JP4528355B2

JP4528355B2 - Patterned medium and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP4528355B2
Application number: JP2009508857A
Authority: JP
Inventors: 康雄細田
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: JPWO2008126315A1; WO2008126315A1

Description

本発明は、物理的あるいは磁気的に孤立した多数の記録領域が規則的に配列されたパターンド媒体およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a patterned medium in which a large number of physically or magnetically isolated recording areas are regularly arranged and a method for manufacturing the same.

次世代の高密度記録媒体として、物理的あるいは磁気的に互いに孤立した多数の微少な記録領域（以下、これら記録領域の各々を「ドット」と呼ぶ。）が基板上に規則的に配列して形成されたパターンド媒体（パターンドメディア）が注目されている。各ドットが物理的あるいは磁気的に孤立していることにより、ドット間の磁気的相互作用や熱揺らぎに起因して各ドットの信号記録状態が消失することが防止され、各ドットの信号記録状態が安定化するので、記録密度の向上が可能になる。従来、ハードディスクなどの磁気記録媒体では、記録密度の増加に伴い磁性材料の結晶粒が微細化するため、当該結晶粒の磁化状態が熱的に不安定になるという問題があった。パターンド媒体は、かかる問題を解決する媒体として期待されている。この種のパターンド媒体に関する先行技術は、たとえば、特許文献１（特開２００４−０３９０１５号公報）に開示されている。 As a next-generation high-density recording medium, a large number of minute recording areas that are physically or magnetically isolated from each other (hereinafter each recording area is referred to as a “dot”) are regularly arranged on a substrate. The formed patterned medium (patterned medium) is attracting attention. Since each dot is physically or magnetically isolated, the signal recording state of each dot is prevented from being lost due to magnetic interaction between dots or thermal fluctuation. Is stabilized, so that the recording density can be improved. Conventionally, a magnetic recording medium such as a hard disk has a problem that a crystal grain of a magnetic material becomes finer with an increase in recording density, so that a magnetization state of the crystal grain becomes thermally unstable. The patterned medium is expected as a medium for solving such a problem. Prior art relating to this type of patterned medium is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-039015.

高記録密度のためにパターンド媒体に微細なドットパターンが記録されると、ビット情報書込用のヘッドを各ドット上に正確に位置合わせすることが従来にも増して必要となる。従来の磁気記録媒体の場合、この磁気記録媒体には、予め、磁気ヘッドを特定のデータトラックに位置合わせするためのサーボパターンが記録されている。記録装置は、その磁気記録媒体からセクタ毎にサーボパターンを読み取り、当該読み取られたサーボパターンに基づいてクロックを抽出し、当該抽出されたクロックを用いて磁気ヘッドを特定のデータトラック上に位置決めする。この種のサーボパターンに関連する先行技術は、たとえば、特許文献２（特開２００５−４９１７号公報）および特許文献３（特開２００４−１９９８０９号公報）に開示されている。 When a fine dot pattern is recorded on a patterned medium for high recording density, it is more necessary than before to accurately align the head for writing bit information on each dot. In the case of a conventional magnetic recording medium, a servo pattern for aligning the magnetic head with a specific data track is recorded on the magnetic recording medium in advance. The recording apparatus reads a servo pattern for each sector from the magnetic recording medium, extracts a clock based on the read servo pattern, and positions the magnetic head on a specific data track using the extracted clock. . Prior arts related to this type of servo pattern are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-4917 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-199809.

しかしながら、パターンド媒体では、ヘッドによりビット情報が書き込まれる位置は、当該パターンド媒体に形成されたドットの位置に限定される。このため、従来のサーボパターンを用いた磁気ヘッドの位置合わせ技術では、微細なドットパターンを有するパターンド媒体の各ドット上にヘッドを高精度に位置決めすることが難しいという問題がある。かかる問題を解決する技術の１つが特許文献４（特開２００３−１５７５０７号公報）に開示されている。特許文献４に開示されているパターンド媒体においては、データ書込領域とデータ書込領域との間に同期領域が設けられ、この同期領域に同期ビット（すなわち、同期用のドット）が記録される。しかしながら、この同期領域には、同期ビットを識別するために当該同期ビットの位置の前後にビットが記録されないスペース領域を設ける必要があり、これがパターンド媒体の記録密度を低下させるという問題がある。
特開２００４−０３９０１５号公報特開２００５−４９１７号公報特開２００４−１９９８０９号公報特開２００３−１５７５０７号公報（たとえば、段落「００２９」〜「００３０」参照） However, in the patterned medium, the position where the bit information is written by the head is limited to the position of the dot formed on the patterned medium. For this reason, the conventional magnetic head alignment technique using a servo pattern has a problem that it is difficult to position the head with high accuracy on each dot of a patterned medium having a fine dot pattern. One technique for solving this problem is disclosed in Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-157507). In the patterned medium disclosed in Patent Document 4, a synchronization area is provided between the data writing area and the data writing area, and synchronization bits (that is, synchronization dots) are recorded in this synchronization area. The However, in this synchronization area, it is necessary to provide a space area in which no bit is recorded before and after the position of the synchronization bit in order to identify the synchronization bit, which causes a problem that the recording density of the patterned medium is lowered.
JP 2004-039015 A JP-A-2005-4917 JP 2004-199809 A JP 2003-157507 A (see, for example, paragraphs “0029” to “0030”)

上記に鑑みて本発明の主な目的は、パターンド媒体に形成された各ドット上にヘッドを高精度に位置決めすることを可能にし、しかも高い記録密度を実現し得るパターンド媒体、及びパターンド媒体の製造方法を提供することである。 The main purpose of the present invention in view of the above, the patterned medium makes it possible to position the head with high accuracy on each dot formed on the patterned medium, yet capable of realizing high recording density, and patterned is to provide a manufacturing how media.

本発明の第１の態様によるパターンド媒体は、ベース基板と、前記ベース基板上に所定のデータトラックに沿って規則的に配列して形成された記録材料からなる複数のドットと、前記ドットを物理的に互いに孤立させる分離領域と、を有するパターンド媒体であって、前記ドットは、前記データトラック上において所定の距離を周期として繰り返し形成され、所定の複数ドット毎に少なくとも１ドットが欠落されてスペース領域が形成され、前記データトラックにおいて前記所定周期毎にＮ個のドット（Ｎは１以上の整数）が欠落しており、前記ドットの中心間距離をＬｅで表し、前記ドットのデータトラック方向の幅をΔで表し、前記スペース領域の長さをＬｄで表すとき、Ｌｄ＝（Ｎ＋１）×Ｌｅ−Δ、であることを特徴とする。 A patterned medium according to a first aspect of the present invention includes a base substrate, a plurality of dots made of a recording material regularly arranged on the base substrate along a predetermined data track, and the dots. A patterned medium having separation regions that are physically isolated from each other, wherein the dots are repeatedly formed on the data track with a predetermined distance as a period, and at least one dot is missing for each predetermined plurality of dots. A space area is formed, and N dots (N is an integer equal to or greater than 1) are missing in each predetermined period in the data track, the distance between the centers of the dots is represented by Le, and the data track of the dots When the width in the direction is represented by Δ and the length of the space region is represented by Ld, Ld = (N + 1) × Le−Δ .

本発明の第２の態様によるパターンド媒体の製造方法は、ベース基板上に記録材料からなる記録層を成膜するステップと、前記記録層上にリソグラフィを用いてパターニングされたマスク層を形成するステップと、当該パターニングされたマスク層をエッチングマスクとして用いて前記記録層を選択的にエッチングすることにより、前記ベース基板上に所定のデータトラックに沿って規則的に配列された前記記録材料からなる複数のドットを形成するステップと、前記ドット間の分離領域に当該ドットを物理的に互いに孤立させる非記録材料を充填するステップと、を備え、前記ドットは、前記データトラック上において所定の距離を周期として繰り返し形成され、所定の複数ドット毎に少なくとも１ドットが欠落されてスペース領域が形成され、前記データトラックにおいて前記所定周期毎にＮ個のドット（Ｎは１以上の整数）が欠落しており、前記ドットの中心間距離をＬｅで表し、前記ドットのデータトラック方向の幅をΔで表し、前記スペース領域の長さをＬｄで表すとき、Ｌｄ＝（Ｎ＋１）×Ｌｅ−Δ、であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a patterned medium, comprising: forming a recording layer made of a recording material on a base substrate; and forming a mask layer patterned by lithography on the recording layer. And selectively etching the recording layer using the patterned mask layer as an etching mask, thereby forming the recording material regularly arranged along a predetermined data track on the base substrate. Forming a plurality of dots, and filling a separation region between the dots with a non-recording material that physically isolates the dots from each other, the dots having a predetermined distance on the data track. Repeatedly formed as a period, at least one dot is missing for every predetermined number of dots to form a space area In the data track, N dots (N is an integer of 1 or more) are missing for each predetermined period, the distance between the centers of the dots is represented by Le, and the width of the dots in the data track direction is Δ When the length of the space region is represented by Ld, Ld = (N + 1) × Le−Δ .

本発明の第３の態様による製造方法は、所定のデータトラックを有するパターンド媒体を成形するための転写型の製造方法であって、ベース基板上にリソグラフィを用いてパターニングされたマスク層を形成するステップと、当該パターニングされたマスク層をエッチングマスクとして前記ベース基板を選択的にエッチングすることにより、前記データトラックに対応する領域に沿って規則的に配列された複数の凸部を前記ベース基板に形成するステップと、前記凸部を有するベース基板上に金属材料を堆積して前記凸部にそれぞれ対応する凹部を有する転写型を成形するステップと、前記転写型を前記ベース基板から剥離するステップと、を備え、前記凸部は、前記データトラックに対応する領域において所定の距離を周期として繰り返し形成され、所定の複数凸部毎に少なくとも１凸部が欠落されてスペース領域が形成され、前記データトラックにおいて前記所定周期毎にＮ個の凸部（Ｎは１以上の整数）が欠落しており、前記凸部の中心間距離をＬｅで表し、前記凸部のデータトラック方向の幅をΔで表し、前記スペース領域の長さをＬｄで表すとき、Ｌｄ＝（Ｎ＋１）×Ｌｅ−Δ、であることを特徴とする。 A manufacturing method according to a third aspect of the present invention is a transfer mold manufacturing method for forming a patterned medium having a predetermined data track, wherein a mask layer patterned by lithography is formed on a base substrate. And selectively etching the base substrate using the patterned mask layer as an etching mask, thereby forming a plurality of convex portions regularly arranged along a region corresponding to the data track. Forming a metal mold on a base substrate having the convex portions, forming a transfer mold having concave portions corresponding to the convex portions, and peeling the transfer die from the base substrate. When, wherein the convex portion is repeated a predetermined distance as the period in the area corresponding to the data track And at least one convex portion is missing for each predetermined plurality of convex portions to form a space area, and N convex portions (N is an integer of 1 or more) are missing for each predetermined period in the data track. Ld = (N + 1) × Le−Δ, where the distance between the centers of the convex portions is represented by Le, the width of the convex portion in the data track direction is represented by Δ, and the length of the space region is represented by Ld. It is characterized by being.

