JP2006278879A - Method of manufacturing stamper - Google Patents

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秀一 大川
Katsuyuki Nakada
勝之 中田
Kazuhiro Hattori
一博 服部
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a stamper which is capable of manufacturing the stamper of detailed uneven pattern efficiently with a high accuracy. <P>SOLUTION: A conductive film is deposited on a transfer surface 10A with predetermined irregular patterns by irradiating particles of conductive material, while relatively tilting the direction of irradiation at least relatively against the normal line Ln of the surface of original board 10 and irradiating the particles of conductive material. The posture of the original board 10 is changed with respect to an irradiating source 32 through a film depositing method for depositing the film, by irradiating the particles linearly into one direction from the irradiating source 32 against the original board 10 having the transfer surface 10A. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば、半導体製品や情報記録媒体等の製造に利用可能なスタンパの製造方法に関する。   The present invention relates to a stamper manufacturing method that can be used for manufacturing, for example, semiconductor products and information recording media.

従来、半導体製品の製造工程において、被加工層の上に樹脂のレジスト層を成膜し、これを露光、現像して凹凸パターンに加工するリソグラフィと称される手法が用いられている。凹凸パターンのレジスト層をマスクとして被加工層をエッチングすることで、被加工層を所定の凹凸パターンに加工できる。近年、ピッチが数百nm以下の微細な凹凸パターンの加工が要求されるようになっているが、このような微細な凹凸パターンを形成する場合、露光に用いる光の波長の影響が無視できなくなるため、露光のために電子線が用いられることがある。しかしながら、電子線を用いて各半導体製品毎に露光(描画)を行う手法は生産性が低いという問題がある。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a semiconductor product manufacturing process, a technique called lithography is used in which a resin resist layer is formed on a layer to be processed, and this is exposed and developed to process it into a concavo-convex pattern. The layer to be processed can be processed into a predetermined uneven pattern by etching the layer to be processed using the resist layer having the uneven pattern as a mask. In recent years, processing of fine concavo-convex patterns with a pitch of several hundred nm or less has been required. However, when such fine concavo-convex patterns are formed, the influence of the wavelength of light used for exposure cannot be ignored. Therefore, an electron beam may be used for exposure. However, the method of performing exposure (drawing) for each semiconductor product using an electron beam has a problem that productivity is low.

これに対し、樹脂層にスタンパを当接させて凹凸パターンを転写するインプリント法と称される手法が知られている(例えば、特許文献1参照)。尚、ピッチが数百nm以下の微細な凹凸パターンを転写する場合、特にナノインプリント法と称されることがある。スタンパを当接させて凹凸パターンを転写しただけでは凹部底部に樹脂層が残存し、被加工層は露出しないが、凹部底部の樹脂層を除去する程度に樹脂層を一様にエッチングすることで凹部底部から被加工層を露出させることができ、転写された凹凸の段差の分だけ樹脂層をマスクとして用いることができる。   On the other hand, a method called an imprint method is known in which a stamper is brought into contact with a resin layer to transfer a concavo-convex pattern (see, for example, Patent Document 1). In addition, when transferring a fine uneven | corrugated pattern whose pitch is several hundred nm or less, it may be especially called a nanoimprint method. By simply transferring the concavo-convex pattern by contacting the stamper, the resin layer remains at the bottom of the recess and the layer to be processed is not exposed, but the resin layer is etched uniformly enough to remove the resin layer at the bottom of the recess. The layer to be processed can be exposed from the bottom of the recess, and the resin layer can be used as a mask corresponding to the transferred uneven step.

インプリント法によれば、各製品毎に電子線を用いたリソグラフィを行う場合に対し、生産性を大幅に高めることができ、以下のような事情により、ハードディスク等の磁気記録媒体の分野においても、このようなインプリント法による生産性の向上が期待されている。   According to the imprint method, productivity can be significantly increased compared to lithography using an electron beam for each product, and in the field of magnetic recording media such as hard disks due to the following circumstances. Improvement of productivity by such an imprint method is expected.

磁気記録媒体は、記録層を構成する磁性粒子の微細化、材料の変更、ヘッド加工の微細化等の改良により著しい面記録密度の向上が図られており、今後も一層の面記録密度の向上が期待されている。   In magnetic recording media, the surface recording density has been remarkably improved by the refinement of the magnetic particles constituting the recording layer, the change of materials, the refinement of the head processing, and the like. Is expected.

しかしながら、ヘッドの加工限界、磁界の広がりに起因する記録対象のトラックに隣り合う他のトラックへの誤った情報の記録、再生時のクロストーク等の問題が顕在化し、従来の改良手法による面記録密度の向上は限界にきている。そこで、一層の面記録密度の向上を実現可能である磁気記録媒体の候補として、記録層を所定の凹凸パターンで形成してなるディスクリートトラックメディアやパターンドメディアが提案されている(例えば、特許文献2参照)。   However, problems such as incorrect information recording on other tracks adjacent to the recording target track due to the processing limit of the head and the spread of the magnetic field, crosstalk during reproduction, etc. have become obvious, and surface recording by the conventional improved method The increase in density is at the limit. Therefore, discrete track media and patterned media in which a recording layer is formed in a predetermined uneven pattern have been proposed as candidates for magnetic recording media that can achieve a further increase in surface recording density (for example, Patent Documents). 2).

記録層を凹凸パターンに加工する加工技術としては、イオンビームエッチング、反応性イオンエッチング等のドライエッチングの手法を用いることができ、インプリント法を利用して記録層を凹凸パターンに効率良く加工することが期待されている。より詳細に説明すると、まず連続記録層の上にマスク層を一層又は複数層形成し、マスク層の上に樹脂層を形成する。次に、樹脂層にスタンパを当接させて樹脂層に凹凸パターンを転写し、樹脂層をマスクとしてマスク層をエッチングし、マスク層を凹凸パターンに加工する。更に、マスク層の凹部底部の連続記録層をエッチングで除去することにより連続記録層を所定の凹凸パターンの記録層に加工できる。尚、記録層の材料やドライエッチングの種類によっては、連続記録層の上に直接樹脂層を成膜し、樹脂層をマスクとして連続記録層をエッチングし、所定の凹凸パターンの記録層に加工することも可能である。   As a processing technique for processing the recording layer into a concavo-convex pattern, dry etching techniques such as ion beam etching and reactive ion etching can be used, and the recording layer is efficiently processed into a concavo-convex pattern using an imprint method. It is expected that. More specifically, first, one or more mask layers are formed on the continuous recording layer, and a resin layer is formed on the mask layer. Next, the stamper is brought into contact with the resin layer to transfer the uneven pattern to the resin layer, the mask layer is etched using the resin layer as a mask, and the mask layer is processed into the uneven pattern. Furthermore, by removing the continuous recording layer at the bottom of the concave portion of the mask layer by etching, the continuous recording layer can be processed into a recording layer having a predetermined concavo-convex pattern. Depending on the material of the recording layer and the type of dry etching, a resin layer is formed directly on the continuous recording layer, and the continuous recording layer is etched using the resin layer as a mask to be processed into a recording layer having a predetermined uneven pattern. It is also possible.

ところで、インプリント法とは異なるが、光記録媒体の分野では基板にピット、グルーブ等の凹凸パターンを形成するためにスタンパが利用されている。具体的には、スタンパを型内に配設し、ポリカーボネート等の樹脂材料を射出成形することでピット、グルーブ等の情報伝達のための凹凸パターンが形成された基板が得られる。   By the way, although different from the imprint method, in the field of optical recording media, a stamper is used to form uneven patterns such as pits and grooves on a substrate. Specifically, a stamper is disposed in a mold, and a resin material such as polycarbonate is injection-molded to obtain a substrate on which concave and convex patterns for information transmission such as pits and grooves are formed.

