JP2004087817A - Micromachining method of substrate - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for micromachining a substrate by using a magnetic pattern. <P>SOLUTION: The micromachining method of the substrate includes each step for forming a magnetic film on the substrate, adding a desired magnetic pattern to the magnetic film, sprinkling magnetic powder onto the magnetic film where the magnetic pattern is given, selectively concentrating the magnetic powder according to the magnetic pattern, and performing reactive ion etching with the centrally arranged magnetic powder as a mask. The magnetic pattern is made, for example, by using a magnetic head that is modulated according to the data to be written while rotating the substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体基板等の基板の微細加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に半導体の加工では半導体基板に塗布したフォトレジストにフォトマスクを介してパターンを露光し、現像して不要部分のフォトレジストを除去し、フォトレジストマスクとしてエッチングにより微細加工方法を行なっている。
【0003】
エッチングにはウェットエッチング及びドライエッチングがあるが、ウェットエッチングはアンダーカット等により加工精度が低くなる問題があるため、最近では反応性イオンエッチング(RIE)等のドライエッチングが多用されている。
【0004】
このパターンの露光にはG線、I線等の波長の短い紫外線、或いはKrFレーザ、ArFレーザ等を用いて、現在、線幅が0.1μm程度の加工精度を得ている。パターンの露光にステッパ等の高精度の光学系が必要なため、線幅が微細化するにつれてコストが上昇するという問題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このようにフォトレジスト及びフォトリソグラフィを使用する通常の半導体製造プロセスでは、紫外線露光では線幅が0.1μm程度が限界であり、更に線幅を微細化するために電子ビーム露光装置等が研究されている。
【0006】
しかし、電子ビーム露光装置では、回路焼き付け工程に必要なマスク等の数多くの新たな技術の開発が必要であり、非常に高コストになる可能性がある。
【0007】
よって、本発明の目的は、磁性粉をマスクとして使用する基板の微細加工方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面によると、基板上に磁性膜を形成し、該磁性膜に所望の磁気パターンを付与し、磁気パターンの付与された前記磁性膜上に磁性粉を振りかけて、該磁性粉を前記磁気パターンに応じて選択的に集中させ、集中配置された前記磁性粉をマスクとして、反応性イオンエッチングを行なう、ことを特徴とする基板の微細加工方法が提供される。
【0009】
磁気ディスク装置の磁気パターンの最小幅は現在の技術で0.05μm程度であるため、磁気ヘッドを用いて比較的容易に微細パターンをパターニング可能である。
【0010】
磁性膜に付着した磁性粉の選択的配置により、磁性粉をマスクとして反応性イオンエッチングを行なうことにより、基板2に非常に微細な溝を任意のパターンで形成することができる。
【0011】
本発明の他の側面によると、基板上に磁性膜を形成し、該磁性膜に所望の磁気パターンを付与し、磁気パターンの付与された前記磁性膜上に磁性粉を含有する磁性流体を塗布して、該磁性粉を前記磁気パターンに応じて選択的に集中させ、前記磁性流体を乾燥し、集中配置された前記磁性粉をマスクとして、反応性イオンエッチングを行なう、ことを特徴とする基板の微細加工方法が提供される。
【0012】
好ましくは、磁気パターンの付与は、基板を回転しながら書きこむべきデータに応じて変調された磁気ヘッドを用いて行なう。代替案として、磁性膜は垂直磁化膜であり、磁気パターンの付与は、所定の磁界を印加しながら書きこむべきデータに応じて変調されたレーザビームを磁性膜に照射することにより行なわれる。或いは、一定パワーのレーザビームを磁性膜に照射しながら書きこむべきデータに応じて変調されたコイルを用いて行なうこともできる。
【0013】
本発明の更に他の側面によると、基板上に第1磁性粉を含有する磁性流体を塗布し、塗布された前記磁性流体を乾燥して、基板上に前記第1磁性粉を付着させ、該第1磁性粉に所望の磁気パターンを付与し、磁気パターンの付与された前記第1磁性粉上に第2磁性粉を振りかけて、該第2磁性粉を前記磁気パターンに応じて選択的に集中させ、集中配置された前記第2磁性粉をマスクとして、反応性イオンエッチングを行なう、ことを特徴とする基板の微細加工方法が提供される。
【0014】
