(57)【要約】【課題】シャドウマスクによるアプローチを利用して、高密度パターン化メディア上にサーボパターンを加工する装置、システム、方法を提供する。【解決手段】装置は、リソグラフィックプロセスによって生成される、複数のアパーチャ306を有する蒸着マスク302を含む。固有の蒸着角度に方向付けされた蒸着ソース500から蒸着マスク302のアパーチャ306を通して、材料308を基板300上に形成する。このように、各アパーチャ306は複数の蒸着位置310に対応する。アパーチャ306の寸法を正確に定めて、アパーチャを正確に位置付けることによって、結果として定まる蒸着位置からサーボパターンフィーチャーを生成する。前記蒸着マスクは、前記基板上で複数の蒸着位置に材料を向けるようになっている複数のビットパターンアパーチャをさらに含む。前記蒸着位置は、サーボパターンの形成と同時にビットパターンを形成する。【選択図】図７
2007115396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャドウマスクによるアプローチを利用して高密度パターン化メディア上にサーボパターンを加工するための装置であって、
基板上でサーボパターンを形成する複数の蒸着位置に材料を向けるようになっている複数のアパーチャを有する蒸着マスクと、
前記複数のアパーチャの各々を通して様々な蒸着角度で前記材料を形成するようになっている少なくとも1つの蒸着ソースとを有することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記サーボパターンは、各サーボフィーチャーが複数のほぼ重複した蒸着位置を含む複数のサーボフィーチャーを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記複数のアパーチャは、結果として生成される、隣接するサーボフィーチャー間の距離に相当する幅を有する各サーボフィーチャーが等間隔になるようにそれぞれ寸法的にバイアスをかけられていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記複数のアパーチャは、結果として生成されるサーボパターンが従来のサーボパターンと一致するようにそれぞれ前記蒸着マスク上に位置付けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記蒸着マスクは、前記基板上でビットパターンを形成する複数の蒸着位置に材料を向けるようになっている複数のビットパターンアパーチャをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記アパーチャは、アパーチャを含まない蒸着マスク上の領域が、前記サーボパターンの形成に寄与するオープンエリアを形成するように、前記蒸着マスク上に互いを基準にして位置付けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記少なくとも1つの蒸着ソースは、加熱されたるつぼ、およびカソードの少なくとも1つを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記蒸着マスクと前記基板との間に挿入される複数のスペーシングエレメントをさらに有し、前記複数のスペーシングエレメントは、それぞれ前記サーボパターンのオープンエリアに対応することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記少なくとも1つの蒸着ソースからの前記材料の蒸着角度の変化を抑えるための、前記蒸着マスクに近接したシールドをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記シールドは、前記基板の実質的に狭い部分に対応したほぼ半径方向のアパーチャを含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
蒸着中に前記基板を回転させる回転エレメントをさらに有することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記サーボパターンは自動利得制御（AGC）パターンを含み、前記複数のアパーチャは、データトラック上のほぼ中央に位置する第１のサーボフィーチャーを形成する第１のアパーチャと、前記第１のサーボフィーチャーにほぼ隣接するとともに、前記第１のサーボフィーチャーからインタートラックスペーシングの約1/4だけオフセットした第２のサーボフィーチャーを形成する第２のアパーチャとを含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１３】
前記第２のサーボフィーチャーにほぼ隣接するとともに、前記第１のサーボフィーチャーから前記インタートラックスペーシングの約1/2だけオフセットした第３のサーボフィーチャーを形成する第３のアパーチャと、前記第３のサーボフィーチャーにほぼ隣接するとともに、前記第１のサーボフィーチャーから前記インタートラックスペーシングの約3/4だけオフセットした第４のサーボフィーチャーを形成する第４のアパーチャとをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記サーボパターンは直交バーストパターンを含み、前記複数のアパーチャは、データトラック上のほぼ中央に位置する第１のサーボフィーチャーを形成する第１のアパーチャと、前記第1のサーボフィーチャーからおよそ1つの全インタートラックスペーシングだけオフセットした第２のサーボフィーチャーを形成する第２のアパーチャとを含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１５】
前記第２のサーボフィーチャーから前記インタートラックスペーシングの約1/2だけオフセットした第３のサーボフィーチャーを形成する第３のアパーチャと、前記第３のサーボフィーチャーからおよそ1つの全インタートラックスペーシングだけオフセットした第４のサーボフィーチャーを形成する第４のアパーチャとをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
シャドウマスクによるアプローチを利用して高密度パターン化メディア上にサーボパターンを加工する方法であって、
蒸着マスクを設けるステップと、
基板上で複数の蒸着位置に蒸着材料を向けるようになっている複数のアパーチャを、前記蒸着マスクに設けるステップと、
前記複数のアパーチャの各々を通して様々な蒸着角度で前記蒸着材料を指向性をもたせて蒸着し、前記基板上にサーボパターンを形成するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１７】
複数の蒸着位置をほぼ重複させて前記基板上にサーボパターンを形成するステップをさらに含み、前記サーボパターンは複数のサーボフィーチャーを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数のアパーチャの各々は、結果として生成される、隣接するサーボフィーチャー間の距離に相当する幅を有する各サーボフィーチャーが等間隔になるようにそれぞれ寸法的にバイアスをかけて位置付けられていることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記複数のアパーチャは、結果として生成されるサーボパターンが従来のサーボパターンと一致するようにそれぞれ前記蒸着マスク上に位置付けられていることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記基板上のビットパターンを形成する複数の蒸着位置に材料を向けるようになっている複数のビットパターンアパーチャを、前記蒸着マスク内に形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記蒸着マスクと前記基板との間に、それぞれが前記サーボパターンのオープンエリアに対応する複数のスペーシングエレメントを挿入するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記蒸着材料を指向性をもたせて蒸着するステップは、蒸着中に前記基板を回転させるステップを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
