磁気ディスクの製造方法
【課題】 磁表面に分離溝と、これより浅い凹状ピットを有する磁気ディスクの製造工程数を低減する。
【解決手段】データエリア間に形成する分離溝１９とコントロール情報を記録する浅い凹状ピット２３とを、スタンパ３７の押圧によってディスク基板上のレジスト層６３に形成する。さらにその上からエッチングをして、レジスト層６３による凹凸パターンを踏襲した分離溝１９と、凹状ピット２３とを同時に形成する。スタンパ３７の原盤は、基板上にポジ型のフォトレジスト層を形成し、これにランド部の形成部を露光し、分離溝の形成部を非露光部とし、凹状ピットの形成部を弱露光部として現像し、ランド部形成部のフォトレジスト層を除去し、凹状ピット形成部の弱露光部を一部の厚さを残存させ、分離溝１９の形成部は殆ど残存させたフォトレジスト層の凹凸パターンを形成する。
【解決手段】データエリア間に形成する分離溝１９とコントロール情報を記録する浅い凹状ピット２３とを、スタンパ３７の押圧によってディスク基板上のレジスト層６３に形成する。さらにその上からエッチングをして、レジスト層６３による凹凸パターンを踏襲した分離溝１９と、凹状ピット２３とを同時に形成する。スタンパ３７の原盤は、基板上にポジ型のフォトレジスト層を形成し、これにランド部の形成部を露光し、分離溝の形成部を非露光部とし、凹状ピットの形成部を弱露光部として現像し、ランド部形成部のフォトレジスト層を除去し、凹状ピット形成部の弱露光部を一部の厚さを残存させ、分離溝１９の形成部は殆ど残存させたフォトレジスト層の凹凸パターンを形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記憶装置において大容量を実現するために、より高密度化が求められている。
代表的な磁気記憶装置であるハードディスクドライブ装置においては、すでに面記録密度が、10 Gbit/inch2を超えるものが商品化されている。
図１０は、通常のハードディスク概略断面図であり、このハードディスクは、例えば表面にＮｉ層が形成されたＡｌ基板による平坦面による基板１上に、磁性層２、保護層３、潤滑層４が順次被着形成されて成り、その中心孔５を中心に同心上に、環状の記録トラックが、平坦な連続した磁性層に配列され、隣接する記録トラック間は物理的に独立することなく、連続した領域によって形成されている。
したがって、このようなハードディスクにおいては、半径方向の密度、つまりトラックピッチは、再生信号のS/Nに影響を及ぼす。
【０００３】
このように隣接する記録トラックが連続した構成による場合において、再生信号のS/Nへの影響を考慮すると、記録磁気ヘッドの磁気ギャップのトラック幅（以下単に記録磁気ヘッド幅という）Ｗwは、記録トラック幅Ｗより小（Ｗw＜Ｗ）に選定することが必要となる。
すなわち、記録磁気ヘッドによって記録される記録マークの幅は、記録磁気ヘッドの磁気ギャップからのハードディスクの半径方向への漏洩磁界によるにじみ現象によって、実際には、記録磁気ヘッド幅Ｗw以上の幅となる。このため、記録マークの幅は、記録ヘッドによって形成される部分（記録ヘッド幅と同等程度の幅）と、にじみ現象によって形成される部分とからなり、このにじみ現象により形成されている記録マーク部分からは正確な再生信号を得ることはできないことになる。
したがって、記録磁気ヘッド幅Ｗwを記録トラック幅Ｗと同等程度にすると、隣接する記録トラックに対して余分な信号を書き込むことになり、隣接する記録トラックに形成されている記録マークを侵食することになる。
そして、このように記録マークの侵食が生じると、再生ヘッドによってこの記録マークからの漏れ磁界の検出、すなわち記録情報データの再生を行うと、再生信号のS/Nが劣化する。
そこで、記録ヘッドの磁気ヘッド幅Ｗwは、上述したように、記録トラック幅Ｗより小（Ｗw＜Ｗ）に選定することが必要となる。
【０００４】
一方、記録マークの漏れ磁界から高感度な再生信号を得るためには、上述した記録時のにじみ現象により形成された部分からの漏れ磁界を検出しないようにする必要があり、このため、記録マークの幅に対して再生ヘッドの幅Ｗrを等しいか、若しくはそれよりも狭くする必要がある。特に、再生動作時のサーボの偏差により記録トラックの中心を常にトレースできるわけではないので、その分を見込んだ再生ヘッド幅Ｗrに選定する必要がある。
しかし、再生ヘッドの幅Ｗrを狭くすると、得られる再生信号が小さくなるため、S/Nが低下してしまうことから、この幅Ｗrはできるだけ大とすることが望ましい。
【０００５】
以上のことから、再生ヘッドの幅Ｗrと、記録磁気ヘッドＷwと、記録トラック幅Ｗの関係は、
Ｗr＜Ｗw＜Ｗ
に選定することになる。
つまり、記録トラック幅Ｗのすべてを使った記録マークの形成はできないものであり、一方で、形成された記録マークの幅をすべて再生対象にできるわけではない。
【０００６】
そこで、現在、ハードディスクの高密度化の技術としてＤＴＲ（Discrete Track Recording）といわれる手法が提案されている〈例えば非特許文献１参照〉。
ＤＴＲによれば、上述した記録トラックのピッチに対する問題を軽減することができる。具体的には、隣接する記録トラック間に物理的な分離溝を設けて隣接する記録トラック同士をそれぞれ独立分離させ、溝内からの漏れ磁界が再生ヘッドに届かないように、すなわち再生ヘッドが漏れ磁界を検出しない程度の溝深さ及び溝形状となるように形成されたハードディスクである。
【０００７】
このＤＴＲにより、隣接する記録トラック間に分離溝が形成されてなるハードディスクにおいては、上述したにじみ現象を考慮する必要がないため、記録磁気ヘッド幅Ｗwは、記録トラックの分離溝間のランド幅よりも大きくすることができるものであり、記録マーク幅は、分離溝間のランド部の全幅に渡って形成することができる。
また同時に、上述したにじみ現象に対する考慮の必要がないことから、再生磁気ヘッド幅Ｗrは、分離溝間のランド部の全幅に渡る幅、すなわちランド幅よりも大きくすることができる。したがって、サーボの偏差があってもランド部の全幅をすべて再生することができる。
つまり、ＤＴＲ構成では、記録マークの幅は、ランド部幅できまり、記録マーク幅を大きく形成できるため、トラックピッチに対するS/Nを高めることができる。
【０００８】
ところで、ハードディスクにおいては、これに対して、あらかじめ記録されるサーボ信号や、アドレス信号等の情報の書き込みもS極/N極の磁気信号で記録されている。これらの情報の書き込みは、ハードディスクをセットに組み込む前に所要の書き込み装置によって行っていた。
ＤＴＲを用いたハードディスクでは、分離溝の存在によってディスク成型時に凸部として記録トラックが形成されるため、記録トラックに沿う形で、サーボ情報を書き込んでいくことが必要となる。
この情報の書き込み方法としては、外部交番磁界を用いて繰り返し信号をハードディスクに着磁することによりサーボ信号を書き込む方法の提案がなされている（特許文献１参照）。
【非特許文献１】IEEE TRANSACTION ON MAGNETICS, VOL.40, NO.4, JULY 2004 PP.2510-2515
【特許文献１】特許第2863190号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、このような書き込み外部交番磁界によって、繰り返し磁化によるサーボ信号等のコントロール情報の書き込みを行う場合、高記録密度化に伴って外部交番磁界の周波数が高くなると、この交番磁界発生手段としての例えば電磁石の駆動周波数の高周波数化が必要となり、ＳＮ極の反転の急峻性が低下する。
また、記録トラックごとに情報信号の書き込みを行う作業は、長時間を要し、作業性、したがって、生産性に劣るという問題がある。
ＤＴＲ構成とするための作業も煩雑である。
本発明は、ＤＴＲ構成による磁気ディスクを、簡便に、高い生産性をもって製造することができる磁気ディスクの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本発明製造方法による磁気ディスクの製造方法においては、上述したＤＴＲ構成を有する磁気ディスクにあって、そのコントロール情報記録領域におけるコントロール情報の記録を凹状ピットとし、かつ、この凹部内の磁化の向きをその外周のランド部における磁化の向きとは逆向きとすることによって記録する磁気ディスクを製造するものであり、そのＤＴＲ構成における分離溝とコントロール情報の記録の凹状ピットとの異なる深さの凹部として形成することにより、上述した初期状態の磁化を直流磁界によって行うことができるようにし、また、これら深さを異にする凹部の形成を同一工程で形成することができるようにして、製造の簡略化をはかるものである。
【００１１】
