(57)【要約】【課題】ヘッドスキューの補償を伴うマルチトラック記録のためのパターン化磁気記録ディスクと、同ディスクをナノインプリントするためのマスタテンプレートとを提供する。【解決手段】本発明は、マスタテンプレートからナノインプリントすることにより作製され、ヘッドスキューを補償するためのパターンで配置されたデータアイランドを有するマルチトラック記録用パターン化メディアディスクである。アイランドは、マルチトラック記録に必要なように、ディスク半径方向線に対して鋭角だけ傾斜された線に沿って配置される。但し、この角度はすべての帯に対して同じでないが、ヘッドスキューを補償するために帯毎に変化する。傾斜された帯内の線の角度はヘッドスキューの量だけ減じられる。角度が放射状線からの一方向であるディスク内径（ＩＤ）と中径（ＭＤ）間の複数の帯と、角度が放射状線から反対方向であるディスクＭＤと外径（ＯＤ）間の複数の帯とが、存在する。【選択図】図５Ｂ
2013114743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に離散的に配置され、かつ、複数の円形の同心トラック中に配置される複数の磁化可能アイランドであって、前記トラックは複数の環状帯中に配置される、磁化可能アイランドと
を有し、
前記複数の環状帯のそれぞれの中の前記磁化可能アイランドは、前記トラックに沿うアイランド間隔ＩＳを有し、
前記トラックは、０．８７×ＩＳより大きなトラック間間隔ＴＳを有し、
前記トラック内の前記磁化可能アイランドは、半径方向の隣接トラック内の前記磁化可能アイランドから前記トラックに沿ってシフトされ、
前記複数の環状帯のそれぞれの中の前記磁化可能アイランドは、前記環状帯の前記トラック全体にわたって傾斜線上に配置され、
前記傾斜線は、放射状線と鋭角θ（θは前記複数の環状帯のそれぞれにおいて異なる値である）をなす
パターン化磁気記録ディスク。
【請求項２】
ディスク内径（ＩＤ）近くの前記環状帯内の前記θの値は、ディスク中央径（ＭＤ）近くの前記環状帯内の前記θの値より小さい、請求項１に記載のパターン化磁気記録ディスク。
【請求項３】
前記θの値は、ｔａｎ−１（ＩＳ／（２×ＴＳ））の関数である、請求項１に記載のパターン化磁気記録ディスク。
【請求項４】
前記θの値は、前記環状帯の半径方向位置の関数である、請求項１に記載のパターン化磁気記録ディスク。
【請求項５】
前記θの値は、前記環状帯内の異なるトラックに対して異なり、かつ、前記環状帯内の前記トラックの半径の関数である、請求項１に記載のパターン化磁気記録ディスク。
【請求項６】
前記トラック内の前記磁化可能アイランドは、半径方向の隣接トラック内の前記磁化可能アイランドからトラックに沿って約ＩＳ／２だけシフトされる、請求項１に記載のパターン化磁気記録ディスク。
【請求項７】
前記鋭角θは、ディスク内径（ＩＤ）とディスク中央径（ＭＤ）間の複数の環状帯の放射状線からの１つの方向、および、前記ディスク中央径（ＭＤ）とディスク外径（ＯＤ）間の複数の環状帯の放射状線から前記方向の反対方向である、請求項１に記載のパターン化磁気記録ディスク。
【請求項８】
前記磁化可能アイランドは、前記基板にほぼ垂直な方向に磁化可能である、請求項１に記載のパターン化磁気記録ディスク。
【請求項９】
前記磁化可能アイランドは、ほぼ楕円形状を有する、請求項１に記載のパターン化磁気記録ディスク。
【請求項１０】
前記磁化可能アイランドは、前記基板からほぼ垂直に延在する柱であってその上に磁化可能材料を有する柱である、請求項１に記載のパターン化磁気記録ディスク。
【請求項１１】
請求項１に記載のパターン化磁気記録ディスクと、
トラック間方向の移動無しに少なくとも２つの半径方向隣接トラック内のすべてのアイランドを読み取るための、ＴＳより大きなトラック間幅を有する読み取りヘッドと、
異なるトラックに読み取りヘッドを移動させるための、前記読み取りヘッドに接続された回転アクチュエータであって、これにより、前記読み取りヘッドはディスク半径に対するスキュー角度をなし、前記スキュー角度は前記読み取りヘッドが置かれる前記トラックの半径方向位置の関数である、回転アクチュエータと、
を有する磁気記録ディスク駆動装置。
【請求項１２】
前記θの値は、前記スキュー角度の関数である、請求項１１に記載の磁気記録ディスク駆動装置。
【請求項１３】
前記環状帯のほぼ中央の半径における前記スキュー角度はαであり、前記環状帯の前記θの値は約ｔａｎ−１（ＩＳ／（２×ＴＳ））−ＡＢＳ（α）である、請求項１１に記載の磁気記録ディスク駆動装置。
【請求項１４】
中心を有する基板と、
前記基板上に離散的に配置され、かつ、前記中心の周囲の複数の円形の同心状セグメント内に配置される複数の特徴であって、前記同心状セグメントは複数の環状帯内に配置される、特徴と
を有し、
前記複数の環状帯のそれぞれの中の前記特徴は、前記同心状セグメントに沿った特徴間隔を有し、
前記同心状セグメントは、当該同心状セグメントに沿った特徴間隔の０．８７倍より大きなセグメント間間隔を有し、
１つの同心状セグメント内の前記特徴は、半径方向に隣接する同心状セグメント内の前記特徴から前記同心状セグメントに沿ってシフトされ、
前記複数の環状帯のそれぞれの中の前記特徴は、前記環状帯の前記同心状セグメント全体にわたって傾斜線上に配置され、
前記傾斜線は、前記放射状線と鋭角θ（θは前記複数の帯のそれぞれにおいて異なる値である）をなす
磁気記録ディスクをナノインプリントするためのテンプレート。
【請求項１５】
