JP2008034024A - 電子線描画方法、その電子線描画方法を用いて作製された磁気記録媒体、およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電子線描画装置の回転系が描画に与える不安定要因を低減することを可能にするとともに安定的に所望のパターンを得ることを可能にする。
【解決手段】感光性樹脂膜が形成された基板が載置されるステージを角速度一定で回転させる回転機構と、前記ステージを1水平方向に移動させる移動機構と、前記感光性樹脂膜に電子線を照射する電子線照射部とを備えた電子線描画装置を用いて前記感光性樹脂膜に電子線を照射して複数のビットからなるパターンを描画する電子線描画方法であって、
前記基板の回転中心から半径rの地点のビットパターンに相当する領域に前記電子線を露光する際、基準とする描画範囲の最外周半径routの地点を露光するときのr/rout倍の露光量となるように前記ビットパターンに相当する領域の露光中に前記電子線のOFF状態を設ける。
【選択図】図1
【解決手段】感光性樹脂膜が形成された基板が載置されるステージを角速度一定で回転させる回転機構と、前記ステージを1水平方向に移動させる移動機構と、前記感光性樹脂膜に電子線を照射する電子線照射部とを備えた電子線描画装置を用いて前記感光性樹脂膜に電子線を照射して複数のビットからなるパターンを描画する電子線描画方法であって、
前記基板の回転中心から半径rの地点のビットパターンに相当する領域に前記電子線を露光する際、基準とする描画範囲の最外周半径routの地点を露光するときのr/rout倍の露光量となるように前記ビットパターンに相当する領域の露光中に前記電子線のOFF状態を設ける。
【選択図】図1
Description
本発明は、電子線描画方法、その電子線描画方法を用いて作製された磁気記録媒体、およびその製造方法に関する。
磁気ディスク(以下、ハードディスクとも言う)の高密度化に対する技術潮流のなかで、磁気信号を発する磁性部領域が非磁性部によって区分けされたいわゆるディスクリート型の媒体構造が提案されている。データゾーンおよびサーボゾーンを有するディスクリート型の媒体の記録再生システムが特許文献1に記載されているが、そのディスクリート型の媒体がどのような手法で作製されるのかは明示されていない。
一方、特許文献2には、ナノインプリントリソグラフィと呼ばれる200nm以下のモールドパターンをフィルムに転写する技術が記載されている。また、特許文献3にはディスクリート型の磁気ディスクのパターンをインプリント法によって転写する技術が記載されている。この特許文献3においては、媒体パターンは電子線リソグラフィ技術により作製された原盤からおこしたスタンパによって形成することが示されているが、その電子線リソグラフィの描画手法やスタンパのパターンについては述べられていない。
一般に、磁気ディスク装置では、筐体の内部に、ドーナツ型の円盤形状の磁気ディスクと、磁気ヘッドを含むヘッドスライダと、ヘッドスライダを支持するヘッドサスペンションアッセンブリと、ボイスコイルモータ(VCM)と、回路基板とを備える。
磁気ディスク内部は、輪切りされた同心円状のトラックに区分され、そのトラックが一定角度毎に区切られたセクタを有し、磁気ディスクはスピンドルモータに取り付けられて回転され、磁気ヘッドにより各種のディジタルデータが記録・再生される。そのため円周方向にユーザーデータトラックが配される一方、位置制御のためのサーボマークが各トラックを跨ぐ方向に配される。サーボマークの中にはプリアンブル部、アドレス部、バースト部などの領域を含む。また、これらの領域に加えてギャップ部を含んでいることもある。
インプリント方式でディスクリート型の磁気ディスクを作製するためのスタンパ原盤においてはユーザーデータトラック領域およびサーボ領域の双方を同時に形成することが望まれる。さもないと後からどちらかを付加するという、位置合わせが困難で、複雑な工程を経ることとなるからである。
原盤の作製においてはそのパターンを水銀ランプ、紫外線、電子線、エックス線等の化学線によって感光性樹脂を露光して形成することが出来るが、同心円を描く必要があることから、偏向がかけられる電子線での描画が好ましい。また、トラックピッチがサブミクロンであるというハードディスクパターンのような細かなパターンを精度良く繋ぐ必要がある。このため、電子ビームによって描画している時はステージを静止しておき、1つのフィールド内の全パターンを描画し終えると次のフィールドまでステージを移動するステップアンドリピート方式よりもステージが連続して移動する方式の方が望ましい。
