JP2005122153A - Resist form pattern, method for forming resist pattern, method for manufacturing master information carrier, method for manufacturing magnetic recording medium, method for manufacturing magnetic recording and reproducing apparatus, and magnetic recording and reproducing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レジストパターン形成方法およびディジタル情報信号を磁気記録媒体に記録するために用いられるマスター情報担体の製造方法に関する。 The present invention relates to a resist pattern forming method and a method of manufacturing a master information carrier used for recording a digital information signal on a magnetic recording medium.
現在、磁気記録再生装置は、小型でかつ大容量のものを実現するために、高記録密度化の傾向にある。代表的な磁気記録再生装置であるハードディスクドライブの分野においては、すでに面記録密度が93Mbit/mm2を超える装置が商品化されており、現在では、面記録密度が155Mbit/mm2の装置の実用化が予想されるほどの急峻な技術の進歩が認められる。 At present, the magnetic recording / reproducing apparatus tends to have a high recording density in order to realize a compact and large-capacity apparatus. In the field of hard disk drives, which are typical magnetic recording / reproducing devices, devices having a surface recording density exceeding 93 Mbit / mm 2 have already been commercialized, and at present, devices having a surface recording density of 155 Mbit / mm 2 are in practical use. As a result, the technological progress is as rapid as expected.
このような高記録密度化が可能になった技術的背景として、磁気記録媒体およびヘッド・ディスクインターフェースの性能の向上やパーシャルレスポンス等の新規な信号処理方式の出現による線記録密度の向上があげられる。しかし、近年では、トラック密度の増加傾向が線記録密度の増加傾向を大きく上回り、面記録密度の向上の主な要因となっている。 The technical background that has made it possible to increase the recording density is to improve the performance of the magnetic recording medium and the head / disk interface and to improve the linear recording density by the emergence of a new signal processing method such as partial response. . However, in recent years, the increasing tendency of track density has greatly exceeded the increasing tendency of linear recording density, which is a main factor for improving the surface recording density.
これは、従来の誘導型磁気ヘッドに比べて再生出力性能がはるかに優れた磁気抵抗効果素子(MR素子)や巨大磁気抵抗効果素子(GMR素子)を用いた薄膜磁気ヘッドの実用化によるものである。現在、GMRヘッドの実用化により、1μm以下のトラック幅信号を高いS/N比をもって再生することが可能となっている。一方、今後のさらなるヘッド性能の向上に伴い、更に狭トラックピッチ化が進むものと予想されている。 This is due to the practical application of a thin film magnetic head using a magnetoresistive effect element (MR element) or a giant magnetoresistive effect element (GMR element), which has much better reproduction output performance than a conventional induction type magnetic head. is there. At present, with the practical use of GMR heads, it is possible to reproduce a track width signal of 1 μm or less with a high S / N ratio. On the other hand, with further improvement in head performance in the future, it is expected that the track pitch will be further reduced.
さて、磁気ヘッドがこのような狭トラックを正確に走査し、信号をS/N良く再生するためには、磁気ヘッドのトラッキングサーボ技術が重要な役割を果たしている。このようなトラッキングサーボ技術に関しては、例えば非特許文献1に詳細な内容が示されている。非特許文献1によれば、現在のハードディスクドライブでは、ディスクの1周、すなわち角度にして360度中において、一定の角度間隔でトラッキング用サーボ信号やアドレス情報信号、再生クロック信号等が記録された領域を設けている(以下、「プリフォーマット」という)。
Now, in order for the magnetic head to accurately scan such a narrow track and reproduce the signal with good S / N, the magnetic head tracking servo technique plays an important role. Regarding such tracking servo technology, for example, Non-Patent
磁気ヘッドは、一定間隔でこれらの信号を再生することにより、ヘッドの位置を確認、修正しながら正確にトラック上を走査することができるのである。既述のトラッキング用サーボ信号やアドレス情報信号、再生クロック信号等は、ヘッドが正確にトラック上を走査するための基準信号となるものであるので、その記録時には、正確な位置決め精度が要求される。例えば非特許文献2に記載された内容によれば、現在のハードディスクドライブでは、ディスクをドライブに組み込んだ後、専用のサーボ記録装置を用いて厳密に位置制御された磁気ヘッドによりプリフォーマット記録が行われている。
By reproducing these signals at regular intervals, the magnetic head can accurately scan the track while confirming and correcting the position of the head. The tracking servo signal, the address information signal, the reproduction clock signal, etc. described above serve as reference signals for the head to accurately scan the track, so that accurate positioning accuracy is required at the time of recording. . For example, according to the contents described in Non-Patent
従来、上記のような専用のサーボ記録装置を用いた磁気ヘッドによるサーボ信号やアドレス情報信号、再生クロック信号のプリフォーマット記録においては、以下のような課題があった。 Conventionally, preformat recording of a servo signal, an address information signal, and a reproduction clock signal by a magnetic head using the dedicated servo recording apparatus as described above has the following problems.
まず第1に、磁気ヘッドによる記録は、基本的にヘッドと媒体との相対移動に基づく線記録である。このため、専用のサーボ記録装置を用いて磁気ヘッドを厳密に位置制御しながら記録を行う上記の方法では、プリフォーマット記録に多くの時間を要するとともに、専用のサーボ記録装置が相当に高価であることにも起因して、非常にコスト高となる。 First, recording by the magnetic head is basically linear recording based on relative movement between the head and the medium. For this reason, the above-described method of recording while strictly controlling the position of the magnetic head using a dedicated servo recording apparatus requires a lot of time for preformat recording, and the dedicated servo recording apparatus is considerably expensive. For this reason, the cost is very high.
第2に、ヘッド・媒体間スペーシングや記録ヘッドのポール形状による記録磁界の広がりのため、プリフォーマット記録されたトラック端部の磁化遷移が急峻性にかけるという点がある。現在のトラッキングサーボ技術は、ヘッドがトラックをはずれて走査した際の再生出力の変化量によって、ヘッドの位置検出を行うものである。 Secondly, due to the spread of the recording magnetic field due to the head-medium spacing and the pole shape of the recording head, the transition of magnetization at the track end portion where the preformat recording is performed is steep. Current tracking servo technology detects the position of the head based on the amount of change in reproduction output when the head scans off the track.
従って、プリフォーマット記録された信号トラックには、サーボ領域間に記録されたデータ情報信号を再生する際のようにヘッドがトラック上を正確に走査した際のS/Nに優れるだけではなく、ヘッドがトラックをはずれて走査した際の再生出力変化量、すなわちオフトラック特性が急峻であることが要求される。 Therefore, the signal track recorded in the preformat has not only excellent S / N when the head accurately scans the track as in the case of reproducing the data information signal recorded between the servo areas, but also the head It is required that the amount of change in reproduction output when scanning is off track, that is, the off-track characteristic is steep.
上記の課題はこの要求に反するものであり、今後のサブミクロントラック記録における正確なトラッキングサーボ技術の実現を困難なものとしている。 The above problems are contrary to this requirement, and it is difficult to realize accurate tracking servo technology in future submicron track recording.
さて、上記のような磁気ヘッドによるプリフォーマット記録の課題を解決する手段として、基体の表面にプリフォーマット情報信号に対応する強磁性薄膜パターンが形成されているマスター情報担体の表面を、磁気記録媒体の表面に接触させた後に、マスター情報担体に形成された強磁性薄膜パターンを磁化させることにより、強磁性薄膜パターンに対応する磁化パターンを磁気記録媒体に記録する技術が提案されている(特許文献1参照)。 As a means for solving the problem of preformat recording by the magnetic head as described above, the surface of the master information carrier on which the ferromagnetic thin film pattern corresponding to the preformat information signal is formed on the surface of the substrate is used as the magnetic recording medium. A technique for recording a magnetic pattern corresponding to a ferromagnetic thin film pattern on a magnetic recording medium by magnetizing the ferromagnetic thin film pattern formed on the master information carrier after contacting the surface of the magnetic recording medium has been proposed (Patent Literature). 1).
このプリフォーマット記録技術によれば、記録媒体のS/N比、インターフェース性能等の他の重要性能を犠牲にすることなく、良好なプリフォーマット記録を効率的に行うことができる。 According to this preformat recording technique, good preformat recording can be performed efficiently without sacrificing other important performances such as the S / N ratio and interface performance of the recording medium.
一方、マスター情報担体に形成される強磁性薄膜パターンは、ハードディスクの高密度化に伴い、より微細なパターンが求められる。半導体集積回路(LSI)の高集積化には、フォトリソグラフィにおける高密度パターン形成技術とレジスト材料の開発が求められるが、マスター情報担体の高密度化にも同様の開発が必要となる。 On the other hand, the ferromagnetic thin film pattern formed on the master information carrier is required to have a finer pattern as the density of the hard disk increases. High integration of a semiconductor integrated circuit (LSI) requires development of a high-density pattern forming technique and resist material in photolithography, but the same development is also required for high-density master information carrier.