本発明の第４の態様による製造方法は、転写型を用いたパターンド媒体の製造方法であって、ベース基板上に記録材料からなる記録層を成膜するステップと、前記記録層上にマスク層および被転写層を順次成膜するステップと、前記転写型を前記被転写層に押圧して前記転写型の凹凸パターンを前記被転写層に転写した後、前記被転写層から前記転写型を剥離するステップと、前記凹凸パターンが転写された被転写層の凸部をマスクとして前記マスク層を選択的にエッチングした後、前記被転写層を除去するステップと、前記マスク層の凸部をエッチングマスクとして前記記録層を選択的にエッチングすることにより、前記ベース基板上に所定のデータトラックに沿って規則的に配列された前記記録材料からなる複数のドットを形成するステップと、前記ドット間の分離領域に当該ドットを物理的に互いに孤立させる非記録材料を充填するステップと、を備え、前記転写型の凹部は、前記データトラックに対応する領域において所定の距離を周期として繰り返し形成され、所定の複数凹部毎に少なくとも１凹部が欠落されてスペース領域が形成され、前記データトラックにおいて前記所定周期毎にＮ個の凹部（Ｎは１以上の整数）が欠落しており、前記凹部の中心間距離をＬｅで表し、前記凹部のデータトラック方向の幅をΔで表し、前記スペース領域の長さをＬｄで表すとき、Ｌｄ＝（Ｎ＋１）×Ｌｅ−Δ、であることを特徴とする。 A manufacturing method according to a fourth aspect of the present invention is a method of manufacturing a patterned medium using a transfer mold, the step of forming a recording layer made of a recording material on a base substrate, and a mask on the recording layer Forming a layer and a transfer layer in sequence, and pressing the transfer mold against the transfer layer to transfer the concavo-convex pattern of the transfer mold onto the transfer layer, and then transferring the transfer mold from the transfer layer. The step of peeling, the step of selectively etching the mask layer using the convex portion of the transferred layer to which the concavo-convex pattern has been transferred as a mask, the step of removing the transferred layer, and the convex portion of the mask layer being etched By selectively etching the recording layer as a mask, a plurality of dots made of the recording material regularly arranged along a predetermined data track are formed on the base substrate. And up, and a step of filling the non-recording material physically isolate one another the dot separation region between the dots, the recess of the transfer type, a predetermined distance in a region corresponding to the data track It is repeatedly formed as a cycle, and at least one recess is deleted for each predetermined plurality of recesses to form a space region, and N recesses (N is an integer of 1 or more) are deleted for each predetermined cycle in the data track. When the distance between the centers of the recesses is represented by Le, the width of the recesses in the data track direction is represented by Δ, and the length of the space region is represented by Ld, Ld = (N + 1) × Le−Δ. It is characterized by that.

図１は、本発明の一実施例に係るパターンド媒体の概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a patterned medium according to an embodiment of the present invention. 図２は、パターンド媒体のデータ記録領域に規則的に配列されたドットパターンの例を概略的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of a dot pattern regularly arranged in a data recording area of a patterned medium. 図３は、パターンド媒体のデータ記録領域に規則的に配列されたドットパターンの他の例を概略的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing another example of a dot pattern regularly arranged in a data recording area of a patterned medium. 図４は、パターンド媒体のデータ記録領域に規則的に配列されたドットパターンのさらに他の例を概略的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing still another example of the dot pattern regularly arranged in the data recording area of the patterned medium. 図５は、パターンド媒体の製造方法を説明するための工程図である。FIG. 5 is a process diagram for explaining a method of manufacturing a patterned medium. 図６は、電子線リソグラフィで使用される電子ビーム描画装置の概略構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of an electron beam lithography apparatus used in electron beam lithography. 図７は、パターンド媒体をインプリント法により製造する際に使用される転写型（スタンパー）の製造方法を説明するための工程図である。FIG. 7 is a process diagram for explaining a manufacturing method of a transfer mold (stamper) used when a patterned medium is manufactured by an imprint method. 図８は、転写型を用いたパターンド媒体の製造方法を説明するための工程図である。FIG. 8 is a process diagram for explaining a method of manufacturing a patterned medium using a transfer mold. 図９は、転写型を用いたパターンド媒体の製造方法を説明するための工程図である。FIG. 9 is a process diagram for explaining a method of manufacturing a patterned medium using a transfer mold. 図１０は、パターンド媒体に対して情報の記録再生を実行する記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of a recording / reproducing apparatus that performs information recording / reproducing with respect to a patterned medium. 図１１は、内部クロックや再生信号などの各種信号波形を概略的に示すタイミングチャートである。FIG. 11 is a timing chart schematically showing various signal waveforms such as an internal clock and a reproduction signal. 図１２は、ヘッドの配置を概略的に示す図である。FIG. 12 is a diagram schematically showing the arrangement of the heads. 図１３は、再生モード制御用の読出タイミング信号と、データ記録モード制御用の書込タイミング信号とを示すタイミングチャートである。FIG. 13 is a timing chart showing a read timing signal for reproduction mode control and a write timing signal for data recording mode control.

Explanation of symbols

１パターンド媒体（パターンドメディア）
２データ記録領域
３サーボパターン領域
４ドット
５スペース領域
６記録再生装置
１１ヘッド
１１Ｗ書込ヘッド
１１Ｒ読出ヘッド
２１スピンドルモータ
２２ヘッド制御部
２３プリアンプ回路
２５ＰＬＬ回路
２６駆動制御部1 Patterned media (patterned media)
2 Data recording area 3 Servo pattern area 4 Dot 5 Space area 6 Recording / reproducing device 11 Head 11 W Write head 11 R Read head 21 Spindle motor 22 Head controller 23 Preamplifier circuit 25 PLL circuit 26 Drive controller

BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

以下、本発明の種々の実施例について説明する。 Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described.

図１は、本発明の一実施例に係るパターンド媒体（パターンドメディア）１の概略構成を示す図である。パターンド媒体１は、ディスク形状を有し、当該パターンド媒体１の基板上に同心円状に形成された複数のデータトラックあるいはスパイラル状に形成されたデータトラックを有する。データトラックでは一定間隔置きにトラッキング用およびアドレス情報記録用のサーボパターン領域３が形成されている。また、サーボパターン領域３，３間にはドットパターンを有するデータ記録領域２が形成されている。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a patterned medium (patterned medium) 1 according to an embodiment of the present invention. The patterned medium 1 has a disk shape, and has a plurality of data tracks formed concentrically on the substrate of the patterned medium 1 or a data track formed in a spiral shape. In the data track, servo pattern areas 3 for tracking and address information recording are formed at regular intervals. A data recording area 2 having a dot pattern is formed between the servo pattern areas 3 and 3.

図１は、パターンド媒体１にビット情報を記録する記録再生装置の構成の一部も示している。図１に示されるように、クランパ（ディスク装着部）２０は、パターンド媒体１を支持し且つ保持する。クランパ２０の下方にはスピンドルモータ２１が配置されており、このスピンドルモータ２１によってパターンド媒体１は回転駆動させられ得る。ヘッドアクチュエータ１０は、記録再生用ヘッド１１をパターンド媒体１の表面に対して移動自在に支持する機能を有する。ヘッドアクチュエータ１０は、サスペンション１２、アーム１３、支持機構１４および駆動部１６により構成されている。ヘッド１１は、板状のサスペンション１２の先端部に固定され、サスペンション１２の基端部はアーム１３の先端に固定されている。アーム１３の基端部は支持機構１４によって回転軸１５の周りに回動自在に支持されている。駆動部１６は、たとえばボイスコイルモータで構成され、アーム１３を回転軸１５の周りに回転させてヘッド１１をパターンド媒体１上の所望の位置へ移動させることができる。 FIG. 1 also shows a part of the configuration of a recording / reproducing apparatus that records bit information on the patterned medium 1. As shown in FIG. 1, the clamper (disk mounting unit) 20 supports and holds the patterned medium 1. A spindle motor 21 is disposed below the clamper 20, and the patterned medium 1 can be rotationally driven by the spindle motor 21. The head actuator 10 has a function of supporting the recording / reproducing head 11 movably with respect to the surface of the patterned medium 1. The head actuator 10 includes a suspension 12, an arm 13, a support mechanism 14, and a drive unit 16. The head 11 is fixed to the distal end portion of the plate-like suspension 12, and the base end portion of the suspension 12 is fixed to the distal end of the arm 13. The base end portion of the arm 13 is supported by the support mechanism 14 so as to be rotatable around the rotation shaft 15. The drive unit 16 is composed of, for example, a voice coil motor, and can move the head 11 to a desired position on the patterned medium 1 by rotating the arm 13 around the rotation shaft 15.

図２（Ａ）は、パターンド媒体１のデータ記録領域２に規則的に配列されたドット４，…，４のパターンの一例を概略的に示す図である。図２（Ａ）に示されるように、パターンド媒体１の径方向（Ｒ方向）に亘り周方向（θ方向）に沿って同心円状にデータトラックＴ_ｎ，Ｔ_ｎ＋１，Ｔ_ｎ＋２，Ｔ_ｎ＋３，…が設けられている。情報の記録時または再生時には、パターンド媒体１は回転駆動され、ヘッド１１は、いずれかのデータトラックＴ_ｎに追従しつつパターンド媒体１の表面に対して移動するように位置付けされる。FIG. 2A is a diagram schematically showing an example of a pattern of dots 4,..., 4 regularly arranged in the data recording area 2 of the patterned medium 1. As shown in FIG. 2A, data tracks T _n , T _{n + 1} , T _{n + 2} , T _{n + 3} , concentrically along the circumferential direction (θ direction) over the radial direction (R direction) of the patterned medium 1. ... is provided. The recording or reproducing the information, the patterned medium 1 is rotated, the head 11 is positioned to move relative to one of the data tracks T _n follow while being the surface of the patterned medium 1.

これらデータトラックＴ_ｎ，Ｔ_ｎ＋１，Ｔ_ｎ＋２，Ｔ_ｎ＋３，…の各々に沿ってドット４，…，４が一定周期で形成されている。各ドット４は、強磁性材料、相変化材料、アモルファス希土類遷移金属合金、強誘電体材料、フォトクロミック材料、エレクトロクロミック材料あるいはヒートクロミック材料などの記録材料からなる単層膜または多層膜で構成することができる。強磁性膜と絶縁性膜とが交互に積層された構造を持つ多層膜でドット４を構成してもよい。ドット４，４間の分離領域には、これらドット４，４を物理的あるいは磁気的に互いに孤立させる非記録材料が充填されている。このように各ドット４は他のドット４から物理的あるいは磁気的に孤立しているため、ドット４間の磁気的相互作用や熱揺らぎに起因して各ドット４の信号記録状態が消失することが防止され、各ドット４の信号記録状態は安定して存在できる。Dots 4,..., 4 are formed with a constant period along each of these data tracks T _n , T _{n + 1} , T _{n + 2} , T _{n + 3} ,. Each dot 4 is composed of a single layer film or a multilayer film made of a recording material such as a ferromagnetic material, a phase change material, an amorphous rare earth transition metal alloy, a ferroelectric material, a photochromic material, an electrochromic material, or a heat chromic material. Can do. The dots 4 may be formed of a multilayer film having a structure in which ferromagnetic films and insulating films are alternately stacked. A separation region between the dots 4 and 4 is filled with a non-recording material that physically or magnetically isolates the dots 4 and 4 from each other. Since each dot 4 is physically or magnetically isolated from the other dots 4 in this way, the signal recording state of each dot 4 disappears due to magnetic interaction between the dots 4 and thermal fluctuation. And the signal recording state of each dot 4 can exist stably.

