JP2010113774A - Method of manufacturing metal mold member, metal mold member, and metal mold - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、樹脂製の磁気記録媒体用基板を作製するための金型に設置される金型部材の製造方法、金型部材、及び金型に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a mold member installed in a mold for producing a resin magnetic recording medium substrate, a mold member, and a mold.
微細構造を作製する方法として、Ｓｉ基板やガラス基板をドライエッチングなどでパターニングすることが知られている。その微細構造を複製する方法として、電鋳（電解ニッケルめっき）により反転構造を得る方法が一般的である。この場合、厚さ０．３ｍｍ程度までＮｉのめっき膜を成長させて原板から剥離することで、微細構造を有するＮｉめっき基板を作製する。このＮｉめっき基板は、射出成形やナノインプリントにおいて、微細構造を転写するための型（スタンパ）として使用される。また、Ｓｉ基板やガラス基板の一主面を鏡面に研磨し、その一主面をパターニングすることで、Ｓｉ基板やガラス基板そのものを型として利用することが提案されている（例えば特許文献１）。 As a method for producing a fine structure, it is known to pattern a Si substrate or a glass substrate by dry etching or the like. As a method of replicating the microstructure, a method of obtaining an inverted structure by electroforming (electrolytic nickel plating) is common. In this case, a Ni plating substrate having a fine structure is produced by growing a Ni plating film to a thickness of about 0.3 mm and peeling it from the original plate. This Ni plated substrate is used as a mold (stamper) for transferring a fine structure in injection molding or nanoimprint. In addition, it has been proposed to use the Si substrate or the glass substrate itself as a mold by polishing one principal surface of the Si substrate or the glass substrate into a mirror surface and patterning the one principal surface (for example, Patent Document 1). .
微細構造を有するＮｉめっきスタンパやＳｉ基板などの型は、光ディスクドライブ装置などの光ディスクを作製するときに用いられている。例えば、光ディスクの作成においては、微細構造を有するＮｉめっきスタンパやＳｉ基板などの型を用いて、射出成形によって、微細構造を有する樹脂製基板（光ディスク）を作製する。 A mold such as a Ni plating stamper or a Si substrate having a fine structure is used when manufacturing an optical disk such as an optical disk drive device. For example, in the production of an optical disk, a resin substrate (optical disk) having a fine structure is produced by injection molding using a mold such as a Ni plating stamper or Si substrate having a fine structure.
近年、ハードディスクドライブ装置の高記録密度化技術として、ハードディスクドライブ装置に用いられる磁気記録媒体の円周方向に溝を形成し、トラック間のデータの書き込みが不能な非磁性領域（非記録領域）によって物理的に分離する、いわゆるディスクリートトラックメディア（以下、「ＤＴメディア」と称する）が提案されている。また、記録ビット個々に独立させることで記録密度を向上させるビットパターンドメディア（以下、「ＢＰメディア」と称する）が提案されている。このようなＤＴメディアやＢＰメディアを樹脂によって作製することができれば、ＤＴメディアやＢＰメディアを大量に安価に提供することが可能になるため、光ディスクの微細構造とそのオーダーが異なる数十ｎｍオーダーの微細構造（微細パターン）を有するＮｉめっきスタンパやＳｉ基板などの型を用いて、射出成形やナノインプリントによって、ＤＴメディアやＢＰメディアを作製する方法が検討されている。 In recent years, as a technology for increasing the recording density of hard disk drive devices, grooves are formed in the circumferential direction of magnetic recording media used in hard disk drive devices, and non-magnetic regions (non-recording regions) in which data cannot be written between tracks are used. A so-called discrete track medium (hereinafter referred to as “DT medium”) that physically separates has been proposed. In addition, bit patterned media (hereinafter referred to as “BP media”) that improve recording density by making each recording bit independent have been proposed. If such DT media and BP media can be made of resin, it becomes possible to provide DT media and BP media in large quantities at a low cost. A method for producing a DT media or a BP media by injection molding or nanoimprint using a mold such as a Ni plating stamper or a Si substrate having a fine structure (fine pattern) has been studied.
しかしながら、ハードディスクドライブ装置に用いられるＤＴメディアやＢＰメディアは光ディスクと異なり、微細パターンが精密に形成されていることだけでなく、一般の磁気記録媒体用基板と同様に、平面度（うねり）と微小うねりＷａが小さいことが要求されている。電鋳によって得られたＮｉめっきスタンパは、微小うねりＷａが大きいため、これを転写して得られる樹脂製基板において、磁気記録媒体用基板に要求されている微小うねりＷａのレベルを満たすことが困難である。スタンパの微小うねりＷａが大きくなる理由として、マスター型（Ｓｉ基板）から剥離後に、めっき被膜の膜応力が解放され、うねりを伴う変形が起こるためであると推測される。 However, DT media and BP media used in hard disk drives differ from optical discs in that not only fine patterns are precisely formed, but also flatness (swells) and minuteness, similar to general magnetic recording medium substrates. It is required that the swell Wa is small. Since the Ni plating stamper obtained by electroforming has a large micro waviness Wa, it is difficult to satisfy the level of the micro waviness Wa required for a magnetic recording medium substrate in a resin substrate obtained by transferring this. It is. The reason why the fine waviness Wa of the stamper increases is presumably because the film stress of the plating film is released after peeling from the master mold (Si substrate), and deformation accompanied by waviness occurs.
Ｎｉめっきスタンパの表面の微小うねりＷａを低減しようとしても、表面には微細パターンが形成されているため、その表面を研磨することで微小うねりＷａを低減することは困難である。また、微細パターンが形成されている面とは反対側の面（裏面）を研磨することで、裏面の微小うねりＷａを低減することはできるが、微細パターンが形成されているスタンパ表面の微小うねりＷａをも要求されているレベルまで低減することは困難である。 Even if it is attempted to reduce the fine waviness Wa on the surface of the Ni plating stamper, since the fine pattern is formed on the surface, it is difficult to reduce the fine waviness Wa by polishing the surface. Further, by polishing the surface (back surface) opposite to the surface on which the fine pattern is formed, the minute undulation Wa on the back surface can be reduced, but the minute undulation on the stamper surface on which the fine pattern is formed is possible. It is difficult to reduce Wa to the required level.
以上のような微小うねりＷａの大きいスタンパを用いて微細パターンを樹脂製基板に転写させる場合、転写条件を調整しても、比較的高周波のうねり成分である微小うねりＷａは低減できない。そのため、樹脂製基板において、磁気記録媒体用基板に要求されている微小うねりＷａのレベルを満たすことは困難であった。 When a fine pattern is transferred to a resin substrate using a stamper having a large micro undulation Wa as described above, the micro swell Wa, which is a relatively high frequency swell component, cannot be reduced even if the transfer conditions are adjusted. For this reason, it has been difficult for a resin substrate to satisfy the level of minute waviness Wa required for a magnetic recording medium substrate.
また、Ｎｉめっきスタンパは、マスター型（Ｓｉ基板）の形状をめっきで転写して金型として使用するため、電鋳時のコンタミネーションや成膜異常により、金型としてのパターンに欠陥が発生するおそれがあった。例えば、微細パターンの潰れや、パターンの寸法異常などが欠陥として発生するおそれがあった。パターンに欠陥が発生したスタンパを用いた場合、パターンに欠陥がない成形品（磁気記録媒体用基板）を作製することができない。 In addition, since the Ni plating stamper is used as a mold by transferring the shape of the master mold (Si substrate) by plating, defects in the pattern as a mold occur due to contamination or film formation abnormality during electroforming. There was a fear. For example, there is a possibility that a fine pattern is crushed or a pattern dimension is abnormal as a defect. When a stamper having a defect in a pattern is used, a molded product (magnetic recording medium substrate) having no defect in the pattern cannot be produced.
また、上記特許文献１に記載の方法のように、Ｓｉ基板やガラス基板そのものを型として利用する場合にも問題がある。例えば、Ｓｉはパターニングしやすいが割れやすいため、型材として用いることは困難である。また、石英などのガラスはＳｉに比べて割れにくいがパターニングしにくいため、型材として用いることは困難である。 In addition, there is a problem even when the Si substrate or the glass substrate itself is used as a mold as in the method described in Patent Document 1. For example, Si is easy to pattern but easy to break, so it is difficult to use it as a mold material. Further, glass such as quartz is difficult to be used as a mold material because it is hard to break but is difficult to pattern compared to Si.
この発明は上記の問題を解決するものであり、微小うねりＷａが小さく、微細パターンの欠陥の発生を抑えた樹脂製の磁気記録媒体用基板を得ることが可能な金型部材の製造方法を提供することを目的とする。また、微小うねりＷａが小さく微細パターンの欠陥の少ない樹脂製の磁気記録媒体用基板を作製することが可能な金型部材及び金型を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and provides a method for manufacturing a mold member capable of obtaining a resin-made magnetic recording medium substrate that has a small micro-waviness Wa and suppresses the occurrence of micro-pattern defects. The purpose is to do. It is another object of the present invention to provide a mold member and a mold capable of producing a resin-made magnetic recording medium substrate having a small undulation Wa and a small number of fine pattern defects.
この発明の第１の形態は、樹脂製の磁気記録媒体用基板の表面に微細パターンを転写するために用いられる金型部材の製造方法であって、板状の形状を有するガラス基板の少なくとも一方の表面にＳｉ層を形成することで第１基板を作製する第１工程と、前記第１工程にて作製された前記第１基板の両面を同時に研磨する第２工程と、前記研磨後のＳｉ層の表面に微細パターンを形成することで、前記金型部材を作製する第３工程と、を含むことを特徴とする金型部材の製造方法である。
この発明の第２の形態は、樹脂製の磁気記録媒体用基板を作製するための金型であって内部に樹脂を注入する空間を有する金型の前記内部の表面の一部に設置され、前記磁気記録媒体用基板の表面に微細パターンを転写するために用いられる金型部材の製造方法であって、円板状の形状を有し中央に貫通孔が形成されたガラス基板の少なくとも一方の表面にＳｉ層を形成することで第１基板を作製する第１工程と、前記第１工程にて作製された前記第１基板の両面を同時に研磨する第２工程と、前記研磨後のＳｉ層の表面に微細パターンを形成することで、前記金型部材を作製する第３工程と、を含むことを特徴とする金型部材の製造方法である。
この発明の第３の形態は、第１又は第２の形態のいずれかに係る金型部材の製造方法であって、前記第２工程の前記研磨によって、前記Ｓｉ層の微小うねりＷａを０．５［ｎｍ］以下にすることを特徴とする。
この発明の第４の形態は、第１から第３の形態のいずれかに係る金型部材の製造方法であって、前記研磨された後の前記第１基板の厚さが、０．５［ｍｍ］以上であることを特徴とする。
この発明の第５の形態は、第１から第４の形態のいずれかに係る金型部材の製造方法であって、前記第１工程において、ＣＶＤ法又は陽極接合によって前記Ｓｉ層を形成することを特徴とする。
この発明の第６の形態は、第１から第５の形態のいずれかに係る金型部材の製造方法であって、前記微細パターンが形成された前記Ｓｉ層の反対側の表面に低摩擦層を形成することを特徴とする。
この発明の第７の形態は、第１から第６の形態のいずれかに係る金型部材の製造方法であって、前記微細パターンが形成された前記Ｓｉ層の表面にシランカップリング系の離型層を形成することを特徴とする。
この発明の第８の形態は、板状の形状を有するガラス基板の少なくとも一方の表面に形成されたＳｉ層の表面に微細パターンが形成されており、前記微細パターンが形成された面の微小うねりＷａが０．５［ｎｍ］以下であることを特徴とする金型部材である。
この発明の第９の形態は、第８の形態に係る金型部材であって、前記ガラス基板と前記Ｓｉ層の合計の厚さが０．５［ｍｍ］以上であることを特徴とする。
この発明の第１０の形態は、第８又は第９の形態のいずれかに係る金型部材であって、前記微細パターンが形成された前記Ｓｉ層の表面にシランカップリング系の離型層が形成されていることを特徴とする。
この発明の第１１の形態は、第８から第１０のいずれかに係る金型部材であって、前記微細パターンが形成された前記Ｓｉ層の反対側の表面に低摩擦層が形成されていることを特徴とする。
この発明の第１２の形態は、磁気記録媒体用基板を作製するための金型であって、請求項８から請求項１１のいずれかに記載の金型部材が表面の一部に設置されていることを特徴とする金型である。
この発明の第１３の形態は、内部に樹脂を注入するための円柱状の空間を有し、磁気記録媒体用基板を作製するための金型であって、前記空間の柱方向の一端の表面には、板状の形状を有するガラス基板の少なくとも一方の表面に形成されたＳｉ層の表面に微細パターンが形成された金型部材が、前記微細パターンが前記空間に面する状態で設置されており、前記微細パターンが形成された面の微小うねりＷａが０．５［ｎｍ］以下であることを特徴とする金型である。
1st form of this invention is the manufacturing method of the metal mold | die member used in order to transcribe | transfer a fine pattern on the surface of the resin-made magnetic recording medium substrates, Comprising: At least one of the glass substrate which has plate shape A first step of forming a first substrate by forming a Si layer on the surface, a second step of simultaneously polishing both surfaces of the first substrate manufactured in the first step, and the polished Si And a third step of forming the mold member by forming a fine pattern on the surface of the layer.
