィールドまたは別の非データフィールドはまた、サーボセクタを特定するための数を表す２進符号化非データマークを含んでもよい。図５に示すようなパターン化メディアディスクでは、各サーボセクタ１５０内のＰＥＳフィールドは、平行非放射状帯磁縞１８６、１８８の円周方向に隣接するＶ字形パターンまたは逆Ｖ字形パターン（時に、シェブロンパターンと呼ばれる）のフィールド１５０ａ、１５０ｂをそれぞれ含む。フィールド１５０ａ内の縞１８６はデータトラック１１８に対して鋭角θで一方向（図５の右に）に傾斜し、フィールド１５０ｂ内の縞１８８はデータトラック１１８に対して鋭角好ましくは同じ角度θで異なる方向（図５の左に）に傾斜する。したがって縞１８６、１８８はまた、鋭角（９０−θ）だけ放射状線に対して傾斜する。縞１８６、１８８は、好ましくはディスクが作製された後にＤＣ磁化されることにより同じ方向に（すなわち、ディスク基板１１の面内または面外のいずれかに垂直な方向に）磁化されることが好ましい。
【００２５】
シェブロンサーボパターンは従来の非パターン化メディアを有する従来のディスク駆動装置では周知である。リードバック信号は、読み取りヘッドがシェブロンパターンの２つのフィールドのそれぞれの上を通過すると正弦波を記録する。ヘッドの半径方向位置が変化すれば、１つの正弦波の位相は進み、他方の正弦波の位相は遅れる。したがってヘッドの半径方向位置は２つの正弦波のリードバック信号間の位相差を測定することにより推定され得る。単一周波数高速フーリエ変換（ＦＦＴ）方法は、必要な位相推定値を生成することができ、白色雑音が存在し信号が高密度である場合の近最尤（ｎｅａｒ−ｍａｘｉｍｕｍ−ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）推定手段である。非正弦波入力またはより一般的な雑音現象に基づくより複雑な推定手段は、いくぶんより良好な性能を実現することができる。位相測定はシェブロンパターン周期の整数倍だけ異なる２つのヘッド位置に対して同じ結果になるので、シェブロンサーボパターンから測定された位相差は、ヘッド半径方向位置の小数部（すなわち、シェブロンパターン（図５の４つのデータトラック）の１つの半径方向スパンの小数部）だけを与える。図５の例に示すように、シェブロンパターンは４つのデータトラック毎に繰り返す。したがって、シェブロンサーボパターンを有する従来のサーボシステムでは、半径方向ヘッド位置の整数部（すなわち実際のトラック番号）は通常、グレイ符号化ＴＩＤ（通常は、シェブロンパターン前のサーボセクタの始まりの近くにある）の復調により判断される。
【００２６】
本発明において示すようなパターン化メディアのサーボシステムでは、シェブロンサーボフィールド１５０ａ、１５０ｂ内の縞１８６、１８８は帯磁材料の連続的な縞であり、周知のシェブロンサーボパターンからのもののような従来のリードバック信号を生成することになる。しかしながら縞１８６、１８８はあるいは、本出願と同じ譲受人に委譲された（特許文献２）に記載されるようなデータアイランドと同じ間隔ＢＰを有する円周方向に離間された離散帯磁セグメントで構成されてもよい。このような別の手法では、リードバック信号は、非放射状縞１８６と１８８間の間隔と鋭角により円周方向に分離された帯磁セグメントに応答し、また同時にそれにより変調されるだろう。その結果、上に説明したように従来のシェブロンサーボパターンからの正弦波信号と同じような「エンベロープ」によりその振幅が変調されるリードバック信号となるだろう。
【００２７】
図５では、同期フィールド１７３とサーボセクタ１５０内のすべてのアイランドは磁性材料の離散アイランドであり、垂直記録メディアの記録層に対して垂直（図５の紙面内または紙面外のいずれか）あるいは水平記録メディアの記録層の面内（図５のトラックに沿った方向の右または左のいずれか）のいずれかの同じ方向に磁化される。アイランドは通常、製造中に大きな磁石によりＤＣ磁化される。各離散アイランドは磁化されたアイランドであり、参照符号１９０で表された非磁性スペースにより他のアイランドから分離される。用語「非磁性」は、アイランド間のスペース１９０が誘電体等の非強磁性の材料で、あるいは印加磁界が存在しない場合に実質的に残留モーメントを有しない材料で、あるいは読み取りまたは書き込みに悪影響を及ぼさないようにアイランドより下方に十分に深くまで凹まされた溝（ｇｒｏｏｖｅ）またはトレンチ内の磁性材料で、形成されていることを意味する。非磁性スペース１９０はまた、磁性材料の不在、例えば、磁気記録層またはディスク基板内の溝または谷であってよい。
【００２８】
図５に概略的に示すように、非データアイランド（同期フィールド１７３とサーボセクタ１５０）は、データアイランド（データセクタ１６４）より実質的に低い周波数を有する。これは、読み取りヘッドの所与の分解能に関し、ディスク駆動装置の読み取り／書き込み電子回路１１３内の最新のパーシャルレスポンス（ＰＲ）読み取りチャネルは読み取りヘッドの分解能より小さな周期を有する線形ビット密度を処理することができるからである。
【００２９】
超高密度パターン化メディアディスクを実現するマスタテンプレートまたはディスクの作製は困難で挑戦的な処理である。ガウスビーム回転ステージ電子ビームライタを利用する電子ビーム（ｅビーム）リソグラフィの使用は、約３５ｎｍのトラックピッチ（半径またはトラック横断方向のアイランド間間隔）を有する約１のＢＡＲと、約３５ｎｍのアイランドピッチ（円周方向またはトラックに沿う方向のアイランド間間隔）と、を有するパターン化メディアディスクをナノインプリントすることができるマスタディスクを作製する可能な方法と見なされている。データアイランドが、１のアイランド・アスペクト比（ＩＡＲ）に対してそれぞれが約２０ｎｍ半径方向長と円周方向幅とを有すれば、これらの寸法は通常、パターン化メディアディスクの面積ビット密度を約５００ギガビット／ｉｎ２に制限する。超高面積ビット密度（１テラビット／ｉｎ２を越える）を有するパターン化メディアディスクを実現するためには、約２５ｎｍのトラックピッチとアイランドピッチが必要とされる。しかしながら、ディスクのデータ領域に等しい領域の上にこれらの小さな寸法を有するパターン化メディアディスクをナノインプリントすることができるマスタディスクは、電子ビームリソグラフィの分解能では実現可能ではない。
【００３０】
マスタディスクを作製するためのＢＣＰの有向自己組織化もまた提案されており、１テラビット／ｉｎ２を越えるビット面密度を実現することができるものと考えられている。本出願と同じ譲受人に委譲された特許（特許文献１）には、マスタディスク基板上にほぼ放射状の線のパターンを形成するためにＢＣＰの有向自己組織化を利用し、続いて放射状線の上の同心リングのパターンを利用することが記載されている。レジストとＢＣＰ成分の１つを除去した後、基板は他方のＢＣＰ成分の柱のパターンを有する。このパターンは次に、基板をエッチングするためのエッチマスクとして使用される。この結果、パターン化メディアディスクのデータアイランドの所望のパターンに対応する基板材料の柱を有するマスタディスクを得る。しかしながらＢＣＰの有向自己組織化の従来技術の方法は、複数トラックにわたって延在するパターン化データアイランドと非データ領域を同時に形成することができなく、したがって複数トラックにわたって延在する２進符号化非データマークを形成することができない。
【００３１】