前記鋭角θは、テンプレート内径（ＩＤ）とテンプレート中央径（ＭＤ）間の複数の環状帯の放射状線からの１つの方向、および、前記テンプレート中央径（ＭＤ）とテンプレート外径（ＯＤ）間の複数の環状帯の放射状線から前記方向の反対方向である、請求項１４に記載のテンプレート。
【請求項１６】
前記特徴は、前記基板の表面の上の隆起された柱である、請求項１４に記載のテンプレート。
【請求項１７】
前記特徴は、前記基板の上面より下の凹部である、請求項１４に記載のテンプレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的には、各データビットがディスク上の磁気的に絶縁されたデータアイランド内に格納されるパターン化メディア磁気記録ディスク（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ−ｍｅｄｉａ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  ｄｉｓｋ）に関し、より具体的にはマルチトラック記録のためのパターン化メディアディスク（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ−ｍｅｄｉａ  ｄｉｓｋ）関する。
【背景技術】
【０００２】
パターン化磁気記憶メディア（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  ｍｅｄｉａ）を有する磁気記録ハードディスク駆動装置はデータ密度を増加するために提案された。パターン化メディアでは、ディスク上の磁気記録層は、非磁性スペースにより分離され同心データトラック内に配置された小さな離散的磁気データアイランドにパターン化される。パターン化データアイランド同士の必要な磁気絶縁を得るためには、アイランド間のスペースの磁気モーメントはこれらのスペースを実質的に非磁性にするように消失されるかあるいは大幅に低減されなければならない。
【０００３】
パターン化メディアディスクを作製するための１つの提案方法は、地形的表面パターンを有するディスクまたはテンプレート（時には「スタンパ」とも呼ばれる）によりナノインプリントすることによる。この方法では、その表面上に重合体膜を有する磁気記録ディスク基板がテンプレートに押し付けられる。重合体膜は、テンプレートパターンの反転像を受け取り、ディスク上に柱を形成するためのディスク基板の後続のエッチング用のマスクになる。１つのタイプのパターン化メディアでは、磁気記録ディスクに必要な磁性体層と他の層が最初に、平らなディスク基板上に堆積される。次に、ナノインプリンティングに関連して使用される重合体膜が、これらの層の上に押し付けられる。重合体膜は、成形型パターンの反転像を受け取り、下地層を後続の切削、エッチング、またはイオン衝撃するためのマスクになる。別のタイプのパターン化メディアでは、磁気記録ディスクに必要な磁性体層と他の層はエッチング済みディスク基板上と柱の上部に堆積され、パターン化メディアディスクを形成する。テンプレートは、ディスクを直接インプリントするためのマスタテンプレートであってもよい。しかしながら、より可能性の高い手法は、ディスクに望まれる柱のパターンに対応する柱のパターンを有するマスタテンプレートを作製し、このマスタテンプレートを使用してレプリカテンプレートを作製することである。したがってレプリカテンプレートはマスタテンプレート上の柱のパターンに対応する凹部または穴のパターンを有することになる。レプリカテンプレートは次に、ディスクを直接インプリントするために使用される。
【０００４】
提案されたパターン化ディスクでは、データアイランドは、半径またはトラック間方向に均等に離間されたデータトラックの単一データトラックに沿って均等に離間される。読み取り書き込みヘッドは、単一トラック上のデータアイランドを読み取り書き込むので、データアイランドの大きさは通常、ヘッドの横方向またはトラック間方向の幅にほぼ合致するように作られる。データアイランドはビットアスペクト比（ＢＡＲ：ｂｉｔ  ａｓｐｅｃｔ  ｒａｔｉｏ）を定義するように離間される。ＢＡＲは、半径またはトラック間方向のトラック間隔（ＴＳ：ｔｒａｃｋ  ｓｐａｃｉｎｇ）またはピッチと、円周方向またはトラックに沿う方向のアイランド間隔（ＩＳ：ｉｓｌａｎｄ  ｓｐａｃｉｎｇ）またはピッチと、の比である。この比は、トラックに沿う方向のインチ当たりビット（ＢＰＩ：ｂｉｔｓ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）の線形アイランド密度と、トラック間方向のインチ当たりのトラック（ＴＰＩ：ｔｒａｃｋｓ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）のトラック密度との比と同じである。アイランドを作製するための分解能要件を最少化するためには、アイランドのアレイが低いＢＡＲ（約１）を有することが好ましい。しかしながらこの低いＢＡＲを有するデータアイランドを有する極めて狭いトラックに対し適切な性能を有する読み取り／書き込みヘッドを作製するのは困難である。また、単一データトラックがあまりに接近して配置されると、書き込み中のトラックに隣接するトラック内のアイランドはまた、書き込みヘッドからの漏れ磁場により書き込まれることがあり、また読み取り中のデータトラックからのリードバック信号が隣接トラック内に記録されたデータから干渉を受けることがある。
【０００５】
