JP2009015910A - 電子線描画方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスクリートトラック媒体作製用のスタンパ原盤などを電子線描画する際に、所望の微細パターンを生産性よく描画できる電子線描画方法を提供する。
【解決手段】基板が載置されるステージと、前記ステージを水平方向に移動させる移動機構と、前記ステージを回転させる回転機構とを備えた電子線描画装置を用い、前記ステージに感光性樹脂膜を塗布した基板を載置し、前記ステージ上の基板を回転させるとともに水平方向に移動させながら前記感光性樹脂膜に電子線を照射して半径方向に延びるパターンを描画する電子線描画方法において、前記パターンを描画する周回における描画開始位置から見て、基板面上での電子線照射位置の相対的な基板の回転方向と平行な方向の移動速度が基板の線速度より遅くなるように、電子線を基板の回転方向と平行な方向に偏向させることを特徴とする電子線描画方法。
【選択図】図７

Description

本発明は、ディスクリート型の磁気ディスク媒体などにおけるパターンを描画する電子線描画方法に関する。

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パターンを非磁性体によって分離したいわゆるディスクリート型の磁気ディスクが提案されている。ディスクリート型の磁気ディスクは、ユーザーデータが記録されるデータゾーンとサーボゾーンにそれぞれ特有の磁性パターンを有する。ディスクリート型の磁気ディスクを製造するには、リソグラフィーを用いて所望のパターンを有するスタンパ原盤を作製し、このスタンパ原盤を用いてインプリントを行うのが有利である。

特許文献１は情報記録媒体のトラックパターンを含む露光パターンなどを描画する方法を示している。しかし、この方法のようにＸ−Ｙ移動機構を備える描画装置で円形のパターンを描画するのはステージの移動制御が難しく、幾何学的なパターンに対応させて描画を制御する操作が複雑になる。

特許文献２は移動する照射対象の移動方向にビームを変移させつつビームをその照射対象に照射するビーム照射方法を示している。しかし、この方法は、ディスクリート型の磁気ディスクのように円周方向のみならず半径方向にもパターンを有する媒体や、可能な偏向量以上の長さをもつパターンを有する媒体に対応できない。また、ハードディスクのアドレスマークにおいて用いられるバイフェイズ符号（マンチェスタ符号とも言う）形式のパターンを描画する場合には、特許文献２のように単に照射対象の移動方向にビームを偏向させるビーム照射方法より、照射対象の移動方向のみならずパターンによっては逆方向にも偏向するビーム照射方法の方が、全描画を通して偏向量を一定量以下すなわち１ビット長以下にできるという点で好ましい。

一般に、磁気ディスク装置は、筐体の内部に、ドーナツ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ジタルデータが記録・再生される。そのため円周方向に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。サーボゾーンはプリアンブル部、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。

インプリント法によってディスクリート型の磁気ディスクを作製するために用いるスタンパ原盤においては、データゾーンおよびサーボゾーンの双方を同時に形成することが望まれる。これらの領域を別々に形成する場合、両者の位置合わせが困難になり、複雑な工程を経ることになるためである。

原盤を作製するには、リソグラフィー法により感光性樹脂を露光してパターンを形成する。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よく繋ぐ必要がある。このため、いわゆ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位置制御を安定して行える点で望ましい。

図１に、いわゆるｒ−θ系の電子線描画装置のステージを概略的に示す。電子線描画装置は、基板１が載置されるステージ５０と、ステージ５０を回転させる回転機構と、ステージ５０を水平方向に移動させる移動機構とを備えている。同心円パターンを描くには、ｒ−θ系の電子線描画装置の方が、Ｘ−Ｙ系の電子線描画装置に比べて、制御が簡易であり好ましい。このｒ−θ系の電子線描画装置において、ステージ５０に載置された基板１上の感光性樹脂に対して、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、電子線を偏向させないと、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、図２に示すように螺旋を描くことになる。一方、電子線描画装置の偏向系により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て電子線露光すると、図３に示すように同心円を描くことができる。