前記蒸着マスクにほぼ隣接するシールドを提供し、蒸着角度の変化を抑えるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２４】
前記蒸着マスクにほぼ隣接するシールドを提供するステップは、前記基板の一部に対応した実質的に-狭いアパーチャを前記シールド内で半径方向に形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
請求項１６に記載の方法によって形成されたサーボパターン。
【請求項２６】
シャドウマスクによるアプローチを利用して高密度パターン化メディア上にサーボパターンを加工するシステムであって、
様々な蒸着角度から基板上に材料を形成する複数の蒸着ソースと、
前記基板上で、少なくとも一部が連携してサーボパターンを形成する様々な蒸着位置に材料を向けるようになっている、複数のアパーチャを含む前記基板に結合された蒸着マスクと、
前記材料の蒸着角度の変化を抑えるために、前記複数の蒸着ソースと前記蒸着マスクとの間に配置されたシールドエレメントと、を有することを特徴とするシステム。
【請求項２７】
前記サーボパターンは各サーボフィーチャーが複数のほぼ重複した蒸着位置を含む複数のサーボフィーチャーを有することを特徴とする請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記複数のアパーチャは、結果として生成される、隣接するサーボフィーチャー間の距離に相当する幅を有する各サーボフィーチャーが等間隔になるように、それぞれ寸法的にバイアスをかけられていることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
前記複数のアパーチャは、結果として生成されるサーボパターンが従来のサーボパターンと一致するようにそれぞれ前記蒸着マスク上に位置付けられていることを特徴とする請求項２６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上にパターンを定めるための装置、方法、およびシステムに関し、特に、高密度パターン化メディア上にサーボパターンを加工するための装置、方法、およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブは、コンピュータおよびサーバにおけるデータ処理システムに使用されるデータの保存を行う。メディアプレーヤー、デジタルレコーダー、およびその他のパーソナル機器において、ハードディスクドライブはますます普及している。ハードディスクドライブ技術の進歩によって、ユーザは、ますます小さくなるディスク上に莫大な量のデジタル情報を保存することが可能となっただけでなく、そのような情報の部分の選択的な検索および変更をほとんど即座に行うことが可能となった。特に、最近の開発では、トラック密度が増加する一方で、ハードディスクドライブ製造は単純化されてきた。このように、コストを抑えたままのデータ記憶能力の向上が推進されている。
【０００３】
ハードディスクドライブでは、回転する高精度のアルミニウムまたはガラス製のディスクは、磁気パターンの形式で情報を格納するように設計された特殊な薄膜メディアで両側をコーティングされている。ディスク上にマイクロインチ単位の高さでつり下がっているまたは浮上している電磁的読み取り/書き込みヘッドを使用して、薄膜メディアに情報を記録するか、またはそこから情報を読み取る。
【０００４】
読み取り/書き込みヘッドは、電磁界を生成することによって、ビットとして知られる磁気粒子のクラスタを一方向または他の方向に方向付ける。その結果、情報がディスクに書き込まれる。情報を読み取るには、読み取り/書き込みヘッドによって検出された磁気パターンを一連のパルスに変換する。この一連のパルスは、論理回路に送られた後、２進データに変換され、残りのシステムによって処理される。ディスクドライブの容量を増加させるために、製造業者は、ビットのサイズ、およびビットを構成する粒子のサイズを小さくするよう絶えず努めている。
【０００５】
しかしながら、個々の磁気粒子を一方向または他の方向に磁化する能力は、粒子が極端に小さい場合には問題を引き起こす。粒子の体積(V)とその異方性エネルギー（Ku）の積が特定の値を下回り、その粒子の磁化が、熱励起によって自発的にフリップする場合、超常磁性効果という結果をもたらす。これが発生するところでは、ディスク上に格納されているデータは破損する。このように、粒子を微細化してノイズをさらに低減した高密度記録をサポートすることは望ましいことであるが、粒子の微細化は超常磁性効果によって本質的に制限される。
【０００６】
この問題に対応して、エンジニアは、パターン化されたメディアを開発した。ここで、磁性薄膜層は、極めて均一なアイランドの順序付けされた配列として生成される。また、各アイランドは、個々のビットを格納することできる。各ビットは、分離した粒子のランダムな集合というよりは、むしろ1つの粒子、またはいくつかの交換結合された粒子である。このように、パターン化メディアは、ビットパターンとして知られる適切に定められた予めパターン化された位置で、鋭い磁気遷移を施すことによって効果的にノイズを減少させる。ビットパターンは、ディスクをめぐる同心円状のデータトラックとして編成される。
【０００７】
ヘッドポジショニングサーボ機構は、特定のデータトラックの位置を特定して、1つの位置から別の位置にヘッドを移動する読み取り/書き込みヘッドの機能を容易に実行できるようにする。サーボセクタとして知られるディスク面の弧状の領域には、インデックスマークおよび調整インデックスが記録されている。サーボ機構は、これらのインデックスマークおよび調整インデックスを参照して、読み取り/書き込みヘッドの適切な動的位置付け機能を時間を通じて維持する。サーボセクタには、トラックアドレス、同期信号、および位置誤差信号（PES）バーストも記録されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ハードディスクドライブの製造における最近の開発によってトラック密度を増加させたパターン化メディアの作成が容易になったが、サーボパターン加工の検討についてはほとんど無視されてきた。したがって、サーボパターンは、一般に、時間、労力、およびコストがかかる別個のプロセスで加工しなければならない。
【０００９】
例えば、ハードディスクドライブの製造に対して最近開発されたシャドウマスクによるアプローチは、eビームリソグラフィーの機能よりもさらにデータアイランドの密度を増加させる目的で使用される。このアプローチは、シャドウマスク上のフィーチャーごとに複数のフィーチャーを生成する。ここで、基板上の各フィーチャーは、対応するシャドウマスクフィーチャーを基準にしてあらかじめ定められた位置オフセットを有する。しかし、シャドウマスクによるアプローチで達成されるデータアイランドの生産効率にもかかわらず、シャドウマスクは、基板上に生成することが可能なパターンの性質を本質的に制約する。このように、サーボパターンは、時間、労力、およびコストがかかる別個のプロセスを使用して生成された。
【００１０】
