KR20010104287A

KR20010104287A - 스탬퍼 형성용 전극 재료 및 스탬퍼 형성용 박막

Info

Publication number: KR20010104287A
Application number: KR1020010025863A
Authority: KR
Inventors: 가쓰무라마사히로; 이이다데쓰야; 우에노다카시
Original assignee: 가네오 이토; 파이오니아 가부시키가이샤; 추후제출; 후루야 메탈 가부시끼가이샤
Priority date: 2000-05-12
Filing date: 2001-05-11
Publication date: 2001-11-24
Also published as: EP1156138A2; JP3686573B2; US6344275B2; CN1174402C; JP2001319384A; HK1044617A1; KR100597553B1; EP1156138A3; CN1341928A; HK1044617B; TW564407B; US20010055688A1

Abstract

본 발명은 레지스트 재료에 포함되는 전자 흡인기와 반응에 의해서 스탬퍼의 품질을 열화시키지 않는 스탬퍼용 재료를 제공하고자 하는 것이다. 패터닝된 레지스트막(2)의 표면에 형성되고, 스탬퍼재료를 전기 주조시키기 위한 전극을, Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Ru 원소를 25 %미만의 범위로 첨가하여 이루어지는 니켈 합금 박막(3)으로 형성하였다.

Description

스탬퍼 형성용 전극 재료 및 스탬퍼 형성용 박막 {ELECTRODE MATERIAL FOR FORMING STAMPER AND THIN FILM FOR FORMING STAMPER}

본 발명은 패터닝된 레지스트 재료의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극으로서 이용되는 스탬퍼 형성용 박막, 및 이러한 전극의 재료로서 이용되는 스탬퍼 형성용 전극 재료에 관한 것이다.

CD 및 DVD와 같은 광디스크는, 스탬퍼라고 불리는 마더(mother) 디스크를 이용하여 양산된다. 도 8은 종래의 스탬퍼의 제조 방법을 도시한 도면이다. 먼저, 도 8(A)에 도시한 바와 같이, 유리 기판(101) 상에 스핀코팅 등에 의하여 포토레지스트막(102)을 형성한 후, 도 8(B)에 도시한 바와 같이, 포토레지스트막(102)을 레이져빔에 의해 노광하여 잠상(latent image; 102a)을 형성한다. 이어서, 포토레지스트막(102)을 현상하여, 도 8(C)에 나타내는 것 같은 홈부(102b)를 가지는 패턴을형성한다. 이어서, 도 8(D)에 도시한 바와 같이, 스퍼터링법, 증착법 등을 이용하여 포토레지스트막(102) 및 유리 기판(101)의 표면에 니켈 박막(103)을 형성한다. 그 후, 도 8(E)에 도시한 바와 같이, 니켈 박막(103)을 전극으로서 이용하여 니켈 박막(103) 표면에 니켈 전기 주조를 실시하는 것에 의해, 니켈층(104)을 형성한다. 그리고, 도 8(F)에 도시한 바와 같이, 니켈층(104)을 유리 기판(101)으로부터 박리한 후, 예를 들면 도 8(F)에 도시된 니켈층(104)의 상면을 연마함으로써, 스탬퍼(104A)가 얻어진다.

광디스크에 대해 고기록 밀도화가 한층 더 요구되고 있다. 금후 예상되는 직경 12 cm의 디스크에 대하여 수십 GB 이상의 기록 용량을 확보하는 것 같은 고기록밀도화의 요구에 대응하기 위해서는, 종래의 레이져빔을 이용한 레이져빔 커팅법으로는 대응할 수 없고, 레이져빔 커팅을 대체하는 방법으로서 전자빔을 이용하는 전자빔 커팅법이 주목되고 있다. 전자빔 커팅법은, 종래의 레이져 빔 커팅법에 비해, 더욱 정밀한 패턴을 형성하는 것이 가능하게 된다.

그러나, 전자빔 커팅을 실시하기 위해서는, 레지스트 재료의 전자 흡수 감도를 향상시킬 필요가 있어, 레지스트 재료 중에 염소, 유황, 또는 불소와 같은 전자 흡인기(electron-attracting radical)가 도입된다. 그러나, 니켈 전기 주조를 실시하는 경우, 레지스트 재료 중의 전자 흡인기와 니켈 박막이 서로 반응하여 니켈 박막이 손상되어, 스탬퍼의 품질이 열화되는 문제가 있는 것이 밝혀졌다.

