压模、其制造方法以及利用该压模制造磁记录介质的方法

专利名称：压模、其制造方法以及利用该压模制造磁记录介质的方法
技术领域：
本发明的一个实施例涉及用于离散磁道记录(DTR)型磁记录介质的压模、利用该压模制造DTR型磁记录介质的方法以及制造用于DTR型磁记录介质的压模的方法。
背景技术：
作为用于实现高容量记录的介质，已经对离散磁道记录型磁记录介质作出诸多研发努力。DTR型磁记录介质的图形主要分为数据区的图形和伺服区的图形。
数据区包括记录磁道部分。记录磁道部分用于形成通过磁头来记录和再现用户数据的用户记录区，该记录磁道部分具有这样的图形，在所述图形中，环面磁道借助非磁性保护带以特定周期(磁道间距Tp)设置。该磁道由铁磁性材料制成，例如CoCrPt。该非磁性保护带是不可记录区，并且径向隔离数据记录层。而且，该环面磁道被伺服区沿圆周方向分成各个扇区，并且形成为使得磁道的径向宽度Tw大于非磁性保护带的径向宽度。
伺服区是前置位区，其中形成对应于用于定位磁头所需信息的磁性材料/非磁性材料的图形。伺服区的形状为圆弧形，其为磁头访问磁记录装置的轨道，并且该圆弧形成为使得周长的长度和径向位置成比例。
伺服区通常包括前导部分、地址部分和偏差检测突发(burst)部分，并且该伺服区通过和数据区相同的方式形成为磁性材料/非磁性材料的图形。
磁性材料系数的占据率在数据区和伺服区会有所变化。
通过光刻法不能制造超精细结构的磁道间距小于等于400nm的DTR介质。同时，通过电子束蚀刻等在整个盘表面上形成图形的方法会导致批量生产率降低。通过例如压印法来制造具有这种超精细且大面积结构的DTR介质。压印法在下面将更加详细的描述，在压印法中，在基底上形成的记录层上施加抗蚀膜，将压模压在该抗蚀膜上以转印图形到该抗蚀膜上，然后根据图形来处理磁性膜，其中该压模具有的图形相对于将要形成的图形具有相反的凸起和凹陷。
公知的压印法有UV型压印法和热压印型压印法。UV型压印法适于形成超精细且高精确度的图形。另一方面，热压印型压印法适于形成复杂形状且高纵横比结构。然而，这两种方法都具有低产量的问题。
用于改进生产量的压印法的实例包括高压型压印法，其中，在室温下，在基底和压模之间施加高压，从而弥补膜厚不均匀性。
能够通过电子束蚀刻、X射线蚀刻等等方法来制造在一般压印法中使用的磁记录介质的压模，以及，例如母盘也能够通过压印法来进行再现。日本专利申请公开2005-38477公开了一种通过利用压印法来制造压模的方法。
用于磁记录介质的压模具有对应于完成介质之后的磁性部分的凹陷。通过利用具有对应于完成介质之后的各个磁性部分的凹陷的不同底部面积的压模，能够制造出上述DTR型磁记录介质，其图形具有不同的磁性材料占据率。
这里，在制造磁记录介质中使用凹陷深度相同的常规压模的情况中，凹陷的空间体积随着底部的各个面积而变。填充该空间所需的抗蚀剂体积在小空间体积的区域和大空间体积的区域之间变化。通过将大空间体积区域周围存在的抗蚀剂移动到该区域的凹陷的空间，从而补偿所需抗蚀剂体积差异。因此，在根据图形区域移动抗蚀剂的移动量会出现不均匀现象，并且残留在通过具有大面积底部的凹陷转印的图形中的抗蚀剂的膜厚要比残留在具有小面积底部的凹陷转印的图形中的抗蚀剂的膜厚更薄。
当在抗蚀剂残留物的膜厚中出现不均匀现象时，在通过氧气等等气体的反应离子蚀刻(RIE)去除残留物时就会出现问题。该问题是，在去除较厚膜厚的抗蚀剂残留物之前，就已经去除较薄膜厚的抗蚀剂残留物，因此，在已经首先去除抗蚀剂残留物的那些部分上就会过量执行侧面蚀刻。