各データトラックＴ_ｋにおいては、所定周期毎にドット４が欠落するスペース領域５が形成されている。ドット４，…，４は、スペース領域５，５間のデータ記録領域２に周期的に形成されているので、ドット４，…，４の空間周期は、スペース領域５，…，５の周期（すなわちドット４の断続周期）よりも微細であり、ドット４，…，４のパターンはスペース領域５，…，５のパターンよりも微細な周期構造を有する。図２（Ｂ）に例示されるように、スペース領域５，…，５は空間周期Ｌａで形成され、ドット４，…，４は空間周期Ｌｅ（＜Ｌａ）で形成される。各スペース領域５において欠落するドット４の個数は、記録密度を向上させる観点からは１個であることが望ましいが、これに限るものではない。スペース領域５の検出精度の向上のために、各データトラックＴ_ｋの各スペース領域５において複数個のドット４が欠落してもよい。後述するように、各データトラックＴ_ｋのスペース領域５，５間のデータ記録領域２に形成されたドット４の個数は、ｎ進カウンタ（ｎは２以上の整数）を用いて計数されるので、その個数は、デジタル処理に適した２のべき乗個にすることが望ましい。In each data track T _k, space region 5 dots 4 are missing are formed at predetermined intervals. Since the dots 4,..., 4 are periodically formed in the data recording area 2 between the space areas 5, 5, the spatial period of the dots 4,. That is, the pattern of dots 4,..., 4 has a finer periodic structure than the pattern of space regions 5,. 2B, the space regions 5,..., 5 are formed with a spatial period La, and the dots 4,..., 4 are formed with a spatial period Le (<La). The number of dots 4 missing in each space region 5 is preferably one from the viewpoint of improving the recording density, but is not limited to this. In order to improve the detection accuracy of the space region 5, a plurality of dots 4 may be missing in each space region 5 of each data track T _k. As described later, since the number of dots 4 formed in the data recording area 2 between the space regions 5,5 of each data track T _k is, n-scale counter (n is an integer of 2 or more) it is counted using a The number is preferably a power of 2 suitable for digital processing.

各データトラックＴ_ｋの各スペース領域５で１個のドット４が欠落している場合、図２（Ｂ）に示されるように、スペース領域５の長さは、ドット４，４の最小エッジ間隔Ｌｄ、すなわち、スペース領域５に接するドット４，４のうち一方のドット４のエッジ（外周端）と他方のドット４のエッジ（外周端）との間の最小距離Ｌｄとして定義できる。このとき、各データトラックＴ_ｋに沿って隣り合うドット４，４間の中心間距離（すなわち、当該隣り合うドット４，４のうち一方のドット４の中心と他方のドット４の中心との間の距離；ドットピッチ）をＬｅで表し、各ドット４のデータトラック方向の幅をΔで表すとき、スペース領域５の長さＬｄは、Ｌｄ＝２×Ｌｅ−Δ、によって与えられる。なお、中心間距離Ｌｅはドット４の空間周期と同じである。各データトラックＴ_ｋの各スペース領域５でＮ個（Ｎは２以上の個数）のドット４が欠落している場合には、スペース領域５の長さＬｄは、Ｌｄ＝（Ｎ＋１）×Ｌｅ−Δ、によって与えられる。If in each space region 5 of each data track T _k is 1 dot 4 are missing, as shown in FIG. 2 (B), the length of the space region 5, the minimum edge spacing dot 4,4 Ld, that is, the minimum distance Ld between the edge (outer peripheral end) of one dot 4 and the edge (outer peripheral end) of the other dot 4 among the dots 4 and 4 in contact with the space region 5 can be defined. At this time, the center-to-center distance between adjacent dots 4 and 4 along each data track T _k (that is, between the center of one dot 4 and the center of the other dot 4 of the adjacent dots 4 and 4). The distance L (dot pitch) is represented by Le, and the width of each dot 4 in the data track direction is represented by Δ. The length Ld of the space region 5 is given by Ld = 2 × Le−Δ. The center distance Le is the same as the spatial period of the dots 4. If the dot 4 is missing the N in each space region 5 of each data track _{T k} (N is 2 or more numbers), the length Ld of the space region 5 is, Ld = (N + 1) × Le- Δ, given by

図２（Ａ）に示した通り、隣接するデータトラックＴ_ｎ，Ｔ_ｎ＋１のうち一方のデータトラックＴ_ｎのドット４，…，４の周方向（θ方向）の位置は、他方のデータトラックＴ_ｎのドット４，…，４の周方向（θ方向）の位置と一致している。換言すれば、一方のデータトラックＴ_ｎのドット列の周期構造の位相と、他方のデータトラックＴ_ｎのドット列の周期構造の位相とは一致している。図２（Ａ）に示したドットパターンの代わりに、図３に示されるように、隣接するデータトラックＴ_ｎ，Ｔ_ｎ＋１のうち一方のデータトラックＴ_ｎのドット４，…，４の周方向（θ方向）の位置と他方のデータトラックＴ_ｎのドット４，…，４の周方向（θ方向）の位置とが互いにずれ、一方のデータトラックＴ_ｎのドット４の周方向の位置が、他方のデータトラックＴ_ｎのドット４，４間の中間位置に一致してもよい。換言すれば、図３のドットパターンでは、一方のデータトラックＴ_ｎのドット列の周期構造の位相が他方のデータトラックＴ_ｎのドット列の周期構造の位相に対して半周期分（π）ずれている。このようなドットパターンは、データトラック間距離を短くして記録密度を向上させることが可能である。As shown in FIG. 2A, the positions in the circumferential direction (θ direction) of the dots 4,..., 4 of one data track T _n among the adjacent data tracks T _n , T _{n + 1} are the other data track T _This coincides with the position in the circumferential direction (θ direction) of the _n dots 4,. In other words, it matches the phase of the periodic structure of the dot rows of one data track T _n, and the other data track T _n of the periodic structure of the dot row phase. Instead of the dot pattern shown in FIG. 2A, as shown in FIG. 3, the circumferential direction of the dots 4,..., 4 of one data track T _n of the adjacent data tracks T _n , T _{n + 1} ( position and the other data track T _n dots 4 of theta direction), ..., the position and the displacement from one another of 4 in the circumferential direction (theta direction), circumferential positions of the dots 4 of one of the data track T _n is other may correspond to an intermediate position between the dot 4,4 data tracks T _n. In other words, the dot pattern of FIG. 3, a half cycle ([pi) offset with respect to the phase of the periodic structure of the dot row of the phase and the other data tracks T _n of the periodic structure of the dot rows of the one of the data track T _n ing. Such a dot pattern can improve the recording density by reducing the distance between the data tracks.

上記ドット４の空間周期およびスペース領域５の空間周期は、ＣＡＶ（角速度一定）方式に従った周期とすることができる。すなわち、各データトラックの周長を等分割して得られる周期として上記ドット４の空間周期およびスペース領域５の空間周期を定めることができる。あるいは、上記ドット４の空間周期およびスペース領域５の空間周期は、ＣＬＶ（線速度一定）方式に従った周期としてもよい。すなわち、それら空間周期に対応する物理空間上の長さをパターンド媒体１の半径位置に依らずに一定とすることができる。さらに、パターンド媒体１を半径方向に亘って複数領域に分割し、各領域毎に前記空間周期を定めることも可能である。 The spatial period of the dot 4 and the spatial period of the space region 5 can be a period according to the CAV (constant angular velocity) method. That is, the spatial period of the dot 4 and the spatial period of the space region 5 can be determined as a period obtained by equally dividing the circumference of each data track. Alternatively, the spatial period of the dot 4 and the spatial period of the space region 5 may be a period according to the CLV (constant linear velocity) method. That is, the length on the physical space corresponding to these spatial periods can be made constant regardless of the radial position of the patterned medium 1. Furthermore, the patterned medium 1 can be divided into a plurality of regions in the radial direction, and the spatial period can be determined for each region.

上記ドット４の断面形状は円形状であるが、これに限らない。図２（Ｂ）に示した円形状のドット４の代わりに、図４（Ａ）に示されるような径方向（Ｒ方向）の長軸と周方向（θ方向）の短軸とを持つ楕円形状のドット４ｅ、図４（Ｂ）に示されるような径方向（Ｒ方向）の短軸と周方向（θ方向）の長軸とを持つ楕円形状のドット４ａ、図４（Ｃ）に示されるような正方形状のドット４ｑ、図４（Ｄ）に示されるような径方向（Ｒ方向）の長辺と周方向（θ方向）の短辺とを持つ矩形状のドット４ｒ、あるいは、図４（Ｅ）に示されるよう小判形のドット４ｃを採用してもよい。特に、図４（Ｅ）に示されるドット４ｃでは、ヘッド１１の進行方向と直交する径方向（Ｒ方向）の両端部の外形が円弧状であり、これら両端部間の接続部の外形が直線状である。このため、図２（Ｂ）に示した円形状や図４（Ａ）に示した楕円形状と比べると、ドット４ｃの断面面積を大きく且つ隣り合うドット４ｃ，４ｃ間距離を短くすることができるので、信号記録状態の安定化および記録密度の向上が可能になる。 The cross-sectional shape of the dot 4 is circular, but is not limited thereto. Instead of the circular dot 4 shown in FIG. 2B, an ellipse having a major axis in the radial direction (R direction) and a minor axis in the circumferential direction (θ direction) as shown in FIG. A dot 4e having a shape, an elliptical dot 4a having a short axis in the radial direction (R direction) and a long axis in the circumferential direction (θ direction) as shown in FIG. 4B, shown in FIG. 4C. A square dot 4q as shown in FIG. 4D, a rectangular dot 4r having a long side in the radial direction (R direction) and a short side in the circumferential direction (θ direction) as shown in FIG. An oval dot 4c may be employed as shown in 4 (E). In particular, in the dot 4c shown in FIG. 4E, the outer shape of both ends in the radial direction (R direction) orthogonal to the traveling direction of the head 11 is an arc shape, and the outer shape of the connecting portion between these both ends is a straight line. Is. Therefore, compared to the circular shape shown in FIG. 2B or the elliptical shape shown in FIG. 4A, the cross-sectional area of the dot 4c can be increased and the distance between the adjacent dots 4c, 4c can be shortened. Therefore, it is possible to stabilize the signal recording state and improve the recording density.

