JPH11186142A - Method and device for forming pattern - Google Patents

Method and device for forming pattern

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Publication number
JPH11186142A
JPH11186142A JP35570497A JP35570497A JPH11186142A JP H11186142 A JPH11186142 A JP H11186142A JP 35570497 A JP35570497 A JP 35570497A JP 35570497 A JP35570497 A JP 35570497A JP H11186142 A JPH11186142 A JP H11186142A
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JP
Japan
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thin film
probe
resist
contact force
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP35570497A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hajime Koyanagi
肇 小柳
Sumio Hosaka
純男 保坂
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Science & Tech Agency
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Science & Tech Agency
Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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Priority to JP35570497A priority Critical patent/JPH11186142A/en
Publication of JPH11186142A publication Critical patent/JPH11186142A/en
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pattern forming method for realizing the patterning of the scale of not more than several tens nanometers on a resist film with sufficient thickness with which the defect of a pin hole is difficult to occur. SOLUTION: Resist 14 or a thin film are applied onto a substrate 10 and a probe 1 whose tip is sharpened is brought into contact with resist 14 or the thin film. Contact force between the probe 1 and resist 14 or the thin film is controlled so that the contact force of more than the plastic deformation yield point of resist 14 or the thin film operates between the probe 1 and the thin film and it relatively moves the probe 1 and the substrate 10, and the resist 14 or the thin film are plastically deformed and directly patterned.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は表面の微細加工法と
記録基板のカッティング法に係り、特に数十ナノメータ
以下のスケールの微細加工や数十ナノメータ以下のサイ
ズの記録ビットの高速記録/再生の為の記録基板のカッ
ティング法および装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of fine processing of a surface and a method of cutting a recording substrate, and more particularly to a fine processing of a scale of several tens of nanometers or less and a high-speed recording / reproduction of a recording bit of a size of several tens of nanometers or less. The present invention relates to a recording substrate cutting method and apparatus for the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、情報化社会の進展は目覚ましく、
より多くの情報を記憶できる技術の開発が要求されてい
る。現在、半導体素子やファイルメモリの研究分野では
数十ナノメータ以下のスケールの微細化、高密度化が進
められている。その有望な候補として、走査型トンネル
顕微鏡(Scanning Tunneling Mi
croscope:STM)に代表される走査型プロー
ブ顕微鏡の技術がある。走査型トンネル顕微鏡の技術
は、米国特許第4,343,993号に詳しく開示され
ている。その原子サイズまでの空間分解能と原子サイズ
までの微細加工を可能とする原理に着目し、数十ナノメ
ータ以下のスケールの半導体素子製造技術および記録技
術への応用が精力的に進められている。また、フィジカ
ル レビューレターズ(Physical Revie
w Letters)第56巻(1986年)第930
頁に開示されている原子間力顕微鏡(Atomic F
orce Microscope:AFM)の技術を利
用することも精力的に研究されている。
2. Description of the Related Art In recent years, the progress of the information society has been remarkable,
There is a demand for the development of technology that can store more information. At present, in the field of research on semiconductor devices and file memories, miniaturization and densification on the order of tens of nanometers or less are being promoted. A promising candidate is a scanning tunneling microscope (Scanning Tunneling Mi).
There is a technique of a scanning probe microscope represented by, for example, (crossscope: STM). The technique of the scanning tunneling microscope is disclosed in detail in U.S. Pat. No. 4,343,993. Focusing on the principle of enabling spatial resolution down to the atomic size and microfabrication down to the atomic size, application to semiconductor device manufacturing technology and recording technology on the scale of several tens of nanometers or less has been vigorously pursued. In addition, Physical Review Letters (Physical Review)
w Letters) Vol. 56 (1986) No. 930
Atomic Force Microscope (Atomic F
The use of the technology of Ace Microscope (AFM) has also been energetically studied.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】微細パターンを形成す
る為に、最終的にパターンを形成すべき基板上にレジス
トを塗布し、このレジストにマスクやEBで描画しこれ
を現像する方法をとるときは、レジストの膜厚は薄い方
が微細化に有利である。しかし、レジストの薄膜化はピ
ンホール等の欠陥を生じさせることとなり、実用面では
不利となる。
In order to form a fine pattern, a method of applying a resist on a substrate on which a pattern is to be finally formed, drawing the resist with a mask or EB, and developing the resist is used. The thinner the resist film is, the more advantageous for miniaturization. However, thinning the resist causes defects such as pinholes, which is disadvantageous in practical use.