The second embodiment of the present invention is a mold for producing a resin-made magnetic recording medium substrate, and is installed on a part of the inner surface of the mold having a space for injecting resin therein, A method for producing a mold member used for transferring a fine pattern to the surface of a substrate for a magnetic recording medium, wherein the glass member has a disk-like shape and a through-hole is formed in the center. A first step of fabricating a first substrate by forming a Si layer on the surface; a second step of simultaneously polishing both surfaces of the first substrate fabricated in the first step; and the polished Si layer Forming a fine pattern on the surface of the mold member, and a third step of producing the mold member.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a mold member according to any one of the first and second aspects, wherein the fine waviness Wa of the Si layer is reduced to 0. 0 by the polishing in the second step. 5 [nm] or less.
A fourth aspect of the present invention is a method of manufacturing a mold member according to any one of the first to third aspects, wherein the thickness of the first substrate after the polishing is 0.5 [ mm] or more.
A fifth aspect of the present invention is a method of manufacturing a mold member according to any one of the first to fourth aspects, wherein the Si layer is formed by CVD or anodic bonding in the first step. It is characterized by.
A sixth aspect of the present invention is a method of manufacturing a mold member according to any one of the first to fifth aspects, wherein a low friction layer is formed on a surface opposite to the Si layer on which the fine pattern is formed. It is characterized by forming.
A seventh aspect of the present invention is a method of manufacturing a mold member according to any one of the first to sixth aspects, wherein a silane coupling system is separated on a surface of the Si layer on which the fine pattern is formed. A mold layer is formed.
According to an eighth aspect of the present invention, a fine pattern is formed on the surface of a Si layer formed on at least one surface of a glass substrate having a plate-like shape, and the micro undulation of the surface on which the fine pattern is formed Wa is 0.5 [nm] or less, the mold member.
A ninth aspect of the present invention is a mold member according to the eighth aspect, wherein the total thickness of the glass substrate and the Si layer is 0.5 [mm] or more.
A tenth aspect of the present invention is a mold member according to any of the eighth and ninth aspects, wherein a silane coupling release layer is formed on a surface of the Si layer on which the fine pattern is formed. It is formed.
An eleventh aspect of the present invention is a mold member according to any one of the eighth to tenth aspects, wherein a low friction layer is formed on a surface opposite to the Si layer on which the fine pattern is formed. It is characterized by that.
A twelfth aspect of the present invention is a mold for producing a magnetic recording medium substrate, wherein the mold member according to any one of claims 8 to 11 is installed on a part of the surface. It is a mold characterized by being.
A thirteenth aspect of the present invention is a mold for producing a magnetic recording medium substrate having a cylindrical space for injecting resin therein, and the surface of one end of the space in the column direction The mold member in which a fine pattern is formed on the surface of the Si layer formed on at least one surface of the glass substrate having a plate shape is installed in a state where the fine pattern faces the space. The mold is characterized in that the fine waviness Wa of the surface on which the fine pattern is formed is 0.5 [nm] or less.
この発明によると、両面研磨によってＳｉ層を研磨し、研磨後のＳｉ層に直接微細パターンを形成しているため、微細パターンの欠陥の発生を抑えた微小うねりＷａが小さい金型部材を作製することが可能となる。例えば、電鋳を用いないためスタンパ表面の微細パターンの形状不良が発生する機会が減り、その結果、電鋳を用いるよりも微細パターンの欠陥が少ないスタンパを得ることができる。そして、この発明に係る金型部材を射出成形法やナノインプリント法に用いることで、微小うねりＷａが小さく微細パターンの欠陥が少ない成形品（磁気記録媒体用基板）を作製することが可能となる。
また、この発明の金型部材によると、微細パターンが形成された面の微小うねりＷａが０．５［ｎｍ］以下であるため、微小うねりＷａが小さく微細パターンの欠陥の少ない成形品（磁気記録媒体用基板）を作製することが可能となる。
According to the present invention, since the Si layer is polished by double-side polishing, and the fine pattern is directly formed on the polished Si layer, a mold member with a small undulation Wa that suppresses the occurrence of defects in the fine pattern is produced. It becomes possible. For example, since the electroforming is not used, the chance of occurrence of a defective shape of the fine pattern on the stamper surface is reduced, and as a result, a stamper having fewer fine pattern defects than the electroforming can be obtained. Then, by using the mold member according to the present invention for the injection molding method or the nanoimprinting method, it becomes possible to produce a molded product (magnetic recording medium substrate) having a small undulation Wa and a small number of fine pattern defects.
In addition, according to the mold member of the present invention, since the fine waviness Wa on the surface on which the fine pattern is formed is 0.5 [nm] or less, the molded product (magnetic recording with a small fine waviness Wa and few fine pattern defects). Medium substrate) can be manufactured.
この発明の実施形態に係るスタンパ（金型部材）の製造方法について、図１を参照して説明する。図１は、この発明の実施形態に係るスタンパ（金型部材）の製造方法を説明するための基板の断面図である。 A method for manufacturing a stamper (mold member) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of a substrate for explaining a stamper (mold member) manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
この実施形態に係るスタンパの製造方法によって得られるスタンパは、樹脂製の磁気記録媒体用基板を射出成形法やナノインプリント法によって作製するときに、射出成形用金型やナノインプリント用金型の表面に設置される金型部材である。このスタンパは、例えば円板状の形状を有し、中央に貫通孔が形成された薄板状の部材である。以下、この実施形態に係るスタンパの製造方法について説明する。 The stamper obtained by the stamper manufacturing method according to this embodiment is installed on the surface of an injection mold or a nanoimprint mold when a resin magnetic recording medium substrate is manufactured by an injection molding method or a nanoimprint method. This is a mold member. This stamper is a thin plate-like member having, for example, a disk shape and having a through hole formed in the center. The stamper manufacturing method according to this embodiment will be described below.
図１（ａ）に示すガラス基板１は、磁気記録媒体用基板を作製するときに用いられるスタンパ用の基材であり、円板状の形状を有している。ガラス基板１の中央には、厚さ方向に貫通する貫通孔２が形成されている。ガラス基板１の材料は、特に限定されない。例えば、アモルファスガラス基板、結晶化ガラス基板、又は化学強化ガラス基板をガラス基板１に用いる。また、石英基板をガラス基板１に用いても良い。 A glass substrate 1 shown in FIG. 1A is a base material for a stamper used when producing a magnetic recording medium substrate, and has a disk shape. In the center of the glass substrate 1, a through hole 2 penetrating in the thickness direction is formed. The material of the glass substrate 1 is not particularly limited. For example, an amorphous glass substrate, a crystallized glass substrate, or a chemically strengthened glass substrate is used for the glass substrate 1. A quartz substrate may be used for the glass substrate 1.
そして、図１（ｂ）に示すように、ガラス基板１の表面にＳｉ層３を形成する。ガラス基板１の片方の表面にＳｉ層３を形成しても良いし、両方の表面にＳｉ層を形成しても良い。この実施形態では、ガラス基板１の片方の表面にＳｉ層３を形成する場合について説明する。射出成形法やナノインプリント法によって樹脂製の磁気記録媒体用基板を作製するときには、Ｓｉ層３が形成されている面の反対側の面を金型に接触させてスタンパを金型に設置し、Ｓｉ層３の表面形状を樹脂製基板に転写する。すなわち、Ｓｉ層３が形成されている面が樹脂成形面となり、Ｓｉ層３が形成されている面の反対側の表面が金型に接触される固定面となる。なお、ガラス基板１の表面にＳｉ層３を形成する工程が、この発明の「第１工程」の１例に相当し、Ｓｉ層３が形成されたガラス基板１が、この発明の「第１基板」の１例に相当する。 Then, as shown in FIG. 1B, an Si layer 3 is formed on the surface of the glass substrate 1. The Si layer 3 may be formed on one surface of the glass substrate 1, or the Si layer may be formed on both surfaces. In this embodiment, the case where the Si layer 3 is formed on one surface of the glass substrate 1 will be described. When a resin-made magnetic recording medium substrate is manufactured by an injection molding method or a nanoimprint method, the surface opposite to the surface on which the Si layer 3 is formed is brought into contact with the mold, and the stamper is placed on the mold. The surface shape of the layer 3 is transferred to the resin substrate. That is, the surface on which the Si layer 3 is formed becomes a resin molding surface, and the surface opposite to the surface on which the Si layer 3 is formed becomes a fixed surface in contact with the mold. The step of forming the Si layer 3 on the surface of the glass substrate 1 corresponds to an example of the “first step” of the present invention, and the glass substrate 1 on which the Si layer 3 is formed is the “first step” of the present invention. This corresponds to an example of “substrate”.
例えば、ＣＶＤ法によってガラス基板１の表面にＳｉ層３を成膜する。ＣＶＤ法によると、緻密なＳｉ膜が得られるため、欠陥の発生を抑えたパターニングを行うことが可能となる。形成されるＳｉ層の厚さは、後述するポリッシング工程によって研磨された後のＳｉ層の厚さが、エッチングによって形成される凹部の深さ以上の厚さとなるように、形成される凹凸パターンの凹部の深さに応じて決定される。 For example, the Si layer 3 is formed on the surface of the glass substrate 1 by the CVD method. According to the CVD method, a dense Si film can be obtained, so that it is possible to perform patterning while suppressing the occurrence of defects. The thickness of the formed concavo-convex pattern is such that the thickness of the Si layer after being polished by a polishing process, which will be described later, is equal to or greater than the depth of the recess formed by etching. It is determined according to the depth of the recess.
また、陽極接合によってガラス基板１の表面にＳｉ層３を形成しても良い。この場合、ガラス基板１の表面にＳｉ基板を重ね合わせてガラス基板１とＳｉ基板とを加熱することで、ガラス基板１を軟化させる。そして、Ｓｉ基板側を陽極として両者の間に高電圧を印加することにより、静電引力によってガラス基板１とＳｉ基板とを接合する。この接合によって、ガラス基板１の表面にＳｉ層３が形成される。 Further, the Si layer 3 may be formed on the surface of the glass substrate 1 by anodic bonding. In this case, the glass substrate 1 is softened by superimposing the Si substrate on the surface of the glass substrate 1 and heating the glass substrate 1 and the Si substrate. And the glass substrate 1 and Si substrate are joined by electrostatic attraction by applying a high voltage between both by making the Si substrate side into an anode. By this bonding, the Si layer 3 is formed on the surface of the glass substrate 1.