同心円を描くことができる電子線描画装置のうち、ステージを1水平方向に移動させる移動機構と、ステージを回転させる回転機構とを有するステージ連続移動方式の電子線描画装置を用いることが好ましい。この電子線描画装置において、ステージに載置された基板上の感光性樹脂に対して上記移動軸上の1点からスポットビームを当てて電子線露光する場合は、電子線になにも外力を与えないで偏向させないと、基板の回転中心と、電子線照射位置までの距離が時間とともに大きくなるので、螺旋を描くことになる。このため、電子線露光工程において1回転毎に偏向強度(偏向量)を次第に変化させながら電子線を偏向させることにより、同心円を描くことができる。
特開2004−110896号公報
米国特許第5,772,905号明細書
特開2003−157520号公報
ここでステージの回転形態としてはCLV(Constant Linear Velocity;線速度一定)乃至CAV(Constant Angle Velocity;角速度一定)が一般的に用いられる。電子線等の化学線で露光する場合、CLVは電子線の単位面積当り(単位長さ当りも同様)の露光量を一定に出来る点で望ましい。しかしながらその場合、モーターの回転数を半径に応じて変化させなければならない。また、ステージを1水平方向に移動させる移動機構においても、等ピッチで送る際に、その送り速度を半径に応じて変化させなければならない。
そのように露光中に回転速度や送り速度を変化させる場合、一定の回転速度や送り速度とする場合に比べて制御が不安定になりやすく、例えば送り速度がずれることによりパターンのトラックピッチ誤差となって現れたりし、そのようにパターンにずれ等の欠陥があるとそのパターンが転写された磁気記録媒体においてはノイズやエラーの原因となってしまう恐れがある。
一方、CAVで露光する場合、モーターは回転数一定で回すことができるので回転制御は安定する。また、ステージを1水平方向に移動させる移動機構においても、等ピッチで送る際にはその送り速度を半径に応じて変化させる必要がなく、一定速度で送ることが出来るので、送り制御も安定する。しかしながら、電子線等の化学線でそのまま露光すると、内周側では単位面積当り(単位長さ当りも同様)の露光量が大きく、外周側では単位面積当り(単位長さ当りも同様)の露光量が小さくなってしまうという問題が生じる。
本発明は、ステージをCAVで回転させる電子線描画装置を用いて、ディスクリート型の磁気媒体加工用スタンパを作製するために用いる原盤を描画しようとするときに、電子線描画装置の回転系が描画に与える不安定要因を低減することができるとともに、安定的に所望のパターンを得ることができる電子線描画方法、その電子線描画方法を用いた作製された磁気記録媒体、およびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様による電子線描画方法は、感光性樹脂膜が形成された基板が載置されるステージを角速度一定で回転させる回転機構と、前記ステージを1水平方向に移動させる移動機構と、前記感光性樹脂膜に電子線を照射する電子線照射部とを備えた電子線描画装置を用いて前記感光性樹脂膜に電子線を照射して複数のビットからなるパターンを描画する電子線描画方法であって、
前記基板の回転中心から半径rの地点のビットパターンに相当する領域に前記電子線を露光する際、基準とする描画範囲の最外周半径routの地点を露光するときのr/rout倍の露光量となるように前記ビットパターンに相当する領域の露光中に前記電子線のOFF状態を設けたことを特徴とする。
前記基板の回転中心から半径rの地点のビットパターンに相当する領域に前記電子線を露光する際、基準とする描画範囲の最外周半径routの地点を露光するときのr/rout倍の露光量となるように前記ビットパターンに相当する領域の露光中に前記電子線のOFF状態を設けたことを特徴とする。
また、本発明の第2の態様による磁気ディスク媒体の製造方法は、インプリント法を用いて磁気ディスク媒体の製造を行う磁気ディスク媒体の製造方法であって、