【0004】本発明の目的は、上記従来技術が有する技
術的課題を解決し、新規な数十ナノメータ以下のスケー
ルのパターン形成方法および装置を提供することにあ
る。即ち、適当な膜厚のレジストあるいは薄膜に対して
塑性変形降伏点以上の接触力を作用させてレジストある
いは薄膜を塑性変形させ直接パターニングすることによ
り、数十ナノメータ以下のスケールのパターニングが可
能なパターン形成方法および装置を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to solve the technical problems of the above-mentioned prior art and to provide a novel pattern forming method and apparatus having a scale of several tens of nanometers or less. In other words, by applying a contact force above the plastic deformation yield point to a resist or thin film of an appropriate thickness, the resist or thin film is plastically deformed and directly patterned, thereby enabling patterning on a scale of several tens of nanometers or less. It is to provide a forming method and an apparatus.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明では、基板上にレ
ジストあるいは薄膜を塗布し、このレジストあるいは薄
膜に先端を尖鋭化された探針を接触させ、探針とレジス
トあるいは薄膜間の接触力をレジストあるいは薄膜の塑
性変形降伏点以上の接触力が探針と薄膜の間に作用する
とともに探針と基板を相対的に移動させるように制御し
て、レジストあるいは薄膜を塑性変形させ直接パターニ
ングする。
According to the present invention, a resist or a thin film is coated on a substrate, and a tip having a sharpened tip is brought into contact with the resist or the thin film, and a contact force between the probe and the resist or the thin film is formed. Plastic deformation of resist or thin film Directly patterning by controlling the contact force above the yield point between the probe and the thin film and moving the probe and the substrate relatively, plastically deforming the resist or the thin film .

【0006】上記塑性変形によりパターニングされたレ
ジストあるいは薄膜をマスクとして用い、エッチングや
リフトオフプロセスによりそのマスクパターンを上記基
板に転写して基板にパターンを形成することができる。
Using the resist or thin film patterned by the plastic deformation as a mask, the mask pattern can be transferred to the substrate by etching or a lift-off process to form a pattern on the substrate.

【0007】上記薄膜を多層レジスト構造とし、最表面
のレジスト層を塑性変形させパターニングすることがで
きる。
[0007] The thin film has a multilayer resist structure, and the outermost resist layer can be plastically deformed and patterned.

【0008】上記探針と薄膜の間の接触力を薄膜の降伏
点以上および降伏点以下の2つの接触力のどちらかの値
を選択的に取るように制御することができる。
The contact force between the probe and the thin film can be controlled so as to selectively take one of two contact forces, which are equal to or higher than the yield point of the thin film and equal to or lower than the yield point.

【0009】上記探針と基板の相対的な移動を回転座標
系、あるいは、直交座標系のいずれかに沿って行うもの
とすることができる。
The relative movement of the probe and the substrate can be performed along either a rotating coordinate system or a rectangular coordinate system.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】数十ナノメータ以下に尖鋭化され
た探針を薄膜、例えばレジスト膜を持った基板に接触さ
せる。このレジストよりも硬い探針を用い、接触力をレ
ジストの塑性変形の降伏点以上になるように制御するこ
とにより、レジストのみを塑性変形させる。これによ
り、レジスト膜に探針先端と同じサイズのパターンを形
成することができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A probe sharpened to several tens of nanometers or less is brought into contact with a thin film, for example, a substrate having a resist film. By using a probe harder than the resist and controlling the contact force to be equal to or higher than the yield point of the plastic deformation of the resist, only the resist is plastically deformed. Thus, a pattern having the same size as the tip of the probe can be formed on the resist film.