また、電子線描画装置において偏向をかけない場合や例えば同心円を描くためにわずかに偏向させるような場合には、アパーチャーを通して基板上の感光性樹脂膜まで電子線が照射される。一方、電子線を強く偏向させてアパーチャーの穴から外れるようにブランキングすれば非露光部が得られ、高速に露光部と非露光部のスイッチングができるためエッジのクリアなパターンを形成することができる。

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）またはＣＡＶ（Constant Angle Velocity；角速度一定）が一般的に用いられる。ＣＬＶは電子線の単位面積当り（または単位長さ当り）の露光量を一定にできる点で望ましい。ＣＬＶでは照射半径位置ｒとステージの単位時間当たりの回転数Ｘとが反比例する関係を保つように制御され、線速度Ｌｖは一定に保たれる。

一方、ディスクリート型の磁気ディスクにおいても高密度化は当然に要求され、原盤作製時の電子線露光の際に細かなパターンを描画することが要求される。また、量産性やコスト低減の観点から、原盤作製時の電子線露光をできるだけ短時間で実施することが要求される。
特開２００５−２７５１８６号公報 特開２００２−２８８８９０号公報

電子線描画においては、電子ビームの空間電荷効果による解像度の制限、すなわち電子間に働くクーロン反力により光路走行中にクーロン相互効果（空間電荷相互作用）を引き起こし、クーロンぼけと呼ばれるビームの集束ぼけが生じることが問題となる。クーロンぼけσは下式（１）に示すように、ビーム電流Ｉおよび光路長Ｌに比例し、加速電圧Ｖの３／２乗に反比例することが知られている。

σ∝ＩＬ／Ｖ^3/2 （１）
（１）式から、微細なパターンを描画するにはビーム電流Ｉを小さくすることが有効であることがわかる。なお、光路長Ｌや加速電圧Ｖは一般的に描画装置に固定設定されることが多い。しかしながら、ビーム電流Ｉが低ければ、感光性樹脂の感度が一定である限り線速度を遅くするなどして所定の露光量を得る必要があるため、描画時間は長くなり量産性が悪くなる問題が生じてしまう。

ディスクリート型の磁気ディスクにおいてサーボゾーンに設けられるプリアンブル部、アドレス部、バースト部などは、磁性体の有無としてパターンが形成され、バイフェイズ符号（マンチェスタ符号とも言う）などが用いられる。このため、一般にｒ−θ型の電子線描画装置を用いてサーボマークを形成するときに、ポジ型の感光性樹脂膜上に露光するビット部位が３ビット以上連続する必要はなく、５０％以上の時間にわたって電子線を基板上の感光性樹脂膜に照射する必要もない。

円周方向に配されるトラックについては隣接トラックからの磁気的ノイズを防げればよく、トラック間の溝幅はトラックピッチの半分以下、より好ましくは１／３以下で十分である。よってトラックパターンの形成においても５０％以上の時間にわたって電子線を基板上の感光性樹脂膜に照射する必要はない。このように、従来、ｒ−θ型の電子線描画装置を用いてポジ型の感光性樹脂膜にディスクリート型磁気ディスクのパターンを形成する際には、ブランキングをかけて感光性樹脂膜に電子線を照射しない時間が全描画時間の半分以上あり、生産性が低いという問題があった。

本発明の目的は、ディスクリート型の磁気ディスクを作製するために用いられるスタンパ原盤などを電子線描画する際に、所望の微細パターンを生産性よく描画できる電子線描画方法を提供することにある。