図１のヘッド１１は、データトラックＴ_ｋに追従して移動しつつドット４，…，４を検出し、当該検出結果である再生信号を供給する。記録再生装置は、内部クロックに同期してヘッドアクチュエータ１０の動作あるいはスピンドルモータ２１の回転速度を制御することによってヘッド１１を各ドット４上に位置付けする。記録再生装置は、ヘッド１１から供給された再生信号に基づいて、スペース領域５の空間周期Ｌｅ、スペース領域５の長さＬｄ、各データ記録領域２におけるドット列の長さＬｂ（図２（Ｂ）参照）および各データ記録領域２におけるドット４，…，４のエッジ間長さＬｃ（図２（Ｂ）参照）のうちの少なくとも１つのパラメータを検出しこれに従って内部クロックの誤差を補正できる。したがって、記録再生時に、ドット４上にヘッド１１を高精度に位置決めすることが可能である。しかも、スペース領域５はドット４を所定周期で欠落させるだけで形成されるので、記録密度の低下を極力抑制することが可能である。The head 11 in FIG. 1 detects the dots 4,..., 4 while moving following the data track _Tk , and supplies a reproduction signal as the detection result. The recording / reproducing apparatus positions the head 11 on each dot 4 by controlling the operation of the head actuator 10 or the rotation speed of the spindle motor 21 in synchronization with the internal clock. The recording / reproducing apparatus, based on the reproduction signal supplied from the head 11, the spatial period Le of the space area 5, the length Ld of the space area 5, and the length Lb of the dot row in each data recording area 2 (FIG. 2B )) And at least one parameter of the inter-edge length Lc (see FIG. 2B) of the dots 4,..., 4 in each data recording area 2, and the error of the internal clock can be corrected accordingly. Therefore, it is possible to position the head 11 on the dot 4 with high accuracy during recording and reproduction. In addition, since the space region 5 is formed simply by missing the dots 4 at a predetermined period, it is possible to suppress a decrease in recording density as much as possible.

なお、本実施例では、パターンド媒体１は回転駆動に適したディスク形状を有するが、これに限定されるものではない。たとえば、パターンド媒体１が矩形状に形成され、このパターンド媒体１に複数の直線状あるいはウォブル状のデータトラックが形成されてもよい。 In this embodiment, the patterned medium 1 has a disk shape suitable for rotational driving, but is not limited to this. For example, the patterned medium 1 may be formed in a rectangular shape, and a plurality of linear or wobbled data tracks may be formed on the patterned medium 1.

次に、上記パターンド媒体１の製造方法の実施例について説明する。図５（Ａ）〜図５（Ｉ）は、パターンド媒体１の製造方法を説明するための工程図である。図６は、その製造工程のうちの電子線リソグラフィで使用される電子ビーム描画装置３０の概略構成を示す図である。先ず、電子ビーム描画装置３０の構成を以下に概説する。 Next, an example of a method for manufacturing the patterned medium 1 will be described. FIG. 5A to FIG. 5I are process diagrams for explaining a method of manufacturing the patterned medium 1. FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of an electron beam lithography apparatus 30 used in electron beam lithography in the manufacturing process. First, the configuration of the electron beam drawing apparatus 30 will be outlined below.

図６を参照すると、電子ビーム描画装置３０は、電子ビームカラム（電子ビーム射出機構）６０、真空チャンバ３１、コントローラ４５、送り制御部５０、高圧電源７１、ブランキング制御部７２、偏向制御部７５およびフォーカス制御部７６を有する。電子ビームカラム６０の下端部は真空チャンバ３１に固定されており、当該下端部に形成された射出口６９から電子ビームが真空チャンバ３１内に射出される。電子ビームの強度は大気雰囲気下では著しく減衰するので、電子ビームの射出中は、真空ポンプ４８を用いて真空チャンバ３１の内部は真空雰囲気に維持される。 Referring to FIG. 6, the electron beam drawing apparatus 30 includes an electron beam column (electron beam injection mechanism) 60, a vacuum chamber 31, a controller 45, a feed control unit 50, a high voltage power supply 71, a blanking control unit 72, and a deflection control unit 75. And a focus control unit 76. The lower end portion of the electron beam column 60 is fixed to the vacuum chamber 31, and an electron beam is emitted into the vacuum chamber 31 from an emission port 69 formed in the lower end portion. Since the intensity of the electron beam is significantly attenuated in the air atmosphere, the inside of the vacuum chamber 31 is maintained in a vacuum atmosphere using the vacuum pump 48 during the emission of the electron beam.

真空チャンバ３１では、原盤３５がターンテーブル３６上に載置され、スピンドルモータ３７は、ターンテーブル３６とともに原盤３５をその主面中心の垂直軸の周りに回転駆動する。スピンドルモータ３７の回転速度は駆動制御部５０によって制御される。原盤３５には、たとえば、シリコン基板、ガラス基板あるいはアルミニウム基板を使用できる。原盤３５の主面上には、電子線に感応するレジスト膜（図示せず）が形成されている。原盤３５を真空チャンバ３１内に装填する機構と、原盤３５を真空チャンバ３１から搬出する機構も存在するが、これらの機構の説明は省略する。 In the vacuum chamber 31, the master 35 is placed on the turntable 36, and the spindle motor 37 rotates the master 35 together with the turntable 36 around a vertical axis at the center of its main surface. The rotational speed of the spindle motor 37 is controlled by the drive control unit 50. For the master 35, for example, a silicon substrate, a glass substrate, or an aluminum substrate can be used. A resist film (not shown) sensitive to an electron beam is formed on the main surface of the master 35. There are a mechanism for loading the master 35 into the vacuum chamber 31 and a mechanism for unloading the master 35 from the vacuum chamber 31, but the description of these mechanisms is omitted.

スピンドルモータ３７は、直動ステージと回転ステージとの組み合わせからなる移動ステージ３８に固定されている。移動ステージ３８のうちの直動ステージは、送り機構と当該送り機構を駆動するＤＣモータとを有するアクチュエータ３９によって駆動される。回転ステージは、スピンドルモータ３７によって駆動される。測距センサ４０は、移動ステージ３８に固定された反射鏡４０ｂに向けてレーザ光を射出するレーザ光源４０ａと、反射鏡４０ｂからの反射光を受光する光検出器４０ｃとで構成される。駆動制御部５０は、測距センサ４０による測定結果に応じて移動ステージ３８の位置をクローズドループ制御し得る。駆動制御部５０は、測距センサ４０によって測定された位置を表すデータ信号を主制御部４５に供給する。主制御部４５は、当該データ信号に応じて原盤３５に対する電子ビームの照射スポットの位置を制御し得る。 The spindle motor 37 is fixed to a moving stage 38 that is a combination of a linear motion stage and a rotary stage. The linear motion stage of the moving stage 38 is driven by an actuator 39 having a feed mechanism and a DC motor that drives the feed mechanism. The rotary stage is driven by a spindle motor 37. The distance measuring sensor 40 includes a laser light source 40a that emits laser light toward a reflecting mirror 40b fixed to the moving stage 38, and a photodetector 40c that receives the reflected light from the reflecting mirror 40b. The drive control unit 50 can perform closed-loop control of the position of the moving stage 38 according to the measurement result by the distance measuring sensor 40. The drive control unit 50 supplies a data signal indicating the position measured by the distance measuring sensor 40 to the main control unit 45. The main control unit 45 can control the position of the irradiation spot of the electron beam with respect to the master 35 according to the data signal.

電子ビームカラム６０では、電子銃６１、集束レンズ６２、ブランキング電極６３、制御アパーチャ６４、ビーム偏向電極６５、フォーカス調整レンズ６６および対物レンズ６７がこの順番で中心軸に沿って配置されている。これら集束レンズ６２、フォーカス調整レンズ６６および対物レンズ６７は、いずれも、軸対称な磁界あるいは電界を形成して入射電子ビームを屈折させる機能を持つ電子レンズである。電子銃６１は、熱電界放射型エミッタを有し、高圧電源７１から供給される高電圧に応じて加速電子を放出する。集束レンズ６２は、当該放出された加速電子ビームをブランキング電極６３の中心に集束させる。ブランキング電極６３は、ブランキング制御部７２から供給される変調信号に応じて、集束レンズ６２からの電子ビームを制御アパーチャ６４に通過または遮断させる機能を有する。電子ビームが遮断される場合、ブランキング電極６３は、電子ビームを偏向して制御アパーチャ６４の開口部分から外す。ビーム偏向電極６５は、偏向制御部７５によって制御され、通過電子ビームを、電子ビームカラム６０の主軸に直交する２方向（Ｘ方向、Ｙ方向）にそれぞれ独立に偏向可能な２軸電極構造を有する。偏向制御部７５は、主制御部４５からの制御信号に基づきビーム偏向電極６５をして電子ビームを偏向せしめ、これにより原盤３５に照射される電子ビームのスポットを移動させることができる。また、フォーカス調整レンズ６６は、フォーカス制御部７６によって制御され、電子ビームの集束位置を微調整する機能を有する。 In the electron beam column 60, an electron gun 61, a focusing lens 62, a blanking electrode 63, a control aperture 64, a beam deflection electrode 65, a focus adjustment lens 66, and an objective lens 67 are arranged in this order along the central axis. The focusing lens 62, the focus adjustment lens 66, and the objective lens 67 are all electron lenses having a function of forming an axially symmetric magnetic field or electric field to refract the incident electron beam. The electron gun 61 has a thermal field emission type emitter, and emits accelerated electrons according to a high voltage supplied from the high voltage power supply 71. The focusing lens 62 focuses the emitted accelerated electron beam on the center of the blanking electrode 63. The blanking electrode 63 has a function of causing the control aperture 64 to pass or block the electron beam from the focusing lens 62 in accordance with the modulation signal supplied from the blanking control unit 72. When the electron beam is blocked, the blanking electrode 63 deflects the electron beam and removes it from the opening of the control aperture 64. The beam deflection electrode 65 is controlled by a deflection control unit 75 and has a biaxial electrode structure capable of independently deflecting a passing electron beam in two directions (X direction and Y direction) perpendicular to the main axis of the electron beam column 60. . The deflection control unit 75 can deflect the electron beam by using the beam deflection electrode 65 based on the control signal from the main control unit 45, thereby moving the spot of the electron beam irradiated on the master disk 35. The focus adjustment lens 66 is controlled by the focus control unit 76 and has a function of finely adjusting the focusing position of the electron beam.