本発明は、データアイランドと非データ領域の両方に必要なパターンを有するマスタディスクを作製するためのＢＣＰの有向自己組織化を利用する方法に関し、非データ領域は２進符号化非データマークを含む。２進符号化非データマークは、例えばシェブロンサーボパターンのデータセクタ番号、サーボセクタ番号、またはトラックグループ番号に使用されてもよい。マスタディスクは、パターン化データアイランドと同時に形成される２進符号化非データマークを有する必要な非データ領域も有するパターン化メディアディスクを作製するナノインプリント処理において使用される。２進符号化非データマークは、連続放射状線、またはデータトラックと位置合わせされた線セグメントを有するセグメント化放射状線（ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ ｒａｄｉａｌ ｌｉｎｅ）のいずれかとして複数のデータトラックにわたって延在する。
【００３２】
本方法は、ＢＣＰ成分の１つの隙間領域のパターンだけでなくほぼ放射状の線および／またはほぼ同心のリングのパターンを形成するためにＢＣＰの誘導自己組織化を利用する。線および／またはリングのパターンは基板に垂直なラメラとして位置合わせされたＢＣＰ成分を有し、一方、隙間領域のパターンは基板に平行なラメラとして位置合わせされたＢＣＰ成分を有する。ＢＣＰ成分の１つは、最終マスタディスク、または最終マスタディスクを作製するために使用される２つの別個の成形型、のいずれかを作製するエッチマスクとして他方のＢＣＰ成分を残し、除去される。
【００３３】
周期的ナノメートル（ｎｍ）スケール特徴を生じるための自己組織化ＢＣＰが提案された。自己組織化ＢＣＰは通常、互いに混ざらない２つ以上の異なる重合体ブロック成分（例えば成分ＡとＢ）を含む。好適な条件下で、２つ以上の混ざらない重合体ブロック成分はナノメートルスケールの２つ以上の異なる相またはミクロドメインに分離し、これにより孤立されたナノサイズの構造ユニットの規則正しいパターンを形成する。自己組織化周期パターンを形成するために使用することができる多くのタイプのＢＣＰがある。成分ＡまたはＢの１つが他方を除去する必要無く選択的に除去可能であれば、規則的に配置された未除去成分の構造ユニットを形成することができる。
【００３４】
自己組織化周期パターンを形成するために使用することができる好適なＢＣＰの特定の例としては、限定するものではないが、ポリ（スチレン・ブロック・メタクリル酸メチル）（ＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡ）、ポリ（エチレンオキシド・ブロック・イソプレン）（ＰＥＯ−ｂ−ＰＩ）、ポリ（エチレンオキシド・ブロック・ブタジエン）（ＰＥＯ−ｂ−ＰＢＤ）、ポリ（エチレンオキシド・ブロック・スチレン）（ＰＥＯ−ｂ−ＰＳ）、ポリ（エチレンオキシド・ブロック・メタクリル酸メチル）（ＰＥＯ−ｂ−ＰＭＭＡ）、ポリ（エチレンオキシド・ブロック・エチルエチレン）（ＰＥＯ−ｂ−ＰＥＥ）、ポリ（スチレン・ブロック・ビニルピリジン）（ＰＳ−ｂ−ＰＶＰ）、ポリ（スチレン・ブロック・イソプレン）（ＰＳ−ｂ−ＰＩ）、ポリ（スチレン・ブロック・ブタジエン）（ＰＳ−ｂ−ＰＢＤ）、ポリ（スチレン・ブロック・フェロセニルジメチルシラン）（ＰＳ−ｂ−ＰＦＳ）、ポリ（ブタジエン・ブロック・ビニルピリジン）（ＰＢＤ−ｂ−ＰＶＰ）、ポリ（イソプレン・ブロック・メタクリル酸メチル）（ＰＩ−ｂ−ＰＭＭＡ）、ポリ（スチレン・ブロック・ジメチルシロキサン）（ＰＳ−ｂ−ＰＤＭＳ）が挙げられる。
【００３５】
ＢＣＰにより形成された特定の自己組織化周期パターンは、第１の重合体ブロック成分Ａと第２の重合体ブロック成分Ｂとの分子体積比により決定される。第２の重合体ブロック成分Ｂの分子体積の第１の重合体ブロック成分Ａの分子体積に対する比が、約８０：２０未満であるが約６０：４０より大きい場合、ＢＣＰは第２の重合体ブロック成分Ｂからなる行列内の第１の重合体ブロック成分Ａからなる円柱の規則正しいアレイを形成する。第１の重合体ブロック成分Ａの分子体積の第２の重合体ブロック成分Ｂの分子体積に対する比が約６０：４０未満であるが約４０：６０より大きい場合、ＢＣＰは第１の重合体ブロック成分Ａと第２の重合体ブロック成分Ｂからなる交互ラメラを形成する。本発明では、未除去成分はエッチマスクとして使用されるので、交互ラメラと交互円柱の規則正しいアレイは興味深い。
【００３６】
周期パターン内の繰り返し構造ユニットの周期性またはバルク周期（Ｌ０）は、重合度ＮとＦｌｏｒｙ−Ｈｕｇｇｉｎｓ相互作用パラメータχ等の固有重合体特性により決定される。Ｌ０は重合度Ｎによりスケーリングされ、重合度Ｎは分子量Ｍと相関がある。したがって、本発明のＢＣＰの全分子量を調整することにより、繰り返し構造ユニットのバルク周期（Ｌ０）を選択することができる。
【００３７】
自己組織化周期パターンを形成するために、ＢＣＰは最初に好適な溶媒系の中に溶解されてＢＣＰ溶液を形成し、次にＢＣＰ溶液は表面上に塗布されて薄いＢＣＰ層を形成し、続いて薄いＢＣＰ層をアニールし、これによりＢＣＰ内に含まれる異なる重合体ブロック成分間の相分離を引き起こす。ＢＣＰを溶解してＢＣＰ溶液を形成するのに使用される溶媒系は、限定するものではないが、トルエン、プロピレン・グリコール・モノメチル・エーテル・アセテート（ＰＧＭＥＡ）、プロピレン・グリコール・モノメチル・エーテル（ＰＧＭＥ）、アセトンを含む任意の好適な無極性溶媒を含んでもよい。ＢＣＰ溶液は、限定するものではないが、回転成形、被覆、噴霧、インク被覆、浸漬被覆等を含む任意の好適な技術により基板表面に塗布され得る。ＢＣＰ溶液を基板表面上に回転成形して薄いＢＣＰ層を形成することが好ましい。基板表面上に薄いＢＣＰ層を塗布した後、基板全体は、ＢＣＰにより含まれる異なるブロック成分のマイクロフェーズ分離をもたらすためにアニールされ、これにより繰り返し構造ユニットを有する周期パターンを形成する。
【００３８】
上記技術におけるＢＣＰ膜は、いかなる方向付けまたは誘導も無しに自己組織化する。この無向自己組織化（ｕｎｄｉｒｅｃｔｅｄ ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｙ）は欠陥を有するパターンを生じるので、パターン化メディアディスクをナノインプリントするためのマスタディスク上に放射状線の環状帯を作製することなど、長範囲規則化（ｌｏｎｇ−ｒａｎｇｅ ｏｒｄｅｒｉｎｇ）を必要とするアプリケーションには実際的ではない。しかしながら、ＢＣＰ成分の１つのほぼ放射状の線および／またはほぼ同心のリングのパターンを形成するためのＢＣＰの有向または誘導自己組織化は、本出願と同じ譲受人に委譲された特許（特許文献１）に記載されている。
【００３９】
本発明の第１の実施形態では、ほぼ放射状の線と円周方向隙間領域を有するものと、ほぼ同心のリングと可能性として隙間領域を有するものと、の２つの別個の成形型が作製される。放射状線は固定数の放射状線を有する組として形成される。放射状線と円周方向隙間の組は２進の１または０を表すことができ、パターン化されて２進符号化数を形成することができる。２つの成形型は次にマスタディスクを作製するために使用される。各成形型を作製するための方法を、図６Ａ〜６Ｊに関して説明する。図６Ａ〜６Ｃ、図６Ｅ〜６Ｇ、図６Ｊは、本製作方法の様々な段階における側面断面図であり、図６Ｄ、図６Ｈ、図６Ｉは本方法の様々な段階における上面図である。ほぼ放射状の線と隙間領域を有する成形型を作製するための方法について図６Ａ〜図６Ｊにおいて説明するが、本方法は、リングをリングの部分群に分割するほぼ同心のリングと円周方向隙間領域を有する成形型を作製するものと同一である。
【００４０】
