JP2014078309A - Substrate, manufacturing method of substrate, recording medium, manufacturing method of recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ナノインプリントプロセスを用いた、記録媒体と記録媒体の製造方法、および基板と基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a recording medium, a recording medium manufacturing method, and a substrate and a substrate manufacturing method using a nanoimprint process.
近年、パソコンなどの情報機器の飛躍的な機能向上により、ユーザが扱う情報量は著しく増えており、これまでよりも、飛躍的に記録密度の高い情報記録再生装置や、集積度の高い半導体装置が求められている。 In recent years, the amount of information handled by users has increased remarkably due to dramatic improvements in information equipment such as personal computers. Information recording / reproducing devices with a significantly higher recording density and semiconductor devices with a higher degree of integration than before. Is required.
そこで、大容量記録媒体として、HDD(Hard Disk Drive)を代表とする磁性体を用いたメモリや、BD(Blu−ray disc)等の光メモリの大容量化が求められている。 Therefore, it is required to increase the capacity of a memory using a magnetic material typified by an HDD (Hard Disk Drive) and an optical memory such as a BD (Blu-ray disc) as a large-capacity recording medium.
まず、HDDの大容量化には、磁化を基板面内方向に記録する面内記録方式にかわり、熱ゆらぎの問題に対して強いとされる、磁化を基板垂直方向に記録する方式、いわゆる垂直記録方式のHDDが製品化された。さらなる高密度化に対しては、記録ビットの微細化に伴い、磁性粒子の形状やサイズのばらつきがノイズ原因となって、信号品質を劣化させてしまうという課題がある。この解決策として、隣接する磁性粒子間の交換相互作用の低減や、磁性粒子のサイズの微細化、形状の均一化が有効であると考えられている。中でも、磁性粒子の配列を制御し、サイズの揃った磁性粒子を規則的に配列させたものはパターンドメディアと呼ばれ、1Tbit/in2級の記録密度を有する超高密度記録媒体の実現が可能であるとして注目されている。このようなパターンドメディアを作製する工法として、磁性層に対してエッチングなどの加工を施す方法(特許文献1)が挙げられる。 First, in order to increase the capacity of the HDD, instead of the in-plane recording method in which the magnetization is recorded in the in-plane direction of the substrate, the method of recording the magnetization in the vertical direction of the substrate, which is considered strong against the problem of thermal fluctuation, the so-called vertical Recording type HDD was commercialized. In order to further increase the density, there is a problem that, as the recording bit is miniaturized, variations in the shape and size of the magnetic particles cause noise, thereby degrading the signal quality. As a solution, it is considered effective to reduce the exchange interaction between adjacent magnetic particles, to reduce the size of the magnetic particles, and to make the shape uniform. Among them, the one in which the magnetic particles are controlled and the magnetic particles having a uniform size are regularly arranged is called patterned media, and an ultra-high density recording medium having a recording density of 1 Tbit / in 2 class can be realized. It is attracting attention as being possible. As a method for producing such patterned media, there is a method (Patent Document 1) in which processing such as etching is performed on the magnetic layer.
また、光メモリの大容量化に対しては、現行の光記録方式では光の回折限界から、これ以上の記録マークの微小化は困難であるが、近接場光を用いた光記録方式がこの回折限界を打破する技術として大きな注目を集めている。そのひとつの技術として、近年、金属のプラズモン共鳴を利用した近接場光発生素子が提案されている(特許文献2)。この技術は、微小な金属膜に適当な波長の光を照射して表面プラズモン共鳴を誘起し、金属膜近傍の近接場光を発生させて記録再生を行うものである。 In addition, to increase the capacity of optical memory, it is difficult to reduce the size of recording marks beyond the diffraction limit of light with the current optical recording method. However, the optical recording method using near-field light is difficult to achieve this diffraction. It is attracting a great deal of attention as a technology that breaks the limits. As one of such technologies, a near-field light generating element using metal plasmon resonance has been proposed recently (Patent Document 2). In this technique, a minute metal film is irradiated with light having an appropriate wavelength to induce surface plasmon resonance, and near-field light in the vicinity of the metal film is generated to perform recording / reproduction.
上記に述べたように、HDDの記録再生方式と光メモリの記録再生方式は全くことなる再生原理からなるものであるが、更に記録密度を向上させる記録媒体が満たすべき要件として、共通点が見受けられる。その要件は、記録媒体上に形成されるべき記録膜が孤立した微粒子でかつ、材質は磁性膜もしくは金属膜であり、これらの微粒子のサイズが均一に揃っていることである。なお、これらの微粒子の状態変化が情報の1ビットに対応するため、単位面積当たりに並べる微粒子の数が多いほど、すなわち、微粒子のサイズが小さければ小さいほど、記録媒体上に保持しうるデータ量が大きいことも共通点としてあげられる。 As described above, the HDD recording / playback system and the optical memory recording / playback system are based on completely different playback principles, but there is a common point as a requirement to be satisfied by the recording medium for further improving the recording density. . The requirement is that the recording film to be formed on the recording medium is an isolated fine particle and the material is a magnetic film or a metal film, and the size of these fine particles is uniform. Since the change in state of these fine particles corresponds to one bit of information, the larger the number of fine particles arranged per unit area, that is, the smaller the fine particle size, the more data can be stored on the recording medium. Is also a common point.
ここで、微粒子パターンの形成プロセスについて説明する。 Here, the formation process of the fine particle pattern will be described.
近年、モールド上の微細な構造を樹脂や金属などの被加工部材に転写する微細化加工技術が開発され、注目を集めている。この技術は、ナノインプリントと呼ばれ、数nmオーダーの分解能を持つため、ステッパ、スキャナなどの光露光機に変わる次世代の半導体製造技術として期待が高まっている(非特許文献1)。 In recent years, a microfabrication technique for transferring a fine structure on a mold to a workpiece such as resin or metal has been developed and attracts attention. This technology is called nanoimprinting and has a resolution of the order of several nanometers. Therefore, there is an increasing expectation as a next-generation semiconductor manufacturing technology that replaces optical exposure machines such as steppers and scanners (Non-Patent Document 1).
具体的には、基板上に光硬化型の樹脂層を形成し、当該樹脂に所望の凹凸パターンが形成されたモールドを押し当て、さらに加圧し、紫外光を照射することで樹脂を硬化させる。あるいは、熱可塑性時の樹脂を基板に形成し、基板を加熱して柔らかくなった樹脂にモールドを押し当て加圧し、降温して樹脂を降下させる。以降、前者を光インプリント、後者を熱インプリントと記載する。 Specifically, a photo-curing resin layer is formed on the substrate, a mold having a desired uneven pattern formed thereon is pressed against the resin, further pressurized, and irradiated with ultraviolet light to cure the resin. Alternatively, a thermoplastic resin is formed on the substrate, the mold is pressed against the softened resin by heating the substrate, and the temperature is lowered to lower the resin. Hereinafter, the former is referred to as optical imprint, and the latter is referred to as thermal imprint.
これにより樹脂層にパターンが形成されるので、これをそのまま基板として利用したり、この樹脂層をマスク層としてエッチングなどを行い、基板へのパターン形成を行う。 As a result, a pattern is formed on the resin layer. This is used as it is as a substrate, or etching is performed using this resin layer as a mask layer to form a pattern on the substrate.