由于用于去除抗蚀剂残留物的RIE、用于处理磁性膜的Ar离子铣削等，通过利用压模转印的凸起和凹陷的图形变宽。在变宽过程中，如果出现上述过量侧面蚀刻，则根据各个图形区域会出现不均匀现象。因此，根据作为设计值的压模图形和完成介质之后的图形之间的图形区域，在图形变宽的过程中出现差异。因此，变得难以设计出用于制造所需尺寸的DTR型磁记录介质的压模。在UV型或热压印型压印法中，不会出现源于抗蚀剂移动量差异的问题，这只是高压型压印法所特有的问题。
日本专利申请公开2005-38477公开了一种用于转印凸起和凹陷的图形到数据记录区的压模，但是所描述的是，上述“数据记录区”不包括记录用于寻道的伺服图形的区域(伺服区域)、磁头的收回区域等等。换言之，日本专利申请公开2005-38477的压模没有考虑将图形转印到磁性材料占据率不同的区域。
J.Vac.Sci.Tecnol.B21(1)，Jan/Feb2003中描述了，当纵横比在毫微压印图形之间变化时，抗蚀剂的移动量随着纵横比一起变化，而抗蚀剂填充到压模的凹陷中的深度也会变化。该文献描述了，通过改变抗蚀剂粘度和压印时间来进行调节。在该文献中，采用恒定凹陷深度的压模。

发明内容
根据本发明的一个实施例，提供了一种用于磁记录介质的压模，包括凸起和凹陷的图形，以制造离散磁道记录型磁记录介质，该离散磁道记录型磁记录介质包括伺服区和数据区，其中伺服区包括地址部分、前导部分和突发部分，而数据区包括记录磁道部分，凸起和凹陷的图形以小于等于400nm的间距形成，其中对应于地址部分、前导部分、突发部分和记录磁道部分的凹陷深度的大小关系与地址部分、前导部分、突发部分和记录磁道部分的凹陷凸起面积比的大小关系相反。


现在将参照附图来描述实现本发明的多种特征的总结构。附图和相关描述用于阐述本发明的实施例，而不限制本发明的范围。
图1是根据本发明的用于磁记录介质的压模的实例的示意性截面图；图2是由根据本发明的用于磁记录介质的压模制造的磁记录介质的伺服区图形的视图，其中该磁记录介质包括ABCD突发部分；图3是由根据本发明的用于磁记录介质的压模制造的磁记录介质的伺服区图形的视图，其中该磁记录介质包括相差突发部分；图4是根据本发明用于包括ABCD突发部分的磁记录介质的压模的实例的示意性截面图；图5是根据本发明用于包括相差突发部分的磁记录介质的压模的实例的示意性截面图；图6A、6B、6C、6D、6E、6F、6G、6H和6I是示出根据本发明的制造磁记录介质的方法的实例的视图，该方法采用根据本发明的用于磁记录介质的压模；图7是在通过利用多种压模完成磁记录介质之后，各个图形区域中的图形从各自压模设计值变宽的曲线图；以及图8A、8B、8C、8D和8E是示出根据本发明的制造用于磁记录介质的压模的方法的实例的视图。
具体实施例方式
下面将参照附图来描述根据本发明的多个实施例。
本发明的发明人考虑到，上述问题源自压模的各个凹陷的空间区域的差异。然后，本发明的发明人发现，通过利用其中图形的凹陷深度根据各个图形区域中凹陷底部面积而变的压模制造出的DTR型磁记录介质，能够解决上述问题。
下面将参照图1来描述根据本发明的压模的实例。
压模100具有以小于等于400nm的间距形成的凸起和凹陷的图形，并且在该压模的结构中，相邻区域中的凸起和凹陷的面积比不同，该相邻区域例如是图1所示的图形区域101、102和103。各个图形区域中凹陷的底部面积的总值的关系为101＞102＞103。在本发明中，图形区域中各个图形的凹陷的深度H101，H102和H103满足这样的关系H101＜H102＜H103。这里，优选的是，H101和H102之间以及H102和H103之间的差值为5至15nm。其原因如下所述。注意，图1的压模是根据本发明的压模的一个实例，但是凸起和凹陷的面积比不同的区域类型不限于三种。而且，图形区域出现的顺序不限于101、102和103。