次に、両面研磨機を用いたポリッシング工程によって、Ｓｉ層３が形成されたガラス基板１の両面を同時に研磨する。なお、この研磨工程が、この発明の「第２工程」の１例に相当する。すなわち、図１（ｃ）に示すように、Ｓｉ層３の表面３Ａと、Ｓｉ層３が形成された面の反対側の表面１Ａとを、両面研磨機を用いて同時に研磨する。なお、ガラス基板１の両面にＳｉ層を形成した場合、両面に形成されたＳｉ層の表面を研磨する。以下、ポリッシング工程について簡単に説明する。 Next, both surfaces of the glass substrate 1 on which the Si layer 3 is formed are simultaneously polished by a polishing process using a double-side polishing machine. This polishing step corresponds to an example of the “second step” of the present invention. That is, as shown in FIG. 1C, the surface 3A of the Si layer 3 and the surface 1A opposite to the surface on which the Si layer 3 is formed are simultaneously polished using a double-side polishing machine. When Si layers are formed on both surfaces of the glass substrate 1, the surfaces of the Si layers formed on both surfaces are polished. Hereinafter, the polishing process will be briefly described.
ポリッシング工程は、２回以上のポリッシング工程を含んでいても良い。この実施形態では、１例として、ポリッシング工程を第１ポリッシング工程と第２ポリッシング工程とに分けて、基板の両面を研磨する場合について説明する。第１ポリッシング工程では、平面度や、表面粗さなどを大まかに整えるための工程である。第２ポリッシング工程は、その第１ポリッシング工程で残存するダメージを除去し、表面の形態を最終的な表面品位に整えるための工程である。 The polishing process may include two or more polishing processes. In this embodiment, as an example, a case where the polishing process is divided into a first polishing process and a second polishing process and both surfaces of the substrate are polished will be described. The first polishing step is a step for roughly adjusting flatness, surface roughness, and the like. The second polishing step is a step for removing the damage remaining in the first polishing step and adjusting the surface form to the final surface quality.
このポリッシング工程では、公知の両面研磨機が用いられ、スエード研磨布を用いて基板（Ｓｉ層３が形成されたガラス基板１）の両面を研磨する。例えば、両面研磨機は、上定盤と下定盤とを備えており、上定盤と下定盤とのそれぞれの対向面に、研磨パットが取り付けられている。そして、上定盤と下定盤とによって基板を挟んで加圧する。基板と研磨パットとの間には、研磨剤のスラリーが供給される。基板は、それぞれキャリアにより研磨パットからはみ出さない程度の位置規制がされている。また、上定盤と下定盤とキャリアとを包含して、キャリアに対向する内向きに歯車が切られた内歯車が設置されている。キャリアの外周には歯車が切られており、キャリアは、内歯車と回転軸の太陽歯車とに係合している。太陽歯車と内歯車とが回転することによりキャリアは自転し、太陽歯車と内歯車との周速の差によってキャリアは公転する。その動作によって、基板は、上定盤と下定盤とに設置された研磨パットの間で自転と公転とを行う。その自転と公転とによって、基板の両面が研磨される。この実施形態では、上定盤と下定盤とでスタンパを挟んで研磨を行うことにより、基板の両面を同時に研磨する。すなわち、図１（ｃ）に示すように、Ｓｉ層３の表面３Ａと、Ｓｉ層３が形成された面の反対側の表面１Ａとを、同時に研磨する。 In this polishing step, a known double-side polishing machine is used, and both surfaces of the substrate (the glass substrate 1 on which the Si layer 3 is formed) are polished using a suede polishing cloth. For example, the double-side polishing machine includes an upper surface plate and a lower surface plate, and a polishing pad is attached to each facing surface of the upper surface plate and the lower surface plate. Then, the substrate is sandwiched between the upper surface plate and the lower surface plate and pressurized. A slurry of an abrasive is supplied between the substrate and the polishing pad. The position of the substrate is regulated so as not to protrude from the polishing pad by the carrier. In addition, an internal gear that includes an upper surface plate, a lower surface plate, and a carrier and has an inward gear that faces the carrier is installed. A gear is cut on the outer periphery of the carrier, and the carrier is engaged with the internal gear and the sun gear of the rotating shaft. The carrier rotates by rotation of the sun gear and the internal gear, and the carrier revolves due to the difference in peripheral speed between the sun gear and the internal gear. By the operation, the substrate rotates and revolves between the polishing pads installed on the upper surface plate and the lower surface plate. The both sides of the substrate are polished by the rotation and revolution. In this embodiment, both surfaces of the substrate are polished at the same time by polishing with a stamper sandwiched between an upper surface plate and a lower surface plate. That is, as shown in FIG. 1C, the surface 3A of the Si layer 3 and the surface 1A opposite to the surface on which the Si layer 3 is formed are polished simultaneously.
なお、ポリッシング工程で使用する研磨剤は、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化ジリコニウム、酸化チタン、シリカ、酸化セリウム、酸化ランタン、ダイヤモンド、及び炭化珪素のなかから選択される少なくとも１つ又は複数の組み合わせの微粒子をスラリー状にして使用することが好ましい。 The polishing agent used in the polishing step is at least one or a combination selected from aluminum oxide, iron oxide, zirconium oxide, titanium oxide, silica, cerium oxide, lanthanum oxide, diamond, and silicon carbide. The fine particles are preferably used in the form of a slurry.
以上のように、Ｓｉ層３が形成されたガラス基板１の両面を同時に研磨することにより、同じ条件下で、Ｓｉ層３の表面３Ａ（樹脂成形面）と、その反対側の表面１Ａ（固定面）とを研磨することが可能となる。例えば、研磨時間、加工圧、及び研磨量が、表面１Ａと表面３Ａとで同じになるため、表面１Ａと表面３Ａとを微小うねりＷａの小さい平面に加工することが可能となる。すなわち、表面１Ａと表面３Ａとを同時に加工することで、表裏面の応力のバランスが均一に保つことができるため、表面１Ａと表面３Ａとを微小うねりＷａの小さい平面に加工することが可能となる。一方、片面のみを研磨する場合には、ガラス基板１とＳｉ層３とで構成されるスタンパが反ってしまうため、スタンパの表面を微小うねりＷａの小さい平面に加工することは困難である。これに対して、この実施形態では、両面研磨機を用いて基板の両面を同時に研磨しているため、同じ環境下で両面を研磨することができ、その結果、両面を微小うねりＷａの小さい平面に加工することが可能となる。 As described above, by simultaneously polishing both surfaces of the glass substrate 1 on which the Si layer 3 is formed, the surface 3A (resin molding surface) of the Si layer 3 and the opposite surface 1A (fixed) under the same conditions. Surface) can be polished. For example, since the polishing time, the processing pressure, and the polishing amount are the same between the surface 1A and the surface 3A, it is possible to process the surface 1A and the surface 3A into a flat surface with a small waviness Wa. That is, by simultaneously processing the front surface 1A and the front surface 3A, the balance of stresses on the front and back surfaces can be kept uniform, so that the front surface 1A and the front surface 3A can be processed into a flat surface with small waviness Wa. Become. On the other hand, when only one side is polished, the stamper composed of the glass substrate 1 and the Si layer 3 is warped, so that it is difficult to process the surface of the stamper into a plane with a small waviness Wa. On the other hand, in this embodiment, since both sides of the substrate are simultaneously polished using a double-side polishing machine, both sides can be polished under the same environment, and as a result, both sides are flat surfaces with small waviness Wa. Can be processed.
次に、図１（ｄ）に示すように、研磨後のＳｉ層３の表面に微細な凹凸パターン４（微細パターン）を形成することで、スタンパ１０を作製する。なお、図１（ｄ）には、スタンパ１０の一部を拡大してスタンパ１０の断面を示している。凹凸パターン４をＳｉ層３の表面に形成する工程が、この発明の「第３工程」の１例に相当する。Ｓｉ層３の表面に形成する凹凸パターン４は、公知の方法によって形成することができる。例えば、Ｓｉ層３の表面にレジストを塗布し、電子線描画によって所望のパターンをレジストに形成する。そして、ドライエッチングによってＳｉ層３の表面をエッチングすることで、レジストに形成されたパターンに対応する微細な凹凸パターン４をＳｉ層３の表面に形成する。なお、ガラス基板１の両面にＳｉ層３を形成した場合には、一方の表面に形成されたＳｉ層３をエッチングすることで、微細な凹凸パターン４を形成する。 Next, as shown in FIG. 1 (d), a stamper 10 is manufactured by forming a fine concavo-convex pattern 4 (fine pattern) on the surface of the Si layer 3 after polishing. In FIG. 1D, a part of the stamper 10 is enlarged and a cross section of the stamper 10 is shown. The step of forming the uneven pattern 4 on the surface of the Si layer 3 corresponds to an example of the “third step” of the present invention. The uneven pattern 4 formed on the surface of the Si layer 3 can be formed by a known method. For example, a resist is applied to the surface of the Si layer 3, and a desired pattern is formed on the resist by electron beam drawing. Then, by etching the surface of the Si layer 3 by dry etching, a fine uneven pattern 4 corresponding to the pattern formed in the resist is formed on the surface of the Si layer 3. When the Si layer 3 is formed on both surfaces of the glass substrate 1, the fine uneven pattern 4 is formed by etching the Si layer 3 formed on one surface.
磁気記録媒体用基板としてＤＴメディアを作製する場合、ガラス基板１の貫通孔２を基板の中心にして、凹凸の形状が同心円状となる凹凸パターン４をＳｉ層３の表面に形成する。また、ＢＰメディアを作製する場合、ＢＰメディアに形成する凹凸形状を有する凹凸パターン４をＳｉ層３の表面に形成する。 When a DT medium is produced as a magnetic recording medium substrate, a concave / convex pattern 4 is formed on the surface of the Si layer 3 so that the concave / convex shape is concentric with the through hole 2 of the glass substrate 1 as the center of the substrate. Moreover, when producing BP media, the uneven | corrugated pattern 4 which has the uneven | corrugated shape formed in BP media is formed in the surface of the Si layer 3. FIG.
スタンパ１０の一方の面である表面１Ａ（固定面）は、成形用の金型の表面に設置される面である。表面１Ａとは反対側の表面３Ａ（樹脂成形面）は、成形時において樹脂と接する面である。 A surface 1A (fixed surface) which is one surface of the stamper 10 is a surface installed on the surface of a molding die. The surface 3A (resin molding surface) opposite to the surface 1A is a surface in contact with the resin during molding.
以上の方法で作製されたスタンパ１０は、円板状の形状を有するガラス基板１と、そのガラス基板１の一方の表面に形成されたＳｉ層３とを備えている。ガラス基板１の中央には、基板の厚さ方向に貫通する貫通孔２が形成されている。また、Ｓｉ層３には、微細な凹凸パターン４が形成されている。 The stamper 10 produced by the above method includes a glass substrate 1 having a disk shape and an Si layer 3 formed on one surface of the glass substrate 1. A through hole 2 is formed in the center of the glass substrate 1 so as to penetrate in the thickness direction of the substrate. In addition, a fine uneven pattern 4 is formed on the Si layer 3.
