JP3471235B2 - デジタルパターン形成方法 - Google Patents
デジタルパターン形成方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル記憶素子
製作に用いるデジタルパターン形成方法に関する。
製作に用いるデジタルパターン形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年記憶媒体として従来の磁気テープに
代わってコンパクトデスクや光ビデオデスクの様なデジ
タル記録が主流となりつつある。デジタル記憶の方式に
は様々のものがあるが、基本的には所定の場所の信号が
オフかオンかのビット信号を記録し、それを光ピックア
ップを用いて読み出すというものである。ところで、要
求される記録密度に対する要求は今後更に大きくなる。
それに伴い記録の１ビット分に許容される面積は記録密
度に反比例して小さくなる。このため、従来用いられて
いる様な集束した光ビームでは解像できない様な面積に
なると記録を作るのは難しい。電子ビーム露光を用いれ
ば分解能的には光ビームよりも遥かに優れているがレジ
ストを用いてパターンを形成する場合に必要な照射量が
大きくなり描画速度が遅くなる。一方レジストを高感度
するとパターン精度が劣化するという問題がある。ま
た、電子ビームの照射位置を極めて高精度に制御するこ
とが必要となる。
代わってコンパクトデスクや光ビデオデスクの様なデジ
タル記録が主流となりつつある。デジタル記憶の方式に
は様々のものがあるが、基本的には所定の場所の信号が
オフかオンかのビット信号を記録し、それを光ピックア
ップを用いて読み出すというものである。ところで、要
求される記録密度に対する要求は今後更に大きくなる。
それに伴い記録の１ビット分に許容される面積は記録密
度に反比例して小さくなる。このため、従来用いられて
いる様な集束した光ビームでは解像できない様な面積に
なると記録を作るのは難しい。電子ビーム露光を用いれ
ば分解能的には光ビームよりも遥かに優れているがレジ
ストを用いてパターンを形成する場合に必要な照射量が
大きくなり描画速度が遅くなる。一方レジストを高感度
するとパターン精度が劣化するという問題がある。ま
た、電子ビームの照射位置を極めて高精度に制御するこ
とが必要となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した如く、こ
れまでに考えられたデジタルパターンの形成方法では高
密度化に対応できなかった。
れまでに考えられたデジタルパターンの形成方法では高
密度化に対応できなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のデジタルパター
ン形成方法は、試料上に予め形成された・内部にエネル
ギーを受けることにより竹質を変える材料を埋め込まれ
た、複数の孔のうち所望の位置の孔に限定してエネルギ
ーを与えることにより凹凸構造よりなるパターンを形成
することを特徴とするものである。すなわち、このよう
に構成された本発明によれば、予め凹凸構造よりなるパ
ターン形成可能領域を形成してあるため、高感度レジス
トを用いても正確な凹凸パターンの形成が可能となる。
ン形成方法は、試料上に予め形成された・内部にエネル
ギーを受けることにより竹質を変える材料を埋め込まれ
た、複数の孔のうち所望の位置の孔に限定してエネルギ
ーを与えることにより凹凸構造よりなるパターンを形成
することを特徴とするものである。すなわち、このよう
に構成された本発明によれば、予め凹凸構造よりなるパ
ターン形成可能領域を形成してあるため、高感度レジス
トを用いても正確な凹凸パターンの形成が可能となる。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を実施例
を用いて説明する。図１はデジタルパターン形成方法の
一実施例を示す。まず、例えばアルミ製の円盤状の基板
１にレジストを塗布する。次に光リソグラフィーを用い
てラインアンドスペースパターンの光をレジストの上に
照射する。これには例えばレベンソン型の位相シフトマ
スクを用いると波長に比べて細いパターンを形成するの
に有利である。次に先に照射したラインアンドスペース
パターンと直交するラインアンドスペースパターンの光
をレジストに照射する。こうすることにより、この時レ
ジストに加えられたエネルギーはラインパターンが重な
ったところで最大である。このラインパターンがレジス
ト現像後除去される様に光の照射量を調節する。これに