従来の方法では、大きさのばらつきが小さく、かつ、位置精度の高い、ナノオーダーの微粒子を規則的に配列した記録媒体を供給することは困難であった。 In the conventional method, it has been difficult to supply a recording medium in which nano-order fine particles are regularly arranged with small size variation and high positional accuracy.
前記従来の課題を解決するために、本発明の基板の製造方法は、母材上の有機材料に凹部を形成する凹部形成工程と、凹部上にSOGを塗布するSOG塗布工程と、SOGの一部分を除去して有機材料を部分的に露出させる第1のエッチング工程と、露出した有機材料を除去し、逆テーパー形状を有するSOGからなる凸部を形成する第2のエッチング工程とを包含することを特徴とする。 In order to solve the above-described conventional problems, a substrate manufacturing method according to the present invention includes a recess forming step for forming a recess in an organic material on a base material, an SOG coating step for applying SOG onto the recess, and a part of the SOG. A first etching step in which the organic material is partially exposed to remove the organic material, and a second etching step in which the exposed organic material is removed to form a convex portion made of SOG having an inversely tapered shape. It is characterized by.
また、本発明の記録媒体の製造方法は、この逆テーパー状のSOGを有する基板上に記録膜を形成し、SOGの頭頂部に孤立した記録膜を形成することを特徴とする。 The recording medium manufacturing method of the present invention is characterized in that a recording film is formed on a substrate having the reverse tapered SOG, and an isolated recording film is formed on the top of the SOG.
また、本発明の記録媒体の製造方法は、この孤立した記録膜の上に、さらにSOGを塗布し、スピンコート法で記録媒体の表面を平滑化することを特徴とする。 The recording medium manufacturing method of the present invention is characterized in that SOG is further applied on the isolated recording film and the surface of the recording medium is smoothed by a spin coating method.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、従来技術では孤立した微粒子の形成が困難であった、記録膜材料、記録膜の構成でも、孤立した微粒子を形成できるパターンの形成方法を提供する。 The present invention solves the above-described conventional problems, and provides a pattern formation method that can form isolated fine particles even with the configuration of a recording film material and a recording film. To do.
また、この工法を用いれば、大きさのばらつきが小さく、位置精度の高いナノオーダーの微粒子を規則的に配列した記録媒体を供給することが可能になるため、ノイズが低く、記録密度の高い記録媒体を供給することが可能になる。 In addition, if this method is used, it is possible to supply a recording medium in which nano-order fine particles with small size variations and high positional accuracy are regularly arranged, so that recording with low noise and high recording density is possible. It becomes possible to supply a medium.
まず、本発明者らの着眼点について、比較例を用いて説明する。 First, the focus of the present inventors will be described using a comparative example.
孤立した微粒子を形成する場合には、上記のナノインプリント技術も含めて、複数の工程を経ることが必要であり、各工程において様々な候補があるため、細かなプロセス条件まで挙げれば、それらの工程は無限であると言っても過言ではない。それらの中から、特に微細なパターンを効率良く形成する手法として有力な、2つの工法を、比較例として説明する。ただし、両手法にもいくつかの課題がある。 In the case of forming isolated fine particles, it is necessary to go through a plurality of steps including the above-mentioned nanoimprint technology, and there are various candidates in each step. It is no exaggeration to say that is infinite. Of these, two methods that are particularly effective as methods for efficiently forming a fine pattern will be described as comparative examples. However, both methods have some problems.
一つ目の工法とその課題点を図2を用いて説明する。まず、図2(A)において、形成すべき凹凸パターンと凹凸の反転した原盤201と、紫外線硬化性樹脂202を形成した母材203を用意する。次に、図2(B)において、原盤201と母材203を貼り合わせる。次に、図2(C)において、紫外線照射装置204によって紫外線硬化性樹脂202を硬化させる。この工程において、紫外線硬化性樹脂202は原盤201と母材203に挟まれていることから、原盤201もしくは母材203のどちらかが紫外線に対して高い透過率を有していることが必要であり、紫外線を透過する側から、紫外線を照射する。次に、図2(D)において、原盤201を剥離し、紫外線硬化性樹脂202上に原盤201とは凹凸が反転したパターンを得る。次に図2(E)において、マグネトロンスパッタリング装置や真空蒸着装置などの薄膜形成装置により、紫外線硬化性樹脂202上に記録膜205を形成する。ここで凸形状の頭頂部206には、記録膜が形成されやすく、テーパー部207には、記録膜が形成されにくい。この傾向は成膜時にターゲットから飛んでくる粒子イオンの直進性が高い時に、より顕著に現れる。特に、微粒子パターンを孤立して、形成するには、テーパー部207に記録膜がついていないことが好ましい。しかしながら、実際には、テーパー部207に形成される記録膜は、いかに、直進性の高い成膜装置を用いても0ではない。これは、母材上に形成されている凹凸パターンの形状に起因する。図2(F)に微粒子パターンの拡大図を示す。光ナノインプリント法を用いて、微細パターンを転写する場合には、図中で表した微粒子パターンのテーパー角度αは90°より大きくなることはない。これは、αの角度が90°よりも大きくなると、図2(D)の工程で原盤201を剥離することが不可能になるためである。このため、光インプリント用の原盤201はαが90°を超えないように、すなわち凹部が逆テーパー形状にならないように設計されている。よって、この工法で微粒子メディアを作成すると、隣接する凸部を完全に孤立化させることが難しい。
The first method and its problems will be described with reference to FIG. First, in FIG. 2A, a
二つ目の工法とその課題点を図3を用いて説明する。まず、図3(A)において、形成すべき凹凸パターンと凹凸の反転した原盤301と、紫外線硬化性樹脂302と記録膜303を形成した母材304を用意する。次に図3(B)において、原盤301と母材304を貼り合わせる。次に図3(C)において、紫外線照射装置305によって紫外線硬化性樹脂302を硬化させる。この際、原盤301もしくは、母材304と記録膜303の双方が紫外線に対して高い透過率を有していることが必要であり、紫外線を透過する側から、紫外線を照射する。次に、図3(D)において、原盤301を剥離する。次に、エッチング装置を用いて、樹脂及び記録膜をエッチングする。この基板にエッチング処理を施すと、樹脂の凸部306は、樹脂の凹部307に対して樹脂の厚みが大きいので、樹脂の凹部307の厚み分を除去する条件でエッチング処理を施すと、図3(E)のように、樹脂308だけが記録膜303上に残ることになる。さらに、この樹脂308をマスクにしてエッチングを行い、露出した記録膜をエッチングすると図3(F)のように、孤立した記録膜309のみを残すことができる。
The second method and its problems will be described with reference to FIG. First, in FIG. 3A, a
しかしながら、この場合、樹脂308と記録膜303のエッチングレートが重要になる。つまり、記録膜303をエッチングする間に、樹脂308はマスクとして残存していないと、マスクという役割を果たせないことになる。
However, in this case, the etching rate of the
各材料のエッチングレートはエッチング装置の条件やエッチング時に導入するガスの種類に依存する。ドライエッチング時のエッチングレートは主に2つの作用により律速されると言われている。 The etching rate of each material depends on the conditions of the etching apparatus and the type of gas introduced during etching. It is said that the etching rate during dry etching is mainly limited by two actions.