したがって、シャドウマスクを利用して高密度パターン化メディア上でサーボパターンを形成するための実用的で達成可能な装置、システム、および方法を開発する必要性がある。有益にも、そのような装置、システム、および方法は、トラックまたはビットパターン加工に対するシャドウマスクによるアプローチと連携して、サーボパターン、および高密度トラック、またはビットパターンをほぼ同時に生成する。それによって、従来からパターン化メディア加工と関連したコスト、労力、および資源を減少させることができる。そのような装置、システム、および方法は、ここに開示、請求される。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、当該技術の現状に応じて、特に、シャドウマスクによるアプローチを利用して高密度パターン化メディアにサーボパターンを加工するための有用な装置、方法、およびシステムによって、現在のところまだ十分に解決されていない当該技術の問題および必要性に応じて開発された。したがって、本発明は、上記に論じた当該技術の欠点の多くまたはすべてを克服することが可能な、シャドウマスクによるアプローチを利用して高密度パターン化メディアにサーボパターンを加工するための装置、システム、および方法を提供するために開発された。
【００１２】
本発明の特定の実施例によるシャドウマスクによるアプローチを利用して高密度パターン化メディアにサーボパターンを加工する装置は、蒸着マスク、および様々な角度で前記蒸着マスクを通して材料を形成するようになっている複数の蒸着ソースを備えている。前記蒸着マスクは、基板上で複数の蒸着位置に前記材料を向けるようになっている複数のアパーチャを含む。ここで、前記蒸着位置は、アクチュエータの経路に沿ってサーボパターンを形成する。前記材料は、様々な角度で前記アパーチャを通して形成されるため、各アパーチャは２つ以上の蒸着位置に対応する。
【００１３】
ある特定の実施例では、装置は、自動利得制御（「AGC」）パターンを形成するように配置された複数のアパーチャを含む。第１のアパーチャは、データトラック上のほぼ中央に位置するサーボフィーチャーを形成する。一方、第２のアパーチャは、第１のサーボフィーチャーにほぼ隣接するとともに、そこからインタートラックスペーシングの約1/4だけオフセットした第２のサーボフィーチャーを形成する。同様に、第３のアパーチャは、第２のサーボフィーチャーにほぼ隣接するとともに、第１のサーボフィーチャーからインタートラックスペーシングの約1/2だけオフセットした第３のサーボフィーチャーを形成する。最後に、第４のアパーチャは、第３のサーボフィーチャーにほぼ隣接するとともに、第１のサーボフィーチャーからインタートラックスペーシングの約3/4だけオフセットした第４のサーボフィーチャーを形成する。
【００１４】
その他の実施例では、装置は、４つの領域の長方形の配列に配置される複数のアパーチャを含み、直交バーストパターンを形成する。１つの実施例では、第１のアパーチャは、データトラック上のほぼ中央に位置する第１のサーボフィーチャーを形成する。第２のアパーチャは、第１のサーボフィーチャーにほぼ隣接するとともに、そこからおよそ１つの全インタートラックスペーシングだけオフセットした第２のサーボフィーチャーを形成する。同様に、第３のアパーチャは、第２のサーボフィーチャーにほぼ隣接するとともに、第２のサーボフィーチャーからインタートラックスペーシングの約1/2だけオフセットした第３のサーボフィーチャーを形成する。一方、第４のアパーチャは、第３のサーボフィーチャーにほぼ隣接するとともに、第３のサーボフィーチャーからおよそ１つの全インタートラックスペーシングだけオフセットした第４のサーボフィーチャーを形成する。
【００１５】
１つの実施例では、装置は、複数のアパーチャの各々は、複数の蒸着位置の各々よりもほぼ大きな寸法を有すると規定している。このように、特定のアパーチャに対応する複数の蒸着位置は、連携して単一のサーボパターンフィーチャーを形成する。さらに、蒸着ソースの固定された方向付けがサーボパターンフィーチャーの意図された特性をゆがめないようにするために、複数のアパーチャの各々は、その半径方向位置に従って寸法的にバイアスをかけられる。
【００１６】
１つの実施例では、装置は、蒸着マスクに近接したシールドをさらに含み、材料が蒸着ソースから流れ出したときに材料の蒸着角度の変化を抑える。前記シールドは、基板と蒸着マスクのほぼ狭い表面領域に対応するほぼ半径方向のアパーチャを含む。一部の実施例においては、シールドを通して基板上に材料が形成されるとき、回転エレメントは基板を回転させる。このように、サーボパターンフィーチャーを含む蒸着位置は、シールドアパーチャによって露光される領域よりも大きな基板の領域に設けられる。
【００１７】
本発明では、シャドウマスクによるアプローチを利用して、高密度パターン化メディア上にサーボパターンを加工するシステムも提示される。前記システムは、複数の蒸着ソース、基板に結合される蒸着マスク、および前記蒸着ソースと前記蒸着マスクとの間に形成されるシールドエレメントによって具体化される。前記複数の蒸着ソースは、アパーチャを通して様々な蒸着角度から材料を前記蒸着マスクに形成するようになっている。前記蒸着マスク内のアパーチャは、前記材料を前記基板上の種々の蒸着位置に向けることによって、サーボパターンを形成するようになっている。前記シールドエレメントは、前記材料の蒸着角度の変化を抑制する。一部の実施例においては、複数のアパーチャの各々にその半径方向位置に従って寸法的にバイアスをかけることによって、結果として定まる蒸着位置とサーボパターンフィーチャーの寸法的一貫性を確実なものにする。
【００１８】
本発明では、シャドウマスクによるアプローチを利用して、高密度パターン化メディア上にサーボパターンを加工する方法も提示される。開示された実施例の方法は、説明した装置およびシステムの動作に関して上記に提示した機能を実行するステップをほぼ含む。1つの実施例では、前記方法は、蒸着マスクを設けるステップ、蒸着マスクに複数のアパーチャを設けるステップ、および前記複数のアパーチャの各々を通して様々な蒸着角度で蒸着材料を指向性をもたせて蒸着させ、基板上にサーボパターンを形成するステップを含む。前記方法は、複数の蒸着位置の各々よりもほぼ大きな寸法を用いて前記複数のアパーチャの各々を形成するステップ、および前記アパーチャの各々に、その半径方向位置によって寸法的にバイアスをかけるステップをさらに含む。一部の実施例においては、指向性をもたせて蒸着材料を蒸着させるステップには、様々な蒸着角度から連携して材料を蒸着させて、単一のサーボパターンフィーチャーを形成するステップが含まれる。別の実施例では、前記方法は、蒸着中に基板を回転させるステップ、および蒸着材料の蒸着角度の変化を抑えるステップを含む。この目的を達するために、前記方法は、蒸着マスクにほぼ隣接するシールドを提供するステップ、および基板の一部に対応したほぼ狭いアパーチャをシールド内で半径方向に形成して、蒸着中の蒸着角度の変化を抑えるステップを含む。
【００１９】
本明細書を通じて特徴、利点、または同様の言い回しに言及することは、本発明によって実現されるすべての特徴および利点が、本発明のいずれか１つの実施例に記載されるべきであること、または記載されていることを意味するものではない。むしろ、特徴および利点に言及する言い回しは、実施例と関連して説明される特定の特徴、利点、または特性は、本発明の少なくとも１つの実施例に含まれることを意味すると理解される。このように、本明細書を通じた特徴および利点についての考察、および同様の言い回しは、同じ実施例について言及するものである。ただし、すべての場合に当てはまるとは限らない。
【００２０】
さらに、説明される本発明の特徴、利点、または特性は、1つ以上の実施例においていずれの適切な方法によっても組み合わせることができる。当業者は、本発明は、特定の実施例の1つ以上の特定の特徴または利点なしに実践されることを認識するであろう。他の例では、さらなる特徴および利点は、本発明のすべての実施例に存在していない特定の実施例において認識される。
【００２１】
本発明のこれらの特徴および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲からさらに十分に明らかになる。または、以下に述べられるような本発明の実践によって知ることができる。
【００２２】