前記インプリント法に用いるスタンパを作製するためのレジスト原盤を、上記記載の電子線描画方法を用いて電子線露光することにより形成することを特徴とする。
前記インプリント法に用いるスタンパを作製するためのレジスト原盤を、上記記載の電子線描画方法を用いて電子線露光することにより形成することを特徴とする。
また、本発明の第3の態様による磁気ディスク媒体は、上記記載の製造方法により製造されたことを特徴とする。
本発明によれば、電子線描画装置の回転系が描画に与える不安定要因を低減することができるとともに、安定的に所望のパターンを得ることができる。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による電子線描画方法について図1(a)乃至図3を参照して説明する。
本発明の第1実施形態による電子線描画方法について図1(a)乃至図3を参照して説明する。
本実施形態の電子線描画方法は、図3に示す電子線描画装置を用いて行われる。この電子線描画装置は、感光性樹脂膜24が形成された基板22が載置されるステージ8と、このステージ8を角速度一定で回転させる回転機構2と、ステージ8を1水平方向に移動させる移動機構4と、感光性樹脂膜24に電子線(以下、電子ビームともいう)を照射する電子線照射部6とを備えている。本実施形態の電子線描画方法は、感光性樹脂膜24に電子ビームを照射して複数のビットからなるパターンを描画する際に、ステージ8の回転中心、すなわち基板22の回転中心Oから半径rの地点のビットパターンに相当する部位を電子線露光する際、基準とする描画範囲の最外周半径routの地点を露光するときの露光量のr/rout倍となるように上記ビットパターンに相当する部位の露光中にOFF状態を作るものである。なお、移動機構4はステージ8を水平方向に一定速度で移動させるように構成されていてもよい。水平方向に一定速度で移動させることによりトラックピッチを一定にすることができるからである。
本実施形態の方法を図1(a)乃至図2(c)を参照して説明する。図1(a)、1(b)、1(c)は、横軸を時間とした場合の最外周(半径rout)、中周、内周における電子ビームのON/OFFの波形例をそれぞれ示している。図2(a)、2(b)、2(c)は横軸を距離とした場合の最外周、中周、内周における電子ビームの照射例をそれぞれ示している。
図1(a)、1(b)、1(c)に示すように、半径rの地点のビットパターンに相当する部位を露光する際、基準とする最外周の半径routの地点を露光するときのr/rout倍の露光量となるように当該ビットパターンに相当する部位の露光中に電子ビームのOFF状態が作られている。このようにすることにより、線速度が遅い内周側でも露光量が過大になることなく、図2(a)、2(b)、2(c)の破線で示すように描画できる。図2(a)、(b)、2(c)において、実線は実際の電子ビームの波形を示しており、それらの重なりを示した破線は図2(a)においては、実際の電子ビームの波形に一致し、図2(b)、2(c)においては、実際の電子ビームの波形の包絡線となっている。
なお、1ビットに相当するパターン部位内においてパターンが途切れないよう、ビームが一部重なる程度に細かくOFF状態を作ることが好ましく、OFF状態は複数あることが望ましい。また、そのパターン部位内で対称性が保たれることが好ましいので、上記OFF状態で区切られるON状態の出現タイミングが上記当該ビットパターンに相当する部位内において前後対称であることが望ましい。露光すべきビットが連続するとき、例えばディスクリートトラックメディアにおける溝部分を露光する場合には、上記OFF状態で区切られるON状態の出現タイミングが当該連続するパターン内において周期的に一様であることが望ましい。
なお、本実施形態の電子線描画方法に用いられる感光性樹脂はポジ型レジストでもネガ型レジストでも、露光によって酸が発生する材料(以下、酸発生材という)を含む化学増幅型でも非化学増幅型でも構わないが、非化学増幅型のポジ型レジストなどが、電子線に対する感度が良好で安定しており、解像度も良く好ましい。他にもPMMA(ポリメチルメタクリレート)やノボラック樹脂などを主成分とする材料を用いることができる。また、ドライエッチング耐性は問わない。