当通过利用图1所示的根据本发明的压模制造DTR型磁记录介质时，可以抑制图形区域101、102和103中抗蚀剂移动量的变化，并且可以使被转印的各个图形区域的凹陷中残留的抗蚀剂残留物均匀。因此，无论是什么图形区域，可以在利用作为设计值的压模图形完成介质之后，均匀地加宽图形。
接着，参照附图，将说明利用根据本发明的压模制造的DTR介质。
图2是用于说明在具有突发伺服的DTR介质中的伺服区域图形的细节的视图。该伺服区域图形是当介质被组装在驱动器中时磁头从左至右通过的那部分的表面类型图形。
图2中的两侧都是数据区。在构成数据区的记录磁道部分中的磁道宽度和非磁性保护带的宽度的比值是2∶1，也就是，数据区中磁性材料的占据率大约是67％。
如上所述，伺服区大致分成前导部分、地址部分和突发部分。下面，将详细描述这些区域的作用。
前导部分用于执行锁相回路(PLL)过程和自动增益控制(AGC)过程，所述锁相回路(PLL)过程用于同步化伺服信号再现时钟，所述自动增益控制(AGC)过程用于相对于时滞适当地保持该信号再现振幅，其中该时滞源自介质的旋转立心等等。在形成前导部分的图形中，沿圆周方向交替重复设置磁性材料和非磁性材料，并且该磁性材料和非磁性材料沿径向方向径向扩展，从而形成圆弧。前导部分中磁性材料和非磁性材料的比率大约为1∶1。也就是，前导部分中磁性材料的占据率大约为50％。同时，圆周方向的重复周期与径向距离成比例地变化。然而，即使在最外端圆周，所述周期也小于等于可视波长，因此难以如同数据区那样通过光学衍射来区分伺服区。
地址部分具有称为伺服标记的伺服信号识别码、扇区信息、柱面信息等等，它们以与前导部分的周向间距相同的间距形成为曼彻斯特码。特别是，作为形成的柱面信息的图形的信息在每个伺服磁道上变化。因此，执行称为Gray码的代码转换，其中相邻磁道之间的变化变成最小，以使得在搜索操作中出现的地址读取错误的影响变小，然后，将该信息记录在曼彻斯特码中。该区域的磁性材料的占据率大约为50％。
突发部分是用于检测从柱面地址的位于磁道上的状态到脱离磁道的量的脱离磁道检测区域。形成称为A、B、C和D突发部分的四个标记的图形，在它们当中，具有沿径向的图形相滞。在各个突发部分中，以和前导部分相同的间距沿周向设置多个标记。沿径向的每个突发的周期与地址图形的周期也就是伺服磁道周期成比例。例如，形成这样的图形，在该图形中，每个突发标记沿周向以10个周期形成，并且沿径向以伺服磁道周期的两倍重复。由于突发标记由非磁性材料形成，所以ABCD突发部分中的磁性材料的占据率大约为75％。
而且，标记形状将形成为基本方形，并且考虑到磁头访问时的斜交角而形成为严格的平行四边形。然而，在压模处理精度和转印成形的处理性能等条件下，该形状变成略微圆形。对于从突发部分进行位置检测的原理，虽然省略细节，但是计算各个ABCD突发部分再现信号的平均幅值，以及从而计算出脱离磁道量。
如图3所示，可将图形设置成用于执行相差伺服控制，以及用作脱离磁道量检测装置，而不使用ABCD突发部分。相差伺服图形中的磁性材料的占据率大约为50％。
在DTR型磁记录介质由压印法制造的情况下，在所使用的压模中，被制造的磁记录介质的磁性材料图形形成为凹陷。也就是，压模的凸起和凹陷的面积比与磁记录介质的各个部分的磁性材料的占据率相逆。因此，前导部分、地址部分和相差突发部分中的凸起和凹陷的面积比均为50％，而ABCD突发部分中凸起和凹陷的面积比为25％，而记录磁道部分中的凸起和凹陷的面积比为33％。