光記録媒体用のスタンパは製造方法が確立されており、その一例をここで簡単に説明しておく。まずガラス等の基板の上にレジスト材料を塗布し、レジスト材料をリソグラフィの手法で露光・現像して部分的に除去することにより凹凸パターンの転写面を有する原盤が得られる。次に、原盤の転写面に無電解メッキ法で導電膜を成膜する。無電解メッキ法は化学メッキ法とも称されるウェットプロセスであるが、スパッタリング法等のドライプロセスで導電膜を成膜することも可能である。次に、導電膜を電極として電解メッキ法によりNi(ニッケル)等の電解メッキ層を形成し、これら導電膜及び電解メッキ層を原盤から一体で剥離することによりスタンパが得られる(例えば、特許文献3参照)。尚、生産性の向上等のため、原盤から一体で剥離した導電膜及び電解メッキ層をメタルマスタとして用い、メタルマスタに電解メッキ法でスタンパを形成することもある。更に、電解メッキ法を1回又は複数回繰り返し、メタルマスタから他のメタルマスタを形成することもある。   A method for manufacturing a stamper for an optical recording medium has been established, and an example thereof will be briefly described here. First, a resist material is applied onto a substrate such as glass, and the resist material is exposed and developed by a lithography technique and partially removed to obtain a master having a transfer surface with a concavo-convex pattern. Next, a conductive film is formed on the transfer surface of the master by electroless plating. The electroless plating method is a wet process also called a chemical plating method, but it is also possible to form a conductive film by a dry process such as a sputtering method. Next, an electroplating layer made of Ni (nickel) or the like is formed by electroplating using the electroconductive film as an electrode, and the conductive film and the electroplating layer are integrally peeled off from the master to obtain a stamper (for example, Patent Documents) 3). In order to improve productivity, etc., a conductive film and an electroplating layer integrally peeled off from the master disk may be used as a metal master, and a stamper may be formed on the metal master by an electroplating method. Further, the electrolytic plating method may be repeated one or more times to form another metal master from the metal master.

このような光記録媒体の分野で確立されたスタンパの製造方法は、半導体製品や磁気記録媒体用のスタンパの製造にも利用しうる。   Such a stamper manufacturing method established in the field of optical recording media can also be used for manufacturing stampers for semiconductor products and magnetic recording media.

特開2003−100609号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-100609 特開2000−195042号公報JP 2000-195042 A 特開平5−205321号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-205321

しかしながら、原盤に導電膜を成膜する際、ウェットプロセスである無電解メッキ法を用いた場合、洗浄等の多数の前処理工程が必要となり、生産性が低いという問題があった。又、前処理工程において原盤の凸部を構成するレジスト材料が変形したり、前処理工程において異物が混入することがあり、原盤の凹凸パターンがスタンパやメタルマスタに正確に転写されないことがあった。   However, when a conductive film is formed on the master, when the electroless plating method, which is a wet process, is used, a number of pretreatment steps such as cleaning are required, resulting in low productivity. In addition, the resist material constituting the convex portion of the master may be deformed in the pretreatment process, or foreign matter may be mixed in the pretreatment process, and the uneven pattern of the master may not be accurately transferred to the stamper or metal master. .

一方、ドライプロセスであるスパッタリング法を用いて原盤に導電膜を成膜すればスタンパを効率良く生産しうるが、ディスクリートトラックメディアやパターンドメディアでは、転写面に幅が100nm以下の凹部を含む微細な凹凸パターンが形成された原盤を用いる場合があり、転写面の一部に導電膜が成膜されなかったり、成膜された導電膜内に空隙が形成され、これにより原盤の凹凸パターンがスタンパやメタルマスタに正確に転写されないことがあった。   On the other hand, it is possible to efficiently produce a stamper by forming a conductive film on a master using a sputtering process, which is a dry process. However, in discrete track media and patterned media, the transfer surface has a fine portion including a recess having a width of 100 nm or less. In some cases, a master having a rough pattern is used, and a conductive film is not formed on a part of the transfer surface, or a void is formed in the formed conductive film. In some cases, it was not correctly transferred to the metal master.

これについて図12を参照し、より詳細に説明する。原盤100は、基板102の上にレジスト材料104が部分的に形成されており、レジスト材料104が転写面100Aの凹凸パターンの凸部を構成している。一般的なスパッタリング法では、Ar等の希ガスのイオンがターゲットに様々な方向から衝突し、ターゲットの個々の粒子は様々な方向に飛散するため、ターゲットの粒子が被加工体に対して一方向に直線的に照射されることはない。このような一般的なスパッタリング法により導電膜を成膜すると、導電膜106は凸部を構成するレジスト材料104の上部近傍や凹部の底部近傍に堆積しやすい一方、凹部の側面には堆積しにくく、凹部の幅が狭い場合や凹部が深い場合には、凹部側面の一部に導電膜が成膜されないことがある。このような導電膜106を電極として電解メッキ層を成膜すると、凹部側面では電解メッキ層の成長が抑制されるため、所望の形状の凸部をスタンパに形成することができない。即ち原盤の転写面100Aの凹凸パターンをスタンパやメタルマスタに正確に転写できない。   This will be described in more detail with reference to FIG. In the master 100, a resist material 104 is partially formed on a substrate 102, and the resist material 104 constitutes a convex portion of the concavo-convex pattern on the transfer surface 100 </ b> A. In a general sputtering method, ions of a rare gas such as Ar collide with a target from various directions, and individual particles of the target are scattered in various directions, so that the target particles are unidirectional with respect to the workpiece. Is not irradiated linearly. When a conductive film is formed by such a general sputtering method, the conductive film 106 is likely to be deposited near the top of the resist material 104 constituting the convex part or near the bottom of the concave part, but is difficult to deposit on the side surface of the concave part. When the width of the recess is narrow or when the recess is deep, the conductive film may not be formed on a part of the side surface of the recess. When an electroplating layer is formed using such a conductive film 106 as an electrode, the growth of the electroplating layer is suppressed on the side surface of the concave portion, and thus a convex portion having a desired shape cannot be formed on the stamper. That is, the concave / convex pattern on the transfer surface 100A of the master cannot be accurately transferred to the stamper or metal master.

これに対し、導電膜106を更に厚く成膜すれば、凹部側面を含む転写面100Aの全面に導電膜106を成膜しうるが、凹部の幅が狭い場合、図13に示されるように、導電膜106が凹部側面に充分に堆積する前に、凸部の上部近傍に堆積した導電膜106と、これに隣り合う凸部の上部近傍に堆積した導電膜106とが結合して導電膜106の内部に空隙が形成されてしまうことがある。このような空隙を含む導電膜106を原盤から剥離すると、空隙の近傍の薄肉の部分が損壊することがあり、原盤の転写面100Aの凹凸パターンを転写して得られる本来の凹凸パターンに対して一部が崩れた形状の凹凸パターンがスタンパやメタルマスタに転写されてしまうこととなる。また、仮にスタンパやメタルマスタを損壊なく剥離できたとしても、スタンパやメタルマスタがその凸部の内部に空隙を含んでいると、スタンパやメタルマスタとしての耐久性が著しく低下するという問題がある。   In contrast, if the conductive film 106 is formed to be thicker, the conductive film 106 can be formed on the entire transfer surface 100A including the side surface of the recess. However, when the width of the recess is narrow, as shown in FIG. Before the conductive film 106 is sufficiently deposited on the side surface of the concave portion, the conductive film 106 deposited near the upper portion of the convex portion and the conductive film 106 deposited near the upper portion of the convex portion adjacent thereto are combined to form the conductive film 106. In some cases, voids may be formed in the interior of the. When the conductive film 106 including such a gap is peeled off from the master, the thin portion near the gap may be damaged, and the original uneven pattern obtained by transferring the uneven pattern on the transfer surface 100A of the master may be damaged. The uneven pattern having a partially broken shape is transferred to the stamper or metal master. Further, even if the stamper or metal master can be peeled without damage, if the stamper or metal master includes a gap inside the convex portion, there is a problem that the durability as the stamper or metal master is remarkably lowered. .

即ち、スタンパを利用することで被加工体を所定の凹凸パターンに効率良く加工できるものの、幅が100nm以下の凹部を含むような微細な凹凸パターンが転写面に形成された原盤からスタンパを製造する場合、スタンパ自体を効率良く、且つ、高精度で製造することが困難であった。   That is, although a workpiece can be efficiently processed into a predetermined concavo-convex pattern by using a stamper, a stamper is manufactured from a master having a fine concavo-convex pattern including a concave portion with a width of 100 nm or less formed on a transfer surface. In this case, it is difficult to manufacture the stamper itself with high efficiency and high accuracy.