本発明の更に他の側面によると、基板上に磁性粉を含有するフォトレジストを塗布し、塗布された前記フォトレジストを乾燥し、前記フォトレジストに所望の磁気パターンを付与し、磁気パターンの付与された前記フォトレジスト上に磁性粉を降りかけて、該磁性粉を前記磁気パターンに応じて選択的に集中させ、露光及び現像を行なうことにより、前記磁性粉で覆われていない部分の前記フォトレジストを除去し、集中配置された前記磁性粉をマスクとして、反応性イオンエッチングを行なう、ことを特徴とする基板の微細加工方法が提供される。
【0015】
【発明の実施の形態】
まず、図1(A)〜図1(B)を参照して、本発明第1実施形態の基板の微細加工方法について説明する。まず、図1(A)に示すように、半導体基板等の基板2上にCo合金磁性膜等の磁性膜4を形成する。磁性膜4は面内磁化膜であり、磁性膜4の形成にはスパッタリング等の公知の方法を採用可能である。
【0016】
次いで、図1(B)に示すように、磁性膜4に所望の磁気パターン6を付与する。この磁気パターン6の付与は、磁気ディスク装置用の磁気ヘッドを用いて行なうことができる。
【0017】
図3を参照すると、磁気ヘッド18を使用した磁気パターニングの模式図が示されている。スピンドルモータ14で基板2を矢印16方向に回転しながら、書きこむべきデータに応じて変調された磁気ヘッド18により磁性膜4に磁気パターン6を書きこむ。
【0018】
磁気ディスク装置の磁気パターン(記録マーク)の最小幅は現状の技術で0.05μm程度であるため、磁気ディスク用磁気ヘッドを用いて比較的容易に微細磁気パターンをパターニング可能である。
【0019】
次いで、磁性膜4上に磁性粉8を振りかけると、図1(C)に示すように磁性粉8は磁気パターン6に応じて選択的に集中配置される。即ち、図2に示すように隣接する磁気パターン6の境界部分で磁力線12が最も集中するため、この部分に磁性粉8が集中的に配置される。
【0020】
次いで、集中配置された磁性粉8をマスクとして、反応性イオンエッチング(RIE)を行なうと、磁性粉8の配置の有無によりRIEに選択性を持たせることができるため、図1(D)に示すように基板2に微小さな線幅の溝10を加工することができる。
【0021】
図4は基板2上に垂直磁化膜4´を形成した場合の、磁性粉の集中配置を示す図である。垂直磁化膜4´は例えば光磁気記録膜であり、符号20で示すように垂直方向に磁化される。即ち、磁気パターン20は垂直方向を向く。
【0022】
垂直磁化膜4´の場合にも、隣接する磁気パターン20の界面に磁力線22が集中するため、磁性粉24は隣接する磁気パターン20の界面に集中配置される。
【0023】
図5は光磁気記録膜に磁気パターニングを行なう様子を模式的に示している。基板2上には垂直磁気異方性を有する光磁気記録膜26が形成されている。
【0024】
磁石34で所定の磁界36を印加しながら書きこむべきデータに応じて変調されたレーザビーム28をミラー30で反射させた後、対物レンズ32で光磁気記録膜26上に集光することにより、光磁気記録膜26に垂直方向を向いた磁気パターンを書きこむことができる。
【0025】
図6は磁界変調記録方式の光磁気ディスク装置により、光磁気記録膜に磁気パターニングを行なう様子を模式的に示している。ガラス基板38の下面には磁界発生用のコイル40が形成されており、ガラス基板38の上面には半球レンズ42が接着されている。
【0026】
一定パワーのレーザビーム28´をミラー30で反射させたあと、半球レンズ42で光磁気記録膜26上に集光する。そして、コイル40に流す電流を書きこむべきデータに応じて変調し、変調された磁界により光磁気記録膜26に垂直方向の磁気パターンを書きこむ。
【0027】
次に、図7(A)〜図7(D)を参照して、本発明第2実施形態の基板の微細加工方法について説明する。図7(A)の磁性膜4の形成ステップ及び図7(B)の磁気パターン付与ステップは上述した第1実施形態と同様である。
【0028】
本実施形態では、図7(B)に示した磁気パターン付与ステップの後、図7(C)に示すように磁気パターンの付与された磁性膜4上に磁性粉を含有する磁性流体を塗布して、磁性粉44を磁気パターン6に応じて選択的に集中させる。
【0029】
磁性流体としては、揮発性溶剤を含む樹脂液に磁性粉をコロイド上にして溶かしたものを採用することができる。次いで、磁性流体を乾燥し、磁性粉44を磁気パターン6に応じて磁性膜4に選択的、集中的に付着させる。
【0030】
次いで、集中配置された磁性粉44をマスクとして、反応性イオンエッチング(RIE)を行なうと、図7(D)に示すようにRIEの選択性により基板2に微細な溝10を形成することができる。
【0031】
図8(A)〜図8(D)は本発明第3実施形態の基板の微細加工方法を示している。まず、図8(A)に示すように、基板2上に第1磁性粉45を含有する磁性流体46を塗布し、塗布された磁性流体46を乾燥して、基板2上に第1磁性粉45を付着させる。磁性流体としては、揮発性溶剤を含む樹脂液に磁性粉をコロイド上にして溶かしたものを採用することができる。
【0032】
次いで、図8(B)に示すように、第1磁性粉45に所望の磁気パターン6を付与する。この磁気パターン6の付与は、第1実施形態及び第2実施形態と同様に、例えば磁気ヘッドを用いて実行する。
【0033】
次いで、図8(C)に示すように、磁気パターン6の付与された第1磁性粉45上に第2磁性粉8を振りかけて、第2磁性粉8を磁気パターン6に応じて選択的に集中させる。
【0034】
次いで、集中配置された第2磁性粉8をマスクとして、反応性イオンエッチング(RIE)を行なうと、図8(D)に示すようにRIEの選択性エッチングにより基板2に微細な溝10を形成することができる。
【0035】
次に、図9(A)〜図9(E)を参照して、本発明第4実施形態の基板の微細加工方法について説明する。まず、図9(A)に示すように、基板2上に磁性粉を含有するフォトレジスト48を塗布し、所定温度でベーキングしてフォトレジスト48を乾燥させる。
