[发明专利]图案化磁记录盘和制造用于压印盘的母模的方法

说明书

技术领域

本发明总地涉及具有图案化伺服扇区的图案化介质磁记录盘，且涉及制造用于纳米压印该图案化介质盘的母模(master mold)的方法。

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大数据密度。在图案化介质中，盘上的磁记录层被图案化成布置于同心数据道中的小的隔离的数据岛。为了制造图案化数据岛的所需磁隔离，岛之间的空间的磁矩必须被消灭或者基本减小以使这些空间实质上为非磁的。在一类图案化介质中，数据岛是拔高的区域或者柱，其延伸得高出“沟槽”且磁材料覆盖柱和沟槽两者，通常通过用诸如硅(Si)的材料“毒化”而使沟槽中的磁材料呈非磁性。在另一类图案化介质中，磁材料首先沉积在平的盘衬底上。然后通过研磨、蚀刻或离子轰击数据岛周围的区域来形成磁数据岛。

类似于常规的非图案化或连续介质盘，图案化介质盘也需要具有非数据伺服区域，其用于读/写头定位。具有拔高的间隔开的数据柱的提前蚀刻型图案化介质盘中的伺服区域也可以被图案化且因此包含通过沟槽分隔开的拔高的非数据伺服岛或柱。伺服柱通常在制造工艺期间被伺服写入或者预磁化，并且在盘驱动器的正常操作期间无意被重写。提出的用于伺服写入此类盘的方法是在制造期间用大磁体DC“擦除(erase)”盘，留下全部伺服柱沿相同方向磁化。这样，对于图案化介质垂直磁记录盘，全部伺服柱将具有相同的磁化方向，即或者“进入”盘表面或者“离开”盘表面。然而，与基本是线或点的周期性图案的数据柱图案不同，伺服柱图案通常具有不同的形状且不形成周期性图案，而是基本任意的。

一种提出的制造图案化介质盘的方法是用模板或模具(有时也称为“压模”)纳米压印，其具有形貌表面图案。在该方法中，表面上具有聚合物膜的磁记录盘衬底被压在模具上。聚合物膜接收模具图案的相反图像且然后成为掩模以用于随后的对盘衬底的蚀刻以在盘上形成柱。在一类图案化介质中，磁记录盘所需的磁层或其它层然后沉积到被蚀刻的盘衬底上和柱顶部上以形成图案化介质盘。在另一类图案化介质中，磁记录盘所需的磁层和其它层首先沉积在平坦的盘衬底上。纳米压印所用的聚合物膜然后被压在这些层上。聚合物膜接收模具图案的相反图像且然后成为掩模以用于随后研磨、蚀刻或离子轰击下面的层。模具可以是用于直接压印盘的母模。然而，更可能的方法是制造具有与盘所需的柱图案对应的柱图案的母模以使用该母模来制造复制模具。于是复制模具具有与母模上的柱图案对应的凹陷或孔图案。复制模具然后用于直接压印盘。图案化介质的纳米压印描述于Bandic等人的“Patterned magnetic media：impact of nanoscale patterning on hard diskdrives”，Solid State Technology S7+Suppl.S.Sep 2006和Terris等人的“TOPICAL REVIEW：Nanofabricated and self-assembled magnetic structuresas data storage media”，J.Phys.D：Appl.Phys.38(2005)R199-R222中。

母模板或模具的制造是困难和挑战性的过程。使用利用高斯束旋转台电子束写入器的电子束(e-beam)光刻被视为制造能纳米压印图案化介质盘的母模的一种可行方法，但是该方法将图案化介质盘的面位密度(areal bitdensity)限制到约500Gbit/in²。还已经提出了嵌段共聚物的引导自组装用于制造母模且据信能实现大于1Terabit/in²的面位密度。2008年6月17日提交且转让给与本申请相同的受让人的未决美国申请12/141062描述了使用嵌段共聚物的引导自组装来制造母模，该母模允许随后纳米压印的数据柱的圆周密度从仅用电子束光刻制造的模具能实现的圆周密度至少翻倍。然而，嵌段共聚物的引导自组装并不通用于制造纳米压印具有周期性数据岛和基本任意的伺服柱两者的盘所需的模具。

需要一种具有图案化伺服柱的纳米压印的图案化介质磁记录盘，该图案化伺服柱可与能通过使用嵌段共聚物的引导自组装制造的母模兼容。

发明内容

本发明涉及图案化介质垂直磁记录盘，其具有图案化伺服区域且能从使用嵌段共聚物的引导自组装制造的母模纳米压印。该盘具有离散数据岛的图案化同心环形数据道，道具有沿径向或跨道方向的道节距TP。该盘也具有跨越图案化数据道基本径向延伸的图案化伺服扇区。伺服图案是倾斜或非径向的条纹的臂章图案，条纹具有与TP基本相等的沿跨条纹方向的条纹节距。