本発明の一実施形態に係る電子線描画方法は、基板が載置されるステージと、前記ステージを水平方向に移動させる移動機構と、前記ステージを回転させる回転機構とを備えた電子線描画装置を用い、前記ステージに感光性樹脂膜を塗布した基板を載置し、前記ステージ上の基板を回転させるとともに水平方向に移動させながら前記感光性樹脂膜に電子線を照射して半径方向に延びるパターンを描画する電子線描画方法において、前記パターンを描画する周回における描画開始位置から見て、基板面上での電子線照射位置の相対的な基板の回転方向と平行な方向の移動速度が基板の線速度より遅くなるように、電子線を基板の回転方向と平行な方向に偏向させることを特徴とする。

本発明によれば、ディスクリート型の磁気ディスクを作製するために用いられるスタンパ原盤などを電子線描画する際に、微細なパターンを描くために低い電流値に設定したときにも生産性よく電子線描画することができる。

本発明においては、電子線を基板の回転方向と平行な方向に偏向させ、かつ電子線を半径方向に偏向させてもよい。この場合、半径方向の偏向量は回転毎の半径方向のピッチ以下、より好ましくは前記ピッチの半分以下である。このようにすることで、半径方向のパターンを滑らかに描画することができる。

電子線露光は内周側から始めても外周側から始めてもよく、いくつかのゾーンに分けて露光してもよい。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に偏向信号を与えればよい。

本発明においては、電子線の移動速度をＶ、基板の線速度をＬとしたとき、Ｌ／２≦Ｖ＜Ｌの関係を有し、かつ電子線照射位置が基板面上で基板の回転方向と同じ方向に移動するように電子線を偏向させてもよい。このような関係を満たす実施形態は、バイフェイズ符号（マンチェスタ符号とも言う）としての記述を用いた半径方向に伸びるパターン（符号は円周方向に並ぶ）やデューティが５０％以下の半径方向に伸びるパターンについてより有効に用いることができる。

本発明においては、あるビットの描画開始時点において前記ビットが存在する半径位置におけるビット長の２倍以下の範囲で、電子線を基板の回転方向と反対方向に偏向させてもよい。この実施形態によれば、露光すべきビット部位が２つ連続する場合にも対応できる。

本発明においては、感光性樹脂はポジ型レジストでもネガ型レジストでもよく、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よい。ポジ型の感光性樹脂は、ネガ型の感光性樹脂に比べて、露光すべきエリアを少なくすることができ、感度や解像性においても好ましい。特に、非化学増幅型のポジ型レジストは電子線に対する感度が良好で安定しており、解像度も良好なので好ましい。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。ドライエッチング耐性は特に限定されない。

本発明においては、円周方向に延びるパターンを描画するにあたり、パターンの近傍位置の周回において電子線を半径方向に偏向させ、パターンを多重露光してもよい。この実施形態によれば、円周方向に伸びるパターンについても描画時間の短縮を図ることができ、特にディスクリート型トラックの溝形成に有効である。

本発明の方法により形成されるパターンとしては、プリアンブルパターンやディスクリートトラックパターンを含む、ディスクリート型磁気ディスクパターンが挙げられる。

以下、本発明の実施形態による電子線描画方法について図４、図５、図６、図７および図８を参照して説明する。

図４および図５に１つの描画すべきパターン部位について見た本発明の描画方法の例を示す。描画開始位置がステージのある線速度Ｌｖでの回転によって移動していくのと同時に、電子線の照射位置が図に示すように移動していくことにより、ｋの距離をｔ＝２ｋ／Ｌｖの時間をかけて描画することができる。もし本発明のような偏向を加えない場合は、ｋの距離の描画はｋ／Ｌｖの時間で終わってしまい、必要な露光時間、すなわち必要な露光量が得られない場合がある。図５は図４の場合に加え、さらに半径方向にも偏向を加えた場合の例である。この場合でも同様の露光量についての効果が得られると共に、電子線の照射や散乱などが基板面で均一化され易く、なめらかな描画パターンが得られる。