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、微細な凹凸パターンのスタンパを効率良く高精度で製造できるスタンパの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a stamper manufacturing method that can efficiently and accurately manufacture a stamper having a fine concavo-convex pattern.

本発明は、所定の凹凸パターンの転写面を有する原盤に、例えばイオンビームデポジション法のような照射源から粒子を一方向に直線的に照射して膜を成膜する成膜法により、原盤の表面の法線に対して少なくとも一時的に照射方向を相対的に傾斜させ、且つ、照射源に対して原盤の姿勢を相対的に変化させつつ(例えば照射源に対して原盤を回転させつつ)導電性材料の粒子を照射し、転写面の上に導電膜を成膜することにより上記目的を達成するものである。   The present invention relates to a master by a film forming method in which a film is formed by linearly irradiating particles in one direction from an irradiation source such as an ion beam deposition method onto a master having a transfer surface with a predetermined uneven pattern. The direction of irradiation is at least temporarily inclined relative to the normal of the surface of the substrate and the orientation of the master is changed relative to the irradiation source (for example, the master is rotated relative to the irradiation source). The above object is achieved by irradiating particles of a conductive material and forming a conductive film on the transfer surface.

イオンビームデポジション法のような照射源から粒子を一方向に直線的に照射して膜を成膜する成膜法を用い、原盤の表面の法線に対して照射方向を相対的に傾斜させることで、転写面の凹凸パターンの凸部の上面や凹部の底面だけでなく、凹部の側面にも導電膜を確実に成膜できる。この導電膜を電極として電解メッキ法で電解メッキ層を成膜することで、原盤の凹凸パターンが正確に転写されたスタンパやメタルマスタを製造できる。又、導電膜の成膜法としてイオンビームデポジション法のようなドライプロセスを用いれば、洗浄等の多数の前処理工程を行う必要がないのでそれだけスタンパの生産性を高めることができる。更に、前処理工程において原盤の凸部を構成するレジスト材料が変形したり、前処理工程において異物が混入することもないので、この点でも原盤の凹凸パターンをスタンパやメタルマスタに正確に転写できる。   Using a film formation method that forms a film by linearly irradiating particles in one direction from an irradiation source such as the ion beam deposition method, the irradiation direction is inclined relative to the normal of the surface of the master. Thus, the conductive film can be reliably formed not only on the top surface of the convex portion and the bottom surface of the concave portion of the concave-convex pattern on the transfer surface but also on the side surface of the concave portion. By forming an electroplating layer by electroplating using this conductive film as an electrode, it is possible to manufacture a stamper or a metal master in which the concave / convex pattern of the master is accurately transferred. Further, if a dry process such as an ion beam deposition method is used as a method for forming the conductive film, it is not necessary to perform many pre-processing steps such as cleaning, so that the productivity of the stamper can be increased accordingly. Furthermore, since the resist material constituting the convex portion of the master is not deformed in the pretreatment process, and foreign matters are not mixed in the pretreatment process, the uneven pattern of the master can be accurately transferred to the stamper or metal master. .

即ち、次のような本発明により、上記目的を達成することができる。   That is, the above-described object can be achieved by the following present invention.

(1)所定の凹凸パターンの転写面を有する原盤に、照射源から粒子を一方向に直線的に照射して膜を成膜する成膜法により、前記原盤の表面の法線に対して少なくとも一時的に照射方向を相対的に傾斜させ、且つ、前記照射源に対して前記原盤の姿勢を相対的に変化させつつ導電性材料の粒子を照射し、前記転写面の上に導電膜を成膜する導電膜成膜工程と、前記導電膜の上に電解メッキ法で電解メッキ層を形成する電解メッキ工程と、を含むことを特徴とするスタンパの製造方法。   (1) At least with respect to the normal of the surface of the master by a film forming method in which a master having a transfer surface with a predetermined concavo-convex pattern is linearly irradiated with particles from an irradiation source in one direction to form a film. The conductive film is formed on the transfer surface by temporarily irradiating the irradiation direction relatively and irradiating the conductive material particles while changing the orientation of the master relative to the irradiation source. A stamper manufacturing method comprising: a conductive film forming step for forming a film; and an electrolytic plating step for forming an electrolytic plating layer on the conductive film by an electrolytic plating method.

(2) (1)において、前記導電膜成膜工程において、前記照射源に対して前記原盤を相対的に回転させつつ前記転写面の上に前記導電膜を成膜することを特徴とするスタンパの製造方法。   (2) In (1), in the conductive film formation step, the conductive film is formed on the transfer surface while the master is relatively rotated with respect to the irradiation source. Manufacturing method.

(3) (1)又は(2)において、前記導電膜成膜工程における成膜法は、イオンビームデポジション法であることを特徴とするスタンパの製造方法。   (3) The method for manufacturing a stamper according to (1) or (2), wherein the film forming method in the conductive film forming step is an ion beam deposition method.

(4) (1)乃至(3)のいずれかにおいて、前記導電膜成膜工程において、前記原盤の表面の法線に対して少なくとも一時的に前記照射方向を相対的に40〜50°傾斜させることを特徴とするスタンパの製造方法。   (4) In any one of (1) to (3), in the conductive film forming step, the irradiation direction is inclined at an angle of 40 to 50 ° relative to the normal of the surface of the master. The stamper manufacturing method characterized by the above-mentioned.

(5) (1)乃至(4)のいずれかにおいて、前記原盤として前記転写面に幅が100nm以下の凹部を含む凹凸パターンが形成された原盤を用いることを特徴とするスタンパの製造方法。   (5) The method for manufacturing a stamper according to any one of (1) to (4), wherein a master having a concavo-convex pattern including a recess having a width of 100 nm or less is formed on the transfer surface as the master.

(6) (1)乃至(5)のいずれかにおいて、前記電解メッキ工程を第1の電解メッキ工程として該第1の電解メッキ工程の後に、前記原盤から前記導電膜及び前記電解メッキ層を一体で剥離する剥離工程と、これら導電膜及び電解メッキ層をメタルマスタとして用い、該メタルマスタの上に電解メッキ法によりスタンパ及び他のメタルマスタのいずれかを形成する第2の電解メッキ工程と、が設けられたことを特徴とするスタンパの製造方法。   (6) In any one of (1) to (5), the electroplating step is used as a first electroplating step, and after the first electroplating step, the conductive film and the electroplating layer are integrated from the master. And a second electrolytic plating step of forming any one of the stamper and the other metal master by an electrolytic plating method on the metal master using the conductive film and the electrolytic plating layer as a metal master, A method for manufacturing a stamper, wherein:

尚、本出願において「原盤の表面の法線」という用語は、転写面の凹凸パターンを無視しうる程度に原盤を巨視的に見た場合の原盤における転写面側の表面の法線という意義で用いることとする。   In this application, the term “normal line on the surface of the master” means the surface normal on the transfer surface side of the master when the master is viewed macroscopically so that the uneven pattern on the transfer surface can be ignored. We will use it.

又、本出願において「粒子を一方向に直線的に照射する」とは、大多数の粒子を一方向にほぼ平行に直線的に照射するという意義であって、総ての粒子を一方向に完全に平行に照射するという意義に限定されない。   Further, in the present application, “irradiating particles linearly in one direction” means that a large number of particles are linearly irradiated almost in parallel in one direction, and all particles are irradiated in one direction. It is not limited to the meaning of irradiating completely in parallel.