最初に図６Ａを参照すると、基板２００は基部２００を含んでよく、基部２００は限定するものではないが単結晶Ｓｉ、アモルファスＳｉ、シリカ、石英、窒化シリコン、炭素、タンタル、モリブデン、クロム、アルミナ、サファイア等の任意の好適な材料から形成されてよい。重合体ブロックの１つが他方に対し強い濡れ親和性を示さない材料のほぼ中立な層２０５（「中立層」と呼ぶ）が、基板２００上に堆積される。中立層は、これに限定されないが、官能化重合体ブラシ、架橋可能重合体、官能化重合体「Ａ」または「Ｂ」、あるいは官能化ランダム共重合体「Ａ−ｒ−Ｂ」であってよい。官能基は例えば水酸基であってもよい。本例では、中立層２０５は、使用されるＢＣＰより低い分子量の水酸基末端ポリスチレンブラシである。ブラシ材は、約１〜１０ｎｍ（６ｎｍ未満が好ましい）の厚さで基板２００上に回転塗布される。中立層の目的は、所望の領域配向（垂直ラメラ）を促進するとともに密度増倍のための濡れ条件を提供するために適切な界面エネルギーを調節することである。
【００４１】
図６Ｂでは、レジスト層が中立層２０５上に堆積され、レジストのほぼ放射状の棒２１０にパターン化された。レジストは、Ｚｅｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｌ．Ｐのポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）またはＺＥＰ５２０のようなポジ電子ビームレジストであってもよい。レジスト層は、電子ビームによりパターン化され、現像され、放射状の縞２１１と中立層２０５の部分を露出する放射状の隙間領域２１１ａとにより分離された放射状棒２１０のパターンを形成する。電子ビーム工具は、放射状縞２１１が、Ｌ０のほぼ整数倍（ｎＬ０）すなわちその後堆積される選択ＢＣＰの既知のバルク周期である円周方向間隔または縞ピッチを有するように、レジスト層をパターン化する。図６Ｂでは、ｎは２である。電子ビーム工具はまた、隙間領域２１１ａが所望の円周方向幅を有するようにレジスト層をパターン化する。１つの隙間領域２１１ａだけが描写されているが、ナノインプリントディスク（ｎａｎｏｉｍｐｒｉｎｔｅｄ ｄｉｓｋ）内に非データ領域を形成するのを助けるために基板の周囲に円周方向に離間された複数の隙間領域が通常は存在するであろう。各放射状縞２１１の円周方向幅はほぼ０．５Ｌ０となるように選択される。
【００４２】
図６Ｃでは、この構造は、放射状縞２１１および隙間領域２１１ａ内の中立層２０５の部分を除去する（基板２００を露出する）ために、酸素プラズマ反応性イオンエッチング（Ｏ２ ＲＩＥ）の処理によりエッチングされる、あるいは、放射状縞２１１と隙間領域２１１ａ内の中立層２０５の露出部分の化学構造は、中立層２０５の露出部分が共重合体の１つに対して好ましい親和性（または反発作用）を有するように、化学的に損傷されることも変えられることもあり得る（酸素プラズマエッチング、あるいは反応性イオンエッチング、中性原子（Ａｒ等）または分子切削、イオン衝撃、および光崩壊等の他の処理により）。図６Ｄ（上面図）では、レジスト２１０は、基板２００上に重合体ブラシ材のほぼ放射状の棒２０５および露出基板（または化学的に変えられた中立層材料）のほぼ放射状の縞２００と隙間領域２００ａのパターンを残して除去される。このパターンでは、ほぼ放射状の縞２００は０．５Ｌ０の円周方向幅と２Ｌ０の円周方向ピッチを有し、隙間領域は２Ｌ０より大きな円周方向幅を有する。図６Ｄはマスタディスクの非常に小さい部分だけであるので、縞２００と隙間領域２００ａは平行縞のように見える。しかしながら縞２００と隙間領域２００ａは図４に示すようにほぼ放射状に配置される。縞２００と隙間領域２００ａは完全に半径方向に直線であってもよいが、回転アクチュエータ上の読み取り／書き込みヘッドの弧状経路を複製するように弓形または弧状であることが好ましい。
【００４３】
次に、図６Ｅでは、ＢＣＰ材料の層２２０はブラシ材の放射状棒２０５の上と露出基板２００上に堆積される。好ましいＢＣＰ材料は約８ｎｍ〜３０ｎｍのＬ０を有するラメラ形成性ジブロック共重合体ポリスチレン・ブロック・ポリメチルメタクリラート（ＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡ）であり、回転塗布により約０．５Ｌ０〜３Ｌ０の厚さに堆積される。
【００４４】
図６Ｆでは、ＢＣＰ層は、例えば窒素雰囲気下で約６０分間約２５０℃の加熱によりアニールされ、ＢＣＰ内に含まれるＡとＢ成分間の相分離を生じる。あるいは、ＢＣＰは、溶液内にＢＣＰを溶解するために使用された無極性溶媒と同一または同様な蒸気への暴露により「アニール」され得る。「溶媒アニール」とも呼ばれる蒸気への暴露は、蒸気に露出されるとＢＣＰ層のガラス転移温度Ｔｇを室温未満まで下げる。蒸気が除去された（または浄化された）後、ＢＣＰのＡとＢ成分はそれらの最終分相状態になる。この例では、Ｂ成分（ＰＭＭＡ）は、基板表面２００（または化学的に変えられた中立層材料の極性基）に対する親和性を有し、したがって放射状の縞２００の上にほぼ放射状の線２１５として形成される。縞２００の円周方向幅は約０．５Ｌ０であるので、Ａ成分（ＰＳ）は重合体ブラシ材の放射状棒２０５上に隣接放射状線２１２を形成する。ＡとＢ成分の自己組織化の結果、これは、Ｂ成分をまた重合体ブラシ材のそれぞれの放射状棒２０５の中心上にほぼ放射状の線２１５のように形成させる。したがって、ほぼ放射状の縞２１０はＰＳとＰＭＭＡ成分の自己組織化を誘導し、図６Ｆに示すように本構造内に交互放射状の線２１２、２１５を形成する。放射状線２１２、２１５内のＡとＢのＢＣＰ成分は基板に垂直なラメラのように配置されるようになる。
【００４５】
ＡとＢ成分はＬ０の周期を有する並列線２１２、２１５に自己組織化することが好ましいが、放射状縞２００の基板パターンは放射状線として形成するように交互線２１２、２１５を誘導する。このことはＬ０を放射状長さ全体にわたって一定にできないことを意味する。しかしながら、Ｌ０からの偏差が約１０パーセントを越えなければいかなる重大欠陥も無しに交互放射状線２１２、２１５のパターンを完成することができる。したがって、これを実現するために、帯ＩＤにおける放射状縞２００の円周方向間隔は約０．９ｎＬ０未満であってはならず、帯ＯＤにおける放射状縞２００の円周方向間隔は約１．１ｎＬ０（ｎは整数）より大きくてはならない。
【００４６】
しかしながら基板の露出隙間領域２００ａは２Ｌ０より大きな円周方向幅を有するので、ＡとＢのＢＣＰ成分は基板に垂直なラメラとして形成できないが、その代りに基板に平行なラメラとして配置され得る。これは、隙間領域２００ａ内の基板２００上のＡ成分２２２、下部Ａ成分２２２の上のＢ成分２２５、そしてＢ成分２２５の上のＡ成分２２２のすべてが基板に平行なラメラとして配向された図６Ｆに示される。
【００４７】
次に、図６Ｇでは、Ｂ成分（ＰＭＭＡ）は、基板に垂直なラメラとして配置されるＡ成分（ＰＳ）のほぼ放射状の線２１２と基板に平行なラメラとして配置される隙間領域２００ａ内のＡ成分２２２（および下地Ｂ成分２２５）とを残して湿式エッチ（酢酸、ＩＰＡまたは他の選択性溶媒）またはドライエッチング処理（Ｏ２ ＲＩＥ）により選択的に除去される。
【００４８】
図６Ｈは図６Ｇの上面図であり、円周方向間隔Ｌ０を有するほぼ放射状のＡ成分線２１２（基板に対し垂直に配向される）と隙間領域２００ａ内のＡ成分２２２（基板に対し平行に配向される）とを示す。図６Ｈでは、放射状線２１２の円周方向密度は、図６Ｄの放射状縞２００の円周方向密度から２倍になった。次に、Ａ成分放射状線２１２と隙間領域２００ａ内のＡ成分２２２は、基板２００の非保護部分をエッチング除去するためのエッチマスクとして使用される。
【００４９】
