JP5033003B2 - Mold structure, imprint method using the same, magnetic recording medium and method for manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、磁気記録媒体に情報を転写するための凹凸状パターンを備えたモールド構造体及び該モールド構造体を用いたインプリント方法、並びに磁気記録媒体及び磁気記録媒体の製造方法に関する。 The present invention relates to a mold structure having a concavo-convex pattern for transferring information to a magnetic recording medium, an imprint method using the mold structure, a magnetic recording medium, and a method for manufacturing the magnetic recording medium.
近年、高速性やコストに優れたハードディスクドライブが、ストレージ機器の主力として、携帯電話、小型音響機器、ビデオカメラ等のポータブル機器に搭載され始め、より一層の小型大容量化という要求に応えるために、記録密度を向上させる技術が求められている。
ハードディスクドライブの記録密度を高めるためには、磁気記録媒体の高性能化、及び磁気ヘッド幅の狭小化という手法が用いられてきたが、データトラック間隔を狭めることによる隣接トラック間の磁気の影響(クロストーク)、熱揺らぎの影響が無視できなくなり、磁気ヘッドの狭小化などによる面記録密度の向上には限界があった。
In recent years, hard disk drives with excellent speed and cost have been installed in portable devices such as mobile phones, small audio devices, and video cameras as the mainstay of storage devices, in order to meet the demand for further miniaturization and larger capacity. Therefore, a technique for improving the recording density is demanded.
In order to increase the recording density of a hard disk drive, high-performance magnetic recording media and narrowing the magnetic head width have been used, but the effect of magnetism between adjacent tracks by narrowing the data track interval ( (Crosstalk) and thermal fluctuations cannot be ignored, and there is a limit to the improvement of the surface recording density by narrowing the magnetic head.
そこで、前記クロストークによるノイズを解決する手段として、ディスクリートトラックメディアと呼ばれる形態の磁気記録媒体が提案されている(特許文献1〜2参照)。このディスクリートトラックメディアは、隣接するトラック間に非磁性のガードバンド領域を設けて個々のトラックを磁気的に分離したディスクリート構造とすることにより、隣接トラック間の磁気的干渉を低減したものである。 Therefore, a magnetic recording medium called a discrete track medium has been proposed as means for solving the noise caused by the crosstalk (see Patent Documents 1 and 2). In this discrete track medium, a nonmagnetic guard band region is provided between adjacent tracks to form a discrete structure in which individual tracks are magnetically separated, thereby reducing magnetic interference between adjacent tracks.
前記熱揺らぎによる減磁を解決する手段として、信号記録のための個々のビットを予め所定の形状パターンで備えたパターンドメディアと呼ばれる形態の磁気記録媒体が提案されている(特許文献3参照)。 As means for solving the demagnetization due to the thermal fluctuation, a magnetic recording medium called a patterned medium in which individual bits for signal recording are provided in a predetermined shape pattern has been proposed (see Patent Document 3). .
前記ディスクリートトラックメディア及びパターンドメディアを製造する際には、特許文献4に開示されているように、レジストパターン形成用モールド(以下、「スタンパ」と称することもある)を用いて、表面に磁性層を具備した磁気記録媒体用基板上に形成されたレジスト層に所望のパターンを転写するインプリント法がある。 When the discrete track media and the patterned media are manufactured, as disclosed in Patent Document 4, a resist pattern forming mold (hereinafter sometimes referred to as “stamper”) is used to form a magnetic surface. There is an imprint method in which a desired pattern is transferred to a resist layer formed on a magnetic recording medium substrate having a layer.
ところで、磁気記録媒体の用途では、微細かつ広面積に対してナノインプリントリソグラフィー(NIL)を行う必要があるため、NIL均一性、及び安定性が重要となる。また磁気ヘッドの位置決めを行うサーボ信号、実際のデータを記録するデータ信号の2種類のパターンを加工する必要がある。データ部は、ディスクリートトラックメディア(DTM)では同心円パターン、ビットパターンドメディア(BPM)ではドットパターン等の単純なパターンから構成される。サーボ部はプリアンブル、サーボタイミングマーク、アドレス(セクタ、シリンダ)、バースト等の主に4種類のパターンから構成されており、アドレス(セクタ、シリンダ)、バーストパターン部は粗密信号が混在し、複雑なパターン配列となっている。
このようにディスク全面に対して複雑なパターンが密に形成されていることから、NILの際に、モールド構造体の凹凸パターンがインプリントレジスト層全面に忠実に転写されることが要求される。
By the way, in the use of a magnetic recording medium, since it is necessary to perform nanoimprint lithography (NIL) on a fine and wide area, NIL uniformity and stability are important. Also, it is necessary to process two types of patterns: a servo signal for positioning the magnetic head and a data signal for recording actual data. The data portion is composed of a simple pattern such as a concentric circle pattern in discrete track media (DTM) and a dot pattern in bit patterned media (BPM). The servo part is composed mainly of 4 types of patterns such as preamble, servo timing mark, address (sector, cylinder), burst, etc. The address (sector, cylinder), burst pattern part is mixed with coarse signal and complicated It is a pattern array.
Since complex patterns are densely formed on the entire disk surface as described above, it is required that the uneven pattern of the mold structure be faithfully transferred to the entire imprint resist layer during NIL.
このインプリント法では、コストダウンの観点から多数回転写プロセスが必要であり、少なくとも数百〜数万回転写可能なモールド耐久性が要求される。そこで、モールド耐久性を付与するため、モールド表面に離型剤を液相又は気相中で付与するプロセスが行われていた。しかし、前記離型剤は、インプリントプロセスを重ねるうちに枯渇していき、終にはモールド構造体の凹凸パターンへのレジスト目詰まりが発生する。 In this imprint method, a transfer process is required many times from the viewpoint of cost reduction, and mold durability capable of transferring at least several hundred to several tens of thousands of times is required. Therefore, in order to impart mold durability, a process of imparting a mold release agent to the mold surface in a liquid phase or a gas phase has been performed. However, the release agent is depleted as the imprint process is repeated, and finally, resist clogging occurs in the uneven pattern of the mold structure.
また、前記インプリント法を用いて、ハードディスク、光ディスク等の情報記録媒体を得る場合、インプリントプロセスにて形成された有機物レジストパターンをマスクとして、ウェットエッチング方式又はドライエッチング方式によって、微細パターン加工が行われる。前記ウェットエッチング方式は生産性が高く、かつ有機物レジストパターンを用いることで、最適なエッチング液を選択することにより、磁性層の選択エッチングが可能である。しかし、ウェットエッチング方式はコンタミコントロールが困難であり、かつエッチングが等方的に進むため、非常に微細なパターンを加工する際には不適である。
一方、前記ドライエッチング方式はウェットエッチング方式に比べて、コンタミコントロールが容易であり、かつ反応性イオンエッチングの場合、最適な反応ガスを選択することで、磁性層のエッチングが可能である。しかし、これまでの検討から、磁性層をエッチングするための反応ガスは、塩素系、又は中谷プロセス(NH3+CO)等のカルボニル系化合物を得るプロセスに限られ、これらのエッチングプロセスに対して、有機物レジストマスクは耐性が低く、充分な選択比を稼ぐことができないという課題がある。
In addition, when obtaining an information recording medium such as a hard disk or an optical disk using the imprint method, fine pattern processing can be performed by a wet etching method or a dry etching method using an organic resist pattern formed by the imprint process as a mask. Done. The wet etching method has high productivity, and by using an organic resist pattern, the magnetic layer can be selectively etched by selecting an optimum etching solution. However, the wet etching method is difficult to control the contamination and isotropically proceeds, so that it is not suitable for processing a very fine pattern.
On the other hand, in the dry etching method, contamination control is easier than in the wet etching method, and in the case of reactive ion etching, the magnetic layer can be etched by selecting an optimum reaction gas. However, from the examination so far, the reactive gas for etching the magnetic layer is limited to a process for obtaining a carbonyl-based compound such as a chlorine-based or Nakatani process (NH 3 + CO), and for these etching processes, The organic resist mask has a low resistance and has a problem that a sufficient selectivity cannot be obtained.
これに対し、従来から検討されてきたアルゴンイオンミリング法は、加工異方性に優れ、有機物レジストマスクとの選択比も稼げるものの、物質選択性が低く加工後のパターン形状が悪い(例えば、バリが生じる、壁角度の制御が困難など)とされ、高微細パターンが求められるディスクリートトラックメディア及びパターンドメディアの製造プロセスには適さないと言われてきた。特に、パターンの角がエッチングされやすく、丸みを帯びたパターン形状となってしまうという問題がある。 On the other hand, the argon ion milling method that has been studied in the past has excellent processing anisotropy and can also achieve a selective ratio with an organic resist mask, but has low material selectivity and a poor pattern shape after processing (for example, variability). It is said that the wall angle is difficult to control) and is not suitable for the manufacturing process of discrete track media and patterned media for which a high fine pattern is required. In particular, there is a problem that the corners of the pattern are easily etched, resulting in a rounded pattern shape.
したがって、耐久性に優れ、かつ基板に対する転写性が高く、イオンミリング法によって断面角型に近い高精細なパターンが形成できるモールド構造体、及びその関連技術は未だ実現されておらず、その提供が望まれているのが現状である。 Therefore, a mold structure that has excellent durability and high transferability to the substrate and can form a high-definition pattern close to a square cross-section by an ion milling method and related technology have not yet been realized, and the provision thereof is What is desired is the current situation.
本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、耐久性に優れ、かつ基板に対する転写性が高く、イオンミリング法によって断面角型に近い高精細なパターンが形成でき、ディスクリートトラックメディア及びパターンドメディアに高品質なパターンを転写し、形成することができるモールド構造体及び該モールド構造体を用いたインプリント方法、並びに磁気記録媒体及び磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the conventional problems and achieve the following objects. That is, the present invention has excellent durability and high transferability to the substrate, and can form a high-definition pattern close to a square cross section by an ion milling method, and transfers high-quality patterns to discrete track media and patterned media. It is an object of the present invention to provide a mold structure that can be formed, an imprint method using the mold structure, a magnetic recording medium, and a method for manufacturing the magnetic recording medium.