又、本出願において「イオンビームデポジション法」という用語は、イオンビームを利用して被加工体に対して粒子を一方向に直線的に照射する成膜手法の総称であって、膜の材料であるターゲットに所定の方向から希ガス等のイオンビームを直線的に衝突させてターゲットの粒子を被加工体に飛散させて照射するイオンビームスパッタリング法、膜の材料である粒子のイオンビームを被加工体に対して照射する質量分離方式又は質量非分離方式のイオンビーム法、膜の材料である粒子をクラスター化し、クラスターのイオンビームを被加工体に対して照射するクラスターイオンビーム法等を含む意義で用いることとする。尚、イオンビームスパッタリング法は、ターゲットに所定の方向から直線的にイオンビームを照射する(イオンを衝突させる)という点で、ターゲットに様々な方向からイオンが衝突する一般的なスパッタリング法と異なる。   Further, in the present application, the term “ion beam deposition method” is a general term for a film forming method in which particles are linearly irradiated in one direction to a workpiece using an ion beam, and is a material for a film. An ion beam sputtering method in which an ion beam of a rare gas or the like is linearly collided with a target in a predetermined direction to scatter and irradiate target particles on a workpiece, and an ion beam of particles as film materials is irradiated. Includes mass separation method or non-mass separation ion beam method for irradiating a workpiece, cluster ion beam method for clustering particles that are film materials, and irradiating the workpiece with a cluster ion beam We will use it for the purpose. The ion beam sputtering method is different from a general sputtering method in which ions collide with the target from various directions in that the target is irradiated with an ion beam linearly from a predetermined direction (impacts the ions).

本発明によれば微細な凹凸パターンのスタンパを効率良く高精度で製造できる。   According to the present invention, a stamper having a fine concavo-convex pattern can be manufactured efficiently and with high accuracy.

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の第1実施形態は、図1に示されるような所定の凹凸パターンの転写面10Aを有する原盤10からスタンパ12を製造する方法に関する。原盤10は、材料がシリコン、ガラス等である基板14と、基板14の上に部分的に形成されたレジスト材料16と、を有し、レジスト材料16が転写面10Aの凹凸パターンの凸部を構成している。転写面10Aの凹凸パターンは幅が100nm以下の凹部を含んでいる。スタンパ12は、導電膜18と電解メッキ層20とを有している。   The first embodiment of the present invention relates to a method of manufacturing a stamper 12 from a master 10 having a transfer surface 10A having a predetermined uneven pattern as shown in FIG. The master 10 includes a substrate 14 whose material is silicon, glass, and the like, and a resist material 16 partially formed on the substrate 14, and the resist material 16 has convex portions of the concavo-convex pattern on the transfer surface 10A. It is composed. The uneven pattern on the transfer surface 10A includes a recess having a width of 100 nm or less. The stamper 12 includes a conductive film 18 and an electrolytic plating layer 20.

このスタンパ12の製造方法を図2に示されるフローチャートに沿って説明する。   A method for manufacturing the stamper 12 will be described with reference to a flowchart shown in FIG.

まず、原盤10を作製する(S102)。具体的には、基板14を洗浄し、該基板14の片面に密着材の薄膜(図示省略)を形成してからスピンコート法でレジスト材料16を塗布する。次に、ベーキングによりレジスト材料16中の溶剤を蒸発させて乾燥させ、レジスト材料16の膜厚、欠陥を検査する。更に、転写面10Aの凹凸パターンに相当するパターンでレジスト材料16にレーザー光線又は電子線を照射し、現像処理を施してレジスト材料16の感光部又は非感光部を選択的に除去することにより原盤10が得られる。   First, the master 10 is produced (S102). Specifically, the substrate 14 is washed, a thin film (not shown) of an adhesive material is formed on one surface of the substrate 14, and then the resist material 16 is applied by spin coating. Next, the solvent in the resist material 16 is evaporated and dried by baking, and the film thickness and defects of the resist material 16 are inspected. Further, the resist material 16 is irradiated with a laser beam or an electron beam in a pattern corresponding to the concavo-convex pattern on the transfer surface 10A, and development processing is performed to selectively remove the photosensitive portion or the non-photosensitive portion of the resist material 16 to obtain the master 10. Is obtained.

次に、イオンビームデポジション法(照射源から粒子を一方向に直線的に照射して膜を成膜する成膜法)により、原盤10の転写面10Aの上に導電膜18を成膜する(S104)。具体的には、図3に示されるようなイオンビームデポジション装置30を用いて、原盤10の表面の法線Lnに対して照射方向を相対的に傾斜させ、且つ、原盤10を回転させつつ(照射源に対して原盤10の姿勢を相対的に変化させつつ)、原盤10にNi(導電性材料)の粒子を照射し、転写面10Aの上に導電膜18を成膜する。この際、原盤10の表面の法線Lnに対してNiの粒子の照射方向を(40〜50°の範囲内の)45°程度傾斜させることが好ましい。   Next, the conductive film 18 is formed on the transfer surface 10A of the master 10 by an ion beam deposition method (a film formation method in which a film is formed by linearly irradiating particles from an irradiation source in one direction). (S104). Specifically, the ion beam deposition apparatus 30 as shown in FIG. 3 is used to tilt the irradiation direction relative to the normal line Ln of the surface of the master 10 and rotate the master 10. While changing the posture of the master 10 relative to the irradiation source, the master 10 is irradiated with particles of Ni (conductive material) to form a conductive film 18 on the transfer surface 10A. At this time, it is preferable to tilt the irradiation direction of the Ni particles about 45 ° (within a range of 40 to 50 °) with respect to the normal line Ln of the surface of the master 10.

イオンビームデポジション装置30は、具体的にはイオンビームデポジション法のうちイオンビームスパッタリング法と称される手法で薄膜を形成する装置であり、Niからなるターゲットを備える照射源32と、照射源32に対してArのイオンビームを照射するためのイオンビーム発生源34と、原盤10を所定の姿勢で保持するための保持機構36と、照射源32及び保持機構36を収容する真空チャンバ38と、を備えている。   Specifically, the ion beam deposition apparatus 30 is an apparatus for forming a thin film by a technique called an ion beam sputtering method in the ion beam deposition method, and includes an irradiation source 32 including a target made of Ni, and an irradiation source. An ion beam generating source 34 for irradiating an Ar ion beam to 32, a holding mechanism 36 for holding the master 10 in a predetermined posture, and a vacuum chamber 38 for housing the irradiation source 32 and the holding mechanism 36, It is equipped with.

照射源32は、イオンビーム発生源34から照射されるArのイオンビームに対しNiからなるターゲットの表面が傾斜するように設置されており、Arのイオンビームの衝突により生じるNiの粒子をArのイオンビームの入射方向に対して対称的な方向に放出するようになっている。   The irradiation source 32 is installed so that the surface of the target made of Ni is inclined with respect to the Ar ion beam irradiated from the ion beam generation source 34, and Ni particles generated by the collision of the Ar ion beam are converted into Ar particles. The ion beam is emitted in a symmetric direction with respect to the incident direction of the ion beam.

保持機構36は、原盤10の表面の法線Lnに対し、照射源32から照射されるNiの粒子の照射方向が傾斜するように原盤10を保持可能である治具36Aと、治具36Aと共に原盤10を回転させるための回転駆動機構36Bと、を備えている。回転駆動機構36Bは、原盤10を、その中心軸廻りに回転させるように構成されている。保持機構36は、照射源32から照射されるNiの粒子の照射方向に対して原盤10を保持する角度を調節可能とされている。   The holding mechanism 36, together with the jig 36A and the jig 36A, can hold the master 10 so that the irradiation direction of the Ni particles irradiated from the irradiation source 32 is inclined with respect to the normal line Ln of the surface of the master 10. And a rotation drive mechanism 36B for rotating the master 10. The rotation drive mechanism 36B is configured to rotate the master 10 around its central axis. The holding mechanism 36 can adjust the angle at which the master 10 is held with respect to the irradiation direction of the Ni particles irradiated from the irradiation source 32.