本発明による磁気ディスクの製造方法においては、データ情報記録領域と、コントロール情報記録領域とによるセクタが配置される複数の磁気記録トラックが同心的に配置される磁気ディスクの製造方法であって、上記各磁気記録トラックの上記データ情報記録領域におけるデータ書き込みがなされるデータエリア間に形成する分離溝と、上記コントロール情報記録領域のコントロール情報を記録する上記分離溝に比して浅い凹状ピットとを同時に形成する凹部の形成工程を有し、該凹部の形成工程が、スタンパ原盤の作製工程と、該スタンパ原盤からの所要数の転写によるスタンパの作製工程と、該スタンパを目的とする磁気ディスクを構成する基板上に形成されたレジスト層を押圧して該レジスト層に、上記分離溝と上記凹状ピットとを同時に成型する成型工程と、該レジスト層上から全面的にエッチングして、上記ディスク基板に上記分離溝と凹部とを同時に形成するエッチング工程を有し、上記スタンパ原盤の作製工程が、該スタンパ原盤を構成する基板上にポジ型のフォトレジスト層を形成する工程と、該フォトレジスト層に対するパターン露光工程と、現像処理工程とを有し、上記パターン露光は、上記分離溝の形成部および凹状ピット外のランド部の形成部を露光し、上記分離溝の形成部を非露光部とし、上記凹状ピットの形成部を、その周辺に対する露光からの広がり露光による弱露光部として上記現像処理に対し、上記ランド部の形成部に比しては低い所要の可溶性が生じるようにし、上記現像処理によって上記ポジ型フォトレジスト層に、上記ランド部の形成部の露光部において溶解除去し、上記凹状ピットの形成部の弱露光部において一部の厚さを残存させ、上記分離溝の形成部において殆ど残存させた上記フォトレジスト層の凹凸パターンを有する上記スタンパ原盤を形成することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記磁性層に対し、上記凹状ピット内と、上記ランド部に互いに逆向きの磁化を行うことを特徴とする。
また、本発明は、上記逆向きの磁化が、上記ランド部と上記凹状ピット部とを一方向に磁化する第１の直流磁化処理と、該第１の磁化処理における上記磁化方向と逆向きの磁化を上記凹状ピット内の磁化を反転させることなく上記ランド部のみにおいて逆向きに反転させる第２の磁化処理とによることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記コントロール情報記録領域は、位相信号検出用のクロック信号が書き込まれるクロックエリアと、サーボ信号が書き込まれるサーボエリアと、アドレス情報ないしはＩＤ情報が書き込まれるアドレスエリアとを有し、上記クロック信号、サーボ信号、アドレス情報ないしはＩＤ情報が、上記凹状ピットとして記録されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
上述したように、本発明による磁気ディスクの製造方法によって得る磁気ディスクは、データエリア間が分離溝によって分離されたＤＴＲ構成を有することから、隣接するデータエリア間の漏洩磁束による相互の侵食を回避することができる。したがって、記録磁気ヘッドのトラック幅を、データエリアの幅より大とすることができ、データエリアの全幅に渡って記録マークを確実に形成することができる。また再生に当たっては、再生磁気ヘッドのトラック幅を、データエリア幅より大に、したがって、記録マークより大に選定することができる。
これにより、再生信号のS/Nを高めることができる。
【００１５】
そして、特に、本発明においては、異なる深さの分離溝と凹状ピットとを有する凹凸面を、スタンパを用いた成型によって同時に形成するものもであり、更に、このスタンパの作製において、凹凸パターンを形成するためのフォトレジスト層を露光状態の選定によって現像処理におけるフォトレジスト層の除去量を変化させることから、これら深さを異にするパターンを同時形成することができ、製造工程数の増加を軽減して、目的とする磁気ディスクの製造を可能にするものである。
【００１６】
そして、磁気ディスクの初期化状態を得るに当たっては、直流磁界によって、クロック信号、サーボ信号、アドレス情報ないしはＩＤ情報等のコントロール情報の書き込みを行うことから、交流磁界によって書き込みを行う場合にける電磁石や特別なオーバーライトヘッドを用いることなく、簡単に、かつ短時間で高い作業性をもって、各情報の書き込みを行うことができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明による磁気ディスクの製造方法の実施の形態例を説明する。しかしながら、本発明は、この実施の形態例に限定されるものではない。
先ず、本発明製造方法によって得ようとする磁気ディスクについて説明する。
図１は、本発明によって得る磁気ディスクとしてのハードディスクの概略平面図である。この磁気ディスク１０は、磁気ディスクのドライブ装置（図示せず）に装着される中心孔１２を有する円盤状の例えばＡｌ、ガラス、Ｓｉ等によるディスク基板１１上に、中心孔１２を中心としてその周囲に磁性層１３が形成され、磁気記録領域部１４が形成されて成る。
【００１８】
磁気記録領域部１４には、中心孔１２を中心としてその周囲に、多数の磁気記録トラック１５(図１においては1本のトラックのみを示している)が同心的に配置形成される。
図２は、図１の磁気ディスク１０の要部の模式的平面図で、鎖線Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３……は、同心的に配置された互いに隣り合う一部の磁気トラック１５の中心線を示す。
また、図３は、図２のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【００１９】
各磁気記録トラック１５は、そのデータ情報記録領域１６、コントロール情報記録領域１７によるセクタＳが複数配置され、データ情報記録領域１６が、コントロール情報記録領域１７によって区分された構成を有する。
隣接する磁気記録トラック１５のデータ情報記録領域１６における情報データの書き込みがなされるデータエリア１８間には、データエリア１８の上面に対して所要の深さを有する分離溝１９が形成され、これら分離溝１９によってデータエリア１８が短冊状パターンとされる。
【００２０】
コントロール情報記録領域１７は、位相信号検出用のクロック信号が書き込まれるクロックエリア２０と、情報データの、再生時にトラッキング・サーボコントロール用情報を得るサーボ信号が書き込まれるサーボエリア２１と、アドレス情報ないしはＩＤ情報が書き込まれるアドレスエリア２２とを有する。
コントロール情報記録領域１７の各クロッキングエリア２０と、サーボエリア２１と、アドレスエリア２２には、それぞれクロック信号、サーボ信号、アドレス情報ないしはＩＤ情報が記録されるものであるが、本発明においては、これらコントロール情報信号が、図２と図３で示すように、データエリア１８面すなわちランド部２４の上面に対して所定の深さを有する凹状ピット２３によって形成される。
【００２１】
磁性層１３は、少なくとも凹状ピット２３内と、これら凹状ピット２３や、分離溝１９の形成部外のランド部２４上とに形成され、この磁性層１３に対し、凹状ピット２３内と、ランド部２４とにおいて、互いに逆向きの磁化がなされることによって、凹状ピット２３のエッジにおける磁化の反転によって、各コントロール情報信号の記録再生が行われる。
すなわち、例えば図２に、白抜き矢印ａで示すように、ランド部において、磁気記録トラック方向に沿う一方向の例えば面内磁化がなされる場合、白抜き矢印ｂで示す逆向きの磁化によってコントロール情報の記録がなされる。
【００２２】
データ情報記録領域１６の分離溝１９の深さは、図３に示されるように、凹状ピット２３の深さより十分大に選定され、分離溝１９によって分離されるランド部２４上のデータ情報が、このデータ情報の書込みおよび読み取り時に干渉することを阻止する深さとする。
【００２３】
このようにして、図１で示す磁性層１３が形成された磁気記録領域部において、多数の同心円状に形成された記録トラック１５のそれぞれが、コントロール情報記録領域１７を遮断部分として断続するデータ情報記録領域１６による複数のセクタＳによって構成される。
【００２４】
この構成において、磁気ディスク１０を回転させて、再生磁気ヘッドを磁気トラック１５上に走行させる。このとき、磁気ヘッドによって、凹状ピット２３のエッジ位置で、検出磁界が反転するため、これによってクロック、サーボ、およびアドレス信号の読み出しを行うことができるものである。
このようにして、磁気トラック１５に対する磁気ヘッドのトラッキングを高精度で行って、データ情報エリア１８のデータ情報を読み出すことができる。
【００２５】
本発明による磁気ディスクの製造方法にあっては、分離溝１９と、この分離溝１９に比して浅いコントロール情報を記録する凹状ピット２３とを同時に形成する。
そして、この少なくとも分離溝１９と凹状ピットを有する微細凹凸面上に、磁性層１３を形成し、例えば２回の直流磁化によって、凹状ピット内を一方向に磁化し、ランド部２４をこれとは逆方向に磁化した初期状態を形成する。