本発明の利点を容易に理解するために、以上簡単に説明した本発明について、添付の図面において示される特定の実施例を参照することによりさらに詳細な説明を行う。これらの図面は、本発明の代表的な実施例のみを示すものであり、したがって本発明の適用範囲を限定することを意図するものではないことを理解した上で、本発明は、添付図面を用いることによって、以下のようにさらに具体的にかつ詳細に解説、説明される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、シャドウマスクを利用して高密度パターン化メディア上でサーボパターンを形成するための実用的で達成可能な装置、システム、および方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本明細書を通じて「一実施例」、「実施例」、または同様の言い回しについて言及することは、当該実施例と関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、本発明の少なくとも１つの実施例に含まれることを意味する。このように、本明細書を通じて記述される「一実施例において」、「実施例において」という表現、および同様の言い回しは、すべて同じ実施例について言及するものである。ただし、すべての場合に当てはまるとは限らない。
さらに、説明される本発明の特徴、構造、または特性は、1つ以上の実施例においていずれの適切な方法によっても組み合わせることができる。以下の説明では、詳細情報を数多く開示することによって、本発明の実施例について十分な理解を行えるようにする。しかし、当業者は、本発明は、１つ以上の詳細情報なしに、またはその他の方法、要素、材料などによって実施されることを認識する。その他の場合、本発明の諸局面が不明確にならないように、周知の構造、材料、または動作の詳細な表示または説明は行わない。
【００２５】
本明細書で用いられるように、「パターン化されたメディアインプリントマスター」という用語は、再現可能な地形特徴を有する基板のことをいう。一部の実施例において、そのような地形特徴の正の複製は、二世代ナノインプリント複製プロセスに基づいて達成される。ここで、複数のドータースタンパーはインプリントマスターから複製され、複数のパターン化されたメディアディスクは各ドータースタンパーから再現される。本明細書で用いられるように、「サーボパターン」という用語は、読み込み可能なパターン化されたメディアのセクタについて、その位置およびアドレスをデジタル方式またはアナログ信号を用いた方法のいずれかによって伝達することができるすべての地形特徴のパターンのことを意味する。
【００２６】
ここで、図1を参照すると、従来のハードディスクドライブアセンブリ100が示されている。一般に、ハードディスクドライブアセンブリ100は、動作中にスピンドルモーター(図示されていない)によって高速回転させられる複数のハードディスク102を有する。片方または両方のディスク面上に形成される同心円状のデータトラック104が、磁気情報を受け取り格納する。
【００２７】
アクチュエータアセンブリ106は、読み取り/書き込みヘッド110を、ディスク面の全体にわたって移動させる。これによって、ヘッド110は、特定のトラック104に対する磁気データの読み取りまたは書き込みを行うことができる。アクチュエータアセンブリ106は、ピボット114を軸にして回動する。アクチュエータアセンブリ106は、サーボ制御として知られる閉ループフィードバックシステムの一部を形成する。この閉ループフィードバックシステムは、読み取り/書き込みヘッド110を動的に位置付けて、ディスク102の熱膨張だけでなく振動およびその他の外乱を補償する。その他にサーボ制御システムに含まれているものは、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、またはアナログ信号プロセッサ116によって実行される複雑な計算アルゴリズムである。このマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、またはアナログ信号プロセッサ116は、対応するコンピュータからデータアドレス情報を受信して、そのデータアドレス情報をディスク102上の位置に変換してから、読み取り/書き込みヘッド110をそれに応じて移動する。
【００２８】
詳細に述べると、読み取り/書き込みヘッド110は、ディスク上に記録されたサーボパターンを周期的に参照してヘッド110の正確な位置付けを確実に行う。サーボパターンの用途は、読み取り/書き込みヘッド110が特定のトラックに正確に追従するようにすること、および1つのトラック104から別のトラックへのヘッド110の移行を制御および監視することである。サーボパターンを参照すると同時に、読み取り/書き込みヘッド110はヘッド位置情報を得る。このヘッド位置情報によって、制御回路116は、ヘッド110をその後再び位置合わせし、検出されたエラーを訂正することができる。
【００２９】
サーボパターンは、複数のデータトラック104に埋め込まれている設計を施したサーボセクタ112に含まれている。そのため、サーボパターンを頻繁にサンプリングして、最適なディスクドライブパフォーマンスを得ることができる。代表的なハードディスク102では、埋め込まれたサーボセクタ112は、車輪の中心から広がるスポークのように、ディスク102の中心からほぼ半径方向に広がっている。しかしながら、スポークとは異なり、サーボセクタ112は、読み取り/書き込みヘッド110の可動域とほぼ一致するように調整された微妙に弧状の経路を形成する。
【００３０】
ここで、図２を参照すると、サーボセクタ112は、当業者にとって公知である種々のサーボパターン200のいずれをも含む。図10〜図13を参照して以下にさらに詳細に論じられるように、サーボパターンは一般にその機能によって分類される。当業者は、種々のサーボパターンが使用されると認識するであろう。図２では、サーボパターンは、1つ以上のサーボパターンを形成するために使用することができる一連の異なるパターンを有する。自動利得制御パターン（AGC）202は、例えば、制御回路116において利得を調節するために必要なサーボ信号の振幅の計算に使用する情報を提供する。同様に、同期情報パターン（SYNC）204はデータタイミング情報を提供し、シリンダ情報パターン（CYL）206はデータトラック番号情報を提供し、位置誤差信号パターン（PES）208は精細なトラック位置情報を提供する。図２によって示されるサーボセクタ112は、当業者にとって公知である共通のサーボパターンを図示した典型的な実施例である。
【００３１】
サーボセクタ112に含まれるサーボパターン200は一般にほぼ直線であるが、サーボセクタ112は、アクチュエータアセンブリ106およびそれに付随する読み取り/書き込みヘッド110の経路に従うように湾曲している。従来のディスクドライブ100のパターンはドライブ内の製品ヘッド110によって書き込まれるため、それらのパターンは、ロータリーアクチュエータシステムによって課されるヘッド110の実際の機械的スキュー角の影響を示す。その結果として、サーボセクタ112の湾曲として現れる。ディスク102を基準としたヘッド110の相互運動の方向と半径方向との間の角度は、ヘッドスキューとして知られている。ヘッドスキュー（φ）は、次の方程式による半径方向の位置に関係がある。φ = 90°- acos ((Dpa2 + r2 - Dpc2)/(2・Dpa・r)。ここで、Dpa = アクチュエータアセンブリの長さに対するピボット、Dpc = ディスクの中心に対するピボット、およびr = 半径である。従って、半径方向の位置が半径方向の長さのおよそ半分と等しい場合、ヘッドスキューは０ある。図８を参照して以下にさらに詳細に論じられるように、本発明の特定の実施例では、ヘッドスキュー計算を利用してサーボパターン特徴の幾何学的な位置付けの精度を確かなものにする。
【００３２】