イオンビームデポジション法は、照射する粒子の指向性に優れており、更に、原盤10の表面の法線Lnに対してNiの粒子の照射方向が相対的に傾斜しているので、Niの粒子は、図4に示されるように、転写面10Aの凹凸パターンの凸部の上面や凹部の底面だけでなく、凹部の側面にも確実に堆積する。Niの粒子が完全に直線的な挙動だけを示す場合、凹部の底部近傍にはNiの粒子が到達しないことも考えられるが、実際には凹部の底部近傍にもNiの粒子が堆積する。これは、凹部の側面に衝突したNiの粒子の一部が凹部の底部近傍にも回り込むためと考えられる。尚、凹部の一対の側面のうち、Niの粒子が照射される側面と反対側の側面や、その底部近傍の凹部の底面には一時的にNiの粒子が到達しないこともあるが、原盤10が回転することで、このような部分にもNiの粒子を堆積させることができ、図5に示されるように原盤10の転写面10Aの全面に導電膜18が確実に成膜される。   The ion beam deposition method is excellent in the directivity of the particles to be irradiated. Further, since the irradiation direction of the Ni particles is relatively inclined with respect to the normal line Ln of the surface of the master 10, the Ni particles As shown in FIG. 4, not only the top surface of the convex portion and the bottom surface of the concave portion of the concavo-convex pattern on the transfer surface 10A but also the side surface of the concave portion is reliably deposited. In the case where the Ni particles exhibit only a completely linear behavior, it is conceivable that the Ni particles do not reach the vicinity of the bottom of the recess, but in reality, Ni particles accumulate also in the vicinity of the bottom of the recess. This is presumably because some of the Ni particles that collided with the side surfaces of the recesses also wrap around the bottom of the recesses. Of the pair of side surfaces of the concave portion, Ni particles may not temporarily reach the side surface opposite to the side surface irradiated with Ni particles or the bottom surface of the concave portion near the bottom portion. As a result of the rotation, Ni particles can be deposited also in such a portion, and the conductive film 18 is reliably formed on the entire transfer surface 10A of the master 10 as shown in FIG.

次に、電解メッキ法により導電膜18の上に、図6に示されるように電解メッキ層20を成膜する(S106)。具体的には、転写面10Aに導電膜18が成膜された原盤10をスルファミン酸ニッケル溶液中に浸漬し、導電膜18を電極として通電することによりニッケルの膜を成長させて、電解メッキ層20を成膜する。原盤10の転写面10Aの全面に導電膜18が成膜されているので、電解メッキ層20も原盤10の転写面10Aの全面に確実に成膜される。   Next, an electrolytic plating layer 20 is formed on the conductive film 18 by electrolytic plating as shown in FIG. 6 (S106). Specifically, the master 10 having the conductive film 18 formed on the transfer surface 10A is immersed in a nickel sulfamate solution, and a nickel film is grown by energizing the conductive film 18 as an electrode, and an electroplating layer. 20 is deposited. Since the conductive film 18 is formed on the entire transfer surface 10A of the master 10, the electrolytic plating layer 20 is also reliably formed on the entire transfer surface 10A of the master 10.

次に、導電膜18及び電解メッキ層20を一体で原盤10から剥離する(S108)。剥離した導電膜18及び電解メッキ層20には、レジスト材料16が付着していることがあるので有機溶剤でレジスト材料16を除去し、必要に応じて導電膜18及び電解メッキ層20の外周等を打抜いて形状を整え、電解メッキ層20における導電膜18と反対側の面を研磨してから超純水で超音波洗浄する。これにより、前記図1に示されるスタンパ12が完成する。尚、スタンパ12の凹凸パターンは、原盤10の転写面10Aの凹凸パターンと凹凸の向きが反対である。   Next, the conductive film 18 and the electrolytic plating layer 20 are integrally peeled from the master 10 (S108). Since the resist material 16 may adhere to the peeled conductive film 18 and the electrolytic plating layer 20, the resist material 16 is removed with an organic solvent, and the outer periphery of the conductive film 18 and the electrolytic plating layer 20 as necessary. The surface of the electrolytic plating layer 20 opposite to the conductive film 18 is polished and then ultrasonically cleaned with ultrapure water. Thereby, the stamper 12 shown in FIG. 1 is completed. The concave / convex pattern of the stamper 12 is opposite to the concave / convex pattern on the transfer surface 10 </ b> A of the master 10.

このように、導電膜18の成膜法として、照射する粒子の指向性に優れるイオンビームデポジション法を用い、且つ、原盤10の表面の法線Lnに対して照射方向を相対的に傾斜させることで、原盤10の転写面10Aの凹凸パターンは幅が100nm以下の狭い凹部を含んでいるにも拘わらず、転写面10Aの凹凸パターンの凸部の上面や凹部の底面だけでなく、転写面10Aの凹部の側面にも導電膜18を確実に成膜できる。この導電膜18を電極として電解メッキ法で電解メッキ層20を成膜することで、原盤10の凹凸パターンが正確に転写されたスタンパ12を製造できる。   As described above, the ion beam deposition method having excellent directivity of the particles to be irradiated is used as the method for forming the conductive film 18 and the irradiation direction is inclined relative to the normal line Ln of the surface of the master 10. Thus, although the concavo-convex pattern on the transfer surface 10A of the master 10 includes a narrow concave portion with a width of 100 nm or less, not only the upper surface of the convex portion and the bottom surface of the concave portion of the concavo-convex pattern on the transfer surface 10A, but also the transfer surface. The conductive film 18 can also be reliably formed on the side surface of the recess of 10A. By forming the electroplating layer 20 by the electroplating method using the conductive film 18 as an electrode, the stamper 12 to which the uneven pattern of the master 10 is accurately transferred can be manufactured.

言い換えれば、本第1実施形態のスタンパの製造方法は、幅が100nm以下の狭い凹部を含む凹凸パターンが転写面に形成された原盤からスタンパを製造する場合に、特に好適である。   In other words, the stamper manufacturing method according to the first embodiment is particularly suitable when a stamper is manufactured from a master having an uneven pattern including a narrow recess having a width of 100 nm or less formed on the transfer surface.

又、導電膜18の成膜法としてドライプロセスであるイオンビームデポジション法を用いており、洗浄等の多数の前処理工程を行う必要がないので生産性が良い。更に、前処理工程において原盤の凸部を構成するレジスト材料が変形したり、前処理工程において異物が混入することもないので、この点でも原盤10の凹凸パターンが正確に転写されたスタンパ12を製造できる。   In addition, the ion beam deposition method, which is a dry process, is used as a method for forming the conductive film 18, and it is not necessary to perform many pretreatment steps such as cleaning, so that productivity is good. Further, since the resist material constituting the convex portion of the master is not deformed in the pretreatment process, and no foreign matter is mixed in in the pretreatment process, the stamper 12 to which the concave / convex pattern of the master 10 is accurately transferred is also used in this respect. Can be manufactured.

又、転写面10Aの凹部の側面にも導電膜18を確実に成膜し、この導電膜18を電極として電解メッキ法で電解メッキ層20を成膜しており、スタンパ12の凸部の内部に空隙が形成されることがないので、スタンパ12は耐久性に優れている。   In addition, the conductive film 18 is reliably formed on the side surface of the concave portion of the transfer surface 10A, and the electrolytic plating layer 20 is formed by electrolytic plating using the conductive film 18 as an electrode. Therefore, the stamper 12 is excellent in durability.

次に、本発明の第2実施形態について説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described.

前記第1実施形態では導電膜18及び電解メッキ層20がスタンパ12であるのに対し、本第2実施形態では、導電膜18及び電解メッキ層20をメタルマスタとして用い、メタルマスタの上に電解メッキ法によりスタンパを形成することを特徴としている。   In the first embodiment, the conductive film 18 and the electrolytic plating layer 20 are the stamper 12, whereas in the second embodiment, the conductive film 18 and the electrolytic plating layer 20 are used as a metal master, and electrolysis is performed on the metal master. It is characterized by forming a stamper by a plating method.

具体的には、図7のフローチャートに示されるように、前記電解メッキ工程(S106)を第1の電解メッキ工程として該第1の電解メッキ工程の後に、メタルマスタの上に電解メッキ法によりスタンパを形成する第2の電解メッキ工程(S202)が設けられたことを特徴としている。尚、他の工程については前記第1実施形態と同様であるので、前記第1実施形態と同一符号を用いることとして説明を適宜省略する。   Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 7, the electrolytic plating step (S106) is used as a first electrolytic plating step, and after the first electrolytic plating step, a stamper is formed on the metal master by electrolytic plating. A second electroplating step (S202) for forming is provided. Since other steps are the same as those in the first embodiment, the same reference numerals as those in the first embodiment are used, and the description thereof is omitted as appropriate.