より現像後には位置が正確な二次元の開口分布が得られ
る。次に残ったレジストをマスクとして基板をエッチン
グする。エッチングの後でレジストを除去すると、基板
に正確に二次元の孔分布が得られる。次に、この基板に
孔に埋まる様にレジストを塗布する。次に孔以外のレジ
ストを例えば研磨により除去する。この基板を電子ビー
ム描画装置のステージに載せて電子ビーム描画を行う。
描画では電子ビームを二次元状に開けられた孔のうちの
所望のものに照射する。電子ビーム描画の後レジストを
現像すると電子ビームを照射した孔のレジストは除か
れ、未照射の孔のレジストは残る。この様にして出来た
基板を型としてＮｉメッキを行い、基板を外せば、デジ
タルパターン基板が形成される。この基板を型とした射
出形成技術を用いてパターンニングを行えば複製は容易
にできる。これはデジタルパターン記録の大量生産に有
利である。パターン形成方法としては光リソグラフィー
を用いる代わりに電子ビーム露光を用いることも可能で
ある。また、図１でからに移るプロセスの代わりに
例えば図２に示す様に全面にパターンニングをした原盤
を図１の(11)までのプロセスで製作し、これを元原盤と
して、例えば射出成形により全面に孔配列を形成した原
盤を複製することが大量生産には有利である。信号の検
出には例えばコンパクトデスクで用いている様に集束し
た光を照射して、反射光の強度から信号の有無を判別す
る。本技術では電子ビーム描画の際に電子ビーム照射位
置の精度は所望の孔の内側であればどこでもよいから電
子ビーム描画の位置精度は緩くて良い。レジストとして
例えば化学増幅型のレジストを用いればレジスト感度は
極めて高くとることができる。レジスト領域は孔の壁に
よって限定されているので、通常のレジスト描画の様に
電子ビームの照射量の僅かなずれや現像プロセスの僅か
な違いによってパターン寸法が変動することは無い。
を用いて説明する。図１はデジタルパターン形成方法の
一実施例を示す。まず、例えばアルミ製の円盤状の基板
１にレジストを塗布する。次に光リソグラフィーを用い
てラインアンドスペースパターンの光をレジストの上に
照射する。これには例えばレベンソン型の位相シフトマ
スクを用いると波長に比べて細いパターンを形成するの
に有利である。次に先に照射したラインアンドスペース
パターンと直交するラインアンドスペースパターンの光
をレジストに照射する。こうすることにより、この時レ
ジストに加えられたエネルギーはラインパターンが重な
ったところで最大である。このラインパターンがレジス
ト現像後除去される様に光の照射量を調節する。これに
より現像後には位置が正確な二次元の開口分布が得られ
る。次に残ったレジストをマスクとして基板をエッチン
グする。エッチングの後でレジストを除去すると、基板
に正確に二次元の孔分布が得られる。次に、この基板に
孔に埋まる様にレジストを塗布する。次に孔以外のレジ
ストを例えば研磨により除去する。この基板を電子ビー
ム描画装置のステージに載せて電子ビーム描画を行う。
描画では電子ビームを二次元状に開けられた孔のうちの
所望のものに照射する。電子ビーム描画の後レジストを
現像すると電子ビームを照射した孔のレジストは除か
れ、未照射の孔のレジストは残る。この様にして出来た
基板を型としてＮｉメッキを行い、基板を外せば、デジ
タルパターン基板が形成される。この基板を型とした射
出形成技術を用いてパターンニングを行えば複製は容易
にできる。これはデジタルパターン記録の大量生産に有
利である。パターン形成方法としては光リソグラフィー
を用いる代わりに電子ビーム露光を用いることも可能で
ある。また、図１でからに移るプロセスの代わりに
例えば図２に示す様に全面にパターンニングをした原盤
を図１の(11)までのプロセスで製作し、これを元原盤と
して、例えば射出成形により全面に孔配列を形成した原
盤を複製することが大量生産には有利である。信号の検
出には例えばコンパクトデスクで用いている様に集束し
た光を照射して、反射光の強度から信号の有無を判別す
る。本技術では電子ビーム描画の際に電子ビーム照射位
置の精度は所望の孔の内側であればどこでもよいから電
子ビーム描画の位置精度は緩くて良い。レジストとして
例えば化学増幅型のレジストを用いればレジスト感度は
極めて高くとることができる。レジスト領域は孔の壁に
よって限定されているので、通常のレジスト描画の様に
電子ビームの照射量の僅かなずれや現像プロセスの僅か
な違いによってパターン寸法が変動することは無い。
【０００６】図3は本発明のさらに他の実施例を示し図4
は図3の一部を拡大して示している。この例では基板と