この実施形態に係る製造方法によると、両面研磨によってＳｉ層３を研磨し、研磨後のＳｉ層３に直接凹凸パターン４を形成しているため、微細パターン（凹凸パターン４）の欠陥の発生を抑えた微小うねりＷａが小さいスタンパ１０が得られる。すなわち、電鋳を用いないため、スタンパにおける凹凸パターン４の形状不良が発生する機会が減り、その結果、電鋳を用いるよりも欠陥が少ない凹凸形状をスタンパの表面３Ａに形成することが可能となる。そして、このようなスタンパ１０を射出成形法やナノインプリント法に用いることで、微細パターンの欠陥の少ない微小うねりＷａが小さい成形品（磁気記録媒体用基板）を作製することが可能となる。例えば、微細パターンの欠陥が少ないことが要求されるＤＴメディア用基板やＢＰメディア用基板の成形加工に、この実施形態に係る製造方法で作製されたスタンパ１０を用いることができる。これにより、微小うねりＷａが小さく微細パターンの欠陥の発生を抑えたＤＴメディア用基板やＢＰメディア用基板を作製することが可能となる。また、基板の両面を同時に研磨することにより、基板の表面層が加工変質層になるため、硬度が向上する効果がある。 According to the manufacturing method according to this embodiment, since the Si layer 3 is polished by double-side polishing and the uneven pattern 4 is directly formed on the polished Si layer 3, the occurrence of defects in the fine pattern (uneven pattern 4) is caused. A stamper 10 with a small suppressed waviness Wa is obtained. That is, since electroforming is not used, the chance of occurrence of the shape defect of the uneven pattern 4 in the stamper is reduced, and as a result, an uneven shape with fewer defects than in the case of using electroforming can be formed on the surface 3A of the stamper. Become. By using such a stamper 10 for the injection molding method or the nanoimprinting method, it becomes possible to produce a molded product (magnetic recording medium substrate) having a small microwaviness Wa with few fine pattern defects. For example, the stamper 10 manufactured by the manufacturing method according to this embodiment can be used for forming a DT media substrate or a BP media substrate that requires a small number of fine pattern defects. This makes it possible to produce a substrate for DT media and a substrate for BP media that have small undulations Wa and suppress the occurrence of micropattern defects. Moreover, since the surface layer of the substrate becomes a work-affected layer by simultaneously polishing both surfaces of the substrate, there is an effect of improving the hardness.
この実施形態では、両面研磨によって、Ｓｉ層３の表面３Ａの微小うねりＷａを、０．５［ｎｍ］以下にすることが好ましい。このように、表面３Ａの微小うねりＷａを０．５［ｎｍ］以下にすることで、成形品である磁気記録媒体用基板の微小うねりＷａを０．６［ｎｍ］以下にすることが可能となる。その結果、ハードディスクドライブ装置において、磁気記録媒体に対して磁気ヘッドが追従しやすくなる。 In this embodiment, it is preferable that the fine waviness Wa of the surface 3A of the Si layer 3 is 0.5 [nm] or less by double-side polishing. As described above, by setting the fine waviness Wa of the surface 3A to 0.5 [nm] or less, the fine waviness Wa of the magnetic recording medium substrate as a molded product can be made 0.6 [nm] or less. Become. As a result, in the hard disk drive device, the magnetic head easily follows the magnetic recording medium.
なお、微小うねりＷａは、「Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｉｎｃ．」の多機能ディスク用干渉計（オプティフラット）を用いて測定される。測定原理は、基板の表面に白色光を照射し、位相の異なる参照光と測定光との干渉の強度変化を測定することで、表面の微妙な形状変化を測定する方法である。得られた測定データにおいて、５ｍｍ以上の周波数成分をカットオフすることで得られた値を、「微小うねりＷａ」と定義する。 Note that the micro waviness Wa is measured using an interferometer (Optiflat) for multi-function discs of “Phase Shift Technology. Inc.”. The measurement principle is a method of measuring a subtle shape change of the surface by irradiating the surface of the substrate with white light and measuring an intensity change of interference between the reference light and the measurement light having different phases. In the obtained measurement data, a value obtained by cutting off a frequency component of 5 mm or more is defined as “micro waviness Wa”.
また、スタンパ１０の厚さが０．５［ｍｍ］以上であることが好ましい。すなわち、研磨後のガラス基板１の厚さとＳｉ層３の厚さとの合計が０．５［ｍｍ］以上であることが好ましい。このように、スタンパ１０の厚さを０．５［ｍｍ］以上にすることで、スタンパ１０の剛性が増すため、成形圧力によるスタンパ１０のたわみが発生しにくくなり、その結果、成形品である磁気記録媒体用基板の微小うねりＷａを向上させることが可能となる。 Moreover, it is preferable that the thickness of the stamper 10 is 0.5 [mm] or more. That is, the total of the thickness of the glass substrate 1 after polishing and the thickness of the Si layer 3 is preferably 0.5 [mm] or more. Thus, since the rigidity of the stamper 10 is increased by setting the thickness of the stamper 10 to 0.5 [mm] or more, the stamper 10 is less likely to bend due to the molding pressure. As a result, the stamper 10 is a molded product. It is possible to improve the fine waviness Wa of the magnetic recording medium substrate.
次に、スタンパ１０が設置された金型について図２を参照して説明する。図２は、この発明の実施形態に係るスタンパと金型とを示す断面図である。１例として、射出成形用の金型にスタンパ１０を設置する場合について説明する。射出成形用金型２０は、樹脂製の磁気記録媒体用基板を成形するための第１金型３０と第２金型４０とを備えている。そして、図示しない型締装置によって第２金型４０を第１金型３０に対して接離させることにより、型閉じ、型締め及び型開きを行うようになっている。 Next, the metal mold | die with which the stamper 10 was installed is demonstrated with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a stamper and a mold according to an embodiment of the present invention. As an example, a case where the stamper 10 is installed in an injection mold will be described. The injection mold 20 includes a first mold 30 and a second mold 40 for molding a resin magnetic recording medium substrate. The second mold 40 is brought into contact with and separated from the first mold 30 by a mold clamping device (not shown) to perform mold closing, mold clamping, and mold opening.
第１金型３０において、樹脂を成形する面は平坦な面となっている。一方、第２金型４０には、第１金型３０に対向する表面に平坦な溝部４１が形成されている。この溝部４１の形状は、成形によって形成すべき磁気記録媒体用基板の形状に対応している。例えば、溝部４１は円形状の形状を有している。そして、溝部４１を内側にして第１金型３０と第２金型４０とを対向して配置することで、第１金型３０と第２金型４０との間に、溝部４１によって円柱状のキャビティ（空間）を形成する。また、第１金型３０には、外部から溝部４１によるキャビティに樹脂を充填するためのスプルー３１が形成されている。このスプルー３１は、第１金型３０の厚さ方向に貫通した貫通孔である。 In the first mold 30, the surface on which the resin is molded is a flat surface. On the other hand, the second mold 40 has a flat groove portion 41 formed on the surface facing the first mold 30. The shape of the groove 41 corresponds to the shape of the magnetic recording medium substrate to be formed by molding. For example, the groove part 41 has a circular shape. Then, by arranging the first mold 30 and the second mold 40 so as to face each other with the groove 41 on the inside, a cylindrical shape is formed by the groove 41 between the first mold 30 and the second mold 40. A cavity (space) is formed. Further, the first mold 30 is formed with a sprue 31 for filling a cavity formed by the groove 41 from the outside with resin. The sprue 31 is a through hole penetrating in the thickness direction of the first mold 30.
第１金型３０の平坦な表面に、この実施形態に係る製造方法によって作製されたスタンパ１０を設置する。スタンパ１０は、図示しない保持部材によって第１金型３０の表面に固定されている。例えば、第１金型３０のスプルー３１の周縁部に爪状の突起部を設け、その突起部によってスタンパ１０を挟持することで、スタンパ１０を第１金型３０の表面に設置する。この実施形態では、凹凸パターン４が形成されているＳｉ層３とは反対側の表面１Ａ（固定面）を第１金型３０の表面に接触させることで、スタンパ１０を第１金型３０の表面に設置する。これにより、Ｓｉ層３の表面３Ａ（樹脂成形面）は、溝部４１によって形成されたキャビティ（空間）に面することになる。ガラス基板１の両面にＳｉ層を形成し、一方の面のＳｉ層に凹凸パターン４を形成した場合には、凹凸パターン４が形成されているＳｉ層とは反対側の面を第１金型３０の表面に接触させることで、スタンパを第１金型３０の表面に設置する。 The stamper 10 produced by the manufacturing method according to this embodiment is installed on the flat surface of the first mold 30. The stamper 10 is fixed to the surface of the first mold 30 by a holding member (not shown). For example, a claw-like protrusion is provided on the peripheral edge of the sprue 31 of the first mold 30, and the stamper 10 is sandwiched between the protrusions so that the stamper 10 is installed on the surface of the first mold 30. In this embodiment, the surface 1 A (fixed surface) opposite to the Si layer 3 on which the concavo-convex pattern 4 is formed is brought into contact with the surface of the first mold 30, so that the stamper 10 is attached to the first mold 30. Install on the surface. As a result, the surface 3A (resin molding surface) of the Si layer 3 faces the cavity (space) formed by the groove 41. When Si layers are formed on both surfaces of the glass substrate 1 and the concavo-convex pattern 4 is formed on the Si layer on one side, the surface opposite to the Si layer on which the concavo-convex pattern 4 is formed is the first mold. The stamper is placed on the surface of the first mold 30 by contacting the surface of the first mold 30.
なお、第１金型３０に設置されたスタンパ１０のＳｉ層３の表面３Ａには凹凸パターン４が形成されているが、説明を簡便にするために、図２においては凹凸パターン４の図示を省略している。 In addition, although the uneven | corrugated pattern 4 is formed in the surface 3A of Si layer 3 of the stamper 10 installed in the 1st metal mold | die 30, in order to demonstrate easily, the uneven | corrugated pattern 4 is illustrated in FIG. Omitted.
成形するときには、第２金型４０を第１金型３０に密着させ、第２金型４０の溝部４１と第１金型３０とで囲まれたキャビティ（空間）を形成する。これにより、射出成形用金型２０の内部に円柱状のキャビティ（空間）が形成され、内部の表面であって、柱方向の一端の表面にスタンパ１０が設けられた状態になる。型締め状態において、図示しない射出ノズルを第１金型３０に形成されたスプルー３１に接触させ、その状態で射出ノズルから所定の射出圧で樹脂を射出する。射出ノズルから射出された樹脂はスプルー３１を通って、第１金型３０と第２金型４０との間に形成されたキャビティに充填される。キャビティに樹脂を充填した後、硬化させて基板形状を成形する。基板を成形した後、型内において、溝部４１の厚さ方向に移動可能なカット機構（図示しない）によって穴あけ加工が行われ、中央に貫通孔が形成された磁気記録媒体用基板が作製される。 When molding, the second mold 40 is brought into close contact with the first mold 30 to form a cavity (space) surrounded by the groove 41 of the second mold 40 and the first mold 30. As a result, a cylindrical cavity (space) is formed inside the injection mold 20, and the stamper 10 is provided on the inner surface of the one end in the column direction. In the mold clamping state, an injection nozzle (not shown) is brought into contact with the sprue 31 formed on the first mold 30, and in this state, resin is injected from the injection nozzle with a predetermined injection pressure. The resin injected from the injection nozzle passes through the sprue 31 and fills a cavity formed between the first mold 30 and the second mold 40. After filling the cavity with resin, it is cured to form the substrate shape. After the substrate is formed, drilling is performed in the mold by a cutting mechanism (not shown) that can move in the thickness direction of the groove 41, and a magnetic recording medium substrate having a through hole formed in the center is manufactured. .
射出成形用金型２０によって作製された磁気記録媒体用基板は円形状の形状を有し、基板の中央に貫通孔が形成されている。また、スタンパ１０のＳｉ層３の表面３Ａには凹凸パターン４が形成されているため、その凹凸パターン４の形状が表面に転写された磁気記録媒体用基板が作製される。そして、この磁気記録媒体用基板の表面にＣｏ系合金などの磁性膜を成膜することで、ＤＴメディアやＢＰメディアなどの磁気記録媒体を作製する。この実施形態に係る製造方法によって作製された磁気記録媒体用基板の表面には、凹凸パターン４の形状が転写されている。そのため、凹凸形状の凸部の頂面又は凹部の底面に磁性膜を形成することで、ＤＴメディアやＢＰメディアを作製する。 The magnetic recording medium substrate produced by the injection mold 20 has a circular shape, and a through hole is formed at the center of the substrate. Further, since the uneven pattern 4 is formed on the surface 3A of the Si layer 3 of the stamper 10, a magnetic recording medium substrate having the uneven pattern 4 transferred onto the surface is produced. A magnetic recording medium such as a DT medium and a BP medium is manufactured by forming a magnetic film such as a Co-based alloy on the surface of the magnetic recording medium substrate. The shape of the concavo-convex pattern 4 is transferred to the surface of the magnetic recording medium substrate manufactured by the manufacturing method according to this embodiment. Therefore, a DT media or a BP media is produced by forming a magnetic film on the top surface of the concavo-convex convex portion or the bottom surface of the concave portion.