これらの問題に対処するために、マルチトラック記録用パターン化メディアディスク駆動装置が提案された。これによりヘッドをより広くすることができ、ヘッドの作製が容易になり、また駆動装置が一度に２つのトラックを読み取り書き込むことができるようになり、これによりデータ速度を２倍にし、従来のディスク駆動装置に近い性能を得る。２トラック記録ディスク駆動装置に関し、各トラック内のアイランドは、隣接トラック内のアイランドからアイランド間隔（ＩＳ）の１／２だけトラックに沿う方向にシフトされる。読み取り書き込みヘッドは、書き込みまたは読み取り中のペアトラックの向こう側のトラックからの過剰な干渉無しに一度に２つのトラックを書き込み読み取ることができるように横方向またはトラック間方向の幅を有する。ヘッドは、トラックのそれぞれからアイランドを連続して交互に読み取るまたは書き込むことにより２つのトラック内のすべてのデータアイランドを読み取るまたは書き込む。このタイプのパターン化メディアマルチトラック記録ディスク駆動装置は（特許文献１）と（特許文献２）に記載されている。
【０００６】
マルチトラック記録のために提案されたパターン化メディアディスクは、六方最密充填（ｈｃｐ：ｈｅｘａｇｏｎａｌ−ｃｌｏｓｅ−ｐａｃｋｅｄ）パターンで配置された円形のアイランドを有する。これにより０．８７の低いＡＲが得られ、リソグラフィと作製の容易性のために好ましい。しかしながら低いＢＡＲは、読み取り書き込みヘッドの作製を困難にする極めて狭いトラックピッチまたは間隔（ＴＳ）をもたらす。低いＢＡＲはまた、極めて狭いトラックのためにトラック追随サーボ系に負荷をかけ、比較的低い線形（トラックに沿う）ビット密度のためにデータ速度を低下させる。マルチトラック記録に伴う（特にｈｃｐパターン内の円形アイランドに伴う）さらなる問題がヘッド「スキュー」のために生じる。読み取りヘッドは回転アクチュエータの先端に固定されるので、読み取りヘッドはトラックに対し常に直交であるとは限らないが、ディスク全体にわたる弧状経路内で移動するので読み取りヘッドはトラックと角度をなす。これにより、読み取りヘッドは、マルチトラック記録に必要なように、交互にというよりむしろ同時に隣接トラックからアイランドを読み取ることができるようになる。
【０００７】
必要なのは、マルチトラック記録に関連する問題に対処するデータアイランドパターンを有するマルチトラック記録のためのパターン化メディアディスクである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６，９３７，４２１号明細書
【特許文献２】米国特許第７，７８２，５６１号明細書
【特許文献３】米国特許第７，４６６，５０６  Ｂ１号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００９／０３０８８３７  Ａ１号明細書
【特許文献５】米国特許第７，７５８，９８１  Ｂ２号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、マスタテンプレートからナノインプリントすることにより作製されるマルチトラック記録のためのパターン化メディアディスクに関する。ディスクは、アイランドが基板に対し垂直に磁化可能であるように垂直磁気記録ディスクが好ましい。アイランドは０．８７より大きなＢＡＲ（ｈｃｐアイランドパターンのＢＡＲ）を有するように配置され、マルチトラック記録に必要なように、ディスク半径方向線に対し鋭角だけ傾斜された線に沿って配置される。但し、この角度はすべての帯に対して同じではなく、ヘッドスキューを補償するために帯毎に変化する。帯内の傾斜線の角度はヘッドスキューの量だけ減じられる。これによりトラック内のアイランドを若干の追加量だけシフトさせ、１つのトラックおよびその隣接トラック内のアイランドの相対位置を、２つのトラックが読み取り素子に対し逆相となるように改善し、これにより読み取りヘッドが、マルチトラック記録に必要なように、連続的に交互に２つのトラック内のアイランドからの磁束の上を通過し感知できるようにする。ヘッドスキューはディスク半径に応じて変化するので、ディスクの中央径（ＭＤ：ｍｉｄ−ｄｉａｍｅｔｅｒ）近く（通常はディスクの中部３分の１以内）にヘッドスキューが零である点が存在する。したがって角度が放射状線からの一方向であるディスク内径（ＩＤ：ｉｎｓｉｄｅ−ｄｉａｍｅｔｅｒ）とＭＤ間に複数の帯が、そして角度が放射状線から反対方向であるディスクＭＤと外径（ＯＤ：ｏｕｔｓｉｄｅ−ｄｉａｍｅｔｅｒ）間に複数の帯が、存在する。
【００１０】
上述のアイランドパターンを有するパターン化メディアディスクはマスタテンプレートからナノインプリントすることにより作製される。マスタテンプレートは、ディスクを直接ナノインプリントするために使用されてもよいが、むしろレプリカテンプレートを作製するために使用され、このレプリカテンプレートが次にディスクを直接ナノインプリントするために使用される可能性が高い。したがって本発明はまた、上述のアイランドのパターンを有するパターン化メディアディスクをナノインプリントするためのマスタまたはレプリカのテンプレートである。
【００１１】
本発明の性質と利点をより十分に理解するためには、添付図面と併せて以下の詳細な説明を参照しなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来技術において説明したようなパターン化メディアタイプの磁気記録ディスクを有するディスクドライブの上面図である。
【図２Ａ】ディスク基板の表面上の帯の１つの中のデータアイランドの詳細な配置を示すパターン化メディアタイプの磁気記録ディスクの拡大部分の上面図である。
【図２Ｂ】図２Ａのパターンと異なるデータアイランドのパターンを示すパターン化メディアタイプの磁気記録ディスクの拡大部分の上面図である。
【図３】柱間に溝を有するディスク基板表面の上に延在する隆起かつ離間された柱としてのデータアイランドを示す１つのタイプのパターン化メディアディスクの側面断面図である。
