(57)【要約】【課題】  情報エリア間に分離溝を有する（Discrete Track Recording）方式による磁気ディスクにおいて、コンタクト情報の記録を直流磁化によって高い生産性をもって行うことができるようにする。【解決手段】  同心的に配置された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が分離溝１９によって分離され、コントロール情報記録領域のコントロール情報がランド部２４の面に対して所定の深さを有する凹状ピット２３として記録され、凹状ピットのランド部２４の面との段差と、分離溝１９との深さの差を利用して、直流磁化によってランド部２４の磁化とは逆向きの磁化を凹状ピット２３に形成することができるようにする。【選択図】          図１
2006318572.tif 000002
【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複数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、
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が分離溝によって分離され、
上記コントロール情報記録領域のコントロール情報が上記データエリア面に対して上記分離溝と異なる深さを有する凹状ピットとして記録され、
該凹状ピット内と、該凹状ピットおよび上記分離溝の形成部外のランド部とが、初期化状態で、互いに逆向きに選定されて成ることを特徴とする磁気ディスク。
【請求項２】
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。
【請求項３】
上記分離溝の深さは、上記凹状ピットの深さより大に選定されて成ることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク。
【請求項４】
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複数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分離溝を形成する分離溝形成工程と、
上記コントロール情報記録領域のコントロール情報を上記分離溝に比して浅い深さの凹状ピットとして形成する凹状ピット形成工程と、
上記分離溝および上記凹状ピットの形成部外のランド部と、上記凹状ピット内とに互いに逆向きの磁化を、逆向きの直流磁界印加によって行う磁化工程とを有することを特徴とする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４に記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項６】
上記分離溝形成工程は、上記分離溝のパターンに対応する開口を有するレジスト層をフォトリソグラフィによって形成する工程と、該レジスト層の開口を通じて上記基板面もしくは基板面上に形成された材料面上に、上記所要の深さの分離溝を形成するエッチング工程とを有し、
上記凹状ピットの形成工程は、上記コントロール情報の記録パターンに対応する開口を有するレジスト層をフォトリソグラフィによって形成する工程と、該レジスト層の開口を通じて上記基板面もしくは基板面上に形成された材料面上に、上記分離溝より浅い凹状ピットを形成するエッチング工程とを有し、
上記分離溝形成工程と上記凹状ピット形成工程における上記フォトリソグラフィにおける露光は、電子ビームまたはレーザービームによるパターン露光によるフォトリソグラフィによって形成した露光マスク盤を用いた縮小投影露光によることを特徴とする請求項４に記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項７】
上記分離溝および凹状ピットが形成された上記基板面もしくは基板面上に形成された材料面に、磁性層を成膜することを特徴とする請求項４に記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項８】
上記磁性層に対して、上記分離溝および上記凹状ピットが形成されていないランド部と、上記凹状ピット内とを含んで上記磁気トラック方向に沿って同一方向に少なくとも上記全てのセクタを1方向に先ず直流磁場により磁化させる第１の磁化処理工程と、
上記磁化方向とは反対方向の直流磁場により、上記凹状ピット内の磁化を反転させることがない磁界強度をもって上記ランド部の磁化を反転させる第２の磁化処理工程とを行うことを特徴とするを請求項４に記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項９】
上記第１および第２の磁化処理工程における磁界の選定は、それぞれの磁化を行う磁界発生手段の磁界発生強度あるいは該磁界発生手段と、上記基板との距離の選定によって選定することを特徴とする請求項８に記載の磁気ディスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスクとそ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１３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う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、各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とそ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】
