本发明专利技术提供一种磁记录盘、用于纳米压印该磁记录的母模和制造该母模的方法。该方法包括：在具有中心的衬底上形成具有平行侧壁的多个径向指向的脊；在所述脊的侧壁上沉积材料；去除所述脊，从而留下所述侧壁材料的成对的平行条；在所述成对的平行条上形成抗蚀剂的同心环图案；蚀刻所述成对的平行条的未被所述抗蚀剂保护的部分；去除所述抗蚀剂，留下以同心环图案布置的圆周向间隔开的侧壁材料的柱；使用所述侧壁材料的柱作为蚀刻掩模，蚀刻所述衬底；以及去除所述侧壁材料的柱，留下具有以同心环图案布置的圆周向间隔开的衬底材料的柱的衬底，其中所述衬底材料的柱的同心环的径向间距与所述衬底材料的柱的圆周向间距的比大于１。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总地涉及图案化介质磁记录盘，其中每个数据位存储于盘上的磁隔离的数据岛中，更特别地，涉及制造母模(mastermold)的方法，该母模 用于纳米压印所述图案化介质盘。
技术介绍
已经提出了具有图案化磁记录介质的磁记录硬盘驱动器来增大数据密 度。在图案化介质中，盘上的磁记录层被图案化成通过非磁间隙分隔开且布 置于同心数据道中的小的离散的磁数据岛。为了产生图案化数据岛所需的磁 隔离，岛之间的间隙的》兹矩必须被破坏或者充分减小从而使这些间隙基本为 非磁的。在一类图案化介质中，数据岛是升高的区域或者是柱，其延伸到"沟 槽(trench)"之上且磁材料覆盖柱和沟槽，沟槽中的磁材料通常通过用材料 例如硅(Si)来污染以使其成为非磁的。图案化介质盘可以是纵向磁记录盘， 其中》兹化方向平行于记录层或在记录层平面内，或者是垂直磁记录盘，其中 ^磁化方向垂直于记录层或者离开记录层的平面。一种提出的制造图案化介质盘的方法是用具有形貌表面图案的模板或 者模具(有时也称为压模(stamper))进行纳米压印(nanoimprinting)。在该 方法中，在其表面上具有聚合物膜的^f兹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案且然后成为掩模，用于后面蚀刻盘衬底从而在盘上形成柱。然后，磁记录盘所需的磁层和其他层沉积到被蚀刻的盘衬底上和柱 的顶部以形成图案化介质盘。模具可以是用于直接压印盘的母模。然而，更 可能的途径是制造具有与盘所期望的柱图案对应的柱图案的母模，且使用该 母模来制造复制模(replica mold)。因此复制模将具有与母模上的柱图案对 应的孔图案。然后复制模用于直接压印所述盘。Bandic等人在"Pattemed magnetic media: impact of nanoscale patterning on hard disk drives", 5toe 7k^"o/ogy S7+ 《5S尸2^(5中且Terris等人在"TOPICAL REVIEW:Nanofabricated and self-assembled magnetic structures as data storage media", /A.y^; /. P/^. 38 (2005)R199-R222中描述了图案化介质的纳米压印。 在图案化介质中，有与布置于同心道中的离散数据岛的图案或阵列的位 纵横比(BAR)相关的两个相反要求。BAR是径向或跨道方向的道间距或节距 (pitch)对圓周或沿道方向的岛间距或节距的比，其与在沿道方向上以每英 寸位数(BPI)计的岛线密度对在跨道方向上以每英寸道数(TPI)计的道密 度的比相同。BAR还等于位单元的径向尺寸对位单元的圆周向尺寸的比， 其中数据岛位于位单元内。位单元不仅包括磁数据岛，还包括该数据岛与其 直接相邻的数据岛之间的非磁间距的一半。数据岛具有岛纵横比(IAR)或 径向长度对圆周向长度的比，其基本上接近BAR。第一个要求是，为了最 小化制造岛所需的分辨率要求，优选地岛的阵列具有低的BAR (约为1)。 第二个要求是，为了允许较宽的写头极(这对于实现高写场从而允许使用用 于热稳定的高矫顽力介质而言是必要的),优选地岛阵列具有较高的BAR(约 2或更大)。此外，从具有常规连续介质的盘驱动器转变到具有图案化介质的 盘驱动器能得到简化，如果BAR高的话，因为在常规盘驱动器中BAR为约 5至10之间。较高BAR的其他优点包括较低的道密度，这简化了头定位伺 服要求，以及较高的数据速率。母模板或母模的制造是困难且挑战性的过程。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BAR约为1、道节 距(径向或跨道方向上的岛-岛间距)约为35nm、岛节距(圓周方向或沿道 方向上的岛-岛间距)约为35nm的图案化介质盘的母模的可行方法。如果数 据岛具有均约为20nm的径向长度和圆周向宽度以用于为1的IAR，则这些 尺寸大致上将图案化介质盘的位面密度限制到约500Gb/in2。为了实现具有 超高位面密度(约1Tb/in2)和较高BAR的图案化介质盘，将需要50nm的 道节距和约12.5nm的岛节距，这将导致4的BAR。然而，不能用电子束光 刻的分辨率实现能纳米压印具有12.5nm岛节距的图案化介质盘的母模。需要一种母模及其制造方法，能得到具有所需的高的位面密度和较高的 BAR (约2或更大)的图案化介质磁记录盘。