次に、少しマクロな視点で説明する。

図６に所望のパターン例（Ａ）と従来の描画方法の例（Ｂ）を示す。図７に図６（Ａ）に対応する半径方向（Ｙ方向）に延びるパターンを本発明により描画する方法の概念を示す例（Ａ）と、本発明の描画方法の例（Ｂ）を示す。図８に図６（Ａ）に対応する円周方向（Ｘ方向）に延びるパターンを本発明により描画する方法の概念を示す例（Ａ）と、本発明の描画方法の例（Ｂ）を示す。

図６（Ａ）に、プリアンブル３１、アドレス３２、バースト３３、トラック３４の所望のパターンを示す。従来の方法では、図６（Ｂ）に示すように、ある線速度Ｌｖで信号発生器（以下、信号源ともいう）から所定の信号を電子線描画装置の偏向系に与える。この図では、ビームを出すときを１、ブランキングしてビームを出さないときを０で示している。１トラックあたり複数の周回数の描画でパターンを形成する。半径方向のパターンは周回毎に露光部・非露光部を半径方向に並べることにより形成する。円周方向のパターンは所定の角度位置で、露光する周回と露光しない周回を半径方向に規則的に並べることにより所望のピッチでトラックパターンを形成する。

これに対し、本発明による描画方法の概念を図７（Ａ）に示す。本発明においては、線速度を従来のａ倍であるａ＊Ｌｖとする。電子線照射時間も従来のａ倍とする。すなわち、従来はブランキングをかけていた時間もビームを出すようにする。ａ＞１であればよいが、マンチェスタ符号を用いる場合や、半径方向に延びる１：１のストライプパターンを有する場合には、一般にａ≧２である。

円周方向に間隔のあるパターンは円周方向に移動しているときに電子線照射時間を伸ばすことができる。しかし、円周方向に間隔のないトラックのパターンのような場合は円周方向に移動しているときに電子線照射時間を伸ばすことができない。そこで、従来は１の信号を出していなかった隣接部の周回においても、従来１を出していた周回で従来のｂ倍になるように１の信号を出す周回数を増やすことによって電子線照射時間を伸ばす。ここで、ｂはａと近い数値であることが露光量調整の点で好ましい。このままだと半径方向の所望のパターンが得られなかったり、パターンがぼやけたり、半径方向のパターンが太ったりするので、電子線を偏向させて本来描画すべき位置、即ち従来の方法で露光していた位置にビーム照射位置を集めるようにする。半径方向に延びるパターンに対しては、図７（Ｂ）の矢印で示すように電子線を偏向させる。電子線の偏向方向はパターンに応じて変えることができる。円周方向に延びるパターンに対しては、図８（Ｂ）の矢印で示すように電子線を偏向させる。

なお、従来法においても１である時間と０である時間が等しくなくてもよい。ポジ型レジストを用いる場合、一般に露光パターンよりも現像後のパターンが大きくなる。また、インプリント法を用いてディスクリート型磁気ディスク媒体を作製する場合、加工によって原盤よりパターンが太ることがある。このため、媒体において１：１のパターンを得たい場合であっても、原盤作製時に必ずしも露光パターンを１：１で作製する必要があるわけではない。例えばポジ型レジストを露光して原盤を作製した場合、露光部が凹部、非露光部が凸部となる。このレジストパターンを型として凹凸が逆のスタンパを作製し、そのスタンパを用いて転写を行った場合、媒体では非露光部に対応する部分が凸部となる。その凸部をマスクとして凹部を加工するときに凹部の太りが生じる場合、得ようとする比率より媒体の凹部の太りに相当する非露光部を多めに設ける必要があり、露光部の比率は半分以下であることが望ましい。

描画中ステージは回転し続けているので、円周方向に偏向して半径方向に延びるパターンを描画する場合には、パターンを描画する周回における描画開始位置から見て、基板面上での電子線照射位置の相対的な移動速度が基板の線速度より遅くなるように、電子線を基板の回転方向と平行な方向に偏向させる。また、電子線の移動速度をＶ、基板の線速度をＬとしたとき、Ｌ／２≦Ｖ＜Ｌの関係を有していれば、ブランキングする時間が減り、効率的に描画できるので好ましい。