まず、前記第1実施形態と同様の要領で、原盤10を作製し(S102)、原盤10の上に導電膜18を成膜し(S104)、更に導電膜18の上に電解メッキ層20を成膜して(S106)、これら導電膜18及び電解メッキ層20を一体で原盤10から剥離する(S108)。これにより、前記スタンパ12と同様の構成の図8に示されるようなメタルマスタ50が得られる。尚、有機溶剤でレジスト材料16を除去し、必要に応じて導電膜18及び電解メッキ層20の外周等を打抜いて形状を整え、電解メッキ層20における導電膜18と反対側の面を研磨してから超純水で超音波洗浄する。   First, the master 10 is manufactured in the same manner as in the first embodiment (S102), the conductive film 18 is formed on the master 10 (S104), and the electrolytic plating layer 20 is further formed on the conductive film 18. After forming a film (S106), the conductive film 18 and the electrolytic plating layer 20 are integrally peeled from the master 10 (S108). Thereby, the metal master 50 as shown in FIG. 8 having the same configuration as the stamper 12 is obtained. The resist material 16 is removed with an organic solvent, and the outer periphery of the conductive film 18 and the electrolytic plating layer 20 is punched as necessary to adjust the shape, and the surface of the electrolytic plating layer 20 opposite to the conductive film 18 is polished. Then, ultrasonically clean with ultrapure water.

次に、必要に応じてメタルマスタ50の表面酸化処理を行った後、電解メッキ法により、図9に示されるように、メタルマスタ50の上にニッケルの膜を成長させてスタンパ52を形成する(S202)。メタルマスタ50には原盤10の転写面10Aの凹凸パターンが正確に転写されているので、スタンパ52にも原盤10の転写面10Aの凹凸パターンが正確に転写される。尚、スタンパ52の凹凸パターンは、原盤10の転写面10Aの凹凸パターンと凹凸の向きが一致する。   Next, after subjecting the surface of the metal master 50 to oxidation as necessary, a stamper 52 is formed by growing a nickel film on the metal master 50 by electrolytic plating as shown in FIG. (S202). Since the concavo-convex pattern of the transfer surface 10A of the master 10 is accurately transferred to the metal master 50, the concavo-convex pattern of the transfer surface 10A of the master 10 is also accurately transferred to the stamper 52. The concave / convex pattern of the stamper 52 matches the concave / convex pattern of the transfer surface 10A of the master 10 with the direction of the concave / convex.

又、メタルマスタ50の凸部の内部に空隙が形成されていると、スタンパ52の剥離時において空隙の近傍の薄肉の部分が損壊しうるが、メタルマスタ50は、上記のようにその凸部の内部における空隙の形成を防止するように製造されているので、メタルマスタ50は耐久性に優れている。   Further, if a gap is formed inside the convex portion of the metal master 50, the thin portion near the gap may be damaged when the stamper 52 is peeled off. However, the metal master 50 has the convex portion as described above. The metal master 50 is excellent in durability because it is manufactured so as to prevent the formation of voids inside.

又、メタルマスタ50の上に電解メッキ法によりスタンパ52を形成することで、スタンパ52の量産が容易となり、生産性の一層の向上に寄与する。   Further, by forming the stamper 52 on the metal master 50 by electrolytic plating, mass production of the stamper 52 is facilitated, which contributes to further improvement in productivity.

尚、本第2実施形態において、導電膜18及び電解メッキ層20をメタルマスタ50として用い、メタルマスタ50の上に電解メッキ法によりスタンパ52を形成しているが、メタルマスタ50の上に電解メッキ法により他のメタルマスタを形成し、このメタルマスタの上に電解メッキ法によりスタンパを形成してもよい。このようにすることで、前記第1実施形態と同様に、原盤10の転写面10Aの凹凸パターンと凹凸の向きが反対のスタンパが得られる。又、更に電解メッキ法を繰り返してメタルマスタ、スタンパを作製してもよい。   In the second embodiment, the conductive film 18 and the electrolytic plating layer 20 are used as the metal master 50, and the stamper 52 is formed on the metal master 50 by the electrolytic plating method. Another metal master may be formed by a plating method, and a stamper may be formed on the metal master by an electrolytic plating method. By doing so, as in the first embodiment, a stamper in which the concave / convex pattern on the transfer surface 10A of the master 10 is opposite to the concave / convex direction is obtained. Further, the metal master and the stamper may be manufactured by repeating the electrolytic plating method.

又、前記第1及び第2実施形態の導電膜成膜工程(S104)において、原盤10の表面の法線Lnに対してNiの粒子の照射方向を(40〜50°の範囲内の)45°程度傾斜させる例を示しているが、凹凸パターンの転写面10Aの全面に導電膜18を確実に成膜できれば、原盤10の表面の法線Lnに対する導電性材料の粒子の照射方向の角度は、他の範囲の角度としてもよい。   In the conductive film forming step (S104) of the first and second embodiments, the irradiation direction of Ni particles is 45 (within a range of 40 to 50 °) with respect to the normal line Ln of the surface of the master 10. Although an example of tilting by about 0 ° is shown, if the conductive film 18 can be reliably formed on the entire surface of the concavo-convex pattern transfer surface 10A, the angle of the irradiation direction of the particles of the conductive material with respect to the normal line Ln of the surface of the master 10 is The angle may be in another range.

又、前記第1及び第2実施形態の導電膜成膜工程(S104)において、原盤10の表面の法線Lnに対する導電性材料の粒子の照射方向の傾斜角を一定に保持して導電膜18を成膜しているが、原盤10の表面の法線Lnに対する導電性材料の粒子の照射方向を変化させつつ、導電膜18を成膜してもよい。更に、原盤10の表面の法線Lnに対し、一時的に導電性材料の粒子の照射方向を平行にしてもよい。   Further, in the conductive film forming step (S104) of the first and second embodiments, the conductive film 18 is kept constant in the inclination angle of the irradiation direction of the particles of the conductive material with respect to the normal line Ln of the surface of the master 10. However, the conductive film 18 may be formed while changing the irradiation direction of the particles of the conductive material with respect to the normal line Ln of the surface of the master 10. Furthermore, the irradiation direction of the particles of the conductive material may be temporarily parallel to the normal line Ln of the surface of the master 10.

例えば、原盤10の転写面10Aの凹凸パターンの凹部の幅が狭い場合や凹部が深い場合、凹部の底面には導電膜が成膜されにくい一方、凸部の上面に導電膜が成膜しやすく、この凸部の上面に成膜される導電膜のために、粒子が凹部に到達しにくくなると推定される。このような場合、まず、原盤10の表面の法線Lnに対して導電性材料の粒子の照射方向を近い角度又は、原盤10の表面の法線Lnと平行に設定し、凹部の底部に導電膜を成膜してから導電性材料の粒子の照射方向を原盤10の表面の法線Lnから離れる方向に傾斜させることで凹凸パターンの全面に一層確実に導電膜を成膜できると期待される。   For example, when the width of the concave portion of the concavo-convex pattern on the transfer surface 10A of the master 10 is narrow or deep, it is difficult to form a conductive film on the bottom surface of the concave portion, but it is easy to form a conductive film on the top surface of the convex portion. Because of the conductive film formed on the upper surface of the convex portion, it is estimated that the particles do not easily reach the concave portion. In such a case, first, the irradiation direction of the particles of the conductive material with respect to the normal line Ln of the surface of the master 10 is set at a close angle or parallel to the normal line Ln of the surface of the master 10, and the bottom of the recess is electrically conductive. It is expected that the conductive film can be more reliably formed on the entire surface of the concavo-convex pattern by inclining the irradiation direction of the particles of the conductive material in the direction away from the normal line Ln of the surface of the master 10 after forming the film. .