ここで図３および図４を参照すると、本発明に基づいて高密度のパターン化メディア上にサーボパターンを加工する装置は、ディスク面全体に用いるマスターパターンを収めることが可能な十分な大きさの平面を有するほぼ硬質の物体（剛体）を備えた基板300を有する。基板300は、例えば、シリコンウエハ、または当業者に公知であるアルミニウムマグネシウム合金、ガラス、セラミック、またはその他の材料でできたディスク基板を有する。eビームリソグラフィーは基板300の表面上で実行されるため、基板300は、ドープシリコンまたは金属などの伝導材料を含む。または、適切な導電層でコーティングを施される。
【００３３】
図３に示されるように、一部の実施例において、基板300は層状ディスクに不可欠である。層状ディスクから、蒸着マスク302およびスペーシングエレメント304が形成される。基板300は、蒸着材料をエッチングマスクとして使用することができる化学的性質を含む、ほぼ滑らかにエッチングが可能なグラウンド層314を有する。グラウンド層314は、その上を覆う中間層303に施されるエッチングプロセスに耐えることが可能な材料をさらに含む場合がある。グラウンド層314は、例えば、当業者に公知である窒化ケイ素またはその他の材料を有する。あるいはまた、基板300自体は、ほぼ滑らかでエッチング可能であるとともに、中間層303に施されるエッチングプロセスに耐えることが可能なシリコンなどの材料を有する。
【００３４】
中間層303は、一般に、当業者に公知であるシリコンまたはその他の類似した材料などのような、滑らかでありかつエッチング可能であるほぼ硬質の材料を有する。中間層303は、XeF2などのエッチング液を使用する気相エッチングプロセス、および/またはウェットエッチングプロセスの影響を受けやすい。
【００３５】
ある特定の実施例では、図４に示されるように、中間層303に気相エッチングプロセスを施して、スペーシングエレメント304を形成する。このスペーシングエレメント304によって、基板300を蒸着マスク302にそれらの間にほぼ均一な距離を保ちながら固定させて取り付けることができる。スペーシングエレメント304は、例えば、基板300の表面上約1μmの高さに蒸着マスク302を保持する。あるいはまた、スペーシングエレメント304は、基板300および蒸着マスク302の一方または両方に結合される。
【００３６】
一部の実施例においては、スペーシングエレメント304は、基板300の表面上における利用可能な部分を最大化するために十分配慮して配置される。実際に、製造後、蒸着マスク302およびスペーシングエレメント304を除去しなければならず、その結果、通常、基板300の表面上に小さな未使用領域が形成されることになる。しかしながら、図12および図13を参照してここに開示されるサーボパターンの典型的な実施例の精密な検査では、パターンそのものの性質によって要求される多くの「オープンエリア」が明らかにされる。スペーシングエレメント304は、そのような要求されるオープンエリアに相当する基板300と蒸着マスク302との間に実装され、最大パターン効率を達成する。
【００３７】
蒸着マスク302は、スペーシングエレメント304によって支持された状態で、基板300に対してほぼ平行な関係を維持することが可能なほぼ硬質の材料を有する。ある特定の実施例では、蒸着マスク302は、中間層303に対してエッチングマスクの働きをすることが可能な材料を有する。これによって、中間層303にエッチングプロセスを施してスペーシングエレメント304を形成する。蒸着マスク302は、例えば、当業者に公知である窒化ケイ素、二酸化ケイ素、炭素、またはその他のこのような材料を含む。
【００３８】
ここで、図４を参照すると、蒸着マスク302にアパーチャ306が形成されているため、材料、イオン、電子、光、および/またはガスは、蒸着マスク302を透過して中間層303および/または基板300まで達することができる。光学またはeビームリソグラフィー、エッチングプロセス、それらの組合せによって、または当業者に公知であるその他の手段によって、蒸着マスク302にアパーチャ306が形成される。
【００３９】
図６および図７を参照して以下にさらに詳細に論じられるように、蒸着材料308は、蒸着位置310を形成する角度でアパーチャ306を通って流れる。ある特定の実施例では、アパーチャ306は、少なくとも1つの角度の付いた側壁を含むように形成される。角度の付いた側壁によって、蒸着マスク302をさらに厚くすることができる。そのため、アパーチャ306を通って流れる蒸着材料308との干渉を避けた状態で構造的完全性を高めることができる。
【００４０】
ここで、図５を参照すると、本発明による高密度のパターン化メディア上にサーボパターンを加工する装置は、蒸着ソース500を含む。この蒸着ソース500は、エバポレーション、イオンビーム蒸着、またはスパッタリングなどの指向性物理的蒸着技術によって、蒸着マスク302内のアパーチャ306を通して蒸着材料308を形成するようになっている。蒸着材料308は、当業者に公知である、サーボパターンを生成することが可能ないずれかの磁性材料、金属、またはその他の材料を含む。蒸着材料308は、例えば、クロム、クロム-モリブデン合金、アルミニウム、アルミ合金、またはその他の金属を含む。あるいはまた、蒸着材料308は、当業者に公知である磁性材料、またはその他の材料などを含む。物理的蒸着プロセスでは、蒸着材料308を、蒸発した状態で蒸着ソース500から目標の基板300に移す。気化した質点は、ほぼ衝突のない視線移行によって基板上に凝縮する。または、高エネルギー運動量移行の結果として基板300に付着する。
【００４１】
本発明による蒸着ソース500は、当業者に公知であるカソード、加熱されたるつぼ、またはその他のデバイスを含む。これらは、材料308の指向性ストリームを基板300の方向に保持、発射することできる。ある特定の実施例では、複数の蒸着ソース500は、基板300から隔たった位置に基板300に対して傾斜した入射角で存在する。ある特定の実施例では、蒸着ソース500は、基板300から少なくとも40cmの距離だけ分離される。各蒸着ソース500に対応した特定の入射角は、材料308のストリームを基板300上の特定の位置に向けるように調整される。この場合、各位置は、蒸着マスク302内のアパーチャ306によって部分的に定まる。このように、蒸着ソース500および蒸着マスク302内のアパーチャ306は、連携して材料308を特定の基板300の蒸着位置310に向ける。その結果、位置310の数は、アパーチャ306の数の倍数になる。
【００４２】
ある特定の実施例では、本発明による高密度パターン化メディア上にサーボパターンを加工するシステムは、シールド502を備えることによって、特定の蒸着位置310における材料の効果的かつ正確な蒸着を容易にしている。所定の蒸着角度については、シールド502は、蒸着ソース500および基板300の表面に対して固定位置に保持される。シールド502の目的は、蒸着材料308は蒸着マスク302内のアパーチャ306を通って流れるため、蒸着材料308の蒸着角度の範囲を制限することである。
【００４３】
一部の実施例においては、基板300は、固定シールド502を基準にして回転および／または移動される。これによって、以下にさらに詳細に論じられるように、シールド502内に配置される半径方向のアパーチャ504のサイズよりも大きな基板領域上に材料を形成する手段を提供する。シールド502は、基板300に対応する寸法よりも少なくともわずかに大きな寸法を有するほぼ硬質のディスクを備えている。これは、シールド502を基板300に対して位置合わせしたときに、シールド502が基板300の表面領域全体をほぼカバーできるようにするためである。
【００４４】
