本发明专利技术涉及制造母模的方法，该母模用于纳米压印图案化介质磁记录盘。该方法使用常规光学或电子束光刻在衬底上形成基本径向的条的图案，所述条分组为环形区或带。嵌段聚合物材料沉积在所述图案上，导致嵌段聚合物被导引从而自组装成其组分，以使所述基本径向的条倍增为交替的嵌段聚合物组分的基本径向的线。一种组分的径向线被去除且留下的组分的径向线用作蚀刻掩模来蚀刻衬底。在蚀刻及去除抗蚀剂之后，母模具有布置成圆环的柱，圆环分组成环形带。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总地涉及图案化介质磁i;录盘，其中每个数据位存储于盘上的磁 隔离的数据岛中，更特別地，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石1^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布置于同心数据道中的小 的隔离的数据岛。为了产生图案化数据岛所需的》兹隔离，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》兹 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，其中磁化方向平行于 记录层或在记录层平面内，或者是垂直^f兹记录盘，其中^兹化方向垂直于记录 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磁记录盘村底被压在模具上。聚合物 膜接收模具图案的相反图像且然后成为掩模，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"Patterned magnetic media: impact of nanoscale patterning on hard disk drives" ， *So//<i 5tote rec/wo/ogy 57+ Sw/ p/. & 5S尸中且Terris等人在"TOPICAL REVIEW: Nanofabricated and self-assembled magnetic structures as data storage media" , /￡>,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3夸道方向的道间距或 节距(pitch)对圆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为了热 稳定性而使用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(圆周方向或沿 道方向上的岛-岛间距)约为35nm的图案化介质盘的母;jt的可行方法。如果 数据岛的径向长度和圓周向宽度均为约20nm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
本专利技术是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。该方法使用常规光学或电子束 光刻在衬底上形成基本径向的条的图案，所述条分组为环形区或带。嵌段共 聚物材料沉积在所述图案上，导致嵌段共聚物被导引地自組装成其组分，从 而将所述基本径向的条倍增为交替的嵌段共聚物组分的基本径向的线。 一种 组分的径向线被去除且留下的组分的径向线用作蚀刻掩模来蚀刻衬底。常规 光刻用于在基本径向的线上形成同心环。在蚀刻及去除抗蚀剂之后，母模具 有布置成圆环的柱，圆环分组成环形带。选择同心环的间距，使得在蚀刻工 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。嵌段共聚物可以是具有结构(A-b-B)的A和B组分的双嵌段共聚物， 例如聚苯乙烯-聚曱基丙烯酸曱酯嵌段共聚物(PS-b-PMMA)。选择A组分 的分子量与B组分的分子量的比，使得A组分的径向线形成为B组分的基 质中的圆柱(cylinder)或者形成为由交替的B组分的片层分隔开的交替的 片层(lamellae )。两种或更多不融合的聚合嵌段组分微相分开成为纳米级的 两种或更多不同的微域(microdomain )，从而形成离析的纳米尺寸结构单元 的有序图案，所述有序图案具有重复的A-B域单元的周期性或块周期(L0)。 选择嵌段共聚物具有约8nm和25nm之间范围内的U，这对应于将用作蚀刻 掩模的A组分径向线的圓周向间距。然而，用于引导嵌段共聚物自组装成其 A和B组分的基本径向的条具有大约nLo的圆周向间距，其中n是等于或大 于2的整数。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是已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2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4是图案化介质盘的示意图，示出三个环形带中的径向线的图案，每条径向线意图代表来自带中所有同心道的数据岛；图5A、 5B和5C是在根据本专利技术的制造母模的方法的连续阶段中，母模的一个环形带的小部分的视图6A、 6B和6C是通过基本垂直于径向方向的平面截取的在制造母模的方法的 一个实施例的各阶段的侧剖视图6D是制造母模的方法的一个实施例的一个阶段的俯视图6E、 6F和6G是通过基本垂直于径向方向的平面截取的在制造母模的方法的 一个实施例本文档来自技高网...
【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，该方法包括使用具有块周期Ｌ↓［０］的嵌段共聚物，且该方法包括： 在具有中心的衬底上形成布置成环形带的径向的条的图案，所述条具有大约ｎＬ↓［０］的圆周向间距，其中ｎ是等于或大于２的整数；以及 在所述图案化的衬底上沉积包括具有块周期Ｌ↓［０］的嵌段共聚物材料层，由此所述共聚物材料被所述条引导从而自组装成交替的第一和第二共聚物组分的径向的线，每种组分的所述径向的线具有大约Ｌ↓［０］的圆周向间距。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯R阿尔布雷克特，里卡多鲁伊斯，
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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