又、前記第1及び第2実施形態の導電膜成膜工程(S104)において、イオンビームスパッタリング法を用いて導電膜18を成膜しているが、例えば、膜の材料である粒子のイオンビームを被加工体に対して照射する質量分離方式又は質量非分離方式のイオンビーム法、膜の材料である粒子をクラスター化し、クラスターのイオンビームを被加工体に対して照射するクラスターイオンビーム法等の他のイオンビームデポジション法を用いて導電膜を成膜してもよい。更に、照射する粒子の指向性に優れた成膜法であれば、イオンビームデポジション法以外の成膜法で導電膜18を成膜してもよい。   In the conductive film forming step (S104) of the first and second embodiments, the conductive film 18 is formed by using an ion beam sputtering method. For example, an ion beam of particles that are film materials is used. Mass-separation method or non-mass-separation type ion beam method for irradiating a workpiece with a cluster, cluster ion beam method for clustering particles as film materials and irradiating the workpiece with a cluster ion beam, etc. The conductive film may be formed using another ion beam deposition method. Furthermore, the conductive film 18 may be formed by a film forming method other than the ion beam deposition method as long as the film forming method has excellent directivity of the irradiated particles.

又、前記第1及び第2実施形態の導電膜成膜工程(S104)において、原盤10をその中心軸廻りに回転させつつ導電膜18を成膜しているが、原盤10の転写面10Aの全面に確実に導電膜18を成膜できれば、中心軸以外の軸廻りに原盤10を回転させつつ導電膜18を成膜してもよい。   In the conductive film forming step (S104) of the first and second embodiments, the conductive film 18 is formed while the master 10 is rotated around its central axis. If the conductive film 18 can be reliably formed on the entire surface, the conductive film 18 may be formed while the master 10 is rotated around an axis other than the central axis.

又、前記第1及び第2実施形態の導電膜成膜工程(S104)において、原盤10を回転させつつ導電膜18を成膜しているが、例えば原盤10の廻りに照射源32を公転させるように、原盤10に対して照射源32を回転させつつ導電膜18を成膜してもよい。又、原盤10の転写面10Aの全面に確実に導電膜を成膜できれば、原盤10の姿勢を照射源32に対し回転以外の他の挙動で相対的に変化させつつ、導電膜18を成膜してもよい。   In the conductive film forming step (S104) of the first and second embodiments, the conductive film 18 is formed while the master 10 is rotated. For example, the irradiation source 32 is revolved around the master 10. As described above, the conductive film 18 may be formed while the irradiation source 32 is rotated with respect to the master 10. If the conductive film can be reliably formed on the entire transfer surface 10A of the master 10, the conductive film 18 is formed while the orientation of the master 10 is changed relative to the irradiation source 32 by a behavior other than rotation. May be.

又、前記第1及び第2実施形態において、導電膜18の材料はNiであるが、導電膜の材料として、例えばAg、Au、Cu等の他の導電性の材料を用いてもよい。   In the first and second embodiments, the material of the conductive film 18 is Ni. However, other conductive materials such as Ag, Au, and Cu may be used as the material of the conductive film.

又、前記第1及び第2実施形態において、電解メッキ層20、スタンパ52の材料もNiであるが、スタンパやメタルマスタとして適切な硬度及び延性を有する材料であれば、電解メッキ層、スタンパの材料として、例えばNi−Co(コバルト)合金等の他の材料を用いてもよい。   In the first and second embodiments, the material of the electrolytic plating layer 20 and the stamper 52 is Ni. However, any material having appropriate hardness and ductility as a stamper or a metal master may be used. Other materials such as Ni—Co (cobalt) alloy may be used as the material.

又、前記第1及び第2実施形態において、導電膜18を、原盤10の転写面10Aの凹凸パターンに倣って成膜し、凹部を導電膜18で充填していないが、転写面10Aの凹凸パターンの凹部を導電膜18で完全に充填してから電解メッキ層20を成膜してもよい。   In the first and second embodiments, the conductive film 18 is formed in accordance with the concave / convex pattern of the transfer surface 10A of the master 10 and the concave portions are not filled with the conductive film 18; The electrolytic plating layer 20 may be formed after the concave portions of the pattern are completely filled with the conductive film 18.

又、前記第1及び第2実施形態において、原盤10は、材料がシリコン、ガラス等である基板14と、基板14の上に部分的に形成されたレジスト材料16と、を有し、レジスト材料16が転写面10Aの凹凸パターンの凸部を構成しているが、原盤の構成は特に限定されず、例えば、シリコン、ガラス等の基板自体にエッチング等で凹凸パターンの転写面を形成した構成の原盤を用いてもよい。   In the first and second embodiments, the master 10 includes a substrate 14 made of silicon, glass, or the like, and a resist material 16 partially formed on the substrate 14. 16 constitutes the convex portion of the concavo-convex pattern on the transfer surface 10A, but the configuration of the master is not particularly limited. For example, the concavo-convex pattern transfer surface is formed by etching or the like on a substrate such as silicon or glass. A master may be used.

上記第1実施形態のとおり、スタンパ12を作製した。具体的には、まずシリコンの基板14の上にスピンコート法により電子線レジストであるレジスト材料16を約100nmの厚さで成膜し、電子線描画装置により露光・現像して、転写面10Aに凸部幅(ライン幅)が約40nm、凹部幅(スペース幅)が約50nmの凹凸パターンを形成し、原盤10を作製した。尚、原盤10は2枚作製した。   The stamper 12 was produced as in the first embodiment. Specifically, first, a resist material 16 that is an electron beam resist is formed on a silicon substrate 14 by spin coating to a thickness of about 100 nm, exposed and developed by an electron beam drawing apparatus, and transferred to the transfer surface 10A. A concave / convex pattern having a convex portion width (line width) of about 40 nm and a concave portion width (space width) of about 50 nm was formed to produce a master 10. Two masters 10 were produced.

次に、(イオンビームデポジション法の一つである)イオンビームスパッタリング法により、以下のような条件でこれらの原盤10の転写面10AにNiの粒子を照射し、導電膜18を成膜した。   Next, a conductive film 18 was formed by irradiating the transfer surface 10A of the master 10 with Ni particles under the following conditions by an ion beam sputtering method (one of the ion beam deposition methods). .

ターゲットに照射されるイオンビームのガス:Ar
(イオンビームの加速のための)第1のグリッド電圧:1200V
(イオンビームの加速のための)第2のグリッド電圧:325V
ビーム電流:324mA
原盤10の表面の法線Lnに対するNiの粒子の照射方向の傾斜角:45°
原盤10の回転数:10rpm
Ion beam gas irradiated to target: Ar
First grid voltage (for ion beam acceleration): 1200V
Second grid voltage (for ion beam acceleration): 325V
Beam current: 324 mA
Tilt angle of Ni particle irradiation direction with respect to the normal Ln of the surface of the master 10: 45 °
Number of rotations of master 10: 10 rpm

2枚のサンプルのうち、一方のサンプルの断面をSEM(Scanning Electron Microscope)で観察したところ、図10に示されるように、凹凸パターンの転写面10Aの全面に導電膜18が成膜されていた。   When the cross section of one of the two samples was observed by SEM (Scanning Electron Microscope), as shown in FIG. 10, the conductive film 18 was formed on the entire surface of the concavo-convex pattern transfer surface 10A. .

次に、他方のサンプルの導電膜18の上に電解メッキ法により電解メッキ層20を約300μmの厚さで成膜した。   Next, an electrolytic plating layer 20 having a thickness of about 300 μm was formed on the conductive film 18 of the other sample by electrolytic plating.

これら電解メッキ層20及び導電膜18を一体で原盤10から剥離し、レジスト16を除去してスタンパ12を作製した。   The electrolytic plating layer 20 and the conductive film 18 were integrally peeled from the master 10, and the resist 16 was removed to produce the stamper 12.

このスタンパ12の断面をSEMにて観察したところ、スタンパ12内に空隙が形成されていないことが確認された。   When the cross section of the stamper 12 was observed with an SEM, it was confirmed that no gap was formed in the stamper 12.