以上のように、この実施形態では、両面研磨によって得られた微小うねりＷａが小さいスタンパ１０を用いているため、微小うねりＷａが小さい成形品（樹脂製の磁気記録媒体用基板）を作製することが可能となる。また、スタンパ１０のＳｉ層３の表面に直接凹凸パターン４を形成し、電鋳を用いずにその凹凸パターン４の形状を成形品である磁気記録媒体用基板の表面に転写しているため、凹凸パターンの欠陥が少ない磁気記録媒体用基板を作製することが可能となる。 As described above, in this embodiment, since the stamper 10 having a small microwaviness Wa obtained by double-side polishing is used, a molded product (resin-made magnetic recording medium substrate) having a small microwaviness Wa is manufactured. Is possible. Further, since the concave / convex pattern 4 is directly formed on the surface of the Si layer 3 of the stamper 10 and the shape of the concave / convex pattern 4 is transferred to the surface of the magnetic recording medium substrate as a molded product without using electroforming, It is possible to manufacture a magnetic recording medium substrate with few uneven patterns.
（磁気記録媒体用基板の材料）
この実施形態に係る射出成形用金型２０によって作製される磁気記録媒体用基板には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、又は活性線硬化性樹脂の他、様々な樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂として、例えば、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ樹脂）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ樹脂）、又は、ポリエステル樹脂（ＰＥＴ樹脂など）などを用いることができる。また、熱硬化性樹脂として、例えば、フェノール樹脂、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、又は、ポリイミド樹脂などを用いることができる。また、活性線硬化性樹脂として、例えば、紫外線硬化性樹脂が用いられる。さらに、磁気記録媒体用基板には、液晶ポリマー、有機／無機ハイブリッド樹脂（例えば、高分子成分にシリコンを骨格として取り込んだもの）などを用いても良い。なお、上記に挙げた樹脂は磁気記録媒体用基板に用いられる樹脂の１例であり、これらの樹脂に限定されることはない。
(Material for magnetic recording medium substrate)
For the magnetic recording medium substrate produced by the injection mold 20 according to this embodiment, various resins can be used in addition to a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or an actinic radiation curable resin. As the thermoplastic resin, for example, polycarbonate, polyetheretherketone resin (PEEK resin), polystyrene resin (PS resin), polyester resin (such as PET resin), or the like can be used. Moreover, as a thermosetting resin, a phenol resin, a silicon resin, a urethane resin, an epoxy resin, or a polyimide resin can be used, for example. Further, as the active ray curable resin, for example, an ultraviolet curable resin is used. Furthermore, a liquid crystal polymer, an organic / inorganic hybrid resin (for example, a polymer component incorporating silicon as a skeleton) or the like may be used for the magnetic recording medium substrate. The resins listed above are examples of resins used for the magnetic recording medium substrate, and are not limited to these resins.
この実施形態では、スタンパ１０を射出成形法に用いた場合について説明したが、ナノインプリント法に用いても、微小うねりＷａが小さく凹凸パターンの欠陥が少ない磁気記録媒体用基板を作製することができる。例えば、凹凸パターン４が形成されたＳｉ層３とは反対側の表面１Ａ（固定面）をナノインプリント用金型の表面に接触させることで、ナノインプリント用金型の表面にスタンパ１０を設置する。そして、基板の上に被転写材である樹脂を載せて、スタンパ１０が設置されたナノインプリント用金型とその基板とによって被転写材を挟むことで、スタンパ１０の凹凸パターン４を被転写材である樹脂に転写する。これにより、凹凸パターン４に対応する凹凸形状が表面に形成された磁気記録媒体用基板を作製する。 In this embodiment, the case where the stamper 10 is used for the injection molding method has been described. However, even when the stamper 10 is used for the nanoimprinting method, a substrate for a magnetic recording medium having a small undulation Wa and a small number of irregular pattern defects can be produced. For example, the stamper 10 is placed on the surface of the nanoimprinting mold by bringing the surface 1A (fixed surface) opposite to the Si layer 3 on which the uneven pattern 4 is formed into contact with the surface of the nanoimprinting mold. Then, a resin as a material to be transferred is placed on the substrate, and the material to be transferred is sandwiched between the nanoimprint mold on which the stamper 10 is installed and the substrate, so that the uneven pattern 4 of the stamper 10 is made of the material to be transferred. Transfer to a certain resin. Thus, a magnetic recording medium substrate having a concavo-convex shape corresponding to the concavo-convex pattern 4 formed on the surface is manufactured.
（変形例）
次に、上記実施形態に係るスタンパ１０の変形例について、図３と図４とを参照して説明する。図３は、変形例１に係るスタンパ（金型部材）の断面図である。図４は、変形例２に係るスタンパ（金型部材）の断面図である。
(Modification)
Next, a modification of the stamper 10 according to the above embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a cross-sectional view of a stamper (mold member) according to the first modification. FIG. 4 is a cross-sectional view of a stamper (mold member) according to Modification 2.
（変形例１）
まず、変形例１に係るスタンパについて図３を参照して説明する。図３に示すスタンパ１０Ａのように、凹凸パターン４が形成されたＳｉ層３上に離型層５を形成しても良い。離型層５をＳｉ層３上に設けることで、離型層５が成形品（樹脂製基板）に接するため、スタンパ１０Ａが設置された金型から成型品を容易に離型することが可能となる。離型層５は、シランカップリング系の離型膜を用いることが好ましい。シランカップリング系の離型層５はＳｉ層３との親和性が高いため、寿命の長い離型膜が得られる。離型層５の厚さは、０．５〜１０［ｎｍ］であることが好ましい。離型層５は、例えば、ディッピングや蒸着によってＳｉ層３上に形成することができる。
(Modification 1)
First, a stamper according to Modification 1 will be described with reference to FIG. As in the stamper 10A shown in FIG. 3, the release layer 5 may be formed on the Si layer 3 on which the uneven pattern 4 is formed. By providing the release layer 5 on the Si layer 3, the release layer 5 comes into contact with the molded product (resin substrate), so that the molded product can be easily released from the mold in which the stamper 10A is installed. It becomes. The release layer 5 is preferably a silane coupling release film. Since the silane coupling release layer 5 has a high affinity with the Si layer 3, a release film having a long lifetime can be obtained. The thickness of the release layer 5 is preferably 0.5 to 10 [nm]. The release layer 5 can be formed on the Si layer 3 by dipping or vapor deposition, for example.
（変形例２）
次に、変形例２に係るスタンパについて図４を参照して説明する。図４に示すスタンパ１０Ｂのように、Ｓｉ層３が形成された面とは反対側の表面１Ａ（固定面）に低摩擦層６を形成しても良い。図２に示すように、スタンパは、表面１Ａを第１金型３０に接触させることで第１金型３０に設置される。そのため、変形例２に係るスタンパ１０Ｂのように、表面１Ａに低摩擦層６を設けることで、成形時においてスタンパ１０Ｂが熱膨張又は熱収縮しても、スタンパ１０Ｂと金型との摩擦によって生じる金型の傷の発生を抑えることが可能となる。低摩擦層６には、例えば、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）を用いることが好ましい。１例として、摩擦係数が０．２程度の低摩擦層６をスタンパ１０Ｂに設けることが好ましい。また、低摩擦層６の厚さは、０．１〜５［μｍ］であることが好ましい。低摩擦層６は、例えば、ＣＶＤによってガラス基板１の表面１Ａに形成することができる。
(Modification 2)
Next, a stamper according to Modification 2 will be described with reference to FIG. As in the stamper 10B shown in FIG. 4, the low friction layer 6 may be formed on the surface 1A (fixed surface) opposite to the surface on which the Si layer 3 is formed. As shown in FIG. 2, the stamper is installed in the first mold 30 by bringing the surface 1 </ b> A into contact with the first mold 30. Therefore, by providing the low friction layer 6 on the surface 1A as in the stamper 10B according to the modified example 2, even if the stamper 10B is thermally expanded or contracted at the time of molding, it is generated by friction between the stamper 10B and the mold. It is possible to suppress the occurrence of scratches on the mold. For the low friction layer 6, for example, DLC (Diamond Like Carbon) is preferably used. As an example, it is preferable to provide the stamper 10B with the low friction layer 6 having a friction coefficient of about 0.2. Moreover, it is preferable that the thickness of the low friction layer 6 is 0.1-5 [micrometers]. The low friction layer 6 can be formed on the surface 1A of the glass substrate 1 by, for example, CVD.
なお、変形例１と変形例２とを組み合わせても良い。すなわち、Ｓｉ層３上に離型層５を形成し、さらに、Ｓｉ層３が形成された面とは反対側の表面１Ａ（固定面）に低摩擦層６を形成しても良い。 Note that Modification 1 and Modification 2 may be combined. That is, the release layer 5 may be formed on the Si layer 3, and the low friction layer 6 may be formed on the surface 1A (fixed surface) opposite to the surface on which the Si layer 3 is formed.
（変形例３）
次に、変形例３に係るスタンパの製造方法について説明する。上述した実施形態では、ガラス基板１の表面にＳｉ層３を形成した後、基板の両面を同時に研磨したが、ガラス基板１の表面にＳｉ層３を形成する前に、ガラス基板１の両面を同時に研磨しても良い。変形例３に係るスタンパの製造方法では、まず、ガラス基板１の両面を両面研磨機にて同時に研磨する。例えば、研磨後のガラス基板１の表面の微小うねりＷａを、０．５［ｎｍ］以下にすることが好ましい。ガラス基板１の両面を研磨した後、ガラス基板１の表面にＳｉ層３を形成する。ガラス基板１の両面にＳｉ層３を形成しても良いし、一方の表面にＳｉ層３を形成しても良い。ここでは、ガラス基板１の一方の表面にＳｉ層３を形成する場合について説明する。上述した実施形態と同様に、Ｓｉ層３が形成されたガラス基板１の両面を同時に研磨する。すなわち、Ｓｉ層３の表面３Ａと、Ｓｉ層３とは反対側の表面１Ａとを同時に研磨する。例えば、研磨後の基板の両面の微小うねりＷａを、０．５［ｎｍ］以下にすることが好ましい。
(Modification 3)
Next, a stamper manufacturing method according to Modification 3 will be described. In the above-described embodiment, both surfaces of the substrate are polished simultaneously after forming the Si layer 3 on the surface of the glass substrate 1, but before forming the Si layer 3 on the surface of the glass substrate 1, both surfaces of the glass substrate 1 are You may grind | polish simultaneously. In the stamper manufacturing method according to Modification 3, first, both surfaces of the glass substrate 1 are simultaneously polished by a double-side polishing machine. For example, the fine waviness Wa on the surface of the glass substrate 1 after polishing is preferably 0.5 [nm] or less. After polishing both surfaces of the glass substrate 1, the Si layer 3 is formed on the surface of the glass substrate 1. The Si layer 3 may be formed on both surfaces of the glass substrate 1, or the Si layer 3 may be formed on one surface. Here, the case where the Si layer 3 is formed on one surface of the glass substrate 1 will be described. Similar to the above-described embodiment, both surfaces of the glass substrate 1 on which the Si layer 3 is formed are simultaneously polished. That is, the surface 3A of the Si layer 3 and the surface 1A opposite to the Si layer 3 are simultaneously polished. For example, the fine waviness Wa on both surfaces of the substrate after polishing is preferably 0.5 [nm] or less.