前記課題を解決するため本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、モールド構造体の凹部の配列方向の断面形状を、該凹部における底辺の両端部が中央部よりも陥没した略凸形状とすることにより、該略凸形状の凹部内に離型剤が溜まり易くなり、インプリントプロセスを多数回実施した場合でも、前記略凸形状の凹部内に溜まった離型剤が供給され、耐久性が向上する。また、前記凹部の断面形状が略凸形状のモールド構造体を用いることで、凸部における頂辺の両端部が中央部より突出した略凹形状を有する有機物レジストマスクのパターンを形成することが可能となる。これにより、アルゴンイオンミリングプロセスにおいて、レジストパターンの凸部の角が削られて丸まったとしても、磁性層の凹凸パターン加工が断面角型に近い高微細な形状が得られることを知見した。 As a result of intensive studies by the present inventors in order to solve the above-mentioned problems, the cross-sectional shape in the arrangement direction of the concave portions of the mold structure is made to be a substantially convex shape in which both end portions of the bottom side of the concave portion are recessed from the central portion This makes it easy for the release agent to collect in the substantially convex recess, and even when the imprint process is performed many times, the release agent stored in the substantially convex recess is supplied, and durability is improved. improves. In addition, by using a mold structure having a substantially convex cross-sectional shape, it is possible to form an organic resist mask pattern having a substantially concave shape in which both end portions of the top side of the convex portion protrude from the central portion. It becomes. As a result, in the argon ion milling process, it has been found that even if the corners of the convex portions of the resist pattern are cut and rounded, the concavo-convex pattern processing of the magnetic layer can obtain a highly fine shape close to a square cross section.
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
<1> 円板状の基板と、該基板の一方の表面に複数の凸部及び凹部が配列されたことによって形成された凹凸部を有するモールド構造体であって、
前記凹部の配列方向における断面形状が、該凹部における底辺の両端部が中央部よりも陥没した略凸形状であることを特徴とするモールド構造体である。
<2> 凹部の断面形状が、該凹部における底辺の両端部が中央部から漸次傾斜して陥没した略凸形状である前記<1>に記載のモールド構造体である。
<3> 凹部の深さAと、凹部における底辺の略凸形状の高さBとの比率〔(B/A)×100〕が5%〜30%である前記<1>から<2>のいずれかに記載のモールド構造体である。
<4> 石英、金属、及び樹脂のいずれかの材料からなる前記<1>から<3>のいずれかに記載のモールド構造体である。
<5> 前記<1>から<4>のいずれかに記載のモールド構造体を、磁気記録媒体用基板上に形成されたインプリントレジスト組成物からなるインプリントレジスト層に押圧して前記モールド構造体に形成された凹凸部に基づく凹凸パターンを転写する転写工程を少なくとも含むことを特徴とするインプリント方法である。
<6> 前記<5>に記載のインプリント方法を用いて磁気記録媒体を製造する磁気記録媒体の製造方法であって、
転写され、硬化後のレジストパターンの凸部の配列方向における断面形状が、該凸部における頂辺の両端部が中央部より突出した略凹形状を有することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法である。
<7> 基板上に形成された凹凸パターンをマスクとして、イオンミリング法でエッチングを行う前記<6>に記載の磁気記録媒体の製造方法である。
<8> 前記<6>から<7>のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする磁気記録媒体である。
<9> ディスクリート型磁気記録媒体、及びパターンドメディア型磁気記録媒体の少なくともいずれかである前記<8>に記載の磁気記録媒体である。
The present invention is based on the above findings by the present inventors, and means for solving the above problems are as follows. That is,
<1> A mold structure having a disk-shaped substrate and a concavo-convex portion formed by arranging a plurality of convex portions and concave portions on one surface of the substrate,
The mold structure is characterized in that the cross-sectional shape in the arrangement direction of the concave portions is a substantially convex shape in which both end portions of the bottom side of the concave portions are recessed from the central portion.
<2> The mold structure according to <1>, wherein the cross-sectional shape of the concave portion is a substantially convex shape in which both end portions of the bottom side of the concave portion are gradually inclined from the central portion and depressed.
<3> The ratio <(B / A) × 100] between the depth A of the recess and the height B of the substantially convex shape of the bottom of the recess is 5% to 30%. The mold structure according to any one of the above.
<4> The mold structure according to any one of <1> to <3>, which is made of any material of quartz, metal, and resin.
<5> The mold structure according to any one of <1> to <4> is pressed against an imprint resist layer made of an imprint resist composition formed on a magnetic recording medium substrate. It is an imprint method characterized by including the transfer process which transfers the uneven | corrugated pattern based on the uneven | corrugated | grooved part formed in the body at least.
<6> A method for manufacturing a magnetic recording medium, wherein the magnetic recording medium is manufactured using the imprint method according to <5>.
A method for producing a magnetic recording medium, wherein the cross-sectional shape in the arrangement direction of the convex portions of the resist pattern after being transferred and cured has a substantially concave shape in which both end portions of the top side of the convex portions protrude from the central portion It is.
<7> The method for producing a magnetic recording medium according to <6>, wherein etching is performed by an ion milling method using the concavo-convex pattern formed on the substrate as a mask.
<8> A magnetic recording medium manufactured using the method for manufacturing a magnetic recording medium according to any one of <6> to <7>.
<9> The magnetic recording medium according to <8>, wherein the magnetic recording medium is at least one of a discrete magnetic recording medium and a patterned media magnetic recording medium.
本発明によると、従来における諸問題を解決でき、耐久性に優れ、かつ基板に対する転写性が高く、イオンミリング法によって断面角型に近い高微細なパターンを形成でき、ディスクリートトラックメディア及びパターンドメディアに高品質なパターンを転写し形成することができるモールド構造体及びそれを用いたインプリント方法、並びに磁気記録媒体、及び磁気記録媒体の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, conventional problems can be solved, durability is high, transferability to a substrate is high, and a highly fine pattern close to a square cross section can be formed by an ion milling method. Discrete track media and patterned media Further, it is possible to provide a mold structure capable of transferring and forming a high-quality pattern, an imprint method using the same, a magnetic recording medium, and a method for manufacturing the magnetic recording medium.
(モールド構造体)
本発明のモールド構造体は、円板状の基板と、該基板の一方の表面に複数の凸部及び凹部が配列されたことによって形成された凹凸部を有してなり、更に必要に応じてその他の構成を有してなる。
(Mold structure)
The mold structure of the present invention has a disk-shaped substrate and a concavo-convex portion formed by arranging a plurality of convex portions and concave portions on one surface of the substrate, and further if necessary. It has other configurations.
前記凸部は、磁気記録媒体のサーボ部及びデータ部に対応して設けられている。
前記データ部は、略同心円状の凸パターンからなり、データを記録する領域である。
前記サーボ部は、凸部面積の異なる複数種類の凸パターンからなる。
前記サーボ部としては、トラッキングサーボ制御用の信号に対応するものであり、例えばプリアンブル、サーボタイミングマーク、アドレスパターン、バーストパターン、などで主に構成されている。
前記プリアンブルパターンは、アドレスパターン領域等から各種制御信号を読み取るための基準クロック信号を生成する部位である。
前記サーボタイミングマークは、アドレス、バーストパターンを読み取るためのトリガー信号である。
前記アドレスマークは、セクタ(角度)情報、トラック(半径)情報で構成されており、ディスクの絶対位置(アドレス)を示している。
前記バーストパターンは、磁気ヘッドがオントラック状態にあるとき、ヘッド走行位置を微調整し、高精度な位置決めを達成する機能を有している。
The convex portion is provided corresponding to the servo portion and the data portion of the magnetic recording medium.
The data portion is an area in which data is recorded, having a substantially concentric convex pattern.
The servo part is composed of a plurality of types of convex patterns having different convex part areas.
The servo unit corresponds to a tracking servo control signal, and mainly includes, for example, a preamble, a servo timing mark, an address pattern, a burst pattern, and the like.
The preamble pattern is a part that generates a reference clock signal for reading various control signals from an address pattern region or the like.
The servo timing mark is a trigger signal for reading an address and a burst pattern.
The address mark is composed of sector (angle) information and track (radius) information, and indicates the absolute position (address) of the disk.
The burst pattern has a function of finely adjusting the head traveling position to achieve highly accurate positioning when the magnetic head is in an on-track state.
前記凹部の配列方向における断面形状は、該凹部における底辺の両端部が中央部よりも陥没した略凸形状である。これにより、略凸形状の凹部内に離型剤が溜まり易くなり、インプリントプロセスを多数回実施した場合でも、前記略凸形状の凹部内に溜まった離型剤が供給され、転写耐久性が向上できる。また、前記凹部の配列方向における断面形状が略凸形状のモールド構造体を用いることで、凸部における頂辺の両端部が中央部より突出した略凹形状を有する有機物レジストマスクのパターンを形成することが可能となる。その結果、イオンミリングプロセスにおいて、レジストパターンの凸部の角が削られて丸まっても、断面角型に近い高精細なパターンが得られる。
また、前記凹部の配列方向における断面形状は、該凹部における底辺の両端部が中央部から漸次傾斜して陥没した略凸形状であることが、それ以降のエッチング加工性の観点から好ましい。これは、レジストパターン角部ではプラズマ密度が高くなり、レジストマスク形状を保持できなくなるためである。
The cross-sectional shape in the arrangement direction of the concave portions is a substantially convex shape in which both end portions of the bottom side of the concave portions are recessed from the central portion. This makes it easy for the release agent to accumulate in the substantially convex recess, and even when the imprint process is performed many times, the release agent collected in the substantially convex recess is supplied, and transfer durability is improved. It can be improved. Moreover, the pattern of the organic resist mask which has the substantially concave shape which the both ends of the top side in the convex part protruded from the center part is formed by using the mold structure whose cross-sectional shape in the arrangement | sequence direction of the said recessed part is a substantially convex shape. It becomes possible. As a result, in the ion milling process, even if the corners of the convex portions of the resist pattern are cut and rounded, a high-definition pattern close to a square cross section can be obtained.
Moreover, it is preferable from a viewpoint of the etching workability after that that the cross-sectional shape in the arrangement | sequence direction of the said recessed part is a substantially convex shape in which the both ends of the base in this recessed part were gradually inclined from the center part. This is because the plasma density increases at the corners of the resist pattern, and the resist mask shape cannot be maintained.
前記モールド構造体の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、石英、金属、及び樹脂のいずれかの材料が好適である。
前記金属としては、例えばNi、Cu、Al、Mo、Co、Cr、Ta、Pd、Pt、Au等の各種金属、又はこれらの合金を用いることができる。これらの中でも、Ni、Ni合金が特に好ましい。
前記樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、低融点フッ素樹脂、ポリメタアクリル酸メチル(PMMA)、トリアセテートセルロース(TAC)、などが挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as a material of the said mold structure, Although it can select suitably according to the objective, Any material of quartz, a metal, and resin is suitable.