【0011】基板と探針を相対的に移動させながら、接
触力が塑性変形の降伏点以上の一定の値になるように制
御して、レジスト膜に数十ナノメータ以下の幅をほぼ一
定に保った溝を形成させることができる。あるいは、基
板と探針を相対的に移動させながら、任意の位置で接触
力が塑性変形の降伏点以上の値になるようにパルス変調
させることにより、レジスト膜に数十ナノメータ以下の
サイズの穴を形成させることができる。また基板と探針
を相対的に移動させながら、接触力が塑性変形の降伏点
以上の一定の値になるように制御して、レジスト膜に数
十ナノメータ以下の幅をほぼ一定に保った溝を形成させ
るとともに、任意の位置で接触力がさらに大きな値にな
るようにパルス変調させることにより、レジスト膜にほ
ぼ一定に保った幅の溝の所望の位置に溝より深い穴を形
成させることができる。
[0011] While relatively moving the substrate and the probe, the contact force is controlled so as to be a constant value equal to or higher than the yield point of plastic deformation, and the width of the resist film is maintained at a constant width of several tens of nanometers or less. Groove can be formed. Alternatively, while the substrate and the probe are relatively moved, a pulse having a size of several tens of nanometers or less is formed in the resist film by performing pulse modulation so that the contact force becomes a value equal to or higher than the yield point of plastic deformation at an arbitrary position. Can be formed. Also, while moving the substrate and the probe relatively, the contact force is controlled so as to be a constant value equal to or higher than the yield point of plastic deformation, and the groove that keeps the width of several tens of nanometers or less almost constant in the resist film And by modulating the pulse so that the contact force becomes a larger value at an arbitrary position, it is possible to form a hole deeper than the groove at a desired position of the groove having a substantially constant width in the resist film. it can.

【0012】以下、本発明の実施例を具体的に説明す
る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described.

【0013】実施例1 図1は、前記の原子間力顕微鏡の技術を用いたパターン
形成装置の一例を示す概略図である。図において、表面
にレジスト14が塗布された基板10は回転駆動装置1
1に保持される。回転駆動装置11は図示を省略した装
置の筐体部に保持されている。レジスト14に対向する
形で探針1が備えられるが、探針1は板バネ2の先端部
に形成されており、板バネ2の根元部はパルス変調器8
に保持される。パルス変調器8はZ方向微動装置13に
保持され、Z方向微動装置13は半径方向微動装置12
に保持される。半径方向微動装置12は回転駆動装置1
1と同様に、図示を省略した装置の筐体部にアーム(図
示を省略)により保持されている。回転駆動装置11に
より基板10を回転させながら、半径方向微動装置12
を図示しないアームにより半径方向に移動させ、かつ、
半径方向微動装置12に加える信号(図示しない)によ
って半径方向の位置を精度よく制御することにより、レ
ジスト14と探針1との相対的な位置を任意に精度よく
制御できる。板バネ2の探針1を設けた面の反対側にレ
ーザダイオード3から出射されるレーザ光をレンズ4に
よって集光させ、そこからの反射光の変位をポジション
センサ5で感知する。探針1とレジスト14との接触力
の変化によりポジションセンサ5の出力が変化する。検
出されたポジションセンサ5の出力をプリアンプ6で増
幅してサーボ回路7に加える。サーボ回路7には接触力
に対応した目標値が設定されており、ポジションセンサ
5からの信号がこの目標値に一致するようにZ方向微動
装置13に駆動信号を出力する。Z方向微動装置13は
ピエゾ素子から構成されサーボ回路7から与えられた駆
動信号の正負と大きさに応じてパルス変調器8を介して
板ばね2の根元部をZ方向に移動させる。これにより探
針1とレジスト14との接触力が一定値に制御される。
パルス変調器8はピエゾ素子で構成され、これにパルス
駆動回路9からパルス変調信号が加えられる。パルス変
調信号の極性は板ばね2の根元部を、探針1とレジスト
14との間の接触力を増大させるようにZ方向に移動さ
せるように選ばれている。サーボ回路7の周波数特性は
この変調パルスの周波数には応答しないように設計され
ているので、サーボ制御中でもこのパルス変調器8によ
り探針1の動きをパルス変調させることが可能である。
Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic view showing an example of a pattern forming apparatus using the above-mentioned technique of an atomic force microscope. In the figure, a substrate 10 having a surface coated with a resist 14 is
It is held at 1. The rotation drive device 11 is held in a housing of a device not shown. The probe 1 is provided so as to face the resist 14. The probe 1 is formed at the tip of the leaf spring 2, and the base of the leaf spring 2 is a pulse modulator 8.
Is held. The pulse modulator 8 is held by a Z-direction fine movement device 13, and the Z-direction fine movement device 13 is
Is held. The radial fine movement device 12 is the rotary drive device 1
As in the case of 1, the device is held by an arm (not shown) in the housing of the device not shown. While rotating the substrate 10 by the rotation driving device 11, the radial fine movement device 12
Is moved in the radial direction by an arm (not shown), and
The relative position between the resist 14 and the probe 1 can be controlled arbitrarily and accurately by controlling the position in the radial direction with a signal (not shown) applied to the radial direction fine adjustment device 12. Laser light emitted from the laser diode 3 is condensed by a lens 4 on the opposite side of the surface of the leaf spring 2 on which the probe 1 is provided, and displacement of reflected light from the lens 4 is sensed by a position sensor 5. The output of the position sensor 5 changes due to a change in the contact force between the probe 1 and the resist 14. The detected output of the position sensor 5 is amplified by a preamplifier 6 and applied to a servo circuit 7. A target value corresponding to the contact force is set in the servo circuit 7, and a drive signal is output to the Z-direction fine movement device 13 so that the signal from the position sensor 5 matches this target value. The Z-direction fine movement device 13 is constituted by a piezo element, and moves the root of the leaf spring 2 in the Z-direction via the pulse modulator 8 according to the sign and magnitude of the drive signal given from the servo circuit 7. Thereby, the contact force between the probe 1 and the resist 14 is controlled to a constant value.
The pulse modulator 8 is composed of a piezo element, and a pulse modulation signal is added to the pulse modulator 8 from a pulse driving circuit 9. The polarity of the pulse modulation signal is selected so that the root of the leaf spring 2 is moved in the Z direction so as to increase the contact force between the probe 1 and the resist 14. Since the frequency characteristic of the servo circuit 7 is designed not to respond to the frequency of the modulation pulse, the movement of the probe 1 can be pulse-modulated by the pulse modulator 8 even during servo control.