【００２６】
図４および図５の製造工程図を参照して、本発明による磁気ディスク１０の製造方法の１実施形態例を説明する。
まず、スタンパ原盤の作製を行う。
図４Ａに示すように、スタンパ原盤を構成する表面が平滑性にすぐれたＳｉ基板、あるいは石英ガラス基板等による基板３１を用意し、この上にポジ型のフォトレジスト層３２を例えば厚さ１００ｎｍに均一に塗布する。
このフォトレジスト層３２に対して電子ビーム露光あるいはレーザービーム露光によるパターン露光を行う。
【００２７】
このパターン露光は、例えば図６Ａに示す、分離溝１９および凹状ピット２３を形成する場合の、露光パターンを図６Ｂに模式的に示すように、ランド部２４に対応する部分２４Ｅにおいては、フォトレジスト層に対する現像処理によって良好に可溶除去することができる程度に十分な露光を、電子ビームあるいはレーザービーム走査によっていわば塗りつぶすように露光し、分離溝１９に対応する部分１９Ｅにおいては、フォトレジスト層に対する現像処理で高い非可溶性を示すことができるように、非露光状態とする。
【００２８】
これに対し、凹状ピット２３に対応する部分２３Ｅにおいては、露光を積極的には行わないが、この部分の周辺のランド部に対応する縁部の露光をビームのパワー等を調整することによって、凹状ピット２３に対応する部分２３Ｅ上に露光スポットの周辺の露光強度が弱い広がり部分でのいわゆるかぶりが生じるようにして、低い露光がなされるようにする。
【００２９】
このようにして、図４Ｂに示すように、各部分２４Ｅ，１９Ｅおよび２３Ｅによってそれぞれ異なる露光状態を形成する。
このフォトレジスト層３２に対してこのフォトレジストに対する専用の現像液によって現像処理を行う。
このようにすると、図４Ｃに示すように十分な露光がなされて現像液に対して良好な可溶性を示す部分２４Ｅにおいては、フォトレジスト層が除去されるが、露光がなされていない部分１９Ｅにおいては、可溶性を示さないことから、フォトレジスト層が残されて例えばフォトレジスト層３２の厚さに相当する１００ｎｍの高さをもって残される。そして、かぶり露光によって幾分の可溶性を有する部分２３Ｅにおいては、ある程度の除去がなされ、領域１９Ｅに比して、その厚みが小とされた例えば４０ｎｍの厚さで残される。
このようにして、基板３１上にフォトレジスト層３２によって凹凸パターンが形成されたスタンパ原盤３３が構成される。
【００３０】
次に、図４Ｄに示すように、スタンパ原盤３３上に、電気メッキを可能にする下地処理を行い、Ｎｉ等を電気メッキして金属メッキ層３４を形成する。
図４Ｅに示すように、金属メッキ層３４をスタンパ原盤３３から剥離してマスタスタンパ３５を作製する。このマスタスタンパ３５には、スタンパ原盤３３のフォトレジスト層３２によって形成された凹凸パターンが転写された反転パターンによる凹凸パターン３５Ａが形成される。
図４Ｆに示すように、このマスタスタンパ３５上に、剥離層を介して同様に例えばＮｉメッキによる金属メッキ層３６を形成する。
図４Ｇに示すように、金属メッキ層３６をマスタスタンパ３５から剥離してスタンパ３７を形成する。
このスタンパ３７には、マスタスタンパ３５の凹凸パターン３５Ａが転写された反転パターンによる凹凸パターン３７Ａが形成される。
すなわち、このスタンパ３７の凹凸パターン３７Ａは、スタンパ原盤３３のフォトレジスト層３２による凹凸パターンと同形状の凹凸パターンであり、したがって、分離溝１９に対応する突起１９Ｐと、これより低い凹状ピット２３に対応する突起２３Ｐが形成されて成る。
【００３１】
一方、図５Ａに示すようにハードディスクを構成する表面が平滑なガラス基板、Ａｌ基板、ガラス基板等によるディスク基板１１上に例えばＮｉＰから成る表面材料層６２を成膜この上に、例えばスピンコートによって例えばアクリル系有機ポリマーによるレジスト層６３を膜厚例えば１００ｎｍに均一に塗布する。
図５Ｂに示すように、このレジスト層６３に対してスタンパ３７の突起１９Ｐおよび２３Ｐを有する凹凸面を均一な圧力と熱をかけて、ホットエンボス方式（またはナノインプリント方式）によって押圧する。
図５Ｃに示すように、スタンパ３７を剥離する。このようにすると、スタンパ３７の凹凸が反転した凹凸パターンがレジスト層６３に転写される。すなわち、スタンパの突起１９Ｐおよび２３Ｐに対応する深さの凹部１９Ｈおよび２３Ｈが形成さる。この凹部１９Ｈは、例えばレジスト層６３の厚さに対応する深さとすることができ、凹部２３Ｈは、例えば５０ｎｍの深さとすることができる。
【００３２】
そして、図５Ｄに示すように、レジスト層６３上から全面的にドライエッチングを行い、図５Ｅに示すように、レジスト層６３をエッチング除去して表面材料層６２に入り込む深さまでエッチングする。
このようにして、レジスト層６３による凹凸を踏襲した凹凸が形成され、分離溝１９と凹状ピット２３とが表面材料層６２に、すなわちディスク表面に形成される。
このドライエッチングは、例えば塩素系ガス（Ｃｌ２，ＳｉＣｌ４等）と酸素（Ｏ２）の混合ガスが用いられその流量比によりエッチングレートの調整を行うことができる。
凹状ピット２３は、例えば３０ｎｍの深さとすることができ、分離溝１９の深さは、例えば６０ｎｍとすることができる。
【００３３】
次に、図５Ｆに示すように、凹状ピット２３や分離溝１９による凹凸パターンが形成された基板１１全体に渡り、Co、Cr、Pt等から成る磁性層１３をスパッタ成膜し、更にこの上に図示しないが、ＤＬＣ（Diamond Like Carbon）等の保護層や、潤滑剤層を順次積層して、磁気ディスクとしてのハードディスク１０を得る。
そして、後述する直流磁化による磁化処理によってランド部２４と凹状ピット２３内に高いに逆向きの磁化を行う。
【００３４】
上述した図４Ｂでおよび図６で示したフォトレジスト層３２に対するパターン露光は、レーザービーム走査、あるいは電子ビーム走査によって行うことができる。
【００３５】
レーザービーム露光は、いわゆるレーザービームレコーダー（ＬＢＲ）を利用することができる。
このＬＢＲは、例えば波長３５１ｎｍのＡｒレーザー、波長２６６ｎｍのＹＡＧ第４高調波レーザーなどの紫外線レーザーを、音響光学変調器によってオン・オフ制御して、高速回転させた基板３１上のフォトレジスト層３２上を走査させて、上述した所要のパターン露光を行うことができる。
【００３６】
図６は、フォトレジスト層３２に対して電子ビーム露光を行う電子ビームレコーダー（ＥＢＲ）の概略構成図である。
ＥＢＲは、除振テーブル５１を有し、この上に、電子ビームの被照射体の配置部、すなわちレジスト層３２が塗布された基板３１の配置部が構成される。
基板３１の配置部は、エアスライド５２上に、基板３1をその軸心を中心に回動させるスピンドル５３を有する。
そして、エアスライド５２によって、基板３１の軸心と直交する面内において、互いに直交する２軸方向にスライドさせることができるようになされる。
【００３７】
この電子ビームの被照射体、すなわち基板３１の配置部上に、電子ビームカラム５４が配置される。
この電子ビームカラム５４は、電子銃５５と、コンデンサーレンズ５６と、ブランキング電極(ビーム変調部)５７と、アパーチャー５８と、ビーム偏向電極５９と、フォーカス調整レンズ９０と、対物レンズ９１等を有して成る。
【００３８】
この構成によって、電子銃５５から発生した電子ビームをブランキング電極５７とアパーチャー５８によって、電子ビーム９２のオンオフを高速で行うようになされる。
電子ビーム９２は、対物レンズ９１によって直径１００ｎｍ以下に収束され、露光マスク基板３１上の電子ビーム用レジストに集束させ、スピンドル５３によって回転され、エアスライド５２によって半径方向に移動する基板３１上のレジスト層３２に対する電子ビームのパターン照射により、所要のパターンをもって電子ビーム露光する。
【００３９】
上述した磁気ディスク１０すなわちハードディスクに対し、初期化の磁化処理は、第１および第２の２回の直流磁化によってなされる。
この磁化は、例えば図８に示すように、磁気ディスク１０を、ターンテーブル（図示せず）上に装着し、例えば３,６００ｒｐｍで回転駆動する。このように回転される磁気ディスク１０の磁性層１３に例えば磁気ディスクの回転による気流による浮上力が得られるスライダを有する浮上型の直流磁場書き込み用ヘッド７０によって行う。
【００４０】
この直流磁場による書き込み用ヘッド７０は、例えば書き込み幅が１ｍｍ程度で、ヘッドを搭載するスライドがディスクの半径方向に移動するようになされる。
そして、その浮上量は、例えば５０ｎｍ程度浮上させた状態で、円周方向すなわち磁気トラックに沿って単一方向の磁場を発生させ、記録領域全体に渡ってランド部２４、凹状ピット部２３、および分離溝１９内を一方向に磁化させる。
このようにして、第１の磁化処理を行う。この第１の磁化処理は、最もヘッドからの距離が大きい分離溝１９内については、必ずしも磁化される必要はないが、ランド部２４と、凹状ピット２３内においては、同一方向の直流磁化がなされるようにする。
