JP2010077476A - Method of manufacturing stamper - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、情報記録媒体の製造に関わる射出成形やインプリント技術等のパターンを大量の媒体に転写させる技術に使用される金型となるスタンパの製造方法に関する。 The present invention relates to a stamper manufacturing method used as a mold used in a technique for transferring a pattern such as injection molding or imprint technique related to manufacturing of an information recording medium to a large amount of medium.
最近、情報記録装置の記録容量の増大は、磁気記録媒体の記録密度の向上により実現しており、このような高記録密度を目指す磁気記録媒体として、例えば同心円状に形成され複数のデータ記録用トラックに、磁性部と非磁性部とからなるパターンが形成されたディスクリート型磁気記録媒体(Discrete Track Recording:DTR)が知られている。 Recently, the increase in the recording capacity of information recording apparatuses has been realized by improving the recording density of magnetic recording media. As a magnetic recording medium aiming at such a high recording density, for example, concentric circles are used for recording a plurality of data. 2. Description of the Related Art Discrete magnetic recording media (Discrete Track Recording: DTR) in which a pattern including a magnetic part and a non-magnetic part is formed on a track are known.
このような磁気記録媒体の製造方法には、例えば特許文献1に開示されるようなニッケル(Ni)製スタンパを金型として利用するナノインプリント法等が採用されている。
ところで、ディスクリート型磁気記録媒体の製造において用いられるスタンパは、媒体の高記録密度化にともない、例えばトラックピッチが100nm以下の凹凸パターンを形成する微細加工技術が要求されるようになっている。 By the way, a stamper used in the manufacture of a discrete type magnetic recording medium is required to have a fine processing technique for forming a concavo-convex pattern with a track pitch of 100 nm or less, for example, as the recording density of the medium increases.
ところが、このように凹凸パターンのトラックピッチが狭くなり高密度化すると、EB描画のためのレジスト層は薄い方が描画性能が向上することから、パターンピッチが狭くなり高密度化するにつれてEB描画律速によりレジスト層が薄くなっていき、この結果製造される原盤上の凹凸高さの差が小さくなることがある。しかし、このようにして作成される凹凸高さの差が小さいスタンパによると、インプリント時の転写不足により媒体上のレジストマスクの凹凸パターンに欠損が生じることがある。また、インプリント後の媒体上での凹凸高さの差が小さくなることから、記録媒体本来の隣接するトラック間の信号分離性能が低下するなど高記録密度化が難しくなるという問題を生じる。 However, when the track pitch of the concavo-convex pattern is narrowed and densified as described above, the drawing performance is improved when the resist layer for EB lithography is thin. As a result, the resist layer becomes thinner, and as a result, the difference in uneven height on the master disc produced may be reduced. However, a stamper with a small difference in height of the unevenness created in this way may cause defects in the uneven pattern of the resist mask on the medium due to insufficient transfer during imprinting. Further, since the difference in height of the unevenness on the medium after imprinting becomes small, there arises a problem that it is difficult to increase the recording density, for example, the signal separation performance between the adjacent tracks of the recording medium is lowered.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、凹凸パターンの凹凸高さの差を大きくできるスタンパを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a stamper that can increase the difference in the uneven height of the uneven pattern.
本発明に係るスタンパの製造方法は、
表面に凹凸パターンを有する原盤の前記凹凸パターン上に電鋳層を形成し、該電鋳層を剥離して第1のスタンパを作成する工程と、
前記第1のスタンパの凹凸パターン上に電鋳層を形成し、該電鋳層を剥離して第2のスタンパを複製するとともに、該第2のスタンパの凹凸パターン上に電鋳層を形成し、該電鋳層を剥離して第3のスタンパを複製する工程と、を備え、
前記第1および第2のスタンパの少なくとも一方には前記凹凸パターンの凹部底面及び凸部上面のうちの少なくとも凸部上面に導電性薄膜が形成されることを特徴としている。
A stamper manufacturing method according to the present invention includes:
Forming an electroformed layer on the concavo-convex pattern of the master having a concavo-convex pattern on the surface, and peeling the electroformed layer to create a first stamper;
Forming an electroformed layer on the concavo-convex pattern of the first stamper, peeling off the electroformed layer and replicating the second stamper, and forming an electroformed layer on the concavo-convex pattern of the second stamper; Separating the electroformed layer and replicating the third stamper,
At least one of the first and second stampers is characterized in that a conductive thin film is formed on at least the upper surface of the concave surface of the concave / convex pattern and the upper surface of the convex portion.