【0014】次に本実施例の基板10、レジスト14お
よび探針1について説明する。基板10としては、表面
の平坦性が数ナノメータ以下であることが望まれる。単
結晶シリコン基板は平坦性に優れていて、最適な材料で
ある。そこで基板10として単結晶シリコン基板を使用
した。レジスト14には、通常、電子線描画に用いられ
ているポジ型のレジスト材料であるポリメタアクリレイ
ト(PMMA)を使用した。PMMAをシリコン基板上
に膜厚が50nmから100nmの範囲のある厚さ例え
ば50nmになるようにスピンコートした。また、探針
1としては、レジスト14よりも硬く、先端が数十ナノ
メータ以下に尖鋭化させたものが望ましく、AFM等で
使用されているシリコンやシリコン酸化物、或いは窒化
シリコン製の探針が利用できる。通常、探針1は半導体
プロセスにより板バネ2と一体形成され、探針1の先端
は曲率半径20nm以下に形成可能であり、本実施例で
は窒化シリコン製の探針とした。
Next, the substrate 10, the resist 14, and the probe 1 of this embodiment will be described. It is desired that the substrate 10 has a surface flatness of several nanometers or less. A single crystal silicon substrate has excellent flatness and is an optimal material. Therefore, a single crystal silicon substrate was used as the substrate 10. As the resist 14, polymethacrylate (PMMA), which is a positive resist material usually used for electron beam drawing, was used. PMMA was spin-coated on a silicon substrate so as to have a thickness of 50 nm to 100 nm, for example, 50 nm. The probe 1 is preferably harder than the resist 14 and has a tip sharpened to several tens of nanometers or less. A probe made of silicon, silicon oxide, or silicon nitride used in an AFM or the like is preferable. Available. Normally, the probe 1 is formed integrally with the leaf spring 2 by a semiconductor process, and the tip of the probe 1 can be formed with a radius of curvature of 20 nm or less. In this embodiment, the probe is made of silicon nitride.

【0015】図3(a)は、回転駆動装置11および半
径方向微動装置12を用いて、探針1と基板10を相対
的に回転移動させ、接触力が塑性変形の降伏点以上の一
定の値になるように制御することにより、レジスト14
に20nm以下の幅の溝16を円形若くはスパイラル状
に形成したときの溝16の一部の様子を断面と斜視図の
形で表わしたものである。溝16は塑性変形により形成
させるので、その両側に盛り上がりが同時に形成され
る。
FIG. 3A shows that the probe 1 and the substrate 10 are relatively rotated by using the rotary driving device 11 and the radial fine movement device 12 so that the contact force is constant at or above the yield point of plastic deformation. By controlling the resist 14 to a value, the resist 14
FIG. 2 shows a cross section and a perspective view of a part of the groove 16 when the groove 16 having a width of 20 nm or less is formed in a circular or spiral shape. Since the groove 16 is formed by plastic deformation, bulges are simultaneously formed on both sides thereof.