As said metal, various metals, such as Ni, Cu, Al, Mo, Co, Cr, Ta, Pd, Pt, Au, or these alloys can be used, for example. Among these, Ni and Ni alloys are particularly preferable.
Examples of the resin include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), low-melting fluororesin, polymethyl methacrylate (PMMA), triacetate cellulose (TAC), and the like.
ここで、図1は、本発明に係るモールド構造体の一実施形態における構成を示す部分斜視図であり、図2は、図1のA−A線での断面図である。
図1に示すように、本発明のモールド構造体1は、円板状をなす基板2の一方の表面2a(以下、基準面2aということがある)に、複数の凸部3a及び凹部3bが同心円状に形成されてなる。この場合、凸部3aと、複数の凸部3a間に形成された凹部3bとを総称して凹凸部3とする。
凹部3bは、図2に示すように、基準面2aに略平行面をなす底辺4と、該底辺4の両端部4b,4bが中央部4aよりも陥没した略凸形状を示している。なお、底辺の両端部及び中央部とは、底辺を3等分した1/3ずつの部分を意味する。
前記凸部の配列方向(凸部が列設されている方向、円板状基板の半径方向)の長さは、100nm以下が好ましく、70nm以下がより好ましい。前記凸部の配列方向の長さが100nmを超えると、記録部分が少なくなり、記録密度を高めることができないことがある。
また、基板2の厚みは、0.5mm以上10mm以下であることが好ましい。
Here, FIG. 1 is a partial perspective view showing a configuration of an embodiment of a mold structure according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
As shown in FIG. 1, the mold structure 1 of the present invention has a plurality of convex portions 3a and concave portions 3b on one surface 2a (hereinafter sometimes referred to as a reference surface 2a) of a substrate 2 having a disk shape. It is formed concentrically. In this case, the convex portion 3 a and the concave portion 3 b formed between the plurality of convex portions 3 a are collectively referred to as the concave and convex portion 3.
As shown in FIG. 2, the concave portion 3b has a base 4 that is substantially parallel to the reference surface 2a, and a substantially convex shape in which both end portions 4b and 4b of the base 4 are depressed more than the central portion 4a. In addition, the both ends and center part of a base means the part of every 1/3 which divided the base into 3 equal parts.
The length of the projections in the arrangement direction (the direction in which the projections are arranged, the radial direction of the disk-shaped substrate) is preferably 100 nm or less, and more preferably 70 nm or less. If the length of the convex portions in the arrangement direction exceeds 100 nm, the recording portion is reduced and the recording density may not be increased.
Moreover, it is preferable that the thickness of the board | substrate 2 is 0.5 mm or more and 10 mm or less.
また、前記凹部の深さAと、凹部における底辺の略凸形状の高さBとの比率〔(B/A)×100〕は5%〜30%が好ましく、5%〜20%がより好ましい。ここで、凹部の深さAは図2に示すように、凹部の最も深い点までの距離を表し、略凸部形状の高さは、図2に示すように、凹部の最も深い点と略凸部形状の最も高い点との距離を表す。
前記比率〔(B/A)×100〕が、5%未満であると、モールド構造体の凹部に供給された離型剤が枯渇し、複数回のインプリントプロセスに対して耐久性の低下をもたらすことがあり、30%を超えると、レジストパターンの両端に鋭利な凸形状が形成され、インプリント剥離時にパターンの成形不良が生じ、磁性層の凹凸パターン精度が低下する可能性がある。
Further, the ratio [(B / A) × 100] between the depth A of the concave portion and the height B of the substantially convex shape of the bottom of the concave portion is preferably 5% to 30%, more preferably 5% to 20%. . Here, as shown in FIG. 2, the depth A of the concave portion represents the distance to the deepest point of the concave portion, and the height of the substantially convex shape is substantially the same as the deepest point of the concave portion as shown in FIG. It represents the distance from the highest point of the convex shape.
When the ratio [(B / A) × 100] is less than 5%, the mold release agent supplied to the concave portion of the mold structure is depleted, resulting in a decrease in durability against multiple imprint processes. If it exceeds 30%, sharp convex shapes are formed at both ends of the resist pattern, and imperfect pattern formation may occur at the time of imprint peeling, which may reduce the concavo-convex pattern accuracy of the magnetic layer.
また、前記凹部3bの配列方向における断面形状は、例えば、矩形をなしている。
なお、前記凹部3bの配列方向における断面形状は、矩形に限られず、目的に応じて、後述するエッチング工程を制御することにより、任意の形状を選択することができる。
本発明において、前記「断面(形状)」とは、特に断りがない限り、前記凹部3bの配列方向(凹部3bが列設されている方向)における断面(形状)を指す。
Moreover, the cross-sectional shape in the arrangement | sequence direction of the said recessed part 3b has comprised the rectangle, for example.
In addition, the cross-sectional shape in the arrangement direction of the concave portions 3b is not limited to a rectangle, and an arbitrary shape can be selected by controlling an etching process described later according to the purpose.
In the present invention, the “cross section (shape)” refers to a section (shape) in the arrangement direction of the recesses 3b (the direction in which the recesses 3b are arranged) unless otherwise specified.
前記凹部の配列方向における断面形状は、該凹部における底辺の両端部が中央部よりも陥没した略凸形状である。
前記底辺の略凸部形状としては、底辺の両端部が中央部よりも陥没した略凸形状であれば特に制限はなく、図2に示した形状以外にも、図3〜図8に示すものなどが挙げられる。例えば図3は、図2において中央部が凸状に形成されたものである。また、図4は、略凸部形状が略半円状に形成されたものである。また、図5は、図2において中央部が凹状に形成されたものである。また、図6は、底辺の両端部が矩形状に形成されたものである。また、図7は、底辺の両端部が正方形状に形成されたものである。また、図8は、底辺の両端部が略三角形状に形成されたものである。
なお、モールド構造体の凹部の配列方向における断面形状を、該凹部における底辺の両端部が中央部よりも陥没した略凸形状となるように形成する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、エッチングガス及びエッチングプロセス条件を適宜調整する方法、異なるエッチングプロセスを複数回実施する方法、エッチングイオンの入射角を適宜調整する方法、電子ビーム(EB)描画条件を適宜調整する方法、などが挙げられる。
The cross-sectional shape in the arrangement direction of the concave portions is a substantially convex shape in which both end portions of the bottom side of the concave portions are recessed from the central portion.
The shape of the substantially convex portion of the base is not particularly limited as long as both ends of the base are substantially convex indented from the central portion, and other than the shape shown in FIG. 2, those shown in FIGS. Etc. For example, FIG. 3 shows that the central portion is formed in a convex shape in FIG. FIG. 4 shows a shape in which a substantially convex shape is formed in a substantially semicircular shape. Further, FIG. 5 shows that the central part is formed in a concave shape in FIG. Moreover, FIG. 6 shows that both ends of the bottom are formed in a rectangular shape. In FIG. 7, both end portions of the base are formed in a square shape. Further, FIG. 8 shows that both ends of the base are formed in a substantially triangular shape.
There is no particular limitation on the method for forming the cross-sectional shape in the arrangement direction of the concave portions of the mold structure so that both end portions of the bottom side of the concave portion are substantially convex with respect to the central portion, and depending on the purpose. For example, a method of appropriately adjusting an etching gas and etching process conditions, a method of performing different etching processes a plurality of times, a method of appropriately adjusting an incident angle of etching ions, an electron beam (EB) drawing The method of adjusting conditions suitably etc. are mentioned.
<モールド構造体の製造方法>
以下、本発明に係るモールド構造体の製造方法について、図9及び図10を参照して説明する。
−第1の実施形態−
<<原盤の作製>>
図9は、本発明のモールド構造体の製造方法における原盤の作製の一例を示す断面図である。
まず、図9のAに示すように、Si基板10上に、スピンコート法などによりPMMAなどのフォトレジスト液を塗布し、フォトレジスト層21を形成する。前記レジスト層の材料としては、ポジ型レジスト材料及びネガ型レジスト材料のいずれであってもよい。
次に、図9のBに示すように、Si基板10を回転させながら、データ記録用トラック及びサーボ情報の少なくともいずれかに対応して変調したレーザー光(又は電子ビーム)を照射し、フォトレジスト全面に所定のパターン、例えば略同心円状の凸パターンからなるデータトラックパターンと、凸部面積の異なる複数種類の凸パターンからなるサーボパターンと、前記データトラックパターンと前記サーボパターンとの間に半径方向に繋がった略放射状の凸パターンからなる緩衝パターンとを露光する。
次に、図9のCに示すように、フォトレジスト層21を現像処理し、露光部分を除去して残ったフォトレジスト層21によって所望の凹凸パターンを形成する。
次に、図9のDに示すように、形成されたフォトレジスト層21のパターンをマスクにしてRIE(Reactive Ion Etching;反応性イオンエッチング)などにより選択エッチングを行い、基板10に凹凸パターンを形成する。
次に、図9のEに示すように、残余フォトレジスト層21を除去して、凹凸形状を有する原盤11を作製する。
<Method for producing mold structure>
Hereinafter, a method for producing a mold structure according to the present invention will be described with reference to FIGS.
-First embodiment-
<< Preparation of master disk >>
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of production of a master in the method for producing a mold structure of the present invention.
First, as shown in FIG. 9A, a photoresist solution such as PMMA is applied on the Si substrate 10 by spin coating or the like to form a photoresist layer 21. The material of the resist layer may be either a positive resist material or a negative resist material.
Next, as shown in FIG. 9B, while rotating the Si substrate 10, a laser beam (or electron beam) modulated corresponding to at least one of the data recording track and the servo information is irradiated to form a photoresist. A predetermined pattern on the entire surface, for example, a data track pattern consisting of a substantially concentric convex pattern, a servo pattern consisting of a plurality of types of convex patterns having different convex areas, and a radial direction between the data track pattern and the servo pattern And a buffer pattern consisting of a substantially radial convex pattern connected to.
Next, as shown in FIG. 9C, the photoresist layer 21 is developed to form a desired concavo-convex pattern with the photoresist layer 21 remaining after removing the exposed portion.
Next, as shown in FIG. 9D, a concavo-convex pattern is formed on the substrate 10 by performing selective etching by RIE (Reactive Ion Etching) using the pattern of the formed photoresist layer 21 as a mask. To do.
Next, as shown in E of FIG. 9, the remaining photoresist layer 21 is removed, and the master 11 having an uneven shape is produced.