フォトリソグラフィ装置としては、マスクアライナーあるいはステッパーなどが用いられ、パターンの微細化に伴い、光源の波長が、g線(436nm)、i線(365nm)、エキシマレーザー光(248nm)などのように短波長側に推移している。一方、レジスト材料も露光波長に適した材料開発が行われている。 As a photolithography apparatus, a mask aligner or a stepper is used, and as the pattern becomes finer, the wavelength of the light source becomes shorter, such as g-line (436 nm), i-line (365 nm), and excimer laser light (248 nm). It has shifted to the wavelength side. On the other hand, a resist material suitable for the exposure wavelength has been developed.
高精度なショットつなぎ合わせが要求されるステッパーに対し、ウエハー全面の一括露光ができるマスクアライナーは設備単価が安く、LSI以外の薄膜部品デバイスにはよく用いられる装置である。しかし、マスクアライナーはステッパーに比べてパターン解像度が悪く、一般的にはサブミクロンオーダーの微細パターンの形成には適さない。この対策として、特許文献2に開示されているように、段差を設けたレジストとフォトマスクをコンタクトし、真空引きを行った後、露光する方法がある。この方法によれば、レジストとフォトマスク間に介在する隙間が無くなるので、レジストとフォトマスクの密着性が向上する。このため、マスクアライナーにおいても高解像度のパターンが得られる。
For steppers that require high-precision shot stitching, a mask aligner that can perform batch exposure on the entire surface of the wafer is inexpensive and is often used for thin-film component devices other than LSI. However, the mask aligner has a lower pattern resolution than the stepper and is generally not suitable for forming a fine pattern of submicron order. As a countermeasure against this, as disclosed in
マスター情報担体を用いた上記方法では、マスター情報担体に形成されたディジタル情報信号に対応する強磁性薄膜のパターン配列が磁気記録媒体にプリフォーマット記録される。従って、良好な磁気信号特性を得るためにはマスター情報担体に形成された強磁性薄膜のパターンが精度良く形成されることが必要である。 In the above method using the master information carrier, the pattern arrangement of the ferromagnetic thin film corresponding to the digital information signal formed on the master information carrier is preformat recorded on the magnetic recording medium. Therefore, in order to obtain good magnetic signal characteristics, it is necessary that the pattern of the ferromagnetic thin film formed on the master information carrier be formed with high accuracy.
図6(a)〜図6(d)は、特許文献2に開示されたレジストパターンの形成方法を示す断面図である。図9は、レジスト膜の凸部や抜気用凹部とレジスト凹所との関係を模式的に示す平面図である。図6(a)〜図6(d)は、図9のC−C′線における断面図に対応する。
FIG. 6A to FIG. 6D are cross-sectional views showing the resist pattern forming method disclosed in
図6(a)は、抜気用凹部形成の露光工程を示しており、図6(b)は抜気用凹部形成後の状態を示している。図6(a)に示すように、基体1上に塗布されたレジスト膜2上のパターン形成領域以外をフォトマスク3を通してUV光4によって露光し、その後現像する。このことにより、図6(b)に示すようにレジスト膜2の表面に抜気用凹部251とレジスト膜の凸部252とを形成する。
FIG. 6A shows an exposure process for forming a bleed recess, and FIG. 6B shows a state after the evacuation recess is formed. As shown in FIG. 6A, a region other than the pattern formation region on the
図6(c)はパターン形成の露光工程を示しており、図6(d)はパターン形成後の状態を示している。図6(c)に示すように、フォトマスク31をレジスト膜の凸部252に接触させ、抜気用凹部251を介して真空引きを矢印7に示す方向に沿って行う。このことにより、フォトマスク31とレジスト膜の凸部252の密着性を高める。この状態で、UV光4を用い、レジストの目標線幅を実現するための露光量を照射した後、現像し、図6(d)に示すように、レジスト膜の凸部252上にレジスト凹所21を形成する。
マスター情報担体を用いた上記方法では、マスター情報担体に形成されたディジタル情報信号に対応する強磁性薄膜の形状およびパターン配列が磁気記録媒体にプリフォーマット記録される。従って、良好な磁気信号特性を得るためにはマスター情報担体に形成された強磁性薄膜のパターンが精度良く形成されることが必要である。 In the above method using the master information carrier, the shape and pattern arrangement of the ferromagnetic thin film corresponding to the digital information signal formed on the master information carrier are preformat recorded on the magnetic recording medium. Therefore, in order to obtain good magnetic signal characteristics, it is necessary that the pattern of the ferromagnetic thin film formed on the master information carrier be formed with high accuracy.
しかし、マスクアライナーを用いて、更に微細なレジストパターンを安定して形成するためには、従来方法では、以下に示すような課題があった。 However, in order to stably form a finer resist pattern using a mask aligner, the conventional method has the following problems.
図7(a)のようにフォトマスク31と基体1(レジスト膜を含む)の密着性を良くするために真空引き7を強くすると、図7(b)に示すようにフォトマスク31に歪み255が生じる。そのため、パターン形成領域であるレジスト膜の凸部252に隙間8ができ、露光するとUV光の回り込みが生じ、微細なパターンの形成が困難になるという課題があった。図7では、フォトマスクに歪みが発生した場合を示したが、基体に歪みが発生した場合も同様の課題が発生する。また、フォトマスクと接触するレジスト膜の凸部252の端に応力が集中し、それによりレジスト膜が歪み、パターン形状に影響を及ぼす可能性もある。
When the vacuuming 7 is strengthened to improve the adhesion between the
対策としては、図8(a)に示すように、レジスト膜の凸部252を広くする、あるいは図8(b)に示すように、レジスト膜の凸部252の数を増やして配置するなどすることにより、フォトマスクの歪255を少なくする方法などがある。
As a countermeasure, as shown in FIG. 8A, the
しかし、この場合にはフォトマスク31とレジスト膜2との接触面積が大きくなり、露光後に基体1(レジスト膜を含む)とフォトマスク31が貼り付くという別のプロセス上の課題がある。強引に基体1とフォトマスク31を離間するとレジスト膜の凸部252が剥離し、マスター情報担体に形成された強磁性薄膜のパターンに欠陥を生じたり、あるいは精度を悪化させるといった不具合を生じていた。
However, in this case, the contact area between the
上記観点から、本発明は、マスクアライナーを用いてさらに微細なパターンを、より安定に形成することを可能ならしめるレジストパターンの形成方法、とりわけディジタル情報信号をプリフォーマット記録するためのマスター情報担体のパターンを精度良く形成することが可能なマスター情報担体の製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention provides a resist pattern forming method that makes it possible to more stably form a finer pattern using a mask aligner, particularly a master information carrier for preformat recording a digital information signal. An object of the present invention is to provide a method for producing a master information carrier capable of forming a pattern with high accuracy.
上記目的を達成するため、本発明の構成は、基体表面に塗布したレジスト膜において、表面が平滑な領域と、前記表面が平滑な領域よりも表面粗さの大きい領域と、抜気用凹部が形成された領域とを有するレジスト形状パターンであって、前記レジスト膜にフォトマスクを重ねた状態で、前記抜気用凹部を介して真空引きすることにより、前記レジスト膜の表面にフォトマスクを密着させる工程と、所要のパターンを露光する工程とを含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the structure of the present invention comprises a resist film coated on the substrate surface, a region having a smooth surface, a region having a larger surface roughness than the region having a smooth surface, and a recess for venting. A resist shape pattern having a formed region, wherein the photomask is adhered to the surface of the resist film by evacuating the resist film in a state where the photomask is overlaid on the resist film. And a step of exposing a required pattern.
本発明のパターン形成方法において、基体表面に塗布したレジスト膜に、表面が平滑な領域と、前記表面が平滑な領域よりも表面粗さの大きい領域と、抜気用凹部が形成された領域とを形成する第1の方法は、基体の表面にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜のパターン非形成領域の一部を構成する第1の領域を露光・現像することにより前記レジスト膜の表面粗さを大きくする工程と、前記レジスト膜のパターン非形成領域の第1の領域を除く第2の領域を露光・現像することにより、前記レジスト膜の表面に抜気用凹部を形成する工程とを有することを特徴とする。 In the pattern forming method of the present invention, the resist film applied to the substrate surface has a smooth surface region, a region having a larger surface roughness than the smooth surface region, and a region in which a venting recess is formed. The first method of forming the resist film includes a step of forming a resist film on the surface of the substrate, and exposing and developing a first region that constitutes a part of the pattern non-formation region of the resist film, thereby developing the resist film. A step of increasing the surface roughness and a step of forming a recess for venting on the surface of the resist film by exposing and developing the second region excluding the first region of the pattern non-formation region of the resist film. It is characterized by having.