1つは物理的にイオンが衝突することにより叩き出されて削られる効果であり、これらは材料の機械的強度やガラス転移温度や金属であれば金属イオン同士の結合力に起因する。紫外線硬化性樹脂302は有機物で、記録膜303は金属や誘電体などの無機物であるために、圧倒的に紫外線硬化性樹脂302のほうがエッチングレートが大きい。
One is the effect of being knocked out and scraped by physical collision of ions, and these are due to the mechanical strength of the material, the glass transition temperature, and the bonding force between metal ions in the case of metal. Since the ultraviolet
もう1つは、ガスとの化学反応により副生成物ができ、この副生成物の沸点が装置内の温度に比して高いかどうかで、速度が大きく変わる。 The other is that a by-product is produced by a chemical reaction with the gas, and the speed varies greatly depending on whether or not the boiling point of this by-product is higher than the temperature in the apparatus.
ここで、樹脂308よりも記録膜303のエッチングレートを大きくするには、有機物よりも無機物のエッチングレートを大きくする必要があるため、ガストの化学反応により、記録膜303の化学反応速度を上げるしか無い。反応性の高いガスとしては、Cl2、F、Brが有名が知られている。実際には、記録膜303とこれら反応性ガスとの副生成物の沸点を調査し、沸点が低い副生成物ができる反応性ガスをエッチングの際に導入することで、記録膜303のエッチングレートを早くすることができる。ただし、これらのガスは、金属膜との化学的反応がおこり、記録膜がダメージを受け、記録特性を著しく阻害する要因になる。よって、記録膜303を孤立化させるためには、記録膜の厚みを薄くすることや、エッチングレートの大きい記録膜材料を用いなければならず、記録膜の材料選定において、制限を設けてしまう。
Here, in order to increase the etching rate of the
これらの着眼点に基づく、本発明の実施の形態を、以下、詳細に説明する。 Embodiments of the present invention based on these points of focus will be described in detail below.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態は記録媒体基板、記録媒体、及びその製造方法の例について説明するが、生産される商品としては、情報を記録する記録媒体に限定されるものではなく、基板に、高速、かつ均一にナノオーダーの逆テーパー状の凸パターンを形成し、孤立した金属膜を作成できる工法を提案するものであり、このような微細パターンを必要とする半導体分野、電子デバイス分野でも流用が可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, an example of a recording medium substrate, a recording medium, and a manufacturing method thereof will be described. However, a product to be produced is not limited to a recording medium on which information is recorded. We propose a method that can form an isolated metal film by uniformly forming a convex pattern with a reverse taper shape in the nano order, and can be used in the semiconductor and electronic device fields that require such a fine pattern. is there.
図7は、実施の形態における製造方法を示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart showing the manufacturing method according to the embodiment.
実施の形態における基板の製造方法は、母材上の有機材料に凹部を形成する凹部形成工程と、凹部上にSOGを塗布するSOG塗布工程と、SOGの一部分を除去して前記有機材料を部分的に露出させる第1のエッチング工程と、露出した有機材料を除去し、逆テーパー形状を有するSOGからなる凸部を形成する第2のエッチング工程とを包含する。 The substrate manufacturing method according to the embodiment includes a recess forming step for forming a recess in an organic material on a base material, an SOG applying step for applying SOG onto the recess, and a portion of the SOG by removing a portion of the SOG. A first etching step of exposing the exposed organic material, and a second etching step of removing the exposed organic material and forming a convex portion made of SOG having an inversely tapered shape.
また、実施の形態における記録媒体の製造方法は、上述の基板の製造方法の各工程に加えて、作成された基板上に記録膜を形成する記録層形成工程を含む。 Further, the recording medium manufacturing method in the embodiment includes a recording layer forming step of forming a recording film on the prepared substrate in addition to the steps of the above-described substrate manufacturing method.
まずは、図1を用いて、本発明の実施の形態における基板(例えば、記録媒体用基板)の製造方法を利用した、例えば、孤立化した微粒子を作製する方法を説明する。 First, a method for producing, for example, isolated fine particles using a method for producing a substrate (for example, a recording medium substrate) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
(1)凹部の形成
まず、母材上の有機材料(例えば、樹脂102)に凹部を形成する凹部形成工程を行う。
(1) Formation of concave portion First, a concave portion forming step of forming a concave portion in an organic material (for example, resin 102) on a base material is performed.
例えば、本実施の形態において主に説明するようなインプリントでは、転写を2回繰り返すので、原盤と最終形態である基板の凹凸は反転しない。よって、図1(A)で原盤101は作成したい基板の形状の凹凸パターンと同じ物を用意する。原盤の材質は、特に限定すべきものではないが、パターンの機械的精度が原盤の精度に依存することから、熱インプリントを用いる場合には、SiO2などの熱膨張率の小さな材料が好ましい。なお、光インプリントでも熱インプリントでも、貼り合わせ時には圧力を印加するために、ニッケルやガラスやシリコンなど機械的強度が強いものが好ましい。樹脂102には、熱インプリントの場合は、熱硬化性樹脂もしくは、熱可塑性樹脂、光インプリントの場合は、光硬化性樹脂を選択する。これらの工法も特に限定すべきものではないが、1枚に対する処理時間を考えると、光インプリントのほうが生産性に適していると言える。
For example, in the imprint as mainly described in the present embodiment, since the transfer is repeated twice, the unevenness of the master and the final substrate is not reversed. Accordingly, in FIG. 1A, the
母材103に樹脂102を形成する。母材103の材料としては、やはり機械的精度が高いものが好ましく、SiO2やシリコンや単結晶基板などが適している。これは、原盤101の機械的精度が高いので、同程度に母材103の機械的精度が高くないと、貼り合わせの加圧時に均一に圧力がかからないためである。
なお、光インプリントを選択した場合には、原盤101もしくは母材103のどちらかが紫外線に対して透過性を有することが必要である。
When optical imprinting is selected, either the
なお、樹脂102を塗布する工法としては、スピンコート法もしくは、インクジェット法が好ましい。
Note that as a method of applying the
図1(B)で原盤101と母材103を貼り合わせる。このとき、気泡欠陥が入らないように、真空中で貼り合わせることが好ましい。もしくは、原盤101と母材103を傾けて空気を押し出すように貼り合わせることも、気泡欠陥を入れずに貼り合わせる方法として有効である。
In FIG. 1B, the
図1(C)で樹脂102を硬化する。光インプリントの場合は、紫外線照射装置104を用いる。なお、紫外線照射装置104は原盤101が紫外線に対して透明な場合は、原盤側から、母材103が紫外線に対して透明な場合は、母材側から照射する。熱インプリントの場合は、貼り合わせの後に、樹脂102がガラス転移温度以上になるように昇温させた後に、貼りあわせた状態のまま、ガラス転移温度以下になるまで温度を下げて、樹脂102を硬化させる。
In FIG. 1C, the
図1(D)において、原盤101を剥離すると、樹脂102上には原盤101とは凹凸パターンが反転した微細パターンが転写される。
In FIG. 1D, when the
なお、凹部形成工程は、リソグラフィやエッチングで行われても良い。しかし、上述したインプリントが、生産性が高いことから、好ましい。 The recess forming step may be performed by lithography or etching. However, the imprint described above is preferable because of high productivity.