本発明による磁気ディスクは、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複数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、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が分離溝によって分離され、上記コントロール情報記録領域のコントロール情報が上記データエリア面に対して上記分離溝と異なる深さを有する凹状ピットとして記録され、該凹状ピット内と、該凹状ピットおよび上記分離溝の形成部外のランド部とが、初期化状態で、互いに逆向きに選定されて成ることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明による磁気ディスクにあって、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。
上記分離溝の深さは、上記凹状ピットの深さより大に選定されて成ることを特徴とする。
【００１２】
本発明による磁気ディスクの製造方法は、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複数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分離溝を形成する分離溝形成工程と、上記コントロール情報記録領域のコントロール情報を上記分離溝に比して浅い深さの凹状ピットとして形成する凹状ピット形成工程と、上記分離溝および上記凹状ピットの形成部外のランド部と、上記凹状ピット内とに互いに逆向きの磁化を、逆向きの直流磁界印加によって行う磁化工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
上記分離溝形成工程は、上記分離溝のパターンに対応する開口を有するレジスト層をフォトリソグラフィによって形成する工程と、該レジスト層の開口を通じて上記基板面もしくは基板面上に形成された材料面上に、上記所要の深さの分離溝を形成するエッチング工程とを有し、
上記凹状ピットの形成工程は、上記コントロール情報の記録パターンに対応する開口を有するレジスト層をフォトリソグラフィによって形成する工程と、該レジスト層の開口を通じて上記基板面もしくは基板面上に形成された材料面上に、上記分離溝より浅い凹状ピットを形成するエッチング工程とを有し、
上記分離溝形成工程と上記凹状ピット形成工程における上記フォトリソグラフィにおける露光は、電子ビームまたはレーザービームによるパターン露光によるフォトリソグラフィによって形成した露光マスクを用いた縮小投影露光によ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においては、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、コントロール情報、具体的にはクロック信号、サーボ信号、アドレス情報ないしはＩＤ情報等が、上記凹状ピットとして、更にこの凹状ピット内にランド部とは、逆向きの直流磁化によって記録されることから、S/Nの高い再生ができるコントロール情報の記録を行うことができる。
【００１６】
また、本発明による磁気ディスクの製造方法においては、上述した分離溝が形成される磁気ディスクに対して直流磁界によって、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。
【００１７】
また、この分離溝および凹状ピットの形成は、露光マスク盤を用いた縮小投影露光方式を適用するフォトリソグラフィによることによって、1枚のウェハ基板上に多数の磁気ディスクを形成することができることから、一連の共通のフォトリソグラフィ工程、エッチング工程、成膜工程等の処理を行うことにより、同時に多数の磁気ディスクを同時に製造することができ、量産化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明による磁気ディスクとそ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。
[磁気ディスクの実施の形態例]
図１は、本発明による磁気ディスクとしてのハードディスク概略平面図である。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。
【００１９】
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。
【００２０】
各磁気記録トラック１５は、そのデータ情報記録領域１６相互が、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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