本発明のパターン形成方法において、基体表面に塗布したレジスト膜に、表面が平滑な領域と、前記表面が平滑な領域よりも表面粗さの大きい領域と、抜気用凹部が形成された領域とを形成する第2の方法は、基体の表面にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜のパターン非形成領域の一部を構成する第1の領域を露光・現像することにより、前記レジスト膜の表面に抜気用凹部を形成する工程と、前記レジスト膜のパターン非形成領域の第1の領域を除く第2の領域を露光・現像することにより、前記レジスト膜の表面粗さを大きくする工程とを有することを特徴とする。 In the pattern forming method of the present invention, the resist film applied to the substrate surface has a smooth surface region, a region having a larger surface roughness than the smooth surface region, and a region in which a venting recess is formed. The second method of forming the resist film includes a step of forming a resist film on the surface of the substrate, and exposing and developing the first region constituting a part of the pattern non-formation region of the resist film. The surface roughness of the resist film is increased by exposing and developing the second region excluding the first region of the resist film pattern non-formation region and the step of forming a recess for venting on the surface of the resist film. And a process.
本発明のパターン形成方法において、基体表面に塗布したレジスト膜に、表面が平滑な領域と、前記表面が平滑な領域よりも表面粗さの大きい領域と、抜気用凹部が形成された領域とを形成する第3の方法は、基体の表面にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜のパターン非形成領域を露光する第1の露光工程と、前記レジスト膜のパターン非形成領域の一部を露光する第2の露光工程と、前記レジスト膜を現像することにより、前記第1の露光工程で露光された第1の領域のうち前記第2露光工程で露光された第2の領域との共通部分を除く部分のレジスト膜の表面粗さを大きくするとともに、前記第2領域との共通部分には抜気用凹部を形成する工程とを有することを特徴とする。 In the pattern forming method of the present invention, the resist film applied to the substrate surface has a smooth surface region, a region having a larger surface roughness than the smooth surface region, and a region in which a venting recess is formed. A third method of forming a resist film on the surface of the substrate, a first exposure process of exposing a pattern non-formation region of the resist film, and a part of the pattern non-formation region of the resist film And a second region exposed in the second exposure step of the first region exposed in the first exposure step by developing the resist film. A step of increasing the surface roughness of the resist film in a portion excluding the common portion, and forming a recess for venting in the common portion with the second region.
本発明のパターン形成方法において、基体表面に塗布したレジスト膜に、表面が平滑な領域と、前記表面が平滑な領域よりも表面粗さの大きい領域と、抜気用凹部が形成された領域とを形成する第4の方法は、基体の表面にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜のパターン非形成領域の一部を露光する第1の露光工程と、前記レジスト膜のパターン非形成領域を露光する第2の露光工程と、前記レジスト膜を現像することにより、前記第2の露光工程で露光された第2の領域のうち前記第1の露光工程で露光された第1の領域との共通部分を除く部分のレジスト膜の表面粗さを大きくするとともに、前記第1領域との共通部分には抜気用凹部を形成する工程とを有することを特徴とする。 In the pattern forming method of the present invention, the resist film applied to the substrate surface has a smooth surface region, a region having a larger surface roughness than the smooth surface region, and a region in which a venting recess is formed. A fourth method of forming a resist film includes a step of forming a resist film on a surface of a substrate, a first exposure step of exposing a part of a non-patterned region of the resist film, and a non-patterned region of the resist film. And a first region exposed in the first exposure step among the second regions exposed in the second exposure step by developing the resist film, And a step of increasing the surface roughness of the resist film in a portion excluding the common portion, and forming a recess for venting in the common portion with the first region.
本発明の第1のマスター情報担体の製造方法は、非磁性基体の表面にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜に表面が平滑な領域と、前記表面が平滑な領域よりも表面粗さの大きい領域と、抜気用凹部が形成された領域とを形成する工程と、前記レジスト膜にフォトマスクを重ねた状態で、前記抜気用凹部を介して真空引きすることにより前記レジスト膜の凸部と前記フォトマスクとを密着させる工程と、前記レジスト膜表面のパターン形成領域に対して所要のディジタル情報信号パターンを露光・現像して前記所要のディジタル情報信号パターンに対応するレジスト凹所を形成し、前記レジスト凹所の底部に前記非磁性体基体の表面を露出させる工程と、前記所要のディジタル情報信号パターンを露光・現像した後の前記レジスト膜表面および前記レジスト凹所を通じて露出させた前記非磁性基体表面に対して強磁性薄膜を堆積する工程と、前記所要のディジタル情報信号パターンを露光・現像した後の前記レジスト膜を前記所要のディジタル情報信号パターンを露光・現像した後の前記レジスト膜表面に堆積した前記強磁性薄膜とともに除去して、前記非磁性基体表面上に前記所要のディジタル情報信号パターンに対応する強磁性薄膜パターンを形成する工程とを含むことを特徴とするマスター情報担体の製造方法。 The first master information carrier manufacturing method of the present invention includes a step of forming a resist film on the surface of a nonmagnetic substrate, a region having a smooth surface on the resist film, and a surface roughness higher than that of the region having a smooth surface. Of the resist film by evacuating through the venting recesses in a state where a large area and a venting recessing region are formed, and a photomask is superimposed on the resist film. A step of bringing a convex portion and the photomask into close contact with each other, and a resist recess corresponding to the required digital information signal pattern by exposing and developing a required digital information signal pattern with respect to a pattern formation region on the resist film surface; Forming and exposing the surface of the non-magnetic substrate at the bottom of the resist recess, and exposing and developing the required digital information signal pattern. A step of depositing a ferromagnetic thin film on the surface of the nonmagnetic substrate exposed through the surface and the resist recess, and exposing the required digital information signal pattern to the resist film after developing the required digital information. Removing the signal pattern together with the ferromagnetic thin film deposited on the resist film surface after exposure and development to form a ferromagnetic thin film pattern corresponding to the required digital information signal pattern on the non-magnetic substrate surface A method for producing a master information carrier, comprising:
本発明の第2のマスター情報担体の製造方法は、非磁性基体の表面にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜に表面が平滑な領域と、前記表面が平滑な領域よりも表面粗さの大きい領域と、抜気用凹部が形成された領域とを形成する工程と、前記レジスト膜にフォトマスクを重ねた状態で、前記抜気用凹部を介して真空引きすることにより前記レジスト膜の凸部と前記フォトマスクとを密着させる工程と、前記レジスト膜表面のパターン形成領域に対して所要のディジタル情報信号パターンを露光・現像して前記所要のディジタル情報信号パターンに対応するレジスト凹所を形成し、前記レジスト凹所の底部に前記非磁性体基体の表面を露出させる工程と、前記所要のディジタル情報信号パターンを露光・現像した後の前記レジスト膜をマスクにしてエッチングを行い、前記レジスト凹所を通じて露出させた前記非磁性基体表面に前記所要のディジタル情報信号パターンに対応する基体凹所を形成する工程と、前記エッチング後に残存した前記レジスト膜表面および前記基体凹所に対して、前記基体凹所に埋め込む状態で強磁性薄膜を堆積する工程と、前記基体凹所に埋め込んだ強磁性薄膜を残す状態で前記エッチング後に残存した前記レジスト膜を前記エッチング後に残存した前記レジスト膜表面に堆積した前記強磁性薄膜とともに除去して、前記非磁性基体表面に前記所要のディジタル情報信号パターンに対応する強磁性薄膜パターンを形成する工程とを含むことを特徴とするマスター情報担体の製造方法。 The second master information carrier manufacturing method of the present invention comprises a step of forming a resist film on the surface of a nonmagnetic substrate, a region having a smooth surface on the resist film, and a surface roughness higher than that of the region having a smooth surface. Of the resist film by evacuating through the venting recesses in a state where a large area and a venting recessing region are formed, and a photomask is superimposed on the resist film. A step of bringing a convex portion and the photomask into close contact with each other, and a resist recess corresponding to the required digital information signal pattern by exposing and developing a required digital information signal pattern with respect to a pattern formation region on the resist film surface; Forming and exposing the surface of the non-magnetic substrate to the bottom of the resist recess, and exposing and developing the required digital information signal pattern. Etching using a mask to form a substrate recess corresponding to the required digital information signal pattern on the surface of the nonmagnetic substrate exposed through the resist recess, and the resist film surface remaining after the etching and The step of depositing a ferromagnetic thin film in a state of being embedded in the base recess with respect to the base recess, and the etching of the resist film remaining after the etching in a state of leaving the ferromagnetic thin film embedded in the base recess And removing the ferromagnetic thin film deposited on the remaining resist film surface later to form a ferromagnetic thin film pattern corresponding to the required digital information signal pattern on the surface of the non-magnetic substrate. A method for manufacturing a master information carrier.