(2)SOG塗布
SOG(Spin−On−Glass)について説明する。SOGは溶剤中にSiO2系の材料を溶かした液体の樹脂材料である。塗布方法にはスピンコート法が一般的で、凹部を埋めるようにSOGを塗布することができる。なお、インクジェット法により、SOGを塗布しても良い。
(2) SOG application SOG (Spin-On-Glass) will be described. SOG is a liquid resin material in which a SiO 2 -based material is dissolved in a solvent. As a coating method, a spin coating method is generally used, and SOG can be applied so as to fill the concave portion. Note that SOG may be applied by an inkjet method.
SOGは、脱水反応を起こすことで、ガラス化する特性を持っている。脱水反応の誘起には、400〜1000℃での焼結が一般的で、基板の平滑化プロセスとして半導体分野では導入されている。その他にも、電子線やラジカルの照射によってガラス化が誘起されることから、電子線用高解像度レジストとして報告されている。また、O2プラズマでもガラス化が起きることが報告されている。本実施例では、このO2プラズマでのカラス化現象を利用して、プロセスに導入している。 SOG has the property of vitrifying by causing a dehydration reaction. For induction of the dehydration reaction, sintering at 400 to 1000 ° C. is generally used, and it has been introduced in the semiconductor field as a substrate smoothing process. In addition, since vitrification is induced by electron beam or radical irradiation, it has been reported as a high-resolution resist for electron beams. It has also been reported that vitrification occurs even with O2 plasma. In this embodiment, this phenomenon is introduced into the process by utilizing the crowing phenomenon in the O 2 plasma.
母材上の有機材料の凹部上にSOGを塗布するSOG塗布工程を行う。例えば、図1(E)に示すようにSOG105をスピンコート法で塗布し、樹脂102の凹部を埋める。
An SOG coating process is performed in which SOG is coated on the concave portion of the organic material on the base material. For example, as shown in FIG. 1E,
(3)エッチング
まず、SOGの一部分を除去して有機材料を部分的に露出させる第1のエッチング工程を行う。例えば、図1(E)の基板をプラズマエッチング装置のチャンバーに入れ、真空に引いた後で、O2ガスを流し、エッチング処理を行う。このとき、SOGはエッチングされるのと同時に、ガラス化現象が起きて、SOGはSiO2に変質する。エッチングする時間を制御して、図1(F)のように、樹脂が露出するところで処理を止める。このとき、樹脂102の凹部に埋め込まれたSOG106はすべてガラス化しており、逆テーパーの形をしている。
(3) Etching First, a first etching process is performed in which a part of the SOG is removed to partially expose the organic material. For example, after the substrate shown in FIG. 1E is placed in a chamber of a plasma etching apparatus and evacuated, an O 2 gas is allowed to flow to perform an etching process. At this time, the vitrification phenomenon occurs simultaneously with the etching of the SOG, and the SOG is transformed into SiO 2 . By controlling the etching time, the processing is stopped when the resin is exposed as shown in FIG. At this time, all the
ここから、図1(G)のようにSOGを孤立化させるためには、SOG間にある樹脂102を取り除く必要がある。すなわち、露出した有機材料を除去し、逆テーパー形状を有するSOGからなる凸部を形成する第2のエッチング工程を行う。これはウェットエッチングでもドライエッチングでも可能である。ウェットエッチングの場合は、樹脂が溶ける溶剤を使い、所望の部分の樹脂が溶ける時間だけ、浸漬することが好ましい。また、ドライエッチングの場合は、O2エッチングを連続的に続けることで樹脂102だけを選択に除去することができる。エッチングレートはエッチング装置の仕様や、エッチング条件によってもことなるが、一般的にSiO2と有機材料のエッチングレート比は20を超える。このため、選択的に樹脂が除去されるため、図1(G)のような形状になり、ガラス化したSOG107は逆テーパー形状になる。
From here, in order to isolate SOG as shown in FIG. 1G, it is necessary to remove the
なお、SOGと基板で挟まれた領域はエッチングされにくいため、樹脂108が残存する。ただし、エッチング時間を長くし過ぎると、樹脂108部が溶解してしまうため、ガラス化したSOG107を基板上に固定しておくことが難しくなる。このため、樹脂108部が消失しないように、エッチング時間を制御する必要があり、これは、ドライエッチングにもウェットエッチングにも双方に当てはまる。
Note that since the region sandwiched between the SOG and the substrate is difficult to etch, the
(4)記録膜形成
上記の(1)〜(3)により作成された基板上に記録膜を形成する記録膜形成工程を行う。
(4) Recording film formation The recording film formation process which forms a recording film on the board | substrate produced by said (1)-(3) is performed.
磁気記録媒体の場合でも、光メモリの場合でも、記録膜に用いられる材料は金属膜である。また、これらは大気や樹脂に接することで、酸化したり、イオン化することで腐食することがあるため、保護膜として、誘電体材料を記録膜の前後に形成したりすることがある。これらの材料はいずれもマグネトロンスパッタリング装置や蒸着装置などで薄膜として形成することができる。本実施の形態でも、通常の成膜装置を流用することができる。図1(G)の基板を成膜装置に投入して、所望の記録膜を形成する。成膜装置によって、金属粒子が基板上にたたきつけられ、成膜されるが、金属粒子はこのとき逆テーパーの形状をしている107の壁面に回りこむことができないため、壁面部は記録膜が形成されない。よって、図1(H)のようにSOG上の記録膜109は隣接する記録膜の部分と孤立する。
Whether it is a magnetic recording medium or an optical memory, the material used for the recording film is a metal film. In addition, since these may be oxidized by being in contact with the air or resin, or may be corroded by being ionized, a dielectric material may be formed before and after the recording film as a protective film. Any of these materials can be formed as a thin film by a magnetron sputtering apparatus, a vapor deposition apparatus or the like. Also in this embodiment mode, a normal film forming apparatus can be used. The substrate shown in FIG. 1G is put into a film forming apparatus to form a desired recording film. The metal film is struck onto the substrate by the film forming apparatus, and the film is formed. However, since the metal particles cannot wrap around the wall surface of the
本発明の実施の形態では、上記(1)〜(4)の工程を経ることによって、例えば、孤立化した微粒子を作製することができる。以下には、具体的な材料、プロセス条件も含め、より詳細に実施の形態を説明する。 In the embodiment of the present invention, for example, isolated fine particles can be produced through the steps (1) to (4). Hereinafter, embodiments will be described in more detail including specific materials and process conditions.
(実施の形態1)
本実施の形態では、光インプリント工法を使い、ドットパターンを転写し、ドライエッチング工法でSOG間の樹脂を除去し、記録膜を形成する方法をより具体的に説明する。
(Embodiment 1)
In the present embodiment, a method of forming a recording film by using a photoimprint method, transferring a dot pattern, removing a resin between SOGs by a dry etching method, and more specifically will be described.
まず、凹部形成工程を行った。 First, the recessed part formation process was performed.