基板２００がエッチングされた後、Ａ成分放射状線２１２（および下地中立層２０５）とＡ成分２２２（および下地Ｂ成分２２５）は、Ｏ２ ＲＩＥ処理により、あるいは成膜ガスＲＩＥまたはアッシングにより、あるいは湿式処理により除去される。得られた構造を、図６Ｉの上面図と図６Ｊの断面図に示す。エッチングされた基板では、円周方向間隔Ｌ０を有するほぼ放射状の線として配置される凹部２１４がエッチングされた。隙間領域２２４（およびその２つの隣接放射状線）がＡ成分エッチマスクにより保護されたので、いかなる凹部もこの領域内に形成されなかった。ここで隙間領域２２４は、基板に平行なＡ成分ラメラの隙間幅に等しい円周方向隙間幅（２Ｌ０より大きい）にＡ成分（Ｌ０）の２つの隣接放射状線の円周方向幅を加えた幅を有する基板２００（図６Ｊに示すように）の表面である。Ａ成分エッチマスクにより保護された基板の部分は、図６Ｊに示すように凹部により分離された基板柱と考えられる。ここでエッチングされた基板２００は、マスタディスクの作製中にほぼ放射状の線と隙間領域をパターン化するために使用される第１の成形型として機能することができる。
【００５０】
本発明では、図６Ｉ〜図６Ｊに示す成形型を作製するための上述の処理は、完成ナノインプリントディスク内に複製する２進符号化パターンを形成するために使用される。これを、図６Ｉに示す成形型の上面図のような成形型の上面図である図７に示す。図７では、各放射状線の組内に２つの放射状の凹部２１４と２つの非凹領域２１４ａがあり、各組は２進の１を表す。この例では、放射状線の組の円周方向幅は２Ｌ０であるが、それより大きくすることができる。各円周方向隙間は一組の放射状線の円周方向幅に等しい隙間幅を有し、２進の０を表すことが好ましい。２進の０と１は放射状線または円周方向隙間の組のいずれかであるように選択されることができ、各放射状線組内に３つ以上の放射状凹部が存在することができる。したがって放射状線と円周方向隙間の組の２進符号化パターンは、ナノインプリントディスク内に複製され、データセクタ番号（例えば、図４の非データフィールド１７３内の）として、あるいは複数のデータトラックにわたって延在するサーボセクタ番号（例えば、図４の非データサーボフィールド１５０内の）として、使用され得る。
【００５１】
図６Ａ〜図６Ｊに関して上に説明したのと同じ処理は、マスタディスクの作製中に同心リングと任意選択的な円周方向隙間領域をパターン化するために使用される第２の成形型を作製するために使用され得る。唯一の違いは、図６Ｂでは、中立層２０５上に堆積されるレジスト層が同心状縞２１１と任意選択的な円周方向隙間領域２００ａを有するレジストの同心棒２１０にパターン化されるということである。同心リングを作製する成形型のレジスト層をパターニングする例を、図８の上面図に示す。電子ビーム工具は、同心棒２０５間の同心状縞２１１が０．５Ｌ０の半径方向幅とＬ０のほぼ整数倍（すなわちｎＬ０、図８ではｎ＝２）である半径方向間隔または縞ピッチとを有するようにレジスト層をパターン化する。ここで、Ｌ０はその後堆積される選択ＢＣＰの既知のバルク周期であり、放射状線を形成する際に使用されるものとは異なるＬ０の値を有してもよい。隙間領域２００ａは同心棒２０５を同心棒の円周方向に離間された部分に分離する。
【００５２】
ほぼ放射状の線および隙間領域のパターンを有する成型型と、ほぼ同心状のリングのパターンを有する成型型との２つの成形型を使用してマスタディスクを作製するために、マスタディスク基板は保護層とレジスト層で覆われる。マスタディスク基板は、限定するものではないが単結晶Ｓｉ、アモルファスＳｉ、シリカ、石英、窒化シリコン、炭素、タンタル、モリブデン、クロム、アルミナとサファイアの任意の好適な材料で形成されてもよい。保護層はＣｒ、ＳｉＯ２またはそれらの多層で形成されてもよい。第１の成形型、例えば放射状線を有する成形型（隙間領域の有無に関らず）は、レジスト層上に押し付けられ、得られたレジストパターンは、第１の成形型のパターンに対応するレジストと下地保護層の線とを残してレジストにより覆われていない保護層をエッチング除去するためのエッチマスクとして使用される。残りのレジストは乾式または湿式処理により除去される。基板はインプリントレジストにより再び被覆される。第２の成形型、すなわち同心リングと円周方向隙間領域を有する成形型は、次に、第１のパターン内に形成された保護層線と交差する第２の成形型のリングを有するレジスト上に押し付けられる。得られたレジストパターンは、柱トーン（ｐｉｌｌａｒ−ｔｏｎｅ）または孔トーン（ｈｏｌｅ−ｔｏｎｅ）のテンプレートをそれぞれ形成するためのエッチマスクまたはリフトオフマスクのいずれかとして使用される。柱トーンに使用される場合、レジストパターンは、レジストと下地保護層の柱を残してレジストにより覆われていない保護層の残りの部分をエッチング除去するためのマスクとして使用される。柱は次に、マスタディスク基板の非保護部分をエッチングするエッチング処理のエッチマスクとして役立つ。
【００５３】
図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、本発明の処理により作製された２つの成形型がどのようにデータトラックを有するデータセクタとデータセクタ間の２進符号化非データ放射状マークの両方の所望のパターンを有するマスタディスクを作製するために使用され得るかの一例を示す。図９（Ａ）には、放射状線セクタ３０１と３０３間に２進符号化パターン３０２を有する放射状線の２つの角度セクタ３０１と３０３を有する、図７の成形型と同様な上記自己組織化ＢＣＰ処理に従って作製された成形型の上面図を示す。２進符号化パターン３０２は、放射状線の組３０５のような１つまたは複数の組の放射状線と隙間３０７のような１つまたは複数の組の円周方向隙間とを含む。パターン３０２はセクタ３０３の２進符号化数を表してもよい。図９（Ｂ）には、上記自己組織化ＢＣＰ処理に従って作製された同心リングと円周方向隙間領域３２２とを有する成形型を示す。隙間領域３２２は同心リングをリング部３２１、３２３に分離する。本明細書で使用されるように、用語「リング」は部分３２１、３２３のようなリング部を含む。図９（Ｂ）では、同心リング部分３２１、３２３は、ＢＣＰのＡ成分とＢ成分がｎＬ０（ここで、Ｌ０は同心リングを作製するために選択されたＢＣＰのバルク周期であり、図９（Ａ）の成形型の放射状線を作製するために選択されたＢＣＰのＬ０と異なってもよい）の放射状間隔を有する同心リングを形成するように基板に垂直なラメラとして形成されるように、パターン化された中立層により形成された。しかしながら中立層は、円周方向隙間領域３２２のそれぞれが２Ｌ０より大きな円周方向幅を有するように、基板に平行なＢＣＰのＡ成分とＢ成分を形成するように円周方向隙間領域３２２内でパターン化された。図９（Ｃ）には、図９（Ａ）と図９（Ｂ）の成形型を使用して作製されたマスタディスクの上面図を示す。マスタディスクは、離散データアイランドを有する１１個の同心データトラック３３０を有する２つのデータセクタ３０１、３０３でもって描かれている。２進符号化パターン３０２はデータトラック全体にわたって半径方向に延在して描かれている。２進符号化パターン３０２はナノインプリントディスク内に複製されることになり、データセクタ番号またはサーボセクタ番号として機能することができる。図９（Ａ）〜図９（Ｃ）では、図９（Ｂ）の成形型は、データトラック全体にわたって連続線としてほぼ半径方向に延在する２進符号化パターン３０２の放射状線の組３０５となる同心リング部分３２１、３２３とそれらの間の円周方向隙間３２２とを有する。しかしながら図９（Ｂ）の成形型は円周方向隙間３２２無しに作製されることができ、この場合、放射状線の組３０５はセグメント化され個別データトラックと位置合わせされることになるだろう。しかしながら放射状線セグメント（ｒａｄｉａｌ ｌｉｎｅ ｓｅｇｍｅｎｔ）の組を有する２進符号化パターンは各トラック内で同じになるだろう。
【００５４】