して円盤状のものを考える。ここに螺旋状に記録を形成
する。方法としては例えば螺旋に沿って予め孔列を形成
しておき基板を回転しながら電子ビームを螺旋上の所望
の孔に照射することで形成できる。ここで、螺旋上に孔
列を形成する方法としては電子ビームリソグラフィーを
用いることも可能だが、先に説明したように元原盤を作
っておき、それを用いて同一の孔列を持つ複数種類の試
料を形成する様にすれば原盤の生産に有利である。ま
た、次の様な方法も可能である。照射先に示した方法で
形成した二次元の孔配列に所望の螺旋を重ねる。ここで
螺旋のピッチよりも二次元配列の間隔は半分以下に狭く
とって置く。螺旋にそって記録すべく螺旋状の点に最も
近い孔を選択して電子ビームを照射する。或いは螺旋の
両側にある孔を選択して電子ビームを照射する。厳密に
はパターンは螺旋に沿わないが近似的には螺旋状のパタ
ーン配列が得られる。この様にして作られた螺旋状の記
録は例えばコンパクトデスクデッキやデジタルビデオデ
スクデッキの様に、回転機構を用いた信号再生機を用い
た再生方法に便利である。
は図3の一部を拡大して示している。この例では基板と
して円盤状のものを考える。ここに螺旋状に記録を形成
する。方法としては例えば螺旋に沿って予め孔列を形成
しておき基板を回転しながら電子ビームを螺旋上の所望
の孔に照射することで形成できる。ここで、螺旋上に孔
列を形成する方法としては電子ビームリソグラフィーを
用いることも可能だが、先に説明したように元原盤を作
っておき、それを用いて同一の孔列を持つ複数種類の試
料を形成する様にすれば原盤の生産に有利である。ま
た、次の様な方法も可能である。照射先に示した方法で
形成した二次元の孔配列に所望の螺旋を重ねる。ここで
螺旋のピッチよりも二次元配列の間隔は半分以下に狭く
とって置く。螺旋にそって記録すべく螺旋状の点に最も
近い孔を選択して電子ビームを照射する。或いは螺旋の
両側にある孔を選択して電子ビームを照射する。厳密に
はパターンは螺旋に沿わないが近似的には螺旋状のパタ
ーン配列が得られる。この様にして作られた螺旋状の記
録は例えばコンパクトデスクデッキやデジタルビデオデ
スクデッキの様に、回転機構を用いた信号再生機を用い
た再生方法に便利である。
【０００７】本実施例では電子ビームを用いた描画を示
したが、これはイオンビームや中性粒子ビームを用いて
もよい。また、点状に集束されたＸ線ビームや短波長の
紫外線ビームを用いてもより。必要に応じてレジストと
してポジ型レジストを使うこともネガ型レジストを用い
ることもできる。また、複製パターンの形成方法も上記
に限定されないのは明らかである。本発明の本質は反応
領域を予め形成された制限領域配列の中に限定すること
であり、これにより、通常のレジストを用いたリソグラ
フィー技術に求められる様なエネルギービームの量や位
置の精度あるいはレジストプロセス条件に対する要求が
大幅に緩和できることにある。その範囲で様々に変形し
て実施できることは明らかである。
したが、これはイオンビームや中性粒子ビームを用いて
もよい。また、点状に集束されたＸ線ビームや短波長の
紫外線ビームを用いてもより。必要に応じてレジストと
してポジ型レジストを使うこともネガ型レジストを用い
ることもできる。また、複製パターンの形成方法も上記
に限定されないのは明らかである。本発明の本質は反応
領域を予め形成された制限領域配列の中に限定すること
であり、これにより、通常のレジストを用いたリソグラ
フィー技術に求められる様なエネルギービームの量や位
置の精度あるいはレジストプロセス条件に対する要求が
大幅に緩和できることにある。その範囲で様々に変形し
て実施できることは明らかである。
【０００８】
【発明の効果】以上の説明から明らかな様に、本発明に
よれば、高精度なデジタルデータを容易に形成できる。
よれば、高精度なデジタルデータを容易に形成できる。
【図１】本発明のデジタルパターン形成方法の一つの実
施例を示す工程図である。
施例を示す工程図である。
【図２】本発明のデジタルパターン形成方法の他の実施
例を示す工程図である。
例を示す工程図である。
【図３】本発明のさらに他の実施例を示す基板の上面図
である。
である。
【図４】図３の一部を拡大して示す図である。
フロントページの続き
(72)発明者 下村 尚治
神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地
株式会社東芝 研究開発センター内