次に、研磨後のＳｉ層３に微細な凹凸パターンを形成する。このとき、ガラス基板１の表面であってＳｉ層３が形成されている表面を、Ｓｉ層３に対するエッチングのストップ面として用いて、Ｓｉ層３に凹凸パターンを形成する。例えば、Ｓｉ層３の表面にレジストを塗布し、電子線描画によって所望のパターンをレジストに形成する。そして、ドライエッチングによってＳｉ層３をエッチングすることで、レジストに形成されたパターンに対応する微細な凹凸パターンをＳｉ層３に形成する。このエッチング工程においては、レジストの凹凸パターンに対応してエッチングされるＳｉ層３を、ガラス基板１の表面が露出するまでエッチングすることで、Ｓｉ層３に凹凸パターンを形成する。すなわち、ガラス基板１の表面をエッチングのストップ面として機能させることで、エッチングによってＳｉ層３に凹凸パターンを形成する。これにより、Ｓｉ層３に形成された凹凸パターンにおいては、凹凸パターンの溝の底面がガラス基板１の表面となる。なお、ガラス基板１の両面にＳｉ層３を形成した場合には、一方の表面に形成されたＳｉ層３をエッチングすることで、微細な凹凸パターンを形成する。 Next, a fine uneven pattern is formed on the polished Si layer 3. At this time, an uneven pattern is formed on the Si layer 3 by using the surface of the glass substrate 1 on which the Si layer 3 is formed as an etching stop surface for the Si layer 3. For example, a resist is applied to the surface of the Si layer 3, and a desired pattern is formed on the resist by electron beam drawing. Then, by etching the Si layer 3 by dry etching, a fine uneven pattern corresponding to the pattern formed on the resist is formed on the Si layer 3. In this etching process, the concavo-convex pattern is formed on the Si layer 3 by etching the Si layer 3 to be etched corresponding to the concavo-convex pattern of the resist until the surface of the glass substrate 1 is exposed. That is, by making the surface of the glass substrate 1 function as an etching stop surface, an uneven pattern is formed in the Si layer 3 by etching. Thereby, in the concavo-convex pattern formed on the Si layer 3, the bottom surface of the groove of the concavo-convex pattern becomes the surface of the glass substrate 1. In addition, when the Si layer 3 is formed on both surfaces of the glass substrate 1, a fine uneven pattern is formed by etching the Si layer 3 formed on one surface.
以上のように、Ｓｉ層３を形成する前にガラス基板１の両面を同時に研磨することで、両面の微小うねりＷａが小さいガラス基板１が得られる。そして、ガラス基板１の表面をエッチングのストップ面としてＳｉ層３をエッチングすることでＳｉ層３に凹凸パターンを形成しているため、凹凸パターンの溝の底面の微小うねりＷａを小さく形成することができ、その結果、溝の深さが均一なスタンパを形成することが可能となる。さらに、上述した実施形態と同様に、Ｓｉ層３を形成した後に、基板の両面を同時に研磨しているため、微小うねりＷａが小さいスタンパが得られる。このようなスタンパを射出成形法やナノインプリント法に用いることで、微小うねりＷａが小さく凹凸パターンの欠陥が少ない磁気記録媒体用基板を作製することが可能となる。 As described above, by simultaneously polishing both surfaces of the glass substrate 1 before the Si layer 3 is formed, the glass substrate 1 having a small microwaviness Wa on both surfaces can be obtained. And since the concavo-convex pattern is formed in the Si layer 3 by etching the Si layer 3 using the surface of the glass substrate 1 as an etching stop surface, the micro waviness Wa on the bottom surface of the groove of the concavo-convex pattern can be reduced. As a result, it is possible to form a stamper having a uniform groove depth. Furthermore, since the Si layer 3 is formed and then both surfaces of the substrate are polished at the same time as in the above-described embodiment, a stamper with a small undulation Wa can be obtained. By using such a stamper for the injection molding method or the nanoimprinting method, it is possible to produce a magnetic recording medium substrate having a small micro-waviness Wa and few concavo-convex pattern defects.
なお、変形例３に係る製造方法で作製されたスタンパにおいて、変形例１と同様に、Ｓｉ層３上に離型層５を形成しても良い。また、変形例２と同様に、Ｓｉ層３が形成された面とは反対側の表面１Ａ（固定面）に低摩擦層６を形成しても良い。さらに、Ｓｉ層３上に離型層５を形成し、表面１Ａに低摩擦層６を形成しても良い。 In the stamper manufactured by the manufacturing method according to Modification 3, the release layer 5 may be formed on the Si layer 3 as in Modification 1. Similarly to the second modification, the low friction layer 6 may be formed on the surface 1A (fixed surface) opposite to the surface on which the Si layer 3 is formed. Further, the release layer 5 may be formed on the Si layer 3, and the low friction layer 6 may be formed on the surface 1A.
また、スタンパを形成した後、熱酸化処理を行うことで、Ｓｉ層をガラス化しても良い。このようにガラス化することで、スタンパの表面の硬度を高めて、スタンパの耐久性を向上させることが可能となる。また、ガラス化することでスタンパの表面の透過率が上がる。そのため、ナノインプリント法で紫外線硬化性樹脂を用いて磁気記録媒体用基板を作製する場合に、スタンパ側から紫外線硬化性樹脂に向けて紫外線の照射が可能となる。 Moreover, after forming the stamper, the Si layer may be vitrified by performing a thermal oxidation treatment. By vitrifying in this manner, it is possible to increase the hardness of the stamper surface and improve the durability of the stamper. Further, the vitrification increases the transmittance of the stamper surface. Therefore, when a magnetic recording medium substrate is produced using an ultraviolet curable resin by the nanoimprint method, it is possible to irradiate ultraviolet rays from the stamper side toward the ultraviolet curable resin.
［実施例］
次に、具体的な実施例について説明する。
[Example]
Next, specific examples will be described.
（実施例１）
（ガラス基板１、Ｓｉ層３）
まず、中央に貫通孔が形成された円板状のガラス基板１の表面に、Ｓｉ層３を成膜することで、研磨前のスタンパを作製した。この実施例１では、ガラス基板１に石英ガラスを用い、ＣＶＤ法によってＳｉ層３をガラス基板１の一方の表面に成膜した。Ｓｉ層３の厚さとガラス基板１の表面粗さＲａとを以下に示す。
Ｓｉ層３の膜厚＝４［μｍ］
ガラス基板１の表面粗さＲａ＝１［ｎｍ］
ここで、表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１の規定による算術平均粗さＲａで定義される。表面粗さＲａは、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）によって測定される。
Example 1
(Glass substrate 1, Si layer 3)
First, a stamper before polishing was produced by forming a Si layer 3 on the surface of a disk-shaped glass substrate 1 having a through-hole formed in the center. In Example 1, quartz glass was used for the glass substrate 1, and the Si layer 3 was formed on one surface of the glass substrate 1 by the CVD method. The thickness of the Si layer 3 and the surface roughness Ra of the glass substrate 1 are shown below.
Film thickness of Si layer 3 = 4 [μm]
Surface roughness Ra of glass substrate 1 = 1 [nm]
Here, the surface roughness Ra is defined by an arithmetic average roughness Ra according to JIS B0601. The surface roughness Ra is measured by an AFM (atomic force microscope).
（両面研磨工程）
そして、Ｓｉ層３が表面に形成された基板の両面を同時に研磨した。この実施例１では、第１ポリッシング工程と第２ポリッシング工程とを施すことで、基板の両面を同時に研磨した。
実施例１で用いた研磨機、研磨布、及び研磨材を以下に示す。
研磨機：「浜井産業」製の１６Ｂ型両面研磨機
研磨布：第１ポリッシング工程では、「カネボウ」製の発砲ウレタンパッドを用い、第２ポリッシング工程では、「ＦＩＬＷＥＬ」製のスエードタイプ研磨布を用いた。
研磨材：第１ポリッシング工程では、「昭和電工」製の酸化セリウム（平均粒子径０．５［μｍ］）を用い、第２ポリッシング工程では、「フジミ」製のコロイダルシリカ（平均粒子径３０［ｎｍ］）を用いた。
第１ポリッシング工程の条件を以下に示す。
定盤の回転数：４０−６０［ｒｐｍ］
研磨荷重：４０［ｇ／ｃｍ２］
加工時間：２５［分］
上述の条件で研磨した後、第２ポリッシング工程を施した。第２ポリッシング工程の条件を以下に示す。
定盤の回転数：３５［ｒｐｍ］
研磨圧力：６０［ｇ／ｃｍ２］
加工時間：１５［分］
(Double-side polishing process)
Then, both surfaces of the substrate on which the Si layer 3 was formed were polished at the same time. In Example 1, both sides of the substrate were polished simultaneously by performing the first polishing step and the second polishing step.
The polishing machine, polishing cloth, and abrasive used in Example 1 are shown below.
Polishing machine: 16B type double-side polishing machine made by “Hamai Sangyo” Polishing cloth: In the first polishing process, a foam pad made by “Kanebo” is used, and in the second polishing process, a suede type polishing cloth made by “FILWEL” is used. Using.
Abrasive: In the first polishing step, cerium oxide (average particle size 0.5 [μm]) manufactured by “Showa Denko” was used, and in the second polishing step, colloidal silica (average particle size 30 [ nm]).
The conditions for the first polishing step are shown below.
Surface plate rotation speed: 40-60 [rpm]
Polishing load: 40 [g / cm 2 ]
Processing time: 25 [minutes]
After polishing under the above conditions, a second polishing step was performed. The conditions for the second polishing step are shown below.
Surface plate speed: 35 [rpm]
Polishing pressure: 60 [g / cm 2 ]
Processing time: 15 [minutes]
（凹凸パターン４の形成）
次に、研磨後のＳｉ層３の表面に微細な凹凸パターン４を形成した。具体的には、Ｓｉ層３上にレジストを塗布し、電子線描画によって凹凸パターンを形成した。そして、ドライエッチングによってＳｉ層３の表面に凹凸パターン４を形成した。この実施例１では、ＢＰメディア用の基板を作製するためのスタンパ１０を作製した。凹凸パターン４のサイズを以下に示す。
凹凸の溝の深さ＝３０［ｎｍ］
凹凸の溝の幅＝３０［ｎｍ］
溝のアスペクト比（深さ／幅）＝１
凹凸のピッチ＝５０［ｎｍ］
(Formation of uneven pattern 4)
Next, the fine uneven | corrugated pattern 4 was formed in the surface of the Si layer 3 after grinding | polishing. Specifically, a resist was applied on the Si layer 3 and an uneven pattern was formed by electron beam drawing. Then, an uneven pattern 4 was formed on the surface of the Si layer 3 by dry etching. In Example 1, a stamper 10 for producing a substrate for BP media was produced. The size of the uneven pattern 4 is shown below.
Uneven groove depth = 30 [nm]
Uneven groove width = 30 [nm]
Groove aspect ratio (depth / width) = 1
Uneven pitch = 50 [nm]
（比較例）
次に、上記の実施例１に対する比較例について説明する。
(Comparative example)
Next, a comparative example with respect to Example 1 will be described.
（Ｎｉめっきスタンパ）
電鋳によって比較例に係るスタンパを作製した。まず、電子線描画によってＢＰメディア用の凹凸パターンをＳｉ基板に形成した。この凹凸パターンは、実施例１に係る凹凸パターン４と同じサイズである。凹凸パターンが形成されたＳｉ基板を電解ニッケルめっき（電鋳）し、一方の表面に凹凸パターンを有するＮｉめっきスタンパを作製した。そして、このＮｉめっきスタンパの裏面のみを研磨した。これにより、比較例に係るＮｉめっきスタンパを作製した。
(Ni plating stamper)
A stamper according to a comparative example was produced by electroforming. First, a concavo-convex pattern for BP media was formed on a Si substrate by electron beam drawing. This uneven pattern is the same size as the uneven pattern 4 according to the first embodiment. The Si substrate on which the concavo-convex pattern was formed was subjected to electrolytic nickel plating (electroforming) to produce a Ni plating stamper having the concavo-convex pattern on one surface. Then, only the back surface of this Ni plating stamper was polished. This produced the Ni plating stamper which concerns on a comparative example.