【0016】図3(c−1)は、接触力が塑性変形の降
伏点以上の一定の値になるように制御して溝16を形成
させながら、パルス変調器8およびパルス駆動回路9を
用いて接触力をパルス変調させてさらに強いものにする
ことにより、溝16の形成とともにパルスの加わった位
置に20nm以下のサイズの穴17を形成させた様子を
断面と斜視図の形で示す。図3(c−2)は、溝16の
底部に沿ったレジストの断面形状を表したものである。
斜線部がレジストの断面形状である。穴17の底部が溝
16の底部よりレジストが薄くなっているのが分かる。
FIG. 3 (c-1) shows that the pulse modulator 8 and the pulse drive circuit 9 are used while forming the groove 16 by controlling the contact force to be a constant value equal to or higher than the yield point of plastic deformation. A state in which a hole 17 having a size of 20 nm or less is formed at the position where the pulse is applied together with the formation of the groove 16 by pulse-modulating the contact force to further strengthen the contact force is shown in cross-sectional and perspective views. FIG. 3C-2 shows a cross-sectional shape of the resist along the bottom of the groove 16.
The hatched portion is the cross-sectional shape of the resist. It can be seen that the resist at the bottom of the hole 17 is thinner than the bottom of the groove 16.

【0017】図3(b)は、接触力が塑性変形の降伏点
に至らない大きさの一定の値になるように制御して回転
させながら、所定の位置でパルス変調器8およびパルス
駆動回路9を用いて接触力をパルス変調させて接触力が
塑性変形の降伏点を超える大きさにすることにより、2
0nm以下のサイズの穴17のみをレジスト14に形成
した状態を断面と斜視図の形で示す。
FIG. 3 (b) shows the pulse modulator 8 and the pulse drive circuit at a predetermined position while controlling and rotating the contact force so that the contact force does not reach the yield point of the plastic deformation. 9 by pulse-modulating the contact force so that the contact force exceeds the yield point of plastic deformation.
A state in which only the hole 17 having a size of 0 nm or less is formed in the resist 14 is shown in a sectional view and a perspective view.

【0018】本実施例でレジスト膜上に形成したレジス
トパターンを利用して、フッ素ベースの反応性イオンエ
ッチングによりシリコン基板10の表面に転写すること
ができた。
Using the resist pattern formed on the resist film in this embodiment, it was possible to transfer to the surface of the silicon substrate 10 by fluorine-based reactive ion etching.

【0019】実施例2 探針1と基板10との相対移動を直交座標系に沿って行
う実施例のパターン形成装置の概略図を図2に示す。X
YZ方向駆動装置15以外の各部の動作は実施例1と実
質的に同じである。XYZ方向駆動装置15は、探針1
とレジスト14との間の接触力を一定値に制御するため
のZ方向の微動と、相対移動を二次元直交座標系で行う
ためのXY方向の移動とを行う。この実施例でも基板を
大きくするときは、図1の実施例と同様に、XY方向の
移動のための移動機構を持つものとするのが良い。
Embodiment 2 FIG. 2 is a schematic view of a pattern forming apparatus of an embodiment in which relative movement between a probe 1 and a substrate 10 is performed along a rectangular coordinate system. X
The operation of each unit other than the YZ-direction driving device 15 is substantially the same as in the first embodiment. The XYZ direction driving device 15 is a probe 1
Fine movement in the Z direction for controlling the contact force between the resist and the resist 14 to a constant value, and movement in the XY directions for performing relative movement in a two-dimensional orthogonal coordinate system. In this embodiment, when the size of the substrate is increased, it is preferable to have a moving mechanism for moving in the X and Y directions, as in the embodiment of FIG.

【0020】図2に示す装置の場合でも、探針1とレジ
スト14との接触圧を適当に制御しながらXY方向の移
動を制御するにより、図3に示すのと同様な溝16や穴
17を形成することができた。
In the case of the apparatus shown in FIG. 2, by controlling the movement in the X and Y directions while appropriately controlling the contact pressure between the probe 1 and the resist 14, the grooves 16 and holes 17 similar to those shown in FIG. Could be formed.