【0036】
次いで、図9(B)に示すように、フォトレジスト48に図3に示す磁気ヘッド18を使用して所望の磁気パターン6を付与する。このように磁気パターン6の付与されたフォトレジスト48上に磁性粉8を振りかけると、図9(C)に示すように磁性粉8は磁気パターン6に応じて選択的に集中してフォトレジスト48上に配置される。
【0037】
次いで、集中配置された磁性粉8をマスクとしてフォトレジスト48を露光し、現像すると、図9(D)に示すように露光された部分のフォトレジスト48が除去される。
【0038】
次いで、集中配置された磁性粉8をマスクとして、反応性イオンエッチング(RIE)を行なうと、図9(E)に示すように基板2に微細な溝10を形成することができる。
【0039】
次に、磁性膜に所望の磁気パターンが付与された基板をマスター基板として、磁気媒体に磁気転写する方法について説明する。まず、図10(A)に示すように、磁気媒体(磁気ディスク)52を磁石54で所定方向の磁界Pを印加して初期化する。
【0040】
次いで、図1(B)に示された磁性膜4に所望の磁気パターン6を有する基板2をマスター基板として、マスター基板2を磁気媒体52に重ね、磁石54で初期化時の磁界Pと反対方向の磁界Qを印加しながら、磁気媒体52を矢印R方向に回転してマスター基板2の磁気パターン6を磁気媒体52に転写する。これにより、図10(C)に示すような磁気転写された磁気パターンを有する磁気媒体52が完成する。
【0041】
本発明は以下の付記を含むものである。
【0042】
(付記1) 基板上に磁性膜を形成し、
該磁性膜に所望の磁気パターンを付与し、
磁気パターンの付与された前記磁性膜上に磁性粉を振りかけて、該磁性粉を前記磁気パターンに応じて選択的に集中させ、
集中配置された前記磁性粉をマスクとして、反応性イオンエッチングを行なう、
ことを特徴とする基板の微細加工方法。
【0043】
(付記2) 前記磁気パターンの付与は、基板を回転しながら書きこむべきデータに応じて変調された磁気ヘッドを用いて行なうことを特徴とする付記1記載の基板の微細加工方法。
【0044】
(付記3) 前記磁性膜は垂直磁化膜であり、
前記磁気パターンの付与は、所定の磁界を印加しながら書きこむべきデータに応じて変調されたレーザビームを前記磁性膜に照射することにより行なうことを特徴とする付記1記載の基板の微細加工方法。
【0045】
(付記4) 前記磁性膜は垂直磁化膜であり、
前記磁気パターンの付与は、一定パワーのレーザビームを前記磁性膜に照射しながら書きこむべきデータに応じて変調されたコイルを用いて行なうことを特徴とする付記1記載の基板の微細加工方法。
【0046】
(付記5) 基板上に磁性膜を形成し、
該磁性膜に所望の磁気パターンを付与し、
磁気パターンの付与された前記磁性膜上に磁性粉を含有する磁性流体を塗布して、該磁性粉を前記磁気パターンに応じて選択的に集中させ、
前記磁性流体を乾燥し、
集中配置された前記磁性粉をマスクとして、反応性イオンエッチングを行なう、
ことを特徴とする基板の微細加工方法。
【0047】
(付記6) 前記磁気パターンの付与は、基板を回転しながら書きこむべきデータに応じて変調された磁気ヘッドを用いて行なうことを特徴とする付記5記載の基板の微細加工方法。
【0048】
(付記7) 前記磁性膜は垂直磁化膜であり、
前記磁気パターンの付与は、所定の磁界を印加しながら書きこむべきデータに応じて変調されたレーザビームを前記磁性膜に照射することにより行なうことを特徴とする付記5記載の基板の微細加工方法。
【0049】
(付記8) 前記磁性膜は垂直磁化膜であり、
前記磁気パターンの付与は、一定パワーのレーザビームを前記磁性膜に照射しながら書きこむべきデータに応じて変調されたコイルを用いて行なうことを特徴とする付記5記載の基板の微細加工方法。
【0050】
(付記9) 基板上に第1磁性粉を含有する磁性流体を塗布し、
塗布された前記磁性流体を乾燥して、基板上に前記第1磁性粉を付着させ、
該第1磁性粉に所望の磁気パターンを付与し、
磁気パターンの付与された前記第1磁性粉上に第2磁性粉を振りかけて、該第2磁性粉を前記磁気パターンに応じて選択的に集中させ、
集中配置された前記第2磁性粉をマスクとして、反応性イオンエッチングを行なう、
ことを特徴とする基板の微細加工方法。
【0051】
(付記10) 前記磁気パターンの付与は、基板を回転しながら書きこむべきデータに応じて変調された磁気ヘッドを用いて行なうことを特徴とする付記9記載の基板の微細加工方法。
【0052】
(付記11) 基板上に磁性粉を含有するフォトレジストを塗布し、
塗布された前記フォトレジストを乾燥し、
前記フォトレジストに所望の磁気パターンを付与し、
磁気パターンの付与された前記フォトレジスト上に磁性粉を降りかけて、該磁性粉を前記磁気パターンに応じて選択的に集中させ、
露光及び現像を行なうことにより、前記磁性粉で覆われていない部分の前記フォトレジストを除去し、
集中配置された前記磁性粉をマスクとして、反応性イオンエッチングを行なう、
ことを特徴とする基板の微細加工方法。
【0053】
(付記12) 前記磁気パターンの付与は、基板を回転しながら書きこむべきデータに応じて変調された磁気ヘッドを用いて行なうことを特徴とする付記11記載の基板の微細加工方法。
【0054】
【発明の効果】
本発明は、以上詳述したように、磁気パターンにより選択的に集中配置された磁性粉をマスクとして、反応性イオンエッチングを行なうことにより、比較的容易に基板を微細加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(A)〜図1(D)は本発明第1実施形態の基板の微細加工方法を示す図である。
【図2】磁性膜が面内磁化膜の場合の磁性粉の集中配置を示す図である。
