JP2010077476A - スタンパの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マザースタンパの凹凸パターンのトラックピッチが狭くなり高密度化するにつれてレジスト層が薄くなっていき、製造される原盤上の凹凸高さの差が小くなる。この結果インプリント時の転写不足により媒体上のレジストマスクの凹凸パターンに欠損が生じることがある。これを解決するためにパターンの凹凸高さの差を大きくできるスタンパの製造方法を提供する。
【解決手段】マザースタンパ１８上の凹凸パターンの凹部底面１８ａ及び凸部上面に、導電性薄膜１９を、凸部上面の膜厚が凹部底面の膜圧より大きくなるように形成する。その後導電性薄膜表面に剥離層２０を形成し、続いてスルファミン酸ニッケル液に浸漬し、電鋳法を用いて電鋳層２１を形成する。その後、電鋳層をマザースタンパから剥離して第３のスタンパとしてのサンスタンパ２２を複製する。
【選択図】図２

Description

本発明は、情報記録媒体の製造に関わる射出成形やインプリント技術等のパターンを大量の媒体に転写させる技術に使用される金型となるスタンパの製造方法に関する。

最近、情報記録装置の記録容量の増大は、磁気記録媒体の記録密度の向上により実現しており、このような高記録密度を目指す磁気記録媒体として、例えば同心円状に形成され複数のデータ記録用トラックに、磁性部と非磁性部とからなるパターンが形成されたディスクリート型磁気記録媒体（Discrete Track Recording：ＤＴＲ）が知られている。

このような磁気記録媒体の製造方法には、例えば特許文献１に開示されるようなニッケル（Ｎｉ）製スタンパを金型として利用するナノインプリント法等が採用されている。
特開２００８−１２７０５号公報

ところで、ディスクリート型磁気記録媒体の製造において用いられるスタンパは、媒体の高記録密度化にともない、例えばトラックピッチが１００ｎｍ以下の凹凸パターンを形成する微細加工技術が要求されるようになっている。

ところが、このように凹凸パターンのトラックピッチが狭くなり高密度化すると、ＥＢ描画のためのレジスト層は薄い方が描画性能が向上することから、パターンピッチが狭くなり高密度化するにつれてＥＢ描画律速によりレジスト層が薄くなっていき、この結果製造される原盤上の凹凸高さの差が小さくなることがある。しかし、このようにして作成される凹凸高さの差が小さいスタンパによると、インプリント時の転写不足により媒体上のレジストマスクの凹凸パターンに欠損が生じることがある。また、インプリント後の媒体上での凹凸高さの差が小さくなることから、記録媒体本来の隣接するトラック間の信号分離性能が低下するなど高記録密度化が難しくなるという問題を生じる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、凹凸パターンの凹凸高さの差を大きくできるスタンパを提供することを目的とする。

本発明に係るスタンパの製造方法は、
表面に凹凸パターンを有する原盤の前記凹凸パターン上に電鋳層を形成し、該電鋳層を剥離して第１のスタンパを作成する工程と、
前記第１のスタンパの凹凸パターン上に電鋳層を形成し、該電鋳層を剥離して第２のスタンパを複製するとともに、該第２のスタンパの凹凸パターン上に電鋳層を形成し、該電鋳層を剥離して第３のスタンパを複製する工程と、を備え、
前記第１および第２のスタンパの少なくとも一方には前記凹凸パターンの凹部底面及び凸部上面のうちの少なくとも凸部上面に導電性薄膜が形成されることを特徴としている。

また、本発明に係るスタンパの製造方法は、
表面に凹凸パターンを有する原盤の前記凹凸パターン上に導電膜を形成し、該導電膜上に電鋳層を形成し、これら導電膜及び電鋳層を前記原盤から剥離しファザースタンパを形成する第１の工程と、
前記ファザースタンパの凹凸パターン上に離型層を形成し、該離型層上に電鋳層を形成し、その後、電鋳層を剥離してマザースタンパを形成する第２の工程と、
前記マザースタンパの凹凸パターンの凹部底面及び凸部上面のうちの少なくとも凸部上面に導電性薄膜を形成し、該導電性薄膜表面に離型層を形成するとともに、該離型層上に電鋳層を形成し、その後、電鋳層を剥離してサンスタンパを形成する第３の工程と、
を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、凹凸パターンの凹凸高さの差を大きくできるスタンパを提供できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態にかかるスタンパの製造方法を説明するための断面模式図である。このスタンパの製造には、塗布装置、描画装置、現像装置、成膜装置および電鋳装置などが用いられ、以下の様なプロセスで作成される。

まず、図１（ａ）に示すように塗布装置により、ガラスもしくはＳｉ基材などの原盤基板１１上に例えばスピンコート法によってレジストを塗布してレジスト層１２を形成する。

次に、図１（ｂ）に示すように描画装置により、塗布装置によって形成されたレジスト層に電子線（ＥＢ）を照射することにより潜像を形成し、さらに、現像装置により、描画装置による潜像の形成が完了したレジスト層１２を現像することによって凹凸パターンを形成する。これら一連の工程で作製された基板を原盤１０と呼ぶ。