本方法の第２の実施形態では、マスタディスクは直接作製される。この方法は、本出願と同じ譲受人に委譲された特許（特許文献１）に記載され参照により本明細書に援用する方法を使用するが、放射状線および／または同心リングと同時に隙間領域を作製する方法を取り入れている。本方法のこの実施形態は、バルク周期Ｌ０＝Ｌｒａｄを有する第１のＢＣＰ材料を使用して、ほぼ放射状の縞を交互の第１のＢＣＰ成分のほぼ放射状の線に増倍するためにその成分中に第１のＢＣＰの誘導自己組織化を生じさせることと、任意選択的な隙間領域を形成するために基板に平行なラメラとして第１のＢＣＰ成分を任意選択的に形成することを含む。第１のＢＣＰ成分の１つは、隙間領域内に残りの第１のＢＣＰ成分と残りの第１のＢＣＰ成分の放射状の線を残して除去される。得られた構造は図６Ｇ〜６Ｈに示した通りである。次に、任意選択的な保護層が第１のＢＣＰの残りの成分の上に堆積される。保護層は、約１〜２ｎｍの厚さにスパッタ蒸着されたＳｉ、ＳｉＯ２、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）または同様の材料であってよい。保護層の目的は、後続の処理中に、残りの第１のＢＣＰ成分が移動および／または溶解するのを防ぐことである。次に、第２の中立層が保護層上に堆積される。レジスト層が第２の中立層の上に塗布され、そして図８に示すように電子ビームにより同心棒と隙間領域にパターン化される。次に、ほぼ同心のリングと隙間領域を画定するために、バルク周期Ｌ０＝Ｌｃｉｒｃを有する第２のＢＣＰがこれらの同心棒と隙間領域の上に堆積される。第２のＢＣＰの成分の１つは、隙間領域内に残りの第２のＢＣＰ成分と残りの第２のＢＣＰ成分の同心リングを残して除去される。第２のＢＣＰの成分の１つの同心リングは、第２のＢＣＰの残りの成分の同心リングを残して除去される。残りの第２のＢＣＰ成分の同心リングと隙間領域と、残りの第１のＢＣＰ成分の下地放射状線と隙間領域は、エッチマスクとして機能するグリッドを形成する。マスクを介した基板のエッチングとそれに続く残りのＢＣＰ材料の除去により、凹部または孔のパターンを有するマスタ成形型が得られる。Ｌｃｉｒｃ／Ｌｒａｄの比は、マスタディスクから作製されるディスクのＢＡＲを規定する。Ｌｃｉｒｃ＝ＬｒａｄであればＢＡＲは１となるが、ＢＡＲは異なるバルク比率Ｌ０を有する２つのＢＣＰの適切な選択により１を越え得る。
【００５５】
図７は、ナノインプリントディスク上に２進符号化非データマークを複製することができる成形型となる垂直ラメラと平行ラメラの両方を作製するために本発明の自己組織化ＢＣＰ処理をどのように使用することができるかの例であり、上記マークは、環状帯内のすべてのトラックにわたって半径方向に延在することができるデータセクタ番号として、あるいはディスク上のすべてのトラックにわたって延在することができるサーボセクタ番号として、使用することができる。図１０は、本発明の自己組織化ＢＣＰ処理により作製された成形型またはマスタディスクによりナノインプリントされたディスクの部分であり、２進符号化非データマークは、図５に示したようなフィールド１５０ａ、１５０ｂを有するシェブロンサーボパターンと関連したトラックグループ番号として使用することができる。各トラックグループは、描かれた３つのグループを有する複数のデータトラックを含む。トラックグループ番号の２つのシーケンスがある。シーケンス２はシェブロンサーボパターンに直接先行し、２進数１０１００１０により特定されるグループＮ、２進数１０１００１１により特定されるグループＮ＋１、および２進数１０１０１０１により特定されるグループＮ＋２を有する。２進数は、図７に関して説明したような放射状線と円周方向隙間の組の組み合わせにより形成される。図５に関して説明したように、シェブロンサーボパターンから測定される位相差は、読み取りヘッド半径方向位置の小数部（すなわちシェブロンパターンの１つの半径方向スパンの小数部）だけを与える。３つの半径方向スパンを図１０に示す。したがってシーケンス２内のグループ番号は、スパンのどれに読み取りヘッドが位置するかを特定する。したがってグループ番号は、読み取りヘッドの絶対半径方向位置を判断するためにシェブロンサーボパターンから出力された信号と共に使用される。
【００５６】
読み取りヘッドがシーケンス２内のグループ遷移境界に位置する可能性を考慮するために、シーケンス２に先行して任意選択的な同一のシーケンス１が使用されてもよい。シーケンス１は、読み取りヘッドのトラック横断幅とほぼ同じであるシーケンス２からのわずかな半径方向オフセットを有する。シーケンス１と２は両方とも読み取られるが、シーケンス２は、リードバック信号に雑音が無い（ヘッドが遷移域にいることを示す）限りグループ番号を特定するために使用される。次に、シーケンス１からの出力はグループ番号を特定するために使用される。
【００５７】
本発明は好ましい実施形態を参照し具体的に示され説明されたが、形式と詳細の様々な変更が本発明の精神および範囲を逸脱することなくなされ得ることは当業者には明らかであろう。したがって、開示された発明は、単に例示的であり、そして添付の特許請求範囲に規定される範囲内においてのみ限定されるものと考えるべきである。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 磁気記録ディスク
１１ ディスク基板
１３ 中心
２０、１２４ 矢印
３０、３０ａ、３０ｂ アイランド
３１ 柱
３２ トレンチ
１００ ディスク駆動装置
１０９ 読み取り／書き込みヘッド
１１２ 基部
１１８、１１８ａ〜１１８ｅ、３３０ トラック
１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃ 環状帯
１２１ サスペンション
１２２ ヘッドキャリヤ
１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃ、２１５ 放射状線
１３０ アクチュエータ
１３２ ピボット
１３４ アクチュエータアーム
１５０ サーボセクタ
１５０ａ、１５０ｂ フィールド
１６４、３０１、３０３ セクタ
１７３、１７３ａ、１７３ｂ、１７３ｃ、１７３ｄ 同期フィールド
１８６、１８８ 平行非放射状帯磁縞
１９０ 非磁性スペース
２００ 基板
２００ａ、２１１ａ、２２４ 隙間領域
２０５ 中立層
２１０ 放射状棒
２１１ 放射状縞
２１２ 隣接放射状線
２１４ 凹部
２１４ａ 非凹領域
２２０ ＢＣＰ材料の層
２２２ Ａ成分
２２５ Ｂ成分
３０２ ２進符号化パターン
３０５ 放射状線の組
３０７ 隙間
３２１、３２３ 同心リング部分
３２２ 円周方向隙間領域
ＩＤ 内径
ＩＳ、ＴＳ 間隔
Ｌ０ バルク周期
ＯＤ 外径
ＰＥＳ 位置誤差信号
ＳＴＭ サーボタイミングマーク
ＴＩＤ トラックＩＤ
θ 鋭角
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録ディスクをインプリントする際に使用するマスタディスクを作製するためのブロック共重合体（ＢＣＰ）を使用する方法であって、
中心を有する基板を設ける工程と、
前記基板上に重合体中立層を堆積する工程と、
前記中立層を、前記基板中心の周りのほぼ放射状の縞と円周方向隙間領域の組のパターンにパターン化する工程であって、それぞれの縞の組は同じ数の縞を有し、各組内の縞は約ｎＬ０の縞ピッチでもってほぼ均等に角度方向に離間され、ｎは２以上の整数、Ｌ０は前記ＢＣＰのバルク周期であり、前記隙間領域は２Ｌ０より大きな同じ周囲方向隙間幅を有する、工程と、
前記パターン化された中立層上にバルク周期Ｌ０を有するＢＣＰを形成する工程であって、前記ＢＣＰ材料は複数の前記縞により誘導されて、前記基板に垂直なラメラとして配置された第１と第２の交互のＢＣＰ成分の第１と第２の交互の放射状線に自己組織化し、前記ＢＣＰは、前記基板に平行なラメラとして配置された第１の成分と第２の成分が交互の前記ＢＣＰとして前記隙間領域内に自己組織化する、工程と、