シールド502は、その中に配置される少なくとも1つの半径方向のアパーチャ504を含む。アパーチャ504は、シールド502に近接して保持され、一部の実施例においては、シールド502にほぼそろった状態で保持される基板300の一部を隔離するように機能する。半径方向のアパーチャ504は、シールド502の中心506からその周辺部508に半径方向に拡がっている。または、その部分を占有する。半径方向のアパーチャ504の寸法は、複数の蒸着マスクのアパーチャ306を、蒸着ソース500から形成された蒸着材料308に曝すのに十分である。一部の実施例においては、半径方向のアパーチャ504の長さは、半径方向のアパーチャ504に対する基板300の1回転で基板300の表面領域全体を効果的に曝すように、基板300の半径に沿ったすべての蒸着マスクのアパーチャ306に対応する。しかしながら、当業者は、基板300の表面上で蒸着材料308を同時にまたは順次に蒸着させてサーボパターンを形成するには、基板300の1回転よりも多くの回転を使用することを認識するであろう。
【００４５】
一部の実施例においては、回転する基板300上の異なる半径で形成された材料の量を等しくするためには、半径方向のアパーチャ504の寸法は、中心506から周辺部508に進む方向で増加する。ある特定の実施例では、半径方向のアパーチャ504は、ほぼ台形に対応した形状を有する。当然、当業者は、本発明によるアパーチャ504は、当業者に公知である二等辺三角形、直角三角形、長方形、平行四辺形、またはその他の形状など、アパーチャ504とのコミュニケーションにおいて基板300の一部を隔離することが可能ないずれかの形状を有することを認識するであろう。
【００４６】
ここで、図６を参照すると、高密度パターン化メディア上にサーボパターンを加工するシステムは、シールド502を基準にして回転可能な硬質の支持ディスクを有する回転エレメント600を含む。回転エレメント600は、本発明に従って基板300および蒸着マスク302をほぼ中央に配置して保持するスピンドル軸(図示されていない)を含む。ある特定の実施例では、回転エレメント600は、シールド502のほぼ上にある。これは、シールド502上に配置される基板300の一部が、蒸着マスク302とシールド502を通して、以下の蒸着ソース500から発生する蒸着材料308のストリームに曝されるようにするためである。
【００４７】
ここで、図７を参照すると、本発明におけるある特定の実施例では、真空チャンバ内で隔離して、特定の基板蒸着位置310における効果的かつ正確な蒸着を容易にしている。真空チャンバは、加熱機能および冷却機能とともに可変の蒸着条件を可能にする。
【００４８】
詳細に述べると、図３を参照して上述したように、蒸着ソース500を実装して特定の入射角に従って蒸着材料308を形成する。蒸着材料308を形成するための特定の入射角を蒸着マスク302内のアパーチャ306と連携させて、特定の蒸着位置310を定める。このように、いくつかの蒸着ソース500を実装することによって、固有の入射角で蒸着材料308を形成して、蒸着マスク302内のアパーチャ306あたり２つ以上の蒸着位置310を定める。選択された実施例においては、固有の入射角で蒸着材料308を形成するために方向付けられた３つの蒸着ソース500を実装して、蒸着マスク302内のアパーチャ306ごとに３つの特定の蒸着位置310を定める。このように、蒸着位置310の密度は、アパーチャ306の密度に対して３倍になる。
【００４９】
有利なことには、上記に開示される装置は、単一のプロセスにおけるデータトラックの形成とともにサーボパターンの加工のために使用される。しかし、ある特定の実施例では、サーボ制御に役立つ地形特徴の予想可能な分布を作成するには、特定の修正が必要である。特に、蒸着マスク302のアパーチャ306は、蒸着ソース500の数およびそれらの角度の方向付けと直接結びついていないフィーチャーを有する基板表面パターンを生成するための修正を必要とする。
【００５０】
例えば、拡大されたアパーチャ800は、蒸着の複数のソース500から予想されるような複数のフィーチャーの代わりに、1つのサーボパターンフィーチャーを生成するのに用いられる。ここで、図８Ａを参照すると、ある特定の実施例では、データトラック104（および/またはビットパターン）を形成するのに用いられる標準的なアパーチャ306よりも寸法を大きくしたほぼ長方形のアパーチャ800は、単一のサーボパターンフィーチャーを生成するのに用いられる。しかしながら、当業者は、本発明による拡大したアパーチャ800は、長方形に限定されず、例えば、当業者に公知である楕円、平行四辺形、台形、円、正方形、三角形、またはその他の形状などを有することを認識するであろう。
【００５１】
1つの実施例では、第１の蒸着ソース802は０°に方向付けられており、第２の蒸着ソース804は120°に方向付けられており、第３の蒸着ソース806は240°に方向付けられている。このように、第１の蒸着ソース802は第１の蒸着位置808を生成し、第２の蒸着ソース804は第２の蒸着位置810を生成し、第３蒸着ソース806は第３の蒸着位置812を生成する。ここで、３つの蒸着位置808、810、812を組み合わせて、アパーチャ800を基準にして広がった寸法を有する単一のサーボパターンフィーチャーを形成する。
【００５２】
広がったフィーチャーに対する量的値は、以下のようにヘッドスキューに依存する。第１の蒸着位置808に対応する第1の方向「dx1」の歪みは、dx1 = a/3 1/2 cos(φ)によって求められる。第２の蒸着位置812に対応する第２の方向「dx2」の歪みは、dx2 = a/3 1/2 sin(30 + |φ|)によって求められる。第３の蒸着位置810に対応する第３の方向「dy1」の歪みは、dy1 = a/3 1/2 sin (60 + φ)によって求められる。第２の蒸着位置812に対応する第４の方向「dy2」の歪みは、dy2 = a/3 1/2 sin (60  φ)によって求められる。ここで、「a」は蒸着位置808、810、812の中心間の横方向距離であり、φはヘッドスキューである。図２を参照した上記説明のように、および図９に示されるように、ヘッドスキュー900は、次の方程式によって求められるアパーチャ306の半径方向位置902に関連している。
φ =  90° −acos ((Dpa2 + r2 - Dpc2) / (2・Dpa・r)
ここで、Dpa = アクチュエータアセンブリの長さに対するピボット、Dpc = ディスク中心に対するピボット、およびr = 半径である。従って、基板300の内径904の近くでは、ヘッドスキューは、中央径906における大きさよりも大きい。
【００５３】
蒸着マスク302の加工中において上述した広がりの量的値を考慮に入れて、アパーチャ800の寸法と結果として生成されるサーボパターンフィーチャーとの間の対応付けを確実なものにする。詳細に述べると、結果として定まる蒸着位置808、810、812を組み合わせて規則的で予想される寸法を有する単一のサーボパターンフィーチャーが形成されるように、拡大したアパーチャ800の寸法は、アパーチャ800の半径方向位置に従ってバイアスをかけられる。さらに、拡大したアパーチャ800の寸法に適切にバイアスをかけることによって、隣接するサーボパターンフィーチャー間におけるスペースを等しくすることができる。図８Ｂに示されるように、結果として生成される各サーボパターンフィーチャーの幅814は、例えば、隣接するサーボパターンフィーチャー間のスペース816と等しい。このように、拡大したアパーチャ800を実装することによって、サーボ制御に役立つ予想可能な、幾何学的に正確な地形パターンを
その他の実施例では、図10から図14に示されるように、サーボパターンフィーチャーの生成を目的とするアパーチャ306は、データトラック104の形成を目的とするアパーチャ306とサイズおよび形状がほぼ同一である。ただし、それらは累積的なパターンの影響によって区別することができる。詳細に述べると、サーボパターンフィーチャーの生成を目的とするアパーチャ306が、固有の入射角で方向付けられた複数の蒸着ソース500の増加密度機能を十分に利用する場合、そのようなアパーチャ306を累積的に編成して、複数の蒸着位置310を統合したサーボパターンを形成することによって、単一のサーボパターンフィーチャーを形成する。
【００５４】