露光は内周側から始めても外周側から始めても良く、いくつかのゾーンに分けて露光されても良い。ビットパターンに相当する部位露光中にOFF状態を作るには電子線描画装置において電子線がブランキングされるよう偏向信号を与えればよい。
以上説明したように、本実施形態によれば、内周側、中周側、外周側を問わずどの半径位置においても、単位面積当り(単位長さ当りも同様)の露光量が同じとなる。このため、ディスクリート型の磁気媒体加工用スタンパを作製するために用いる原盤を描画しようとするときに、電子線描画装置の回転系が描画に与える不安定要因を低減することができるとともに、安定的に所望のパターンを得ることができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態によるディスクリート型の磁気ディスク媒体について図4(a)乃至5(f)を参照して説明する。本実施形態の磁気ディスク媒体は、磁性体加工型のディスクリート磁気記録媒体(Magnetic film-patterned Discrete track media)であり、その製造の際に、露光工程において第1実施形態で説明した電子線描画方法を用いる。以下、本実施形態の磁気ディスク媒体の製造工程を説明する。
次に、本発明の第2実施形態によるディスクリート型の磁気ディスク媒体について図4(a)乃至5(f)を参照して説明する。本実施形態の磁気ディスク媒体は、磁性体加工型のディスクリート磁気記録媒体(Magnetic film-patterned Discrete track media)であり、その製造の際に、露光工程において第1実施形態で説明した電子線描画方法を用いる。以下、本実施形態の磁気ディスク媒体の製造工程を説明する。
基板22上に感光性樹脂(以下、レジストという)24を塗布する(図4(a)参照)。レジスト24は図4(b)に示されるように電子線により露光される。
その後、レジスト24を、現像液によって現像し、レジストパターン24aを形成し(図はポジ型レジストを使用した場合を記載)、レジスト原盤を作製する(図4(c)参照)。なお、レジスト24を現像する前にポストベーク工程を行っても良い。
次に、レジスト原盤のレジストパターン24a上に、Niスパッタ等によって薄い導電膜26を形成する(図4(d)参照)。このとき、レジストパターン24aの膜厚はレジストパターン24aの凹部の形状が充分に保たれる程度の厚さとする。その後、電鋳によってNi膜28を、レジストパターン4aの凹部に充分埋め込み、所望の膜厚となるように形成する(図4(e)参照)。
次に、Ni膜28を、レジスト24aおよび基板22からなるレジスト原盤から剥離し、導電膜6およびNi膜からなるスタンパ30を形成する(図4(f)参照)。その後、スタンパ30についたレジストを除去するため、酸素RIE(反応性イオンエッチング)等を行う(図4(g)参照)。
次に、図5(a)に示すように、基板40上に記録層となる磁性層42が形成され、この磁性層42上にレジスト44が塗布された磁気ディスク媒体基板を用意する。この磁気ディスク媒体基板上に塗布されたレジスト44に上述のスタンパ30を用いてインプリントし(図5(a)参照)、スタンパ30のパターンをレジスト44に転写する(図5(b)参照)。
次に、レジスト44に転写されたパターンをマスクとしてレジスト44をエッチングし、レジストパターン44aを形成する(図5(c)参照)。その後、このレジストパターン44aをマスクとして磁性層42をイオンミリングする(図5(d)参照)。続いて、レジストパターン44aをドライエッチングまたは薬液によって除去し、ディスクリートな磁性層42aが形成される(図5(e)参照)。
次に、全面に保護膜46を形成し、磁気ディスク媒体を完成する(図5(f)参照)。なお、別途、溝等の凹の部分を非磁性材料で埋め込む工程を有していても構わない。
また、本実施形態の製造方法を用いてパターンを形成する基板の形状は、特に限定されるものではないが、円盤形状のもの、例えばシリコンウエハーなどが好ましい。ここで、円盤にノッチやオリフラがあっても構わない。他に基板としては、ガラス基板、Al系合金基板、セラミック基板、カーボン基板、化合物半導体基板などを用いることができる。ガラス基板には、アモルファスガラスまたは結晶化ガラスを用いることができる。アモルファスガラスとしては、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスなどがある。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスなどがある。セラミック基板としては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、これらの焼結体を繊維強化したものなどを用いることができる。化合物半導体基板としては、GaAs,AlGaAsなどがある。