<<モールド構造体の作製>>
図10は、本発明のモールド構造体の製造方法におけるモールド構造体の作製の一例を示す断面図である。
図10のAに示すように、例えば光硬化性樹脂を含有するインプリントレジスト液を塗布してなるインプリントレジスト層24が一方の面に形成された被加工基板としての石英基板30に対して、原盤11を押し当て、原盤11上に形成された凸部のパターンがインプリントレジスト層24に転写される。
<< Production of mold structure >>
FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of production of a mold structure in the method for producing a mold structure of the present invention.
As shown in FIG. 10A, for example, an imprint resist layer 24 formed by applying an imprint resist solution containing a photocurable resin is formed on one surface of a quartz substrate 30 as a substrate to be processed. Then, the master 11 is pressed, and the pattern of the protrusions formed on the master 11 is transferred to the imprint resist layer 24.
<<インプリントレジスト層>>
前記インプリントレジスト層は、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、及び光硬化性樹脂の少なくともいずれかを含有するインプリントレジスト組成物(以下、「インプリントレジスト液」ということがある。)であって、基板や磁気記録媒体等に塗布することによって形成される層である。
インプリントレジスト層の厚さは、例えば、エリプソメーター等を用いた光学的な測定あるいは触針式段差計、原子間力顕微鏡(AFM)等の接触測定等により計測できる。
また、前記インプリントレジスト組成物としては、熱可塑性を有するもの、あるいは光硬化性を有するもの、あるいは、ゾルゲルなどが用いられる。それらの特徴を有し、かつドライエッチング耐性の高いノボラック樹脂、エポキシ樹脂、脂環式樹脂や、剥離性の良好なフッ素系樹脂などが好適である。
<< imprint resist layer >>
The imprint resist layer includes, for example, an imprint resist composition containing at least one of a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photocurable resin (hereinafter sometimes referred to as “imprint resist solution”). It is a layer formed by applying to a substrate, a magnetic recording medium or the like.
The thickness of the imprint resist layer can be measured, for example, by optical measurement using an ellipsometer or the like, contact measurement using a stylus type step gauge, an atomic force microscope (AFM), or the like.
In addition, as the imprint resist composition, those having thermoplasticity, those having photocurability, sol-gel, or the like are used. A novolak resin, an epoxy resin, an alicyclic resin, or a fluorine-based resin with good peelability having these characteristics and high dry etching resistance is suitable.
ここで、本発明における被加工基板の材料は、光透過性を有し、モールド構造体として機能する強度を有する材料であれば、特に制限されることなく、目的に応じて適宜選択され、例えば、石英(SiO2)、樹脂(PET、PEN、ポリカーボネート、低融点フッ素樹脂、PMMA)等が挙げられる。
また、前記「光透過性を有する」とは、具体的には、被加工基板にインプリントレジスト層が形成される一方の面から出射するように、前記被加工基板の他方の面から光を入射した場合に、インプリントレジストが十分に硬化することを意味しており、少なくとも、前記他方の面から前記一方の面への光透過率が50%以上であることを意味する。
また、前記「モールド構造体として機能する強度を有する」とは、磁気記録媒体の基板上に形成されたインプリントレジスト層に対して、平均面圧力が4kgf/cm2という条件下で押し当て、加圧しても耐えられるような強度を意味する。
Here, the material of the substrate to be processed in the present invention is appropriately selected according to the purpose without any particular limitation as long as it is a material having optical transparency and functioning as a mold structure. , Quartz (SiO 2 ), resin (PET, PEN, polycarbonate, low melting point fluororesin, PMMA) and the like.
Further, the “having light transmittance” specifically means that light is emitted from the other surface of the substrate to be processed so that the light is emitted from one surface on which the imprint resist layer is formed on the substrate to be processed. This means that the imprint resist is sufficiently cured when incident, and at least the light transmittance from the other surface to the one surface is 50% or more.
Further, “having the strength to function as a mold structure” means that the imprint resist layer formed on the substrate of the magnetic recording medium is pressed against the imprint resist layer under the condition that the average surface pressure is 4 kgf / cm 2 . It means strength that can withstand pressure.
次に、図10のBに示すように、インプリントレジスト層24に紫外線などを照射して転写されたパターンを硬化させる。 Next, as shown in FIG. 10B, the transferred pattern is cured by irradiating the imprint resist layer 24 with ultraviolet rays or the like.
その後、図10のCに示すように、転写されたパターンをマスクにしてRIEなどにより選択エッチングを行い、図10のDに示すように凹部の断面形状が、該凹部における底辺の両端部が中央部よりも陥没した略凸形状であるモールド構造体1を作製する。
前記選択エッチングは、エッチングガス及びエッチングプロセス条件を適宜調整する方法、異なるエッチングプロセスを複数回実施する方法、エッチングイオンの入射角を適宜調整する方法などにより、モールド構造体1の凹部の断面形状が、図2〜図8のいずれかに示す断面形状となるように行われる。
Thereafter, as shown in FIG. 10C, selective etching is performed by RIE or the like using the transferred pattern as a mask. As shown in FIG. 10D, the cross-sectional shape of the concave portion is centered at both ends of the bottom portion of the concave portion. A mold structure 1 having a substantially convex shape that is recessed from the portion is produced.
In the selective etching, the cross-sectional shape of the concave portion of the mold structure 1 is adjusted by a method of appropriately adjusting an etching gas and etching process conditions, a method of performing different etching processes a plurality of times, a method of appropriately adjusting an incident angle of etching ions, The cross-sectional shape shown in any of FIGS.
<<剥離層形成工程>>
作製したモールド構造体の凹凸面に剥離剤層を形成する。剥離剤はインプリント後にモールド構造体とインプリントレジスト層の界面で剥離できるよう、モールド構造体表面に形成することが好ましい。剥離剤材料としては、モールド構造体に付着、結合しやすく、インプリントレジスト層表面に吸着しにくいという目的に合致する中で、適宜選択できる。中でもレジスト層表面に吸着しにくいと言う点で、フッ素系樹脂が好ましい。
剥離剤層厚みとしては、厚いとパターン精度が劣化するため、可能な限り薄層化することが好ましく、具体的には10nm以下が好ましく、5nm以下がより好ましい。
剥離剤層の形成手段としては、塗布又は蒸着手段を用いることができる。さらに、剥離剤層を形成した後、ベーキング等の手段によりモールド構造体への吸着性を高める等の工程を付与してもよい。
<< Peeling layer forming process >>
A release agent layer is formed on the irregular surface of the produced mold structure. The release agent is preferably formed on the surface of the mold structure so that it can be peeled off at the interface between the mold structure and the imprint resist layer after imprinting. The release agent material can be appropriately selected as long as it meets the purpose of being easily adhered and bonded to the mold structure and hardly adsorbed on the surface of the imprint resist layer. Among these, a fluorine-based resin is preferable in that it hardly adheres to the resist layer surface.
When the release agent layer is thick, the pattern accuracy deteriorates. Therefore, it is preferable to make the layer as thin as possible, specifically 10 nm or less, more preferably 5 nm or less.
As a means for forming the release agent layer, a coating or vapor deposition means can be used. Further, after the release agent layer is formed, a step of increasing the adsorptivity to the mold structure by means such as baking may be applied.
−第2の実施形態−
<<原盤の作製>>
図11A〜図11Bは、第2の実施形態におけるモールド構造体の作製方法を示す断面図である。図11Aに示すように、第1の実施形態と同様に凹凸パターンを有する原盤11を作製した。なお、図11A〜図11Bにおいて、モールド構造体などの凸部の丸味を帯びた形状は略して記載している。
<<モールド構造体の作製>>
図11Bに示すように、原盤11の表面にスパッタリング法により、導電膜22を形成し、該導電膜22が付与された原盤11を、Ni電鋳浴に浸漬させて電鋳処理を行い、Niモールド構造体23を作製した。
前記原盤11の凹凸パターン上への導電膜22の形成は、導電材料を真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の真空成膜手段、メッキ法などを用いて行うことができる。
前記導電材料としては、後工程(電鋳)に応じて適宜選択できるが、Ni系、Fe系、Co系の金属又は合金材料等が好ましい。電鋳処理により得られたNiモールド構造体の厚みは、20〜800μmの範囲が好ましく、40〜400μmがより好ましい。
<<剥離層形成工程>>
前記第1の実施形態と同様にNiモールド構造体の表面に剥離剤層を形成することが好ましい。
-Second Embodiment-
<< Preparation of master disk >>
11A to 11B are cross-sectional views illustrating a method for producing a mold structure according to the second embodiment. As shown in FIG. 11A, a master 11 having a concavo-convex pattern was produced as in the first embodiment. In addition, in FIG. 11A-FIG. 11B, the roundish shape of convex parts, such as a mold structure, is abbreviate | omitted and described.
<< Production of mold structure >>
As shown in FIG. 11B, a conductive film 22 is formed on the surface of the master 11 by a sputtering method, and the master 11 provided with the conductive film 22 is immersed in a Ni electroforming bath to perform an electroforming process. A mold structure 23 was produced.
The conductive film 22 can be formed on the concavo-convex pattern of the master 11 by using a conductive material as a vacuum film forming means such as a vacuum deposition method, a sputtering method or an ion plating method, a plating method, or the like.
The conductive material can be appropriately selected according to the post-process (electroforming), but Ni-based, Fe-based, and Co-based metal or alloy materials are preferable. The thickness of the Ni mold structure obtained by electroforming is preferably in the range of 20 to 800 μm, more preferably 40 to 400 μm.
<< Peeling layer forming process >>
As in the first embodiment, it is preferable to form a release agent layer on the surface of the Ni mold structure.