【図3】磁気ヘッドを使用したパターニングの模式図である。
【図4】磁性膜が垂直磁化膜である場合の磁性粉の集中配置を示す図である。
【図5】光変調記録方式の光磁気ディスク装置を使用した磁気パターニングの模式図である。
【図6】磁界変調記録方式の光磁気ディスク装置を使用した磁気パターニングの模式図である。
【図7】図7(A)〜図7(D)は本発明第2実施形態の基板の微細加工方法を示す図である。
【図8】図8(A)〜図8(D)は本発明第3実施形態の基板の微細加工方法のを示す図である。
【図9】図9(A)〜図9(E)は本発明第4実施形態の基板の微細加工方法を示す図である。
【図10】図10(A)〜図10(C)は磁気転写方法を説明する図である。
【符号の説明】
2 基板
4 磁性膜
6 磁気パターン
8 磁性粉
10 溝(エッチング部分)
12 磁力線
18 磁気ヘッド
20 磁気パターン
24 磁性粉
26 光磁気記録膜
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for finely processing a substrate such as a semiconductor substrate.
[0002]
[Prior art]
In general, in semiconductor processing, a photoresist applied to a semiconductor substrate is exposed to a pattern through a photomask, developed and removed to remove unnecessary portions of the photoresist, and a fine processing method is performed by etching using the photoresist mask.
[0003]
There are two types of etching, wet etching and dry etching. However, since wet etching has a problem that processing accuracy is lowered due to undercut or the like, dry etching such as reactive ion etching (RIE) is frequently used recently.
[0004]
The pattern is exposed using ultraviolet light having a short wavelength such as a G line or an I line, or a KrF laser, an ArF laser, or the like. Since a high-precision optical system such as a stepper is required for pattern exposure, there is a problem that the cost increases as the line width becomes finer.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in a normal semiconductor manufacturing process using photoresist and photolithography, the line width in ultraviolet exposure is limited to about 0.1 μm, and electron beam exposure apparatuses and the like have been studied to further reduce the line width. ing.
[0006]
However, the electron beam exposure apparatus requires development of many new technologies such as a mask necessary for a circuit printing process, and may be extremely expensive.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for finely processing a substrate using a magnetic powder as a mask.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to one aspect of the present invention, a magnetic film is formed on a substrate, a desired magnetic pattern is provided on the magnetic film, and magnetic powder is sprinkled on the magnetic film provided with the magnetic pattern, and the magnetic powder is A fine processing method for a substrate, characterized in that reactive ion etching is performed by using the magnetic powder, which is selectively concentrated according to the magnetic pattern, as a mask, as a mask.