【００４１】
続いて、第２の磁化処理を行う。この第２の磁化処理は、上述した第１の磁化処理工程における磁化とは逆向きの直流磁場の印加によってなされる。この第２の磁化処理においても、第１の磁化処理におけると同様の書込み用磁気ヘッド７０によって行うことができる。この場合、その浮上高さ、或いは磁界の強さの調節により、ランド部２４のみを磁化反転させ、凹状ピット２３は第１の磁化処理による磁化の向きの磁化方向が保持されるようにする。
【００４２】
このように第１および第２の直流磁場による磁化処理によってランド部２４と凹状ピット２３において、図９にその一部の破断斜視図を示すように、矢印ａおよびｂで示す互いに磁化方向が反転した状態を形成する。
【００４３】
このようにして、凹状ピット２３とその磁化によってコントロール情報の記録がなされた磁気ディスク１０に対して読み取り用磁気ヘッド（図示せず）をディスク１０上に走査させることにより、凹状ピット２３のエッジが磁化反転に対応する信号として検出されることにより、クロック信号、トラッキング用信号、及びアドレス信号を検出し、データ情報記録領域において信号の記録再生を、従来のＤＴＲ構造を持たないハードディスクと同様に実行することができるものである。
【００４４】
なお、第１の磁化処理における記録領域全体に渡る磁化は、磁気ヘッド走査によることなく、強力で大面積の電磁石を用いて全面的に直流磁場印加を行うようにして、短時間で同一向きの磁化を行うようにすることもできる。
また、分離溝１９の深さを十分大にしておくことによって、第１の磁化処理による磁化が不十分とするとか、あるいは磁化されていないランダム配向の状態であっても、データ情報記録領域における信号の記録再生における、分離溝底部からの漏れ磁界の影響を無視することができる。
【００４５】
以上述べた磁気ディスクの作製方法により、トラックピッチ１３０ｎｍで1インチサイズのハードディスクを作製した場合、どの程度の記録容量になるかを計算すると、ＴＰＩ（Track per inch）は１９５Kbit/inchでＢＰＩ(Bit per inch)がその７倍とすると１．３７Mbit/inchとなり、面密度は約２００Gbit/inch２になる。1インチ径のディスクでは０．４６inch２の有効エリアを持つので、サーボ、アドレスピット等の領域などを考慮して効率を８０%と見積もると、１枚のディスク１０で片面１２ＧＢ程度の記録容量となる。
【００４６】
上述したように、本発明においては、ＤＴＲ構成によるにもかかわらず、従来におけるような外部交番磁界を用いずに、外部直流磁界での書き込みを可能にしたことによって短時間でサーボ情報を書き込むことができ、従来に比して、格段に生産性の向上を図ることができるものである。
また縮小投影露光方式を用いたフォトリソグラフィ工程を適用することにより、直径２００ｍｍ〜３００ｍｍのウェハー基板から多数の、例えば直径１．３インチ以下の例えば１インチサイズの小径磁気ディスクを量産的に製造することができ、特にモバイル用の小径ハードディスクを量産的に製造することができるものである。
【００４７】
なお、上述した磁気ディスクとしての磁気ディスク構造、および初期化方法は、磁気記録をディスク表面と平行方向に磁化することによる長手磁気記録方式であるが、磁化方向をディスク表面と垂直な方向で記録する垂直磁気記録方式でも同様のパターン構造、作製プロセス、および初期化方法が適用できるものである。
【００４８】
また、押圧成型に用いるスタンパを得る工程における繰り返し転写は、上述した例に限定されるものではない。
また、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施例に限定されるものではなく、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な変更、置換又はその同等のものを行うことができることはいうまでもないところである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の磁気ディスクの一例の概略平面図である。
【図２】本発明の磁気ディスクの一例の要部の模式的パターン図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図４】Ａ〜Ｇは、本発明による磁気ディスクの製造方法に用いるマスク盤の作製方法の一例の前半の工程図である。
【図５】Ａ〜Ｆは、本発明による磁気ディスクの製造方法に用いるマスク盤の作製方法の一例の後半の工程図である。
【図６】ＡおよびＢは、本発明による磁気ディスクの製造方法におけるパターン露光の説明図である。
【図７】本発明による磁気ディスクの製造方法における縮小露光装置の一例の構成図である。
【図８】本発明による磁気ディスクの初期化磁化の説明図である。
【図９】本発明による磁気ディスクの初期化磁化状態を示す要部断面の斜視図である。
【図１０】従来のハードディスクの一部の概略断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１……基板、２……磁性層、３……保護層、４……潤滑層、５……中心孔、１１……ディスク基板、１２……中心孔、１３……磁性層、１４……記録領域部、１５……磁気トラック、１６……データ情報記録領域、１７……コントロール情報記録領域、１８……データエリア、１９……分離溝、１９Ｐ……２０……クロッキングエリア、２１……サーボエリア、２２アドレスエリア、２３……凹状ピット、２４……ランド部、３１……基板、３２……フォトレジスト層、３３……スタンパ原盤、３４，３６……金属メッキ層、３５……マスタスタンパ、３７……スタンパ、５１……除震テーブル、５２……エアスライド、５３……スピンドル、５４……電子ビームカラム、５５……電子銃、５６……コンデンサーレンズ、５７……ブランキング電極（ビーム変調部）、５８……アパーチャー、５９……ビーム偏向電極、６２……表面材料層、６３……フォトレジスト層、９１……対物レンズ、９２……電子ビーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記憶装置において大容量を実現するために、より高密度化が求められている。
代表的な磁気記憶装置であるハードディスクドライブ装置においては、すでに面記録密度が、10 Gbit/inch2を超えるものが商品化されている。
図１０は、通常のハードディスク概略断面図であり、このハードディスクは、例えば表面にＮｉ層が形成されたＡｌ基板による平坦面による基板１上に、磁性層２、保護層３、潤滑層４が順次被着形成されて成り、その中心孔５を中心に同心上に、環状の記録トラックが、平坦な連続した磁性層に配列され、隣接する記録トラック間は物理的に独立することなく、連続した領域によって形成されている。
したがって、このようなハードディスクにおいては、半径方向の密度、つまりトラックピッチは、再生信号のS/Nに影響を及ぼす。
【０００３】
このように隣接する記録トラックが連続した構成による場合において、再生信号のS/Nへの影響を考慮すると、記録磁気ヘッドの磁気ギャップのトラック幅（以下単に記録磁気ヘッド幅という）Ｗwは、記録トラック幅Ｗより小（Ｗw＜Ｗ）に選定することが必要となる。
すなわち、記録磁気ヘッドによって記録される記録マークの幅は、記録磁気ヘッドの磁気ギャップからのハードディスクの半径方向への漏洩磁界によるにじみ現象によって、実際には、記録磁気ヘッド幅Ｗw以上の幅となる。このため、記録マークの幅は、記録ヘッドによって形成される部分（記録ヘッド幅と同等程度の幅）と、にじみ現象によって形成される部分とからなり、このにじみ現象により形成されている記録マーク部分からは正確な再生信号を得ることはできないことになる。
したがって、記録磁気ヘッド幅Ｗwを記録トラック幅Ｗと同等程度にすると、隣接する記録トラックに対して余分な信号を書き込むことになり、隣接する記録トラックに形成されている記録マークを侵食することになる。
そして、このように記録マークの侵食が生じると、再生ヘッドによってこの記録マークからの漏れ磁界の検出、すなわち記録情報データの再生を行うと、再生信号のS/Nが劣化する。
そこで、記録ヘッドの磁気ヘッド幅Ｗwは、上述したように、記録トラック幅Ｗより小（Ｗw＜Ｗ）に選定することが必要となる。
【０００４】
一方、記録マークの漏れ磁界から高感度な再生信号を得るためには、上述した記録時のにじみ現象により形成された部分からの漏れ磁界を検出しないようにする必要があり、このため、記録マークの幅に対して再生ヘッドの幅Ｗrを等しいか、若しくはそれよりも狭くする必要がある。特に、再生動作時のサーボの偏差により記録トラックの中心を常にトレースできるわけではないので、その分を見込んだ再生ヘッド幅Ｗrに選定する必要がある。
しかし、再生ヘッドの幅Ｗrを狭くすると、得られる再生信号が小さくなるため、S/Nが低下してしまうことから、この幅Ｗrはできるだけ大とすることが望ましい。