更に、前記第2実施形態と同様に、このスタンパ12をメタルマスタ50として用いてメタルマスタ50の上に電解メッキ法によりスタンパ52を形成し、スタンパ52の断面をSEMにて観察したところ、スタンパ52内にも空隙が形成されていないことが確認された。   Further, as in the second embodiment, when the stamper 12 is used as the metal master 50 and the stamper 52 is formed on the metal master 50 by electrolytic plating, and the cross section of the stamper 52 is observed with an SEM, the stamper It was confirmed that no voids were formed in 52.

[比較例]
上記実施例に対し、原盤10の転写面10Aの上にスパッタリング法で導電膜18を成膜した。断面をSEMで観察したところ、図11に示されるように、凹凸パターンの転写面10Aの凸部の上部近傍及び凹部の底部近傍に導電膜18が成膜されていたが、凹部の側面のうち底部に近い部分には導電膜18が殆ど成膜されていなかった。
[Comparative example]
In contrast to the above example, a conductive film 18 was formed on the transfer surface 10A of the master 10 by sputtering. When the cross section was observed with an SEM, as shown in FIG. 11, the conductive film 18 was formed in the vicinity of the top of the convex portion and the bottom of the concave portion of the transfer surface 10A of the concave and convex pattern. The conductive film 18 was hardly formed on the portion near the bottom.

本発明は、例えば、ディスクリートトラックメディア、パターンドメディア等の凹凸パターンの記録層を有する磁気記録媒体、半導体製品、光記録媒体等を製造するためのスタンパの製造に利用することができる。   The present invention can be used for manufacturing a stamper for manufacturing a magnetic recording medium having a concavo-convex pattern recording layer, such as a discrete track medium and a patterned medium, a semiconductor product, and an optical recording medium.

本発明の第1実施形態に係る原盤及びスタンパの構造を模式的に示す側断面図1 is a side sectional view schematically showing the structure of a master and a stamper according to a first embodiment of the present invention. 同スタンパの製造方法の概略を示すフローチャートFlow chart showing outline of manufacturing method of the stamper 前記原盤に導電膜を成膜するためのイオンビームデポジション装置の構造を模式的に示す側面図Side view schematically showing the structure of an ion beam deposition apparatus for forming a conductive film on the master. 同導電膜が成膜される過程を模式的に示す側断面図Side sectional view schematically showing the process of forming the conductive film 同導電膜が転写面の全面に成膜された原盤を模式的に示す側断面図Side sectional view schematically showing a master on which the conductive film is formed on the entire transfer surface 同導電膜の上に電解メッキ層が成膜された原盤を模式的に示す側断面図Side sectional view schematically showing a master having an electroplating layer formed on the conductive film 本発明の第2実施形態に係るスタンパの製造方法の概略を示すフローチャートThe flowchart which shows the outline of the manufacturing method of the stamper which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 同スタンパの製造に用いられるメタルマスタの構造を模式的に示す側断面図Side sectional view schematically showing the structure of a metal master used for manufacturing the same stamper 同メタルマスタの上に形成されたスタンパを模式的に示す側断面図Side sectional view schematically showing a stamper formed on the metal master 本発明の実施例における導電膜の形状を示す側断面の顕微鏡写真Micrograph of a side cross section showing the shape of the conductive film in an example of the present invention 比較例における導電膜の形状を示す側断面の顕微鏡写真Micrograph of side cross section showing shape of conductive film in comparative example スパッタリング法により成膜された従来の導電膜の形状の一例を模式的に示す側断面図Side sectional view which shows typically an example of the shape of the conventional electrically conductive film formed into a film by sputtering method スパッタリング法により成膜された従来の導電膜の形状の他の一例を模式的に示す側断面図Side sectional view which shows typically another example of the shape of the conventional electrically conductive film formed into a film by sputtering method

符号の説明Explanation of symbols

10、100…原盤
10A、100A…転写面
12、52…スタンパ
14、102…基板
16、104…レジスト材料
18、106…導電膜
20…電解メッキ層
30…イオンビームデポジション装置
32…照射源
34…イオンビーム発生源
36…保持機構
38…真空チャンバ
50…メタルマスタ
Ln…原盤の表面の法線
S102…原盤作製工程
S104…導電膜成膜工程
S106…(第1の)電解メッキ工程
S108…剥離工程
S202…第2の電解メッキ工程
S204…剥離工程
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,100 ... Master 10A, 100A ... Transfer surface 12, 52 ... Stamper 14, 102 ... Substrate 16, 104 ... Resist material 18, 106 ... Conductive film 20 ... Electrolytic plating layer 30 ... Ion beam deposition apparatus 32 ... Irradiation source 34 ... Ion beam generation source 36 ... Holding mechanism 38 ... Vacuum chamber 50 ... Metal master Ln ... Normal surface of master disk S102 ... Master disk manufacturing process S104 ... Conductive film forming process S106 ... (first) electroplating process S108 ... Peeling Step S202 ... Second electrolytic plating step S204 ... Stripping step

Claims (6)

所定の凹凸パターンの転写面を有する原盤に、照射源から粒子を一方向に直線的に照射して膜を成膜する成膜法により、前記原盤の表面の法線に対して少なくとも一時的に照射方向を相対的に傾斜させ、且つ、前記照射源に対して前記原盤の姿勢を相対的に変化させつつ導電性材料の粒子を照射し、前記転写面の上に導電膜を成膜する導電膜成膜工程と、前記導電膜の上に電解メッキ法で電解メッキ層を形成する電解メッキ工程と、を含むことを特徴とするスタンパの製造方法。   At least temporarily with respect to the normal of the surface of the master by a film forming method in which a master having a transfer surface with a predetermined concavo-convex pattern is linearly irradiated in one direction with particles from an irradiation source to form a film. Conductive film is formed on the transfer surface by irradiating particles of a conductive material with a relatively inclined irradiation direction and relatively changing the orientation of the master with respect to the irradiation source. A stamper manufacturing method comprising: a film forming step; and an electrolytic plating step of forming an electrolytic plating layer on the conductive film by an electrolytic plating method. 請求項1において、
前記導電膜成膜工程において、前記照射源に対して前記原盤を相対的に回転させつつ前記転写面の上に前記導電膜を成膜することを特徴とするスタンパの製造方法。
In claim 1,
In the conductive film forming step, the conductive film is formed on the transfer surface while the master is rotated relative to the irradiation source.
請求項1又は2において、
前記導電膜成膜工程における成膜法は、イオンビームデポジション法であることを特徴とするスタンパの製造方法。
In claim 1 or 2,
The stamper manufacturing method, wherein the film forming method in the conductive film forming step is an ion beam deposition method.
請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記導電膜成膜工程において、前記原盤の表面の法線に対して少なくとも一時的に前記照射方向を相対的に40〜50°傾斜させることを特徴とするスタンパの製造方法。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
In the conductive film forming step, the stamper manufacturing method is characterized in that the irradiation direction is inclined relative to the normal of the surface of the master disk at least temporarily by 40 to 50 °.
請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記原盤として前記転写面に幅が100nm以下の凹部を含む凹凸パターンが形成された原盤を用いることを特徴とするスタンパの製造方法。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
A stamper manufacturing method using a master having an uneven pattern including a recess having a width of 100 nm or less on the transfer surface as the master.
請求項1乃至5のいずれかにおいて、
前記電解メッキ工程を第1の電解メッキ工程として該第1の電解メッキ工程の後に、前記原盤から前記導電膜及び前記電解メッキ層を一体で剥離する剥離工程と、これら導電膜及び電解メッキ層をメタルマスタとして用い、該メタルマスタの上に電解メッキ法によりスタンパ及び他のメタルマスタのいずれかを形成する第2の電解メッキ工程と、が設けられたことを特徴とするスタンパの製造方法。
In any one of Claims 1 thru | or 5,
The electroplating step is a first electroplating step, and after the first electroplating step, the conductive film and the electroplating layer are integrally peeled from the master, and the electroconductive plating layer and the electroplating layer are separated. A stamper manufacturing method, comprising: a second electroplating step which is used as a metal master and forms either a stamper or another metal master on the metal master by electrolytic plating.
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