（磁気記録媒体用基板の作製）
そして、実施例１に係るスタンパ１０を射出成形用金型に取り付け、ポリカーボネートを樹脂材料として射出成形することで、磁気記録媒体用基板を作製した。同様に、比較例に係るＮｉめっきスタンパを射出成形用金型に取り付けて、ポリカーボネート製の磁気記録媒体用基板を作製した。
(Preparation of magnetic recording medium substrate)
Then, the stamper 10 according to Example 1 was attached to an injection mold, and a magnetic recording medium substrate was manufactured by injection molding using polycarbonate as a resin material. Similarly, the Ni plating stamper according to the comparative example was attached to an injection mold to produce a polycarbonate magnetic recording medium substrate.
（平面度、微小うねりＷａ、表面粗さＲａ、パターン品質の評価）
以上のようにして作製された実施例１に係るスタンパ１０、比較例に係るＮｉめっきスタンパ、実施例１に係る磁気記録媒体用基板（成形品）、及び、比較例に係る磁気記録媒体用基板（成形品）を対象にして、凹凸パターンが形成された面の平面度（うねり）、微小うねりＷａ、及び、表面粗さＲａを測定した。また、凹凸パターンの品質評価を行った。
(Evaluation of flatness, minute waviness Wa, surface roughness Ra, pattern quality)
The stamper 10 according to Example 1 manufactured as described above, the Ni plating stamper according to the comparative example, the magnetic recording medium substrate (molded product) according to the example 1, and the magnetic recording medium substrate according to the comparative example For (molded product), the flatness (waviness), microwaviness Wa, and surface roughness Ra of the surface on which the uneven pattern was formed were measured. Moreover, the quality evaluation of the uneven | corrugated pattern was performed.
平面度（うねり）は光学的な干渉（ニュートンリング）により測定され、基準平面と実際の平面とのずれ量を干渉縞として計測することができる。ＪＩＳ Ｂ０６５１の規定に従って測定波長の範囲外の波長を除去すると、基板表面のうねりを表すうねり曲線が示される。
微小うねりＷａは、上述したように、多機能ディスク用干渉計（オプティフラット）を用いて測定した。
また、表面粗さＲａは、ＡＦＭにて測定した。
The flatness (swell) is measured by optical interference (Newton ring), and the amount of deviation between the reference plane and the actual plane can be measured as interference fringes. When a wavelength outside the measurement wavelength range is removed according to JIS B0651, a waviness curve representing the waviness of the substrate surface is shown.
As described above, the micro waviness Wa was measured using a multi-function disk interferometer (Optiflat).
The surface roughness Ra was measured by AFM.
平面度などの測定結果を図５に示す。図５は、実施例１における平面度などの測定結果を示す表である。まず、スタンパと成形品（磁気記録媒体用基板）の寸法を説明する。 Measurement results such as flatness are shown in FIG. FIG. 5 is a table showing measurement results such as flatness in Example 1. First, dimensions of the stamper and the molded product (magnetic recording medium substrate) will be described.
比較例に係るＮｉめっきスタンパの寸法を以下に示す。
外径：６５［ｍｍ］、内径（貫通孔の径）：１３［ｍｍ］、厚さ：０．３［ｍｍ］
また、比較例に係る成形品（磁気記録媒体用基板）の寸法を以下に示す。
外径：４８［ｍｍ］、内径（貫通孔の径）：１２［ｍｍ］、厚さ：０．８［ｍｍ］
The dimensions of the Ni plating stamper according to the comparative example are shown below.
Outer diameter: 65 [mm], inner diameter (diameter of through hole): 13 [mm], thickness: 0.3 [mm]
The dimensions of the molded product (magnetic recording medium substrate) according to the comparative example are shown below.
Outer diameter: 48 [mm], inner diameter (diameter of through hole): 12 [mm], thickness: 0.8 [mm]
実施例１に係るスタンパ１０の寸法を以下に示す。
外径：６５［ｍｍ］、内径（貫通孔の径）：１３［ｍｍ］、厚さ：１．３［ｍｍ］
また、実施例１に係る成形品（磁気記録媒体用基板）の寸法を以下に示す。
外径：４８［ｍｍ］、内径（貫通孔の径）：１２［ｍｍ］、厚さ：０．８［ｍｍ］
The dimensions of the stamper 10 according to the first embodiment are shown below.
Outer diameter: 65 [mm], inner diameter (diameter of through hole): 13 [mm], thickness: 1.3 [mm]
The dimensions of the molded product (magnetic recording medium substrate) according to Example 1 are shown below.
Outer diameter: 48 [mm], inner diameter (diameter of through hole): 12 [mm], thickness: 0.8 [mm]
（平面度）
次に、平面度の測定結果について説明する。ここでは、スタンパ及び成形品（磁気記録媒体用基板）ともに、（ＯＤ４８ ＩＤ１５）領域の平面度を測定した。
比較例に係るＮｉめっきスタンパの平面度は７０［μｍ］になり、そのＮｉめっきスタンパを用いて作製された成形品（磁気記録媒体用基板）の平面度は７［μｍ］になった。
これに対して、実施例１に係るスタンパ１０の平面度は３［μｍ］になり、スタンパ１０を用いて作製された成形品（磁気記録媒体用基板）の平面度は５［μｍ］になった。
このように、実施例１に係る製造方法によると、比較例に係るスタンパと比べて、平面度（うねり）が小さいスタンパが得られ、その結果、平面度（うねり）が小さい磁気記録媒体用基板を作製することができた。
(Flatness)
Next, the measurement result of flatness will be described. Here, the flatness of the (OD48 ID15) region was measured for both the stamper and the molded product (magnetic recording medium substrate).
The flatness of the Ni plating stamper according to the comparative example was 70 [μm], and the flatness of the molded product (magnetic recording medium substrate) produced using the Ni plating stamper was 7 [μm].
In contrast, the flatness of the stamper 10 according to Example 1 is 3 [μm], and the flatness of a molded product (magnetic recording medium substrate) manufactured using the stamper 10 is 5 [μm]. It was.
Thus, according to the manufacturing method according to the first embodiment, a stamper having a smaller flatness (swell) than that of the stamper according to the comparative example is obtained, and as a result, the magnetic recording medium substrate having a smaller flatness (swell). Was able to be produced.
（微小うねりＷａ）
次に、微小うねりＷａの測定結果について説明する。
比較例に係るＮｉめっきスタンパの微小うねりＷａは、平面度が大きすぎるため測定レンジオーバーになってしまい、測定することができなかった。そのＮｉめっきスタンパを用いて作製された成形品の微小うねりＷａは、３［ｎｍ］になった。
これに対して、実施例１に係るスタンパ１０の微小うねりＷａは０．５［ｎｍ］になり、スタンパ１０を用いて作製された成形品の微小うねりＷａは０．６［ｎｍ］になった。
このように、実施例１に係る製造方法によると、比較例に係るスタンパと比べて、微小うねりＷａが小さいスタンパが得られ、その結果、微小うねりＷａが小さい磁気記録媒体用基板を作製することができた。
(Micro swell Wa)
Next, the measurement result of the micro waviness Wa will be described.
The micro waviness Wa of the Ni plating stamper according to the comparative example was too high in flatness and could not be measured. The micro-waviness Wa of the molded product produced using the Ni plating stamper was 3 [nm].
On the other hand, the microwaviness Wa of the stamper 10 according to Example 1 was 0.5 [nm], and the microwaviness Wa of the molded product manufactured using the stamper 10 was 0.6 [nm]. .
As described above, according to the manufacturing method according to the first embodiment, a stamper having a small undulation Wa is obtained as compared with the stamper according to the comparative example. As a result, a magnetic recording medium substrate having a small undulation Wa is manufactured. I was able to.
（表面粗さＲａ）
次に、表面粗さＲａの測定結果について説明する。
比較例に係るＮｉめっきスタンパの表面粗さＲａは０．８［ｎｍ］になり、そのＮｉめっきスタンパを用いて作製された成形品の表面粗さＲａは１［ｎｍ］になった。
これに対して、実施例１に係るスタンパ１０の表面粗さＲａは０．２［ｎｍ］になり、スタンパ１０を用いて作製された成形品の表面粗さＲａは０．３［ｎｍ］になった。
このように、実施例１に係る製造方法によると、比較例に係るスタンパと比べて、表面粗さＲａが小さいスタンパが得られ、その結果、表面粗さＲａが小さい磁気記録媒体用基板を作製することができた。
(Surface roughness Ra)
Next, the measurement result of the surface roughness Ra will be described.
The surface roughness Ra of the Ni plating stamper according to the comparative example was 0.8 [nm], and the surface roughness Ra of the molded product produced using the Ni plating stamper was 1 [nm].
On the other hand, the surface roughness Ra of the stamper 10 according to the first embodiment is 0.2 [nm], and the surface roughness Ra of the molded product manufactured using the stamper 10 is 0.3 [nm]. became.
Thus, according to the manufacturing method according to Example 1, a stamper having a smaller surface roughness Ra than that of the stamper according to the comparative example is obtained, and as a result, a magnetic recording medium substrate having a smaller surface roughness Ra is manufactured. We were able to.
（パターン品質）
次に、凹凸パターンの品質の評価結果について説明する。スタンパ又は磁気記録媒体用基板上の複数箇所における凹凸パターンを評価した。基板上の測定箇所を図６に示す。図６は、スタンパ又は磁気記録媒体用基板の表面を示す上面図であり、凹凸パターンを評価した箇所を示す図である。図６に示すスタンパ又は磁気記録媒体用基板において、凹凸パターンが形成された表面の１２点を測定点として、各箇所における凹凸パターンの形状を評価した。具体的には、円板状のスタンパ又は磁気記録媒体用基板を円周方向に４等分し、各境界において、基板の内周側の点、中間の点、及び外周側の点を測定点として、計１２点を測定点とした。そして、各点において１［μｍ］四方の領域を対象として、凹凸パターンの崩れをＡＦＭにて観察した。形状崩れが発生した測定点の数に応じて、凹凸パターンの品質レベルを３段階に分けた。図５の表に示すように、１２点の全ての領域において形状崩れが無いレベル、６〜１１点の領域において形状崩れが無いレベル、及び、０〜５点の領域において形状崩れが無いレベルの３段階に分けた。
(Pattern quality)
Next, the evaluation results of the quality of the uneven pattern will be described. The uneven pattern at a plurality of locations on the stamper or the magnetic recording medium substrate was evaluated. The measurement location on the substrate is shown in FIG. FIG. 6 is a top view showing the surface of the stamper or the substrate for the magnetic recording medium, and is a diagram showing the locations where the uneven pattern was evaluated. In the stamper or the magnetic recording medium substrate shown in FIG. 6, the shape of the concavo-convex pattern at each location was evaluated using 12 points on the surface on which the concavo-convex pattern was formed as measurement points. Specifically, a disc-shaped stamper or magnetic recording medium substrate is equally divided into four in the circumferential direction, and at each boundary, a point on the inner peripheral side, a middle point, and a point on the outer peripheral side of the substrate are measured points. As a result, a total of 12 points were used as measurement points. Then, the collapse of the concavo-convex pattern was observed with an AFM, targeting a 1 [μm] square area at each point. The quality level of the uneven pattern was divided into three levels according to the number of measurement points where the shape collapse occurred. As shown in the table of FIG. 5, there is a level where there is no shape collapse in all the 12 points, a level where there is no shape collapse in the 6 to 11 points region, and a level where there is no shape collapse in the 0 to 5 points region. Divided into 3 stages.