図4(A)において、母材401としてシリコンウェハーを用いた。この母材401上に紫外線硬化性樹脂(丸善石油化学株式会社製、MUR−XR01)をポリプレングリコールモノメチルエタアセテート(通称PGMEA)で希釈してスピンコート法で塗布した。MUR−XR01を10wt%、PGMEAを90wt%に調合して撹拌し、1000(rpm)の回転数で120(sec)回転させ、溶媒を蒸発させることで、30nmの厚みで紫外線硬化性樹脂402を形成することができた。原盤403には、材質が石英で凸部の直径が30nm、高さが30nmのドットがピッチ60nmの間隔で正方配列している原盤を採用した。これをナノインプリント装置(scivax社 x−300)のチャンバー内に設置し、10mmTorrの真空化で図4(B)のように貼り合せた。さらに、両サイドから圧力を100kg/cm2かけ、印加したまま、紫外線照射装置404によって紫外線硬化性樹脂を硬化させた。
In FIG. 4A, a silicon wafer was used as the
次に、原盤403を剥離し、図4(C)のように、紫外線硬化性樹脂402上に凹型のホールパターンを形成した。図4(C)の上部はパターンの形成領域の断面図を表し、図4(C)の下部は矢印405側から、基板を観察した際のホールパターンを表す。ここで、図中の406で示した距離、すなわち紫外線硬化性樹脂402の凸部の厚みは36nmであり、図中の407で示した距離、すなわち紫外線硬化性樹脂402の凹部の厚みは6nmであることをAFM(原子間力顕微鏡)を用いて確認した。
Next, the
次に、SOG塗布工程を行った。 Next, an SOG coating process was performed.
すなわち、このホールパターンにSOGの一種であるハイドロジェンシルセスキオキサン(通称HSQ、東レダウコーニング社製、FOX−15)を塗布した。HSQを15wt%、メチルイソブチルケトン(通称MIBK)を85wt%調合し、撹拌してから、1000(rpm)の回転数で120(sec)間、回転させ、溶媒であるMIBKを蒸発させた。この結果、図4(D)のように紫外線硬化性樹脂402の凹部をHSQで埋めることができた。このとき、図中408で示したHSQの厚みは10nmであることをAFMで確認した。また、表層をAFMで測定したところ、φ5nm深さ5nmの凹み409があることが確認できた。
That is, hydrogen silsesquioxane (commonly known as HSQ, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd., FOX-15), which is a kind of SOG, was applied to the hole pattern. 15 wt% of HSQ and 85 wt% of methyl isobutyl ketone (commonly called MIBK) were prepared and stirred, and then rotated for 120 (sec) at a rotation speed of 1000 (rpm) to evaporate MIBK as a solvent. As a result, as shown in FIG. 4D, the concave portion of the ultraviolet
なお、本実施例では、紫外線硬化性樹脂のMUR−XR01が硬化後にMIBKに対して不溶であることを確認してある。HSQの溶媒には、必ず、紫外線硬化性樹脂が溶けない溶媒を選択する必要がある。 In this example, it was confirmed that MUR-XR01, an ultraviolet curable resin, was insoluble in MIBK after curing. As the solvent for HSQ, it is necessary to select a solvent that does not dissolve the ultraviolet curable resin.
次に、第1のエッチング工程と第2のエッチング工程とを行った。 Next, a first etching process and a second etching process were performed.
すなわち、この基板をエッチング装置(神港精機、POEM)のチャンバー内に入れて、圧力が0.1Paになるまで減圧した。次に、酸素を100sccmの流量で入れながら、チャンバー内を30Paに保つように真空装置でチャンバー内を排気した。この雰囲気の中で、RF電源を使って200(W)のパワーで3分間酸素プラズマ処理を行った。この酸素プラズマ処理によって、液体状態であったHSQはガラス化し、SiO2に変質した。 That is, this substrate was put into a chamber of an etching apparatus (Shinko Seiki, POEM), and the pressure was reduced until the pressure became 0.1 Pa. Next, the inside of the chamber was evacuated with a vacuum apparatus so as to keep the inside of the chamber at 30 Pa while oxygen was introduced at a flow rate of 100 sccm. In this atmosphere, an oxygen plasma treatment was performed using an RF power source at a power of 200 (W) for 3 minutes. By this oxygen plasma treatment, the liquid HSQ was vitrified and transformed into SiO 2 .
また、紫外線硬化性樹脂402とSiO2のエッチングレート比は1/30であり、圧倒的に紫外線硬化性樹脂402が除去される速度が速い。このため、選択的に紫外線硬化性樹脂402が除去され、図4(E)のようにHSQ間の紫外線硬化性樹脂のみが除去され、逆テーパー状のHSQ410とその真下にある紫外線硬化性樹脂部411のみが残存した。
The etching rate ratio between the ultraviolet
次に、記録膜形成工程を行った。 Next, a recording film forming step was performed.
すなわち、この基板をマグネトロンスパッタリング装置のチャンバーに入れて、真空に排気した後、SiN10nm、GeSb10nm、SiN10nmを順次積層して形成した。 That is, this substrate was put in a chamber of a magnetron sputtering apparatus and evacuated to a vacuum, and then SiN 10 nm, GeSb 10 nm, and SiN 10 nm were sequentially stacked.
図4(F)に成膜後の断面図と上から見た外観図を示す。図には、成膜した積層膜をまとめて記録膜412及び記録膜413として示す。HSQの逆テーパーの斜面部にはSiN、GeSbなどの膜がつかないので、図のように孤立した記録膜を形成することができた。よって、逆テーパー状のHSQ410上部に積層された記録膜412は、隣接するトレンチ部に成膜された記録膜413からも独立しているため、孤立化した微粒子として存在することができる。
FIG. 4F shows a cross-sectional view after film formation and an external view seen from above. In the figure, the stacked films formed are collectively shown as a
本実施の形態によれば、記録膜の材料や厚みを制限することなく、記録媒体の構成を設計することが可能である。 According to the present embodiment, the configuration of the recording medium can be designed without limiting the material and thickness of the recording film.
なお、原盤403のパターン形状を小さくすれば、逆テーパー形状のHSQもこれに応じて小さくなるため、パターンの微細化に適している。
Note that if the pattern shape of the
なお、本実施の形態1の方法で作成されたドットパターン上に、実施の形態2で説明するような磁性層512を形成しても良い。
Note that a
なお、ドットパターンは、実施の形態2で説明するような熱インプリント工法で形成しても良い。 The dot pattern may be formed by a thermal imprint method as described in the second embodiment.
(実施の形態2)
本実施の形態では、熱インプリント工法を使い、ラインパターンを転写し、ウェットエッチング工法でSOG間の樹脂を除去し、磁性膜を形成する方法をより具体的に説明する。
(Embodiment 2)
In the present embodiment, a method of forming a magnetic film by transferring a line pattern using a thermal imprint method, removing a resin between SOGs by a wet etching method, and more specifically will be described.
まず、凹部形成工程を行った。 First, the recessed part formation process was performed.