磁気ディスク媒体形状はその方式上、円盤形状、特にドーナツ型形状が好ましいが、そのサイズは方式上特に限定されるものではない。しかしながら、電子線による描画時間が過剰なものにならないよう3.5インチ以下であることが望ましい。さらにインプリント時に用いるプレス能力が過大なものにならないために、2.5インチ以下であることが望ましい。より好ましくは量産性の観点から、電子線描画時間が相対的に短く、インプリント時の圧力が相対的に低く済む0.85インチや1インチ、1.8インチといった、1.8インチ以下のサイズであることが望ましい。また、磁気ディスク媒体として使用される面が片面であっても両面であっても構わない。
磁気ディスク媒体の内部は、輪切りされた同心円状のトラックに区分され、そのトラックが一定角度毎に区切られたセクタを有し、磁気ディスクはスピンドルモータに取り付けられて回転され、ヘッドにより各種のディジタルデータが記録・再生される。そのため円周方向にユーザーデータトラックが配される一方、位置制御のためのサーボマークが各トラックを跨ぐ方向に配される。サーボマークの中にはプリアンブル部、トラックまたはセクタ番号情報が書きこまれたアドレス部、トラックに対するヘッドの相対位置検出のためのバースト部などの領域を含む。また、これらの領域に加えてギャップ部を含んでいることもある。
トラックピッチは記録密度向上の観点からより狭いものが要求される。1つのトラックにおいてもユーザーデータ領域部の分離部となる非磁性部とデータの記録領域となる磁性部を形成したり、対応するサーボ領域のアドレスビットを形成したり、バーストマークなどを形成したりする必要があるため、カッティングに際しては数周〜数十周で1トラックを形成するように描画することが求められる。ここで、構成するカッティング周回が少ないと形状分解能が低くなり、パターン形状が良好に反映できなくなるし、カッティング周回数が多いと制御信号が複雑化・大容量化する問題があるので、6周以上36周以下の周回数で1トラックが形成されることが望ましく、また、約数を多く持つ数字の周回数であることが、パターン配置設計上有利である。
また、露光されるフィルムの感度は通常面内で均一であるから、電子線描画装置のステージは線速度を一定に保ちながら回転することが望ましい。例えば、1ユーザーデータ領域のトラックが300nmのピッチからなる場合に、12周のカッティングで1トラックを形成しようとすると、カッティング・トラックピッチは300÷12=25nmとなる。カッティング・トラックピッチは露光不足のエリアや、現像残りを無くすため、ビーム径以下であることが望ましい。
電子線描画装置のステージと電子ビームを走査する光学系とそれらを動作させる信号については、少なくとも、ブランキングさせる地点とその信号と半径方向および回転方向の移動制御のステージ動作信号とが同期していることが必要である。
なお、本実施形態による磁気ディスク媒体の製造に用いられるスタンパの形状は円盤形状であっても、ドーナツ型形状であっても、その他の形状であっても構わない。スタンパの厚みは0.1mm以上2mm以下であることが望ましい。あまり薄いと強度が得られないこととなるし、必要以上に厚いと電鋳に時間を要することとなったり、膜厚差が大きくなったりするからである。スタンパのサイズは媒体より大きいことが好ましいが、そのサイズは方式上特に限定されるものではない。
第2実施形態によるディスクリート型の磁気ディスク媒体は、図5(f)に示すように、磁性体加工型のディスクリート磁気記録媒体(Magnetic film-patterned Discrete track media)であったが、後述する図6に示すように基板加工型のディスクリート磁気記録媒体(Substrate-patterned Discrete track media)であってもよい。この基板加工型のディスクリート磁気記録媒体の製造の露光工程において第1実施形態で説明した電子線描画方法を用いる。