本発明の第3のマスター情報担体の製造方法は、非磁性基体の表面に強磁性薄膜を堆積する工程と、非磁性基体の表面にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜に表面が平滑な領域と、前記表面が平滑な領域よりも表面粗さの大きい領域と、抜気用凹部が形成された領域とを形成する工程と、前記レジスト膜にフォトマスクを重ねた状態で、前記抜気用凹部を介して真空引きすることにより前記レジスト膜の表面に前記フォトマスクを密着させる工程と、前記レジスト膜の凸部の領域に所要のパターンを露光・現像することにより所要のパターンのレジスト凹所を形成し、前記レジスト凹所の底部に前記強磁性薄膜を露出する工程と、前記所要のパターン露光後のレジスト膜をマスクにしてエッチングを行い、前記レジスト凹所を通じて露出させた部分の前記強磁性薄膜を除去する工程と、前記エッチング後に残存した前記レジスト膜を除去して前記非磁性基体表面に所要のディジタル情報信号対応の強磁性薄膜パターンを形成する工程とを含むことを特徴とするマスター情報担体の製造方法。 The third master information carrier manufacturing method of the present invention comprises a step of depositing a ferromagnetic thin film on the surface of a nonmagnetic substrate, a step of forming a resist film on the surface of the nonmagnetic substrate, and a smooth surface on the resist film. And forming a region having a surface roughness greater than that of the region having a smooth surface and a region in which a recess for venting is formed, and the photomask is overlaid on the resist film. A step of bringing the photomask into close contact with the surface of the resist film by evacuating through a concave portion for exposure; and a resist having a required pattern by exposing and developing a required pattern in the region of the convex portion of the resist film. Forming a recess, exposing the ferromagnetic thin film to the bottom of the resist recess, etching using the resist film after the required pattern exposure as a mask, and passing through the resist recess Removing the exposed portion of the ferromagnetic thin film, and removing the resist film remaining after the etching to form a ferromagnetic thin film pattern corresponding to a required digital information signal on the surface of the nonmagnetic substrate. A method for producing a master information carrier, comprising:
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基体上に所要のディジタル情報信号に対応する強磁性薄膜パターンが形成されたマスター情報担体を製造する工程と、前記マスター情報担体を磁気記録媒体の表面に対向配置した状態で外部磁界を印加し、前記強磁性薄膜パターンに対応する磁化情報を前記磁気記録媒体に記録する工程とを備えた磁気記録媒体の製造方法であって、前記マスター情報担体を製造する工程は、前記強磁性薄膜パターンを形成するためのレジストパターンの形成工程を含んでおり、前記レジストパターンの形成工程は、非磁性基体の表面にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜に表面が平滑な領域と、前記表面が平滑な領域よりも表面粗さの大きい領域と、抜気用凹部が形成された領域とを形成する工程とを含み、前記レジスト膜にフォトマスクを重ねた状態で、前記抜気用凹部を介して真空引きすることにより、前記レジスト膜の表面に前記フォトマスクを密着させる工程と、所要のパターンを露光する工程とを含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 The method of manufacturing a magnetic recording medium according to the present invention includes a step of manufacturing a master information carrier in which a ferromagnetic thin film pattern corresponding to a required digital information signal is formed on a nonmagnetic substrate; A method of manufacturing a magnetic recording medium, comprising: applying an external magnetic field in a state of being opposed to a surface and recording magnetization information corresponding to the ferromagnetic thin film pattern on the magnetic recording medium. The step of manufacturing includes a step of forming a resist pattern for forming the ferromagnetic thin film pattern, and the step of forming the resist pattern includes a step of forming a resist film on the surface of a nonmagnetic substrate, and the resist Forming a region having a smooth surface on the film, a region having a surface roughness larger than that of the region having a smooth surface, and a region in which a venting recess is formed. In a state where a photomask is overlaid on the resist film, a step of bringing the photomask into close contact with the surface of the resist film by evacuating through the evacuation recess, and a step of exposing a required pattern A method for manufacturing a magnetic recording medium, comprising:
本発明の磁気記録再生装置の製造方法は、前記磁気記録媒体の製造方法を含む磁気記録再生装置の製造方法であって、前記強磁性薄膜の形状パターンに対応する磁化情報が記録された前記磁気記録媒体を回転部分に搭載する工程を備えたことを特徴とする。 The method of manufacturing a magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention is a method of manufacturing a magnetic recording / reproducing apparatus including the method of manufacturing the magnetic recording medium, wherein the magnetic information in which magnetization information corresponding to the shape pattern of the ferromagnetic thin film is recorded. A step of mounting the recording medium on the rotating portion is provided.
本発明の磁気記録再生装置は、前記磁気記録媒体の製造方法により製造した磁気記録媒体と、薄膜磁気ヘッドと、前記薄膜磁気ヘッドが前記磁気記録媒体と対向するように支持する支持部材と、前記磁気記録媒体を回転させる回転手段と、前記支持部材に結合され、前記薄膜磁気ヘッドを前記磁気記録媒体の膜面に沿って移動させる移動手段と、前記薄膜磁気ヘッド、前記回転手段及び前記移動手段と電気的に結合され、前記薄膜磁気ヘッドと信号を交換し、前記磁気記録媒体の回転を制御し、前記薄膜磁気ヘッドの移動を制御する処理手段とを備えたことを特徴とする。 The magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention includes a magnetic recording medium manufactured by the method for manufacturing a magnetic recording medium, a thin film magnetic head, a support member that supports the thin film magnetic head so as to face the magnetic recording medium, Rotating means for rotating the magnetic recording medium; moving means coupled to the support member for moving the thin film magnetic head along the film surface of the magnetic recording medium; the thin film magnetic head; the rotating means; and the moving means And processing means for exchanging signals with the thin film magnetic head, controlling rotation of the magnetic recording medium, and controlling movement of the thin film magnetic head.
本発明によれば、レジスト表面が平滑なパターン形成領域でのフォトマスクとレジストの密着性が向上すると共に、レジスト表面のパターン形成領域以外は表面が粗くなっているか、抜気用凹部であるため、良好な露光後の離間性が実現できる。その結果、レジスト剥離などが発生せず、レジスト表面のパターン形成領域に良好なレジストパターンを形成することができる。 According to the present invention, the adhesion between the photomask and the resist in the pattern formation region where the resist surface is smooth is improved, and the surface other than the pattern formation region on the resist surface is rough or is a recess for venting. Good separation after exposure can be realized. As a result, resist peeling or the like does not occur, and a good resist pattern can be formed in the pattern formation region on the resist surface.
本発明のレジスト形状パターンを用いたパターン形成方法によれば、抜気用凹部を介した真空引きによるフォトマスクの歪を大幅に低減でき、レジスト表面の平滑なパターン形成領域でのフォトマスクとレジストの密着性が向上する。また、レジスト表面のパターン形成領域以外は表面が粗くなっているため、その部分の実効的なフォトマスクとの接触面積はごく僅かであり、露光後に基体とフォトマスクは容易に離間することができる。その結果、レジスト剥離などが発生せず、レジスト表面のパターン形成領域に良好なレジストパターンを形成することができる。 According to the pattern forming method using the resist shape pattern of the present invention, it is possible to greatly reduce the distortion of the photomask due to evacuation through the evacuation recess, and the photomask and the resist in the smooth pattern forming region on the resist surface. Improved adhesion. Further, since the surface is rough except for the pattern formation region on the resist surface, the effective contact area of the portion with the photomask is very small, and the substrate and the photomask can be easily separated after exposure. . As a result, resist peeling or the like does not occur, and a good resist pattern can be formed in the pattern formation region on the resist surface.
また、本発明のレジストパターン形成方法を用いれば、微細なディジタル情報信号パターンを有するマスター情報担体を高精度にかつ安定して作製することができる。 Also, by using the resist pattern forming method of the present invention, a master information carrier having a fine digital information signal pattern can be produced with high accuracy and stability.
本発明の磁気記録媒体の製造方法、磁気記録再生装置の製造方法、磁気記録再生装置によれば、マスター情報担体から磁気記録媒体に転写されたディジタル情報信号の精度を高めることができるので、大容量化に有利になる。 According to the method for manufacturing a magnetic recording medium, the method for manufacturing a magnetic recording / reproducing apparatus, and the magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention, the accuracy of the digital information signal transferred from the master information carrier to the magnetic recording medium can be increased. It is advantageous for capacity increase.
また、前記磁気記録媒体の製造方法、磁気記録再生装置においては、前記ディジタル情報信号がトラッキングサーボに用いるための信号であることが好ましい。 In the magnetic recording medium manufacturing method and magnetic recording / reproducing apparatus, the digital information signal is preferably a signal for use in tracking servo.
この構成によれば、磁気記録媒体に転写記録されたトラッキング用サーボ信号磁化反転長が小さくなるため、トラック幅方向の位置決め精度が向上し、大容量化に有利になる。また、低コスト化をも実現可能である。 According to this configuration, since the tracking servo signal magnetization reversal length transferred and recorded on the magnetic recording medium is reduced, the positioning accuracy in the track width direction is improved, which is advantageous for increasing the capacity. In addition, cost reduction can be realized.
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1および図2は本実施の形態1のレジスト形状パターンを示す図である。
(Embodiment 1)
1 and 2 are diagrams showing a resist shape pattern according to the first embodiment.