图4是用于形成DTR型磁记录介质的凸起和凹陷的图形的压模400的示意性截面图，其中该DTR型磁记录介质包括ABCD突发区域。这里，在用于处理介质而进行蚀刻时，还将由压印法转印而成的图形沿水平方向各向同性地蚀刻大约10nm。因此，完成介质之后的实际图形的平均面积比的值要大于上述平均面积比的值。压模的平均面积比根据磁道间距而变，并且不限于上述面积比。然而，压模的各个图形中的凸起和凹陷的平均面积比的大小关系不变。更具体而言，满足前导部分、地址部分图形区域401＞记录磁道部分图形区域403＞突发部分图形区域402的关系。因此，注意，和各个图形区域的平均面积比的大小关系相反，这些区域的凹陷底部的面积的总值的大小关系满足以下关系前导部分、地址部分图形区域401＜记录磁道部分图形区域403＜突发部分图形区域402。另一方面，在图4所示的压模中，和各个图形区域的凹陷底部的面积的总值的大小关系相反，各个图形区域中图形的凹陷的深度满足以下关系H401＞H403＞H402。
这里，优选的是，在前导部分、地址部分图形区域401和记录磁道部分图形区域403之间的图形的凹陷的深度差，以及记录磁道部分图形区域403和突发部分图形区域402之间的图形的凹陷的深度差，都处于5至15nm的范围内。如果低于5nm，与采用没有深度差的压模的情况相同，由于图形区域而使得出现完成介质之后的图形从作为设计值的压模图形加宽的变化。另一方面，如果超过15nm，完成介质之后前导部分、地址部分图形会与采用没有深度差的压模的情况相反地加宽。因此，在该情况下，同样由于图形区域出现图形加宽的变化。
在图4中的压模中，在各个图形的凹陷深度和包括凹陷的图形区域中凹陷底部总面积值之间存在逆相关关系。如果不同图形区域之间的图形的凹陷深度差处于5至15nm的范围内，则各个图形区域之间的空间体积差异能够被减小，因此能够抑制在压印时因图形区域而导致的抗蚀剂移动量的变化。因此，可以使得抗蚀剂残留物变得均匀，而不管是什么图形区域，并且可以使得在完成介质之后的图形从作为设计值的压模图形均匀加宽，而不管是什么图形区域。
图5是用于形成DTR型磁记录介质的凸起和凹陷的图形的压模500的示意性截面图，其中DTR型磁记录介质包括相差突发区域。各个图形区域中凸起和凹陷的平均面积比满足以下关系前导部分、地址部分、突发部分图形区域501＞记录磁道部分图形区域502。因此，各个图形区域的凹陷底部的面积的总值的大小关系满足以下关系前导部分、地址部分、突发部分图形区域501＜记录磁道部分图形区域502。而且，在图5所示的压模中，和各个图形区域的凹陷底部的面积的总值的大小关系相反，各个图形区域中图形的凹陷的深度满足以下关系H501＞H502。
这里，优选的是，在前导部分、地址部分、突发部分图形区域501和记录磁道部分图形区域502之间的图形的凹陷的深度差处于5至15nm的范围内。如果低于5nm，则与采用没有深度差的压模的情况相同，由于图形区域使得出现完成介质之后的图形从作为设计值的压模图形加宽的变化。另一方面，如果超过15nm，完成介质之后前导部分、地址部分、突发部分图形会与采用没有深度差的压模的情况相反地加宽。因此，由于图形区域而出现在图形加宽中的变化。
在图5的压模中同样，在各个图形的凹陷深度和包括凹陷的图形区域中凹陷底部总面积值之间存在逆相关关系。如果不同图形区域之间的图形的凹陷深度差处于5至15nm的范围内，则各个图形区域之间的空间体积差异能够被减小，因此能够抑制在压印时因图形区域而导致的抗蚀剂移动量的变化。因此，可以使得抗蚀剂残留物变得均匀，而不管是什么图形区域，并且可以使得在完成介质之后的图形从作为设计值的压模图形均匀加宽，而不管是什么图形区域。
下面，将参照图6A至6I来说明根据本发明利用压模制造DTR型磁记录介质的方法的实例。
这里，作为基底1，采用2.5英寸直径的晶体玻璃基底。可以采用锂系晶体玻璃作为晶体玻璃。
首先，清洁基底1并将其引入溅涂器装置中，在基底1上形成磁性膜2，该磁性膜包括软下层和CoCrPt系合金的记录层。然后，如图6A所示，以4000rpm的旋转速度将例如由Rohm&Haas公司制造的型号为S1801的抗蚀膜3被旋涂到磁性膜2上。用作抗蚀剂3的原料有很宽的选择范围。还可以使用旋涂玻璃(SOG)等等。