次に、本発明の実施例を説明する。
(実施例1)
本発明の実施例1による磁気ディスク媒体を図4および図5を参照して説明する。
本発明の実施例1による磁気ディスク媒体を図4および図5を参照して説明する。
電子銃、コンデンサレンズ、対物レンズ、ブランキング電極および偏向器を備えたZrO/W熱電界放射型の電子銃エミッターを有する加速電圧50kVの電子線描画装置を用いた。
一方、日本ゼオン社製のレジストZEP−520をアニソールで2倍に希釈し、0.2μmのメンブランフィルタでろ過後、HMDS処理した8インチシリコンウエハー基板22にスピンコートした後、200℃で3分間プリベークして、膜厚が0.1μmのレジスト24を形成した(図4(a)参照)。
この基板22を上記電子線描画装置内の所定位置に装置の搬送系によって搬送し、真空のもと、以下の条件の同心円型パターンを得るべく露光を行った(図4(b)参照)。
露光部分半径:4.8mm〜10.2mm
セクタ数/トラック:150
ビット数/セクタ:4000
トラックピッチ:300nm
1回転毎の送り量:20nm
1トラック当たりの露光周回数:15周
1バーストマーク当たりの露光周回数:10周
回転数:600rpm(一定)
露光部分半径:4.8mm〜10.2mm
セクタ数/トラック:150
ビット数/セクタ:4000
トラックピッチ:300nm
1回転毎の送り量:20nm
1トラック当たりの露光周回数:15周
1バーストマーク当たりの露光周回数:10周
回転数:600rpm(一定)
ここで1回転する間に徐々に増加しながら偏向強度を強めて同心円を描いた。
なお、アドレス部にはプリアンブルパターン、バーストパターン、セクタおよびトラッ
クアドレスパターン、ギャップパターンを含んでいた。また、トラック部がセクタの9割のエリアを占めていた。半径rの地点のビットパターンに相当する部位を露光する際、基準とする最外周の半径routの地点を露光するときのr/rout倍の露光量となるように当該ビットパターンに相当する部位露光中に3つのOFF状態を作るよう信号源から信号を出し、ブランキングをかけた。3回のブランキングによって4回のON状態は1:2:2:1とON状態にある時間が分割されるようにされた。露光すべきビットが連続する場合も同様にブランキングし、連続部では前のビットのON状態と次のビットのON状態が続いてON状態となるようにした。
クアドレスパターン、ギャップパターンを含んでいた。また、トラック部がセクタの9割のエリアを占めていた。半径rの地点のビットパターンに相当する部位を露光する際、基準とする最外周の半径routの地点を露光するときのr/rout倍の露光量となるように当該ビットパターンに相当する部位露光中に3つのOFF状態を作るよう信号源から信号を出し、ブランキングをかけた。3回のブランキングによって4回のON状態は1:2:2:1とON状態にある時間が分割されるようにされた。露光すべきビットが連続する場合も同様にブランキングし、連続部では前のビットのON状態と次のビットのON状態が続いてON状態となるようにした。
ここでパターンを形成するための信号と露光装置のステージ駆動系へ送る信号と電子ビームの偏向制御は同期させて発生できる信号源を用いた。露光中はステージを線速度600rpmのCAVで回転させるとともに、回転半径方向にもステージを1回転毎に20nm一定速度で移動させた。
露光後、上記シリコンウエハー基板22を現像液(例えば、ZED−N50(日本ゼオン社製))に90秒間浸漬して現像し、その後、リンス液(例えば、ZMD−B(日本ゼオン社製))に90秒間浸漬してリンスを行い、エアーブローにより乾燥させ、凹凸あるレジスト原盤が作製できた(図4(c)参照)。
そのレジスト原盤上にスパッタリング法によっての導電膜26を形成した。ターゲットには純ニッケルを使用し、8×10−3Pa迄真空引きした後、アルゴンガスを導入して1Paに調整されたチャンバー内で400WのDCパワーをかけて40秒間スパッタリングさせて、30nmの導電膜26を得た(図4(d)参照)。
導電膜26のついたレジスト原盤をスルファミン酸ニッケルメッキ液(昭和化学(株)製、NS−160)を使用し、90分間電鋳した(図4(e)参照)。電鋳浴条件は次の通りである。
