[发明专利]具有加密加扰图案的图案化介质磁记录盘和盘驱动器

说明书

技术领域

本发明一般涉及图案化介质(patterned-media)磁记录盘，其中每个数据 比特存储在该盘上的磁隔离的数据岛中，且更具体地，涉及具有加扰图案的 图案化介质盘，所述加扰图案用于防止用来制造所述盘的盘母版(disk master) 的复制。

背景技术

已经提出了具有图案化磁记录介质的磁记录硬盘驱动器，以增加数据密 度。在图案化介质中，将盘上的磁记录层图案化为以同心数据磁道(track) 安排的小型隔离的数据岛。为了产生图案化数据岛所需要的磁隔离，必须破 坏或充分地缩小各岛之间的空间磁矩(magnetic moment)，以使得这些空间本 质上无磁。在一种类型的图案化介质中，数据岛是在“沟槽(trench)”上方 延伸的抬高区域(elevated region)或柱(pillar)，并且磁性材料覆盖了柱和 沟槽两者，其中典型地通过利用像硅(Si)一样的材料来“抑制(poisoning)”， 而使得沟槽中的磁性材料无磁。图案化介质盘可以是纵向磁记录盘或垂直磁 记录盘，在所述纵向磁记录盘中，磁化方向平行于记录层的平面或在记录层 的平面中，在所述垂直磁记录盘中，磁化方向垂直于记录层的平面或者在记 录层的平面外。

一种已提出的用于构造图案化介质盘的方法是通过利用具有拓扑 (topographic)表面图案的、有时也称作“压模(stamper)”的模板或模型来 进行纳米压印(nanoimprint)。在该方法中，向着模型来挤压在磁记录盘衬底 (substrate)表面上具有聚合物膜的磁记录盘衬底(substrate)。聚合物膜接纳 模型图案的反模(reverse)图像，然后成为用于随后蚀刻盘衬底、以生成该 盘上的柱的掩模(mask)。然后，将磁记录盘所需的磁性层和其他层沉积到所 蚀刻的盘衬底和柱的顶端上，以形成图案化介质盘。模型可以是用于直接压 印所述盘的母版模型。然而，更可能的方式在于，构造具有与所述盘期望的 柱的图案对应的柱的图案的母版模型，并且使用该母版模型来构造复制模型。 因而，复制模型将具有与母版模型上的柱的图案对应的孔(hole)的图案。 然后复制模型用于直接压印盘。通过Bandic等人“Patterned magnetic media： impact of nanoscale patterning on hard disk drives(图案化磁性介质：纳米等级 图案化对硬盘驱动器的影响)”，Solid State Technology S7+Suppl.S，SEP 2006、 并通过Terris等人“TOPICAL REVIEW：Nanofabricated and self-assembled magnetic structures as data storage media(主题评论：作为数据存储介质的纳米 构造且自装配的磁性结构)”，J.Phys.D：Appl Phys.38(2005)R199-R222”描 述了图案化介质的纳米压印。

母版模板或模型需要大量的时间和努力来设计。另外，通过使用昂贵设 备的昂贵且耗时的处理(例如，通过电子束(e束(e-beam))平版印刷术)， 来构造母版模板或模型。母版模板(或从该母版模板制造的复制模型)用于 制造无数的盘，其每一个是昂贵母版的精确复制。可能的是，母版模板或复 制模型可能被盗，这将使得潜在的竞争者或介质制造者能够在很少时间或成 本投资的情况下创造出新的母版。同样，可以从一个盘拷贝母版模板或复制 模型。

所需要的是，如果被拷贝则将不能在盘驱动器中操作的图案化介质盘。

发明内容

本发明涉及从母版模板制造的图案化介质盘。母版模板包含按照伪随机 方式加扰、使得其在没有加扰的精确知识的情况下不能使用的图案。从秘密 密钥推导加扰函数，并且使用标准加密技术来生成加扰函数。从母版模板、 或从按照该母版制造的复制模型制造的所有盘将具有相同的加扰图案。授权 用户将能够使用秘密密钥来计算加扰图案中的微扰(perturbation)，纠正它们， 然后按照传统方式来使用盘。在不知道秘密密钥情况下，未授权用户将不能 使用盘，或将只能按照降级或受限方式来使用盘。