【図４】ディスク内径（ＩＤ）とディスク外径（ＯＤ）近くのヘッドスキューを示すための誇張図である。
【図５Ａ】ヘッドスキューの補償の無い２のビットアスペクト比（ＢＡＲ）を有する本発明によるマルチトラック記録のためのパターン化メディアディスクの一部分を示す。
【図５Ｂ】２のＢＡＲを有しかつヘッドスキューの補償が有る本発明によるマルチトラック記録のためのパターン化メディアディスクの半径方向内側の帯と半径方向外側の帯の一部分を示す。
【図６Ａ】マスタテンプレートを作製する従来技術の方法の連続的段階におけるマスタテンプレートの一環状帯の小部分の図である。
【図６Ｂ】マスタテンプレートを作製する従来技術の方法の連続的段階におけるマスタテンプレートの一環状帯の小部分の図である。
【図６Ｃ】マスタテンプレートを作製する従来技術の方法の連続的段階におけるマスタテンプレートの一環状帯の小部分の図である。
【図７Ａ】本発明によるアイランドパターンを有する磁気記録ディスクをナノインプリントするために使用されるマスタテンプレートを作製する方法の連続的段階におけるマスタテンプレートの一環状帯の小部分の図である。
【図７Ｂ】本発明によるアイランドパターンを有する磁気記録ディスクをナノインプリントするために使用されるマスタテンプレートを作製する方法の連続的段階におけるマスタテンプレートの一環状帯の小部分の図である。
【図７Ｃ】本発明によるアイランドパターンを有する磁気記録ディスクをナノインプリントするために使用されるマスタテンプレートを作製する方法の連続的段階におけるマスタテンプレートの一環状帯の小部分の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、従来技術において説明したようなパターン化磁気記録ディスク１０を有するディスク駆動装置１００の上面図である。駆動装置１００は、アクチュエータ１３０を支持する筐体または基部１１２と、磁気記録ディスク１０をその中心１３の周りで回転させるための駆動モータと、を有する。アクチュエータ１３０は、硬質アーム１３４を有し、矢印１２４により示すようにピボット１３２を中心として回転するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）回転アクチュエータであってよい。ヘッドサスペンションアセンブリは、アクチュエータアーム１３４の端に取り付けられた一端を有するサスペンション１２１と、サスペンション１２１の他端に取り付けられた空気軸受スライダなどのヘッドキャリヤ１２２と、を含む。サスペンション１２１は、ヘッドキャリヤ１２２をディスク１０の表面の極近くに維持できるようにする。磁気抵抗読み取りヘッド（図示せず）と誘導性書き込みヘッド（図示せず）は通常、当該技術領域でよく知られているように、ヘッドキャリヤ１２２の後続表面（ｔｒａｉｌｉｎｇ  ｓｕｒｆａｃｅ）上にパターン化された読み取り／書き込み一体化ヘッドとして形成される。アクチュエータ１３０はピボット１３２を中心として回転するので、ヘッドキャリヤ１２２と取り付けられた読み取り／書き込みヘッドとはディスク１０の表面全体にわたる弧状経路１３３を作る。
【００１４】
パターン化メディア磁気記録ディスク１０は、ディスク基板１１と、ディスク基板１１上の磁化可能材料の離散データアイランド３０と、を含む。データアイランド３０はデータ格納用離散磁気ビットとして機能し、半径方向に離間された円形トラック１１８内に配置され、トラック１１８は環状帯１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃにグループ化される。データトラックの環状帯へのグループ分けにより帯状記録を可能にする。データアイランドの角度間隔としたがってデータ速度は各帯で異なる。図１では、いくつかのアイランド３０と代表的トラック１１８だけが内側帯１１９ａと外側帯１１９ｃ内に示される。ディスク１０が矢印２０の方向にその中心１３の周りを回転するので、アクチュエータ１３０の移動により、ヘッドキャリヤ１２２の後端部上の読み取り／書き込みヘッドがディスク１０上の異なるデータトラック１１８にアクセスできるようになる。
【００１５】
図２Ａは、従来技術によるディスク基板１１の表面上の帯の１つの中のデータアイランド３０の詳細な配置を示すディスク１０の拡大部分の上面図である。アイランド３０は円状に成形されて示されているが、ほぼ長方形またはほぼ楕円などの他の形状を有してもよい。アイランド３０は、磁化可能記録材料を含み、トラック１１８ａ〜１１８ｅにより示されるように半径またはトラック間方向に離間されたトラック内に配置される。トラックは通常、固定のトラックピッチまたは間隔ＴＳにより均等に離間される。各トラック１１８ａ−１１８ｅ内では、典型的なアイランド３０ａ、３０ｂにより示されるように、アイランド３０は固定のトラック沿いのアイランドピッチまたは間隔ＩＳにより均等に離間される。ここでＩＳは、トラック内の２つの隣接アイランドの中心間の間隔である。図２Ａでは、ＩＳとＴＳは等しいものとして描写されるのでＢＡＲは１である。アイランド３０はまた、ディスク中心１３（図１）から延在する放射状線１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃにより示されるようにほぼ放射状の線内に配置される。図２Ａはデータアイランドのいくつかだけを有するディスク基板１１の非常に小さい部分だけを示すので、アイランド３０のパターンは２組の垂直線であるように見える。しかしながらトラック１１８ａ〜１１８ｅはディスク１０の中心１３を中心とした同心リングであり、線１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃは平行線ではなくディスク１０の中心１３から延在する放射状線である。したがって半径方向の内側トラック（トラック１１８ｅのような）内の線１２９ａ、１２９ｂ内の隣接アイランドのディスクの中心１３から測定される隣接アイランド間の角度間隔は、半径方向の外側トラック（トラック１１８ａのような）内の線１２９ａ、１２９ｂ内の隣接アイランドの角度間隔と同じである。