スルファミン酸ニッケル:600g/L
ホウ酸:40g/L
界面活性剤(ラウリル硫酸ナトリウム):0.15g/L
液の温度:55℃
P.H:4.0
電流密度:20A/dm2
スルファミン酸ニッケル:600g/L
ホウ酸:40g/L
界面活性剤(ラウリル硫酸ナトリウム):0.15g/L
液の温度:55℃
P.H:4.0
電流密度:20A/dm2
電鋳膜28の厚さは300μmであった。この後、レジスト原盤から電鋳膜28を剥離することにより、導電膜26及び電鋳膜28及びレジスト残渣を備えたスタンパ30を得た(図4(f)参照)。
レジスト残渣を酸素プラズマアッシング法で除去した。酸素プラズマアッシングは酸素ガスを100ml/minで導入し4Paの真空に調整されたチャンバー内で100Wで20分間プラズマアッシングを行なった(図4(g)参照)。導電膜26及び電鋳膜28を備えたファザースタンパ30を得た。その後、得られたスタンパ30の不要部を金属刃で打ち抜くことによりインプリント用スタンパ30とした。
スタンパ30をアセトンで15分間超音波洗浄をした後、インプリント時の離型性を高めるため、フルオロアルキルシラン[CF3(CF2)7CH2CH2Si(OMe)3](GE東芝シリコーン株式会社製、TSL8233)をエタノールで5%に希釈した溶液で30分浸し、ブロアーで溶液をとばした後に、120℃で1時間アニールした。
一方、被加工材基板として、0.85インチドーナツ型ガラス基板40上に磁気記録層42をスパッタリング法で形成し、この記録層42上にノボラック系レジスト(ローム・アンド・ハース製、S1801)44を回転数3800rpmでスピンコータした(図5(a)参照)。その後、上述のスタンパ40を2000barで1分間プレスすることによって、レジスト44にそのパターンを転写した(図5(b)参照)。パターンが転写されたレジスト44を5分間UV照射した後、160℃で30分間加熱した。
以上のようにインプリントされた基板40をICP(誘導結合プラズマ)エッチング装置を用い、2mTorrのエッチング圧下で酸素RIEを行い(図5(c)参照)、続いてArイオンミリングで記録層42をエッチングした(図5(d)参照)。磁性層42のエッチング後、レジストからなるエッチングマスク44aを剥離するため、400W、1Torrで酸素RIEを行った(図5(e)参照)。エッチングマスク44aの剥離後、保護膜46としてCVD(化学気相成膜法)で3nm厚のDLC(Diamond Like Carbon)を成膜した(図5(f)参照)。さらに、潤滑剤をディップ法で1nm厚となるように塗布した。
このようにインプリントおよび加工された媒体を磁気記録装置に組み込んで信号を検出したところ、良好なバースト信号を得て、ヘッドの位置制御が適切に行えた。
(実施例2)
次に、本発明の実施例2による磁気記録媒体の製造方法を図6(a)乃至図6(d)を参照して説明する。本実施例の製造方法によって製造される磁気記録媒体は、基板加工型の磁気記録媒体(Substrate-patterned Discrete track media)である。
次に、本発明の実施例2による磁気記録媒体の製造方法を図6(a)乃至図6(d)を参照して説明する。本実施例の製造方法によって製造される磁気記録媒体は、基板加工型の磁気記録媒体(Substrate-patterned Discrete track media)である。
まず、インプリントスタンパを、図4(a)乃至図4(g)に示した手法と同様の手法を用い、特に図4(b)においては第1実施形態の描画方法にて作製する。
次に、以下のようにインプリントリソグラフィー法を用いて凹凸加工基板を作製する。図6(a)に示すように、基板60上にインプリント用のレジスト61を塗布する。続いて、図6(b)に示すように、基板60上のレジスト61にスタンパ30を対向させ、圧力をかけてレジスト61にスタンパ30を押し付けてスタンパ30の表面の凸部パターンをレジスト61の表面に転写する。その後、スタンパを取り外す。これにより、レジスト61に凹凸パターンが形成されたレジストパターン61aとなる(図6(b)参照)。
次に、レジストパターン61aをマスクとして基板60をエッチングすることにより、凹凸パターンが形成された基板61aを得る。その後、レジストパターン61aを除去する(図6(c)参照)。