【０００５】
以上のことから、再生ヘッドの幅Ｗrと、記録磁気ヘッドＷwと、記録トラック幅Ｗの関係は、
Ｗr＜Ｗw＜Ｗ
に選定することになる。
つまり、記録トラック幅Ｗのすべてを使った記録マークの形成はできないものであり、一方で、形成された記録マークの幅をすべて再生対象にできるわけではない。
【０００６】
そこで、現在、ハードディスクの高密度化の技術としてＤＴＲ（Discrete Track Recording）といわれる手法が提案されている〈例えば非特許文献１参照〉。
ＤＴＲによれば、上述した記録トラックのピッチに対する問題を軽減することができる。具体的には、隣接する記録トラック間に物理的な分離溝を設けて隣接する記録トラック同士をそれぞれ独立分離させ、溝内からの漏れ磁界が再生ヘッドに届かないように、すなわち再生ヘッドが漏れ磁界を検出しない程度の溝深さ及び溝形状となるように形成されたハードディスクである。
【０００７】
このＤＴＲにより、隣接する記録トラック間に分離溝が形成されてなるハードディスクにおいては、上述したにじみ現象を考慮する必要がないため、記録磁気ヘッド幅Ｗwは、記録トラックの分離溝間のランド幅よりも大きくすることができるものであり、記録マーク幅は、分離溝間のランド部の全幅に渡って形成することができる。
また同時に、上述したにじみ現象に対する考慮の必要がないことから、再生磁気ヘッド幅Ｗrは、分離溝間のランド部の全幅に渡る幅、すなわちランド幅よりも大きくすることができる。したがって、サーボの偏差があってもランド部の全幅をすべて再生することができる。
つまり、ＤＴＲ構成では、記録マークの幅は、ランド部幅できまり、記録マーク幅を大きく形成できるため、トラックピッチに対するS/Nを高めることができる。
【０００８】
ところで、ハードディスクにおいては、これに対して、あらかじめ記録されるサーボ信号や、アドレス信号等の情報の書き込みもS極/N極の磁気信号で記録されている。これらの情報の書き込みは、ハードディスクをセットに組み込む前に所要の書き込み装置によって行っていた。
ＤＴＲを用いたハードディスクでは、分離溝の存在によってディスク成型時に凸部として記録トラックが形成されるため、記録トラックに沿う形で、サーボ情報を書き込んでいくことが必要となる。
この情報の書き込み方法としては、外部交番磁界を用いて繰り返し信号をハードディスクに着磁することによりサーボ信号を書き込む方法の提案がなされている（特許文献１参照）。
【非特許文献１】IEEE TRANSACTION ON MAGNETICS, VOL.40, NO.4, JULY 2004 PP.2510-2515
【特許文献１】特許第2863190号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、このような書き込み外部交番磁界によって、繰り返し磁化によるサーボ信号等のコントロール情報の書き込みを行う場合、高記録密度化に伴って外部交番磁界の周波数が高くなると、この交番磁界発生手段としての例えば電磁石の駆動周波数の高周波数化が必要となり、ＳＮ極の反転の急峻性が低下する。
また、記録トラックごとに情報信号の書き込みを行う作業は、長時間を要し、作業性、したがって、生産性に劣るという問題がある。
ＤＴＲ構成とするための作業も煩雑である。
本発明は、ＤＴＲ構成による磁気ディスクを、簡便に、高い生産性をもって製造することができる磁気ディスクの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本発明製造方法による磁気ディスクの製造方法においては、上述したＤＴＲ構成を有する磁気ディスクにあって、そのコントロール情報記録領域におけるコントロール情報の記録を凹状ピットとし、かつ、この凹部内の磁化の向きをその外周のランド部における磁化の向きとは逆向きとすることによって記録する磁気ディスクを製造するものであり、そのＤＴＲ構成における分離溝とコントロール情報の記録の凹状ピットとの異なる深さの凹部として形成することにより、上述した初期状態の磁化を直流磁界によって行うことができるようにし、また、これら深さを異にする凹部の形成を同一工程で形成することができるようにして、製造の簡略化をはかるものである。
【００１１】
本発明による磁気ディスクの製造方法においては、データ情報記録領域と、コントロール情報記録領域とによるセクタが配置される複数の磁気記録トラックが同心的に配置される磁気ディスクの製造方法であって、上記各磁気記録トラックの上記データ情報記録領域におけるデータ書き込みがなされるデータエリア間に形成する分離溝と、上記コントロール情報記録領域のコントロール情報を記録する上記分離溝に比して浅い凹状ピットとを同時に形成する凹部の形成工程を有し、該凹部の形成工程が、スタンパ原盤の作製工程と、該スタンパ原盤からの所要数の転写によるスタンパの作製工程と、該スタンパを目的とする磁気ディスクを構成する基板上に形成されたレジスト層を押圧して該レジスト層に、上記分離溝と上記凹状ピットとを同時に成型する成型工程と、該レジスト層上から全面的にエッチングして、上記ディスク基板に上記分離溝と凹部とを同時に形成するエッチング工程を有し、上記スタンパ原盤の作製工程が、該スタンパ原盤を構成する基板上にポジ型のフォトレジスト層を形成する工程と、該フォトレジスト層に対するパターン露光工程と、現像処理工程とを有し、上記パターン露光は、上記分離溝の形成部および凹状ピット外のランド部の形成部を露光し、上記分離溝の形成部を非露光部とし、上記凹状ピットの形成部を、その周辺に対する露光からの広がり露光による弱露光部として上記現像処理に対し、上記ランド部の形成部に比しては低い所要の可溶性が生じるようにし、上記現像処理によって上記ポジ型フォトレジスト層に、上記ランド部の形成部の露光部において溶解除去し、上記凹状ピットの形成部の弱露光部において一部の厚さを残存させ、上記分離溝の形成部において殆ど残存させた上記フォトレジスト層の凹凸パターンを有する上記スタンパ原盤を形成することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記磁性層に対し、上記凹状ピット内と、上記ランド部に互いに逆向きの磁化を行うことを特徴とする。
また、本発明は、上記逆向きの磁化が、上記ランド部と上記凹状ピット部とを一方向に磁化する第１の直流磁化処理と、該第１の磁化処理における上記磁化方向と逆向きの磁化を上記凹状ピット内の磁化を反転させることなく上記ランド部のみにおいて逆向きに反転させる第２の磁化処理とによることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記コントロール情報記録領域は、位相信号検出用のクロック信号が書き込まれるクロックエリアと、サーボ信号が書き込まれるサーボエリアと、アドレス情報ないしはＩＤ情報が書き込まれるアドレスエリアとを有し、上記クロック信号、サーボ信号、アドレス情報ないしはＩＤ情報が、上記凹状ピットとして記録されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
上述したように、本発明による磁気ディスクの製造方法によって得る磁気ディスクは、データエリア間が分離溝によって分離されたＤＴＲ構成を有することから、隣接するデータエリア間の漏洩磁束による相互の侵食を回避することができる。したがって、記録磁気ヘッドのトラック幅を、データエリアの幅より大とすることができ、データエリアの全幅に渡って記録マークを確実に形成することができる。また再生に当たっては、再生磁気ヘッドのトラック幅を、データエリア幅より大に、したがって、記録マークより大に選定することができる。
これにより、再生信号のS/Nを高めることができる。
【００１５】
そして、特に、本発明においては、異なる深さの分離溝と凹状ピットとを有する凹凸面を、スタンパを用いた成型によって同時に形成するものもであり、更に、このスタンパの作製において、凹凸パターンを形成するためのフォトレジスト層を露光状態の選定によって現像処理におけるフォトレジスト層の除去量を変化させることから、これら深さを異にするパターンを同時形成することができ、製造工程数の増加を軽減して、目的とする磁気ディスクの製造を可能にするものである。
【００１６】
そして、磁気ディスクの初期化状態を得るに当たっては、直流磁界によって、クロック信号、サーボ信号、アドレス情報ないしはＩＤ情報等のコントロール情報の書き込みを行うことから、交流磁界によって書き込みを行う場合にける電磁石や特別なオーバーライトヘッドを用いることなく、簡単に、かつ短時間で高い作業性をもって、各情報の書き込みを行うことができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明による磁気ディスクの製造方法の実施の形態例を説明する。しかしながら、本発明は、この実施の形態例に限定されるものではない。