본 발명은, 레지스트 재료에 포함되는 전자 흡인기와 반응에 의해서 스탬퍼의 품질을 열화시키지 않고 스탬퍼 형성용 박막, 및 이러한 전극의 재료로서 이용되는 스탬퍼 형성용 전극 재료를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1(A) 내지 도 1(F)는 스탬퍼 형성용 박막을 이용하여 광디스크 제조용 스탬퍼를 제조하는 공정을 도시하는 도면으로서, 도 1(A)는 레지스트를 도포한 상태를 나타내는 단면도, 도 1(B)는 잠상을 형성한 상태를 나타내는 단면도, 도 1(C)는 현상 후의 상태를 나타내는 단면도, 도 1(D)는 니켈 합금 박막을 형성한 상태를 나타내는 단면도, 도 1(E)는 니켈층을 형성한 상태를 나타내는 단면도, 및 도 1(F)는 스탬퍼를 나타내는 단면도.

도 2는 스탬퍼 형성용 박막을 이용하여 광디스크 제조용 스탬퍼를 제조하는 공정을 상세하게 도시한 도면.

도 3은 광디스크 제조용 스탬퍼를 이용하여 광디스크를 제조하는 공정을 도시한 도면.

도 4는 순수 Ni 박막 및 Ni 합금 박막의 염화나트륨 수용액에 대한 내성 및 고온 내습 가속 시험의 결과를 도시한 도면.

도 5는 Ni 합금 박막의 염화나트륨 수용액에 대한 내성 및 고온 내습 가속 시험의 결과를 도시한 도면.

도 6은 광디스크의 미러(mirror)부 재생 신호에 의한 디스크 노이즈 측정 방법을 도시한 도면.

도 7은 디스크 노이즈의 측정 결과를 도시한 도면.

도 8(A) 내지 8(F)는 스탬퍼 형성용 박막을 이용하여 광디스크 제조용 스탬퍼를 제조하는 종래의 공정을 도시한 도면으로, 도 8(A)는 레지스트를 도포한 상태를 나타내는 단면도, 도 8(B)는 잠상을 형성한 상태를 나타내는 단면도, 도 8(C)는 현상 후의 상태를 나타내는 단면도, 도 8(D)는 니켈 합금 박막을 형성한 상태를 나타내는 단면도, 도 8(E)는 니켈층을 형성한 상태를 나타내는 단면도, 및 도 8(F)는 스탬퍼를 나타내는 단면도.

본 발명의 스탬퍼 형성용 전극 재료는, 패터닝된 레지스트 재료의 표면에 형성되고, 스탬퍼재료를 전기 주조시키기 위한 전극의 재료로서 이용되는 스탬퍼 형성용 전극 재료로서, Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Ru 원소를 25 % 미만의 범위로 첨가한 것을 특징으로 한다.

이 스탬퍼 형성용 전극 재료에 의하면, 전극 재료 중의 Ni와 레지스트 재료에 포함되는 전자 흡인기와의 반응이 억제되기 때문에, 스탬퍼의 품질의 열화가 방지된다. 또한, 평탄성이 우수한 전극을 형성할 수가 있기 때문에, 광디스크의 S/N 비를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 스탬퍼 형성용 전극 재료는, 패터닝된 레지스트 재료의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극의 재료로서 이용되는 스탬퍼 형성용 전극 재료로서, Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Cu 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 것을 특징으로 한다.

이 스탬퍼 형성용 전극 재료에 의하면, 전극 재료 중의 Ni와, 레지스트 재료에 포함되는 전자 흡인기와의 반응이 억제되기 때문에, 스탬퍼의 품질의 열화가 방지된다.

본 발명의 스탬퍼 형성용 전극 재료는, 패터닝된 레지스트 재료의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극의 재료로서 이용되는 스탬퍼 형성용 전극 재료로서, Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 P 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스탬퍼 형성용 전극 재료는, 패터닝된 레지스트 재료의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극의 재료로서 이용되는 스탬퍼 형성용 전극 재료로서, Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Mg 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스탬퍼 형성용 전극 재료는, 패터닝된 레지스트 재료의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극의 재료로서 이용되는 스탬퍼 형성용 전극 재료로서, Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Cr 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 것을 특징으로 한다.