前記基板上に前記第１の成分のほぼ均等に角度方向に離間されたほぼ放射状の線の組を残し前記第２の成分を除去する工程と、を含む方法。
【請求項２】
前記基板はマスタディスクを作製するための成形型基板であり、
マスクとして前記ＢＣＰの前記第１の成分を使用して前記成形型基板をエッチングする工程と、
前記ＢＣＰの前記第１の成分の前記パターンに対応するパターンを有する成形型として前記成形型基板を残して前記ＢＣＰの前記第１の成分を除去する工程と、をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記中立層のパターン化工程は、前記基板中心の周りのほぼ放射状の縞の角度セクタのパターンを形成することをさらに含み、前記角度セクタは前記縞の組と円周方向隙間領域の間に位置し、前記角度セクタ内の前記縞は約ｎＬ０の縞ピッチでもってほぼ均等に角度方向に離間され、ｎは２以上の整数であり、Ｌ０は前記ＢＣＰのバルク周期である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記縞の組と前記角度セクタ内の前記ほぼ放射状の縞はほぼ弧状の形を有する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記重合体中立層は第１の重合体中立層であり、前記ＢＣＰはＬｒａｄのバルク周期Ｌ０を有する第１のＢＣＰであり、
前記第１のＢＣＰの前記第２の成分を除去した後に前記基板上に第２の重合体中立層を堆積する工程と、
前記第２の中立層を、ほぼ均等に離間され約ｎＬｃｉｒｃの縞ピッチを有する同心縞のパターンにパターン化する工程であって、ｎは２以上の整数であり、Ｌｃｉｒｃは第２のＢＣＰのバルク周期である、工程と、
前記パターン化された第２の中立層上にＬｒａｄより大きなバルク周期Ｌｃｉｒｃを有する第２のＢＣＰを形成する工程であって、前記第２のＢＣＰは前記同心縞のパターンにより誘導され、前記基板に垂直なラメラとして前記第２のＢＣＰの第１の成分と第２の成分が交互の同心リングに自己組織化する、工程と、
前記基板上に同心リングとして前記第２のＢＣＰの前記第１の成分を残して前記第２のＢＣＰの第２の成分を除去する工程と、
をさらに含む請求項３に記載の方法。
【請求項６】
エッチマスクとして前記第１のＢＣＰの前記第１の成分と前記第２のＢＣＰの前記第１の成分を使用して前記基板をエッチングする工程と、
ほぼ均等に角度方向に離間されたほぼ放射状の線セグメントの同心トラックのセクタのパターンを有するエッチングされた基板を残して、前記第１のＢＣＰの前記第１の成分と前記第２のＢＣＰの前記第１の成分と、放射状線と前記セクタ間の円周方向隙間の組と、を除去する工程と、をさらに含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の中立層の前記パターン化工程は、前記基板中心から放射状線に対して鋭角で傾斜した第１の組の平行帯と第２の組の平行帯とのシェブロンパターンを形成する工程であって、前記第２の組の帯は、前記第１の組の帯に対し非平行でありかつそれから離間され、前記基板中心からの放射状線に対して前記鋭角で傾斜し、前記第２のＢＣＰは前記帯のパターンにより誘導され、前記基板に垂直なラメラとして前記第２のＢＣＰの第１の成分と第２の成分が交互のシェブロンパターンに自己組織化する、工程を、さらに含み、
前記第２のＢＣＰの前記第２の成分の前記除去工程は前記基板上にシェブロンパターンとして前記第２のＢＣＰの前記第１の成分を残す、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記中立層のパターン化工程は前記基板を露出するために前記中立層の一部を除去することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記中立層のパターン化工程は前記中立層の一部を化学的に変えることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記パターン化された中立層上にＢＣＰを形成する工程は、ＢＣＰの層を堆積することと、前記第１の成分と第２の成分に相分離を引き起こすために前記堆積したＢＣＰをアニールすること、とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＢＣＰはポリスチレン（ＰＳ）とポリ（メタクリル酸メチル）（ＰＭＭＡ）との共重合体である、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
磁気記録ディスクをインプリントする際に使用するマスタディスクを作製するためのブロック共重合体（ＢＣＰ）を使用する方法であって、
中心を有する基板を設ける工程と、
前記基板上に重合体中立層を堆積する工程と、
前記中立層を、前記基板中心の周りのほぼ放射状の縞の角度セクタと前記角度セクタ間の２進符号化パターンとにパターン化する工程であって、各２進符号化パターンは前記基板中心の周りのほぼ放射状の縞と円周方向隙間の組を含み、各縞の組は同数の縞を有し、各セクタと各組内の前記縞は約ｎＬｒａｄの縞ピッチによりほぼ均等に角度方向に離間され、ｎは２以上の整数、Ｌｒａｄは前記ＢＣＰのバルク周期であり、前記隙間は２Ｌｒａｄより大きな同じ周囲方向隙間幅を有する、工程と、
バルク周期Ｌｒａｄを有するＢＣＰを前記パターン化された中立層上に形成する工程であって、前記ＢＣＰ材料は、前記縞セクタと前記縞の組内の前記縞により誘導されて、前記基板に垂直なラメラとして配置された第１と第２の交互のＢＣＰ成分を有する第１と第２の交互の放射状線に自己組織化し、前記ＢＣＰは前記基板に平行なラメラとして配置された前記ＢＣＰの交互の第１と第２の成分を前記隙間内に自己組織化する、工程と、
第１の成分のほぼ均等に角度方向に離間されたほぼ放射状の線の角度セクタのパターンと前記角度セクタ間の第１の成分の２進符号化パターンを残して、前記第２の成分を除去する工程であって、前記第１の成分の２進符号化パターンは、前記第１の成分のほぼ均等に角度方向に離間されたほぼ放射状の線と前記第１の成分の円周方向隙間の組を含む、工程と、を含む方法。
【請求項１３】
前記基板はマスタディスクを作製するための成形型基板であり、
マスクとして前記ＢＣＰの前記第１の成分を使用して前記成形型基板をエッチングする工程と、
前記ＢＣＰの前記第１の成分の前記パターンに対応するパターンを有する成形型として前記成形型基板を残して、前記ＢＣＰの前記第１の成分を除去する工程と、
をさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記縞の組と前記角度セクタ内の前記ほぼ放射状の縞はほぼ弧状の形を有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記重合体中立層は第１の重合体中立層であり、前記ＢＣＰは第１のＢＣＰであり、
前記第１のＢＣＰの前記第２の成分を除去した後に前記基板上に第２の重合体中立層を堆積する工程と、
前記第２の中立層を、ほぼ均等に離間され約ｎＬｃｉｒｃの縞ピッチを有する同心縞のパターンにパターン化する工程であって、ｎは２以上の整数であり、Ｌｃｉｒｃは第２のＢＣＰのバルク周期である、工程と、
前記パターン化された第２の中立層上にＬｒａｄより大きなバルク周期Ｌｃｉｒｃを有する第２のＢＣＰを形成する工程であって、前記第２のＢＣＰは前記同心縞のパターンにより誘導され、前記基板に垂直なラメラとして前記第２のＢＣＰの第１の成分と第２の成分が交互の同心リングに自己組織化する、工程と、
前記基板上に同心リングとして前記第２のＢＣＰの前記第１の成分を残して前記第２のＢＣＰの第２の成分を除去する工程と、