次に上述した深さを異にする凹状ピット２３と分離溝１９による微細凹凸構造が表面に形成され、ランド部と、凹状ピット内とで逆向きの磁化がなされた磁気ディスクの製造方法の実施の形態例を示す。
【００２７】
［磁気ディスクの製造方法の実施の形態例］
本発明製造方法においては、上述したように、データ情報記録領域１６と、コントロール情報記録領域１７とによるセクタＳが複数配置される複数の磁気記録トラック１５が同心的に配置される磁気ディスク１０の製造にあたり、各磁気記録トラック１５のデータ情報記録領域１６におけるデータ書き込みがなされるデータエリア１８間に分離溝１９を形成する分離溝形成工程と、コントロール情報記録領域１７のコントロール情報を分離溝１９に比して浅い深さの凹状ピット２３として形成する凹状ピット形成工程と、分離溝１９および凹状ピッ２３との形成部外のランド部２４と、凹状ピット２３内とに互いに逆向きの磁化を、逆向きの直流磁界印加によって行う磁化工程とを有する。
【００２８】
そして本発明による磁気ディスクにおける製造方法においては、上述した分離溝１９の形成と、凹状ピット２３の形成とを、それぞれフォトリソグラフィによるエッチング工程によって形成する。
この場合、複数個分の磁気ディスクを作製することができる大面積のウエハが用意され、これに、複数の磁気ディスクを同時に作製し、その後、複数の磁気ディスクに分断することによって、同時に複数の磁気ディスクを得ることができる。
この磁気ディスクの製造におけるフォトリソグラフィは、上述した凹状ピット２３の形成のための第１の露光マスク盤と、分離溝１９の形成ための第２の露光マスク盤とを作成し、これら用いて、凹状ピットと、これより深い分離溝１９を形成するための露光を、それぞれ縮小投影露光によるステップ露光法によって行う。
【００２９】
これら、第１および第２の露光マスク盤の作製は、それぞれ例えば最終的に得る目的とする磁気ディスク１０における磁気ディスク基板１１の例えば４倍または５倍の相似なパターンを有する露光マスク盤として作製する。
図４は、これら露光マスク盤の作製方法の工程図で、図４Ａに示すように、例えばガラス基板、石英ガラス基板等より成る、露光マスク盤を構成する露光マスク基板３１が用意され、その表面に遮光膜例えばＣｒによる遮光金属膜３２と、この上に例えばポジ型のこの例ではフォトレジストによるレジスト層３３が塗布される。
図４Ｂに示すように、このレジスト層３３に対してパターン露光を行う。
その後、このレジスト層３３の現像処理を行うことによって、ポジ形のフォトレジスト層にあっては、露光部が除去され、開口３４が形成される。
【００３０】
図４Ｃに示すように、レジスト層３３の開口３４を通じて遮光金属層３２をエッチングすることによって残された遮光金属層３２によって遮光部が形成された露光マスク盤３４を作製する。
【００３１】
この露光マスク盤３４の作製におけるフォトレジストによるレジスト層３３に対し、レーザーザビーム走査によって行うことができる。
【００３２】
レーザービーム露光は、図５の概略構成図に示すように、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光を出射するレーザー光源４１と、音響光学変調器４２と、ビームエキスパンダー４３と、例えば開口数（Ｎ．Ａ．）が０．９前後の対物レンズ４４とを有する。
【００３３】
一方、図４Ａで示した遮光金属膜３２と、この上にフォトレジスト層３３が形成された露光マスク盤の基板３１をエアースピンドル等によって高速回転させる。
そして、このフォトレジスト層に対して、レーザー光源４１からのレーザーを音響光学変調器４２によって、目的とするマスク盤のパターンに応じて、レーザービームのオンオフを高速に行い、ビームエキスパンダー４３で数ｍｍ径に拡大されたレーザービームを対物レンズ４４によりレジスト層３３上に集光しながらマスク３１基板を半径方向にゆっくりとスライドさせながら、同心円状に一定のトラックピッチで露光し、整列したＤＴＲディスク用の拡大されたパターンをもって露光する。
【００３４】
その後、フォトレジスト層３３の専用現像液に浸漬することによって、これが例えばポジ型レジストの場合は、露光された部分が現像液に溶解し、分離溝１９、あるいは凹状ピット２３の拡大パターンによる開口３４が図４Ｂに示すように形成される。
この場合、例えば波長２６６ｎｍのレーザー光源４１を使用すればトラックピッチで４００ｎｍ、例えば分離溝１９のパターンが、十分なマージンを有する程度の解像が得られる。
【００３５】
そして、このようにして開口３４が形成されたレジスト層３３をマスクとして、前述したように、図４Ｃに示すように、Ｃｒ膜等の遮光金属膜３２をエッチングし、その後、レジスト層３３を除去する。このようにして、第１および第２の露光マスク盤３４をそれぞれ作製するものである。
【００３６】
また、レジスト層３３に対する露光は、上述したレーザービーム露光に代えて電子ビーム露光によることができる。
図６は、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。
この場合、露光マスク基板３１上の遮光金属膜３２上のレジスト層３３は、電子ビーム用レジストによって構成する。
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、すなわち遮光金属膜３２とこの上にレジスト層３３が塗布された露光マスク基板３１の配置部が構成される。