이 스탬퍼 형성용 전극 재료에 의하면, 전극 재료 중의 Ni와, 레지스트 재료에 포함되는 전자 흡인기와의 반응이 억제되기 때문에, 스탬퍼의 품질의 열화가 방지된다. 또한, 평탄성이 우수한 전극을 형성할 수가 있기 때문에, 광디스크의 S/N 비를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 스탬퍼 형성용 전극 재료는, 패터닝된 레지스트 재료의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극의 재료로서 이용되는 스탬퍼 형성용 전극 재료로서, Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Au 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 것을 특징으로 한다.

이 스탬퍼 형성용 전극 재료에 의하면, 전극 재료 중의 Ni와, 레지스트 재료(2)에 포함되는 전자 흡인기와의 반응이 억제되기 때문에, 스탬퍼의 품질의 열화가 방지된다.

본 발명의 스탬퍼 형성용 전극 재료는, 패터닝된 레지스트 재료의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극의 재료로서 이용되는 스탬퍼 형성용 전극 재료로서, Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Si 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스탬퍼 형성용 전극 재료는, 패터닝된 레지스트 재료의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극의 재료로서 이용되는 스탬퍼 형성용 전극 재료로서, Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Ti 원소를 50 %미만의 범위로 첨가한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스탬퍼 형성 재료는, 패터닝된 레지스트 재료의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극의 재료로서 이용되는 스탬퍼 형성용 전극 재료로서, Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Ag 원소를 50 %미만의 범위로 첨가한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스탬퍼 형성용 박막은, 패터닝된 레지스트 재료의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극으로서 이용되는 스탬퍼 형성용 박막에 있어서, Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Ru 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 것을 특징으로 한다.

이 스탬퍼 형성용 박막에 의하면, 전극 재료 중의 Ni와, 레지스트 재료에 포함되는 전자 흡인기와의 반응이 억제되기 때문에, 스탬퍼의 품질의 열화가 방지된다. 또한, 평탄성이 우수한 전극을 형성할 수가 있기 때문에, 광디스크의 S/N 비를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 스탬퍼 형성용 박막은, 패터닝된 레지스트 재료의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극으로서 이용되는 스탬퍼 형성용 박막에 있어서, Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Cu 원소를 25 %미만의 범위로첨가한 것을 특징으로 한다.

이 스탬퍼 형성용 박막에 의하면, 전극 재료 중의 Ni와, 레지스트 재료에 포함되는 전자 흡인기와의 반응이 억제되기 때문에, 스탬퍼의 품질의 열화가 방지된다.

본 발명의 스탬퍼 형성용 박막은, 패터닝된 레지스트 재료의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극으로서 이용되는 스탬퍼 형성용 박막에 있어서, Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 P 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스탬퍼 형성용 박막은, 패터닝된 레지스트 재료의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극으로서 이용되는 스탬퍼 형성용 박막에 있어서, Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Mg 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스탬퍼 형성용 박막은, 패터닝된 레지스트 재료의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극으로서 이용되는 스탬퍼 형성용 박막에 있어서, Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Cr 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스탬퍼 형성용 박막은, 패터닝된 레지스트 재료의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극으로서 이용되는 스탬퍼 형성용 박막에 있어서, Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Au 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스탬퍼 형성용 박막은, 패터닝된 레지스트 재료의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극으로서 이용되는 스탬퍼 형성용 박막에 있어서, Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Si 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스탬퍼 형성용 박막은, 패터닝된 레지스트 재료의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극으로서 이용되는 스탬퍼 형성용 박막에 있어서, Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Ti 원소를 50 %미만의 범위로 첨가한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스탬퍼 형성용 박막은, 패터닝된 레지스트 재료의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극으로서 이용되는 스탬퍼 형성용 박막에 있어서, Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Ag 원소를 50 %미만의 범위로 첨가한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서 첨부 도면의 부재번호를 괄호 내에 부가하지만, 본 발명은 도면에 도시된 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.

(발명의 바람직한 실시 형태)

이하, 도 1(A)∼도 7를 참조하여, 본 발명의 스탬퍼 형성용 박막의 바람직한 실시형태에 대해 설명한다. 도 1(A) 내지 도 1(F)는 본 실시예의 스탬퍼 형성용 박막을 이용하여 광디스크 제조용 스탬퍼를 제조하는 공정을 나타내는 단면도이고, 도 2는 이 공정을 상세하게 도시한 도면이다.