エッチマスクとして前記第１のＢＣＰの前記第１の成分と前記第２のＢＣＰの前記第１の成分を使用して前記基板をエッチングする工程と、
ほぼ均等に角度方向に離間されたほぼ放射状の線セグメントの同心トラックの角度セクタのパターンと同心トラックの前記角度セクタ間の２進符号化パターンとを有するエッチングされた基板を残して、前記第１のＢＣＰの前記第１の成分と前記第２のＢＣＰの前記第１の成分を除去する工程であって、前記２進符号化パターンはほぼ均等に角度方向に離間されたほぼ放射状の線と円周方向隙間の組を含む、工程と、をさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記基板上に残されたほぼ均等に角度方向に離間されたほぼ放射状の線の組はほぼ均等に角度方向に離間されたほぼ放射状の線セグメントの組であり、前記組内の前記線セグメントは前記同心トラックと半径方向に位置合わせされる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２の中立層の前記パターン化工程は、
前記基板中心から放射状線に対して鋭角で傾斜した第１の組の平行帯と第２の組の平行帯とのシェブロンパターンを形成する工程であって、前記第２の組の帯は、前記第１の組の帯に対し非平行でありかつそれから離間され、前記基板中心からの放射状線に対して前記鋭角で傾斜し、前記第２のＢＣＰは前記帯のパターンにより誘導され、前記基板に垂直なラメラとして前記第２のＢＣＰの第１の成分と第２の成分が交互のシェブロンパターンに自己組織化する、工程を、さらに含み、
前記第２のＢＣＰの前記第２の成分の前記除去工程は、前記基板上にシェブロンパターンとして前記第２のＢＣＰの前記第１の成分を残す、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記中立層のパターン化工程は前記基板を露出するために前記中立層の一部を除去することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記中立層のパターン化工程は前記中立層の一部を化学的に変えることを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
前記パターン化された中立層上にＢＣＰを形成する工程は、ＢＣＰの層を堆積することと、前記第１の成分と第２の成分に相分離を引き起こすために前記堆積したＢＣＰをアニールすること、とを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
前記ＢＣＰはポリスチレン（ＰＳ）とポリ（メタクリル酸メチル）（ＰＭＭＡ）との共重合体である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１】
磁気記録ディスクをインプリントする際に使用するマスタディスクを作製するためのブロック共重合体（ＢＣＰ）を使用する方法であって、
中心を有する基板を設ける工程と、
前記基板上に重合体中立層を堆積する工程と、
前記中立層を、前記基板中心の周りのほぼ放射状の縞と円周方向隙間領域の組のパターンにパターン化する工程であって、それぞれの縞の組は同じ数の縞を有し、各組内の縞は約ｎＬ０の縞ピッチでもってほぼ均等に角度方向に離間され、ｎは２以上の整数、Ｌ０は前記ＢＣＰのバルク周期であり、前記隙間領域は２Ｌ０より大きな同じ周囲方向隙間幅を有する、工程と、
前記パターン化された中立層上にバルク周期Ｌ０を有するＢＣＰを形成する工程であって、前記ＢＣＰ材料は複数の前記縞により誘導されて、前記基板に垂直なラメラとして配置された第１と第２の交互のＢＣＰ成分の第１と第２の交互の放射状線に自己組織化し、前記ＢＣＰは、前記基板に平行なラメラとして配置された第１の成分と第２の成分が交互の前記ＢＣＰとして前記隙間領域内に自己組織化する、工程と、
前記基板上に前記第１の成分のほぼ均等に角度方向に離間されたほぼ放射状の線の組を残し前記第２の成分を除去する工程と、を含む方法。
【請求項２】
前記基板はマスタディスクを作製するための成形型基板であり、
マスクとして前記ＢＣＰの前記第１の成分を使用して前記成形型基板をエッチングする工程と、
前記ＢＣＰの前記第１の成分の前記パターンに対応するパターンを有する成形型として前記成形型基板を残して前記ＢＣＰの前記第１の成分を除去する工程と、をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記中立層のパターン化工程は、前記基板中心の周りのほぼ放射状の縞の角度セクタのパターンを形成することをさらに含み、前記角度セクタは前記縞の組と円周方向隙間領域の間に位置し、前記角度セクタ内の前記縞は約ｎＬ０の縞ピッチでもってほぼ均等に角度方向に離間され、ｎは２以上の整数であり、Ｌ０は前記ＢＣＰのバルク周期である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記縞の組と前記角度セクタ内の前記ほぼ放射状の縞はほぼ弧状の形を有する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記重合体中立層は第１の重合体中立層であり、前記ＢＣＰはＬｒａｄのバルク周期Ｌ０を有する第１のＢＣＰであり、
前記第１のＢＣＰの前記第２の成分を除去した後に前記基板上に第２の重合体中立層を堆積する工程と、
前記第２の中立層を、ほぼ均等に離間され約ｎＬｃｉｒｃの縞ピッチを有する同心縞のパターンにパターン化する工程であって、ｎは２以上の整数であり、Ｌｃｉｒｃは第２のＢＣＰのバルク周期である、工程と、
前記パターン化された第２の中立層上にＬｒａｄより大きなバルク周期Ｌｃｉｒｃを有する第２のＢＣＰを形成する工程であって、前記第２のＢＣＰは前記同心縞のパターンにより誘導され、前記基板に垂直なラメラとして前記第２のＢＣＰの第１の成分と第２の成分が交互の同心リングに自己組織化する、工程と、
前記基板上に同心リングとして前記第２のＢＣＰの前記第１の成分を残して前記第２のＢＣＰの第２の成分を除去する工程と、
をさらに含む請求項３に記載の方法。
【請求項６】
エッチマスクとして前記第１のＢＣＰの前記第１の成分と前記第２のＢＣＰの前記第１の成分を使用して前記基板をエッチングする工程と、
ほぼ均等に角度方向に離間されたほぼ放射状の線セグメントの同心トラックのセクタのパターンを有するエッチングされた基板を残して、前記第１のＢＣＰの前記第１の成分と前記第２のＢＣＰの前記第１の成分と、放射状線と前記セクタ間の円周方向隙間の組と、を除去する工程と、をさらに含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の中立層の前記パターン化工程は、前記基板中心から放射状線に対して鋭角で傾斜した第１の組の平行帯と第２の組の平行帯とのシェブロンパターンを形成する工程であって、前記第２の組の帯は、前記第１の組の帯に対し非平行でありかつそれから離間され、前記基板中心からの放射状線に対して前記鋭角で傾斜し、前記第２のＢＣＰは前記帯のパターンにより誘導され、前記基板に垂直なラメラとして前記第２のＢＣＰの第１の成分と第２の成分が交互のシェブロンパターンに自己組織化する、工程を、さらに含み、