先ず、本発明製造方法によって得ようとする磁気ディスクについて説明する。
図１は、本発明によって得る磁気ディスクとしてのハードディスクの概略平面図である。この磁気ディスク１０は、磁気ディスクのドライブ装置（図示せず）に装着される中心孔１２を有する円盤状の例えばＡｌ、ガラス、Ｓｉ等によるディスク基板１１上に、中心孔１２を中心としてその周囲に磁性層１３が形成され、磁気記録領域部１４が形成されて成る。
【００１８】
磁気記録領域部１４には、中心孔１２を中心としてその周囲に、多数の磁気記録トラック１５(図１においては1本のトラックのみを示している)が同心的に配置形成される。
図２は、図１の磁気ディスク１０の要部の模式的平面図で、鎖線Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３……は、同心的に配置された互いに隣り合う一部の磁気トラック１５の中心線を示す。
また、図３は、図２のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【００１９】
各磁気記録トラック１５は、そのデータ情報記録領域１６、コントロール情報記録領域１７によるセクタＳが複数配置され、データ情報記録領域１６が、コントロール情報記録領域１７によって区分された構成を有する。
隣接する磁気記録トラック１５のデータ情報記録領域１６における情報データの書き込みがなされるデータエリア１８間には、データエリア１８の上面に対して所要の深さを有する分離溝１９が形成され、これら分離溝１９によってデータエリア１８が短冊状パターンとされる。
【００２０】
コントロール情報記録領域１７は、位相信号検出用のクロック信号が書き込まれるクロックエリア２０と、情報データの、再生時にトラッキング・サーボコントロール用情報を得るサーボ信号が書き込まれるサーボエリア２１と、アドレス情報ないしはＩＤ情報が書き込まれるアドレスエリア２２とを有する。
コントロール情報記録領域１７の各クロッキングエリア２０と、サーボエリア２１と、アドレスエリア２２には、それぞれクロック信号、サーボ信号、アドレス情報ないしはＩＤ情報が記録されるものであるが、本発明においては、これらコントロール情報信号が、図２と図３で示すように、データエリア１８面すなわちランド部２４の上面に対して所定の深さを有する凹状ピット２３によって形成される。
【００２１】
磁性層１３は、少なくとも凹状ピット２３内と、これら凹状ピット２３や、分離溝１９の形成部外のランド部２４上とに形成され、この磁性層１３に対し、凹状ピット２３内と、ランド部２４とにおいて、互いに逆向きの磁化がなされることによって、凹状ピット２３のエッジにおける磁化の反転によって、各コントロール情報信号の記録再生が行われる。
すなわち、例えば図２に、白抜き矢印ａで示すように、ランド部において、磁気記録トラック方向に沿う一方向の例えば面内磁化がなされる場合、白抜き矢印ｂで示す逆向きの磁化によってコントロール情報の記録がなされる。
【００２２】
データ情報記録領域１６の分離溝１９の深さは、図３に示されるように、凹状ピット２３の深さより十分大に選定され、分離溝１９によって分離されるランド部２４上のデータ情報が、このデータ情報の書込みおよび読み取り時に干渉することを阻止する深さとする。
【００２３】
このようにして、図１で示す磁性層１３が形成された磁気記録領域部において、多数の同心円状に形成された記録トラック１５のそれぞれが、コントロール情報記録領域１７を遮断部分として断続するデータ情報記録領域１６による複数のセクタＳによって構成される。
【００２４】
この構成において、磁気ディスク１０を回転させて、再生磁気ヘッドを磁気トラック１５上に走行させる。このとき、磁気ヘッドによって、凹状ピット２３のエッジ位置で、検出磁界が反転するため、これによってクロック、サーボ、およびアドレス信号の読み出しを行うことができるものである。
このようにして、磁気トラック１５に対する磁気ヘッドのトラッキングを高精度で行って、データ情報エリア１８のデータ情報を読み出すことができる。
【００２５】
本発明による磁気ディスクの製造方法にあっては、分離溝１９と、この分離溝１９に比して浅いコントロール情報を記録する凹状ピット２３とを同時に形成する。
そして、この少なくとも分離溝１９と凹状ピットを有する微細凹凸面上に、磁性層１３を形成し、例えば２回の直流磁化によって、凹状ピット内を一方向に磁化し、ランド部２４をこれとは逆方向に磁化した初期状態を形成する。
【００２６】
図４および図５の製造工程図を参照して、本発明による磁気ディスク１０の製造方法の１実施形態例を説明する。
まず、スタンパ原盤の作製を行う。
図４Ａに示すように、スタンパ原盤を構成する表面が平滑性にすぐれたＳｉ基板、あるいは石英ガラス基板等による基板３１を用意し、この上にポジ型のフォトレジスト層３２を例えば厚さ１００ｎｍに均一に塗布する。
このフォトレジスト層３２に対して電子ビーム露光あるいはレーザービーム露光によるパターン露光を行う。
【００２７】
このパターン露光は、例えば図６Ａに示す、分離溝１９および凹状ピット２３を形成する場合の、露光パターンを図６Ｂに模式的に示すように、ランド部２４に対応する部分２４Ｅにおいては、フォトレジスト層に対する現像処理によって良好に可溶除去することができる程度に十分な露光を、電子ビームあるいはレーザービーム走査によっていわば塗りつぶすように露光し、分離溝１９に対応する部分１９Ｅにおいては、フォトレジスト層に対する現像処理で高い非可溶性を示すことができるように、非露光状態とする。
【００２８】
これに対し、凹状ピット２３に対応する部分２３Ｅにおいては、露光を積極的には行わないが、この部分の周辺のランド部に対応する縁部の露光をビームのパワー等を調整することによって、凹状ピット２３に対応する部分２３Ｅ上に露光スポットの周辺の露光強度が弱い広がり部分でのいわゆるかぶりが生じるようにして、低い露光がなされるようにする。
【００２９】
このようにして、図４Ｂに示すように、各部分２４Ｅ，１９Ｅおよび２３Ｅによってそれぞれ異なる露光状態を形成する。
このフォトレジスト層３２に対してこのフォトレジストに対する専用の現像液によって現像処理を行う。
このようにすると、図４Ｃに示すように十分な露光がなされて現像液に対して良好な可溶性を示す部分２４Ｅにおいては、フォトレジスト層が除去されるが、露光がなされていない部分１９Ｅにおいては、可溶性を示さないことから、フォトレジスト層が残されて例えばフォトレジスト層３２の厚さに相当する１００ｎｍの高さをもって残される。そして、かぶり露光によって幾分の可溶性を有する部分２３Ｅにおいては、ある程度の除去がなされ、領域１９Ｅに比して、その厚みが小とされた例えば４０ｎｍの厚さで残される。
このようにして、基板３１上にフォトレジスト層３２によって凹凸パターンが形成されたスタンパ原盤３３が構成される。
【００３０】
次に、図４Ｄに示すように、スタンパ原盤３３上に、電気メッキを可能にする下地処理を行い、Ｎｉ等を電気メッキして金属メッキ層３４を形成する。
図４Ｅに示すように、金属メッキ層３４をスタンパ原盤３３から剥離してマスタスタンパ３５を作製する。このマスタスタンパ３５には、スタンパ原盤３３のフォトレジスト層３２によって形成された凹凸パターンが転写された反転パターンによる凹凸パターン３５Ａが形成される。
図４Ｆに示すように、このマスタスタンパ３５上に、剥離層を介して同様に例えばＮｉメッキによる金属メッキ層３６を形成する。
図４Ｇに示すように、金属メッキ層３６をマスタスタンパ３５から剥離してスタンパ３７を形成する。
このスタンパ３７には、マスタスタンパ３５の凹凸パターン３５Ａが転写された反転パターンによる凹凸パターン３７Ａが形成される。
すなわち、このスタンパ３７の凹凸パターン３７Ａは、スタンパ原盤３３のフォトレジスト層３２による凹凸パターンと同形状の凹凸パターンであり、したがって、分離溝１９に対応する突起１９Ｐと、これより低い凹状ピット２３に対応する突起２３Ｐが形成されて成る。
【００３１】
一方、図５Ａに示すようにハードディスクを構成する表面が平滑なガラス基板、Ａｌ基板、ガラス基板等によるディスク基板１１上に例えばＮｉＰから成る表面材料層６２を成膜この上に、例えばスピンコートによって例えばアクリル系有機ポリマーによるレジスト層６３を膜厚例えば１００ｎｍに均一に塗布する。
図５Ｂに示すように、このレジスト層６３に対してスタンパ３７の突起１９Ｐおよび２３Ｐを有する凹凸面を均一な圧力と熱をかけて、ホットエンボス方式（またはナノインプリント方式）によって押圧する。
図５Ｃに示すように、スタンパ３７を剥離する。このようにすると、スタンパ３７の凹凸が反転した凹凸パターンがレジスト層６３に転写される。すなわち、スタンパの突起１９Ｐおよび２３Ｐに対応する深さの凹部１９Ｈおよび２３Ｈが形成さる。この凹部１９Ｈは、例えばレジスト層６３の厚さに対応する深さとすることができ、凹部２３Ｈは、例えば５０ｎｍの深さとすることができる。