−第3の実施形態−
<<原盤の作製>>
図12A〜図12Bは、第3の実施形態におけるモールド構造体の作製方法を示す断面図である。図12Aに示すように第1の実施形態と同様に凹凸パターンを有する原盤11を作製した。なお、図12A〜図12Bにおいて、モールド構造体などの凸部の丸味を帯びた形状は略して記載している。
<<モールド構造体の作製>>
図12Bに示すように、熱可塑性樹脂シート31に対して、前記原盤11を押し当てる。その後、加熱して樹脂の軟化点以上の温度とすることで、樹脂の粘度が低下し原盤11上に形成された凸部のパターンが樹脂シート31に転写された。その後、冷却して転写されたパターンを硬化させ、原盤から樹脂シートを剥離することで、凹凸形状を有する樹脂モールド構造体1を作製した。
ここで、樹脂材料としては、熱可塑性、光透過性を有し、モールド構造体として機能する強度を有する材料であれば、特に制限されることなく、目的に応じて適宜選択され、例えば、PET、PEN、ポリカーボネート、低融点フッ素樹脂、PMMA等が挙げられる。
また、前記「光透過性を有する」とは、具体的には、被加工基板にインプリントレジスト層が形成される一方の面から出射するように、前記被加工基板の他方の面から光を入射した場合に、インプリントレジストが十分に硬化することを意味しており、少なくとも、前記他方の面から前記一方の面への光透過率が50%以上であることを意味する。
また、前記「モールド構造体として機能する強度を有する」とは、磁気記録媒体の基板上に形成されたインプリントレジスト層に対して、平均面圧力が4kgf/cm2という条件下で押し当て、加圧しても耐えられるような強度を意味する。
<<剥離層形成工程>>
前記第1の実施形態と同様に樹脂モールド構造体の表面に剥離剤層を形成することが好ましい。
-Third embodiment-
<< Preparation of master disk >>
12A to 12B are cross-sectional views illustrating a method for producing a mold structure according to the third embodiment. As shown in FIG. 12A, a master 11 having a concavo-convex pattern was produced as in the first embodiment. In FIGS. 12A to 12B, the rounded shape of the convex portion such as a mold structure is abbreviated.
<< Production of mold structure >>
As shown in FIG. 12B, the master 11 is pressed against the thermoplastic resin sheet 31. After that, by heating to a temperature equal to or higher than the softening point of the resin, the viscosity of the resin was lowered, and the pattern of the protrusions formed on the master 11 was transferred to the resin sheet 31. Then, the pattern transferred by cooling was cured, and the resin sheet was peeled from the master, thereby producing a resin mold structure 1 having an uneven shape.
Here, the resin material is appropriately selected according to the purpose without particular limitation as long as it is a material having thermoplasticity, light transmittance, and strength that functions as a mold structure. For example, PET , PEN, polycarbonate, low melting point fluororesin, PMMA and the like.
Further, the “having light transmittance” specifically means that light is emitted from the other surface of the substrate to be processed so that the light is emitted from one surface on which the imprint resist layer is formed on the substrate to be processed. This means that the imprint resist is sufficiently cured when incident, and at least the light transmittance from the other surface to the one surface is 50% or more.
Further, “having the strength to function as a mold structure” means that the imprint resist layer formed on the substrate of the magnetic recording medium is pressed against the imprint resist layer under the condition that the average surface pressure is 4 kgf / cm 2 . It means strength that can withstand pressure.
<< Peeling layer forming process >>
As in the first embodiment, it is preferable to form a release agent layer on the surface of the resin mold structure.
本発明のモールド構造体は、該モールド構造体の凸部及び凹部をインプリントレジスト層に対向させて該インプリントレジスト層に前記凹凸パターンを転写する転写工程を少なくとも含むインプリント方法に好適に用いられ、以下に説明する本発明の磁気記録媒体の製造方法に特に好適である。 The mold structure of the present invention is suitably used for an imprint method including at least a transfer step of transferring the concavo-convex pattern to the imprint resist layer with the convex and concave portions of the mold structure facing the imprint resist layer. And is particularly suitable for the method for producing a magnetic recording medium of the present invention described below.
(磁気記録媒体の製造方法)
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、本発明の前記インプリント方法を用いて磁気記録媒体を製造する磁気記録媒体の製造方法であって、
転写され、硬化後のレジストパターンの凸部の配列方向における断面形状が、該凸部における頂辺の両端部が中央部より突出した略凹形状を有する。
この場合、基板上に形成されレジストパターン(インプリントレジスト層の凹凸パターン)をマスクとして、イオンミリング法でエッチングを行っても、パターンの頂辺の両端部における突出部分が先にエッチングされ、断面角型に近い、高微細パターンを得ることができる。
前記イオンミリング法は、イオンビームエッチングとも言われ、イオン源にArなどの不活性ガスを導入し、イオンを生成し、これをグリッド等を用いて加速して、試料基板に衝突させてエッチングするものである。前記イオン源としては、カウフマン型、高周波型、電子衝撃型、デュオプラズマトロン型、フリーマン型、ECR(電子サイクロトロン共鳴)型、Closed drift型などが挙げられる。
(Method of manufacturing magnetic recording medium)
A magnetic recording medium manufacturing method of the present invention is a magnetic recording medium manufacturing method of manufacturing a magnetic recording medium using the imprint method of the present invention,
The cross-sectional shape in the arrangement direction of the convex portions of the resist pattern after being transferred and cured has a substantially concave shape in which both end portions of the top sides of the convex portions protrude from the central portion.
In this case, even if etching is performed by ion milling using the resist pattern (uneven pattern of the imprint resist layer) formed on the substrate as a mask, the protruding portions at both ends of the top side of the pattern are etched first, and the cross section A highly fine pattern close to a square shape can be obtained.
The ion milling method, also called ion beam etching, introduces an inert gas such as Ar into an ion source, generates ions, accelerates them using a grid or the like, and collides with a sample substrate for etching. Is. Examples of the ion source include a Kaufman type, a high frequency type, an electron impact type, a duoplasmatron type, a freeman type, an ECR (electron cyclotron resonance) type, and a closed drift type.
以下、本発明に係るモールド構造体を用いて、ディスクリートトラックメディアや、パターンドメディアなどの磁気記録媒体を製造する製造方法(インプリント法)について図面を参照して説明する。 Hereinafter, a manufacturing method (imprint method) for manufacturing a magnetic recording medium such as a discrete track medium or a patterned medium using the mold structure according to the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、本発明のモールド構造体を、磁気記録媒体の基板上に形成したインプリントレジスト層に押圧して前記モールド構造体に形成された凹凸パターンを転写する転写工程と、
前記インプリントレジスト層に転写された凹凸パターンを硬化させ、モールド構造体を剥離する硬化工程と、
前記凹凸パターンが転写されたインプリントレジスト層をマスクにして、前記磁気記録媒体の基板の表面に形成された磁性層をエッチングして、前記凹凸パターンに基づく磁性パターン部を前記磁性層に形成する磁性パターン部形成工程と、
前記磁性層上に形成された凹部に非磁性材料を埋め込む非磁性パターン部形成工程と、を少なくとも含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
The method for producing a magnetic recording medium of the present invention is a method for transferring a concavo-convex pattern formed on the mold structure by pressing the mold structure of the present invention against an imprint resist layer formed on a substrate of the magnetic recording medium. Process,
A curing step of curing the concavo-convex pattern transferred to the imprint resist layer and peeling the mold structure;
Using the imprint resist layer to which the concavo-convex pattern is transferred as a mask, the magnetic layer formed on the surface of the substrate of the magnetic recording medium is etched to form a magnetic pattern portion based on the concavo-convex pattern in the magnetic layer. A magnetic pattern portion forming step;
A non-magnetic pattern portion forming step of embedding a non-magnetic material in the concave portion formed on the magnetic layer, and further including other steps as necessary.
以下、ディスクリートトラックメディアや、パターンドメディアなどの磁気記録媒体の製造方法の一例について図面を参照して説明する。
[転写工程]
アルミニウム、ガラス、シリコン、石英等の基板上に、Fe又はFe合金、Co又はCo合金等の磁性層50を有する磁気記録媒体中間体の磁性層上にポリメタアクリル酸メチル(PMMA)等のインプリントレジスト液を塗布してなるレジスト層24を形成したレジスト層付き磁気記録媒体中間体に対して、凹部の配列方向における断面形状が、該凹部における底辺の両端部が中央部よりも陥没した略凸形状であるモールド構造体1を押し当て、加圧することにより、モールド構造体上に形成された凹凸パターンをレジスト層24に転写する。
Hereinafter, an example of a method for manufacturing a magnetic recording medium such as a discrete track medium or a patterned medium will be described with reference to the drawings.
[Transfer process]
On a magnetic layer of a magnetic recording medium intermediate having a magnetic layer 50 such as Fe or Fe alloy, Co or Co alloy on a substrate such as aluminum, glass, silicon, or quartz, an inner layer such as polymethyl methacrylate (PMMA) is used. With respect to the magnetic recording medium intermediate with a resist layer in which a resist layer 24 formed by applying a print resist solution is formed, the cross-sectional shape in the arrangement direction of the recesses is substantially the same as the both ends of the bottom of the recesses are recessed from the center. The convex / concave pattern formed on the mold structure is transferred to the resist layer 24 by pressing and pressing the convex mold structure 1.
[硬化工程]
―光照射による硬化―
インプリントレジスト層を形成するインプリントレジスト組成物が、光硬化性樹脂を含む場合、紫外線などの電子線を透明性を有するインプリント用モールド構造体1を介してインプリントレジスト層に照射し、該インプリントレジスト層が硬化することとなる。
ここで用いる光硬化性樹脂としては、ラジカル重合タイプとカチオン重合タイプがあるが、要求されるパターン形状精度や硬化速度に対し適宜選択することができる。
―加熱による硬化―
インプリントレジスト層を形成するインプリントレジスト組成物が、熱可塑性樹脂を含む場合、インプリントレジスト層にインプリント用モールド構造体1を押し当てる際に、系を前記レジスト液のガラス転移点(Tg)付近に維持しておき、転写後、前記レジスト液のガラス転移点よりも低下することによりインプリントレジスト層が硬化することとなる。更に、必要に応じて紫外線などを照射してパターンを硬化させてもよい。
なお、インプリントレジスト組成物が、熱硬化性樹脂を含む場合、室温あるいは加熱して流動性を示す状態でインプリントレジスト層にインプリント用モールド構造体1を押し当てて凹凸パターンを転写した後、樹脂の硬化温度まで加熱することにより、インプリントレジスト層が硬化することとなる。転写された硬化後の凸部の配列方向における断面形状が、該凸部における頂辺の両端部が中央部より突出した略凹形状を有する。
[Curing process]
-Curing by light irradiation-
When the imprint resist composition for forming the imprint resist layer contains a photocurable resin, the imprint resist layer is irradiated with an electron beam such as ultraviolet rays via the imprint mold structure 1 having transparency, The imprint resist layer will be cured.
The photocurable resin used here includes a radical polymerization type and a cationic polymerization type, and can be appropriately selected for the required pattern shape accuracy and curing speed.
―Curing by heating―
When the imprint resist composition for forming the imprint resist layer contains a thermoplastic resin, when the imprint mold structure 1 is pressed against the imprint resist layer, the system is changed to the glass transition point (Tg) of the resist solution. ), The imprint resist layer is cured by lowering the glass transition point of the resist solution after the transfer. Furthermore, the pattern may be cured by irradiating ultraviolet rays or the like as necessary.