前記第２のＢＣＰの前記第２の成分の前記除去工程は前記基板上にシェブロンパターンとして前記第２のＢＣＰの前記第１の成分を残す、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記中立層のパターン化工程は前記基板を露出するために前記中立層の一部を除去することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記中立層のパターン化工程は前記中立層の一部を化学的に変えることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記パターン化された中立層上にＢＣＰを形成する工程は、ＢＣＰの層を堆積することと、前記第１の成分と第２の成分に相分離を引き起こすために前記堆積したＢＣＰをアニールすること、とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＢＣＰはポリスチレン（ＰＳ）とポリ（メタクリル酸メチル）（ＰＭＭＡ）との共重合体である、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
磁気記録ディスクをインプリントする際に使用するマスタディスクを作製するためのブロック共重合体（ＢＣＰ）を使用する方法であって、
中心を有する基板を設ける工程と、
前記基板上に重合体中立層を堆積する工程と、
前記中立層を、前記基板中心の周りのほぼ放射状の縞の角度セクタと前記角度セクタ間の２進符号化パターンとにパターン化する工程であって、各２進符号化パターンは前記基板中心の周りのほぼ放射状の縞と円周方向隙間の組を含み、各縞の組は同数の縞を有し、各セクタと各組内の前記縞は約ｎＬｒａｄの縞ピッチによりほぼ均等に角度方向に離間され、ｎは２以上の整数、Ｌｒａｄは前記ＢＣＰのバルク周期であり、前記隙間は２Ｌｒａｄより大きな同じ周囲方向隙間幅を有する、工程と、
バルク周期Ｌｒａｄを有するＢＣＰを前記パターン化された中立層上に形成する工程であって、前記ＢＣＰ材料は、前記縞セクタと前記縞の組内の前記縞により誘導されて、前記基板に垂直なラメラとして配置された第１と第２の交互のＢＣＰ成分を有する第１と第２の交互の放射状線に自己組織化し、前記ＢＣＰは前記基板に平行なラメラとして配置された前記ＢＣＰの交互の第１と第２の成分を前記隙間内に自己組織化する、工程と、
第１の成分のほぼ均等に角度方向に離間されたほぼ放射状の線の角度セクタのパターンと前記角度セクタ間の第１の成分の２進符号化パターンを残して、前記第２の成分を除去する工程であって、前記第１の成分の２進符号化パターンは、前記第１の成分のほぼ均等に角度方向に離間されたほぼ放射状の線と前記第１の成分の円周方向隙間の組を含む、工程と、を含む方法。
【請求項１３】
前記基板はマスタディスクを作製するための成形型基板であり、
マスクとして前記ＢＣＰの前記第１の成分を使用して前記成形型基板をエッチングする工程と、
前記ＢＣＰの前記第１の成分の前記パターンに対応するパターンを有する成形型として前記成形型基板を残して、前記ＢＣＰの前記第１の成分を除去する工程と、
をさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記縞の組と前記角度セクタ内の前記ほぼ放射状の縞はほぼ弧状の形を有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記重合体中立層は第１の重合体中立層であり、前記ＢＣＰは第１のＢＣＰであり、
前記第１のＢＣＰの前記第２の成分を除去した後に前記基板上に第２の重合体中立層を堆積する工程と、
前記第２の中立層を、ほぼ均等に離間され約ｎＬｃｉｒｃの縞ピッチを有する同心縞のパターンにパターン化する工程であって、ｎは２以上の整数であり、Ｌｃｉｒｃは第２のＢＣＰのバルク周期である、工程と、
前記パターン化された第２の中立層上にＬｒａｄより大きなバルク周期Ｌｃｉｒｃを有する第２のＢＣＰを形成する工程であって、前記第２のＢＣＰは前記同心縞のパターンにより誘導され、前記基板に垂直なラメラとして前記第２のＢＣＰの第１の成分と第２の成分が交互の同心リングに自己組織化する、工程と、
前記基板上に同心リングとして前記第２のＢＣＰの前記第１の成分を残して前記第２のＢＣＰの第２の成分を除去する工程と、
エッチマスクとして前記第１のＢＣＰの前記第１の成分と前記第２のＢＣＰの前記第１の成分を使用して前記基板をエッチングする工程と、
ほぼ均等に角度方向に離間されたほぼ放射状の線セグメントの同心トラックの角度セクタのパターンと同心トラックの前記角度セクタ間の２進符号化パターンとを有するエッチングされた基板を残して、前記第１のＢＣＰの前記第１の成分と前記第２のＢＣＰの前記第１の成分を除去する工程であって、前記２進符号化パターンはほぼ均等に角度方向に離間されたほぼ放射状の線と円周方向隙間の組を含む、工程と、をさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記基板上に残されたほぼ均等に角度方向に離間されたほぼ放射状の線の組はほぼ均等に角度方向に離間されたほぼ放射状の線セグメントの組であり、前記組内の前記線セグメントは前記同心トラックと半径方向に位置合わせされる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２の中立層の前記パターン化工程は、
前記基板中心から放射状線に対して鋭角で傾斜した第１の組の平行帯と第２の組の平行帯とのシェブロンパターンを形成する工程であって、前記第２の組の帯は、前記第１の組の帯に対し非平行でありかつそれから離間され、前記基板中心からの放射状線に対して前記鋭角で傾斜し、前記第２のＢＣＰは前記帯のパターンにより誘導され、前記基板に垂直なラメラとして前記第２のＢＣＰの第１の成分と第２の成分が交互のシェブロンパターンに自己組織化する、工程を、さらに含み、
前記第２のＢＣＰの前記第２の成分の前記除去工程は、前記基板上にシェブロンパターンとして前記第２のＢＣＰの前記第１の成分を残す、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記中立層のパターン化工程は前記基板を露出するために前記中立層の一部を除去することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記中立層のパターン化工程は前記中立層の一部を化学的に変えることを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
前記パターン化された中立層上にＢＣＰを形成する工程は、ＢＣＰの層を堆積することと、前記第１の成分と第２の成分に相分離を引き起こすために前記堆積したＢＣＰをアニールすること、とを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
前記ＢＣＰはポリスチレン（ＰＳ）とポリ（メタクリル酸メチル）（ＰＭＭＡ）との共重合体である、請求項１２に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図６Ｆ】
【図６Ｇ】
【図６Ｈ】
【図６Ｉ】
【図６Ｊ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図６Ｆ】
【図６Ｇ】
【図６Ｈ】
【図６Ｉ】
【図６Ｊ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１０９８２０（Ｐ２０１３−１０９８２０Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２５１９５６（Ｐ２０１２−２５１９５６）
【出願日】平成２４年１１月１６日（２０１２．１１．１６）
【出願人】（５０３１１６２８０）エイチジーエスティーネザーランドビーブイ (1,121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１１月１６日（２０１２．１１．１６）
【出願人】（５０３１１６２８０）エイチジーエスティーネザーランドビーブイ (1,121)
【Ｆターム（参考）】
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