続いて、図6(d)に示すように、基板61a上に垂直記録に適した材料からなる磁性膜63を成膜する。このとき、基板60aの凸部に成膜された磁性膜が凸部磁性体部63aとなり、基板60aの凹部に成膜された磁性膜が凹部磁性体部63bとなる。なお、磁性膜63として、軟磁性下地層と強磁性記録層との積層膜とすることが好ましい。さらに磁性膜63上にカーボンからなる保護膜65を設け、さらに潤滑剤を塗布することにより、磁気記録媒体を作製する。
このようにインプリントおよび加工された媒体を磁気記録装置に組み込んで信号を検出したところ、良好なバースト信号を得て、ヘッドの位置制御が適切に行えた。
(比較例)
CLVで回転させ、半径方向の送り速度も半径に応じて変化させながら、各周の露光量は実施例1と同様になるようにして電子線描画を行ない、その後は実施例1と同様の方法で磁気記録媒体を製作した。
CLVで回転させ、半径方向の送り速度も半径に応じて変化させながら、各周の露光量は実施例1と同様になるようにして電子線描画を行ない、その後は実施例1と同様の方法で磁気記録媒体を製作した。
このようにインプリントおよび加工された媒体を磁気記録装置に組み込んで信号を検出したところ、実施例1に比べて信号ノイズが大きく、一部は信号再生時にエラーが起こったりした。
以上説明したように、本発明の一実施形態による電子線描画方法によれば、安定した回転および水平方向の送りを電子線描画装置において行なうことが可能となる。これにより、安定なパターン形状のスタンパ、磁気記録媒体を作製することが可能となり、磁気記録媒体の信号エラーやノイズを低減することができる。
2 回転機構
4 移動機構
6 電子線照射機構
8 ステージ
22 基板
24 レジスト
24a レジストパターン
26 導電膜
28 電鋳膜
30 スタンパ
40 基板
42 磁性層(記録層)
44 レジスト
46 保護膜
60 基板
61 レジスト
63 磁性膜
65 保護膜
4 移動機構
6 電子線照射機構
8 ステージ
22 基板
24 レジスト
24a レジストパターン
26 導電膜
28 電鋳膜
30 スタンパ
40 基板
42 磁性層(記録層)
44 レジスト
46 保護膜
60 基板
61 レジスト
63 磁性膜
65 保護膜
Claims (7)
- 感光性樹脂膜が形成された基板が載置されるステージを角速度一定で回転させる回転機構と、前記ステージを1水平方向に移動させる移動機構と、前記感光性樹脂膜に電子線を照射する電子線照射部とを備えた電子線描画装置を用いて前記感光性樹脂膜に電子線を照射して複数のビットからなるパターンを描画する電子線描画方法であって、
前記基板の回転中心から半径rの地点のビットパターンに相当する領域に前記電子線を露光する際、基準とする描画範囲の最外周半径routの地点を露光するときのr/rout倍の露光量となるように前記ビットパターンに相当する領域の露光中に前記電子線のOFF状態を設けたことを特徴とする電子線描画方法。 - 前記露光中は、前記移動機構によって前記ステージが1水平方向に一定速度で移動させられることを特徴とする請求項1記載の電子線描画方法。
- 前記OFF状態が複数あることを特徴とする請求項1または2記載の電子線描画方法。
- 前記OFF状態で区切られるON状態の出現タイミングが前記ビットパターンに相当する領域において前後対称であるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電子線描画方法。
- 露光すべきビットパターンが連続するときに前記OFF状態で区切られるON状態の出現タイミングが前記連続するビットパターン内において周期的に一様であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電子線描画方法。
- インプリント法を用いて磁気ディスク媒体の製造を行う磁気ディスク媒体の製造方法において、
前記インプリント法に用いるスタンパを作製するためのレジスト原盤を、請求項1乃至5のいずれかに記載の電子線描画方法を用いて電子線露光することにより形成することを特徴とする磁気ディスク媒体の製造方法。 - 請求項6記載の製造方法により製造されたことを特徴とする磁気ディスク媒体。
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