When the imprint resist composition contains a thermosetting resin, the imprint mold structure 1 is pressed against the imprint resist layer in a state where the imprint resist composition exhibits fluidity at room temperature or after heating to transfer the concavo-convex pattern. The imprint resist layer is cured by heating to the curing temperature of the resin. The cross-sectional shape in the arrangement direction of the transferred convex portions after curing has a substantially concave shape in which both end portions of the top sides of the convex portions protrude from the central portion.
[磁性パターン部形成工程]
次に、凹凸部のパターンが転写されたレジスト層をマスクにして、ドライエッチングを行い、レジスト層に形成された凹凸パターン形状に基づく凹凸形状を磁性層に形成する。
前記ドライエッチングとしては、磁性層に凹凸形状を形成できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イオンミリング法、反応性イオンエッチング(RIE)、スパッタエッチング、等が挙げられる。これらの中でも、イオンミリング法が特に好ましい。
前記イオンミリング法は、イオンビームエッチングとも言われ、イオン源にAr等の不活性ガスを導入し、イオンを生成した。これを、グリッドを通して加速して、試料基板に衝突させてエッチングするものである。前記イオン源としては、カウフマン型、高周波型、電子衝撃型、デュオプラズマトロン源、フリーマン型、ECR(電子サイクロトロン共鳴)型、Closed drift型などが挙げられる。
イオンビームエッチングでのプロセスガスとしてはArに酸素、窒素、水素ガスを微量添加したものなどを用いることができる。
[Magnetic pattern formation process]
Next, dry etching is performed using the resist layer to which the pattern of the concavo-convex portion is transferred as a mask, thereby forming a concavo-convex shape on the magnetic layer based on the concavo-convex pattern shape formed on the resist layer.
The dry etching is not particularly limited as long as it can form a concavo-convex shape in the magnetic layer, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include ion milling, reactive ion etching (RIE), and sputter etching. , Etc. Among these, the ion milling method is particularly preferable.
The ion milling method is also called ion beam etching. An inert gas such as Ar is introduced into an ion source to generate ions. This is accelerated through the grid and collides with the sample substrate for etching. Examples of the ion source include a Kaufman type, a high frequency type, an electron impact type, a duoplasmatron source, a Freeman type, an ECR (electron cyclotron resonance) type, and a closed drift type.
As a process gas in ion beam etching, a gas obtained by adding a trace amount of oxygen, nitrogen, or hydrogen gas to Ar can be used.
[非磁性パターン部形成工程]
次に、形成された凹部に非磁性材料を埋め込み、表面を平坦化した後、必要に応じて、保護膜などを形成して磁気記録媒体100を作製することができる。
前記非磁性材料としては、例えばSiO2、カーボン、アルミナ、ポリメタアクリル酸メチル(PMMA)、ポリスチレン(PS)等のポリマー、円滑油などが挙げられる。
前記保護膜としては、ダイヤモンドカーボン(DLC)、スパッタカーボン等が好ましく、該保護膜の上に更に潤滑剤層を設けてもよい。
[Non-magnetic pattern part forming process]
Next, after embedding a nonmagnetic material in the formed recess and planarizing the surface, a protective film or the like can be formed as necessary to produce the magnetic recording medium 100.
Examples of the nonmagnetic material include polymers such as SiO 2 , carbon, alumina, polymethyl methacrylate (PMMA), polystyrene (PS), and smooth oil.
As the protective film, diamond carbon (DLC), sputtered carbon or the like is preferable, and a lubricant layer may be further provided on the protective film.
本発明の磁気記録媒体の製造方法により製造された磁気記録媒体は、ディスクリート型磁気記録媒体及びパターンドメディア型磁気記録媒体の少なくともいずれかであることが好適である。 The magnetic recording medium manufactured by the magnetic recording medium manufacturing method of the present invention is preferably at least one of a discrete magnetic recording medium and a patterned media magnetic recording medium.
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.
(実施例1)
<モールド構造体の製造>
−原盤の作製−
図9のAに示すように、Si基板10上に、電子線レジストをスピンコート法により、厚みが100nmとなるように塗布してレジスト層を形成した。次に、回転式電子線露光装置にて所望のパターンを露光し、現像することで、凹凸パターンを有するレジスト層付きSi基板を作製した。
その後、レジストパターンをマスクにして、以下の反応性イオンエッチング(RIE:Reactive Ion Etching)を行い、Si基板上に凹凸形状を形成した。
−反応性イオンエッチングの条件−
・ プラズマ源:ICP型(Inductively Coupled Plasma)
・ ガス:CF系ガス、及び微量の水素ガス
・ 圧力:0.5Pa
・ 投入電力:ICP-300W、Bias-50W
Example 1
<Manufacture of mold structure>
-Production of master-
As shown in FIG. 9A, an electron beam resist was applied on the Si substrate 10 by spin coating so as to have a thickness of 100 nm to form a resist layer. Next, by exposing and developing a desired pattern with a rotary electron beam exposure apparatus, a Si substrate with a resist layer having a concavo-convex pattern was produced.
Thereafter, using the resist pattern as a mask, the following reactive ion etching (RIE) was performed to form a concavo-convex shape on the Si substrate.
-Reactive ion etching conditions-
・ Plasma source: ICP type (Inductively Coupled Plasma)
・ Gas: CF gas and a small amount of hydrogen gas ・ Pressure: 0.5 Pa
・ Input power: ICP-300W, Bias-50W
その後、残存するレジストを可溶溶剤にて洗浄することで除去し、乾燥させて原盤を作製した。
この実施例に使用したパターンはデータ部とサーボ部に大別される。データ部は凸幅:120nm、凹幅:30nm(TP=150nm)のパターンとした。
サーボ部は最内周でのサーボ基本ビット長が90nm、総セクタ数が240、プリアンブル(45bit)/サーボマーク(10bit)/SectorCode(8bit)、CylinderCode(32bit)/Burstパターンで構成した。
サーボマーク部は“0000101011”であり、SectorがBinary、CylinderはGray変換を用いる。Burst部は一般的な位相バースト信号(16bit)である。
Thereafter, the remaining resist was removed by washing with a soluble solvent and dried to produce a master.
The patterns used in this embodiment are roughly divided into a data portion and a servo portion. The data portion was a pattern having a convex width: 120 nm and a concave width: 30 nm (TP = 150 nm).
The servo section has a servo basic bit length of 90 nm at the innermost circumference, a total number of sectors of 240, a preamble (45 bits) / servo mark (10 bits) / SectorCode (8 bits), and a CylinderCode (32 bits) / Burst pattern.
The servo mark part is “0000101011”, the Sector uses Binary, and the Cylinder uses Gray conversion. The Burst part is a general phase burst signal (16 bits).
−モールド構造体の作製−
次に、石英基板上に光硬化性アクリル系インプリントレジスト液(東洋合成工業株式会社製、PAK−01)を100nmの厚みとなるようにスピンコート法により塗布し、レジスト層を形成した。
次に、前記原盤をモールド構造体として使用し、UVナノインプリントを行った。UVナノインプリントでは、1MPaの圧力で5秒間加圧してパターン転写した後、25mJ/cm2のUV光を10秒間照射してパターン硬化させた。
ナノインプリント後の凹凸レジストパターンを元に、以下に示すRIEにより選択エッチングを行い、石英基板上に凹凸形状を形成した。
・ プラズマ源:ICP型(Inductively Coupled Plasma)
・ ガス:CF系ガスとArガスを1:1、微量の水素ガス添加
・ 圧力:0.5Pa
・ 投入電力:ICP-300W、Bias-60W
その後、残存するレジストを可溶溶剤にて洗浄することで除去し、乾燥させて石英モールドを作製した。
得られたモールド構造体の凹部は、該凹部の配列方向における断面形状が、該凹部における底辺の両端部が中央部よりも陥没した略凸形状となっており、凹部の深さAは40nm、略凸形状の高さBは2nmであり、比率〔(B/A)×100〕は5%であった。尚、凹部の深さA及び略凸形状の高さBは、断面切片を切り出し、TEM(透過型電子顕微鏡)にて測長した。
-Fabrication of mold structure-
Next, a photocurable acrylic imprint resist solution (manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd., PAK-01) was applied on the quartz substrate by a spin coating method to form a resist layer.
Next, UV nanoimprinting was performed using the master as a mold structure. In UV nanoimprinting, pattern transfer was performed by applying pressure at 1 MPa for 5 seconds, and then pattern curing was performed by irradiation with 25 mJ / cm 2 of UV light for 10 seconds.
Based on the concavo-convex resist pattern after nanoimprinting, selective etching was performed by RIE shown below to form a concavo-convex shape on the quartz substrate.
・ Plasma source: ICP type (Inductively Coupled Plasma)
・ Gas: CF gas and Ar gas are added 1: 1, a small amount of hydrogen gas is added ・ Pressure: 0.5 Pa
・ Input power: ICP-300W, Bias-60W
Thereafter, the remaining resist was removed by washing with a soluble solvent and dried to produce a quartz mold.
The concave portion of the mold structure thus obtained has a substantially convex shape in which the cross-sectional shape in the arrangement direction of the concave portion is a substantially convex shape in which both end portions of the bottom side of the concave portion are recessed from the central portion, and the depth A of the concave portion is 40 nm, The height B of the substantially convex shape was 2 nm, and the ratio [(B / A) × 100] was 5%. In addition, the depth A of the concave portion and the height B of the substantially convex shape were measured by a TEM (transmission electron microscope) by cutting out a cross section.
<剥離層形成>
作製したモールド構造体の凹凸面にウェット法により剥離剤層を形成した。剥離剤層材料としてはF13−OTCS(Tridecafluoro−1,1,2,2−tetrahydro−OctylTriChloroSilane)(Gelest社製)を用い、アサヒクリンAK225(旭硝子株式会社製)溶媒で0.1質量%の剥離層液を調製した。この剥離層液を用い、Dip法により1mm/sec.の引き上げ速度により、厚み5.25nmの剥離層を石英モールド上に形成した。
剥離層を形成したモールド構造体を90℃、80%RHの環境下に5時間暴露し、モールド構造体表面に剥離層材料を化学的に吸着させた(化学結合処理)。以上により、実施例1のモールド構造体を作製した。
<Peeling layer formation>
A release agent layer was formed on the irregular surface of the produced mold structure by a wet method. F13-OTCS (Tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydro-OctylTriChloroSilane) (manufactured by Gelest) was used as the release agent layer material, and 0.1% by mass of stripped with Asahi Clin AK225 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) A layer solution was prepared. Using this release layer solution, 1 mm / sec. A release layer having a thickness of 5.25 nm was formed on the quartz mold at a pulling speed of.