また露光すべきビットが２つ連続するときには以下のようにする。２つのビットのうち最初に露光すべきビット位置に基板が来る前で、それよりひとつ前のビット開始位置が無偏向である描画位置にいるときに、最初に露光すべきビットの描画を開始する。その時点において当該ビットが存在する半径位置におけるビット長の２倍以下の範囲で電子線をステージの回転方向と反対方向に偏向する。このようにして、１つ目のビットを露光中に電子線をステージの回転方向と反対方向に偏向させ、２つ目のビットを露光中に電子線をステージの回転方向と同一方向に偏向させれば、露光すべきビットが２つ連続する場合でも本発明の方法を有効に用いることができる。

円周方向に延びるパターンを描画する場合にも、露光時間を短縮させるため、当該パターンの近傍位置の周回において半径方向に電子線を偏向させて、当該パターン部位に多重露光すればよい。

このようにして、プリアンブルパターンやディスクリートトラックパターンなど、ディスクリート型磁気ディスクパターンを形成することができる。

本発明の電子線描画方法を用いて作製されるスタンパについて説明する。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。スタンパは薄すぎると強度が得られない。スタンパは厚すぎると、電鋳に時間を要したり、膜厚差が大きくなったりする。スタンパのサイズは媒体より大きいことが好ましいが、そのサイズは特に限定されない。得られるスタンパは、インプリント法によるディスクリート型磁気ディスクの製造に用いられる。ディスクリート型磁気ディスクは磁性体加工型（magnetic film-patterned discrete track media）でもよいし、基板加工型（substrate-patterned discrete track media）でもよい。

図９（ａ）〜（ｆ）を参照して、スタンパの製造方法を説明する。スタンパを製造するには、上述したように、スタンパ基板が載置されるステージと、ステージを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備えた電子線描画装置を用いる。

図９（ａ）に示すように、スタンパ基板１上にレジスト（感光性樹脂）２を塗布する。このスタンパ基板１を電子線描画装置のステージ上に載置し、図９（ｂ）に示すように、電子銃１００により電子線を照射して所定のパターンを描画する。この工程において、ステージ上のスタンパ基板１を回転させるとともに水平方向に移動させ、かつ電子線を所定の方向に偏向させながらパターンを描画する。パターンの描画は、内周から外周へ向けて行ってもよいし、外周から内周へ向けて行ってもよい。図９（ｃ）に示すように、現像してレジストパターン２ａを形成する。図９（ｄ）に示すように、スパッタリングによりレジストパターン２ａの表面に導電膜３を形成する。図９（ｅ）に示すように、電鋳によってレジストパターン４ａの凹部を埋め込み、所望の膜厚となるようにＮｉ膜４を形成する。図９（ｆ）に示すように、導電膜３のついたＮｉ膜４を剥離してスタンパ５を形成する。さらに、酸素ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）などを行い、スタンパ５についたレジストを除去する。

図１０（ａ）〜（ｆ）を参照して、上記のスタンパを用いて磁性体加工型のディスクリート型磁気ディスクを製造する方法を説明する。図１０（ａ）に示すように、磁気ディスク用の基板１１上に記録層となる磁性層１２を成膜し、この磁性層１２上にレジスト１３を塗布する。レジスト１３に対向するように、上記のスタンパ５を配置する。図１０（ｂ）に示すように、スタンパ５をインプリントしてレジスト１３にパターンを転写する。図１０（ｃ）に示すように、レジスト１３の凹部の底に残っているレジスト残渣を除去してレジストパターン１３ａを形成する。図１０（ｄ）に示すように、レジストパターン１３ａをマスクとして磁性層１２をイオンミリングする。図１０（ｅ）に示すように、レジストパターン１３ａを除去し、ディスクリートな磁性パターン１２ａを形成する。図１０（ｆ）に示すように、全面に保護膜１４を形成してディスクリート型磁気ディスクを製造する。