図1(a)は本実施の形態1のレジスト形状パターンの構造を模式的に示す平面図であり、図1(b)は図1(a)のA−A‘における断面図である。 FIG. 1A is a plan view schematically showing the structure of the resist shape pattern of the first embodiment, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG.
基体1上に塗布したレジスト2の表面が抜気用凹部251とレジスト膜の凸部252とからなり、レジスト膜の凸部252はレジスト表面が平滑なパターン形成領域254とレジスト表面が粗くなった領域253から構成される。
The surface of the resist 2 applied on the
図2(a)は、図1で示したレジスト形状パターンを用いて、所要のパターンを形成した状態を模式的に示す平面図であり、図2(b)は図2(a)のB−B‘における断面図である。 2A is a plan view schematically showing a state in which a required pattern is formed using the resist shape pattern shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line B- in FIG. It is sectional drawing in B '.
所要のレジストパターンはフォトリソグラフィ技術を用いてレジスト膜の凸部252の表面が平滑なパターン形成領域254に形成される。
The required resist pattern is formed in a
図3(a)〜(e)および図4(a)〜(e)は本実施の形態1に係るレジストパターン形成方法を示す図である。 FIGS. 3A to 3E and FIGS. 4A to 4E are views showing a resist pattern forming method according to the first embodiment.
図3は本発明のレジストパターン形成方法を説明する工程図であり、図2(a)のB-B`における断面図で示す。 FIG. 3 is a process diagram for explaining the resist pattern forming method of the present invention, and is shown by a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG.
図3(a)に示すように、基体1上に塗布されたレジスト2にフォトマスク3aを用いてパターン非形成部を露光し、さらに、図3(b)に示すように、フォトマスク3bを用いてパターン非形成部の一部を露光し、現像することによって、図3(c)に示すように、レジスト膜の凸部252と抜気用凹部251が形成され、レジスト膜の凸部252はレジスト表面が平滑なパターン形成領域254とレジスト表面が粗くなった領域253で構成される。次に、図3(d)に示すように、レジスト膜の凸部252に所要のパターンを有するフォトマスク31を接触し、基体1の外周部から真空引き7を行うことによりフォトマスク31とレジスト膜の凸部252を密着した後、UV光4を照射することによりフォトマスク31の透過部32を通じて所要のパターンをレジスト2に露光する。その後、窒素あるいは酸素など抜気用凹部251を通じて流入し、フォトマスク31と基体1(レジスト膜2を含む)を離間する。次に、アルカリ現像液を用いて現像し、レジスト膜の凸部252のパターン形成領域254に所要のパターンに対応するレジスト凹所21が形成される。
As shown in FIG. 3A, the resist 2 applied on the
本実施の形態によれば、フォトマスク31と密着するレジスト膜の凸部252はレジスト表面が平滑なパターン形成領域254とレジスト表面が粗くなった領域253から構成されているので、レジスト表面が粗くなった領域253の実効的なフォトマスクとの接触面積はごく僅かである。そのため、良好な露光後の離間性が実現できる。
According to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、レジスト膜の凸部252が平滑なパターン形成領域254のみで構成されている場合に比べて、レジスト膜の凸部252を広くすることができ、フォトマスクが歪むことも無く、表面が平滑なパターン形成領域254は露光時に高い密着性を維持することができる。その結果、光の回り込みによるパターン不良などが発生せず、良好な形状のレジストパターンが形成できる。
In addition, according to the present embodiment, compared to the case where the
図5はレジストの露光量と段差量の関係を求めた実験結果である。 FIG. 5 shows experimental results obtained by determining the relationship between the exposure amount of the resist and the step amount.
本発明の実施形態に用いた露光量は、レジストの残膜厚がゼロになる露光量(しきい値露光量)をEt、抜気用凹部を形成するのに必要な露光量をE1、レジスト表面を荒らすのに必要な露光量をE2とすると、E1>E2の露光量でUV照射する必要がある。 The exposure amount used in the embodiment of the present invention is the exposure amount at which the residual film thickness of the resist becomes zero (threshold exposure amount) E t , and the exposure amount necessary to form the evacuation recess is E 1. , when the exposure required to roughen the surface of the resist and E 2, it is necessary to UV radiation at an exposure dose of E 1> E 2.
一実施例において、図3(a)における露光量はE2であり、図3(b)での露光量はE1−E2である。 In one embodiment, the exposure amount in FIGS. 3 (a) is E 2, the exposure amount in FIG. 3 (b) is a E 1 -E 2.
また、Et>E1で露光すると基体上にレジストが残存した抜気用凹部になり、E1>Etで露光すると基体表面が露出した抜気用凹部になる。 Further, when exposure is performed with E t > E 1 , a evacuation recess in which the resist remains on the substrate is formed, and when exposure is performed with E 1 > E t , a evacuation recess with the substrate surface exposed is formed.
図18は、図3(c)で示したレジストの断面形状を、より詳細に示す図である。図中のD1は抜気用凹部251とパターン形成領域254との段差量であり、D2はレジスト膜の凸部252に含まれるレジスト表面が粗くなった領域253とパターン形成領域254との段差量である。
FIG. 18 is a diagram showing the cross-sectional shape of the resist shown in FIG. 3C in more detail. In the figure, D 1 is the step amount between the venting
図4(a)〜(e)は本実施の形態1に係るレジストパターン形成方法の他の一例を示す断面図であって、図3(a)のパターン非形成領域を露光する工程と図3(b)のパターン非形成領域の少なくとも一部を露光する工程の順番が逆転した場合の工程を示しており、本実施形態においてもパターン形成になんら支障がない。ただし、図4(a)における露光量はE1−E2であり、図4(b)での露光量はE2である。 4A to 4E are cross-sectional views showing another example of the resist pattern forming method according to the first embodiment, in which the pattern non-formation region of FIG. 3A is exposed and FIG. (B) shows a process in the case where the order of the process of exposing at least a part of the pattern non-formation region is reversed, and there is no problem in the pattern formation also in this embodiment. However, the exposure amount in FIG. 4A is E 1 -E 2 , and the exposure amount in FIG. 4B is E 2 .
また、本実施の形態では、図3(a)のパターン非形成領域を露光する工程の後は現像処理を行わず、図3(b)のパターン非形成領域の少なくとも一部を露光する工程の後に現像処理を行っているが、両工程の露光後に、それぞれ現像処理を行っても、効果は変わらない。 Further, in the present embodiment, after the step of exposing the pattern non-formation region of FIG. 3A, the development process is not performed, and at least a part of the pattern non-formation region of FIG. 3B is exposed. Although development processing is performed later, the effect does not change even if development processing is performed after exposure in both steps.
尚、本実施の形態1に係るパターン形成方法の一実施例で用いたフォトマスク3aはレジスト膜表面が平滑なパターン形成領域に対してUV光が透過しない構成のフォトマスクであって、フォトマスク3bは抜気用凹部形成領域に対してUV光が透過する構成のフォトマスクである。
The
(実施の形態2)
図17(a)〜図17(e)は本実施の形態2に係るパターン形成方法を示す断面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 17A to FIG. 17E are cross-sectional views illustrating the pattern forming method according to the second embodiment.
図17(a)〜(c)はフォトリソグラフィ技術を用いて、レジスト膜に凹凸を形成する工程を示し、図17(d)はレジストパターンの露光工程を示し、図17(e)はレジストパターン形成後の状態を示す。 FIGS. 17A to 17C show a process of forming irregularities on a resist film using a photolithography technique, FIG. 17D shows an exposure process of a resist pattern, and FIG. 17E shows a resist pattern. The state after formation is shown.