然后，如图6B所示，通过利用根据本发明的用于磁记录介质的压模100将凸起和凹陷的图形转印到抗蚀膜3。
在执行压印过程之前，如下所述处理根据本发明的用于磁记录介质的压模100。首先，为了增加全氟烃基衍生物与由镍制成的压模100之间的粘合性，通过灰化剂在大于等于40℃的温度下对压模100进行5分钟的氧化。通过装有利用GALDEN-HT70(Solvay Solexis制造)稀释全氟聚醚(HOOC-CF2-O-(CF2-CF2-O)m-(CF2-O)n-(CF2-COOH))获得的溶液的浸涂器提供全氟烃基衍生物，而对压模100涂敷该全氟烃基衍生物。之后，在氮气氛围中，在150℃温度下对压模退火10分钟。通过这种方式利用全氟烃基衍生物作为氟系脱模剂来覆盖压模100，增加了压印时脱离模具的脱模特性。
在上述过程之后，在2000巴按压压模100达1分钟，从而将图形转印到抗蚀剂3上。在如图6C所示去除压模100之后，对已经转印了图形的抗蚀膜3进行5分钟的UV辐射，然后在160℃下加热达30分钟。
当如图6C所示去除压模100时，在本发明的压模100用于压印法中的情况下，可以均匀化残留在各个图形区域中的凹陷中的抗蚀剂残留物。
接着，如图6D所示，去除凹陷中残留的抗蚀剂残留物。为了去除该残留物，采用利用氧气的RIE。为了去除残留物而不改变转印到抗蚀膜3的凸起和凹陷的形状，优选低压高密度等离子体源RIE，并且优选采用感应耦合等离子体(ICP)或者电子回旋共振(ECR)蚀刻装置。例如，在大约2mTorr的蚀刻压力条件下，在ICP蚀刻装置中采用氧气RIE，从而去除残留物。通过在压印法中采用本发明的压模100，因图形区域导致的凹陷中残留的抗蚀剂残留物的变化得以抑制。因此，在去除残留物时，可以防止过量侧面蚀刻，以及可以使得在完成介质之后的图形从作为设计值的压模图形均匀加宽，而不管是什么图形区域。
接着，如图6E所示，通过Ar离子铣削来蚀刻磁性膜2。为了消除对铁磁性记录层造成的损坏，在执行蚀刻的同时将离子入射角从30度变化到70度，从而防止出现再次沉积现象。随着得以防止该再次沉积现象，在图形侧壁上形成大约40度至75度的锥角。
在蚀刻磁性材料之后，采用氧气RIE来去除蚀刻掩模，如图6F所示。为了有效去除该掩模，优选采用高压高能氧气等离子体。例如，在400W、大约1Torr的条件下来执行氧气RIE，以去除该蚀刻掩模。
在去除该抗蚀剂之后，利用非磁性材料4来填充凹陷。在嵌入过程中，通过溅涂法将非磁性材料形成为膜状。该非磁性材料的选择范围较为宽泛，可以选自例如SiO2、TiOX和Al2O3的氧化物、例如Si3N4、AlN和TiN的氮化物、例如TiC的碳化物、例如BN的硼、以及例如C和Si的单质。这里，将200W射频施加到C靶，然后在9帕下执行偏置溅射。当通过原子力显微镜(AFM)观测到离散磁道介质的表面上形成有大约100nm的非磁性膜时，优选以Ra＝0.6nm的表面粗糙度进行填充，也就是，在该表面粗糙度下几乎没有什么凸起和凹陷。
之后，执行回蚀刻，直到暴露出磁性膜2的顶部。在回蚀刻之后的介质表面的粗糙度(Ra)为0.6nm。优选通过Ar离子铣销来执行该回蚀刻过程。而且，可以利用氧气RIE来执行该过程。这里，在400V的加速电压以及30度的离子入射角的条件下，执行离子铣销达20分钟，并且执行回蚀刻，直到完全暴露出铁磁性材料的凸起的顶部(图6G)。
在处理该磁性材料之后，形成碳保护膜5作为保护膜，如图6H所示。作为碳保护膜5，优选具有大比率sp3键合碳的DLC。通过利用石墨靶的溅射以及化学气相沉积(CVD)，可以将DLC形成为膜。优选使用CVD形成具有更多sp3键合碳的DLC的膜。该碳保护膜5的膜厚尽可能薄较好。然而，如果它过薄，则介质的覆盖性会变差，因此，膜厚最好是3至4nm。