ここで、図10および図11を参照すると、例えば、本発明の一実施例では、データまたはサーボパターンを形成するように配置した複数のアパーチャ306を利用する。図10では、複数のアパーチャ306が互いに間隔をあけた状態で形成されている。その結果、複数のデータトラック104は、それぞれ水平に位置付けられているとともに、隣接するトラック104の間にほぼ一定のスペーシング1000がとられるように形成されている。図11では、複数のアパーチャ306は、AGC型サーボパターンを形成するように配置されている。図11に示されるように、本発明のある特定の実施例では、トラックスペーシング1000の1/4ずつ相互にシフトした4つのグループのアパーチャ306を設けて、AGC型サーボパターンを生成する。詳細に述べると、アパーチャ1002の第１のグループは、トラックスペーシング1000にほぼ対応した蒸着位置310を定める。第２のグループのアパーチャ1004は、第１のグループのアパーチャ1002を基準にしてトラックスペーシング1000の1/4だけシフトしている。第３のグループのアパーチャ1006は、第１のグループのアパーチャ1002を基準にしてトラックスペーシング1000の1/2だけシフトしている。最後に、第４のグループのアパーチャ1008は、第１のグループのアパーチャ1002を基準にしてトラックスペーシング1000の3/4だけシフトしている。このようにして、結果として生成されるAGCパターン上の読み取り/書き込みヘッド110のいずれのパスにおいても、等振幅の信号が確実に得られる。
【００５５】
ここで、図12および図13を参照すると、従来の直交バーストサーボパターンは、ここに開示される装置、システム、および方法によって基板300上に形成される。図12に示されるように、従来の直交バーストサーボパターンは、一般に周期的フィーチャーを含む4つの連続したバーストから成る。ここで、各周期的フィーチャーの幅1200は、データトラックスペーシング1000にほぼ等しい。第１のバースト「A」1204は、データトラック104から１つの方向1201にトラックスペーシング1000の1/2だけシフトした周期的フィーチャーを含む。第２のバースト「B」1206は、データトラック104から別の方向1203にトラックスペーシング1000の1/2だけシフトした周期的フィーチャーを含む。第３のバースト「C」1208は、第１のバースト「A」1204と同じ方向1201に全トラックスペーシング1000だけシフトした周期的フィーチャーを含む。第４のバースト「D」1210は、データトラック104と一致するように位置付けられた周期的フィーチャーを含む。バースト1204、1206、1208、および1210の各々について相対振幅を測定することによって、ディスクドライブ100のサーボ制御システムは、データトラック104に対する読み取り/書き込みヘッド110の位置を決定することができる。
【００５６】
ここで、図13を参照すると、本発明による蒸着マスク302に形成されるアパーチャ306は、図12の従来の直交バーストサーボパターンとほぼ類似した直交バーストサーボパターンを生成する。詳細に述べると、蒸着マスク302内のアパーチャ306は、それに対応する蒸着位置310の予想される配置に従って十分に配慮し位置付けられる。例えば、３つの蒸着ソース500がそれぞれ０°、120°、および240°に方向付けられている場合、結果として定まる蒸着位置310は、アパーチャ306の位置からa/3 1/2の横方向距離と予想される。ここで、「a」は、隣接する蒸着位置310間の横方向距離に等しい。アパーチャ306の位置は、従来の直交バーストシフトに対応した、結果として定まる蒸着位置310のシフトが生じるように位置がずれている。
【００５７】
詳細に述べると、アパーチャ306は、４つの領域にある長方形のアレイ内に配置されることによって、バースト「A」1304、バースト「B」1306、バースト「C」1308、およびバースト「D」1310に対応する累積的な蒸着位置310が定まる。図12に示される従来の直交バーストパターンの場合のように、バースト「A」1304およびバースト「B」1306内のフィーチャーの位置は、全トラックスペーシング1000だけ隔たっており、同様に、バースト「C」1308およびバースト「D」1310のフィーチャーも、全トラックスペーシング1000だけ隔たっている。バースト「C」1308およびバースト「D」1310のペアは、バースト「A」1304およびバースト「B」1306のペアに対して1/2トラックスペーシング1000だけシフトしている。図12および図13によって示されるバースト「A」1304、バースト「B」1306、バースト「C」1308、およびバースト「D」1310の順序は、例として示したものであり、これに限定されるものではない。他の実施例では、バースト「A」1304、バースト「B」1306、バースト「C」1308、およびバースト「D」1310は、当業者に公知であるいずれの順序で配置してもよい。
【００５８】
本発明の実施例によって生成されるサーボパターンに対する読み取り/書き込みヘッド110のレスポンス、およびそこからの横方向ヘッド位置を求める方法は、図14、図15、および図16を検証することによって理解することができる。ここで、図14を参照すると、読み取り/書き込みヘッド110は、特定のデータトラック104に対応した位置を取っているか、または隣接するデータトラック104間の位置を取っている。読み取り/書き込みヘッド110の振幅レスポンスは、トラック104に存在するいずれかの個別のバースト1304、1306、1308、1310を基準にしたその横方向位置によって異なる。図14によって示される典型的な実施例では、例えば、特定のバースト1304、1306、1308、1310に対応する８つの蒸着位置310を横断する経路にヘッド110が追従するときは、同じバースト1304、1306、1308、1310に対応する４つの蒸着位置310を横断する経路にヘッド110が追従するときと比較して、ヘッド110はより大きな振幅信号に反応する。同じ実施例では、ヘッド110が離散的データトラック104間の経路に追従するとき、ヘッド110が反映する振幅の値は、８つの蒸着位置経路に応じて生成された値と４つの蒸着位置経路に応じて生成された値の間にある。例えば、ヘッド110がトラック間の中間の位置1402、1406にある場合、対応する振幅信号は、ヘッドの位置1400、1404が、隣接するトラックのいずれか一方に追従する場合に得られる値の間にある。
【００５９】
図15は、特定のバースト経路の横断に応じてヘッド110によって得られた信号振幅値1500に対応する典型的な値を示す。これらのバースト振幅値1500は、図14によって示されるヘッドトラック位置1400、1402、1404、1406など、対応する典型的なヘッドトラック位置1502と比較される。
【００６０】
本発明の実施例によって生成される隣接するバーストペアに応じて得られる信号振幅値の間の差は、図12に示されるバーストパターンのような従来の直交バーストパターンに応じて得られる信号振幅値の間の差とほぼ同一である。図16は、バースト「A」1304およびバースト「B」1306を含むバーストペア間の信号振幅値の差1600に対応した典型的な値を示す。ここで、初期信号振幅値は、図15で提供される値から得られる。さらに、図16は、バースト「C」1308およびバースト「D」1310を含むバーストペア間の振幅の差1602に対応する値を示す。
【００６１】
ここで、図17を参照すると、本発明の実施例に従って生成されるサーボパターンは、本願に参考のために全体を示す米国特許出願11/148918によって開示される方法に従って、または当業者に公知であるその他の方法によって磁化される。ある特定の実施例では、図17によって示されるように、本発明に従って生成されるサーボパターンは交番磁化を反映する。
【００６２】
図３を参照して上述したように、拡大したアパーチャ306を利用してサーボパターンフィーチャーを形成する本発明の実施例では、本発明の増加密度機能を十分に利用する実施例と同様に、隣接するサーボパターンフィーチャーを分離する基板300のオープンエリアを利用して、基板300と蒸着マスク302との間にスペーシングエレメント304を収容する。このようにして、最大パターン効率が達成される。