次に、図１（ｃ）に示すように成膜装置により、原盤１０の凹凸パターン上に導電膜１３を形成し、さらに、図１（ｄ）に示すように電鋳装置により、電解めっき処理によって導電膜１３の上に電鋳層１４を形成する。そして、原盤１０より導電膜１３と電鋳層１４からなる層を剥離し、図１（ｅ）に示す第１のスタンパとしてのファザースタンパ１５を作成する。

次に、図１（ｆ）に示すようにファザースタンパ１５の凹凸パターン上に離型層として、陽極酸化法や酸素プラズマアッシング法等により酸化膜１６を形成し、その後、図１（ｇ）に示すように酸化膜１６上にＮｉからなる電鋳層１７を形成し、これを剥離して図１（ｈ）に示す第２のスタンパとしてのマザースタンパ１８を複製する。

このようにして作成されたマザースタンパ１８に対し、本発明による凹凸パターンの凹凸高さの差、つまり、凹部底部と凸部上部の高低差が大きくなるような処理が施される。この場合、図２（ａ）に示すように、マザースタンパ１８の凹凸パターンの凹部底面及び凸部上面に導電性薄膜１９を形成する。具体的には、マザースタンパ１８として、凹凸パターンの凹凸ピッチ、つまりトラックピッチＬｔ＝１００ｎｍ、凹凸側面の傾き、つまりトラック側壁傾きＤｔ＝９０°のものを用い、このようなマザースタンパ１８の凹凸パターン表面にスパッタリング法等を用いて導電性薄膜１９を形成する。この場合、例えばＤＣスパッタ装置を用いて、系内圧力１．０Ｐａ、放電電力１００Ｗ、成膜時間２２５秒にて成膜したところ、凹部底面１８ａに１０ｎｍ、凸部上面１８ｂに２０ｎｍが成膜され、凹部底面１８ａの膜厚に比べ凸部上面１８ｂの膜厚を厚くでき凹凸パターンの凹凸高さの差を処理前に比べて１０ｎｍ大きくすることができた。

このときの導電性薄膜１９は、凹凸部の側壁に成膜されてもよい。また、このような処理工程は、マザースタンパ１８をファザースタンパ１５から剥離した直後に実行するのが望ましい。これは時間が経過すると、マザースタンパ１８表面が酸化して導電性薄膜１９を安定して形成できないことがあるためである。

次に、図２（ｂ）に示すように、導電性薄膜１９表面に酸素によるＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法等により剥離層２０を形成する。続いて、図２（ｃ）に示すようにスルファミン酸ニッケル液に浸漬し電鋳法を用いて、電鋳層２１を形成する。その後、電鋳層２１をマザースタンパ１８から剥離することで図２（ｄ）に示すような第３のスタンパとしてのサンスタンパ２２を複製する。そして、このようにして得られたサンスタンパ２２の凹凸パターン面に保護膜をスピンコートした後、乾燥させ、必要に応じて裏面研磨、打ち抜きなどの工程を経て最終形態の媒体大量転写のためのスタンパが完成する。

ここで、上述した導電性薄膜１９や剥離層２０などには、物理的、機械的強度が強く、腐食や磨耗に対して強く、しかも、電鋳材のＮｉとの密着性を考慮して、Ｎｉを主成分とするものを使用している。また、電鋳層２１には、Ｎｉ或いはＮｉの中にＣｏ、Ｓ、ＢもしくはＰを含む金属を用いる。

なお、上述した図２（ａ）に示す具体例では、マザースタンパ１８の凹凸パターンのトラックピッチ（凹凸ピッチ）Ｌｔを１００ｎｍ、トラック側壁傾き（凹凸側面の傾き）Ｄｔを９０°としたが、これらの数値は一例であり、例えば、トラックピッチＬｔが１０〜１００ｎｍ、トラック側壁傾きＤｔが６０〜１００°の範囲で適用できる。ここで、トラックピッチＬｔを１０ｎｍまでとしたのは、１０ｎｍ以下になると、マザースタンパ１８表面に導電性薄膜１９を形成しても凹凸高さに差を出すのが困難になるからである。また、トラック側壁傾きＤｔが６０°〜１００°としたのは、Ｄｔが６０°以下になると、記録媒体の磁性部として使用される凸部上面の面積が十分に確保できなくなるからであり、また、Ｄｔが１００°以上になると、マザースタンパ１８から剥離層２０を剥離させるのが困難になるためである。また、上述では、マザースタンパ１８上の導電性薄膜１９は、凹部底面に１０ｎｍ、凸部上面に２０ｎｍが成膜される例を述べたが、これらは一例で、例えば、ＤＣスパッタ装置による系内圧力、放電電力、成膜時間などのスパッタリング条件を変更して凹部底面の膜厚に比べ凸部上面の膜厚を厚くして凹部底部と凸部上部の高低差を大きくするようにしてもよい。