如图6I所示，通过浸渍法，将液体润滑层6施加到制造出的离散磁道介质上。将所述介质浸渍到装有润滑剂(例如，全氟聚醚)的容器中，并且通过控制拉出速度来控制润滑剂的层厚。拉出速度越慢，润滑剂膜厚就越薄。润滑剂膜厚较薄是优选的。然而，如果过薄，则自由层变小，并且不能进行自我修复，这不是优选的。因此优选膜厚大约为1nm。
通过利用图6所示的方法，实际制造出包括ABCD突发区域的DTR型磁记录介质。这里，在图6B的过程中，使用不同图形区域之间的图形凹陷深度差为0nm的压模(无深度差的常规压模)，以及使用根据本发明的、深度差为10nm的压模。
表1示出压模图形区域凹陷的设计值宽度和通过AFM测量测得的形成有图形的磁记录介质的凸起的宽度之间的差异。公知的是，在处理之后的图形比处理之前的图形加宽大约10到17nm，因为在处理磁记录介质时执行氧气RIE来去除抗蚀剂残留物，以及执行Ar离子铣销来蚀刻磁性膜。
表1

表1示出，当使用凹陷深度相同的常规压模时，在完成介质之后的前导部分、地址部分和突发部分中的图形加宽差异为7nm，图形加宽差异较大。原因如下所述。即，当使用凹陷深度相同的常规压模时，抗蚀剂残留膜厚度薄的突发部分的抗蚀剂残留物在抗蚀剂残留膜厚度厚的前导部分和地址部分的残留物被去除之前被RIE除去。因此，对抗蚀剂残留物已经首先被去除的突发部分执行的侧面蚀刻过量。
另一方面，已经发现，当采用图形凹陷深度随图形区域而变的压模时，在完成介质之后的图形从压模图形加宽的图形区域的差异在1nm之内。这是因为，通过利用凹陷深度根据图形区域而不同的本发明的压模，可以使得凹陷中残留的抗蚀剂残留物的厚度变得均匀，而不管是什么图形区域，并且可以防止过量侧面蚀刻。
接着，通过利用图形区域当中的图形凹陷深度差为3nm、5nm、15nm和20nm的压模，制造DTR磁记录介质，并且分别测量在完成介质之后的图形从作为设计值的压模图形加宽的程度。在图7中示出该结果，还同时示出通过利用无凹陷深度差的压模以及深度差为10nm的压模获得的结果。
如图7所示，当凹陷深度差为3nm时，图形的加宽差异在前导部分和突发部分在约4nm的范围。另一方面，当凹陷深度差为20nm时，和利用无深度差的压模的情况相反，在前导部分出现了过量侧面蚀刻。因此，图形加宽程度差异在约4nm的范围。
如果不同图形区域之间的图形凹陷深度差为5nm至15nm，则可以将图形的加宽变化控制到大约2nm或以下。因此，可以减小压模设计的难度。因此，不同图形区域之间的图形凹陷深度差优选为5nm至15nm。
接着，下面将参照附图来阐述根据本发明的用于磁记录介质的压模的制造方法。
上述根据本发明的压模通过利用凹陷深度相等的常规压模执行压印法制造。为了通过利用具有相等凹陷深度的压模制造出具有不同凹陷深度的压模，需要调节压印压力。
为了找出制造本发明的压模所优选的压印压力，在制造压模时改变抗蚀剂的原料和压印压力，并且估测凹陷的深度。作为抗蚀剂，可以采用光致抗蚀剂(Rohm & Haas Co.，S1801制造)、有机SOG(Tokyo Ohka KogyoCo.，Ltd.制造，OCD-T7-5500T，8000T，12000T)以及无机SOG(TokyoOhka Kogyo Co.，Ltd.制造，OCD-T2)。将压印压力改变为50、100、150和200MPa。表2示出，在分别改变抗蚀剂原料和压印压力的情况下，记录磁道部分和地址部分之间的凹陷深度差。记录磁道部分和地址部分中凹陷深度通过AFM来进行观测。这里，表2中的值是图形凹陷深度的值，压印残留物不包括在内。而且，上述深度是在压印1.8英寸盘时凹陷深度的值，对盘尺寸和压力不受特别限制。
表2