技术实现思路
本专利技术涉及一种制造母模的方法，该母模用于纳米压印具有大于1，优 选约2或更大的BAR的图案化介质磁记录盘。该方法使用侧壁光刻来首先5在母模衬底上形成基本径向指向的成对的平行线的图案，所述线分组成环形 区或带。这通过首先^f吏用电子束光刻来在衬底上构图径向脊来实现。然后材 料沉积在径向脊的两侧壁上，然后脊被去除，留下初始沿脊的侧壁形成的成 对的平行条。所述条用作蚀刻掩模来在衬底上形成基本径向指向的成对的平 行线。所述侧壁光刻工艺可被重复，该工艺每重复一次，导致线的数量加倍。 径向指向的线的圓周向密度为电子束图案化的径向脊的圓周向密度的至少 两倍。常规光刻然后用于在径向指向的成对的平行线上形成同心环。在蚀刻 和抗蚀剂去除之后，母模具有布置成圆环的柱，环分组成环形带。选择同心 环的间距从而在蚀刻工艺之后母模具有柱的阵列，所述阵列具有所需的BAR，其大于l,优选约2或者更大。母模可用于直接纳米压印盘，但是更 可能用作制造复制模，复制模然后用于直接纳米压印盘。本专利技术还涉及通过该方法制造的母模，以及使用通过该方法制造的该母 ^^莫通过纳米压印工艺形成的图案化介质》兹记录盘。为了更全面地理解本专利技术的本质和优点，请结合附图参照下面的详细说明。附图说明图1是现有技术描述的具有图案化介质型磁记录盘的盘驱动器的俯视图2A是图案化介质型磁记录盘的放大部分的俯视图，示出盘衬底表面 上的带(band)之一中的数据岛的详细布置；图2B是图案化介质型磁记录盘的放大部分的俯视图，示出与图2A的 图案不同的数据岛图案；图3是一类图案化介质盘的侧剖视图，示出如升高的、间隔开的柱的数 据岛，其延伸到盘衬底表面之上，柱之间具有沟槽；图4A、 4B和4C是根据本专利技术制造母模的方法中的连续阶段的母模的 一环形带的小部分的视图5A和5B分别示出本专利技术的第一实施方式中的一步骤的俯视图和侧 剖视图，其中侧壁光刻用于制造母模上基本径向指向的线； 图6A和6B分别示出本专利技术的第一实施方式中的一步骤的俯视图和侧 剖浮见图，其中侧壁光刻用于制造母模上基本径向指向的线；图7A和7B分别示出本专利技术的第一实施方式中的一步骤的俯视图和侧 剖视图，其中侧壁光刻用于制造母模上基本径向指向的线；图8A和8B分别示出本专利技术的第一实施方式中的一步骤的俯视图和侧 剖视图，其中侧壁光刻用于制造母模上基本径向指向的线；图9A和9B分别示出本专利技术的第一实施方式中的一步骤的俯视图和侧 剖视图，其中侧壁光刻用于制造母模上基本径向指向的线；图IOA和10B分别示出本专利技术的第一实施方式中制造母模上的同心环 的步骤的俯视图和侧剖视图IIA和11B分别示出本专利技术的第一实施方式中制造母模上的同心环 的步骤的俯视图和侧剖视图12A本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制造母模的方法，所述母模用于压印磁记录盘，该方法包括： 在具有中心的衬底上形成具有平行侧壁的多个径向指向的脊； 在所述脊的所述侧壁上沉积材料； 去除所述脊，从而留下所述侧壁材料的成对的平行条； 在所述成对的平行条 上形成抗蚀剂的同心环图案； 蚀刻所述成对的平行条的未被所述抗蚀剂保护的部分； 去除所述抗蚀剂，留下以同心环图案布置的圆周向间隔开的侧壁材料的柱； 使用所述侧壁材料的柱作为蚀刻掩模，蚀刻所述衬底；以及 去除所述侧壁材料 的柱，留下具有以同心环图案布置的圆周向间隔开的衬底材料的柱的衬底，其中所述衬底材料的柱的同心环的径向间距与所述衬底材料的柱的圆周向间距的比大于１。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯R阿尔布雷克特，巴里C斯蒂普，杨宏渊，
申请(专利权)人：日立环球储存科技荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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