真空チャンバ３１内のターンテーブル３６の近傍には、原盤３５の高さ位置に合わせて電子ビームの集束位置を調整するためのレーザ光源４２および光検出器４３が設けられている。高さ検出部４４は、光検出器４３から供給される受光信号に基づいて原盤３５の高さを検出し、当該検出結果をフォーカス制御部７６に与える。なお、原盤３５を真空チャンバ３１内に装填する前に、ターンテーブル３６上に原盤３５の表面と同一の高さ位置に標準試料を配置し、当該標準試料の２次電子像を観察して電子ビームの集束位置および非点収差の調整が行われる。 In the vicinity of the turntable 36 in the vacuum chamber 31, a laser light source 42 and a photodetector 43 are provided for adjusting the focusing position of the electron beam in accordance with the height position of the master 35. The height detection unit 44 detects the height of the master 35 based on the light reception signal supplied from the photodetector 43 and gives the detection result to the focus control unit 76. Prior to loading the master 35 into the vacuum chamber 31, a standard sample is placed on the turntable 36 at the same height as the surface of the master 35, and a secondary electron image of the standard sample is observed to produce an electron. The beam focusing position and astigmatism are adjusted.

次に、図５（Ａ）〜図５（Ｈ）を参照しつつパターンド媒体１の製造方法を以下に説明する。先ず、図５（Ａ）に示されるように、ベース基板８０の上に、たとえばスパッタリング法により記録膜８１を形成し、またＴａ（タンタル）やＴｉ（チタン）などの金属材料からなるメタルマスク層８２を記録膜８１上に形成し、さらに、たとえばスピンコート法により電子線感応材料からなるレジスト膜８３をメタルマスク層８２上に形成する。この結果、ベース基板８０、記録膜８１およびレジスト膜８３からなる原盤３５ａが作製される。ベース基板８０としては、たとえば、シリコン基板、石英基板、アルミニウム基板あるいは特殊加工が施された化学強化ガラス基板を使用すればよい。記録膜８１は、強磁性材料、相変化材料、アモルファス希土類遷移金属合金、強誘電体材料、フォトクロミック材料、エレクトロクロミック材料あるいはヒートクロミック材料などの記録材料からなる単層膜または多層膜で構成することができる。特にパターンド媒体１として垂直磁気記録媒体を製造する場合には、記録膜８１は、軟磁性下地層、中間層および強磁性記録層からなる多層膜として形成される。 Next, the manufacturing method of the patterned medium 1 is demonstrated below, referring FIG. 5 (A)-FIG. 5 (H). First, as shown in FIG. 5A, a recording film 81 is formed on a base substrate 80 by, for example, a sputtering method, and a metal mask layer made of a metal material such as Ta (tantalum) or Ti (titanium). 82 is formed on the recording film 81, and a resist film 83 made of an electron beam sensitive material is formed on the metal mask layer 82 by, for example, spin coating. As a result, a master disk 35a composed of the base substrate 80, the recording film 81, and the resist film 83 is produced. As the base substrate 80, for example, a silicon substrate, a quartz substrate, an aluminum substrate, or a chemically strengthened glass substrate subjected to special processing may be used. The recording film 81 is composed of a single layer film or a multilayer film made of a recording material such as a ferromagnetic material, a phase change material, an amorphous rare earth transition metal alloy, a ferroelectric material, a photochromic material, an electrochromic material, or a heat chromic material. Can do. In particular, when a perpendicular magnetic recording medium is manufactured as the patterned medium 1, the recording film 81 is formed as a multilayer film including a soft magnetic underlayer, an intermediate layer, and a ferromagnetic recording layer.

次に、図５（Ａ）に示した原盤３５ａを、図６に示した電子ビーム描画装置３０の真空チャンバ３１内に装填してターンテーブル３６上に配置させる。電子ビーム描画装置３０は、原盤３５ａのレジスト膜８３に電子ビームを照射して所定パターンの潜像をレジスト膜８３に形成する。その後、真空チャンバ３１内から原盤３５ａが搬出される。この原盤３５ａを現像液に浸漬してレジスト膜８３に現像を施すことにより、図５（Ｂ）に示されるようなナノオーダーの微細な凹凸パターンを有するレジスト８３Ｌが形成される。次いで、図５（Ｃ）に示されるようにレジスト８３Ｌをエッチングマスクとして用いてメタルマスク層８２を選択的にエッチングし、さらにウェットプロセスまたはドライアッシングにより残存レジストを除去する。この結果、図５（Ｄ）に示されるように、電子線リソグラフィを用いてパターニングされたマスク層８２Ｅが形成される。 Next, the master disk 35a shown in FIG. 5A is loaded into the vacuum chamber 31 of the electron beam drawing apparatus 30 shown in FIG. The electron beam drawing apparatus 30 irradiates the resist film 83 of the master 35 a with an electron beam to form a latent image having a predetermined pattern on the resist film 83. Thereafter, the master 35a is unloaded from the vacuum chamber 31. By immersing the master 35a in a developing solution and developing the resist film 83, a resist 83L having a nano-order fine uneven pattern as shown in FIG. 5B is formed. Next, as shown in FIG. 5C, the metal mask layer 82 is selectively etched using the resist 83L as an etching mask, and the remaining resist is removed by a wet process or dry ashing. As a result, as shown in FIG. 5D, a mask layer 82E patterned using electron beam lithography is formed.

次に、図５（Ｅ）に示されるように、ドライエッチングにより、マスク層８２Ｅをエッチングマスクとして用いて記録膜８１を選択的にエッチングし、さらにウェットプロセスまたはドライエッチングにより残存するマスク層８２Ｅを除去する。この結果、図５（Ｆ）に示されるように、ベース基板８０上にナノオーダーで規則的に配列された凸状のドット４，…，４とドット４，４間の凹部領域とを有するドットパターンが形成される。 Next, as shown in FIG. 5E, the recording film 81 is selectively etched by dry etching using the mask layer 82E as an etching mask, and the remaining mask layer 82E is formed by wet process or dry etching. Remove. As a result, as shown in FIG. 5F, dots having convex dots 4,..., 4 regularly arranged on the base substrate 80 in the nano order and concave regions between the dots 4, 4. A pattern is formed.

なお、図５（Ｅ）および図５（Ｆ）に示されるように、エッチングされた記録膜８１Ｅの凸部すなわちドット４，…，４は互いに完全に分離されており、エッチングされた記録膜８１Ｅの凹部でベース基板８０の表面が露出しているが、これに限定されるものではない。パターンド媒体１として、たとえば垂直磁気記録媒体を製造する場合、図５（Ｄ）に示した記録膜８１は、軟磁性下地層、非磁性中間層および強磁性記録層からなる多層膜で構成することができる。かかる場合、エッチングにより、軟磁性下地層や非磁性中間層を分離せずに強磁性記録層のみを複数の凸部に分離してドット４，…，４を形成してもよい。 As shown in FIGS. 5E and 5F, the convex portions of the etched recording film 81E, that is, the dots 4,..., 4 are completely separated from each other, and the etched recording film 81E is obtained. Although the surface of the base substrate 80 is exposed in the recess, the present invention is not limited to this. When a perpendicular magnetic recording medium is manufactured as the patterned medium 1, for example, the recording film 81 shown in FIG. 5D is formed of a multilayer film composed of a soft magnetic underlayer, a nonmagnetic intermediate layer, and a ferromagnetic recording layer. be able to. In such a case, the dots 4,..., 4 may be formed by separating only the ferromagnetic recording layer into a plurality of convex portions by etching without separating the soft magnetic underlayer and the nonmagnetic intermediate layer.

次に、図５（Ｇ）に示されるように、スパッタリング法または塗布工程によりドットパターン上に非記録材料を堆積し、さらに、エッチバックやケミカルポリッシング（化学的研磨）などの平坦化工程により表面を研磨して平坦化する。この結果、図５（Ｈ）に示されるように、ドットパターンの凹部領域（分離領域）に物理的あるいは磁気的にドット４，…，４を互いに孤立させる非記録材料が充填される。そして、図５（Ｉ）に示されるように、ＣＶＤ（化学気相成長法）またはスパッタリングによりドットパターン上に保護膜８５を形成し、さらに塗布工程またはディッピング工程により潤滑膜８６を保護膜８５上に形成することでパターンド媒体１が完成する。 Next, as shown in FIG. 5G, a non-recording material is deposited on the dot pattern by a sputtering method or a coating process, and the surface is further polished by a planarization process such as etch back or chemical polishing (chemical polishing). Is polished and flattened. As a result, as shown in FIG. 5H, the non-recording material that physically or magnetically isolates the dots 4,..., 4 from each other is filled in the recessed area (separation area) of the dot pattern. Then, as shown in FIG. 5I, a protective film 85 is formed on the dot pattern by CVD (chemical vapor deposition) or sputtering, and the lubricating film 86 is formed on the protective film 85 by a coating process or a dipping process. Thus, the patterned medium 1 is completed.

次に、パターンド媒体１の製造方法の他の実施例を説明する。図７（Ａ）〜図７（Ｈ）は、パターンド媒体１をインプリント法により製造する際に使用される転写型（スタンパー）の製造方法を説明するための工程図である。先ず、図７（Ａ）に示されるように、たとえばスパッタリング法により、ＴｉＯ（酸化チタン）などの金属酸化物材料からなるマスク層９１をベース基板９０上に成膜し、さらに、たとえばスピンコート法により電子線感応材料からなるレジスト膜９２をマスク層９１上に形成する。この結果、ベース基板９０、マスク層９１およびレジスト膜９２からなる原盤３５ｂが作製される。ベース基板８０としては、たとえば、シリコン基板、アルミニウム基板あるいは特殊加工が施された化学強化ガラス基板を使用すればよい。 Next, another embodiment of the method for manufacturing the patterned medium 1 will be described. FIGS. 7A to 7H are process diagrams for explaining a method of manufacturing a transfer mold (stamper) used when the patterned medium 1 is manufactured by the imprint method. First, as shown in FIG. 7A, a mask layer 91 made of a metal oxide material such as TiO (titanium oxide) is formed on the base substrate 90 by, for example, a sputtering method. Thus, a resist film 92 made of an electron beam sensitive material is formed on the mask layer 91. As a result, a master disc 35b made of the base substrate 90, the mask layer 91, and the resist film 92 is produced. As the base substrate 80, for example, a silicon substrate, an aluminum substrate, or a chemically strengthened glass substrate subjected to special processing may be used.

次に、図７（Ｂ）に示した原盤３５ｂを、図６に示した電子ビーム描画装置３０の真空チャンバ３１内に装填してターンテーブル３６上に配置させる。電子ビーム描画装置３０は、原盤３５ｂのレジスト膜９２に電子ビームを照射して所定パターンの潜像をレジスト膜９２に形成する。その後、真空チャンバ３１内から原盤３５ｂが搬出される。この原盤３５ｂを現像液に浸漬してレジスト膜９２に現像を施すことにより、図７（Ｂ）に示されるようなナノオーダーの微細な凹凸パターンを有するレジスト９２Ｅが形成される。次いで、図７（Ｃ）に示されるようにレジスト９２Ｅをエッチングマスクとして用いてマスク層９１を選択的にエッチングし、さらにウェットプロセスまたはドライアッシングにより残存レジストを除去する。この結果、図７（Ｄ）に示されるように、電子線リソグラフィを用いてパターニングされたマスク層９１Ｅが形成される。 Next, the master disc 35b shown in FIG. 7B is loaded into the vacuum chamber 31 of the electron beam drawing apparatus 30 shown in FIG. The electron beam drawing apparatus 30 irradiates the resist film 92 of the master 35 b with an electron beam to form a latent image of a predetermined pattern on the resist film 92. Thereafter, the master 35b is carried out from the vacuum chamber 31. By immersing this master disk 35b in a developing solution and developing the resist film 92, a resist 92E having a nano-order fine uneven pattern as shown in FIG. 7B is formed. Next, as shown in FIG. 7C, the mask layer 91 is selectively etched using the resist 92E as an etching mask, and the remaining resist is removed by a wet process or dry ashing. As a result, as shown in FIG. 7D, a mask layer 91E patterned using electron beam lithography is formed.