【0021】実施例3 本実施例では、基板10としてシリコン単結晶基板を用
い、基板10の表面に第2レジスト19として約100
nmの厚さのシリコン酸化膜を成長させた。その表面に
第1レジスト18として50nmの厚さのPMMAを塗
布して2層レジスト構造とした。第1レジスト18に実
施例1あるいは実施例2の方法で約20nm径の穴17
を形成した。図4(a)は、その様子を表わした基板断
面図である。次にドライエッチングにより図4(b)に
示す様に第2レジスト19に穴を基板10表面まで高ア
スペクト比を以って貫通させることができた。その後、
リフトオフプロセスにより図4(c)に示す様に直径2
0nm以下の金属ドット20を基板10上に形成するこ
とができた。
Embodiment 3 In this embodiment, a silicon single crystal substrate is used as the substrate 10 and about 100
A silicon oxide film having a thickness of nm was grown. A 50 nm-thick PMMA was applied as a first resist 18 on the surface to form a two-layer resist structure. A hole 17 having a diameter of about 20 nm is formed in the first resist 18 by the method of the first or second embodiment.
Was formed. FIG. 4A is a cross-sectional view of the substrate showing this state. Next, as shown in FIG. 4B, holes were able to penetrate the second resist 19 to the surface of the substrate 10 with a high aspect ratio by dry etching. afterwards,
By the lift-off process, as shown in FIG.
Metal dots 20 of 0 nm or less could be formed on the substrate 10.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば薄膜
のパターニングを薄膜と探針の接触圧力の制御による塑
性変形を用いている為、探針の先端を尖鋭化することに
より、十分に厚い薄膜であっても、薄膜に数十ナノメー
タ以下のサイズのパターンを形成させることができ、数
十ナノメータ以下のスケールの微細加工や数十ナノメー
タ以下のサイズの記録ビットの高速記録/再生の為の記
録基板のカッティング法を提供することができる。
As described above, according to the present invention, since the thin film is patterned by plastic deformation by controlling the contact pressure between the thin film and the probe, the tip of the probe can be sufficiently sharpened. Even if the thin film is thick, a pattern with a size of several tens of nanometers or less can be formed on the thin film, and fine processing on a scale of several tens of nanometers or less and high-speed recording / reproduction of recording bits with a size of several tens of nanometers or less can be performed. The method for cutting the recording substrate for the purpose can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1の装置の構成を示す概略ブロ
ック図。
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a configuration of an apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例2の装置の構成を示す概略ブロ
ック図。
FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating a configuration of an apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図3】(a)は実施例1および2の装置で形成された
溝を断面と斜視図の形で表わした図、(b)は実施例1
および2の装置で形成された穴を断面と斜視図の形で表
わした図、(c−1)は実施例1および2の装置で形成
された溝および穴を断面と斜視図の形で表わした図、
(c−2)は実施例1および2の装置で形成された溝お
よび穴の断面を示す図。
FIG. 3A is a diagram showing a groove formed by the apparatus of the first and second embodiments in a cross-sectional and perspective view, and FIG.
And (c-1) shows the grooves and holes formed by the devices of Examples 1 and 2 in the form of a cross section and a perspective view, respectively. Figure,
(C-2) is a view showing a cross section of a groove and a hole formed by the devices of Examples 1 and 2.