먼저, 도 1(A) 및 도 2에 도시한 바와 같이, 유리 기판(1)을 연마하고 세정한 후, 유리 기판(1) 상에 스핀코팅 등에 의하여 전자빔용 전자빔 레지스트막(2)을 형성한다. 이어서, 전자빔 레지스트막(2)을 프리베이크하여, 도 1(B)에 도시한 바와 같이, 전자빔 레지스트막(2)을 전자빔에 의해 노광하고 잠상(2a)을 형성한다(도 2에 있어서 "신호기록"). 이어서, 전자빔 레지스트막(2)을 현상하여, 도 1(C)에 도시된 홈부(2b)를 형성한 후, 전자빔 레지스트막(2)을 포스트베이크 한다.

다음에, 도 1(D)에 도시한 바와 같이, 스퍼터링법, 증착법 또는 전해도금에 의해, 전자빔 레지스트막(2) 및 유리 기판(1)의 표면에 니켈 합금 박막(3)을 형성한다. 니켈 합금 박막의 재료에 관해서는 후에 설명한다.

그 후, 도 1(E)에 도시한 바와 같이, 니켈 합금 박막(3)을 전극으로 이용하여 니켈 합금 박막(3) 표면에 니켈 전기 주조를 실시하여, 니켈층(4)을 형성한다. 그리고, 도 1(F)에 도시한 바와 같이, 니켈층(4)을 유리 기판(1)으로부터 박리시킨 후, 도 1(F)에 있어서 니켈층(4)의 상면을 연마함으로써, 마스터 스탬퍼(4A)가 얻어진다. 또한, 니켈층(4) 대신, 니켈 합금층을 전기 주조에 의해 형성하고, 박리시킨 니켈 합금층을 스탬퍼로서 사용할 수도 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 마스터 스탬퍼(4A)에 대하여, 다시, 전기 주조에 의해 니켈을 부착시킴으로써 형상이 반전된 서브마스터 스탬퍼가 얻어진다. 서브마스터 스탬퍼에게 전기 주조에 의해 니켈을 부착시킴으로써 마스터 스탬퍼와 동일형상의 베이비 스탬퍼가 얻어진다.

도 3은, 마스터 스탬퍼(4A)나 베이비 스탬퍼를 이용하여 광디스크를 제조하는 공정을 나타내고 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 스탬퍼를 이용하여 사출성형을 행한 후, 반사막, 보호막을 형성하고, 광디스크를 제조한다. 또한, 도 3의 공정은 통상의 제조 공정과 동일한 때문에, 상세한 설명은 생략한다.

니켈 합금 박막(3)의 재료로서는, Ni 원소를 주성분으로 하여, Ru, Cu, P, Mg, Cr, Au, Si, Ti, Ag 중 적어도 1 종류 이상의 원소를 50 %미만의 범위로 첨가한 니켈 합금을 이용한다. 본 실시예로서는, 상기 원소가 적어도 하나 첨가된 Ni 합금을 이용하여 니켈 합금 박막(3)을 형성함으로써, 전기 주조에 의해 니켈층(4)을 형성하는 경우, 니켈 합금 박막(3)의 손상을 방지할 수가 있다.

니켈 합금 박막(3)의 재료에, P, Mg, Si 중 적어도 1종류 이상의 원소가 25 %미만 첨가된 경우에, 적어도 약 400∼500℃ 정도까지 가열하지 않을 때에는 이들 원소는 주성분인 Ni와 반응하지 않는다. 이로 인하여, P, Mg, 또는 Si는 박막의 상태에서는 Ni 입자의 계면에 석출하여, 불활성 분위기 이외의 환경에서는 산소와 결합하여 산화한다. 이 경우, Ni를 주성분으로 하는 합금 박막의 상태에서는, 첨가된 P, Mg, 또는 Si의 산화막은 Ni 입자 계면뿐만 아니라, 박막 표면에도 석출된다. 이로 인하여, 박막표면에 석출된 표면 산화막은 부도체가 되고, 외부에서 활성인 금속 또는 비금속 원소와, Ni와의 반응에 대한 배리어재로 작용하여, Ni 합금의 내후성을 향상시키는 것을 확인하였다. 그러나, 첨가 원소인 P, Mg, 또는 Si는, 산소와 결합하기 쉬우면서 동시에, 기타 활성인 비금속 원소와도 결합하기 쉽기 때문에,과도하게 첨가된 경우에는, 반대로 내후성을 저하시켜 버린다. 따라서, 25 %미만의 첨가량이 적당하다고 생각된다.