从表2可以明显看到，在压力为50MPa的情况下，即使采用任何原料，也无法获得足够的深度差。此外，在150和200MPa下，压力饱和，也不能获得足够的深度差。另一方面，在几乎半压力饱和的100MPa的情况下，已经得到证实，记录磁道部分和地址部分之间的凹陷深度差最大。因此，为了制造出具有不同凹陷深度的压模，优选在半饱和压力附近的压力(高于25％且低于75％的压力)下进行压印。
基于上述结果，这里使用SOG(Tokyo Ohka Kogyo Co.，Ltd.制造，OCD-Tyep7-8000T)作为抗蚀剂，并且采用常压的一半即100MPa作为压印压力。
作为基底801，可以采用2.5英寸直径的玻璃基底。这里，由于基底尺寸根据将被制造的压模的尺寸而变，所以该尺寸不限于2.5英寸。而且，该基底的原料的实例包括硅、GaAs、铝以及玻璃，但是不对其作特别限制。
在基底801上，以6000rpm旋涂用作抗蚀剂802的SOG(Tokyo OhkaKogyo Co.，Ltd.制造，OCD-Type7-8000T)。旋涂通常用作施加抗蚀剂802的方法。然而，也可以采用浸渍法、喷墨法或者扫描型涂敷法。而且，作为抗蚀剂，不仅可以采用SOG，还可以采用用于压印半导体制造工艺的烃氧基铝和光致抗蚀剂等等。之后，在100℃下执行预烘干，如图8A所示，通过利用具有相等凹陷深度的压模803，在上述条件下压印抗蚀剂。
在图8B所示的压印之后的抗蚀剂上，通过溅涂法，将例如镍的金属形成为大约20nm厚的膜，作为图8C所示的导电膜804。这里，使用镍作为导电膜804。使用纯镍作为靶。将室抽真空到8×10-3Pa，然后将氩气引入到该室中，以将压力调节到1Pa。在该室中，施加400W的直流功率，以执行40秒钟的溅涂，然后制得30nm的导电膜。
之后，如图8D所示，利用导电膜804作为电极，执行电镀过程，从而形成具有约200微米厚的电成型膜805。用于镍电成型的镍电镀槽的实例包括添加有特定有机添加剂的Watts槽、常规氨基磺酸镍槽以及浓氨基磺酸镍槽(高速槽)，但是并不限于这些槽。这里，通过利用氨基磺酸镍电镀液(Showa Chemical Industry Co.，Ltd.制造，NS-160)，执行90分钟电成型。该电成型条件如下所述。
氨基磺酸镍600g/L，硼酸40g/L，表面活性剂(十二烷基硫酸钠)0.15g/L，液体温度55℃，pH4.0，电流强度20A/dm2。
所形成的电成型膜805的厚度为300微米。
然后，去除基底，以制得具有导电膜804、电成型膜805和用于压印的抗蚀剂残留物的压模。
之后，通过RIE去除该抗蚀剂残留物。例如，在大约5mTorr的蚀刻压力下，利用CF4气体，在ICP蚀刻装置中执行RIE，从而去除残留物。在去除抗蚀剂残留物之后，能够获得图8E所示的本发明的压模，该压模具有导电膜804以及电成型膜805。
如上所述，通过利用本发明的压模，可以在完成介质之后将图形从作为设计值的压模图形均匀加宽，而不管是什么图形区域，还可以通过高压压印法来制造DTR型磁记录介质，其中高压压印法从生产量角度看是有利的。
此外，通过利用根据本发明的制造用于磁记录介质的压模的方法，可以通过以具有优选批量生产率的简单方式压印凹陷深度相等的常规压模制造出母盘的方式，来制造凹陷深度根据图形区域而变的压模，该压模难以通过激光束和离子束蚀刻来制造。
虽然已经描述了本发明的特定实施例，但是这些实施例都仅是一种示例，而不是要限制本发明的范围。实际上，可以通过多种其他形式来实现这里所描述的新颖方法和系统；而且，在不脱离本发明的精神下，可以对这里所描述的方法和系统的形式方面作出多种省略、替代和改变。所附的权利要求书及其等同物旨在覆盖落入本发明的范围和精神之内的这些形式或者变型。
权利要求