The mold structure on which the release layer was formed was exposed to an environment of 90 ° C. and 80% RH for 5 hours to chemically adsorb the release layer material on the surface of the mold structure (chemical bonding treatment). Thus, a mold structure of Example 1 was produced.
<磁気記録媒体中間体の作製>
2.5インチのガラス基板上に、以下のようにして、軟磁性層、第1非磁性配向層、第2非磁性配向層、磁気記録層、及び保護層をこの順に成膜した。軟磁性膜、第1非磁性配向層、第2非磁性配向層、磁気記録層、及び保護層はスパッタリング法で成膜した。なお、保護層上の潤滑剤層はディップ法で形成した。
まず、軟磁性層材料としてCoZrNbを厚みが100nmとなるように積層した。具体的には、ガラス基板をCoZrNbターゲットと対向させて設置し、Arガスを圧力が0.6Paになるように流入し、DC1,500Wで軟磁性層を成膜した。
次に、第1非磁性配向層としてPtを厚みが5nmとなるように積層した。具体的には、基板上に形成された軟磁性層をPtターゲットと対向設置し、Arガスを圧力が0.5Paになるように流入し、DC1,000Wで放電して、第1非磁性配向層を成膜した。
次に、第2非磁性配向層としてRuを厚みが10nmとなるように積層した。具体的には、基板上に形成された第1非磁性配向層をRuターゲットと対向させて設置し、Arガスを圧力が0.5Paになるように流入し、DC1,000Wで放電して、第2非磁性配向層を成膜した。
次に、磁気記録層としてCoPtCr−SiO2を厚みが15nmとなるように積層した。具体的には、基板上に形成された第2非磁性配向層をCoPtCr−SiO2ターゲットと対向させて設置し、Arガスを圧力が1.5Paになるように流入し、DC1000Wで放電し、磁気記録層を成膜した。
磁気記録層を形成した後、基板上に形成された磁気記録層をCターゲットと対向させて設置し、Arガスを圧力が0.5Paになるように流入し、DC1,000Wで放電し、厚み4nmの保護層を成膜した。以上により、磁気記録媒体中間体を作製した。得られた磁気記録媒体中間体の保磁力は、334kA/m(4.2kOe)であった。
<Preparation of magnetic recording medium intermediate>
A soft magnetic layer, a first nonmagnetic alignment layer, a second nonmagnetic alignment layer, a magnetic recording layer, and a protective layer were formed in this order on a 2.5 inch glass substrate as follows. The soft magnetic film, the first nonmagnetic alignment layer, the second nonmagnetic alignment layer, the magnetic recording layer, and the protective layer were formed by sputtering. The lubricant layer on the protective layer was formed by a dip method.
First, CoZrNb was laminated as a soft magnetic layer material so as to have a thickness of 100 nm. Specifically, the glass substrate was placed facing the CoZrNb target, Ar gas was introduced so that the pressure became 0.6 Pa, and a soft magnetic layer was formed at DC 1,500 W.
Next, Pt was laminated as the first nonmagnetic alignment layer so as to have a thickness of 5 nm. Specifically, the soft magnetic layer formed on the substrate is placed opposite to the Pt target, Ar gas is introduced so that the pressure becomes 0.5 Pa, and the first nonmagnetic orientation is discharged by DC 1,000 W. Layers were deposited.
Next, Ru was laminated as the second nonmagnetic alignment layer so as to have a thickness of 10 nm. Specifically, the first nonmagnetic alignment layer formed on the substrate is placed facing the Ru target, Ar gas is introduced so that the pressure becomes 0.5 Pa, and discharge is performed at DC 1,000 W. A second nonmagnetic alignment layer was formed.
Next, CoPtCr—SiO 2 was laminated as a magnetic recording layer to a thickness of 15 nm. Specifically, the second nonmagnetic alignment layer formed on the substrate is placed facing the CoPtCr—SiO 2 target, Ar gas is introduced so that the pressure becomes 1.5 Pa, and discharge is performed at DC 1000 W. A magnetic recording layer was formed.
After the magnetic recording layer is formed, the magnetic recording layer formed on the substrate is placed facing the C target, Ar gas is introduced so that the pressure is 0.5 Pa, and discharge is performed at DC 1,000 W. A 4 nm protective layer was deposited. Thus, a magnetic recording medium intermediate was produced. The coercive force of the obtained magnetic recording medium intermediate was 334 kA / m (4.2 kOe).
<ナノインプリント及びディスクリート型垂直磁気記録媒体の作製>
作製した磁気記録媒体中間体に対して光硬化性アクリル系インプリントレジスト液(東洋合成工業株式会社製:PAK−01)を100nmの厚みとなるようにスピンコート法により塗布し、レジスト層を形成した。
得られたレジスト層付き磁気記録媒体中間体に対し、上記モールド構造体を対向させて配置し、磁気記録媒体中間体を1MPaの圧力で5秒間加圧してパターン転写した後、25mJ/cm2のUV光を10秒間照射してパターン硬化させた。その後、モールド構造体と磁気記録媒体中間体を剥離して、磁気記録媒体中間体上のレジスト層に凹凸パターンを形成した。
その後、図13のCに示すように、凹凸部のパターンが転写されたインプリントレジスト層25をマスクにして、アルゴンイオンミリング法(Advanced Energy社製イオンガン、プロセス圧力=0.05Pa、投入電力=200W)によりエッチングを行い、インプリント用モールド構造体1上に形成された凹凸部3のパターン形状に基づく凹凸形状を磁性層50に形成し、凹部に非磁性材料70(SiO2をCVD方式で形成)を埋め込み、表面を平坦化(CMP処理)した後、保護膜を形成(DLCからなる保護層をCVD方式で形成)して磁気記録媒体100を得た。以上により、実施例1のディスクリート型垂直磁気記録媒体を作製した。
<Preparation of nanoimprint and discrete type perpendicular magnetic recording medium>
A photocurable acrylic imprint resist solution (manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd .: PAK-01) is applied to the produced magnetic recording medium intermediate by spin coating to form a resist layer. did.
The above-mentioned mold structure was placed opposite to the obtained magnetic recording medium intermediate with a resist layer, and the magnetic recording medium intermediate was pressed at a pressure of 1 MPa for 5 seconds to transfer a pattern, and then 25 mJ / cm 2 . The pattern was cured by irradiation with UV light for 10 seconds. Thereafter, the mold structure and the magnetic recording medium intermediate were peeled off to form a concavo-convex pattern on the resist layer on the magnetic recording medium intermediate.
Thereafter, as shown in FIG. 13C, an argon ion milling method (an ion gun manufactured by Advanced Energy, process pressure = 0.05 Pa, input power = 200W), an uneven shape based on the pattern shape of the uneven portion 3 formed on the imprint mold structure 1 is formed on the magnetic layer 50, and a nonmagnetic material 70 (SiO 2 is formed by CVD in the recessed portion. Formation) and the surface was planarized (CMP treatment), and then a protective film was formed (a protective layer made of DLC was formed by a CVD method) to obtain the magnetic recording medium 100. Thus, the discrete type perpendicular magnetic recording medium of Example 1 was produced.
(実施例2〜4、参考例5、実施例6〜8、及び比較例1、2)
実施例1において、表1に示すように、原盤のエッチング加工条件を変えて凹部の深さ及び凸形状高さに調整した以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜4、参考例5、実施例6〜8、及び比較例1、2のモールド構造体を作製した。
作製した各モールド構造体を用いて、実施例1と同様にして、インプリント法により磁気記録媒体を作製した。
(Examples 2 to 4, Reference Example 5, Examples 6 to 8, and Comparative Examples 1 and 2)
In Example 1, as shown in Table 1, Examples 2 to 4 and Reference were made in the same manner as in Example 1 except that the etching process conditions of the master were changed to adjust the depth of the recesses and the convex shape height. Mold structures of Example 5, Examples 6 to 8, and Comparative Examples 1 and 2 were produced.
A magnetic recording medium was produced by imprinting using the produced mold structures in the same manner as in Example 1.
(実施例9)
実施例1と同様にして、凹凸パターンを有する原盤を作製した。但し、原盤作製時のイオンエッチングの条件は、ガスをCF系ガス:Ar=1:1、及び微量の水素ガスに変更した以外は、実施例1と同様にして、原盤を作製した。
次に、原盤11の表面の凹凸パターンをもとに、この表面にスパッタリング法により、導電膜を形成した。導電膜が形成された原盤を、下記組成のNi電鋳浴に浸漬させて50rpm〜150rpmの回転速度で回転させながら、電鋳処理を行い、厚み300μmのNi盤を作製した。その後、このNi盤を原盤から剥離し、残留するレジスト膜を除去し、洗浄した。以上により、実施例9のNiモールド構造体を作製した。
−Ni電鋳浴組成及び温度−
・スルファミン酸ニッケル・・・600g/L
・ホウ酸・・・40g/L
・界面活性剤(ラウリル硫酸ナトリウム)・・・0.15g/L
・pH=4.0
・温度=55℃
Example 9
A master having a concavo-convex pattern was produced in the same manner as in Example 1. However, the master was prepared in the same manner as in Example 1 except that the gas etching conditions were changed to CF gas: Ar = 1: 1 and a small amount of hydrogen gas.
Next, based on the uneven pattern on the surface of the master 11, a conductive film was formed on the surface by sputtering. The master disc on which the conductive film was formed was immersed in a Ni electroforming bath having the following composition and rotated at a rotational speed of 50 rpm to 150 rpm, and electroforming was performed to produce a 300 μm thick Ni disc. Thereafter, the Ni disc was peeled from the master disc, and the remaining resist film was removed and washed. As described above, the Ni mold structure of Example 9 was produced.