마찬가지로, Ni를 주성분으로 포함하고 Ti를 첨가하는 경우에는, 역시 고온 분위기에서 가열하면서 반응시켜 화합물을 형성하는 경우를 제외하고, Ti는 Ni 입자의 입자계에 석출된다. 이러한 Ti를 첨가한 Ni 합금으로서는 부도체는 형성되지 않지만, Ti가 염소에 대하여 안정하기 때문에, Ni 입자에의 활성원소의 침출 또는 화학반응을 억제하는 작용을 하고, Ni 입자에 대한 화학반응이 방지되는 것으로 고려된다.

또한, Ni에 Cu 또는 Au를 첨가한 합금에서는, 안정한 완전 고용체가 확인되었다. 이 경우, Cu 또는 Au의 어느 첨가 원소에 있어서도 내염소성이 높고, 고용체화하는 것으로 Ni와 원자 결합되어 주성분인 Ni의 결정구조에 왜곡을 형성한다. 이 Ni 고용체 합금에 첨가된 원소의 의존성에 의해 염소와의 결합성이 완화되기 때문이다. 염소에 대해, 언제나 안정한 상태를 제공하는 것은 아니지만, 염소에 대한 화학 반응성을 둔화시킬 수 있다. 실험에 의하면, 이러한 고용체에서는 염화(chlorination)는 형성되지 않았다.

또한, Ni에 Ru, Ag, 또는 Cr를 첨가하는 경우에는, 특정한 첨가량, 즉, 적어도 10 중량%미만 첨가하여 고용체화하면, Cu 또는 Au를 첨가한 경우의 고용체와 동일한 상태가 되는 것이 확인되었다. Ru, Ag, 또는 Cr의 각각을 10 중량%을 초과하여 첨가하면, 고용한계를 초과하여, 첨가량 전체가 용해되지 않고, 고용체 입자계에 Ru, Ag, 또는 Cr가 석출된다. 그러나, 이 경우에 있어서도 순수 Ni와 비교하여내염화성이 향상되는 것을 확인되었다.

또한, Ni에 Ru, Ag, 및 Cr으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1 종류의 원소를 첨가한 Ni의 합금 박막은, 내염화성을 향상시키는 것뿐만 아니라, 박막의 평탄성도 향상시킨다. 박막의 평탄성은, 이 합금 박막을 이용하여 형성된 스탬퍼를 사용하여 제조된 광디스크의 재생시의 신호특성에 의해 확인할 수 있었다. 첨가된 Ru, Ag, 또는 Cr가 고용체화되는 경우에는, 주성분인 Ni의 결정 격자가 왜곡되어 박막의 입자를 미세화되는 것이 확인되었다. 고용 한계를 초과한 조성으로 구성된 Ni 합금의 경우에는, 고용체화된 Ni 고용체 합금 입자의 입자 성장을 억제하는 동시에, 입자계에 존재하는 첨가 원소의 고용체화되지 않는 첨가 성분이 응력을 완화시키는 데 촉진하는 효과가 있는 것으로 고려된다.

또한, 본 실시예에 설명한 조성의 니켈 합금은, 순수 Ni와 마찬가지로, 전연성(ductility)이나 가공성이 우수하면서, 내염화성, 내브롬화성을 가지는 것으로, 염소나 브롬과 반응하기 쉽다고 하는 순수 Ni의 특징 때문에, 종래 제한되있던 용도 및 응용 기술에 적용이 가능하게 되는 것이다.

-실시예-

Ni 및 Ru, Cu, P, Mg, Cr, Au, Si, Ti, 및 Ag의 각 첨가금속의 스퍼터링 타깃을 준비하여, 이들 Ni 및 소정의 원소의 스퍼터링 타깃을 RF 마그네트론 스퍼터링 장치에 장착하여 석영 기판 상에 박막을 형성하였다. 스퍼터링 타깃은 직경 3 인치(7.62 cm), 두께 5 mm이며, 이 스퍼터링 타깃으로 부터 기판까지의 거리를 약 90 mm으로 했다. Ni 및 소정의 원소의 스퍼터링 타깃에의 RF 투입 전력에 의해서각 금속원자의 방출양을 제어하면서, 2개의 금속을 동시에 기판상에 퇴적시켰다. 성막 조건은, 도달 진공도가 3×10^-5Pa, 성막시의 가스압은 0.7∼1 Pa 이다. 또한, RF 투입전력은 100∼500 W의 사이에서 합금의 조성에 따라 변화시켰다. 이와 같이 하여, Ni-Ru 합금, Ni-Cu 합금, Ni-P 합금, Ni-Mg 합금, Ni-Cr 합금, Ni-Au 합금, Ni-Si 합금, Ni-Ti 합금, 및 Ni-Ag 합금의 박막을 기판 상에 형성했다. 각 합금에 있어서의 Ru, Cu, P, Mg, Cr, Au, Si, Ti 및 Ag의 각 첨가 금속의 첨가량으로서 1, 5, 10, 20 및 25 %의 5종류의 농도로 변경하였다. 또한, 기준 물질로서, 동일한 장치에 의해 순수 Ni 박막을 기판 상에 형성하였다(도 4 및 도 5 참조).