[0009]
Since the minimum width of the magnetic pattern of the magnetic disk drive is about 0.05 μm in the current technology, a fine pattern can be relatively easily patterned using a magnetic head.
[0010]
By performing the reactive ion etching using the magnetic powder as a mask due to the selective arrangement of the magnetic powder attached to the magnetic film, a very fine groove can be formed in the substrate 2 in an arbitrary pattern.
[0011]
According to another aspect of the present invention, a magnetic film is formed on a substrate, a desired magnetic pattern is applied to the magnetic film, and a magnetic fluid containing magnetic powder is applied to the magnetic film provided with the magnetic pattern. A substrate, wherein the magnetic powder is selectively concentrated according to the magnetic pattern, the magnetic fluid is dried, and reactive ion etching is performed using the concentrated magnetic powder as a mask. Is provided.
[0012]
Preferably, the application of the magnetic pattern is performed using a magnetic head modulated according to data to be written while rotating the substrate. Alternatively, the magnetic film is a perpendicular magnetization film, and the application of the magnetic pattern is performed by irradiating the magnetic film with a laser beam modulated according to data to be written while applying a predetermined magnetic field. Alternatively, the irradiation can be performed using a coil modulated in accordance with data to be written while irradiating the magnetic film with a laser beam having a constant power.
[0013]
According to still another aspect of the present invention, a magnetic fluid containing a first magnetic powder is applied to a substrate, the applied magnetic fluid is dried, and the first magnetic powder is attached to a substrate, A first magnetic powder is provided with a desired magnetic pattern, a second magnetic powder is sprinkled on the first magnetic powder provided with the magnetic pattern, and the second magnetic powder is selectively concentrated according to the magnetic pattern. And performing reactive ion etching using the second magnetic powders arranged as a mask as a mask.
[0014]
According to still another aspect of the present invention, a photoresist containing a magnetic powder is applied on a substrate, the applied photoresist is dried, a desired magnetic pattern is applied to the photoresist, and a magnetic pattern is applied. The magnetic powder is dropped on the exposed photoresist, the magnetic powder is selectively concentrated according to the magnetic pattern, and exposure and development are performed, so that a portion of the photoresist that is not covered with the magnetic powder is exposed. A resist is removed, and reactive ion etching is performed using the magnetic powder arranged as a mask as a mask.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, a microfabrication method of a substrate according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 (A) and 1 (B). First, as shown in FIG. 1A, a magnetic film 4 such as a Co alloy magnetic film is formed on a substrate 2 such as a semiconductor substrate. The magnetic film 4 is an in-plane magnetized film, and a known method such as sputtering can be used for forming the magnetic film 4.
[0016]
Next, as shown in FIG. 1B, a desired magnetic pattern 6 is applied to the magnetic film 4. The application of the magnetic pattern 6 can be performed using a magnetic head for a magnetic disk drive.
[0017]
Referring to FIG. 3, a schematic diagram of magnetic patterning using the magnetic head 18 is shown. While rotating the substrate 2 in the direction of arrow 16 by the spindle motor 14, the magnetic pattern 6 is written on the magnetic film 4 by the magnetic head 18 modulated according to the data to be written.
[0018]
Since the minimum width of a magnetic pattern (recording mark) of a magnetic disk device is about 0.05 μm in the current technology, a fine magnetic pattern can be relatively easily patterned using a magnetic disk magnetic head.
[0019]
Next, when the magnetic powder 8 is sprinkled on the magnetic film 4, the magnetic powder 8 is selectively concentrated according to the magnetic pattern 6 as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 2, since the magnetic force lines 12 are concentrated most at the boundary between the adjacent magnetic patterns 6, the magnetic powder 8 is intensively arranged at this portion.
[0020]
Next, when reactive ion etching (RIE) is performed using the magnetic powders 8 arranged as a mask as a mask, the selectivity can be given to RIE depending on the presence or absence of the magnetic powders 8. As shown, a groove 10 having a very small line width can be formed in the substrate 2.
[0021]
FIG. 4 is a view showing the concentrated arrangement of magnetic powder when the perpendicular magnetization film 4 ′ is formed on the substrate 2. The perpendicular magnetization film 4 ′ is, for example, a magneto-optical recording film, and is magnetized in the vertical direction as indicated by reference numeral 20. That is, the magnetic pattern 20 is oriented in the vertical direction.
[0022]
Also in the case of the perpendicular magnetization film 4 ′, since the magnetic force lines 22 are concentrated on the interface between the adjacent magnetic patterns 20, the magnetic powder 24 is concentrated on the interface between the adjacent magnetic patterns 20.
[0023]
FIG. 5 schematically shows how the magnetic patterning is performed on the magneto-optical recording film. On the substrate 2, a magneto-optical recording film 26 having perpendicular magnetic anisotropy is formed.