露光マスク基板３１の配置部は、エアスライド５２上に、露光マスク基板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、すなわち露光マスク基板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露光マスク基板３１上のレジスト層３３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。
このようにしてパターン露光されたレジスト層３３は、前述したように現像されて、図４Ｂに示すように、開口３４が形成され、この開口３４を通じて遮光金属膜３２がエッチングされて図４Ｃに示すように、露光用のマスク盤３５が作製される。
このようにして作製されたＤＴＲパターン付きマスク盤を用い、本発明によるハードディスクを作製する。
【００３９】
図７および図８は、このハードディスクすなわち磁気ディスクの製造方法の実施形態例の製造工程図である。
まず、図７Ａに示すように、複数の磁気ディスクを得る例えば直径３００ｍｍの例えばＮｉＰ層による表面材料層９２が表面に成膜されたガラス、Ｓｉ、Ａｌ等による大面積基板６１が用意される。そして、表面材料層６２上にフォトレジスト層６３が塗布形成される。
このフォトレジスト層６３に対して、例えば凹状ピットの露光パターンを有する第１の露光原盤を用いて縮小投影露光を、基板６１上で、移行露光することによって、複数のディスクに関する露光を行う。
【００４０】
図９は、この縮小投影露光がなされるステッパー型縮小投影露光装置の概略構成図である。
この場合、光出射ユニット７１と、光照射ユニット７２と、露光マスク盤３５の配置部と、この露光マスク盤３５の露光パターンを1/4に縮小する対物レンズ（図示せず）を有する縮小投影ユニット７３と、図７Ａに示した基板６１が載置され、光軸方向Ｚと、これに直交する面内で互いに直交するＸおよびＹ方向に移動するＸＹＺ駆動ステージ７４を有する。
【００４１】
この縮小投影露光装置によって、露光マスク盤３５の露光パターンを縮小したパターンをもって基板６１上のフォトレジスト層６３に対して、露光処理を行う。
この露光は、最終的に複数の磁気ディスクを構成する部分にＸＹＺ駆動ステージ７４によって基板６１をＸおよびＹ方向にステップ移動させることによるステップ露光を行う。
このようにして、図１０に示すように、基板６１のフォトレジスト層６３に複数のパターン露光処理部７５を形成する。
【００４２】
上述した縮小投影露光は、露光マスク盤３５として、例えば最終的に前述した凹状ピット２３を得る露光パターンを有する第１の露光マスク盤を用いる。
その後、図７Ｂに示すように、フォトレジスト層６３の現像処理を行い、例えばパターン露光部に開口６３Ｗを形成し、図７Ｃに示すように、この開口６３Ｗを通じて材料層６２に対するドライエッチングを行って凹状ピット２３、すなわちコントロール情報の記録部を形成する。
【００４３】
その後、図７Ｄに示すように、一旦フォトレジスト層を除去し、表面のクリーニングを行い、改めて、再度フォトレジスト層６３を全面的に塗布する。
このフォトレジスト層６３に対して、前述した縮小投影露光は、最終的に前述した分離溝１９を得る露光パターンを有する第２の露光マスク盤を用いる。
この場合、第２のマスク盤を用いる露光処理は、図９および図１０で説明した縮小投影露光装置によってフォトレジスト層に対する露光処理を、先に形成した凹状ピットのパターン位置と位置あわせした状態で行う。
この位置あわせは、例えば第１のマスク盤に位置マークを形成して、凹状ピット２３の形成と共に、位置あわせの凹状マーカーを形成しておくことにより、このマーカーを基準に第２の露光マスク盤の位置合せを行うようにすることができる。
【００４４】
図８Ａに示すように、現像処理を行って分離溝１９のパターンの開口６３ＷＧを形成する。
図８Ｂに示すように、フォトレジスト層６３の開口６３ＷＧを通じて材料層６２をドライエッチングして、分離溝１９の形成を行う。
このようにして、凹状ピット２３や、分離溝１９外のランド部２４に対して所要の深さを有し、凹状ピット２３の深さに比して、十分深い分離溝１９を形成する。
図８図Ｃに示すように、フォトレジスト層を除去し、ランド部と、凹状ピットと、分離溝が形成された面上に、少なくともランド部２４と、凹状ピット２３内を含んで磁性層１３を形成する。
【００４５】
上述した縮小投影露光装置における光出射ユニット７１は、例えばは波長１９３nmのＡｒＦエキシマレーザーによる露光源であり、縮小投影ユニット７３の対物レンズは開口数（Ｎ．Ａ．）が０．９２で露光範囲が２６ｍｍ×３３ｍｍのステッパーを用いる。この場合、６５ｎｍ以下の解像力を持つのでトラックピッチ１３０ｎｍの分離溝を容易に形成することができた。
【００４６】
また、この場合、露光範囲が１インチ（２５．４ｍｍ）直径の円をカバーしているため、１インチ径のＤＴＲ方式ハードディスクのパターン露光が可能である。
磁気ディスク基板は、上述したように、表面材料層６２としてＮｉＰ層が成膜された例えば直径３００ｍｍのウェハー基板６１が用いられ、この上に感光性フォトレジスト層６３が塗布された状態で、上述したように、ＸＹＺステージ７４に載置チャッキングされて、ＸＹ方向のステップ移動と、各位置での繰り返し露光処理がなされることによって基板上で出来るだけ多数の1インチに対応するＤＴＲパターン露光処理７５を部形成する。