상기 방법에 의해서 박막의 퇴적된 석영기판을 염화나트륨 수용액 중에 침지시켜 소정 시간 방치한 경우의 시간에 따른 변화를 관찰한 결과를 도 4 및 도 5에 나타낸다. 염화나트륨 수용액에 함유되는 염화나트륨은 5 부피% 이며, 가열하지 않고 상온으로 약96시간동안 수용액에 석영 기판을 침지하였다. 약 96 시간 방치한 후의 박막의 시간에 따른 변화를 육안으로 관찰하고 박막의 반사율과 같은 광학 특성을 분광광도계에 의해 검사 하는 것으로 박막의 표면 상태의 변화를 확인하였다.

그 결과, 순수 Ni 박막을 염화나트륨 수용액에 침지한 경우, 염화 반응에 의해서 단부가 흑색화되었다. 또한, 고온 내습 가속 시험의 결과, 단부가 흑색화됨과 동시에, 박막의 박리가 관찰되었다.

이와 반대로, Ni-Ru 합금, Ni-Cu 합금, Ni-P 합금, Ni-Mg 합금, Ni-Cr 합금, Ni-Au 합금, Ni-Si 합금, Ni-Ti 합금, 및 Ni-Ag 합금에서는, 전체로서 염화 반응이억제됨과 동시에, 고온 내습 가속 시험에 의한 변화도 억제되었다. 단지, Ni-25 중량% Ru, Ni-25 중량% Cu, Ni-25 중량% Mg, Ni-25 중량% Cr, Ni-25 중량% Au, Ni-25 중량% Si에서는, 염화나트륨 수용액에 침지한 결과, 단부에 있어서의 약간의 흑색화가 확인되었다. 다른 합금 박막에 관해서는 변화가 발견되지 않았다. 또한, Ni-20 중량% Ru, Ni-25 중량% Ru, Ni-20 중량% Cu, Ni-25 중량% Cu, Ni-20 중량% P, Ni-25 중량% P, Ni-25 중량% Cr, Ni-25 중량% Si에서는, 고온 내습 가속 시험의 결과, 단부에 있어서의 약간의 흑색화가 확인되었다.

도 6은 광디스크의 미러부 재생 신호에 의한 디스크 노이즈 측정 방법을 도시한 도면이고, 도 7은 그 측정 결과를 도시한 도면이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 유리 기판(11) 상에 레지스트층(12)을 형성하고, 또한 그 위에 전극 재료로서의 순수 Ni 및 Ni-5 중량% Ru로 이루어지는 박막(13)을 각각 형성하는 것으로, 측정을 위한 마더 디스크를 제작하였다. 도 7에 도시한 바와 같이, 박막(13)을 반사층으로서 이용하여, 측정을 위한 마더 디스크를 선속도 3 m/s에서 회전시키면서 유리 기판(11)의 측으로부터 렌즈(14)를 통하여 광 빔을 조사하여, 레지스트층(12)과 박막(13)과의 계면에서의 반사광을 수광했다. 이 반사광 중, 노이즈 성분으로 1 MHz 성분의 레벨을 측정한 결과를 도 7에 나타내었다. 도 7에 도시한 바와 같이, 박막(13)의 재료로서 순수 Ni를 이용한 경우의 디스크 노이즈는 -74.3 dB, 박막(13)의 재료로서 Ni-5 중량% Ru를 이용한 경우의 디스크 노이즈는 -79.7 dB 이다. 따라서, Ni-5 중량% Ru를 이용한 경우는 순수 Ni를 이용하는 경우와 비교하여 S/N 비가 5 dB 이상 향상되어 있는 것을 알 수 있다. 이것은, Ni-5 중량% Ru의 박막의 평탄성이 순수 Ni의 박막보다도 뛰어나고, 마더 광디스크의 제조에 이용되는 재료로서, 우수한 적합성을 가지고 있는 것을 나타내고 있다.