また、本発明に係るスタンパの製造方法は、
表面に凹凸パターンを有する原盤の前記凹凸パターン上に導電膜を形成し、該導電膜上に電鋳層を形成し、これら導電膜及び電鋳層を前記原盤から剥離しファザースタンパを形成する第1の工程と、
前記ファザースタンパの凹凸パターン上に離型層を形成し、該離型層上に電鋳層を形成し、その後、電鋳層を剥離してマザースタンパを形成する第2の工程と、
前記マザースタンパの凹凸パターンの凹部底面及び凸部上面のうちの少なくとも凸部上面に導電性薄膜を形成し、該導電性薄膜表面に離型層を形成するとともに、該離型層上に電鋳層を形成し、その後、電鋳層を剥離してサンスタンパを形成する第3の工程と、
を備えたことを特徴としている。
The stamper manufacturing method according to the present invention includes:
A conductive film is formed on the concave / convex pattern of the master having a concave / convex pattern on the surface, an electroformed layer is formed on the conductive film, and the conductive stamp and the electroformed layer are peeled off from the master to form a father stamper. 1 process,
Forming a release layer on the uneven pattern of the father stamper, forming an electroformed layer on the release layer, and then peeling the electroformed layer to form a mother stamper;
A conductive thin film is formed on at least the top surface of the concave portion and the top surface of the concave portion of the concave / convex pattern of the mother stamper, a release layer is formed on the conductive thin film surface, and electroforming is performed on the release layer. Forming a layer, and then peeling the electroformed layer to form a sun stamper;
It is characterized by having.
本発明によれば、凹凸パターンの凹凸高さの差を大きくできるスタンパを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the stamper which can enlarge the difference of the uneven | corrugated height of an uneven | corrugated pattern can be provided.
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態にかかるスタンパの製造方法を説明するための断面模式図である。このスタンパの製造には、塗布装置、描画装置、現像装置、成膜装置および電鋳装置などが用いられ、以下の様なプロセスで作成される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining the stamper manufacturing method according to the first embodiment. For manufacturing the stamper, a coating apparatus, a drawing apparatus, a developing apparatus, a film forming apparatus, an electroforming apparatus, and the like are used, and the stamper is manufactured by the following process.
まず、図1(a)に示すように塗布装置により、ガラスもしくはSi基材などの原盤基板11上に例えばスピンコート法によってレジストを塗布してレジスト層12を形成する。
First, as shown in FIG. 1A, a
次に、図1(b)に示すように描画装置により、塗布装置によって形成されたレジスト層に電子線(EB)を照射することにより潜像を形成し、さらに、現像装置により、描画装置による潜像の形成が完了したレジスト層12を現像することによって凹凸パターンを形成する。これら一連の工程で作製された基板を原盤10と呼ぶ。
Next, as shown in FIG. 1B, a latent image is formed by irradiating the resist layer formed by the coating apparatus with an electron beam (EB) by a drawing apparatus as shown in FIG. A concavo-convex pattern is formed by developing the
次に、図1(c)に示すように成膜装置により、原盤10の凹凸パターン上に導電膜13を形成し、さらに、図1(d)に示すように電鋳装置により、電解めっき処理によって導電膜13の上に電鋳層14を形成する。そして、原盤10より導電膜13と電鋳層14からなる層を剥離し、図1(e)に示す第1のスタンパとしてのファザースタンパ15を作成する。
Next, as shown in FIG. 1C, a
次に、図1(f)に示すようにファザースタンパ15の凹凸パターン上に離型層として、陽極酸化法や酸素プラズマアッシング法等により酸化膜16を形成し、その後、図1(g)に示すように酸化膜16上にNiからなる電鋳層17を形成し、これを剥離して図1(h)に示す第2のスタンパとしてのマザースタンパ18を複製する。
Next, as shown in FIG. 1F, an
このようにして作成されたマザースタンパ18に対し、本発明による凹凸パターンの凹凸高さの差、つまり、凹部底部と凸部上部の高低差が大きくなるような処理が施される。この場合、図2(a)に示すように、マザースタンパ18の凹凸パターンの凹部底面及び凸部上面に導電性薄膜19を形成する。具体的には、マザースタンパ18として、凹凸パターンの凹凸ピッチ、つまりトラックピッチLt=100nm、凹凸側面の傾き、つまりトラック側壁傾きDt=90°のものを用い、このようなマザースタンパ18の凹凸パターン表面にスパッタリング法等を用いて導電性薄膜19を形成する。この場合、例えばDCスパッタ装置を用いて、系内圧力1.0Pa、放電電力100W、成膜時間225秒にて成膜したところ、凹部底面18aに10nm、凸部上面18bに20nmが成膜され、凹部底面18aの膜厚に比べ凸部上面18bの膜厚を厚くでき凹凸パターンの凹凸高さの差を処理前に比べて10nm大きくすることができた。