【図4】(a)は実施例3で形成された第1レジスト上
の穴パターンを示す断面図、(b)はドライエッチング
後の断面図、(c)はリフトオフ後の様子を示す図。
4A is a cross-sectional view showing a hole pattern on a first resist formed in Example 3, FIG. 4B is a cross-sectional view after dry etching, and FIG. 4C is a view showing a state after lift-off.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…探針、2…板バネ、3…レーザダイオード、4…レ
ンズ、5…ポジションセンサ、6…プリアンプ、7…サ
ーボ回路、8…パルス変調器、9…パルス駆動回路、1
0…基板、11…回転駆動装置、12…半径方向微動装
置、13…Z方向微動装置、14…レジスト、15…X
YZ方向駆動装置、16…溝、17…穴、18…第1レ
ジスト、19…第2レジスト、20…ドット。
REFERENCE SIGNS LIST 1 probe, 2 leaf spring, 3 laser diode, 4 lens, 5 position sensor, 6 preamplifier, 7 servo circuit, 8 pulse modulator, 9 pulse drive circuit, 1
0 ... substrate, 11 ... rotary drive, 12 ... radial fine movement device, 13 ... Z direction fine movement device, 14 ... resist, 15 ... X
YZ direction driving device, 16: groove, 17: hole, 18: first resist, 19: second resist, 20: dot.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板表面に塗布された薄膜に尖鋭化された
先端を有する探針を接触させこの接触力を制御しながら
探針と該基板を相対的に移動させること、所望の位置で
前記薄膜に作用する接触力が該薄膜の塑性変形降伏点以
上の接触力となる大きさに制御すること、により前記薄
膜を塑性変形させ直接パターニングすることを特徴とす
るパターン形成方法。
An apparatus according to claim 1, wherein a probe having a sharpened tip is brought into contact with a thin film applied to the surface of the substrate, and the probe and the substrate are relatively moved while controlling the contact force. A pattern forming method, wherein the thin film is plastically deformed and directly patterned by controlling the contact force acting on the thin film to be a contact force equal to or higher than the plastic deformation yield point of the thin film.
【請求項2】前記パターニングされた薄膜をマスクとし
て用い、エッチングやリフトオフプロセスにより該マス
クパターンを前記基板に転写する請求項1記載のパター
ン形成方法。
2. The pattern forming method according to claim 1, wherein the mask pattern is transferred to the substrate by etching or a lift-off process using the patterned thin film as a mask.
【請求項3】前記薄膜が多層レジスト構造であり、最表
面のレジスト層をパターニングする請求項1または2記
載のパターン形成方法。
3. The pattern forming method according to claim 1, wherein the thin film has a multilayer resist structure, and the outermost resist layer is patterned.
【請求項4】前記探針と薄膜との相対的な移動が回転座
標系または直交座標系である請求項1ないし3のいずれ
かに記載のパターン形成方法。
4. The pattern forming method according to claim 1, wherein the relative movement between the probe and the thin film is in a rotating coordinate system or a rectangular coordinate system.
【請求項5】表面に薄膜が塗布された基板を保持する保
持手段と、前記薄膜表面に対向して配置された探針を先
端に保持するカンチレバーと、該カンチレバーの基部を
保持し前記探針が前記薄膜に対する接触力を制御するた
めの制御手段と、前記制御手段を保持し前記探針を薄膜
表面に対して相対的に移動させる移動手段とよりなり、
前記制御手段は探針の所望の位置で前記薄膜に作用する
接触力が該薄膜の塑性変形降伏点以上の接触力となる大
きさに制御することを特徴とするパターン形成装置。
5. A holding means for holding a substrate having a surface coated with a thin film, a cantilever for holding a probe disposed at the tip end facing the thin film surface, and a probe for holding a base of the cantilever. The control means for controlling the contact force on the thin film, and a moving means for holding the control means and moving the probe relative to the thin film surface,
The pattern forming apparatus according to claim 1, wherein the control means controls the contact force acting on the thin film at a desired position of the probe so as to be equal to or higher than a plastic deformation yield point of the thin film.
【請求項6】前記制御手段が接触力を一定に制御するた
めのフィードバック機構を備えるとともに該フィードバ
ック機構が実質的に応答しない周波数で接触力を変調す
る変調器を備える請求項5記載のパターン形成装置。
6. The pattern forming apparatus according to claim 5, wherein said control means includes a feedback mechanism for controlling the contact force to be constant, and said modulator includes a modulator for modulating the contact force at a frequency at which the feedback mechanism does not substantially respond. apparatus.
【請求項7】前記探針と薄膜との相対的な移動が回転座
標系または直交座標系である請求項5または6記載のパ
ターン形成装置。
7. The pattern forming apparatus according to claim 5, wherein the relative movement between the probe and the thin film is in a rotating coordinate system or a rectangular coordinate system.
JP35570497A 1997-12-24 1997-12-24 Method and device for forming pattern Pending JPH11186142A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016515223A (en) * 2013-03-12 2016-05-26 マイクロニック アーベーMycronic Ab Method and apparatus for mechanically formed alignment reference body

Cited By (2)

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