基板１１の形状は特に限定されないが、ディスク形状のものが好ましく、例えばシリコンウエハーなどが用いられる。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。

磁気ディスクはドーナツ形状であることが好ましい。磁気ディスクのサイズは特に限定されないが、電子線による描画時間が過剰にならないよう３．５インチ以下であることが望ましい。また、インプリント時の圧力が過大にならないよう２．５インチ以下であることが望ましい。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を低くできる、１．８インチ、１インチまたは０．８５インチのサイズであることが望ましい。磁気ディスクとして使用される面は片面であっても両面であってもよい。

磁気ディスクの表面は、同心円状のトラックに区分され、トラックが一定角度毎に区切られたセクタが形成されている。円周方向にトラックが配される一方、位置制御のためのサーボゾーンが各トラックを跨ぐ方向に配される。サーボゾーンはプリアンブル部、トラックまたはセクタ番号の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。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。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ジタルデータが記録・再生される。

トラックピッチは記録密度向上の観点からより狭いことが要求される。１つのトラックにおいても、トラックの磁性パターンと、分離部となる非磁性体を形成し、対応するサーボゾーンのアドレスビット、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回から数十回の周回で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。カッティング周回数が少ないと形状分解能が低くなり、パターン形状を良好に反映できなくなる。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。このため、６以上３６以下の周回数で１トラックが形成されることが望ましい。また、パターン配置設計上、周回数の数値が約数を多く持つことが有利である。

露光されるレジスト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、トラックピッチが３００ｎｍである場合に、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、現像残りをなくすため、ビーム径以下であることが望ましい。

次に、本発明の実施例を説明する。

（実施例１）
図９および図１０に示す方法を用いてディスクリートトラック媒体を製造した例を説明する。

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した。レジスト溶液をＨＭＤＳ処理した８インチシリコンウエハーからなるスタンパ基板１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２を形成した（図９ａ）。

このスタンパ基板１を上記電子線描画装置内の所定位置に搬送し、真空下において以下の条件で露光して同心円パターンを描画した（図９ｂ）。
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
線速度：１．０ｍ／ｓ（一定）。

このとき、１回転する間に徐々に偏向強度を強めて同心円を描いた。サーボゾーンはプリアンブルパターン、バーストパターン、アドレスパターン、ギャップを含んでいる。トラックはセクタの９割の面積を占めている。

サーボゾーンのプリアンブルパターン、バーストパターン、アドレスパターンを露光する際には円周方向に偏向をかけ、ビームの移動速度を０．６ｍ／ｓとした。トラックの溝がある角度位置では１トラック当たり８周露光し、７周露光しなかった。露光した８周のうち外から２周ずつ電子線を半径方向に偏向させ、中の４周の電子線に均等に重なるようにした。

スタンパ基板１を現像液（例えば、ＺＥＤ−Ｎ５０（日本ゼオン社製））に９０秒間浸漬してレジストを現像した後、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、レジスト原盤を作製した（図９ｃ）。

レジスト原盤上にスパッタリングによって導電膜３を形成した。ターゲットに純ニッケルを使用し、８×１０^-3Ｐａまで真空引きした後、アルゴンガスを導入して１Ｐａに調整したチャンバー内で４００ＷのＤＣパワーをかけて４０秒間スパッタリングして、３０ｎｍの導電膜３を得た（図９ｄ）。

導電膜３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９ｅ）。電鋳浴の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
液温：５５℃
ｐＨ：４．０
電流密度：２０Ａ／ｄｍ²。