The
このときの導電性薄膜19は、凹凸部の側壁に成膜されてもよい。また、このような処理工程は、マザースタンパ18をファザースタンパ15から剥離した直後に実行するのが望ましい。これは時間が経過すると、マザースタンパ18表面が酸化して導電性薄膜19を安定して形成できないことがあるためである。
The conductive thin film 19 at this time may be formed on the side wall of the concavo-convex portion. Further, it is desirable that such a processing step be performed immediately after the
次に、図2(b)に示すように、導電性薄膜19表面に酸素によるRIE(Reactive Ion Etching)法等により剥離層20を形成する。続いて、図2(c)に示すようにスルファミン酸ニッケル液に浸漬し電鋳法を用いて、電鋳層21を形成する。その後、電鋳層21をマザースタンパ18から剥離することで図2(d)に示すような第3のスタンパとしてのサンスタンパ22を複製する。そして、このようにして得られたサンスタンパ22の凹凸パターン面に保護膜をスピンコートした後、乾燥させ、必要に応じて裏面研磨、打ち抜きなどの工程を経て最終形態の媒体大量転写のためのスタンパが完成する。
Next, as shown in FIG. 2B, a release layer 20 is formed on the surface of the conductive thin film 19 by an RIE (Reactive Ion Etching) method using oxygen or the like. Subsequently, as shown in FIG. 2C, the
ここで、上述した導電性薄膜19や剥離層20などには、物理的、機械的強度が強く、腐食や磨耗に対して強く、しかも、電鋳材のNiとの密着性を考慮して、Niを主成分とするものを使用している。また、電鋳層21には、Ni或いはNiの中にCo、S、BもしくはPを含む金属を用いる。
Here, the above-described conductive thin film 19 and release layer 20 have high physical and mechanical strength, strong against corrosion and wear, and considering the adhesion of the electroformed material with Ni, A material mainly composed of Ni is used. The
なお、上述した図2(a)に示す具体例では、マザースタンパ18の凹凸パターンのトラックピッチ(凹凸ピッチ)Ltを100nm、トラック側壁傾き(凹凸側面の傾き)Dtを90°としたが、これらの数値は一例であり、例えば、トラックピッチLtが10〜100nm、トラック側壁傾きDtが60〜100°の範囲で適用できる。ここで、トラックピッチLtを10nmまでとしたのは、10nm以下になると、マザースタンパ18表面に導電性薄膜19を形成しても凹凸高さに差を出すのが困難になるからである。また、トラック側壁傾きDtが60°〜100°としたのは、Dtが60°以下になると、記録媒体の磁性部として使用される凸部上面の面積が十分に確保できなくなるからであり、また、Dtが100°以上になると、マザースタンパ18から剥離層20を剥離させるのが困難になるためである。また、上述では、マザースタンパ18上の導電性薄膜19は、凹部底面に10nm、凸部上面に20nmが成膜される例を述べたが、これらは一例で、例えば、DCスパッタ装置による系内圧力、放電電力、成膜時間などのスパッタリング条件を変更して凹部底面の膜厚に比べ凸部上面の膜厚を厚くして凹部底部と凸部上部の高低差を大きくするようにしてもよい。
In the specific example shown in FIG. 2A described above, the track pitch (concave / convex pitch) Lt of the concavo-convex pattern of the
したがって、このようにすれば、マザースタンパ18上の凹凸パターンの凹部底面及び凸部上面に導電性薄膜19を形成し、凹凸パターンの凹凸高さの差を大きくするようにした。これにより、このようなマザースタンパ18より複製されるサンスタンパ22についても凹凸パターンの凹凸高さの差を大きくできるので、その後のインプリント時の転写不足を解消でき、媒体上のレジストマスクの凹凸パターンを確実に形成することができる。また、インプリント後の媒体上での凹凸パターンの凹凸高さの差を大きくできるので、記録媒体本来の隣接するトラック間の信号分離性能を高めることもでき、さらなる高記録密度化を実現することもできる。また、マザースタンパ18は、凹凸パターン表面を導電性薄膜19で覆われているので、サンスタンパ22を何度も複製しても、マザースタンパ18本体が傷つくことがなく、長期間安定して使用できる。
Therefore, in this case, the conductive thin film 19 is formed on the concave bottom surface and the convex top surface of the concave / convex pattern on the mother stamper 18 to increase the difference in concave / convex height of the concave / convex pattern. Accordingly, the difference in the uneven height of the uneven pattern can be increased also for the