図17(a)に示すように、基体1上に塗布されたレジスト2にフォトマスク3cを用いてパターン非形成部の一部を露光し、さらに、図17(b)に示すように、フォトマスク3dを用いてパターン非形成部の一部を露光し、現像することによって、図17(c)に示すように、レジスト膜の凸部252と抜気用凹部251が形成され、レジスト膜の凸部252はパターン形成領域254とレジスト表面が粗くなった領域253で構成される。次に、図17(d)に示すように、レジスト膜の凸部252に所要のパターンを有するフォトマスク31を密着し、抜気用凹部251を介して基体1の外周部から真空引き7を行うことによりフォトマスク31とレジスト膜の凸部252を密着した後、UV光4を照射することによりフォトマスク31の透過部32を通じてレジスト2を露光する。その後、窒素あるいは酸素などを抜気用凹部251を通じて流入し、フォトマスク31と基体1(レジスト2を含む)を離間する。次に、アルカリ現像液を用いて現像することによりレジスト膜の凸部252のパターン形成領域254にレジスト凹所21を形成する。本実施形態によれば、フォトマスク31と密着するレジスト膜の凸部252はパターン形成領域254とレジスト表面が粗くなった領域253から構成されているので、レジスト表面が粗くなった領域253の実効的なフォトマスクとの接触面積はごく僅かである。そのため、良好な露光後の離間性が実現できる。
As shown in FIG. 17A, a portion of the pattern non-formation portion is exposed to the resist 2 coated on the
また、本実施の形態によれば、レジスト膜の凸部252が表面の平滑なパターン形成領域254のみで構成されている場合に比べて、レジスト膜の凸部252を広くすることができ、フォトマスクが歪むことも無く、表面が平滑なパターン形成領域254は露光時に高い密着性を維持することができる。その結果、光の回り込みによるパターン不良などが発生せず、良好な形状のレジストパターンが形成できる。
In addition, according to the present embodiment, the resist film
本実施の形態のパターン形成方法の工程において、図17(a)のパターン非形成領域の一部を露光する工程と図17(b)のパターン非形成領域の一部を露光する工程の順番が逆転してもなんら支障がない。一実施例において、図17(a)における露光量はE2であり、図17(b)での露光量はE1である。 In the process of the pattern forming method of the present embodiment, the order of the process of exposing a part of the pattern non-formation region of FIG. 17A and the process of exposing a part of the pattern non-formation region of FIG. There is no problem even if it is reversed. In one embodiment, the exposure amount in FIG. 17A is E 2 and the exposure amount in FIG. 17B is E 1 .
また、図17(a)および図17(b)のそれぞれの工程で露光後、現像処理を行っても効果は変わらない。 Moreover, even if it develops after exposure in each process of Fig.17 (a) and FIG.17 (b), an effect does not change.
尚、本実施の形態2に係るパターン形成方法の一実施例で用いたフォトマスク3cは表面が平滑な領域よりも表面粗さの大きい領域に対してUV光が透過する構成のフォトマスクであって、フォトマスク3dは抜気用凹部形成領域に対してUV光が透過する構成のフォトマスクである。
The
本発明の実施形態1および実施形態2に記載のレジストパターン形成方法において、複数の互いに独立した抜気用凹部を、各々が前記レジスト膜の外周部に至る状態で形成することにより、基体とフォトマスク間に介在するエアーが効率よく排出されるので密着性が高く、露光時の光の回り込みが発生せず、その結果、良好な形状のパターンが得られる。
In the resist pattern forming method according to
また、複数の抜気用凹部を、連結させる状態で、かつ、その連結状態の抜気用凹部の少なくとも1箇所がレジスト膜の外周部に至る状態で形成しても良い。 Further, a plurality of venting recesses may be formed in a connected state and at least one of the connected recesses for reaching the outer peripheral portion of the resist film.
また、図10(a)および図10(b)に示すように、所要のパターンを有するフォトマスクを用いて露光・現像することによって形成されるレジスト凹所21をレジストの凸部252から抜気用凹部251に至るように形成することにより、露光時にレジストから発生する窒素ガスが抜気用凹部251を通じて効率よく排気できる。そのため、レジストから発生する窒素ガスによるフォトマスクと基体の密着性の低下を生ずることなく露光でき、良好な形状を持つレジストパターンが形成できる。
Further, as shown in FIGS. 10A and 10B, the resist
本発明の実施形態の説明例は、パターン形成領域がレジスト膜の凸部のほぼ中心に設定された場合について説明したが、図11(c)のようにレジスト膜の凸部の中心にレジスト表面が粗くなった領域254が存在し、その回りのレジスト膜の凸部に表面が平滑なパターン形成領域254が配置されても同様の効果が得られる。
In the explanation example of the embodiment of the present invention, the case where the pattern formation region is set substantially at the center of the convex portion of the resist film has been described. However, as shown in FIG. The same effect can be obtained even when the
また、本発明の実施形態に用いる基体が図11(d)に示すように、略円盤形状の形状であって、実施の形態1および実施の形態2により形成されたレジスト膜の凸部252が、レジスト膜の中心近傍16から基体外端部15に至るまでの略放射状に形成され、かつ、レジスト膜の凸部252がレジストの表面が粗くなった領域253と表面が平滑なパターン形成領域254とから構成されている(図示せず)場合、所要のパターン露光を行う際、基体とフォトマスク間に介在するエアーが抜気用凹部251を通じて非常に効率よく排出されるので短時間で密着し、露光時の光の回り込みが発生せず、良好な形状のパターンが安定して得られる。また、露光後、レジスト凹部251を通じて窒素ガスを流入する時も、非常に効率よく流入させることができる。さらに、レジスト表面が粗くなった領域253の実効的なフォトマスクとの接触面積はごく僅かであるため、短時間、かつ安定して離間することが可能である。
Further, as shown in FIG. 11D, the substrate used in the embodiment of the present invention has a substantially disk shape, and the
(実施の形態3)
実施の形態3は実施の形態1および実施の形態2に係るレジストパターン形成方法を、マスター情報担体の製造方法に用いた実施の形態である。
(Embodiment 3)
The third embodiment is an embodiment in which the resist pattern forming method according to the first and second embodiments is used in a method for manufacturing a master information carrier.
まず、全体構成を説明するため、抜気用凹部形成後の図12について説明する。非磁性基体11上にはレジスト膜2が塗布されており、レジスト膜2には、レジスト膜の凸部252と抜気用凹部251とで凹凸が形成されている。さらに、レジスト膜の凸部252は表面が平滑なパターン形成領域254と表面が粗れた領域253とで構成されている(図示せず)。抜気用凹部251は、非磁性基体11上の略径方向に延びた溝状部分と、凸部252を囲む円環状部分とで形成されている。このため、抜気用凹部251は、内周部から外周部を経て、非磁性基体11の外部空間に通じていることになる。
First, in order to describe the overall configuration, FIG. 12 after the formation of the evacuation recess will be described. A resist
図13、図14、図15、図16はマスター情報担体の製造方法における本発明の実施形態をさらに詳細に示す基体断面図である。 FIG. 13, FIG. 14, FIG. 15 and FIG. 16 are cross-sectional views of the substrate showing in more detail the embodiment of the present invention in the method of manufacturing the master information carrier.
図13(a)は非磁性基体11に塗布されたレジスト2に、異なる二つのフォトマスクを用いて露光と現像を行い、レジスト表面に、表面が平滑な領域254と、前記表面が平滑な領域よりも表面粗さの大きい領域253と、抜気用凹部251形成後の状態を示す図である。以上の工程は実施の形態1および実施の形態2に示すパターン形成方法で詳細な説明しているので省略する。
FIG. 13A shows the resist 2 coated on the
図13(b)〜図13(c)はレジストパターン露光工程を示し、図13(d)はレジストパターン形成後の状態を示す。 FIGS. 13B to 13C show a resist pattern exposure process, and FIG. 13D shows a state after the resist pattern is formed.
図13(b)に示すように、所要のディジタル情報信号のパターンに対応したフォトマスク33とレジスト表面を接触させた後、非磁性基体外周部より真空引きを行い、抜気用凹部251を介して抜気し、フォトマスク33とレジスト膜の凸部252を密着させ、図13(c)に示すようにフォトマスク33の透過部32を通じてレジスト膜2を露光し、現像することで図13(d)に示すように、所要のディジタル情報信号に対応したレジスト凹所21を有するレジストパターン211が形成される。
As shown in FIG. 13B, after the
図13(e)は強磁性薄膜を成膜した状態を示し、図13(f)は強磁性薄膜パターン63形成後の状態を示す。
FIG. 13E shows a state in which a ferromagnetic thin film is formed, and FIG. 13F shows a state after the formation of the ferromagnetic
図13(e)に示すように、非磁性基体11およびレジストパターン211上に強磁性薄膜6を成膜した後、レジストパターン211上に堆積した不要な強磁性薄膜6を溶剤を用いてリフトオフすることにより、図13(f)に示すように、強磁性薄膜パターン63を形成する。
As shown in FIG. 13E, after the ferromagnetic
図14(a)〜(d)および図15(e)〜(h)に本実施の形態3の第2の例を示す。図14(a)〜(d)は抜気用凹部251形成後からレジストパターン形成後までの工程を示し、図15(e)〜(h)は形成したレジストパターンを用いたマスター情報担体の製造方法の他の一例を示す断面図である。
FIGS. 14A to 14D and FIGS. 15E to 15H show a second example of the third embodiment. FIGS. 14A to 14D show processes from the formation of the
図14(a)は塗布されたレジスト2に、異なる二つのフォトマスクを用いて露光と現像を行い、レジスト表面に、表面が平滑な領域254と、前記表面が平滑な領域よりも表面粗さの大きい領域253と、抜気用凹部251形成後の状態を示す断面図である。以上の工程は実施の形態1および実施の形態2に示すパターン形成方法で詳細な説明しているので省略する。
FIG. 14A shows the coated resist 2 exposed and developed using two different photomasks. The resist surface has a
図14(b)〜図14(c)はレジストパターン露光工程を示し、図14(d)はレジストパターン形成後の状態を示す。 14B to 14C show the resist pattern exposure process, and FIG. 14D shows the state after the resist pattern is formed.