본 발명에 의하면, 전극 재료 중의 Ni와, 레지스트 재료에 포함되는 전자 흡인기와의 반응이 억제되기 때문에, 스탬퍼의 품질의 열화가 효과적으로 방지된다.

Claims

패터닝된 레지스트 재료(2)의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극(3)의 재료로서 이용되는 스탬퍼 형성용 전극 재료로서,

Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Ru 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 스탬퍼 형성용 전극 재료.
패터닝된 레지스트 재료(2)의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극(3)의 재료로서 이용되는 스탬퍼 형성용 전극 재료로서,

Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Cu 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 스탬퍼 형성용 전극 재료.
패터닝된 레지스트 재료(2)의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극(3)의 재료로서 이용되는 스탬퍼 형성용 전극 재료로서,

Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 P 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 스탬퍼 형성용 전극 재료.
패터닝된 레지스트 재료(2)의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극(3)의 재료로서 이용되는 스탬퍼 형성용 전극 재료로서,

Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Mg 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한스탬퍼 형성용 전극 재료.
패터닝된 레지스트 재료(2)의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극(3)의 재료로서 이용되는 스탬퍼 형성용 전극 재료로서,

Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Cr 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 스탬퍼 형성용 전극 재료.
패터닝된 레지스트 재료(2)의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극(3)의 재료로서 이용되는 스탬퍼 형성용 전극 재료로서,

Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Au 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 스탬퍼 형성용 전극 재료.
패터닝된 레지스트 재료(2)의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극(3)의 재료로서 이용되는 스탬퍼 형성용 전극 재료로서,

Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Si 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 스탬퍼 형성용 전극 재료.
패터닝된 레지스트 재료(2)의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극(3)의 재료로서 이용되는 스탬퍼 형성용 전극 재료로서,

Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Ti 원소를 50 %미만의 범위로 첨가한스탬퍼 형성용 전극 재료.
패터닝된 레지스트 재료(2)의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극(3)의 재료로서 이용되는 스탬퍼 형성용 전극 재료로서,

Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Ag 원소를 50 %미만의 범위로 첨가한 스탬퍼 형성용 전극 재료.
패터닝된 레지스트 재료(2)의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극(3)으로서 이용되는 스탬퍼 형성용 박막에 있어서,

Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Ru 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 스탬퍼 형성용 박막.
패터닝된 레지스트 재료(2)의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극(3)으로서 이용되는 스탬퍼 형성용 박막에 있어서,

Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Cu 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 스탬퍼 형성용 박막.
패터닝된 레지스트 재료(2)의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극(3)으로서 이용되는 스탬퍼 형성용 박막에 있어서,

Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 P 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한스탬퍼 형성용 박막.
패터닝된 레지스트 재료(2)의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극(3)으로서 이용되는 스탬퍼 형성용 박막에 있어서,

Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Mg 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 스탬퍼 형성용 박막.
패터닝된 레지스트 재료(2)의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극(3)으로서 이용되는 스탬퍼 형성용 박막에 있어서,

Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Cr 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 스탬퍼 형성용 박막.
패터닝된 레지스트 재료(2)의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극(3)으로서 이용되는 스탬퍼 형성용 박막에 있어서,

Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Au 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한 스탬퍼 형성용 박막.
패터닝된 레지스트 재료(2)의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극(3)으로서 이용되는 스탬퍼 형성용 박막에 있어서,

Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Si 원소를 25 %미만의 범위로 첨가한스탬퍼 형성용 박막.
패터닝된 레지스트 재료(2)의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극(3)으로서 이용되는 스탬퍼 형성용 박막에 있어서,

Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Ti 원소를 50 %미만의 범위로 첨가한 스탬퍼 형성용 박막.
패터닝된 레지스트 재료(2)의 표면에 형성되고, 스탬퍼 재료를 전기 주조시키기 위한 전극(3)으로서 이용되는 스탬퍼 형성용 박막에 있어서,

Ni 원소를 주성분으로 포함하는 동시에 Ag 원소를 50 %미만의 범위로 첨가한 스탬퍼 형성용 박막.