図５の表に示すように、比較例に係るスタンパにおいては、６〜１１点の領域において形状崩れが無いレベルに該当し、比較例に係る成形品においては、０〜５点の領域において形状崩れが無いレベルに該当した。これに対して、実施例１に係るスタンパ１０においては、１２点の全ての領域において形状崩れが無いレベルに該当し、また、成形品においても、全ての領域において形状崩れが無いレベルに該当した。このように、実施例１に係る製造方法によると、比較例に係るスタンパと比べて、凹凸パターンの形状崩れの発生を抑えたスタンパが得られた。その結果、凹凸パターンの欠陥が無い磁気記録媒体用基板を作製することができた。 As shown in the table of FIG. 5, the stamper according to the comparative example corresponds to a level where there is no shape collapse in the region of 6 to 11 points, and the molded product according to the comparative example has a shape in the region of 0 to 5 points. Corresponds to a level without collapse. On the other hand, the stamper 10 according to Example 1 corresponds to a level where there is no shape collapse in all 12 regions, and the molded product also corresponds to a level where there is no shape collapse in all regions. . Thus, according to the manufacturing method according to Example 1, as compared with the stamper according to the comparative example, a stamper in which the occurrence of shape deformation of the concavo-convex pattern was suppressed was obtained. As a result, it was possible to produce a magnetic recording medium substrate having no concavo-convex pattern defects.
以上のように、実施例１に係る製造方法によると、微小うねりＷａが小さく凹凸パターンの欠陥が無いスタンパを作製することができた。そして、実施例１に係るスタンパを用いることで、微小うねりＷａが小さく凹凸パターンの欠陥が無い磁気記録媒体用基板を作製することができた。 As described above, according to the manufacturing method according to Example 1, it was possible to manufacture a stamper with small undulation Wa and no defects in the uneven pattern. Then, by using the stamper according to Example 1, it was possible to manufacture a magnetic recording medium substrate having a small undulation Wa and no defects in the concavo-convex pattern.
（実施例２）
次に、実施例２について説明する。実施例２では、スタンパ１０の微小うねりＷａと、成形品（磁気記録媒体用基板）の微小うねりＷａとの関係を評価した。この評価結果を図７に示す。図７は、この発明の実施例に係るスタンパの微小うねりＷａと成形品の微小うねりＷａとの関係を示す表である。
(Example 2)
Next, Example 2 will be described. In Example 2, the relationship between the micro waviness Wa of the stamper 10 and the micro waviness Wa of the molded product (magnetic recording medium substrate) was evaluated. The evaluation results are shown in FIG. FIG. 7 is a table showing the relationship between the micro waviness Wa of the stamper and the micro waviness Wa of the molded product according to the embodiment of the present invention.
図７の表に示すように、厚さが１．３［ｍｍ］で、微小うねりＷａをそれぞれ変えた複数のスタンパ１０を作製し、各スタンパ１０について評価した。スタンパ１０の微小うねりＷａが０．４［ｎｍ］の場合、成形品（磁気記録媒体用基板）の微小うねりＷａは０．５２［ｎｍ］になった。その結果、成形品の目標仕様（微小うねりＷａが０．６［ｎｍ］）を満たすことになった。また、スタンパ１０の微小うねりＷａが０．４９［ｎｍ］の場合、成形品の微小うねりＷａは０．６［ｎｍ］になった。その結果、成形品の目標仕様を満たすことになった。一方、スタンパ１０の微小うねりＷａが０．６１［ｎｍ］の場合、成形品の微小うねりＷａは０．６９［ｎｍ］になった。この場合、成形品の目標仕様を満たさなかった。 As shown in the table of FIG. 7, a plurality of stampers 10 having a thickness of 1.3 [mm] and different undulations Wa were manufactured, and each stamper 10 was evaluated. When the microwaviness Wa of the stamper 10 was 0.4 [nm], the microwaviness Wa of the molded product (magnetic recording medium substrate) was 0.52 [nm]. As a result, the target specification of the molded product (microwaviness Wa was 0.6 [nm]) was satisfied. In addition, when the microwaviness Wa of the stamper 10 was 0.49 [nm], the microwaviness Wa of the molded product was 0.6 [nm]. As a result, the target specification of the molded product was satisfied. On the other hand, when the microwaviness Wa of the stamper 10 is 0.61 [nm], the microwaviness Wa of the molded product is 0.69 [nm]. In this case, the target specification of the molded product was not satisfied.
以上のように、スタンパ１０の微小うねりＷａを０．５［ｎｍ］以下にすることで、成形品（磁気記録媒体用基板）の微小うねりＷａを、目標仕様である０．６［ｎｍ］以下にすることができた。その結果、ハードディスクドライブ装置において、磁気記録媒体に対して磁気ヘッドが追従しやすくなる。 As described above, by setting the fine waviness Wa of the stamper 10 to 0.5 [nm] or less, the fine waviness Wa of the molded product (magnetic recording medium substrate) is 0.6 [nm] or less, which is the target specification. I was able to. As a result, in the hard disk drive device, the magnetic head easily follows the magnetic recording medium.
（実施例３）
次に、実施例３について説明する。実施例３では、スタンパ１０の厚さと、成形品（磁気記録媒体用基板）の微小うねりＷａとの関係を評価した。この評価結果を図８に示す。図８は、この発明の実施例に係るスタンパの厚さと成形品の微小うねりＷａとの関係を示す表である。
Example 3
Next, Example 3 will be described. In Example 3, the relationship between the thickness of the stamper 10 and the minute waviness Wa of the molded product (magnetic recording medium substrate) was evaluated. The evaluation results are shown in FIG. FIG. 8 is a table showing the relationship between the thickness of the stamper and the micro waviness Wa of the molded product according to the embodiment of the present invention.
図８の表に示すように、微小うねりＷａが０．５［ｎｍ］程度で、厚さをそれぞれ変えたスタンパ１０を作製し、各スタンパ１０について評価した。スタンパ１０の厚さが０．３［ｍｍ］の場合、成形品（磁気記録媒体用基板）の微小うねりＷａは０．６５［ｎｍ］になった。この場合、成形品の目標仕様（微小うねりＷａが０．６［ｎｍ］）を満たさなかった。これに対して、スタンパ１０の厚さが０．５［ｍｍ］の場合、成形品の微小うねりＷａは０．５９［ｎｍ］になった。その結果、成形品の目標仕様を満たすことになった。また、スタンパ１０の厚さが１．３［ｍｍ］の場合、成形品の微小うねりＷａは０．６［ｎｍ］になった。その結果、成形品の目標仕様を満たすことになった。 As shown in the table of FIG. 8, stampers 10 having minute waviness Wa of about 0.5 [nm] and different thicknesses were manufactured, and each stamper 10 was evaluated. When the thickness of the stamper 10 was 0.3 [mm], the minute waviness Wa of the molded product (magnetic recording medium substrate) was 0.65 [nm]. In this case, the target specification of the molded product (micro waviness Wa was 0.6 [nm]) was not satisfied. On the other hand, when the thickness of the stamper 10 is 0.5 [mm], the micro waviness Wa of the molded product is 0.59 [nm]. As a result, the target specification of the molded product was satisfied. Further, when the thickness of the stamper 10 was 1.3 [mm], the micro waviness Wa of the molded product was 0.6 [nm]. As a result, the target specification of the molded product was satisfied.
以上のように、スタンパ１０の厚さを０．５［ｍｍ］以上にすることで、成形品（磁気記録媒体用基板）の微小うねりＷａを、目標仕様である０．６［ｎｍ］以下にすることができた。 As described above, by setting the thickness of the stamper 10 to 0.5 [mm] or more, the minute undulation Wa of the molded product (magnetic recording medium substrate) is set to 0.6 [nm] or less, which is the target specification. We were able to.
なお、上述した実施例はこの発明の１例である。例えば、ガラス基板１に別のガラス材料を用い、磁気記録媒体用基板の樹脂材料に別の材料を用いても、上述した実施例と同じ効果を奏することができる。また、射出成形法で磁気記録媒体用基板を作製したが、実施例で作製されたスタンパ１０を用いてナノインプリント法によって磁気記録媒体用基板を作製しても、上述した実施例と同じ効果を奏することができる。 The above-described embodiment is an example of the present invention. For example, even when another glass material is used for the glass substrate 1 and another material is used for the resin material of the magnetic recording medium substrate, the same effect as the above-described embodiment can be obtained. Further, the magnetic recording medium substrate is manufactured by the injection molding method. However, even if the magnetic recording medium substrate is manufactured by the nanoimprinting method using the stamper 10 manufactured in the embodiment, the same effect as the above-described embodiment is obtained. be able to.
樹脂製基板の両面に微細パターンを設ける場合は、実施例で作製されたスタンパ１０を第１金型３０及び第２金型４０の両方に固定することができる。 When providing fine patterns on both surfaces of the resin substrate, the stamper 10 manufactured in the embodiment can be fixed to both the first mold 30 and the second mold 40.
ナノインプリント法によって磁気記録媒体用基板を作製する場合は、スタンパは円形以外の形状であっても良く、例えば四角形であっても良い。また、スタンパに貫通孔を形成しなくても良い。 When a magnetic recording medium substrate is manufactured by the nanoimprint method, the stamper may have a shape other than a circle, for example, a square. Further, it is not necessary to form a through hole in the stamper.
１ ガラス基板
２ 貫通孔
３ Ｓｉ層
４ 凹凸パターン
５ 離型膜
６ 低摩擦層
２０ 射出成形用金型
３０ 第１金型
３１ スプルー
４０ 第２金型
４１ 溝部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass substrate 2 Through-hole 3 Si layer 4 Uneven pattern 5 Release film 6 Low friction layer 20 Injection mold 30 First mold 31 Sprue 40 Second mold 41 Groove
Claims (13)
板状の形状を有するガラス基板の少なくとも一方の表面にＳｉ層を形成することで第１基板を作製する第１工程と、
前記第１工程にて作製された前記第１基板の両面を同時に研磨する第２工程と、
前記研磨後のＳｉ層の表面に微細パターンを形成することで、前記金型部材を作製する第３工程と、
を含むことを特徴とする金型部材の製造方法。 A method for producing a mold member used for transferring a fine pattern to the surface of a resin magnetic recording medium substrate,
A first step of producing a first substrate by forming a Si layer on at least one surface of a glass substrate having a plate-like shape;
A second step of simultaneously polishing both surfaces of the first substrate produced in the first step;
A third step of producing the mold member by forming a fine pattern on the surface of the polished Si layer;
The manufacturing method of the metal mold | die member characterized by including.
円板状の形状を有し中央に貫通孔が形成されたガラス基板の少なくとも一方の表面にＳｉ層を形成することで第１基板を作製する第１工程と、
前記第１工程にて作製された前記第１基板の両面を同時に研磨する第２工程と、
前記研磨後のＳｉ層の表面に微細パターンを形成することで、前記金型部材を作製する第３工程と、
を含むことを特徴とする金型部材の製造方法。 A mold for producing a resin-made magnetic recording medium substrate, which is installed on a part of the inner surface of the mold having a space for injecting resin therein, and is formed on the surface of the magnetic recording medium substrate. A method of manufacturing a mold member used for transferring a fine pattern,
A first step of producing a first substrate by forming a Si layer on at least one surface of a glass substrate having a disk-like shape and having a through-hole formed in the center;
A second step of simultaneously polishing both surfaces of the first substrate produced in the first step;
A third step of producing the mold member by forming a fine pattern on the surface of the polished Si layer;
The manufacturing method of the metal mold | die member characterized by including.
前記空間の柱方向の一端の表面には、板状の形状を有するガラス基板の少なくとも一方の表面に形成されたＳｉ層の表面に微細パターンが形成された金型部材が、前記微細パターンが前記空間に面する状態で設置されており、
前記微細パターンが形成された面の微小うねりＷａが０．５［ｎｍ］以下であることを特徴とする金型。 A mold for producing a magnetic recording medium substrate having a cylindrical space for injecting resin therein,
A mold member in which a fine pattern is formed on the surface of an Si layer formed on at least one surface of a glass substrate having a plate shape on the surface of one end of the space in the column direction, It is installed in a state facing the space,
A mold having a fine undulation Wa on the surface on which the fine pattern is formed is 0.5 [nm] or less.
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|---|---|---|---|---|
| WO2012042820A1 (en) * | 2010-09-29 | 2012-04-05 | 富士フイルム株式会社 | Nanoimprinting mold, method of manufacturing thereof, and nanoimprinting method |
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2008
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