[0024]
A mirror 34 reflects a laser beam 28 modulated in accordance with data to be written while applying a predetermined magnetic field 36 with a magnet 34, and then focuses the laser beam 28 on the magneto-optical recording film 26 with an objective lens 32. A perpendicular magnetic pattern can be written on the magneto-optical recording film 26.
[0025]
FIG. 6 schematically shows how magnetic patterning is performed on a magneto-optical recording film by a magneto-optical disk device of a magnetic field modulation recording system. A coil 40 for generating a magnetic field is formed on the lower surface of the glass substrate 38, and a hemispherical lens 42 is bonded to the upper surface of the glass substrate 38.
[0026]
After the laser beam 28 ′ having a constant power is reflected by the mirror 30, it is focused on the magneto-optical recording film 26 by the hemispherical lens 42. Then, the current flowing through the coil 40 is modulated according to the data to be written, and a perpendicular magnetic pattern is written on the magneto-optical recording film 26 by the modulated magnetic field.
[0027]
Next, with reference to FIGS. 7A to 7D, a method for finely processing a substrate according to the second embodiment of the present invention will be described. The step of forming the magnetic film 4 in FIG. 7A and the step of providing a magnetic pattern in FIG. 7B are the same as those in the first embodiment.
[0028]
In this embodiment, after the magnetic pattern providing step shown in FIG. 7B, a magnetic fluid containing magnetic powder is applied on the magnetic film 4 provided with the magnetic pattern as shown in FIG. 7C. Then, the magnetic powder 44 is selectively concentrated according to the magnetic pattern 6.
[0029]
As the magnetic fluid, a liquid obtained by dissolving magnetic powder on a colloid in a resin solution containing a volatile solvent can be employed. Next, the magnetic fluid is dried, and the magnetic powder 44 is selectively and intensively attached to the magnetic film 4 according to the magnetic pattern 6.
[0030]
Next, when reactive ion etching (RIE) is performed using the magnetic powders 44 arranged as a mask as a mask, fine grooves 10 are formed in the substrate 2 by the selectivity of RIE as shown in FIG. it can.
[0031]
FIGS. 8A to 8D show a fine processing method for a substrate according to a third embodiment of the present invention. First, as shown in FIG. 8A, a magnetic fluid 46 containing a first magnetic powder 45 is applied on the substrate 2, the applied magnetic fluid 46 is dried, and the first magnetic powder 46 is applied on the substrate 2. 45 is deposited. As the magnetic fluid, a liquid obtained by dissolving magnetic powder on a colloid in a resin solution containing a volatile solvent can be employed.
[0032]
Next, as shown in FIG. 8B, a desired magnetic pattern 6 is applied to the first magnetic powder 45. The application of the magnetic pattern 6 is performed using, for example, a magnetic head, as in the first and second embodiments.
[0033]
Next, as shown in FIG. 8C, the second magnetic powder 8 is sprinkled on the first magnetic powder 45 provided with the magnetic pattern 6, and the second magnetic powder 8 is selectively applied according to the magnetic pattern 6. Focus.
[0034]
Next, when reactive ion etching (RIE) is performed using the second magnetic powder 8 arranged as a mask as a mask, fine grooves 10 are formed in the substrate 2 by RIE selective etching as shown in FIG. can do.
[0035]
Next, a method for finely processing a substrate according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 9A, a photoresist 48 containing magnetic powder is applied on the substrate 2 and baked at a predetermined temperature to dry the photoresist 48.
[0036]
Next, as shown in FIG. 9B, a desired magnetic pattern 6 is applied to the photoresist 48 using the magnetic head 18 shown in FIG. When the magnetic powder 8 is sprinkled on the photoresist 48 provided with the magnetic pattern 6 as described above, the magnetic powder 8 is selectively concentrated according to the magnetic pattern 6 as shown in FIG. Placed on top.
[0037]
Next, the photoresist 48 is exposed and developed using the magnetic powder 8 arranged as a mask as a mask, and the exposed portion of the photoresist 48 is removed as shown in FIG. 9D.
[0038]
Next, when reactive ion etching (RIE) is performed using the magnetic powder 8 arranged as a mask as a mask, fine grooves 10 can be formed in the substrate 2 as shown in FIG.
[0039]
Next, a method of magnetically transferring a magnetic film to a magnetic medium using a substrate provided with a desired magnetic pattern on a magnetic film as a master substrate is described. First, as shown in FIG. 10A, a magnetic medium (magnetic disk) 52 is initialized by applying a magnetic field P in a predetermined direction by a magnet.
[0040]
Next, using the substrate 2 having the desired magnetic pattern 6 on the magnetic film 4 shown in FIG. 1B as a master substrate, the master substrate 2 is superimposed on the magnetic medium 52, and the magnet 54 opposes the magnetic field P during initialization. The magnetic pattern 52 on the master substrate 2 is transferred to the magnetic medium 52 by rotating the magnetic medium 52 in the direction of arrow R while applying the magnetic field Q in the direction. Thereby, the magnetic medium 52 having the magnetic pattern transferred magnetically as shown in FIG. 10C is completed.