次に、図７（Ｅ）に示されるように、ドライエッチングにより、マスク層９１Ｅをエッチングマスクとして用いてベース基板９０を選択的にエッチングし、さらにウェットプロセスまたはドライエッチングにより残存するマスク層９１Ｅを除去する。この結果、図７（Ｆ）に示されるように表面に微細な凹凸パターンを有するベース転写型９０Ｄが形成される。そして、図７（Ｇ）に示されるように、メッキ工程または電鋳法により、ベース転写型９０Ｄの凹凸パターン上にニッケルなどの金属膜９３を形成し、さらに図７（Ｈ）に示すように、金属膜９３すなわち転写型（スタンパー）９３Ｄをベース基板９０Ｅから剥離する。この結果、パターンド媒体１をインプリント法により製造する際に使用される転写型（スタンパー）９３Ｄが完成した。 Next, as shown in FIG. 7E, the base substrate 90 is selectively etched by dry etching using the mask layer 91E as an etching mask, and the mask layer 91E remaining by wet process or dry etching is further removed. Remove. As a result, as shown in FIG. 7F, a base transfer mold 90D having a fine uneven pattern on the surface is formed. Then, as shown in FIG. 7G, a metal film 93 such as nickel is formed on the concavo-convex pattern of the base transfer mold 90D by a plating process or electroforming, and as shown in FIG. 7H. Then, the metal film 93, that is, the transfer mold (stamper) 93D is peeled off from the base substrate 90E. As a result, a transfer mold (stamper) 93D used for manufacturing the patterned medium 1 by the imprint method was completed.

図８（Ａ）〜図８（Ｄ）および図９（Ｅ）〜図９（Ｌ）は、転写型９３Ｄを用いたパターンド媒体１の製造方法を説明するための工程図である。先ず、図８（Ａ）に示されるように、ベース基板８０の上に、たとえばスパッタリング法により記録膜８１を形成し、またＴａ（タンタル）やＴｉ（チタン）などの金属材料からなるメタルマスク層８２を記録膜８１上に形成し、さらにスピンコート法により、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などのレジスト材料からなる被転写層９４をメタルマスク層８２上に形成する。この結果、ベース基板８０、記録膜８１、メタルマスク層８２および被転写層９４からなる被加工物１００が作製される。ベース基板８０としては、たとえば、シリコン基板、石英基板、アルミニウム基板あるいは特殊加工が施された化学強化ガラス基板を使用すればよい。記録膜８１は、強磁性材料、相変化材料、アモルファス希土類遷移金属合金、強誘電体材料、フォトクロミック材料、エレクトロクロミック材料あるいはヒートクロミック材料などの記録材料からなる単層膜または多層膜で構成することができる。特にパターンド媒体１として垂直磁気記録媒体を製造する場合には、記録膜８１は、軟磁性下地層、中間層および強磁性記録層からなる多層膜として形成される。 FIGS. 8A to 8D and FIGS. 9E to 9L are process diagrams for explaining a method of manufacturing the patterned medium 1 using the transfer mold 93D. First, as shown in FIG. 8A, a recording film 81 is formed on a base substrate 80 by, for example, a sputtering method, and a metal mask layer made of a metal material such as Ta (tantalum) or Ti (titanium). 82 is formed on the recording film 81, and a transfer layer 94 made of a resist material such as acrylic resin or polycarbonate resin is formed on the metal mask layer 82 by spin coating. As a result, the workpiece 100 including the base substrate 80, the recording film 81, the metal mask layer 82, and the transferred layer 94 is manufactured. As the base substrate 80, for example, a silicon substrate, a quartz substrate, an aluminum substrate, or a chemically strengthened glass substrate subjected to special processing may be used. The recording film 81 is composed of a single layer film or a multilayer film made of a recording material such as a ferromagnetic material, a phase change material, an amorphous rare earth transition metal alloy, a ferroelectric material, a photochromic material, an electrochromic material, or a heat chromic material. Can do. In particular, when a perpendicular magnetic recording medium is manufactured as the patterned medium 1, the recording film 81 is formed as a multilayer film including a soft magnetic underlayer, an intermediate layer, and a ferromagnetic recording layer.

次に、図８（Ｂ）に示されるように、被加工物１００をインプリント装置内に装填し、被加工物１００を保持部材９５Ｌの表面上に配置させる。被加工物１００は、真空吸着、静電チャックあるいは機械的クランプによって保持部材９５Ｌの表面上の所定位置に固定できる。この保持部材９５Ｌに対向する位置に、転写型９３Ｄを保持する保持部材９５Ｕが配置されている。転写型９３Ｄも、真空吸着、静電チャックあるいは機械的クランプによって保持部材９５Ｕの下面に固定できる。被加工物１００の被転写層９４の表面は、転写型９３Ｄの凹凸パターンと対向することとなる。 Next, as shown in FIG. 8B, the workpiece 100 is loaded into the imprint apparatus, and the workpiece 100 is placed on the surface of the holding member 95L. The workpiece 100 can be fixed at a predetermined position on the surface of the holding member 95L by vacuum suction, electrostatic chuck or mechanical clamp. A holding member 95U that holds the transfer mold 93D is disposed at a position facing the holding member 95L. The transfer mold 93D can also be fixed to the lower surface of the holding member 95U by vacuum suction, electrostatic chuck, or mechanical clamp. The surface of the transferred layer 94 of the workpiece 100 is opposed to the uneven pattern of the transfer mold 93D.

次に、必要に応じて排気装置（図示せず）を用いてインプリント装置内を減圧し、さらに加熱装置（図示せず）を用いて、被転写層９４に転写型９３Ｄの凹凸パターンを転写するために必要な温度まで被転写層９４を加熱する。次いで、減圧雰囲気下で、図８（Ｃ）に示されるように保持部材９５Ｕ，９５Ｌを互いに接近させることで転写型９３Ｄを被転写層９４に押圧して転写型９３Ｄの凹凸パターンを被転写層９４に転写する。次いで、インプリント装置内の減圧雰囲気を通常の雰囲気に戻した後、転写型９３Ｄを被転写層９４から剥離する。この結果、図８（Ｄ）に示されるように、微細な凹凸パターンを有する被転写層９４Ｐが形成される。そして、被加工物１００はインプリント装置から搬出される。 Next, if necessary, the inside of the imprint apparatus is depressurized using an exhaust device (not shown), and the uneven pattern of the transfer mold 93D is transferred to the transfer layer 94 using a heating device (not shown). The transferred layer 94 is heated to a temperature necessary for this. Next, as shown in FIG. 8C, the holding members 95U and 95L are brought close to each other in a reduced-pressure atmosphere to press the transfer mold 93D against the transfer layer 94, so that the uneven pattern of the transfer mold 93D is formed. Transfer to 94. Next, after the reduced-pressure atmosphere in the imprint apparatus is returned to a normal atmosphere, the transfer mold 93 </ b> D is peeled from the transferred layer 94. As a result, as shown in FIG. 8D, a transfer layer 94P having a fine uneven pattern is formed. Then, the workpiece 100 is unloaded from the imprint apparatus.

次に、被転写層９４Ｐの凹凸パターンにソフトアッシング（エッチング）を施すことにより、図９（Ｅ）に示されるように、凹部でメタルマスク層８２の表面を露出させる凹凸パターンを有する被転写層９４Ｅが形成される。次いで、図９（Ｆ）に示されるように被転写層９４Ｅの凸部をエッチングマスクとして用いてメタルマスク層８２を選択的にエッチングし、さらにウェットプロセスまたはドライアッシングにより残存レジストを除去する。この結果、図９（Ｇ）に示されるようにパターニングされたマスク層８２Ｅが形成される。 Next, by performing soft ashing (etching) on the concavo-convex pattern of the transferred layer 94P, as shown in FIG. 9E, the transferred layer having the concavo-convex pattern that exposes the surface of the metal mask layer 82 at the concave portions. 94E is formed. Next, as shown in FIG. 9F, the metal mask layer 82 is selectively etched using the convex portions of the transferred layer 94E as an etching mask, and the remaining resist is removed by a wet process or dry ashing. As a result, a mask layer 82E patterned as shown in FIG. 9G is formed.

次に、図９（Ｈ）に示されるように、マスク層８２Ｅをエッチングマスクとして用いて記録膜８１を選択的にエッチングし、さらにウェットプロセスまたはドライエッチングにより残存するマスク層８２Ｅを除去する。この結果、図９（Ｉ）に示されるように、ベース基板８０上にナノオーダーで規則的に配列された凸状のドット４，…，４とドット４，４間の凹部領域とを有するドットパターンが形成される。 Next, as shown in FIG. 9H, the recording film 81 is selectively etched using the mask layer 82E as an etching mask, and the remaining mask layer 82E is removed by a wet process or dry etching. As a result, as shown in FIG. 9 (I), dots having convex dots 4,..., 4 regularly arranged in nano order on the base substrate 80 and concave regions between the dots 4, 4. A pattern is formed.

なお、図９（Ｈ）および図９（Ｉ）に示されるように、エッチングされた記録膜８１Ｅの凸部すなわちドット４，…，４は互いに完全に分離されており、エッチングされた記録膜８１Ｅの凹部でベース基板８０の表面が露出しているが、これに限定されるものではない。パターンド媒体１として、たとえば垂直磁気記録媒体を製造する場合、図９（Ｇ）に示した記録膜８１は、軟磁性下地層、非磁性中間層および強磁性記録層からなる多層膜で構成することができる。かかる場合、エッチングにより、軟磁性下地層や非磁性中間層を分離せずに強磁性記録層のみを複数の凸部に分離してドット４，…，４を形成してもよい。 As shown in FIGS. 9H and 9I, the convex portions of the etched recording film 81E, that is, the dots 4,..., 4 are completely separated from each other, and the etched recording film 81E is obtained. Although the surface of the base substrate 80 is exposed in the recess, the present invention is not limited to this. When a perpendicular magnetic recording medium is manufactured as the patterned medium 1, for example, the recording film 81 shown in FIG. 9G is composed of a multilayer film composed of a soft magnetic underlayer, a nonmagnetic intermediate layer, and a ferromagnetic recording layer. be able to. In such a case, the dots 4,..., 4 may be formed by separating only the ferromagnetic recording layer into a plurality of convex portions by etching without separating the soft magnetic underlayer and the nonmagnetic intermediate layer.