図14(b)に示すように、所要のディジタル情報信号のパターンに対応したフォトマスク33とレジスト表面を接触させた後、非磁性基体外周部より真空引きを行い、抜気用凹部251を介して抜気し、フォトマスク33とレジスト膜の凸部252を密着させ、図14(c)に示すようにフォトマスク33の透過部32を通じてレジスト膜2を露光し、現像することで図14(d)に示すように、所要のディジタル情報信号に対応したレジスト凹所21を有するレジストパターン211が形成される。
As shown in FIG. 14B, after bringing the
図15(e)〜(f)はディジタル情報信号に対応したパターンを有する基体凹所13を形成する工程を示し、図15(g)は強磁性薄膜6を成膜した状態を、図15(h)は所要のディジタル情報信号に対応した強磁性薄膜パターン63が基体凹部に埋め込まれた状態を示す。
FIGS. 15E to 15F show a process of forming the
図15(e)に示すように、レジストパターン211をマスクにして非磁性基体11を反応性ガス5によりエッチングする。このことにより、図15(f)に示すように、所要のディジタル情報信号に対応したパターンを有する基体凹所13が形成される。
As shown in FIG. 15E, the
この基体凹所13に埋め込むように強磁性薄膜6を成膜後、リフトオフすることにより、図15(h)に示すように、非磁性基体11内に埋め込まれた強磁性薄膜パターン63を形成する。
After the ferromagnetic
本実施例においてレジストの残膜厚がゼロになる露光量(しきい値露光量)をEt、抜気用凹部を形成するのに必要な露光量をE1、レジスト表面を荒らすのに必要な露光量をE2とすると、E1>E2で且つEt>E1の関係が成り立つような露光量で露光することにより抜気用凹部にレジストが残存する。そのため、その後の工程で抜気用凹部251上に成膜された強磁性薄膜はリフトオフによってレジストと共に除去され、パターン形成領域254のみに強磁性薄膜パターンが形成される。
In this embodiment, the exposure amount (threshold exposure amount) at which the residual film thickness of the resist becomes zero is E t , the exposure amount necessary to form the recess for venting is E 1 , and it is necessary to roughen the resist surface. If the exposure amount is E 2 , the resist remains in the evacuation recess when the exposure is performed so that E 1 > E 2 and E t > E 1 are satisfied. Therefore, the ferromagnetic thin film formed on the
図16(a)〜図16(f)は本実施の形態3の第3の例を示す。 FIG. 16A to FIG. 16F show a third example of the third embodiment.
図16(a)は、強磁性薄膜6を成膜した非磁性基体11上に塗布されたレジスト2に、異なる二つのフォトマスクを用いて露光と現像を行い、レジスト表面に、表面が平滑な領域254と、前記表面が平滑な領域よりも表面粗さの大きい領域253と、抜気用凹部251形成後の状態を示す断面図である。以上の工程は実施の形態1および実施の形態2に示すパターン形成方法で詳細な説明しているので省略する。
In FIG. 16A, the resist 2 coated on the
図16(b)〜図16(c)はレジストパターン露光工程を示し、図16(d)はレジストパターン形成後の状態を示す。 FIGS. 16B to 16C show the resist pattern exposure process, and FIG. 16D shows the state after the resist pattern is formed.
図16(b)に示すように、所要のディジタル情報信号のパターンに対応したフォトマスク33とレジスト表面を接触させた後、非磁性基体外周部より真空引きを行い、抜気用凹部251を介して抜気し、フォトマスク33とレジスト膜の凸部252を密着させ、図16(c)に示すように露光し、現像することで図16(d)に示すように、所要のディジタル情報信号に対応したレジストパターン211が形成される。
As shown in FIG. 16B, after the
図16(e)は強磁性薄膜6をエッチングする工程を示し、図16(f)は所要のディジタル情報信号に対応した強磁性薄膜パターン63形成後の状態を示す。
FIG. 16E shows a process of etching the ferromagnetic
図16(e)に示すように、レジストパターン211をマスクにして、反応性ガス5を用いたリアクティブイオンエッチングあるいはイオンミリング等により強磁性薄膜6をエッチングし、その後、強磁性薄膜パターン63上の不要なレジストを除去することにより、所要のディジタル情報信号に対応した強磁性薄膜パターン63を形成する。
As shown in FIG. 16E, using the resist
本実施例では、抜気用凹部251を形成するのに必要な露光量E1を、レジストの残膜厚がゼロになる露光量(しきい値露光量)Etよりも大きくし、抜気用凹部251では強磁性薄膜6の表面が露出している場合を示しているが、Et>E1の関係が成り立つような露光量で露光することにより抜気用凹部251にレジストが残存している場合でも、図12(b)で示すフォトマスク33を用いた露光によって抜気用凹部251の残存レジストは全て感光し、現像後に除去することができる。そのため、どちらの場合でもパターン形成領域254のみにディジタル情報信号に対応した強磁性薄膜パターンのみが形成される。
In this embodiment, the exposure amount E 1 required to form the
本実施形態によれば、抜気用凹部を通じて真空引きを行う際、レジスト膜の凸部252の一部にレジスト表面が粗くなった領域253が存在するため、フォトマスクの歪を抑えることが出来る。そのため、パターン形成領域254はフォトマスクと高い密着性を実現できる。また、レジスト表面が粗くなった領域253の実効的なフォトマスクとの接触面積はごく僅かであるため、露光後、容易に離間することが可能である。その結果、レジスト剥離が発生せず、レジスト膜の凸部のパターン形成領域に良好なレジストパターンを形成することができ、高精度なパターン精度を有するマスター情報担体を安定して作製することができる。
According to the present embodiment, when evacuation is performed through the evacuation recess, the
(実施の形態4)
実施の形態4は実施の形態3に係るマスター情報担体の製造法を用いた磁気記録媒体の製造方法、磁気記録再生装置の製造方法、および磁気記録再生装置について説明する。
(Embodiment 4)
図19は、ディジタル情報信号の磁気転写記録を実施するための記録装置の概略図を示している。図19において、磁気記録媒体である磁気ディスク49は、中心孔49aを有するドーナツ円盤状のディスクである。磁気ディスク49は、非磁性基板の表面にCo等を主成分とする強磁性薄膜をスパッタリング法によって成膜することにより構成されている。
FIG. 19 shows a schematic diagram of a recording apparatus for performing magnetic transfer recording of digital information signals. In FIG. 19, a
磁気ディスク49の強磁性薄膜表面に接触するように、円盤状のマスター情報担体39が重ね合わせて配置している。マスター情報担体39は、本実施の形態3で説明した製造方法により製造したものであり、磁気ディスク49に接触する側の表面に信号領域39aが設けられている。信号領域39aは、本実施の形態3の強磁性薄膜パターン63で形成されたものであり、磁気ディスク49に磁気転写記録すべきディジタル情報信号に対応した微細な配列パターンである。
A disk-shaped
磁気ディスク49は、ディスク保持体34で保持されている。ディスク保持体34の先端部には、磁気ディスク49を位置決め保持するチャック部34aが設けられている。また、ディスク保持体34の内部には吸引孔34bが設けられており、吸引孔34bは磁気ディスク49の中心孔49aに連通し、かつ一端が排気ダクト35に接続されている。
The
排気ダクト35の端部には排気装置36が装着されており、この排気装置36を始動させることにより、排気ダクト35、ディスク保持体34の吸引孔34bを通して、磁気ディスク49とマスター情報担体39との間の空間が負圧状態となる。このことにより、マスター情報担体39が磁気ディスク49側に吸引され、マスター情報担体39に磁気ディスク49が位置決めされた状態で重ね合わされることになる。
An
着磁用ヘッド37は、マスター情報担体39から磁気ディスク49に転写記録する際に必要な外部磁界を印加するためのものである。着磁用ヘッド37から印加される磁界により、マスター情報担体39に形成されたディジタル情報信号に対応した強磁性薄膜パターンが磁化され、これらから発生する漏れ磁束によって磁気ディスク49に信号領域39aの強磁性薄膜パターンに対応したディジタル情報信号が記録される。
The magnetizing
さらに、以上のような工程を経て製造した磁気記録媒体を用いて、磁気記録再生装置を製造することができる。磁気記録再生装置の詳細は、後に図20を用いて説明するが、磁気記録再生装置を製造する際には、マスター情報担体を用いてディジタル情報信号を記録した磁気記録媒体を回転部分に搭載することになる。 Furthermore, a magnetic recording / reproducing apparatus can be manufactured using the magnetic recording medium manufactured through the above processes. Details of the magnetic recording / reproducing apparatus will be described later with reference to FIG. 20, but when the magnetic recording / reproducing apparatus is manufactured, a magnetic recording medium on which a digital information signal is recorded using a master information carrier is mounted on the rotating portion. It will be.