[0041]
The present invention includes the following supplementary notes.
[0042]
(Supplementary Note 1) A magnetic film is formed on a substrate,
Giving a desired magnetic pattern to the magnetic film,
Sprinkling magnetic powder on the magnetic film provided with a magnetic pattern, selectively concentrate the magnetic powder according to the magnetic pattern,
Performing reactive ion etching using the magnetic powder arranged as a mask as a mask,
A microfabrication method for a substrate, comprising:
[0043]
(Supplementary Note 2) The substrate fine processing method according to Supplementary Note 1, wherein the application of the magnetic pattern is performed using a magnetic head modulated in accordance with data to be written while rotating the substrate.
[0044]
(Supplementary Note 3) The magnetic film is a perpendicular magnetization film,
2. The method according to claim 1, wherein the application of the magnetic pattern is performed by irradiating the magnetic film with a laser beam modulated according to data to be written while applying a predetermined magnetic field. .
[0045]
(Supplementary Note 4) The magnetic film is a perpendicular magnetization film,
2. The method according to claim 1, wherein the application of the magnetic pattern is performed by irradiating the magnetic film with a laser beam having a constant power and using a coil modulated in accordance with data to be written.
[0046]
(Supplementary Note 5) A magnetic film is formed on the substrate,
Giving a desired magnetic pattern to the magnetic film,
A magnetic fluid containing a magnetic powder is applied on the magnetic film provided with a magnetic pattern, and the magnetic powder is selectively concentrated according to the magnetic pattern.
Drying the magnetic fluid,
Performing reactive ion etching using the magnetic powder arranged as a mask as a mask,
A microfabrication method for a substrate, comprising:
[0047]
(Supplementary Note 6) The method for fine processing a substrate according to Supplementary Note 5, wherein the application of the magnetic pattern is performed using a magnetic head modulated according to data to be written while rotating the substrate.
[0048]
(Supplementary Note 7) The magnetic film is a perpendicular magnetization film,
6. The method according to claim 5, wherein the application of the magnetic pattern is performed by irradiating the magnetic film with a laser beam modulated in accordance with data to be written while applying a predetermined magnetic field. .
[0049]
(Supplementary Note 8) The magnetic film is a perpendicular magnetization film,
6. The method according to claim 5, wherein the application of the magnetic pattern is performed by irradiating the magnetic film with a laser beam having a constant power and using a coil modulated in accordance with data to be written.
[0050]
(Supplementary Note 9) A magnetic fluid containing the first magnetic powder is applied on the substrate,
Drying the applied magnetic fluid, causing the first magnetic powder to adhere to a substrate,
Imparting a desired magnetic pattern to the first magnetic powder;
Sprinkling a second magnetic powder on the first magnetic powder provided with a magnetic pattern, and selectively concentrating the second magnetic powder according to the magnetic pattern;
Performing reactive ion etching using the second magnetic powder, which is centrally arranged, as a mask;
A microfabrication method for a substrate, comprising:
[0051]
(Supplementary Note 10) The microfabrication method for a substrate according to supplementary note 9, wherein the application of the magnetic pattern is performed using a magnetic head modulated in accordance with data to be written while rotating the substrate.
[0052]
(Supplementary Note 11) A photoresist containing magnetic powder is applied on the substrate,
Drying the applied photoresist,
Imparting a desired magnetic pattern to the photoresist,
Dropping the magnetic powder on the photoresist provided with the magnetic pattern, selectively concentrate the magnetic powder according to the magnetic pattern,
By performing exposure and development, to remove the photoresist of the portion not covered with the magnetic powder,
Performing reactive ion etching using the magnetic powder arranged as a mask as a mask,
A microfabrication method for a substrate, comprising:
[0053]
(Supplementary Note 12) The method for fine processing a substrate according to Supplementary Note 11, wherein the application of the magnetic pattern is performed using a magnetic head modulated according to data to be written while rotating the substrate.
[0054]
【The invention's effect】
According to the present invention, as described in detail above, fine etching of a substrate can be performed relatively easily by performing reactive ion etching using magnetic powder selectively concentrated in a magnetic pattern as a mask.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A to 1D are views showing a microfabrication method of a substrate according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a concentrated arrangement of magnetic powder when the magnetic film is an in-plane magnetized film.
FIG. 3 is a schematic diagram of patterning using a magnetic head.
FIG. 4 is a diagram showing a concentrated arrangement of magnetic powder when the magnetic film is a perpendicular magnetization film.
FIG. 5 is a schematic diagram of magnetic patterning using a magneto-optical disk device of a light modulation recording system.