図5(A)において、母材501として厚み0.6mmの石英ガラスを用いた。熱可塑性樹脂502として、シクロオレフィンポリマー(日本ゼオン社製 ZEONOR)を用い、ガラス転移温度が140℃の材料を選択した。シクロオレフィンポリマー1wt%に対し、アセトン99wt%で調合し、撹拌して溶解させ、スピンコート法で塗布した。1000(rpm)の回転数で120(sec)回転させ、アセトンを蒸発させることで、35nmの厚みで熱可塑性樹脂502を形成することができた。原盤503には、材質がシリコンでライン幅が40nm、高さが50nmのラインがピッチ80nmの間隔で配列している原盤を採用した。これをインプリント装置(scivax社 x−300)のチャンバー内に設置した。図5(B)に示すように、原盤503と熱可塑性樹脂502を塗布した母材501を上部金型504と下部金型505で挟みこみ、10kg/cm2の圧力をかけた状態で、室温から徐々に温度を上げていった。樹脂温度の制御は上部金型504と下部金型505の内部に設置してある(図示せず)ヒーターによって制御を行なっている。熱可塑性樹脂502の温度が160℃にした段階で印加圧力を200kg/cm2にあげた。この温度、圧力で1分間保持した後に、200kg/cm2の圧力を印加したまま、温度を室温まで下げた。
In FIG. 5A, quartz glass having a thickness of 0.6 mm was used as the
次に、金型から基板をリリースし、インプリント装置から取り出し、原盤503を剥離し、図5(C)のように、熱可塑性樹脂502上に凹型のラインパターンを形成した。図5(C)の上部はパターンの形成領域の断面図を表し、図5(C)の下部は矢印506側から、基板を観察した際のラインパターンを表す。ここで、図中の507で示した距離、すなわち熱可塑性樹脂502の凸部の厚みは60nmであり、図中の508で示した距離、すなわち熱可塑性樹脂502の凹部の厚みは10nmであることをAFM(原子間力顕微鏡)を用いて確認した。
Next, the substrate was released from the mold, taken out from the imprint apparatus, the
次に、SOG塗布工程を行った。 Next, an SOG coating process was performed.
すなわち、このラインパターンにSOGの一種である有機SiO2系被膜形成用塗布液(東京応化工業株式会社製 以下SOGと記載)を塗布した。SOGを5wt%、PGMEAを95wt%調合し、撹拌してから、1000(rpm)の回転数で120(sec)間、回転させ、溶媒であるPGMEAを蒸発させた。この結果、図5(D)のように熱可塑性樹脂502の凹部をSOG509で埋めることができた。このとき、図中510で示したSOGの厚みは40nmであることをAFMで確認した。また、表層をAFMで測定したところ、凹みは観測されなかったため、熱可塑性樹脂502の凹部が完全にSOGで埋まったことが確認できた。
That is, a coating solution for forming an organic SiO 2 film, which is a kind of SOG (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., hereinafter referred to as SOG) was applied to this line pattern. After 5 wt% SOG and 95 wt% PGMEA were mixed and stirred, the mixture was rotated at 120 rpm for 1000 rpm and the solvent PGMEA was evaporated. As a result, the concave portion of the
次に、第1のエッチング工程を行った。 Next, a first etching process was performed.
すなわち、これをエッチング装置(神港精機、POEM)のチャンバー内に入れて、圧力が0.1Paになるまで減圧した。次に、Arガスを50sccmの流量で入れながら、チャンバー内を20(Pa)に保つように真空装置でチャンバー内を排気した。この雰囲気の中で、RF電源を使って100(W)のパワーで2分間Arプラズマ処理を行い40nmの厚みのSOGを除去した。このArプラズマ処理によって、液体状態であったSOGはガラス化し、SiO2に変質した。このプラズマ処理により、図5(E)に示すように、熱可塑性樹脂502の凹部に逆テーパー形状でSiO2化したSOG511を形成することができた。
That is, this was put in the chamber of an etching apparatus (Shinko Seiki, POEM), and pressure was reduced until the pressure became 0.1 Pa. Next, the inside of the chamber was evacuated with a vacuum apparatus so as to keep the inside of the chamber at 20 (Pa) while introducing Ar gas at a flow rate of 50 sccm. In this atmosphere, Ar plasma treatment was performed for 2 minutes at a power of 100 (W) using an RF power source to remove SOG having a thickness of 40 nm. By this Ar plasma treatment, SOG that was in a liquid state was vitrified and transformed into SiO 2 . By this plasma treatment, as shown in FIG. 5 (E), SOG511 having a reverse taper shape and SiO 2 was formed in the concave portion of the
このあと、第2のエッチング工程を行った。 Thereafter, a second etching process was performed.
すなわち、この基板をアセトンに1時間浸漬して、ウェットエッチングを行った。この処理により、選択的に熱可塑性樹脂502が除去され、図5(F)のようにSOG間の熱可塑性樹脂のみが除去され、逆テーパー状のSOGとその真下にある紫外線硬化性樹脂部のみが残存した。
That is, this substrate was immersed in acetone for 1 hour to perform wet etching. By this treatment, the
次に、記録膜形成工程を行った。 Next, a recording film forming step was performed.
すなわち、この基板を蒸着装置のチャンバーに入れて、真空に排気した後、軟磁性体からなるSUL層を50nm程度成膜する。ここで、SUL層の材料としては、たとえば、CoZr、CoZrNb、CoZrTa系合金などを上げることができる。次にSUL層上に非磁性体からなる中間層を10〜20nm程度の厚さに成膜する。中間層の材料としては、Ru、Pt、Pd、W、Ti、Ta、Cr、Siあるいはこれらを含む合金、あるいはこれらの酸化物、窒化物を用いることができる。そして、中間層の上に記録層を20nm程度の厚さに成膜する。記録層の材料としては、CoCrPtを上げることができる。これらSUL層、中間層、記録層とで垂直磁性媒体の磁性層512(記録膜)を形成することができる。 That is, the substrate is placed in a chamber of a vapor deposition apparatus and evacuated to a vacuum, and then a SUL layer made of a soft magnetic material is formed to a thickness of about 50 nm. Here, as a material of the SUL layer, for example, CoZr, CoZrNb, CoZrTa-based alloy and the like can be raised. Next, an intermediate layer made of a nonmagnetic material is formed on the SUL layer to a thickness of about 10 to 20 nm. As the material for the intermediate layer, Ru, Pt, Pd, W, Ti, Ta, Cr, Si, alloys containing these, or oxides and nitrides thereof can be used. Then, a recording layer is formed to a thickness of about 20 nm on the intermediate layer. As a material for the recording layer, CoCrPt can be raised. These SUL layer, intermediate layer, and recording layer can form a magnetic layer 512 (recording film) of a perpendicular magnetic medium.
なお、これらの層はいずれも逆テーパー形状のSOGの壁面に付着することはないので、SOG上に形成された磁性層512は隣接するトラックとは物理的に孤立している。
Since none of these layers adhere to the wall surface of the reverse tapered SOG, the
なお、本実施の形態2の方法で作成されたラインパターン上に、実施の形態1で説明したような記録膜412を形成しても良い。
Note that the
なお、ラインパターンは、実施の形態1で説明したような光インプリント工法で形成しても良い。 The line pattern may be formed by the optical imprint method as described in the first embodiment.
(実施の形態3)
本実施の形態では、保護層としてSOGを形成する工法を説明する。
(Embodiment 3)
In this embodiment, a method for forming SOG as a protective layer will be described.
本実施の形態3の製造方法は、実施の形態1または2にて説明した製造方法に加えて、記録膜が形成された基板上にSOGを塗布する第2のSOG塗布工程を含み、凸部上の記録膜の周囲をSOGで包埋する。 In addition to the manufacturing method described in the first or second embodiment, the manufacturing method according to the third embodiment includes a second SOG application step of applying SOG onto the substrate on which the recording film is formed. The periphery of the upper recording film is embedded with SOG.
