[发明专利]具有每个盘表面上的相同伺服图案的磁记录盘及盘驱动器

说明书

技术领域

本发明总的涉及具有利用主模板形成的预先图案化(pre-patterned)的伺服图案的磁记录盘，以及具有可利用该伺服图案操作的伺服控制系统的磁记录盘驱动器。

背景技术

常规磁记录硬盘驱动器使用水平记录或者垂直记录，在水平记录中限定了磁记录数据位的经磁化区域定向于硬盘上的记录层的平面中，而在垂直记录中经磁化区域定向于垂直于记录层的平面。盘上的每一个记录表面都是磁性材料的连续层，当记录磁头在磁性材料上写时，该磁性材料变为形成到包含磁性记录的数据的同心数据磁道中。每一个盘表面还包括伺服扇区(sector)的固定的、预先记录的图案，所述伺服扇区不能由记录磁头重写，并用于将磁头定位到所期望的数据磁道，和将磁头保持在数据磁道上。

产生伺服扇区图案的常规方法是利用特殊的写磁头(write head)和伺服记录器(writer)或利用盘驱动器中的生成(production)记录磁头，通过逐磁道(track-by-track)“伺服-写”图案进行。由于这是耗时并且因此是昂贵的处理，所以已经提出了产生伺服图案的其他方法。

在接触式磁复制(contact magnetic duplication)或传印(CMT)中，有时称为磁打印或磁平版印刷(magnetic lithography，ML)，使用包含在与要传印到盘的伺服图案对应的图案中的软性(低矫顽)磁性材料的区域或岛(island)的“主”模板。CMT主模板一般是刚性衬底或具有在其上形成的塑料膜的刚性衬底，如美国专利6,347,016B1和6,433,944B1所述；以及Ishida，T.等，“Magnetic Printing Technology-Application to HDD”，IEEE Transactions onMagnetics，Vol39，No.2，March 2003，pp628-632。转让给本申请的同一受让人的美国专利6,791,774B1，描述了CMT模板和用于在垂直磁记录盘中用于形成伺服图案的处理。在转让给本申请的同一受让人的美国专利6,798,590B2以及Bandic等，“Magnetic lithography for servowriting application using flexiblemagnetic masks nanofabricated on plastic substrates”，Microsystem Technology，DOI 10.1007/s00542-006-0287-8中描述了使用柔性(flexible)主模板的磁性平版印刷(ML)。

用于形成伺服图案的CMT处理不仅适用于其中通过记录磁头在磁性材料的连续层中形成同心数据磁道的常规“连续”磁性媒体，而且适用于“离散磁道”媒体。在这种类型的媒体中，例如，如美国专利4,912,585所述，每一个数据磁道由连续磁性材料组成，而各个数据磁道由非磁性保护带而分开。CMT处理不仅可以用于形成伺服图案而且可以用于形成离散磁道。

已经提出了图案化磁性媒体来取代常规连续磁性媒体，以提高盘驱动器中的数据存储密度。在图案化媒体中，将磁盘表面的磁性材料图案化为小孤立数据岛，使得在每一个岛或“位”中存在单一磁畴。为了产生所要求的图案化数据岛的磁性隔离，必定破坏或实质性地减少岛之间的区域的磁矩，以便致使这些区域基本上非磁性。可选择地，可以制造图案化媒体，使得在岛之间的区域中不存在磁性材料。可以经由超微印刻技术(nanoimprinting)由主模板的复制件来产生图案化媒体。超微印刻处理不仅在数据磁道中形成孤立的数据岛，而且形成伺服图案。在超微印刻技术中，主模型或模板将拓扑图案复制到涂覆在盘衬底上的聚合物保护层上时，接着在图案上溅射磁性材料的沉淀(deposition)。Bandic et al.，“Patterned magnetic media：impact ofnanoscale patterning on hard disk drives”，Solid State Technology S7+Suppl.S，SEP 2006；以及Terris et al.，“TOPICAL REVIEW：Nanofabricated andself-assembled structures as data storage media”，J.Phys.D：Appl.Phys.38(2005)R199-R222描述了图案化媒体的超微印刻。