【００１６】
放射状線（線１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃのような）は、完全に直線の放射状線であってもよいが、回転アクチュエータ１３０上の読み取り／書き込みヘッドの弧状経路１３３を複製する弓形または弧状の放射状線であることが好ましい。このような弧状の放射状線は、ヘッドがデータトラックを横切って掃引するのでデータアイランドの一定な位相位置を提供する。読み取りヘッドと書き込みヘッド間に非常に小さな半径方向オフセットがあり、したがってトラック上の書き込みに使用される同期フィールドは実際には異なるトラックから読み取られる。２つのトラック間のアイランドが一致すれば（これは放射状線が弧状である場合）、書き込みは著しく単純化される。
【００１７】
図２Ｂに、マルチトラック記録のためのデータアイランド３０のパターンを有するディスク１０の拡大部分を示す。各トラック１１８ａ’〜１１８ｅ’内では、アイランド３０は、典型的なアイランド３０ａと３０ｂにより示されるように、固定のトラックに沿うアイランド間隔ＩＳにより均等に離間される、ここでＩＳは、トラック内の２つの隣接アイランドの中心間の間隔である。しかしながら各トラック内のアイランドは、隣接トラック内のアイランドからアイランド間隔の１／２（ＩＳ／２）だけトラックに沿う方向にシフトされる。例えば、トラック１１８ｂ’内のアイランドは、隣接トラック１１８ａ’と１１８ｃ’内のアイランドから距離ＩＳ／２だけシフトされる。その結果、アイランド３０はまた、線１２９ａ’、１２９ｂ’、１２９ｃ’により示されるように、純粋に半径方向ではなくほぼ半径方向である放射状線で配置される。線１２９ａ’、１２９ｂ’、１２９ｃ’は純粋に放射状の線１３５と鋭角θをなす。線１２９ａ’、１２９ｂ’、１２９ｃ’は平行線ではなく一定の角度間隔を有する線である、すなわち半径方向の内側トラック（トラック１１８ｅ’のような）内の線１２９ａ’と１２９ｂ’における隣接ビットのディスクの中心１３から測定される角度間隔は、半径方向の外側トラック（トラック１１８ａ’のような）内の線１２９ａ’と１２９ｂ’における隣接ビットの角度間隔と同じである。
【００１８】
図２Ｂはまた、トラック１１８ｂ’、１１８ｃ’の上に位置合わせされたマルチトラックヘッド素子６０（読み取りヘッドまたは書き込みヘッドのいずれかを表してよい）を示す。ヘッド素子６０は、書き込み中または読み取り中のトラックに隣接するトラックからの過度の干渉の無い書き込みと読み取りを可能にする横方向またはトラック間方向の幅を有する。したがってヘッド素子６０のトラック間方向の幅は、２ＴＰ未満であり、通常、書き込みヘッドでは約０．７５×（２ＴＰ）、読み取りヘッドでは約０．６０×（２ＴＰ）である。ヘッド素子６０は、２つのトラックのそれぞれからアイランドを連続して交互に読み取ることまたは書き込むことにより両方のトラック１１８ｂ’、１１８ｃ’内のすべてのデータアイランドを読み取るかまたは書き込む。素子６０が読み取りヘッドである場合、ディスクは矢印２０の方向に回転し、トラック１１８ｂ’、１１８ｃ’内の帯磁データアイランドはヘッド素子６０を通過し、個々のアイランドの磁化方向に依存して特定のリードバック信号を生成することになる。しかしながら隣接トラック１１８ａ’、１１８ｃ’内のアイランドは、トラック１１８ｂ’内のアイランドから距離ＩＳ／２だけトラックに沿う方向にシフトされ、トラック１１８ｂ’、１１８ｃ’からのリードバック信号は互いに逆相になる。
【００１９】
図２Ａのパターンに関して上に説明したのと同じ理由のために、図２Ｂのパターンにおいてはアイランドを有し弧状線で配置されることが望ましいかもしれない。しかしながらこの場合、交互トラック内のアイランドは半径方向に弧状線を形成する。したがって交互列１１８ａ’、１１８ｃ’、１１８ｅ’内のアイランドと交差する線１３５は、回転アクチュエータがトラック全体にわたってヘッドを移動させるので読み取り／書き込みヘッドの経路１３３を複製する所望の弧状形状を有するだろう。したがって線１２９ａ’、１２９ｂ’、１２９ｃ’は完全には直線にはならないが、所望の弧状線を形成する交互トラック内のアイランドとなる形状を有するだろう。
【００２０】
図２Ｂに描写されたものと同様なパターン化メディアは、マスタディスクまたはテンプレートからナノインプリントすることにより作製されてもよい。マスタテンプレートからナノインプリントすることにより作製される１つのタイプのパターン化メディアでは、磁気記録ディスクに必要とされる磁性体層および他の層が最初に、平らなディスク基板上に堆積される。次に、ナノインプリンティングに関連して使用される重合体膜が、これらの層の上に押し付けられる。重合体膜は、テンプレートパターンの反転像を受け取り、下地層を後続の切削、エッチング、またはイオン衝撃するためのマスクになる。ナノインプリントにより作製される別のタイプのパターン化メディアでは、データアイランドは、柱間の基板表面上に谷（ｔｒｏｕｇｈ）または溝（ｔｒｅｎｃｈ）を画定するようにディスク基板表面の上に延在する隆起および離間された柱である。このタイプのパターン化メディアを図３の断面図に示す。このタイプのパターン化メディアでは、基板１１は、柱３１と溝または柱間領域とのパターンをナノインプリントおよびエッチングすることにより作製される。磁気記録層材料は垂直記録材料が好ましい。磁気記録層材料は、プリエッチされた基板の全表面上に堆積されて柱３１の両端と柱３１間の溝の両方を覆い、磁気記録層材料のデータアイランド３０と磁気記録層材料の溝３２を生成する。記録層材料の溝３２は、アイランド３０内の記録層材料に対する読み取りまたは書き込みに悪影響を及ぼさないように読み取り／書き込みヘッドから十分に遠くに離間されてもよいし、あるいは、溝はＳｉのような材料で「無力化（ｐｏｉｓｏｎｉｎｇ）」することにより非磁性にされてもよい。