次に、図９（Ｊ）に示されるように、スパッタリング法または塗布工程によりドットパターン上に非記録材料を堆積し、さらに、エッチバックやケミカルポリッシング（化学的研磨）などの平坦化工程により表面を研磨して平坦化する。この結果、図９（Ｋ）に示されるように、ドットパターンの凹部領域（分離領域）に、物理的あるいは磁気的にドット４，…，４を互いに孤立させる非記録材料が充填される。そして、図９（Ｌ）に示されるように、ＣＶＤ（化学気相成長法）またはスパッタリングによりドットパターン上に保護膜８５を形成し、さらに塗布工程またはディッピング工程により潤滑膜８６を保護膜８５上に形成することでパターンド媒体１が完成する。 Next, as shown in FIG. 9 (J), a non-recording material is deposited on the dot pattern by a sputtering method or a coating process, and then the surface is formed by a planarization process such as etch back or chemical polishing (chemical polishing). Is polished and flattened. As a result, as shown in FIG. 9K, the concave region (separation region) of the dot pattern is filled with a non-recording material that physically or magnetically isolates the dots 4,. Then, as shown in FIG. 9L, a protective film 85 is formed on the dot pattern by CVD (chemical vapor deposition) or sputtering, and the lubricating film 86 is formed on the protective film 85 by a coating process or a dipping process. Thus, the patterned medium 1 is completed.

図１０は、上記の如く製造されたパターンド媒体１に対して情報の記録再生を実行する記録再生装置６の概略構成を示すブロック図である。記録再生装置６は、ヘッドアクチュエータ１０、駆動部１６、ヘッド制御部２２、プリアンプ回路２３、ディスクコントローラ２４、ＰＬＬ回路２５、駆動制御部２６およびスピンドル制御部２９を有する。ヘッドアクチュエータ１０の構成は上述した通りである。 FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of a recording / reproducing apparatus 6 that performs information recording / reproduction with respect to the patterned medium 1 manufactured as described above. The recording / reproducing apparatus 6 includes a head actuator 10, a drive unit 16, a head control unit 22, a preamplifier circuit 23, a disk controller 24, a PLL circuit 25, a drive control unit 26, and a spindle control unit 29. The configuration of the head actuator 10 is as described above.

スピンドル制御部２９は、駆動制御部２６によって制御され、スピンドルモータ２１の回転速度を制御する機能を持つ。ヘッドアクチュエータ１０は、ヘッド制御部２２によって制御され、記録再生用ヘッド１１をパターンド媒体１上の目標位置に移動させる。記録再生用ヘッド１１は、互いに独立に動作し得る書込ヘッドと読出ヘッドとを有している。 The spindle controller 29 is controlled by the drive controller 26 and has a function of controlling the rotation speed of the spindle motor 21. The head actuator 10 is controlled by the head control unit 22 and moves the recording / reproducing head 11 to a target position on the patterned medium 1. The recording / reproducing head 11 has a writing head and a reading head that can operate independently of each other.

プリアンプ回路２３は、記録再生用ヘッド１１の中の読出ヘッドで読み出された信号に波形等化やＡＧＣ（自動利得制御）を施して再生信号ＲＯを生成しこの再生信号ＲＯをＰＬＬ回路２５に供給する機能を有し、また、ＰＬＬ回路２５から供給された変調信号ＷＯを駆動信号に変換しこの駆動信号を記録再生用ヘッド１１の中の書込ヘッドに供給する機能をも有している。ＰＬＬ回路２５は、再生信号ＲＯを復調してデータ信号を生成する機能を有し、また、データ信号を変調して変調信号ＷＯを生成する機能をも有する。ディスクコントローラ２４は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの外部のホストシステムと内部回路との間のインターフェースを構成するものである。 The preamplifier circuit 23 performs waveform equalization and AGC (automatic gain control) on the signal read by the reading head in the recording / reproducing head 11 to generate a reproduced signal RO, and this reproduced signal RO is supplied to the PLL circuit 25. And also has a function of converting the modulation signal WO supplied from the PLL circuit 25 into a drive signal and supplying this drive signal to the write head in the recording / reproducing head 11. . The PLL circuit 25 has a function of demodulating the reproduction signal RO to generate a data signal, and also has a function of modulating the data signal to generate a modulation signal WO. The disk controller 24 constitutes an interface between an external host system such as a PC (personal computer) and an internal circuit.

ＰＬＬ回路２５は、クロック生成器２７から供給される基準クロックＲＣＬＫから内部クロックＣＬＫを生成し、この内部クロックＣＬＫに同期して動作する。内部クロックＣＬＫは駆動制御部２６にも供給される。駆動制御部２６は、内部クロックＣＬＫに従って記録再生用ヘッド１１のパターンド媒体１上の位置を検出し、当該検出結果に従ってヘッド制御部２２およびスピンドル制御部２９を制御して記録再生用ヘッド１１を目標位置に位置決めし、書込ヘッドがパターンド媒体１のドット４にビット情報を記録するためのタイミング制御を行う。このため、内部クロックＣＬＫに許容範囲を超える位相誤差があれば、記録再生用ヘッド１１を正確な目標位置に位置決めすることができず、パターンド媒体１の目標ドット４にビット情報を正確に記録することができない。 The PLL circuit 25 generates an internal clock CLK from the reference clock RCLK supplied from the clock generator 27 and operates in synchronization with the internal clock CLK. The internal clock CLK is also supplied to the drive control unit 26. The drive control unit 26 detects the position of the recording / reproducing head 11 on the patterned medium 1 according to the internal clock CLK, and controls the head control unit 22 and the spindle control unit 29 according to the detection result to control the recording / reproducing head 11. Positioning at the target position, the write head performs timing control for recording bit information on the dots 4 of the patterned medium 1. Therefore, if the internal clock CLK has a phase error exceeding the allowable range, the recording / reproducing head 11 cannot be positioned at an accurate target position, and bit information is accurately recorded on the target dot 4 of the patterned medium 1. Can not do it.

ＰＬＬ回路２５は、パターンド媒体１においてドット４の欠落しているスペース領域５（図２参照）を検出し、当該検出結果に基づいて内部クロックＣＬＫの位相誤差を補正する機能を有する。図１１は、内部クロックＣＬＫや再生信号ＲＯなどの各種信号波形を概略的に示すタイミングチャートである。図１１には、再生信号ＲＯの波形とこれに対応するドット４，…，４のパターンも示されている。黒丸のドット４は、値「１」に対応する信号記録状態を有し、白丸のドット４は、値「０」に対応する信号記録状態を有するものとする。パターンド媒体１が垂直磁気記録媒体である場合には、各ドット４には、パターンド媒体１の主面に対して垂直なプラス方向またはマイナス方向のいずれか一方の磁化が必ず記録されている。図１１の例では、プリアンプ回路２３は、値「１」に対応する信号記録状態を持つ黒丸ドット４からは正極性の再生波形を出力し、値「０」に対応する信号記録状態を持つ白丸ドット４からは負極性の再生波形を出力する。 The PLL circuit 25 has a function of detecting the space region 5 (see FIG. 2) where the dots 4 are missing in the patterned medium 1 and correcting the phase error of the internal clock CLK based on the detection result. FIG. 11 is a timing chart schematically showing various signal waveforms such as the internal clock CLK and the reproduction signal RO. FIG. 11 also shows the waveform of the reproduction signal RO and the pattern of dots 4,..., 4 corresponding thereto. The black dot 4 has a signal recording state corresponding to the value “1”, and the white dot 4 has a signal recording state corresponding to the value “0”. When the patterned medium 1 is a perpendicular magnetic recording medium, each dot 4 is always recorded with either positive or negative magnetization perpendicular to the main surface of the patterned medium 1. . In the example of FIG. 11, the preamplifier circuit 23 outputs a positive reproduction waveform from the black dot dot 4 having the signal recording state corresponding to the value “1”, and the white circle having the signal recording state corresponding to the value “0”. From the dot 4, a negative reproduction waveform is output.

ＰＬＬ回路２５は、再生信号ＲＯを２値化して２値化信号ＲＰを生成する。具体的には、ＰＬＬ回路２５は、再生信号ＲＯのレベルが所定範囲を超えれば高レベルの２値化信号ＲＰを出力し、再生信号ＲＯのレベルが所定範囲内であれば低レベルの２値化信号ＲＰを出力する。また、ＰＬＬ回路２５は、２値化信号ＲＰと内部クロックＣＬＫとに基づいてスペース領域５を検出し、その検出結果を表すパルス信号ＳＰを出力する。たとえば、ＰＬＬ回路２５は、２値化信号ＲＰのレベルが低レベルであることが一定時間続けばスペース領域５を検出し、その後、２値化信号ＲＰの立ち上がりエッジに応じてパルス信号ＳＰのレベルを低レベルに切り替えることができる。さらに、ＰＬＬ回路２５は、２値化信号ＲＰのパルスを計数し、当該計数値に基づいて一定時間経過したと判別したときにパルス信号ＳＰのレベルを高レベルに切り替えることができる。 The PLL circuit 25 binarizes the reproduction signal RO to generate a binarized signal RP. Specifically, the PLL circuit 25 outputs a high level binary signal RP if the level of the reproduction signal RO exceeds a predetermined range, and a low level binary if the level of the reproduction signal RO is within the predetermined range. Output the activating signal RP. The PLL circuit 25 detects the space region 5 based on the binarized signal RP and the internal clock CLK, and outputs a pulse signal SP representing the detection result. For example, the PLL circuit 25 detects the space region 5 if the level of the binarized signal RP continues to be low for a certain period of time, and then detects the level of the pulse signal SP according to the rising edge of the binarized signal RP. Can be switched to a low level. Furthermore, the PLL circuit 25 can count the pulses of the binarized signal RP and switch the level of the pulse signal SP to a high level when it is determined that a certain time has elapsed based on the count value.

一方、ＰＬＬ回路２５に組み込まれたカウンタ回路２６Ｃは、内部クロックＣＬＫに同期して計数動作を実行して計数値を生成する機能を有する。具体的には、カウンタ回路２６Ｃは、内部クロックＣＬＫのパルスエッジの度に計数値をインクリメントし、計数値がスペース領域５の空間周期に対応する値に達する度にタイミングパルス信号ＴＰを出力すると同時に計数値を初期値にリセットする。図１１の例では、ドット４の９個分に対応する空間周期でスペース領域５が形成されているので、カウンタ２６Ｃは、内部クロックＣＬＫの立ち上がりエッジの度に計数値を「１」だけインクリメントし、計数値が「９」の値に達するとタイミングパルス信号ＴＰを出力し且つ計数値を初期値「０」に設定する。ＰＬＬ回路２５は、パルス信号ＳＰとタイミングパルス信号ＴＰとの位相差δを検出し、当該位相差δに応じて内部クロックＣＬＫの位相を補正する。これにより、駆動制御部２６は、当該補正された内部クロックＣＬＫに従って、パターンド媒体１に形成された各ドット４上にヘッド１１を高精度に位置決めすることができる。 On the other hand, the counter circuit 26C incorporated in the PLL circuit 25 has a function of generating a count value by executing a counting operation in synchronization with the internal clock CLK. Specifically, the counter circuit 26C increments the count value every time the pulse edge of the internal clock CLK is output, and simultaneously outputs the timing pulse signal TP every time the count value reaches a value corresponding to the space period of the space region 5. Reset the count value to the initial value. In the example of FIG. 11, since the space region 5 is formed with a space period corresponding to nine dots 4, the counter 26C increments the count value by “1” every time the rising edge of the internal clock CLK. When the count value reaches the value “9”, the timing pulse signal TP is output and the count value is set to the initial value “0”. The PLL circuit 25 detects the phase difference δ between the pulse signal SP and the timing pulse signal TP, and corrects the phase of the internal clock CLK according to the phase difference δ. Thereby, the drive control unit 26 can position the head 11 on each dot 4 formed on the patterned medium 1 with high accuracy in accordance with the corrected internal clock CLK.