(56)参考文献 特開 平６−102603（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−143035（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−36121（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−44847（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G11B 7/26
Claims (7)
- 【請求項１】試料上に予め形成された 、 内部にエネルギ
ーを受けることにより性質を変える材料が埋め込まれ
た、複数の孔のうち所望の位置の孔に限定してエネルギ
ーを与えることにより凹凸構造よりなるパターンを形成
することを特徴とするデジタルパターン形成方法。 - 【請求項２】前記エネルギーを与える手段は集束した
光 、 Ｘ線 、 電子線 、 イオン線または中性粒子線であること
を特徴とする請求項１記載のデジタルパターン形成方
法。 - 【請求項３】前記エネルギーを受けることにより性質を
変える材料はエネルギーを受けることにより所定の薬液
に対する溶解度が変化するものであることを特徴とする
請求項１記載のデジタルパターン形成方法。 - 【請求項４】前記エネルギーを受けることにより性質を
変える材料はエネルギーを受けることにより所定の気体
に対する蒸発度が変化するものであることを特徴とする
請求項１記載のデジタルパターン形成方法。 - 【請求項５】前記試料上に予め形成された複数の孔は第
１の原盤を用いて作成しておき 、 これを用いてデジタル
パターンを形成することを特徴とする請求項第1項乃至
第４項のいずれかに記載のデジタルパターン形成方法。 - 【請求項６】前記試料上に予め形成された複数の孔は 、
ほぼ螺旋上に配置された孔列であることを特徴とする請
求項第1項乃至第５項のいずれかに記載のデジタルパタ
ーン形成方法。 - 【請求項７】試料上に予め形成された複数孔の各々の内
部にエネルギーを受けることにより性質を変える材料を
埋め込み、所望の位置の孔に限定してエネルギーを与え
ることによりパターンを形成した原盤を用いて、同一パ
ターンのデジタルパターンを複数形成することを特徴と
する請求項第1項乃至第６項のいずれかに記載のデジタ
ルパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30198598A JP3471235B2 (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | デジタルパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30198598A JP3471235B2 (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | デジタルパターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000132873A JP2000132873A (ja) | 2000-05-12 |
| JP3471235B2 true JP3471235B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=17903505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30198598A Expired - Fee Related JP3471235B2 (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | デジタルパターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3471235B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5272791B2 (ja) * | 2009-02-23 | 2013-08-28 | 凸版印刷株式会社 | ナノインプリント用モールドの製造方法 |
-
1998
- 1998-10-23 JP JP30198598A patent/JP3471235B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000132873A (ja) | 2000-05-12 |
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