本発明の実施形態は記録媒体に関するものだが、信号を読み出す際には、記録媒体表面の平滑性を求められることがある。記録媒体が平滑であると、情報の記録及び再生時の読み取りヘッドとの距離を一定に保持することが容易になる場合がある。また、褶動する読み取りヘッドの場合は、記録媒体の表面あらさと摩擦力には強い相関があるため、表面性をできるだけ向上させたほうが、ヘッドと記録媒体の間に生じる摩擦力を軽減する効果がある。 Although embodiments of the present invention relate to a recording medium, smoothness of the surface of the recording medium may be required when reading a signal. If the recording medium is smooth, it may be easy to maintain a constant distance from the reading head during information recording and reproduction. Also, in the case of a read head that swings, there is a strong correlation between the surface roughness of the recording medium and the frictional force. Therefore, improving the surface properties as much as possible reduces the frictional force generated between the head and the recording medium. There is.
実施の形態1及び2で提案している記録媒体は記録膜部が凸部になり突出しているため、この記録膜の周囲や上部を、機械的強度に富み、化学的安定性に優れた材料で覆うことが好ましい。 In the recording medium proposed in the first and second embodiments, the recording film portion protrudes as a convex portion. Therefore, the material around the recording film is high in mechanical strength and excellent in chemical stability. It is preferable to cover with.
図6を用いて実施の形態を説明する。図6(A)の記録媒体は、母材601にサファイア基板、602に紫外線硬化性樹脂、603はHSQ材料で形状は逆テーパーになっている。このような基板に記録膜GeSbTe604を20nmの厚みで形成してあるため記録膜604部は他の部分からより独立している。母材601の表層から、HSQ603と紫外線硬化性樹脂602を含めた記録膜604の上部までの高さは、80nmであり、凸部はピラー上で直径50nm、トラックピッチ100nmで六方最密構造に配列している。
The embodiment will be described with reference to FIG. In the recording medium in FIG. 6A, a
この図6(A)の記録媒体の上に、ハイドロジェンシルセスキオキサン(通称HSQ、東レダウコーニング社製、FOX−15)を塗布した。HSQを40wt%、MIBKを60wt%調合し、撹拌してから、1000(rpm)の回転数で120(sec)間、回転させ、溶媒であるMIBKを蒸発させた。この工程により図6(B)のように、HSQ605で、記録媒体を覆うことができた。また、部分的にピンセットで罫書くことにより、母材601面を露出させ、AFMで段差を測定すると、母材601の表層から、HSQ605の表層までの距離は100nmである事がわかった。
Hydrogen silsesquioxane (commonly known as HSQ, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd., FOX-15) was applied on the recording medium of FIG. 40 wt% of HSQ and 60 wt% of MIBK were mixed and stirred, and then rotated for 120 (sec) at a rotation speed of 1000 (rpm) to evaporate MIBK as a solvent. With this process, the recording medium could be covered with
次に、この記録媒体をアニール炉(図示せず)に入れて、1000℃で30分間焼結処理を行い、HSQ605を完全にガラス化させた。 Next, this recording medium was put in an annealing furnace (not shown) and sintered at 1000 ° C. for 30 minutes to completely vitrify HSQ605.
アニール処理の後、HSQ605の表面をAFMで測定した結果、表面あらさRaは0.1nmと極めて小さいため、HSQ605は保護コートとしても有用である。
After annealing, the surface of the
なお、本実施の形態では、HSQのガラス化に焼結を用いたが、記録媒体に高い温度をかけられない場合は、酸素エッチング処理などが有効である。 In this embodiment, sintering is used for vitrification of HSQ. However, when a high temperature cannot be applied to the recording medium, an oxygen etching process or the like is effective.
以上のように、実施の形態における製造方法は、ある局面においては、下記の構成を有している。 As described above, the manufacturing method according to the embodiment has the following configuration in one aspect.
すなわち、実施の形態における基板の製造方法は、母材上の有機材料に凹部を形成する凹部形成工程と、凹部上にSOGを塗布するSOG塗布工程と、SOGの一部分を除去して有機材料を部分的に露出させる第1のエッチング工程と、露出した有機材料を除去し、逆テーパー形状を有するSOGからなる凸部を形成する第2のエッチング工程とを包含する。 That is, the substrate manufacturing method in the embodiment includes a recess forming step for forming a recess in an organic material on a base material, an SOG coating step for applying SOG onto the recess, and removing an organic material by removing a part of the SOG. It includes a first etching step for partially exposing and a second etching step for removing the exposed organic material and forming a convex portion made of SOG having an inversely tapered shape.
以上の構成によれば、大きさのばらつきが小さく、かつ、位置精度の高い逆テーパー形状の凸部を有する基板を製造することができる。 According to the above configuration, it is possible to manufacture a substrate having a reverse-tapered convex portion with small variation in size and high positional accuracy.
また、実施の形態における基板の製造方法においては、SOGは、脱水反応を起こすことでガラス化する材料であっても良い。 In the substrate manufacturing method according to the embodiment, SOG may be a material that vitrifies by causing a dehydration reaction.
また、実施の形態における基板の製造方法においては、第1のエッチング工程は、有機材料の凹部以外に塗布されたSOGを除去し、かつ、有機材料の凹部に塗布されたSOGをガラス化させても良い。 In the method for manufacturing a substrate in the embodiment, the first etching step removes SOG applied to portions other than the recesses of the organic material, and vitrifies the SOG applied to the recesses of the organic material. Also good.
以上の構成によれば、より大きさのばらつきが小さく、かつ、より位置精度の高い逆テーパー形状の凸部を、基板上に形成することができる。 According to the above configuration, it is possible to form a reverse-tapered convex portion having a smaller size variation and higher positional accuracy on the substrate.
また、実施の形態における基板の製造方法においては、有機材料は、ガラス化されたSOGよりも、第2のエッチング工程においてエッチングされ易い材料であっても良い。 In the method for manufacturing a substrate in the embodiment, the organic material may be a material that is more easily etched in the second etching step than vitrified SOG.
また、実施の形態における基板の製造方法においては、凹部形成工程は、逆テーパー形状の凹部を形成しても良い。 Moreover, in the manufacturing method of the board | substrate in embodiment, a recessed part formation process may form the recessed part of a reverse taper shape.
また、実施の形態における基板の製造方法においては、SOG塗布工程は、逆テーパー形状の凹部を埋めるように、SOGを塗布しても良い。 In the substrate manufacturing method according to the embodiment, the SOG application step may apply SOG so as to fill the concave portion having the inverse taper shape.
以上の構成によれば、より確実に、逆テーパー形状の凸部を、基板上に形成することができる。 According to the above configuration, it is possible to more reliably form the reverse tapered convex portion on the substrate.
また、実施の形態における基板の製造方法においては、第1のエッチング工程が酸素エッチングであっても良い。 In the method for manufacturing a substrate in the embodiment, the first etching step may be oxygen etching.