【００２１】
図２Ｂのマルチトラック記録の例のアイランドは六方最密充填（ｈｃｐ）パターンで配置された円形のアイランドであり、２つのトラック内の３つの最近接アイランドの中心は正三角形を形成する。これにより、アイランドは、放射状線１３５から角度θ＝３０°だけ傾斜され、０．８７のＢＡＲを有する線１２９ａ’、１２９ｂ’、１２９ｃ’に配置されることになる。この３０°の角度は、ディスク全体にわたるｈｃｐアイランドパターンを保証するためにすべての帯に関し固定される。ｈｃｐパターンと０．８７の低いＢＡＲを有する円形のアイランドはリソグラフィと作製の容易性のために好ましい。しかしながら低いＢＡＲは、読み取り書き込みヘッドの作製を困難にする極めて狭いトラックピッチまたは間隔（ＴＳ）をもたらす。低いＢＡＲはまた、極めて狭いトラックのためにトラック追随サーボ系に負荷をかけ、比較的低い線形（トラックに沿う）ビット密度のためにデータ速度を低下させる。
【００２２】
マルチトラック記録に伴う（特にｈｃｐパターン内の円形アイランドに伴う）さらなる問題がヘッド「スキュー」のために生じる。読み取りヘッドまたは素子は回転アクチュエータの先端に固定されるので、弧状経路１３３（図１を参照）に沿って移動するにつれてトラックと角度をなす。この角度はトラック半径の関数として変化する。図４は、ヘッド素子６０がディスクＯＤとディスクＩＤ近くのディスク半径（本明細書ではスキュー角度αとして定義される）となす角度を示すための誇張図である。したがってスキュー角度は、ディスクＯＤからディスクＩＤまで＋αから−αまで変化し、ディスク中央径（ＭＤ）近くではα＝０である。スキュー角度αは、例えば（特許文献３）に記載されるように、公知のディスク駆動装置ジオメトリから計算されるディスク半径のよく知られた数学関数である。従来のディスク駆動装置のヘッドスキューの典型的最大値は１０°〜２０°である。したがって高い絶対値のαでは、ヘッド素子６０は図２Ｂに描写された「トラックに対し直交な位置」から歪められる（ｓｋｅｗｅｄ）ことが図２Ｂから理解できる。これにより、読み取り素子６０は、マルチトラック記録に必要なように交互にというよりむしろ同時に隣接トラックからアイランドを読み取ることができるようになる。
【００２３】
本発明では、マルチトラック記録のためのパターン化メディアディスクはマスタテンプレートからナノインプリントすることにより作製される。ディスクは、アイランドが基板に対して垂直に磁化可能であるように垂直磁気記録ディスクが好ましい。アイランドは０．８７より大きなＢＡＲ（ｈｃｐアイランドパターンのＢＡＲ）を有するように配置され、固定されないがヘッドスキューを補償するように変化する角度だけディスク半径に対して傾斜された線に沿って配置される。図５Ａは、ヘッドスキューの補償の無い２のＢＡＲ（ＴＳ／ＩＳ＝２）を有する本発明によるマルチトラック記録のパターン化メディアディスクの一部分を示す。トラック２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄ内のほぼ楕円形状のデータアイランドは、放射状線２００と角度θ＝ｔａｎ−１（ＩＳ／（２×ＴＳ））をなす線２０１ａ、２０１ｂのような線に沿って配置される。各トラック内のアイランドは隣接トラック内のアイランドからＩＳ／２だけシフトされる。ＢＡＲ＝２であるので、比ＴＳ／ＩＳ＝２、したがって角度θ＝１４°である。アイランドは、特定のヘッド設計のＴＳを最適化するために「高い」（すなわち、好ましくは１より大きな）ＢＡＲの所望値でパターン化されることができる。
【００２４】
図５Ｂは、２のＢＡＲを有しかつヘッドスキューの補償が有る本発明によるマルチトラック記録のパターン化メディアディスクの一部分を示す。この例では、示された２つの帯、すなわちディスクＩＤ近くの帯２５０とディスクＯＤ近くの帯２６０の一部分がある。帯２５０内のトラック２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄ内のアイランドは、角度＋θ＝ｔａｎ−１（ＩＳ／（２×ＴＳ））−ＡＢＳ（α）をなすように放射状線２００に対し傾斜された線２０２ａ、２０２ｂのような線に沿って配置される。ここで＋θは時計回りとして表される。したがって傾斜線２０２ａ、２０２ｂの角度は、図５Ａに示される角度から、この例では約１０°であるヘッドスキューαの量だけ減じられた。図５Ｂに示すように、これは、アイランドが図５Ａと同様にＩＳ／２だけ正確にシフトされないようにトラック内のアイランドを若干の追加量だけシフトする。しかしながらこれは、２つのトラックが読み取り素子６０に対して逆相となるように、トラック２３０ｂなどの１つのトラック内のアイランドとトラック２３０ｃなどのその隣接トラックとの相対位置を改善する。したがって読み取り素子６０は、２つのトラック内のアイランドからの磁束の上を連続的に交互に通過し感知する。これは、図５Ａの読み取り素子６０が図５Ｂに示すスキューを有すれば読み取り素子６０は１つのトラック上のアイランドの上にだけでなくトラック２２０ｂと２２０ｃの両方内のアイランドの上にも配置されるであろうということに注意することにより理解することができる。