例えば半径３００ｍｍの１枚の基板に２０個程度の1インチ径のパターンを露光することが可能である。
【００４７】
また、上述したＮｉＰ材料層に対する凹状ピットおよび分離溝を形成するエッチングは、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。
【００４８】
次に、図８Ｄに示すように、フォトレジスト層６３を除去し、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６１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、複数個分の磁気ディスク形成用基板を得る。
その後、この基板６４からレーザー加工等によってそれぞれ例えば1インチサイズのＤＴＲパターン付きハードディスク、すなわち本発明による磁気ディスク１０を複数枚，同時に得る。
【００４９】
このようにして、多数形成された磁気ディスク１０すなわちハードディスクに対し、初期化の磁化処理を行う。
この磁化処理は、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１１に示すように、浮上型の直流磁場書き込み用ヘッド８０によって行うことができる。この場合、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で回転駆動させ、この回転される磁気ディスク１０の回転による空気圧の変化による浮上力によって磁性層１３に対して磁気ヘッドが所要の間隔を保持するように配置し、電源８１による通電による電磁誘導磁気ヘッドによって所要の強さの直流磁界をもって磁性層１３を例えば回転方向に磁化する。
【００５０】
この直流磁場による書き込み用ヘッド８０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。
【００５１】
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８０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内は第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。
【００５２】
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１２にその一部の破断斜視図を示すように、矢印ａおよびｂで示す互いに逆向きの磁化、すなわち磁化方向が反転した状態を形成する。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
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】
【００５８】
【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〜Ｃ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工程図である。
【図５】本発明による磁気ディスクの製造方法に用いるレーザービーム露光装置の一例の構成図である。
【図６】本発明による磁気ディスクの製造方法に用いる電子ビーム露光装置の一例の構成図である。
【図７】Ａ〜Ｄは、本発明による磁気ディスクの製造方法の一例の前半の工程図である。
【図８】Ａ〜Ｄは、本発明による磁気ディスクの製造方法の一例の後半の工程図である。
【図９】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１０】縮小露光の露光状態の説明図である。
【図１１】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１２】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１３】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】
【００５９】
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、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……露光マスク盤の基板３２……、遮光金属膜、３３……フォトレジスト層、３４……露光マスク盤、４１……レーザー光源、４２……音響光学変調器、４３……ビームエキスパンダー、４４……対物レンズ、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、６１……基板、６２……表面材料層、６３……フォトレジスト層、６４……磁気ディスク形成用基板、７１……光出射ユニット、７２……光照射ユニット、７３……縮小投影ユニット、７４……ＸＹＺ駆動ステージ、７５……パターン露光処理部、８０……直流磁場による書き込み用ヘッド、８１……電源、９０……フォーカス調整レンズ、９１……対物レンズ、９２……電子ビーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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