したがって、このようにすれば、マザースタンパ１８上の凹凸パターンの凹部底面及び凸部上面に導電性薄膜１９を形成し、凹凸パターンの凹凸高さの差を大きくするようにした。これにより、このようなマザースタンパ１８より複製されるサンスタンパ２２についても凹凸パターンの凹凸高さの差を大きくできるので、その後のインプリント時の転写不足を解消でき、媒体上のレジストマスクの凹凸パターンを確実に形成することができる。また、インプリント後の媒体上での凹凸パターンの凹凸高さの差を大きくできるので、記録媒体本来の隣接するトラック間の信号分離性能を高めることもでき、さらなる高記録密度化を実現することもできる。また、マザースタンパ１８は、凹凸パターン表面を導電性薄膜１９で覆われているので、サンスタンパ２２を何度も複製しても、マザースタンパ１８本体が傷つくことがなく、長期間安定して使用できる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。例えば、上述した実施の形態では、マザースタンパ１８の凹凸パターンについて凹凸高さの差が大きくなるような処理を施す場合を述べたが、ファザースタンパ１５の凹凸パターン、さらにマザースタンパ１８及びファザースタンパ１５のそれぞれの凹凸パターンについて、凹凸高さの差が大きくなるような処理を施すようにしてもよい。この場合、上述したと同様に、それぞれの凹凸パターンの凹部底面及び凸部上面に導電性薄膜を形成し、凹凸高さの差が大きくなるようにすればよい。また、上述では、一貫して凹凸パターンの凹部底面及び凸部上面に導電性薄膜を形成した場合を述べたが、凹凸パターンの凹部底面及び凸部上面のうちの少なくとも凸部上面に導電性薄膜を形成すればよい。また、上述した実施の形態の形状や数値などは実際のものと異なる個所があるが、これらは公知の技術を参酌して適宜、設計変更することができる。

さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。

本発明の第１の実施の形態にかかるスタンパの製造方法を説明するための断面模式図。 第１の実施の形態にかかるスタンパの製造方法を説明するための断面模式図。

符号の説明

１０…原盤、１１…原盤基板
１２…レジスト層、１３…導電膜
１４…電鋳層、１５…ファザースタンパ
１６…酸化膜、１７…電鋳層
１８…マザースタンパ、１９…導電性薄膜
２０…剥離層、２１…電鋳層
２２…サンスタンパ

Claims (6)

1. 表面に凹凸パターンを有する原盤の前記凹凸パターン上に電鋳層を形成し、該電鋳層を剥離して第１のスタンパを作成する工程と、
   前記第１のスタンパの凹凸パターン上に電鋳層を形成し、該電鋳層を剥離して第２のスタンパを複製するとともに、該第２のスタンパの凹凸パターン上に電鋳層を形成し、該電鋳層を剥離して第３のスタンパを複製する工程と、を備え、
   前記第１および第２のスタンパの少なくとも一方には前記凹凸パターンの凹部底面及び凸部上面のうちの少なくとも凸部上面に導電性薄膜が形成されることを特徴とするスタンパの製造方法。
2. 前記導電性薄膜は、前記凹部底面の膜厚に比べ前記凸部上面の膜厚が厚く形成されることを特徴とする請求項１記載のスタンパの製造方法。
3. 前記導電性薄膜は、前記凹凸パターン表面にスパッタリング法により形成されることを特徴とする請求項１記載のスタンパの製造方法。
4. 前記導電性薄膜は、前記凹凸パターンの凹凸ピッチが１０〜１００ｎｍ、凹凸側面の傾きが６０〜１００°のスタンパに対し形成されることを特徴とする請求項１記載のスタンパの製造方法。
5. 前記導電性薄膜は、導電性薄膜からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一記載のスタンパの製造方法。
6. 表面に凹凸パターンを有する原盤の前記凹凸パターン上に導電膜を形成し、該導電膜上に電鋳層を形成し、これら導電膜及び電鋳層を前記原盤から剥離しファザースタンパを形成する第１の工程と、
   前記ファザースタンパの凹凸パターン上に離型層を形成し、該離型層上に電鋳層を形成し、その後、電鋳層を剥離してマザースタンパを形成する第２の工程と、
   前記マザースタンパの凹凸パターンの凹部底面及び凸部上面のうちの少なくとも凸部上面に導電性薄膜を形成し、該導電性薄膜表面に離型層を形成するとともに、該離型層上に電鋳層を形成し、その後、電鋳層を剥離してサンスタンパを形成する第３の工程と、
   を備えたことを特徴とするスタンパの製造方法。

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