【００２５】
ディスクＯＤ近くの帯２６０内のトラック２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃ、２４０ｄ内のアイランドは、角度−θ＝ｔａｎ−１（ＩＳ／（２×ＴＳ））−ＡＢＳ（α）をなすように放射状線２００に対し傾斜された線２０４ａ、２０４ｂのような線に沿って配置される。ここで−θは反時計回りとして表される。ディスクＩＤとＯＤ近くの帯２５０と２６０はそれぞれディスクの領域であり、ここでＡＢＳ（α）は最大である。ディスク中央径（ＭＤ）近く（通常はディスクの中三分の一内）のいくつか点において、スキューは最小であり実質的にゼロである。したがって本発明では、ＭＤ近くのいくつかのディスク径において、角度θは、帯２６０内の線２０４ａ、２０４ｂのようなこのＭＤの片側上の帯内の傾斜線が、帯２５０内の線２０２ａ、２０２ｂのようなこのＭＤの反対側の線が傾斜される方向の反対方向に傾斜されるように、正から負に切り替わることになる。したがって角度θが放射状線からの１つの方向（例えば、時計回り）となるディスクＩＤとＭＤ間に複数の帯が、そして角度θが放射状線とは反対方向（例えば、反時計回り）となるディスクＭＤとＯＤ間に複数の帯が存在することになる。ＢＡＲ＝２でありかつ、ヘッドスキューαがディスクＩＤにおける−１０°からディスクＯＤにおける＋１０°まで変化する例では、角度θはＩＤにおける＋４°からＭＤ近くの＋１４°まで増加し、次にＭＤ近くの−１４°からＯＤにおける−４°まで低下するだろう。
【００２６】
したがって図５Ｂに示すように、ヘッドスキューαを補償するために、角度θの絶対値はαの絶対値だけ減じられる。角度θはＩＤ近くの帯内で正でありＯＤ近くの帯内では負である。角度θは帯毎に変化することが好ましい。角度θの絶対値を絶対スキューαだけ増加することにより、加工可能アイランドパターンを作製することは概念的に可能であるが、これは一般的にはより大きな角度θとなり、したがってマスタテンプレートの作製をより困難にする。マスタテンプレートを作製する方法を簡単にするために、好ましいアイランドパターンは、単一帯域に対して単一の固定値のθを有し、ヘッドスキューαがディスク半径の関数である結果として異なる帯に対して異なる値のθを有することである。所望角度θに到達するように選択されるヘッドスキューαの値は、帯の平均スキュー値であってよい。θの値はまた、２つ以上の隣接帯に対し同じであるように選択されることができる。θの値はまた、帯内で変化するように選択されることができるが、これはマスタテンプレートのより複雑な製造工程を生じる。
【００２７】
上述のアイランドパターンを有するパターン化メディアディスクはマスタテンプレートからナノインプリントすることにより作製される。マスタテンプレートは、ディスクを直接ナノインプリントするために使用されてもよいが、むしろレプリカテンプレートを作るために使用され、このレプリカテンプレートが次にディスクを直接ナノインプリントするために使用される可能性が高い。マスタテンプレートは公知のテンプレート製造工程の変形を利用して作製される。
【００２８】
マスタテンプレートを作製するための従来技術の方法のハイレベル表現を図６Ａ〜図６Ｃに示す。ここでは、半径またはトラック間方向が垂直であり円周またはトラック沿い方向が水平であるマスタテンプレートの１つの環状帯の小部分を示している。図６Ａにおいて、第１番目の工程は、従来の電子ビームまたは他のリソグラフィにより実現可能な密度で基板３００上に放射状の縞３０８を作成することである。基板３００は、限定するものではないが単結晶Ｓｉ、多結晶Ｓｉ、シリカ、石英、ガラスおよびニッケル等の任意の好適な材料である。次に、図６Ｂでは、放射状縞の密度は２倍にされる。一手法では、放射状縞３０８の２倍化は、その成分中へのブロック共重合体材料の誘導自己組織化によって達成することができ、その結果ブロック共重合体成分の１つを表すほぼ放射状の線３１２を生じる。この手法は、本出願と同じ譲受人に委譲された（特許文献４）に記載されている。別の手法では、放射状縞３０８の２倍化は側壁のリソグラフィにより達成することができる。側壁のリソグラフィ処理は、隆起リッジの除去後ほぼ平行な線３１２が隆起リッジの代わりに残るように縞３０８の両側壁上へ隆起リッジである材料を堆積させる。この手法は、本出願と同じ譲受人に委譲された（特許文献５）に記載されている。
【００２９】
次に、放射状線３１２は基板３００内の放射状線をエッチングするためのエッチマスクとして使用され、第２の従来の電子ビームまたは他のリソグラフィ工程は、基板材料の放射状線を、円周同心状セグメント３１３に切り込むように実行され、図６Ｃに示すように特徴３２８を生じる。特徴３２８はデータアイランドに対応し、セグメント３１３はナノインプリントされるディスク上のデータトラックに対応する。したがってセグメント３１３はＴＳに等しいセグメント間間隔を有し、各セグメント内の特徴は円周方向間隔ＩＳを有する。各セグメント３１３内の円周方向特徴間隔ＩＳは電子ビームリソグラフィの分解能で実現するのは困難である。特徴３２８は、基板３００をエッチングするためのエッチマスクとして役立つ隆起柱３２８であってよく、したがって柱３２８が除去された後、基板３００は、ナノインプリントされるディスク上の個々のデータアイランドに対応する基板材料の隆起柱を有することになる。テンプレートはまた、エッチング後、得られた基板３００が柱の代わりに特徴３２８に対応する凹部のパターンを有するように作製されてもよい。