【００３２】
そして、図５Ｄに示すように、レジスト層６３上から全面的にドライエッチングを行い、図５Ｅに示すように、レジスト層６３をエッチング除去して表面材料層６２に入り込む深さまでエッチングする。
このようにして、レジスト層６３による凹凸を踏襲した凹凸が形成され、分離溝１９と凹状ピット２３とが表面材料層６２に、すなわちディスク表面に形成される。
このドライエッチングは、例えば塩素系ガス（Ｃｌ２，ＳｉＣｌ４等）と酸素（Ｏ２）の混合ガスが用いられその流量比によりエッチングレートの調整を行うことができる。
凹状ピット２３は、例えば３０ｎｍの深さとすることができ、分離溝１９の深さは、例えば６０ｎｍとすることができる。
【００３３】
次に、図５Ｆに示すように、凹状ピット２３や分離溝１９による凹凸パターンが形成された基板１１全体に渡り、Co、Cr、Pt等から成る磁性層１３をスパッタ成膜し、更にこの上に図示しないが、ＤＬＣ（Diamond Like Carbon）等の保護層や、潤滑剤層を順次積層して、磁気ディスクとしてのハードディスク１０を得る。
そして、後述する直流磁化による磁化処理によってランド部２４と凹状ピット２３内に高いに逆向きの磁化を行う。
【００３４】
上述した図４Ｂでおよび図６で示したフォトレジスト層３２に対するパターン露光は、レーザービーム走査、あるいは電子ビーム走査によって行うことができる。
【００３５】
レーザービーム露光は、いわゆるレーザービームレコーダー（ＬＢＲ）を利用することができる。
このＬＢＲは、例えば波長３５１ｎｍのＡｒレーザー、波長２６６ｎｍのＹＡＧ第４高調波レーザーなどの紫外線レーザーを、音響光学変調器によってオン・オフ制御して、高速回転させた基板３１上のフォトレジスト層３２上を走査させて、上述した所要のパターン露光を行うことができる。
【００３６】
図６は、フォトレジスト層３２に対して電子ビーム露光を行う電子ビームレコーダー（ＥＢＲ）の概略構成図である。
ＥＢＲは、除振テーブル５１を有し、この上に、電子ビームの被照射体の配置部、すなわちレジスト層３２が塗布された基板３１の配置部が構成される。
基板３１の配置部は、エアスライド５２上に、基板３1をその軸心を中心に回動させるスピンドル５３を有する。
そして、エアスライド５２によって、基板３１の軸心と直交する面内において、互いに直交する２軸方向にスライドさせることができるようになされる。
【００３７】
この電子ビームの被照射体、すなわち基板３１の配置部上に、電子ビームカラム５４が配置される。
この電子ビームカラム５４は、電子銃５５と、コンデンサーレンズ５６と、ブランキング電極(ビーム変調部)５７と、アパーチャー５８と、ビーム偏向電極５９と、フォーカス調整レンズ９０と、対物レンズ９１等を有して成る。
【００３８】
この構成によって、電子銃５５から発生した電子ビームをブランキング電極５７とアパーチャー５８によって、電子ビーム９２のオンオフを高速で行うようになされる。
電子ビーム９２は、対物レンズ９１によって直径１００ｎｍ以下に収束され、露光マスク基板３１上の電子ビーム用レジストに集束させ、スピンドル５３によって回転され、エアスライド５２によって半径方向に移動する基板３１上のレジスト層３２に対する電子ビームのパターン照射により、所要のパターンをもって電子ビーム露光する。
【００３９】
上述した磁気ディスク１０すなわちハードディスクに対し、初期化の磁化処理は、第１および第２の２回の直流磁化によってなされる。
この磁化は、例えば図８に示すように、磁気ディスク１０を、ターンテーブル（図示せず）上に装着し、例えば３,６００ｒｐｍで回転駆動する。このように回転される磁気ディスク１０の磁性層１３に例えば磁気ディスクの回転による気流による浮上力が得られるスライダを有する浮上型の直流磁場書き込み用ヘッド７０によって行う。
【００４０】
この直流磁場による書き込み用ヘッド７０は、例えば書き込み幅が１ｍｍ程度で、ヘッドを搭載するスライドがディスクの半径方向に移動するようになされる。
そして、その浮上量は、例えば５０ｎｍ程度浮上させた状態で、円周方向すなわち磁気トラックに沿って単一方向の磁場を発生させ、記録領域全体に渡ってランド部２４、凹状ピット部２３、および分離溝１９内を一方向に磁化させる。
このようにして、第１の磁化処理を行う。この第１の磁化処理は、最もヘッドからの距離が大きい分離溝１９内については、必ずしも磁化される必要はないが、ランド部２４と、凹状ピット２３内においては、同一方向の直流磁化がなされるようにする。
【００４１】
続いて、第２の磁化処理を行う。この第２の磁化処理は、上述した第１の磁化処理工程における磁化とは逆向きの直流磁場の印加によってなされる。この第２の磁化処理においても、第１の磁化処理におけると同様の書込み用磁気ヘッド７０によって行うことができる。この場合、その浮上高さ、或いは磁界の強さの調節により、ランド部２４のみを磁化反転させ、凹状ピット２３は第１の磁化処理による磁化の向きの磁化方向が保持されるようにする。
【００４２】
このように第１および第２の直流磁場による磁化処理によってランド部２４と凹状ピット２３において、図９にその一部の破断斜視図を示すように、矢印ａおよびｂで示す互いに磁化方向が反転した状態を形成する。
【００４３】
このようにして、凹状ピット２３とその磁化によってコントロール情報の記録がなされた磁気ディスク１０に対して読み取り用磁気ヘッド（図示せず）をディスク１０上に走査させることにより、凹状ピット２３のエッジが磁化反転に対応する信号として検出されることにより、クロック信号、トラッキング用信号、及びアドレス信号を検出し、データ情報記録領域において信号の記録再生を、従来のＤＴＲ構造を持たないハードディスクと同様に実行することができるものである。
【００４４】
なお、第１の磁化処理における記録領域全体に渡る磁化は、磁気ヘッド走査によることなく、強力で大面積の電磁石を用いて全面的に直流磁場印加を行うようにして、短時間で同一向きの磁化を行うようにすることもできる。
また、分離溝１９の深さを十分大にしておくことによって、第１の磁化処理による磁化が不十分とするとか、あるいは磁化されていないランダム配向の状態であっても、データ情報記録領域における信号の記録再生における、分離溝底部からの漏れ磁界の影響を無視することができる。
【００４５】
以上述べた磁気ディスクの作製方法により、トラックピッチ１３０ｎｍで1インチサイズのハードディスクを作製した場合、どの程度の記録容量になるかを計算すると、ＴＰＩ（Track per inch）は１９５Kbit/inchでＢＰＩ(Bit per inch)がその７倍とすると１．３７Mbit/inchとなり、面密度は約２００Gbit/inch２になる。1インチ径のディスクでは０．４６inch２の有効エリアを持つので、サーボ、アドレスピット等の領域などを考慮して効率を８０%と見積もると、１枚のディスク１０で片面１２ＧＢ程度の記録容量となる。
【００４６】
上述したように、本発明においては、ＤＴＲ構成によるにもかかわらず、従来におけるような外部交番磁界を用いずに、外部直流磁界での書き込みを可能にしたことによって短時間でサーボ情報を書き込むことができ、従来に比して、格段に生産性の向上を図ることができるものである。
また縮小投影露光方式を用いたフォトリソグラフィ工程を適用することにより、直径２００ｍｍ〜３００ｍｍのウェハー基板から多数の、例えば直径１．３インチ以下の例えば１インチサイズの小径磁気ディスクを量産的に製造することができ、特にモバイル用の小径ハードディスクを量産的に製造することができるものである。
【００４７】
なお、上述した磁気ディスクとしての磁気ディスク構造、および初期化方法は、磁気記録をディスク表面と平行方向に磁化することによる長手磁気記録方式であるが、磁化方向をディスク表面と垂直な方向で記録する垂直磁気記録方式でも同様のパターン構造、作製プロセス、および初期化方法が適用できるものである。
【００４８】
また、押圧成型に用いるスタンパを得る工程における繰り返し転写は、上述した例に限定されるものではない。
また、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施例に限定されるものではなく、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な変更、置換又はその同等のものを行うことができることはいうまでもないところである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の磁気ディスクの一例の概略平面図である。
【図２】本発明の磁気ディスクの一例の要部の模式的パターン図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図４】Ａ〜Ｇは、本発明による磁気ディスクの製造方法に用いるマスク盤の作製方法の一例の前半の工程図である。