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。例えば、上述した実施の形態では、マザースタンパ18の凹凸パターンについて凹凸高さの差が大きくなるような処理を施す場合を述べたが、ファザースタンパ15の凹凸パターン、さらにマザースタンパ18及びファザースタンパ15のそれぞれの凹凸パターンについて、凹凸高さの差が大きくなるような処理を施すようにしてもよい。この場合、上述したと同様に、それぞれの凹凸パターンの凹部底面及び凸部上面に導電性薄膜を形成し、凹凸高さの差が大きくなるようにすればよい。また、上述では、一貫して凹凸パターンの凹部底面及び凸部上面に導電性薄膜を形成した場合を述べたが、凹凸パターンの凹部底面及び凸部上面のうちの少なくとも凸部上面に導電性薄膜を形成すればよい。また、上述した実施の形態の形状や数値などは実際のものと異なる個所があるが、これらは公知の技術を参酌して適宜、設計変更することができる。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the implementation stage, it can change variously in the range which does not change the summary. For example, in the above-described embodiment, the case where the uneven pattern of the mother stamper 18 is processed so as to increase the difference in the uneven height has been described. However, the uneven pattern of the
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。 Furthermore, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and is described in the column of the effect of the invention. If the above effect is obtained, a configuration from which this configuration requirement is deleted can be extracted as an invention.
10…原盤、11…原盤基板
12…レジスト層、13…導電膜
14…電鋳層、15…ファザースタンパ
16…酸化膜、17…電鋳層
18…マザースタンパ、19…導電性薄膜
20…剥離層、21…電鋳層
22…サンスタンパ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記第1のスタンパの凹凸パターン上に電鋳層を形成し、該電鋳層を剥離して第2のスタンパを複製するとともに、該第2のスタンパの凹凸パターン上に電鋳層を形成し、該電鋳層を剥離して第3のスタンパを複製する工程と、を備え、
前記第1および第2のスタンパの少なくとも一方には前記凹凸パターンの凹部底面及び凸部上面のうちの少なくとも凸部上面に導電性薄膜が形成されることを特徴とするスタンパの製造方法。 Forming an electroformed layer on the concavo-convex pattern of the master having a concavo-convex pattern on the surface, and peeling the electroformed layer to create a first stamper;
Forming an electroformed layer on the concavo-convex pattern of the first stamper, peeling off the electroformed layer and replicating the second stamper, and forming an electroformed layer on the concavo-convex pattern of the second stamper; Separating the electroformed layer and replicating the third stamper,
A method of manufacturing a stamper, wherein a conductive thin film is formed on at least one of the first and second stampers on at least one of the concave bottom surface and the convex top surface of the concave / convex pattern.
前記ファザースタンパの凹凸パターン上に離型層を形成し、該離型層上に電鋳層を形成し、その後、電鋳層を剥離してマザースタンパを形成する第2の工程と、
前記マザースタンパの凹凸パターンの凹部底面及び凸部上面のうちの少なくとも凸部上面に導電性薄膜を形成し、該導電性薄膜表面に離型層を形成するとともに、該離型層上に電鋳層を形成し、その後、電鋳層を剥離してサンスタンパを形成する第3の工程と、
を備えたことを特徴とするスタンパの製造方法。 A conductive film is formed on the concave / convex pattern of the master having a concave / convex pattern on the surface, an electroformed layer is formed on the conductive film, and the conductive stamp and the electroformed layer are peeled off from the master to form a father stamper. 1 process,
Forming a release layer on the uneven pattern of the father stamper, forming an electroformed layer on the release layer, and then peeling the electroformed layer to form a mother stamper;
A conductive thin film is formed on at least the top surface of the concave portion and the top surface of the concave portion of the concave / convex pattern of the mother stamper, a release layer is formed on the conductive thin film surface, and electroforming is performed on the release layer. Forming a layer, and then peeling the electroformed layer to form a sun stamper;
A stamper manufacturing method comprising:
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