【００３０】
本発明によるアイランドパターンを有するパターン化メディアディスクをナノインプリントするために使用されるマスタテンプレートを作製する本方法を、図７Ａ〜図７Ｃのハイレベル表現で示す。本方法は、放射状縞３０８を作製するための図６Ａに示す工程を除いて図６Ａ〜図６Ｃに説明された従来技術の方法と同様である。図７Ａでは、縞４０８は従来の電子ビームまたは他のリソグラフィにより実現可能な密度で基板４００上に形成され、放射状ではなく、放射状線４０２に対し角度θで傾斜される。角度θは帯に対して同じであることが好ましいが、上に説明したように、ヘッドスキューαの変化を補償するために帯毎に変化する。傾斜縞４０８の円周方向間隔はほぼ２×ＩＳである。ここで、ＩＳはその後ナノインプリントされるディスクの所望のアイランド間隔である。次に、図７Ｂでは、傾斜縞４０８の密度は、ＩＳの円周方向間隔で傾斜線４１２を生成するために上述の手法の１つを使用して２倍にされる。ブロック共重合体の限界寸法は縞に垂直な方向の縞４０８の周期、すなわち傾斜縞４０８間の実際の距離である。したがってＩＳはＳＳ／ｃｏｓ（θ）に等しい。ここでＳＳは、角度θで傾斜された縞に垂直な方内の縞間隔またはピッチである。このことの実際的影響は、ＩＳがθの増加に伴って大きくなるということであり、したがってＩＳは異なる帯内ではわずかに異なる。しかしながらこの変化は比較的小さい。例えばθが４°から１４°へ変化する上の例では、これは約３％だけのＩＳの変化を生じるだろう。
【００３１】
次に、図７Ｃでは、傾斜線４１２は基板４００内の傾斜線をエッチングするためのエッチマスクとして使用され、第２の従来の電子ビームまたは他のリソグラフィ工程は、基板材料の傾斜線を円周方向セグメント４１３に切り込み、特徴４２８を生じるように実行される。第２の電子ビームまたは他のリソグラフィ工程は、その後ナノインプリントされるディスク内のデータトラックのトラック間隔を決定する。特徴４２８は傾斜線４１２の結果としてほぼ平行四辺形形状を有するが、後続のディスク上のナノインプリンティングおよびエッチング工程は概して丸みを帯びた角を生じ、その結果データアイランドは図５Ｂに示すようにほぼ楕円形状を有する。したがって図７Ｃは、基板４００内の柱または凹部であってよい特徴４２８のパターンを有し、この特徴がナノインプリントディスク中に所望のアイランドパターンとして複製されることになる。したがってセグメント４１３はＴＳに等しいセグメント間間隔を有し、１つのセグメント内の特徴は、半径方向の隣接セグメント内の特徴に対し約ＩＳ／２だけ半径方向にシフトされる。図７Ｃのパターン化基板４００は、ディスクを直接ナノインプリントするためのマスタテンプレートとして、あるいはディスクを直接ナノインプリントするために使用されるレプリカテンプレートを作製するためのマスタテンプレートとして、役立つことができる。本発明はまた、アイランドが上記パターンとなるパターン化メディアディスクに複製される特徴のパターンを有するマスタテンプレートまたはレプリカテンプレートであってよいテンプレートである。
【００３２】
本発明は好ましい実施形態を参照し具体的に示され説明されたが、形式と詳細の様々な変更が本発明の精神および範囲を逸脱することなくなされ得ることは当業者により理解されるだろう。したがって、開示された発明は、単に例示的であり、そして添付の特許請求範囲に規定される範囲内においてのみ限定されるものと考えるべきである。
【符号の説明】
【００３３】
１０  磁気記録ディスク
１１  ディスク基板
１３  中心
２０  矢印
３０、３０ａ、３０ｂ  データアイランド
３１  柱
３２  溝
６０  マルチトラックヘッド素子
１００  ディスク駆動装置
１１２  基部
１１８、１１８ａ〜１１８ｅ、１１８ａ’〜１１８ｅ’  トラック
１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃ  環状帯
１２１  サスペンション
１２２  ヘッドキャリヤ
１２４  矢印
１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃ、１２９ａ’、１２９ｂ’、１２９ｃ’  放射状線
１３０  アクチュエータ
１３２  ピボット
１３３  弧状経路
１３４  アクチュエータアーム
１３５  放射状線
２００  放射状線
２０１ａ、２０１ｂ、２０２ａ、２０２ｂ、２０４ａ、２０４ｂ  線
２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄ、２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄ、２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃ、２４０ｄ  トラック
２５０、２６０  帯
３００  基板
３０８  放射状縞
３１２  放射状線
３１３  セグメント
３２８  特徴
４００  基板
４０２  放射状線
４０８  傾斜縞
４１２  傾斜線
４１３  セグメント
４２８  特徴
ＩＤ  ディスク内径
ＩＳ  アイランド間隔
ＭＤ  ディスク中央径
ＯＤ  ディスク外径
ＴＳ  トラック間間隔
ＳＳ  縞間隔
θ  鋭角
α  スキュー角度
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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