【図５】Ａ〜Ｆは、本発明による磁気ディスクの製造方法に用いるマスク盤の作製方法の一例の後半の工程図である。
【図６】ＡおよびＢは、本発明による磁気ディスクの製造方法におけるパターン露光の説明図である。
【図７】本発明による磁気ディスクの製造方法における縮小露光装置の一例の構成図である。
【図８】本発明による磁気ディスクの初期化磁化の説明図である。
【図９】本発明による磁気ディスクの初期化磁化状態を示す要部断面の斜視図である。
【図１０】従来のハードディスクの一部の概略断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１……基板、２……磁性層、３……保護層、４……潤滑層、５……中心孔、１１……ディスク基板、１２……中心孔、１３……磁性層、１４……記録領域部、１５……磁気トラック、１６……データ情報記録領域、１７……コントロール情報記録領域、１８……データエリア、１９……分離溝、１９Ｐ……２０……クロッキングエリア、２１……サーボエリア、２２アドレスエリア、２３……凹状ピット、２４……ランド部、３１……基板、３２……フォトレジスト層、３３……スタンパ原盤、３４，３６……金属メッキ層、３５……マスタスタンパ、３７……スタンパ、５１……除震テーブル、５２……エアスライド、５３……スピンドル、５４……電子ビームカラム、５５……電子銃、５６……コンデンサーレンズ、５７……ブランキング電極（ビーム変調部）、５８……アパーチャー、５９……ビーム偏向電極、６２……表面材料層、６３……フォトレジスト層、９１……対物レンズ、９２……電子ビーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ情報記録領域と、コントロール情報記録領域とによるセクタが配置される複数の磁気記録トラックが同心的に配置される磁気ディスクの製造方法であって、
上記各磁気記録トラックの上記データ情報記録領域におけるデータ書き込みがなされるデータエリア間に形成する分離溝と、上記コントロール情報記録領域のコントロール情報を記録する上記分離溝に比して浅い凹状ピットとを同時に形成する凹部の形成工程を有し、
該凹部の形成工程が、スタンパ原盤の作製工程と、該スタンパ原盤からの所要数の転写によるスタンパの作製工程と、該スタンパを目的とする磁気ディスクを構成する基板上に形成されたレジスト層を押圧して該レジスト層に、上記分離溝と上記凹状ピットとを同時に成型する成型工程と、該レジスト層上から全面的にエッチングして、上記ディスク基板に上記分離溝と凹部とを同時に形成するエッチング工程を有し、
上記スタンパ原盤の作製工程が、該スタンパ原盤を構成する基板上にポジ型のフォトレジスト層を形成する工程と、該フォトレジスト層に対するパターン露光工程と、現像処理工程とを有し、
上記パターン露光は、上記分離溝の形成部および凹状ピット外のランド部の形成部を露光し、上記分離溝の形成部を非露光部とし、上記凹状ピットの形成部を、その周辺に対する露光からの広がり露光による弱露光部として上記現像処理に対し、上記ランド部の形成部に比しては低い所要の可溶性が生じるようにし、上記現像処理によって上記ポジ型フォトレジスト層に、上記ランド部の形成部の露光部において溶解除去し、上記凹状ピットの形成部の弱露光部において一部の厚さを残存させ、上記分離溝の形成部において殆ど残存させた上記フォトレジスト層の凹凸パターンを有する上記スタンパ原盤を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【請求項２】
上記パターン露光を電子ビームもしくはレーザービームによって行うことを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項３】
上記磁性層に対し、上記凹状ピット内と、上記ランド部に互いに逆向きの磁化を行うことを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項４】
上記逆向き磁化が、上記ランド部と上記凹状ピット部とを一方向に磁化する第１の直流磁化処理と、該第１の磁化処理における上記磁化方向と逆向きの磁化を上記凹状ピット内の磁化を反転させることなく上記ランド部のみにおいて逆向きに反転させる第２の磁化処理とによることを特徴とする請求項３に記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項５】
上記コントロール情報記録領域は、位相信号検出用のクロック信号が書き込まれるクロックエリアと、サーボ信号が書き込まれるサーボエリアと、アドレス情報ないしはＩＤ情報が書き込まれるアドレスエリアとを有し、上記クロック信号、サーボ信号、アドレス情報ないしはＩＤ情報が、上記凹状ピットとして記録されることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項１】
データ情報記録領域と、コントロール情報記録領域とによるセクタが配置される複数の磁気記録トラックが同心的に配置される磁気ディスクの製造方法であって、
上記各磁気記録トラックの上記データ情報記録領域におけるデータ書き込みがなされるデータエリア間に形成する分離溝と、上記コントロール情報記録領域のコントロール情報を記録する上記分離溝に比して浅い凹状ピットとを同時に形成する凹部の形成工程を有し、
該凹部の形成工程が、スタンパ原盤の作製工程と、該スタンパ原盤からの所要数の転写によるスタンパの作製工程と、該スタンパを目的とする磁気ディスクを構成する基板上に形成されたレジスト層を押圧して該レジスト層に、上記分離溝と上記凹状ピットとを同時に成型する成型工程と、該レジスト層上から全面的にエッチングして、上記ディスク基板に上記分離溝と凹部とを同時に形成するエッチング工程を有し、
上記スタンパ原盤の作製工程が、該スタンパ原盤を構成する基板上にポジ型のフォトレジスト層を形成する工程と、該フォトレジスト層に対するパターン露光工程と、現像処理工程とを有し、
上記パターン露光は、上記分離溝の形成部および凹状ピット外のランド部の形成部を露光し、上記分離溝の形成部を非露光部とし、上記凹状ピットの形成部を、その周辺に対する露光からの広がり露光による弱露光部として上記現像処理に対し、上記ランド部の形成部に比しては低い所要の可溶性が生じるようにし、上記現像処理によって上記ポジ型フォトレジスト層に、上記ランド部の形成部の露光部において溶解除去し、上記凹状ピットの形成部の弱露光部において一部の厚さを残存させ、上記分離溝の形成部において殆ど残存させた上記フォトレジスト層の凹凸パターンを有する上記スタンパ原盤を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【請求項２】
上記パターン露光を電子ビームもしくはレーザービームによって行うことを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項３】
上記磁性層に対し、上記凹状ピット内と、上記ランド部に互いに逆向きの磁化を行うことを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項４】
上記逆向き磁化が、上記ランド部と上記凹状ピット部とを一方向に磁化する第１の直流磁化処理と、該第１の磁化処理における上記磁化方向と逆向きの磁化を上記凹状ピット内の磁化を反転させることなく上記ランド部のみにおいて逆向きに反転させる第２の磁化処理とによることを特徴とする請求項３に記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項５】
上記コントロール情報記録領域は、位相信号検出用のクロック信号が書き込まれるクロックエリアと、サーボ信号が書き込まれるサーボエリアと、アドレス情報ないしはＩＤ情報が書き込まれるアドレスエリアとを有し、上記クロック信号、サーボ信号、アドレス情報ないしはＩＤ情報が、上記凹状ピットとして記録されることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−３２３９４５（Ｐ２００６−３２３９４５Ａ）
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４７３０６（Ｐ２００５−１４７３０６）
【出願日】平成１７年５月１９日（２００５．５．１９）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月３０日（２００６．１１．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１９日（２００５．５．１９）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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