FIG. 6 is a schematic diagram of magnetic patterning using a magneto-optical disk device of a magnetic field modulation recording system.
FIGS. 7A to 7D are views showing a fine processing method for a substrate according to a second embodiment of the present invention.
8 (A) to 8 (D) are views showing a method for microfabrication of a substrate according to a third embodiment of the present invention.
FIGS. 9A to 9E are diagrams showing a fine processing method for a substrate according to a fourth embodiment of the present invention.
FIGS. 10A to 10C are views for explaining a magnetic transfer method.
[Explanation of symbols]
2 Substrate 4 Magnetic film 6 Magnetic pattern 8 Magnetic powder 10 Groove (etched part)
12 magnetic field lines 18 magnetic head 20 magnetic pattern 24 magnetic powder 26 magneto-optical recording film

Claims (5)

基板上に磁性膜を形成し、
該磁性膜に所望の磁気パターンを付与し、
磁気パターンの付与された前記磁性膜上に磁性粉を振りかけて、該磁性粉を前記磁気パターンに応じて選択的に集中させ、
集中配置された前記磁性粉をマスクとして、反応性イオンエッチングを行なう、
ことを特徴とする基板の微細加工方法。
Form a magnetic film on the substrate,
Giving a desired magnetic pattern to the magnetic film,
Sprinkling magnetic powder on the magnetic film provided with a magnetic pattern, selectively concentrate the magnetic powder according to the magnetic pattern,
Performing reactive ion etching using the magnetic powder arranged as a mask as a mask,
A microfabrication method for a substrate, comprising:
基板上に磁性膜を形成し、
該磁性膜に所望の磁気パターンを付与し、
磁気パターンの付与された前記磁性膜上に磁性粉を含有する磁性流体を塗布して、該磁性粉を前記磁気パターンに応じて選択的に集中させ、
前記磁性流体を乾燥し、
集中配置された前記磁性粉をマスクとして、反応性イオンエッチングを行なう、
ことを特徴とする基板の微細加工方法。
Form a magnetic film on the substrate,
Giving a desired magnetic pattern to the magnetic film,
A magnetic fluid containing a magnetic powder is applied on the magnetic film provided with a magnetic pattern, and the magnetic powder is selectively concentrated according to the magnetic pattern.
Drying the magnetic fluid,
Performing reactive ion etching using the magnetic powder arranged as a mask as a mask,
A microfabrication method for a substrate, comprising:
基板上に第1磁性粉を含有する磁性流体を塗布し、
塗布された前記磁性流体を乾燥して、基板上に前記第1磁性粉を付着させ、
該第1磁性粉に所望の磁気パターンを付与し、
磁気パターンの付与された前記第1磁性粉上に第2磁性粉を振りかけて、該第2磁性粉を前記磁気パターンに応じて選択的に集中させ、
集中配置された前記第2磁性粉をマスクとして、反応性イオンエッチングを行なう、
ことを特徴とする基板の微細加工方法。
Applying a magnetic fluid containing the first magnetic powder on the substrate,
Drying the applied magnetic fluid, causing the first magnetic powder to adhere to a substrate,
Imparting a desired magnetic pattern to the first magnetic powder;
Sprinkling a second magnetic powder on the first magnetic powder provided with a magnetic pattern, and selectively concentrating the second magnetic powder according to the magnetic pattern;
Performing reactive ion etching using the second magnetic powder, which is centrally arranged, as a mask;
A microfabrication method for a substrate, comprising:
基板上に磁性粉を含有するフォトレジストを塗布し、
塗布された前記フォトレジストを乾燥し、
前記フォトレジストに所望の磁気パターンを付与し、
磁気パターンの付与された前記フォトレジスト上に磁性粉を降りかけて、該磁性粉を前記磁気パターンに応じて選択的に集中させ、
露光及び現像を行なうことにより、前記磁性粉で覆われていない部分の前記フォトレジストを除去し、
集中配置された前記磁性粉をマスクとして、反応性イオンエッチングを行なう、
ことを特徴とする基板の微細加工方法。
Apply a photoresist containing magnetic powder on the substrate,
Drying the applied photoresist,
Imparting a desired magnetic pattern to the photoresist,
Dropping the magnetic powder on the photoresist provided with the magnetic pattern, selectively concentrate the magnetic powder according to the magnetic pattern,
By performing exposure and development, to remove the photoresist of the portion not covered with the magnetic powder,
Performing reactive ion etching using the magnetic powder arranged as a mask as a mask,
A microfabrication method for a substrate, comprising:
前記磁気パターンの付与は、基板を回転しながら書きこむべきデータに応じて変調された磁気ヘッドを用いて行なうことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の基板の微細加工方法。5. The method according to claim 1, wherein the application of the magnetic pattern is performed using a magnetic head modulated according to data to be written while rotating the substrate.
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