図20は、磁気記録再生装置の概略図を示している。磁気記録媒体である磁気ディスク41は、前記のような工程を経て製造したものである。磁気ディスク41は、回転部分であるスピンドル42上に支持されている。磁気ディスク41は、スピンドル42を介して回転手段であるスピンドルモータ43の回転によって回転する。
FIG. 20 shows a schematic diagram of the magnetic recording / reproducing apparatus. The
薄膜磁気ヘッド44は、支持部材であるサスペンション45及びアクチュエータアーム46を介して移動手段であるアクチュエータ47に取り付けられている。
The thin film
この構成によれば、薄膜磁気ヘッド44はアクチュエータ47の動作により、移動できる。また、薄膜磁気ヘッド44は、磁気ディスク41面に対向して配置されている。このため、磁気ディスク41の回転、及び薄膜磁気ヘッド44の磁気ディスク41の半径方向の移動によって、磁気ディスク41のほぼ全面に対して信号の読み書きが可能となる。また、磁気ディスク41の回転の制御、薄膜磁気ヘッド44の位置制御、及び記録再生信号の制御等は処理手段である制御回路48で行われる。
According to this configuration, the thin film
(実施例)
以下、本発明の実施例について説明する。基体上にレジスト厚約0.7μmをスピンコート塗布し、90℃のホットプレートで1分間ソフトベークした後、パターン非形成領域のレジスト表面にUV照射パワー8mW/cm2で2秒露光し、次に、パターン非形成領域の少なくとも一部を4秒露光し、現像することによって、パターン形成領域254と抜気用凹部251との段差量が約0.3μmのレジストの凹凸を形成した。また、そのときのレジスト膜の凸部のレジスト表面が粗くなった領域253のレジスト表面粗さは50nmから70nmであった。
(Example)
Examples of the present invention will be described below. A resist thickness of about 0.7 μm was spin-coated on the substrate, soft-baked on a 90 ° C. hot plate for 1 minute, and then exposed to the resist surface in the pattern non-formation region with a UV irradiation power of 8 mW /
次に、所要の形状パターンが搭載されたフォトマスクとレジスト膜の凸部とを接触し、真空引きにより密着させて、レジストの目標線幅を得るための最適露光量(Eo)で露光し、フォトマスクとレジスト膜を離間した後、現像することによりサブミクロン領域の線幅においても良好な形状のレジストパターンを得ることができた。 Next, the photomask on which the required shape pattern is mounted and the convex portion of the resist film are brought into contact with each other, and are brought into close contact with each other by vacuuming, and are exposed with an optimum exposure amount (Eo) for obtaining a target line width of the resist, By developing after separating the photomask from the resist film, a resist pattern having a good shape was obtained even in the line width of the submicron region.
以上に示した方法で作製したマスター情報担体を用いて磁気記録媒体にプリフォーマット記録した後、磁気記録媒体に記録された信号を、ヘッドを用いて読みとることにより信号の評価を行った。その結果、パターン線幅が0.3μmの細線でも、設計通りの信号が記録されていることを確認した。 After preformat recording on the magnetic recording medium using the master information carrier produced by the method described above, the signal was evaluated by reading the signal recorded on the magnetic recording medium using a head. As a result, it was confirmed that a signal as designed was recorded even for a fine line having a pattern line width of 0.3 μm.
一方、レジストパターンを前記の図6に示した従来方法で作成したマスター情報担体を用いて行った評価では、パターン線幅が0.5μmまで細線化すると設計通りの再生信号が得られなかった。 On the other hand, in the evaluation performed using the master information carrier prepared by the conventional method shown in FIG. 6 as described above, when the pattern line width was thinned to 0.5 μm, a reproduction signal as designed could not be obtained.
ここで、パターン線幅が小さくなると、転写記録されたトラッキング用サーボ信号の磁化反転長が小さくなるため、その信号に基づいたトラック幅方向の分解能が向上し位置決め精度が向上する。この場合の位置決め精度は、磁化反転長の逆数に比例し、線幅が0.5μmから0.3μmになると、トラック幅方向の位置決め精度は約1.7倍(0.5μm/0.3μm)になる。 Here, when the pattern line width is reduced, the magnetization reversal length of the tracking servo signal transferred and recorded is reduced, so that the resolution in the track width direction based on the signal is improved and the positioning accuracy is improved. The positioning accuracy in this case is proportional to the reciprocal of the magnetization reversal length. When the line width is changed from 0.5 μm to 0.3 μm, the positioning accuracy in the track width direction is about 1.7 times (0.5 μm / 0.3 μm). become.
転写記録されたトラッキング用サーボ信号の磁化反転長が小さくなった場合、トラッキングサーボ信号の占有面積が同一であると仮定すると、磁化反転長が小さくなった分、その中に存在する信号の繰返し周期を増加させることができる。その結果、信号の平均化効果により、信号S/Nが改善し、位置決め精度を向上させることができる。この場合の位置決め精度は、磁化反転長の逆数の平方根に比例し、線幅が0.5μmから0.3μmになると、トラック幅方向の位置決め精度が約1.3倍になる。 If the magnetization reversal length of the tracking servo signal transferred and recorded becomes small, assuming that the tracking servo signal occupies the same area, the repetitive cycle of the signal present in the magnetic reversal length is reduced. Can be increased. As a result, the signal S / N is improved by the signal averaging effect, and the positioning accuracy can be improved. In this case, the positioning accuracy is proportional to the square root of the reciprocal of the magnetization reversal length. When the line width is changed from 0.5 μm to 0.3 μm, the positioning accuracy in the track width direction is about 1.3 times.
これらの二つの効果により、線幅が0.5μmから0.3μmになると、トラック幅方向の位置決め精度は約2.2倍(1.7×1.3)になる。すなわち、トラック幅方向の密度を2.2倍に高めることが可能となり、磁気記録再生装置の大容量化の実現に非常に大きな効果を発揮することになる。 Due to these two effects, when the line width is changed from 0.5 μm to 0.3 μm, the positioning accuracy in the track width direction is about 2.2 times (1.7 × 1.3). That is, it becomes possible to increase the density in the track width direction by a factor of 2.2, which is very effective in realizing a large capacity of the magnetic recording / reproducing apparatus.
なお、本発明の実施形態では、フォトマスクに歪みが生ずる場合について示したが、基体が歪む場合でも同様の効果を有する。 In the embodiment of the present invention, the case where the photomask is distorted is shown, but the same effect can be obtained even when the substrate is distorted.
また、本発明の実施形態に係るパターン形成方法は、レジスト表面が平滑な領域にのみ微細パターンを形成する方法について説明したが、表面が粗れた領域にサブミクロン以下の線幅を形成することは困難であるが、数μm以上のパターンを形成することは可能である。 In the pattern forming method according to the embodiment of the present invention, the method of forming a fine pattern only in a region where the resist surface is smooth has been described. However, a line width of submicron or less is formed in a region where the surface is rough. However, it is possible to form a pattern of several μm or more.
以上、本発明の実施形態について例をあげて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づいた他の実施形態に適用することができる。 The embodiments of the present invention have been described above with examples. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be applied to other embodiments based on the technical idea of the present invention.
以上のように、本発明によれば、抜気用凹部を介した真空引きによるフォトマスクの歪を大幅に低減でき、レジスト表面の平滑なパターン形成領域でのフォトマスクとレジストの密着性が向上する。また、レジスト表面のパターン形成領域以外は表面が粗くなっているため、その部分の実効的なフォトマスクとの接触面積はごく僅かである。そのため、良好な露光後の離間性が実現できる。その結果、レジスト剥離などが発生せず、良好なレジストパターンを得ることができるので、例えばマスター情報担体等の製造の際のレジストパターン形成方法に有用である。 As described above, according to the present invention, the distortion of the photomask due to evacuation through the evacuation recess can be greatly reduced, and the adhesion between the photomask and the resist in the smooth pattern formation region on the resist surface is improved. To do. Further, since the surface is rough except for the pattern formation region on the resist surface, the effective contact area of the portion with the photomask is very small. Therefore, good separation after exposure can be realized. As a result, resist peeling or the like does not occur and a good resist pattern can be obtained. Therefore, it is useful for a resist pattern forming method in manufacturing a master information carrier, for example.
1 基体
11 非磁性基体
12 基体露出面
13 基体凹所
15 基体外端部
155 非磁性基体外周部
16 レジスト膜の中心近傍
2 レジスト
21 レジスト凹所
211 ディジタル情報信号に対応したレジストパターン
25 レジスト表面の凹凸
251 抜気用凹部
252 レジスト膜の凸部
253 レジストの表面が粗くなった領域
254 パターン形成領域
255 フォトマスクの歪
3 フォトマスク
31 所要のパターン形状を有するフォトマスク
33 ディジタル情報信号に対応したパターンを有するフォトマスク
32 フォトマスクの透過部
4 UV光
41 窒素ガス
5 エッチング
6 強磁性薄膜
63 強磁性薄膜パターン
7 真空引き
8 隙間
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