パターンド媒体１が磁気記録媒体である場合、記録再生用ヘッド１１は、図１２（Ａ）または図１２（Ｂ）に示されるようにヘッド進行方向（データトラック方向）に沿って並列に配列する書込ヘッド１１Ｗと読出ヘッド１１Ｒとで構成される。一般に、記録再生装置６は、書込ヘッド１１Ｗが各ドット４にビット情報を記録するデータ記録モードと、読出ヘッド１１Ｒが各ドット４からビット情報を読み出す再生モードという２種類の動作モードを有するが、これらデータ記録モードと再生モードとを同時に実行できない場合がある。この場合、書込ヘッド１１Ｗが駆動されてドット４にビット情報を記録する期間、読出ヘッド１１Ｒは駆動されず、ＰＬＬ回路２５は、再生信号ＲＯに基づいて内部クロックＣＬＫの位相補正を行うことができない。しかしながら、図１２（Ａ）または図１２（Ｂ）に示されるように書込ヘッド１１Ｗと読出ヘッド１１Ｒとがヘッド進行方向にずれて配置されているため、書込ヘッド１１Ｗがスペース領域５上を走査する期間には書込ヘッド１１Ｗを駆動せず、読出ヘッド１１Ｒを駆動すれば、ＰＬＬ回路２５は、再生信号ＲＯに基づいて内部クロックＣＬＫの位相補正を行うことができる。言い換えれば、記録再生装置６は、書込ヘッド１１Ｗがドット４，…，４上を走査する期間にデータ記録モードで動作し、書込ヘッド１１Ｗがスペース領域５上を走査する期間には再生モードで動作すればよい。 When the patterned medium 1 is a magnetic recording medium, the recording / reproducing heads 11 are arranged in parallel along the head traveling direction (data track direction) as shown in FIG. 12 (A) or 12 (B). It is composed of a write head 11W and a read head 11R. In general, the recording / reproducing apparatus 6 has two types of operation modes: a data recording mode in which the writing head 11W records bit information on each dot 4, and a reproduction mode in which the reading head 11R reads bit information from each dot 4. In some cases, the data recording mode and the reproduction mode cannot be executed simultaneously. In this case, during the period in which the write head 11W is driven and bit information is recorded on the dots 4, the read head 11R is not driven, and the PLL circuit 25 can correct the phase of the internal clock CLK based on the reproduction signal RO. Can not. However, as shown in FIG. 12A or FIG. 12B, the write head 11W and the read head 11R are arranged so as to be shifted in the head moving direction, so that the write head 11W moves over the space region 5. If the read head 11R is driven without driving the write head 11W during the scanning period, the PLL circuit 25 can correct the phase of the internal clock CLK based on the reproduction signal RO. In other words, the recording / reproducing apparatus 6 operates in the data recording mode during a period in which the write head 11W scans the dots 4,..., 4 and reproduces in a period in which the write head 11W scans the space area 5. Should work.

図１３は、再生モード制御用の読出タイミング信号ＲＥと、データ記録モード制御用の書込タイミング信号ＷＥとを示すタイミングチャートである。図１３を参照すると、記録再生装置６がデータ記録モードで動作するとき、駆動制御部２６は、低レベル（不許可レベル）の読出タイミング信号ＲＥと、高レベル（許可レベル）の書込タイミング信号ＷＥとを出力する。駆動制御部２６は、内部クロックＣＬＫの個数を計数し、その計数値を用いて書込ヘッド１１Ｗがスペース領域５上に位置するか否かを判定する。駆動制御部２６は、書込ヘッド１１Ｗがデータ記録領域２上に位置すると判定したとき、書込ヘッド１１Ｗを動作させ且つ読出ヘッド１１Ｒを駆動しない。 FIG. 13 is a timing chart showing a read timing signal RE for reproduction mode control and a write timing signal WE for data recording mode control. Referring to FIG. 13, when the recording / reproducing apparatus 6 operates in the data recording mode, the drive control unit 26 reads the low level (non-permission level) read timing signal RE and the high level (permission level) write timing signal. WE is output. The drive control unit 26 counts the number of internal clocks CLK, and determines whether or not the write head 11W is positioned on the space area 5 using the count value. When it is determined that the write head 11W is positioned on the data recording area 2, the drive control unit 26 operates the write head 11W and does not drive the read head 11R.

一方、駆動制御部２６は、書込ヘッド１１Ｗがスペース領域５上に位置すると判定したとき、高レベル（許可レベル）の読出タイミング信号ＲＥと、低レベル（不許可レベル）の書込タイミング信号ＷＥとを出力して、書込ヘッド１１Ｗの動作を停止させ且つ読出ヘッド１１Ｒを動作させる。このとき、図１２（Ａ）に示すヘッド構成の場合、プリアンプ回路２３は、図１３に示される波形の再生信号ＲＯ１を出力し、図１２（Ｂ）に示すヘッド構成の場合、プリアンプ回路２３は、図１３に示される波形の再生信号ＲＯ２を出力する。駆動制御部２６は、これら再生信号ＲＯ１またはＲＯ２に基づいて内部クロックＣＬＫの位相補正を行うことができる。 On the other hand, when the drive control unit 26 determines that the write head 11W is located on the space region 5, the drive timing unit WE has a high level (permission level) read timing signal RE and a low level (non-permission level) write timing signal WE. Is output to stop the operation of the write head 11W and operate the read head 11R. At this time, in the case of the head configuration shown in FIG. 12A, the preamplifier circuit 23 outputs the reproduction signal RO1 having the waveform shown in FIG. 13, and in the case of the head configuration shown in FIG. The reproduction signal RO2 having the waveform shown in FIG. 13 is output. The drive control unit 26 can correct the phase of the internal clock CLK based on the reproduction signal RO1 or RO2.

Claims

A pattern having a base substrate, a plurality of dots made of a recording material regularly arranged on the base substrate along a predetermined data track, and a separation region that physically isolates the dots from each other Medium,
The dots are repeatedly formed on the data track with a predetermined distance as a period, and at least one dot is deleted for each predetermined plurality of dots to form a space region ,
In the data track, N dots (N is an integer of 1 or more) are missing every predetermined period, the distance between the centers of the dots is represented by Le, and the width of the dots in the data track direction is represented by Δ. A patterned medium , wherein Ld = (N + 1) × Le−Δ, where Ld represents the length of the space area .

2. The patterned medium according to claim 1 , wherein the number of dots formed between the space regions is a power of two.

3. The patterned medium according to claim 1, further comprising tracking servo pattern areas formed at regular intervals in the data track on the substrate, wherein the servo pattern area and the servo pattern area A patterned medium, wherein the dots are formed at a constant period in a data recording area.

A patterned medium according to any one of claims 1 3, wherein the data tracks are patterned medium, characterized in that it is formed concentrically or spirally on the substrate.

A patterned medium according to any one of claims 1 4, wherein the dots are patterned medium characterized by comprising a magnetic recording material.

A method for producing a patterned medium,
Forming a recording layer made of a recording material on a base substrate;
Forming a mask layer patterned by lithography on the recording layer;
A plurality of dots made of the recording material regularly arranged along a predetermined data track on the base substrate by selectively etching the recording layer using the patterned mask layer as an etching mask Forming a step;
Filling the separation area between the dots with a non-recording material that physically isolates the dots from each other, and
The dots are repeatedly formed on the data track with a predetermined distance as a period, and at least one dot is deleted for each predetermined plurality of dots to form a space region ,
In the data track, N dots (N is an integer of 1 or more) are missing every predetermined period, the distance between the centers of the dots is represented by Le, and the width of the dots in the data track direction is represented by Δ. , Wherein the length of the space region is represented by Ld, Ld = (N + 1) × Le−Δ .

The manufacturing method according to claim 6 , wherein the mask layer is formed using electron beam lithography.

A transfer mold manufacturing method for forming a patterned medium having a predetermined data track,
Forming a patterned mask layer on the base substrate using lithography;
A step of selectively etching the base substrate using the patterned mask layer as an etching mask to form a plurality of convex portions regularly arranged along a region corresponding to the data track on the base substrate. When,
Depositing a metal material on the base substrate having the convex portions and molding a transfer mold having concave portions corresponding to the convex portions, respectively.
Peeling the transfer mold from the base substrate,
The convex portion is repeatedly formed with a predetermined distance as a period in a region corresponding to the data track, and at least one convex portion is omitted for each predetermined plurality of convex portions to form a space region ,
In the data track, N convex portions (N is an integer of 1 or more) are missing for each predetermined period, the distance between the centers of the convex portions is represented by Le, and the width of the convex portion in the data track direction is set. A manufacturing method characterized in that when represented by Δ and the length of the space region is represented by Ld, Ld = (N + 1) × Le−Δ .

9. The method of manufacturing a transfer mold according to claim 8 , wherein the mask layer is formed using electron beam lithography.

A method for producing a patterned medium using a transfer mold,
Forming a recording layer made of a recording material on a base substrate;
Sequentially forming a mask layer and a transfer layer on the recording layer;
Pressing the transfer mold against the transfer layer to transfer the uneven pattern of the transfer mold to the transfer layer, and then peeling the transfer mold from the transfer layer;
Removing the transferred layer after selectively etching the mask layer using a convex portion of the transferred layer to which the uneven pattern has been transferred as a mask;
By selectively etching the recording layer using the convex portions of the mask layer as an etching mask, a plurality of dots made of the recording material regularly arranged along a predetermined data track are formed on the base substrate. And steps to
Filling a separation area between the dots with a non-recording material that physically isolates the dots from each other;
With
The transfer-type recess is repeatedly formed with a predetermined distance as a period in an area corresponding to the data track, and at least one recess is removed for each predetermined plurality of recesses to form a space area,
In the data track, N recesses (N is an integer of 1 or more) are missing every predetermined period, the distance between the centers of the recesses is represented by Le, and the width of the recess in the data track direction is represented by Δ. , Wherein the length of the space region is represented by Ld, Ld = (N + 1) × Le−Δ .