また、実施の形態における記録媒体の製造方法は、実施の形態の基板の製造方法の各工程と、作成された基板上に記録膜を形成する記録層形成工程とを含む。このとき、SOGからなる凸部上の記録膜が、隣接する他領域の記録膜と分断している。 Further, the recording medium manufacturing method in the embodiment includes each step of the substrate manufacturing method in the embodiment and a recording layer forming step of forming a recording film on the produced substrate. At this time, the recording film on the convex portion made of SOG is separated from the recording film in another adjacent region.
以上の構成によれば、大きさのばらつきが小さく、かつ、位置精度の高い、それぞれ孤立した記録膜を有した記録領域を有する記録媒体を製造することができる。 According to the configuration described above, it is possible to manufacture a recording medium having a recording area having an isolated recording film with small variation in size and high positional accuracy.
また、実施の形態における記録媒体の製造方法においては、記録膜が形成された基板上にSOGを塗布する第2のSOG塗布工程を含んでも良い。このとき、凸部上の記録膜の周囲をSOGで包埋しても良い。 Further, the recording medium manufacturing method according to the embodiment may include a second SOG application step of applying SOG onto the substrate on which the recording film is formed. At this time, the periphery of the recording film on the convex portion may be embedded with SOG.
以上の構成によれば、記録媒体の表面を平滑にすることができる。 According to the above configuration, the surface of the recording medium can be smoothed.
また、実施の形態における基板および記録媒体は、ある局面においては、下記の構成を有している。 Moreover, the substrate and the recording medium in the embodiment have the following configurations in one aspect.
すなわち、実施の形態における基板は、逆テーパー形状を有するSOGからなる凸部と母材の間に有機物を有する。 In other words, the substrate in the embodiment has an organic substance between a convex portion made of SOG having an inversely tapered shape and a base material.
また、実施の形態における基板においては、有機物が紫外線硬化性樹脂であっても良い。 In the substrate in the embodiment, the organic substance may be an ultraviolet curable resin.
また、実施の形態における基板においては、有機物が熱可塑性樹脂であっても良い。 In the substrate in the embodiment, the organic substance may be a thermoplastic resin.
また、実施の形態における記録媒体は、実施の形態の基板を備え、SOGの上部には他領域の金属膜と孤立した記録膜がある。 In addition, the recording medium in the embodiment includes the substrate of the embodiment, and a recording film that is isolated from a metal film in another region is provided on the SOG.
また、実施の形態における記録媒体においては、孤立した記録膜のまわりがSOG材料で包埋されていても良い。 In the recording medium in the embodiment, the periphery of the isolated recording film may be embedded with the SOG material.
本発明にかかる記録媒体の基板の製造方法は、微細凹凸パターンを容易に複製することができ、作成に要する時間も短く、大量生産が可能である。また、工業的に汎用性が高く、実績のある一般的な設備を用いていることから、生産設備を準備することも容易である。 The method for manufacturing a substrate of a recording medium according to the present invention can easily duplicate a fine concavo-convex pattern, has a short production time, and can be mass-produced. In addition, it is easy to prepare production equipment because it uses industrially versatile and proven general equipment.
101 原盤
102 樹脂
103 母材
104 紫外線照射装置
105 SOG
106 SiO2化したSOG
107 SOG
108 樹脂
109 SOG上の記録膜
201 原盤
202 紫外線硬化性樹脂
203 母材
204 紫外線照射装置
205 記録膜
206 凸形状の頭頂部
207 テーパー部
301 原盤
302 紫外線硬化性樹脂
303 記録膜
304 母材
305 紫外線照射装置
306 樹脂の凸部
307 樹脂の凹部
308 樹脂
309 孤立した記録膜
401 母材
402 紫外線硬化性樹脂
403 原盤
404 紫外線照射装置
405 矢印
406 紫外線硬化性樹脂の凸部の厚み
407 紫外線硬化性樹脂の凹部の厚み
408 HSQの厚み
409 HSQ上の凹み
410 逆テーパー状のHSQ
411 紫外線硬化性樹脂
412 HSQ上部の記録膜
413 トレンチ部の記録膜
501 母材
502 熱可塑性樹脂
503 原盤
504 上部金型
505 下部金型
506 矢印
507 熱可塑性樹脂の凸部の厚み
508 熱可塑性樹脂の凹部の厚み
509 SOG
510 SOGの厚み
511 SiO2化したSOG
512 磁性層
601 母材
602 紫外線硬化性樹脂
603 HSQ
604 記録膜
605 HSQ
101
106 SOG with SiO 2
107 SOG
DESCRIPTION OF
411 UV
510
512
604
Claims (14)
前記凹部上にSOGを塗布するSOG塗布工程と、
前記SOGの一部分を除去して前記有機材料を部分的に露出させる第1のエッチング工程と、
露出した有機材料を除去し、逆テーパー形状を有するSOGからなる凸部を形成する第2のエッチング工程と
を包含することを特徴とする基板の製造方法。 A recess forming step for forming a recess in the organic material on the base material;
An SOG application step of applying SOG onto the recess;
A first etching step of removing a portion of the SOG to partially expose the organic material;
And a second etching step of removing the exposed organic material and forming a convex portion made of SOG having an inversely tapered shape.
請求項1に記載の基板の製造方法。 The SOG is a material that vitrifies by causing a dehydration reaction.
The manufacturing method of the board | substrate of Claim 1.
請求項2に記載の基板の製造方法。 The first etching step removes SOG applied to portions other than the recesses of the organic material, and vitrifies the SOG applied to the recesses of the organic material.
The manufacturing method of the board | substrate of Claim 2.
請求項3に記載の基板の製造方法。 The organic material is a material that is more easily etched in the second etching step than the vitrified SOG.
The manufacturing method of the board | substrate of Claim 3.
請求項4に記載の基板の製造方法。 The concave portion forming step forms a concave portion having a reverse taper shape.
The manufacturing method of the board | substrate of Claim 4.
請求項5に記載の基板の製造方法。 In the SOG application step, SOG is applied so as to fill the concave portion having the reverse taper shape.
The manufacturing method of the board | substrate of Claim 5.
ことを特徴とする請求項1に記載の基板の製造方法。 The method for manufacturing a substrate according to claim 1, wherein the first etching step is oxygen etching.
請求項1に記載の製造方法によって作成された基板上に記録膜を形成する記録層形成工程と
を含み、
前記SOGからなる凸部上の記録膜が隣接する他領域の記録膜と分断している
ことを特徴とする記録媒体の製造方法。 Each process of the manufacturing method according to claim 1,
A recording layer forming step of forming a recording film on the substrate produced by the manufacturing method according to claim 1,
A method for producing a recording medium, wherein the recording film on the convex portion made of SOG is separated from the recording film in another adjacent region.
前記凸部上の記録膜の周囲をSOGで包埋する
ことを特徴とする請求項8に記載の記録媒体の製造方法。 A second SOG coating step of coating SOG on the substrate on which the recording film is formed;
The method for manufacturing a recording medium according to claim 8, wherein the periphery of the recording film on the convex portion is embedded with SOG.
前記SOGの上部には他領域の金属膜と孤立した記録膜がある
ことを特徴とする記録媒体。 A substrate according to any one of claims 10 to 12,
A recording medium having a recording film isolated from a metal film in another region above the SOG.
ことを特徴とする請求項13に記載の記録媒体。 14. The recording medium according to claim 13, wherein the periphery of the isolated recording film is embedded with an SOG material.
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