【００６３】
以下の概略フローチャート図は、一般に論理フローチャート図として示される。そのため、示される順序および番号表示されるステップは、提示される方法の1つの実施例を示すものである。その他のステップと方法は、示される方法の1つ以上のステップ、またはその部分と、機能、ロジック、または効果について等しいと考えられる。加えて、適用されるフォーマットおよびシンボルは、前記方法の論理的ステップを説明するために提供されており、前記方法の適用範囲を限定するものではないことが理解される。特定の方法が発生する順序は、示された対応するステップの順序に厳密に従うものである。または厳密に従うものではない。
【００６４】
ここで、図18を参照すると、本発明による高密度パターン化メディア上にサーボパターンを加工する方法は、蒸着マスク302を準備するステップ1800、およびマスクにアパーチャ306を設けるステップ1802を含む。アパーチャ306を設けるステップ1802は、蒸着位置を組み合わせて単一のサーボパターンフィーチャーを形成するように、アパーチャ306を予想される蒸着位置よりも大きくするステップ1804を含む。各アパーチャ306には、その半径方向位置に従ってさらにバイアスがかけられる（ステップ1806）。これは、結果として生成されるサーボパターンフィーチャーの位置の歪みと広がりを避けるためである。
【００６５】
次に、高密度パターン化メディア上にサーボパターンを加工する方法は、アパーチャ306を通して材料を指向性をもたせて蒸着し、基板300上でサーボパターンを形成するステップ1808を含む。ある特定の実施例では、前記方法は、蒸着中に基板300を回転させるステップ1810、および蒸着角度の変化を抑え、結果として生成されるサーボパターンの幾何学的精度を最適化するステップ1812を含む。蒸着マスク302にほぼ隣接して、シールド502が提供される。その結果、シールド502に設けられた半径方向のアパーチャに対応する基板の領域に蒸着が限定されることになり、蒸着角度の変化が抑えられる。
【００６６】
ある特定の実施例では、蒸着後の蒸着マスク302から基板300を除去して、エッチングプロセスを施す。エッチングプロセスには、プラズマエッチングを実行し、蒸着済み材料からパターンを基板に移行するステップが含まれる。詳細に述べると、蒸着済み材料を、エッチングマスクとして使用する。その際、CF4プラズマを使用して、基板、または窒化ケイ素を含む基板のグラウンド層にエッチングをする。本発明の方法を完了させた後、二世代ナノインプリント複製プロセスを使用して、複数のパターン化メディアディスク上のパターン化メディアから、地形サーボパターンだけでなく、ほぼ同時に形成される高密度地形データトラックも確実に複製する。このように、本発明によって、従来からパターン化メディアの製造に関連する、特にサーボパターン加工に関連するコスト、労力、および資源を効果的に節減することができる。
【００６７】
本発明は、その精神または本質的特質から逸脱することなく他の形態に具体化される。説明された実施例は、あらゆる点で制限するものではなく例示するものとして検討すべきである。したがって、本発明の適用範囲は、前述の説明というよりもむしろ添付の特許請求の範囲によって指定される。特許請求の範囲と同等の意味および範囲にあるすべての変更は、それらの適用範囲の中で受け入れられる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】代表的なサーボセクタおよびアクチュエータの経路を示すハードディスクドライブの平面図である。
【図２】サーボセクタ上に書き込まれる典型的なサーボパターンを示すディスクの平面図である。
【図３】本発明によるパターン化されたメディア上にサーボパターンを加工する装置の一実施例を示す断面図である。
【図４】本発明によるサーボパターンを加工する装置の他の実施例を示す断面図である。
【図５】本発明によるパターン化されたメディア上にサーボパターンを加工するシステムの一実施例を示す底面図である。
【図６】図4に示すシステムの側面図である。
【図７】図4に示すシステムの断面図である。
【図８Ａ】本発明の特定の実施例により形成された蒸着位置から生成されるサーボパターンフィーチャーを示す平面図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示すサーボパターンフィーチャーを加工するために使用されるシステムの一実施例を示す断面図である。
【図９】基板の半径を基準にしたヘッドスキューの比較グラフである。
【図１０】本発明の特定の実施例による蒸着位置の生成に使用される蒸着マスク内のアパーチャを基準にして、基板上にビットパターンを形成する蒸着位置を示す平面図である。
【図１１】本発明の一実施例による蒸着位置の生成に使用される蒸着マスク内のアパーチャを基準にして、基板上にサーボパターンを形成する蒸着位置を示す平面図である。
【図１２】基板上のデータトラックを基準にして、サーボ制御のために生成される従来の直交位置誤差信号パターンを示す図である。
【図１３】本発明の特定の実施例に従って生成される直交位置誤差信号パターンを示す平面図である。
【図１４】隣接するデータトラックを基準にして、読み取り/書き込みヘッドの代替の典型的な位置を示す図である。
【図１５】図１４に示される代替の典型的な読み取り/書き込みヘッドの位置を基準にして、直交位置誤差信号パターンの各バーストに対する読み取り/書き込みヘッドのレスポンスの振幅を示す比較グラフである。
【図１６】図１５に示すバーストペア間の振幅の差を計算することによって得られる信号を示す比較グラフである。
【図１７】本発明の特定の実施例による、図１４に示す特定の蒸着位置の磁化を示す図である。
【図１８】本発明の特定の実施例によるシャドウマスクによるアプローチを利用して高密度パターン化メディアにサーボパターンを加工するための方法を示す概略フローチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
100…ハードディスクドライブアセンブリ、102…ハードディスク、104…トラック、106…アクチュエータアセンブリ、110…読み取り/書き込みヘッド、112…サーボセクタ、116…マイクロプロセッサ、200…サーボパターン、202…自動利得制御パターン（AGC）、300…基板、302…蒸着マスク、303…中間層、304…スペーシングエレメント、306…アパーチャ、308…蒸着材料、310…蒸着位置、314…グラウンド層、500…蒸着ソース、502…シールド、504…アパーチャ、506…シールドの中心、508…周辺部、600…回転エレメント、800…アパーチャ、802…第１の蒸着ソース、804…第２の蒸着ソース、806…第３の蒸着ソース、808…第１の蒸着位置、810…第２の蒸着位置、812…第３の蒸着位置、814…各サーボパターンフィーチャーの幅、816…隣接するサーボパターンフィーチャー間のスペース、900…ヘッドスキュー、904…基板の内径、906…中央径、1000…トラックスペーシング、1002…第１のグループのアパーチャ、1004…第２のグループのアパーチャ、1006…第３のグループのアパーチャ、1008…第４のグループのアパーチャ、1304…バースト「A」、1306…バースト「B」、1308…バースト「C」、1310…バースト「D」、1400，1402，1404，1406…ヘッドトラック位置、1500…バースト振幅値、1502…ヘッドトラック位置、1600…バースト「A」およびバースト「B」を含むバーストペア間の信号振幅値の差、1602…バースト「C」およびバースト「D」を含むバーストペア間の振幅の差。
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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