電鋳されたＮｉ膜４の厚さは３００μｍであった。レジスト原盤から導電膜３つきのＮｉ膜４を剥離してスタンパ５を得た（図９ｆ）。その後、レジスト残渣を酸素プラズマアッシング法で除去した。酸素ガスを１００ｍｌ／ｍｉｎで導入して４Ｐａの真空に調整したチャンバー内において、１００Ｗで２０分間プラズマアッシングを行なった。得られたスタンパ５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５とした。

スタンパ５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に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％に希釈した溶液に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。

０．８５インチのドーナツ型ガラス基板１１上に、スパッタリングにより磁気記録層１２を成膜し、この磁気記録層１２上にノボラック系レジスト（ローム・アンド・ハース製、Ｓ１８０１）１３を回転数３８００ｒｐｍでスピンコートした（図１０ａ）。上記のスタンパ５を２０００ｂａｒで１分間プレスすることによって、レジスト１３にパターンを転写した（図１０ｂ）。パターンが転写されたレジスト１３を５分間ＵＶ照射した後、１６０℃で３０分間ベークした。

インプリントされた基板１１をＩＣＰ（誘導結合プラズマ）エッチング装置を用い、２ｍＴｏｒｒの圧力下で酸素ＲＩＥを行い、レジスト１３の凹部の底に残存するレジスト残渣を除去してレジストパターン１３ａを形成した（図１０ｃ）。レジストパターン１３ａをマスクとしてＡｒイオンミリングにより磁気記録層１２をエッチングして磁性パターン１２ａを形成した（図１０ｄ）。４００Ｗ、１Ｔｏｒｒで酸素ＲＩＥを行い、レジストパターン１３ａを剥離した（図１０ｅ）。ＣＶＤ（化学気相成膜法）で３ｎｍ厚のＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）を成膜し保護膜１４を形成した（図１０ｆ）。さらに、ディップ法で１ｎｍ厚となるように潤滑剤を塗布した。

このようにして作製されたディスクリートトラック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が得られ、ヘッドの位置制御を適切に行うことができた。また、トラック間の溝は８５ｎｍの幅で形成できていた。

（実施例２）
図１１に示す方法を用いて基板加工型のディスクリートトラック媒体を製造した例を説明する。

図９（ａ）〜（ｆ）に示した方法によりスタンパを作製した。この場合も、図９（ｂ）の工程で、本発明の電子線描画方法を用いた。

次に、インプリントリソグラフィー法を用いて凹凸基板を作製する。

図１１（ａ）に示すように、基板２１上にレジスト２２を塗布する。図１１（ｂ）に示すように、レジスト２２にスタンパ５を対向させ、圧力をかけてレジスト２２にスタンパ５のパターンを転写する。その後、スタンパ５を取り外し、レジストパターン２２ａを形成する。図１１（ｂ）に示すように、レジストパターン２２ａをマスクとして基板２１をエッチングした後、レジストパターンを除去する。図１１（ｄ）に示すように、基板６２上に軟磁性下地層（図示せず）と磁気記録層２３を成膜し、基板２１の凸部および凹部にそれぞれ磁気記録層２３を形成する。その上にカーボン保護膜２４を成膜する。さらに、潤滑剤を塗布して基板加工型のディスクリートトラック媒体を製造する。

得られたディスクリートトラック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が得られ、ヘッドの位置制御を適切に行うことができた。また、トラック間の溝は８５ｎｍの幅で形成できていた。

（実施例３）
図９および図１０に示す方法を用いてディスクリートトラック媒体を製造した例を説明する。

実施例１と同様の電子線描画装置を用いた。実施例１と同様に基板１上にレジスト２を塗布した（図９ａ）。サーボゾーンのプリアンブルパターン、バーストパターン、アドレスパターンを露光する際に円周方向および半径方向に偏向をかけた。ビームの円周方向の移動速度は０．６ｍ／ｓとした。半径方向については、１ビットに相当する部位を露光する間に毎回基準半径位置から半径方向の左右に１回ずつ±７ｎｍだけ偏向をかけた。これらの条件以外は実施例1と同様に描画を行なった。なお、左右に偏向させる回数は複数回でもよい。さらに、実施例１と同様にしてディスクリートトラック媒体を作製した。