-Ni electroforming bath composition and temperature-
・ Nickel sulfamate ... 600g / L
・ Boric acid ... 40g / L
・ Surfactant (sodium lauryl sulfate) ... 0.15 g / L
・ PH = 4.0
・ Temperature = 55 ℃
得られたモールド構造体の凹部は、該凹部の配列方向における断面形状が、該凹部における底辺の両端部が中央部よりも陥没した略凸形状となっており、凹部の深さAは40nm、略凸形状の高さBは2nmであり、比率〔(B/A)×100〕は5%であった。なお、凹部の断面形状の調整は、原盤のエッチング加工条件を実施例1と同様にして行った。 The concave portion of the mold structure thus obtained has a substantially convex shape in which the cross-sectional shape in the arrangement direction of the concave portion is a substantially convex shape in which both end portions of the bottom side of the concave portion are recessed from the central portion, and the depth A of the concave portion is 40 nm, The height B of the substantially convex shape was 2 nm, and the ratio [(B / A) × 100] was 5%. In addition, adjustment of the cross-sectional shape of the concave portion was performed in the same manner as in Example 1 under the etching process conditions of the master.
<磁気記録媒体の作製>
実施例1と同様に作製した磁気記録媒体中間体に対してPMMA樹脂からなるインプリントレジスト液を100nmの厚みとなるようにスピンコート法により塗布し、レジスト層を形成した。
得られたレジスト層付き磁気記録媒体中間体に対し、上記Niからなるモールド構造体を対向させて配置し、150℃に加熱した状態で3MPaの圧力で30秒間加圧してパターン転写した後、60℃まで冷却してパターン硬化させた。その後、モールド構造体と磁気記録媒体中間体を剥離して、磁気記録媒体中間体上のレジスト層に凹凸パターンを形成した。
次いで、形成した凹凸パターンをマスクとしてエッチングを行い、凹凸形状を磁気記録層に形成した。以上により、実施例9の垂直磁気記録媒体を作製した。
<Preparation of magnetic recording medium>
An imprint resist solution made of PMMA resin was applied by spin coating to a magnetic recording medium intermediate produced in the same manner as in Example 1 to a thickness of 100 nm to form a resist layer.
The above-described magnetic recording medium intermediate with a resist layer was placed with the above-mentioned mold structure made of Ni facing, and heated at 150 ° C. and pressurized at 3 MPa for 30 seconds to transfer the pattern, and then 60 The pattern was cured by cooling to ° C. Thereafter, the mold structure and the magnetic recording medium intermediate were peeled off to form a concavo-convex pattern on the resist layer on the magnetic recording medium intermediate.
Next, etching was performed using the formed uneven pattern as a mask to form an uneven shape on the magnetic recording layer. Thus, the perpendicular magnetic recording medium of Example 9 was produced.
(実施例10)
実施例1と同様にして、凹凸パターンを有する原盤を作製した。但し、原盤作製時のイオンエッチングの条件は、ガスをCF系ガス:Ar=1:1、及び微量の水素ガスに変更した以外は、実施例1と同様にして、原盤を作製した。
次に、PMMAからなる熱可塑性樹脂シートを対向して配置し、150℃に加熱した状態で3MPaの圧力で30秒間加圧してパターン転写した後、60℃まで冷却してパターン硬化させた。その後、モールド構造体と剥離することで、凹凸形状を有する樹脂モールド構造体1を得た。
得られたモールド構造体の凹部は、該凹部の配列方向における断面形状が、該凹部における底辺の両端部が中央部よりも陥没した略凸形状となっており、凹部の深さAは40nm、略凸形状の高さBは2nmであり、比率〔(B/A)×100〕は5%であった。なお、凹部の断面形状の調整は、原盤のエッチング加工条件を実施例1と同様にして行った。
作製した樹脂モールド構造体を用いて、実施例1と同様にして、インプリント法により磁気記録媒体を作製した。
(Example 10)
A master having a concavo-convex pattern was produced in the same manner as in Example 1. However, the master was prepared in the same manner as in Example 1 except that the gas etching conditions were changed to CF gas: Ar = 1: 1 and a small amount of hydrogen gas.
Next, a thermoplastic resin sheet made of PMMA was placed oppositely, and the pattern was transferred by applying pressure at 3 MPa for 30 seconds while being heated to 150 ° C., and then cooled to 60 ° C. to cure the pattern. Then, the resin mold structure 1 which has uneven | corrugated shape was obtained by peeling with a mold structure.
The concave portion of the mold structure thus obtained has a substantially convex shape in which the cross-sectional shape in the arrangement direction of the concave portion is a substantially convex shape in which both end portions of the bottom side of the concave portion are recessed from the central portion, and the depth A of the concave portion is 40 nm, The height B of the substantially convex shape was 2 nm, and the ratio [(B / A) × 100] was 5%. In addition, adjustment of the cross-sectional shape of the concave portion was performed in the same manner as in Example 1 under the etching process conditions of the master.
A magnetic recording medium was produced by imprinting using the produced resin mold structure in the same manner as in Example 1.
次に、実施例1〜4、参考例5、実施例6〜10及び比較例1、2の各モールド構造体について、以下のようにして、耐久性、及びサイズ精度を評価した。更に、作製した各磁気記録媒体について以下のとおり、サーボ特性を評価した。結果を表1に示す。 Next, the durability and size accuracy of each mold structure of Examples 1 to 4, Reference Example 5, Examples 6 to 10, and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated as follows. Further, the servo characteristics of each manufactured magnetic recording medium were evaluated as follows. The results are shown in Table 1.
<耐久性の評価>
作製した各モールド構造体を用いて、基板側に形成した樹脂上に凹凸微細パターンを転写するプロセスを100回繰り返して実施し、該プロセス後に原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscope;AFM)を用いて、各モールド構造体の半径位置25mm箇所で90°毎に4箇所の1μm角エリアを測定し、目詰まり、パターン倒れの有無を下記の基準で評価した。
〔評価基準〕
○:凹部の深さが所定の40%未満のパターン、又はパターン倒れが1点もない。
×:凹部の深さが所定の40%未満のパターン、又はパターン倒れが1点以上存在する。
<Durability evaluation>
Using each of the produced mold structures, a process of transferring the uneven fine pattern onto the resin formed on the substrate side was repeated 100 times, and after that process, using an atomic force microscope (AFM) Then, four 1 μm square areas were measured every 90 ° at a radius position of 25 mm of each mold structure, and the presence or absence of clogging and pattern collapse was evaluated according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
◯: There is no pattern in which the depth of the recess is less than a predetermined 40% or pattern collapse.
X: A pattern in which the depth of the recess is less than a predetermined 40%, or one or more pattern collapses exist.
<サイズ精度の評価>
作製した各モールド構造体を用いて、インプリントプロセス後のパターン幅と、エッチング後のパターン幅とを比較し、下記基準でサイズ精度を評価した。
〔評価基準〕
◎:幅の変化量が5%以下
○:幅の変化量が10%以下
×:幅の変化量が10%を超える
<Evaluation of size accuracy>
Using each of the produced mold structures, the pattern width after the imprint process was compared with the pattern width after etching, and the size accuracy was evaluated according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
◎: Change in width is 5% or less ○: Change in width is 10% or less ×: Change in width exceeds 10%
<<サーボ特性の評価>>
作製した各磁気記録媒体について、再生トラック幅0.1μm、再生ギャップ0.06μmのGMRヘッドを搭載したハードディスク用磁気ヘッドテスタ(アイメス社製、BitFinder Model‐YS 3300)により、再生信号の位置誤差信号(PES)測定を行い、下記評価基準に基づいて、評価した。結果を表1に示す。
[評価基準]
◎:サーボフォローイングでき、かつPESがトラック幅の±10%以内の媒体
○:サーボフォローイングできたが、PESがトラック幅の±10%以上±20%以下の媒体
×:サーボフォローイングできなかった媒体
<< Evaluation of servo characteristics >>
For each of the produced magnetic recording media, the position error signal of the reproduced signal is obtained by a magnetic head tester for hard disk (manufactured by Eyemes, BitFinder Model-YS 3300) equipped with a GMR head having a reproduction track width of 0.1 μm and a reproduction gap of 0.06 μm. (PES) measurement was performed and evaluated based on the following evaluation criteria. The results are shown in Table 1.
[Evaluation criteria]
◎: Media with servo following and PES within ± 10% of track width ○: Media with servo following PES within ± 10% to ± 20% of track width ×: Unable to follow servo Medium
一方、パターン凹部が略凹形状である比較例1及び2では、モールド耐久性、サイズ精度とも評価基準を満たすことができず、サーボ特性も不十分な結果であった。
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 in which the pattern concave portion has a substantially concave shape, neither the mold durability nor the size accuracy can satisfy the evaluation criteria, and the servo characteristics are also insufficient.
本発明のモールド構造体及び該モールド構造体を用いたインプリント法は、耐久性に優れ、かつ基板に対する転写性が高く、イオンミリング法によって断面角型に近い高精細なパターンが得られるので、ディスクリートメディアの作製や、パターンドメディアの作製に好適である。 The mold structure of the present invention and the imprint method using the mold structure are excellent in durability and transferability to the substrate, and a high-definition pattern close to a square cross section can be obtained by the ion milling method. It is suitable for manufacturing discrete media and patterned media.
1 モールド構造体
2 基板
3 凹凸部
3a 凸部
3b 凹部
4 底辺
4a 中央部
4b 端部
24 インプリントレジスト層
40 磁気記録媒体用基板
50 磁性層
100 磁気記録媒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mold structure 2 Substrate 3 Uneven part 3a Convex part 3b Concave part 4 Base 4a Center part 4b End part 24 Imprint resist layer 40 Magnetic recording medium substrate 50 Magnetic layer 100 Magnetic recording medium
Claims (8)
前記凹部の配列方向における断面形状が、該凹部における底辺の両端部が中央部よりも陥没した略凸形状であり、前記凹部の深さAと、前記凹部における底辺の略凸形状の高さBとの比率〔(B/A)×100〕が5%〜30%であることを特徴とするモールド構造体。 A mold structure having a disk-shaped substrate and a concavo-convex portion formed by arranging a plurality of convex portions and concave portions on one surface of the substrate,
Sectional shape in the arrangement direction of the recess, Ri substantially convex shape der both ends of the base is recessed than the central portion in the recess, the depth A of said recess, a height of approximately convex shape of the bottom side of the recess The mold structure characterized in that the ratio [B / A] × 100 to B is 5% to 30% .
転写され、硬化後のレジストパターンの凸部の配列方向における断面形状が、該凸部における頂辺の両端部が中央部より突出した略凹形状を有することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 A method of manufacturing a magnetic recording medium for manufacturing a magnetic recording medium using the imprint method according to claim 5,
A method for producing a magnetic recording medium, wherein the cross-sectional shape in the arrangement direction of the convex portions of the resist pattern after being transferred and cured has a substantially concave shape in which both end portions of the top side of the convex portions protrude from the central portion .
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