1.一种用于磁记录介质的压模(100，400，500，800)，其特征在于包括凸起和凹陷的图形，用于制造离散磁道记录型磁记录介质，所述离散磁道记录型磁记录介质包括伺服区和数据区，所述伺服区包括地址部分、前导部分和突发部分，所述数据区包括记录磁道部分，所述凸起和凹陷的图形以小于等于400nm的间距形成，其中对应于所述地址部分(401，501)、前导部分(401，501)、突发部分(402，501)和记录磁道部分(403，502)的凹陷深度的大小关系与所述地址部分(401，501)、前导部分(401，501)、突发部分(402，501)和记录磁道部分(403，502)中的凹陷与凸起的面积比的大小关系相反。
2.根据权利要求1所述的用于磁记录介质的压模(400)，其特征在于，所述伺服区包括地址部分、前导部分和ABCD突发部分，对应于所述地址部分(401)和前导部分(401)的凹陷深度比对应于所述记录磁道部分(403)的凹陷深度大5至15nm，且对应于所述记录磁道部分(403)的凹陷深度比对应于所述ABCD突发部分(402)的凹陷深度大5至15nm。
3.根据权利要求1所述的用于磁记录介质的压模(500)，其特征在于，所述伺服区包括地址部分、前导部分和相差突发部分，对应于所述地址部分(501)、前导部分(501)和相差突发部分(501)的凹陷深度比对应于所述记录磁道部分(502)的凹陷深度大5至15nm。
4.一种制造磁记录介质的方法，其特征在于，包括在基底(1)上形成磁记录膜(2)；在所述磁记录膜(2)上形成抗蚀层(3)；通过压印法，利用根据权利要求1所述的压模(100，400，500，800)，在所述抗蚀层(3)上形成对应于伺服区和数据区的凸起和凹陷的图形；以及通过根据所述形成的图形进行蚀刻，而处理所述磁记录膜(2)，从而在所述磁记录膜(2)上形成凸起和凹陷的图形。
5.一种制造根据权利要求1所述的用于磁记录介质的压模(100，400，500，800)的方法，其特征在于，包括在基底(801)上形成抗蚀剂(802)；通过利用具有分别对应于地址部分、前导部分、突发部分和记录磁道部分的凸起和凹陷的图形的母压模(803)，在高于饱和压力的25％且低于该饱和压力的75％的压力下，通过压印法在所述抗蚀剂(802)上形成凸起和凹陷的图形，在所述母压模中，各个凹陷具有所述地址部分、前导部分、突发部分和记录磁道部分的截面积，且所有所述凹陷的深度都相同，另外，在所述饱和压力下，所述母压模(803)的所有凹陷都被充满抗蚀剂；在其上形成有所述图形的所述抗蚀剂(802)上形成导电膜(804)；利用所述导电膜(804)作为电极来执行电镀过程，并在所述导电膜(804)上形成电成型膜(805)；以及从所述电成型膜(805)去除其上形成有所述凸起和凹陷的所述抗蚀剂(802)。
全文摘要
一种用于磁记录介质的压模(100，400，500，800)，包括凸起和凹陷的图形，用于制造出离散磁道记录型磁记录介质，该离散磁道记录型磁记录介质包括伺服区和数据区，其中伺服区包括地址部分、前导部分和突发部分，而数据区包括记录磁道部分，凸起和凹陷的图形以小于等于400nm的间距形成，其中对应于地址部分(401，501)、前导部分(401，501)、突发部分(402，501)和记录磁道部分(403，502)的凹陷深度的大小关系与地址部分(401，501)、前导部分(401，501)、突发部分(402，501)和记录磁道部分(403，502)的凹陷与凸起的面积比的大小关系相反。
文档编号G11B5/82GK1941092SQ200610139388
公开日2007年4月4日 申请日期2006年9月27日 优先权日2005年9月27日
发明者白鸟聪志, 樱井正敏, 镰田芳幸, 喜喜津哲 申请人:株式会社东芝