このようにして作製されたディスクリートトラック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が得られ、ヘッドの位置制御を適切に行うことができた。

（比較例）
描画時に実施例１の半分の速度で基板を回転させ、同心円を描画するための偏向以外には電子線を偏向させることなく、半径方向のパターンがあるサーボゾーンにおいてビームを出す時間を半分にし、トラック間の溝を１トラックあたり４周で電子線描画を行なった。これらの条件以外は実施例１と同様にしてディスクリートトラック媒体を作製した。

この方法でも実施例１と同様のディスクリートトラック媒体が得られたが、スタンパの作製に倍の時間を要した。

ｒ−θ系の電子線描画装置のステージを概略的に示す斜視図。 電子線を偏向させない場合の露光例を示す図。 電子線を偏向させて同心円を描く場合の露光例を示す図。 本発明による１つのパターン部位について見た描画方法の例を示す図。 本発明による１つのパターン部位について見た描画方法の例を示す図。 所望のパターン例と従来の描画方法の例を示す図。 本発明による半径方向における描画の概念と描画方法の例を示す図。 本発明による円周方向における描画の概念と描画方法の例を示す図。 本発明の一実施形態に係るスタンパの製造方法を示す断面図。 本発明の一実施形態に係るディスクリートトラック媒体の製造方法を示す断面図。 本発明の他の実施形態に係るディスクリートトラック媒体の製造方法を示す断面図。

符号の説明

１…スタンパ基板、２…レジスト、３…導電膜、４…Ｎｉ膜、５…スタンパ、１１…基板、１２…磁気記録層、１３…レジスト、１４…保護膜、２１…基板、２２…レジスト、２３…磁気記録層、２４…保護膜、３１…プリアンブル、３２…アドレス、３３…バースト、３４…トラック、５０…ステージ、１００…電子銃。

Claims (9)

1. 基板が載置されるステージと、前記ステージを水平方向に移動させる移動機構と、前記ステージを回転させる回転機構とを備えた電子線描画装置を用い、前記ステージに感光性樹脂膜を塗布した基板を載置し、前記ステージ上の基板を回転させるとともに水平方向に移動させながら前記感光性樹脂膜に電子線を照射して半径方向に延びるパターンを描画する電子線描画方法において、前記パターンを描画する周回における描画開始位置から見て、基板面上での電子線照射位置の相対的な基板の回転方向と平行な方向の移動速度が基板の線速度より遅くなるように、電子線を基板の回転方向と平行な方向に偏向させることを特徴とする電子線描画方法。
2. 電子線を基板の回転方向と平行な方向に偏向させ、かつ電子線を半径方向に偏向させることを特徴とする請求項１に記載の電子線描画方法。
3. 前記電子線の移動速度をＶ、前記基板の線速度をＬとしたとき、Ｌ／２≦Ｖ＜Ｌの関係を有し、かつ電子線照射位置が基板面上で基板の回転方向と同じ方向に移動するように電子線を偏向させることを特徴とする請求項１または２に記載の電子線描画方法。
4. あるビットの描画開始時点において前記ビットが存在する半径位置におけるビット長の２倍以下の範囲で、電子線を基板の回転方向と反対方向に偏向させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子線描画方法。
5. 前記感光性樹脂膜がポジ型の感光性樹脂膜であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子線描画方法。
6. 円周方向に延びるパターンを描画するにあたり、前記パターンの近傍位置の周回において電子線を半径方向に偏向させ、前記パターンを多重露光すること特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電子線描画方法。
7. プリアンブルパターンを形成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電子線描画方法。
8. ディスクリートトラックパターンを形成することを特徴とする請求項６に記載の電子線描画方法。
9. ディスクリート型磁気ディスクパターンを形成することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の電子線描画方法。

Images