专利名称：压模、刻印方法及信息记录媒体制造方法
技术领域：
本发明涉及制造信息记录媒体等时使用的刻印用的压模、将压模对基材表面形成的树脂层按压以将其凹凸形状进行转印的刻印方法、以及利用转印在树脂层上的凹凸图案来制造信息记录媒体的信息记录媒体制造方法。
背景技术：
在制造半导体元件或信息记录媒体等的工序中，作为在基材表面上形成的抗蚀剂层上形成细微的凹凸图案(抗蚀膜图案)的方法，已知有光刻法。在该光刻法中，将曝光用的光照射基材上形成的抗蚀剂层，在形成曝光图案后，通过对抗蚀剂层进行显像处理，在基材上形成凹凸图案。近年来，作为应对半导体元件的高密度化和信息记录媒体的大容量化的技术，开发了一种通过将电子束代替光进行照射以描绘纳米尺寸的图案，从而形成凹凸图案的电子束刻法。但是，在该电子束刻法中，图案相对于抗蚀剂层的描绘需要很长时间，存在难以大量生产的问题。
作为解决该问题的技术，在美国专利5772905号说明书中揭示了一种将形成了纳米尺寸的凹凸图案的压模在基材上的树脂层上按压，将压模的凹凸形状转印在树脂层上，在下基材上形成纳米尺寸的凹凸图案的纳米刻印法(形成纳米尺寸的凹凸图案的刻印方法，以下也称为“刻印方法”)。在该刻印方法中，首先，如该说明书的
图1A所示，制造一种在其转印面上形成纳米尺寸(作为一例子，最小宽度为25nm程度)的凹凸图案的压模(mold)10。具体地说，在以覆盖形成于硅基板(silicon substrate)12的表面的氧化硅等的薄膜(molding layer)14的形态形成的树脂层上，利用电子束刻装置描绘出所需的图案后，通过反应性离子蚀刻装置，将树脂层作为掩膜对薄膜14进行蚀刻处理，在薄膜14的厚度内形成具有多个凸部(features)16的凹凸图案。由此制成压模10。
接着，例如，将聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)对硅制的基材(substrate)18的表面进行旋转涂层，形成厚度为55nm程度的树脂层(薄膜thin film layer)20。接着，将基材18及树脂层20的层叠体以及压模10的双方加热至200℃左右后，如说明书图1B所示，以13.1MPa(133.6kgf/cm2)的压力将压模10的凸部16、16…对基材18上的树脂层20进行按压。接着，将被压模10按压状态下的层叠体放置到变成室温后(冷却处理后)，从树脂层20剥离压模10。由此，如该说明书的图1C所示，压模10的凹凸图案中的凸部16、16…转印在树脂层20上，形成多个凹部(regions)24，在基材18上(树脂层20)形成纳米尺寸的凹凸图案。
专利文献1美国专利5772905号说明书但是，以往的刻印方法中存在以下问题。即，在该刻印方法中，如该说明书的图1A、1B所示，使凹凸图案中的凹部的底面与各凸部16、16…的前端之间的距离在整体区域内均匀，即，将各凸部16、16…的前端大致成为同一平面而形成的压模10向树脂层20按压，以在基材18上形成凹凸图案。该场合，在压模10的凹凸图案中存在形成横幅较窄的凸部16、16…的部位、横幅较宽的凸部16、16…的部位。但是，以往的刻印方法中，在压模10的整个区域大致以均匀的按压力将凹凸图案朝树脂层20按压，因而难以将横幅较宽的凸部16、16…的形成部位充分地对树脂层20按压。
具体地说，如图21所示，横幅W11较窄的凸部16、16…的形成部位，在将凸部16、16…按压时，能将PMMA(形成树脂层20的树脂材料)朝向压模10的凹凸图案中的凹部内顺利地移动，其结果，能将凸部16、16…朝树脂层20压入足够的进深深度。其结果，可在基材18上形成凸部16的前端与基材18之间(凹部24的底部)的残渣的厚度T11足够薄的凹凸图案。相比之下，如图22所示，横幅W13较宽的凸部16、16…的形成部位，在将凸部16、16…按压时难以将PMMA朝向凹凸图案中的凹部内顺利地移动，故难以将凸部16、16…朝树脂层20压入足够的进深深度。其结果，难以将凸部16的前端与基材18之间的残渣的厚度T13做成足够薄。
该场合，利用在基材18上形成的凹凸图案，例如在制造信息记录媒体时，需要通过蚀刻处理等将凹凸图案中的凹部24的底面的残渣从基材18上除去。因此，利用以往的刻印方法在基材18上形成凹凸图案时，存在着除去压入该横幅W13宽的凸部16、16…的部位的厚度T13的残渣需要很长时间的问题。另外，如上所述，在压入该横幅W11窄的凸部16、16…的部位的残渣的厚度T11比厚度T13足够薄。因此，当为了可靠地除去厚度T13的残渣而执行足够时间的蚀刻处理时，在厚度T13的残渣除去结束之前厚度T11的残渣已经除去结束了。其结果，在除去了厚度T11的残渣的部位(基材18上的横幅W11的凹部24)，因直到厚度T13的残渣被除去结束为止持续照射的气体使凹部24的内侧壁侵蚀，而使凹部24的宽度扩大。因此，以往的刻印方法中，在基材18上形成凹凸图案时，存在难以使除去残渣后(蚀刻处理后)的凹部24的宽度形成为所需宽度的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于，提供一种能高精度地形成具有所需横幅的凹部的凹凸图案的压模、刻印方法及信息记录媒体制造方法。
为了达到上述目的，本发明的压模是刻印用的压模，横幅不同的多种凸部从表面突出形成凹凸图案，所述凹凸图案使各凸部形成为，与所述横幅小的所述凸部相比，该横幅大的所述凸部的从所述表面至背面之间规定的基准面与该凸部的前端之间的距离长。本发明中的“凸部的横幅”是指“凸部的相互相对的侧壁面之间的距离”。另外，本发明的“压模的表面”是指“凹凸图案中的凹部底面”，即表示“凹凸图案形成面”。该场合，凹凸图案中的各凹部底面不在同一平面上时，任一凹部底面(作为一例，各凹部的底面中的最靠近压模的背面的底面)作为本发明中的“压模的表面”。而且，本发明中的“从表面至背面之间”包含“压模的表面”及“压模的背面”双方。
另外，本发明的压模，所述凹凸图案形成为，至少具有1个所述横幅为150nm以下的所述凸部，且该横幅的最大值与最小值之比为4倍以上。
另外，本发明的刻印方法，对于在基材表面涂敷树脂材料形成的树脂层，依次执行将权利要求1或2所述的压模中的所述凹凸图案进行按压的压模按压处理、将所述压模从所述树脂层剥离的压模剥离处理，将所述凹凸图案的凹凸形状转印在所述树脂层上。
另外，本发明的信息记录媒体制造方法，利用由上述刻印方法转印在所述树脂层上的凹凸图案来制造信息记录媒体。
根据本发明的压模、刻印方法及信息记录媒体制造方法，通过具有凹凸图案是横幅大的凸部比横幅小的凸部形成基准面(作为一例子，凹凸图案中的任一凹部底面)与前端之间的距离L长的各凸部，刻印时，在对压模的整个区域施加均匀的按压力地推压时，对于宽度大的凸部能一直压入树脂层的足够深处。因此，横幅小的凸部及横幅大的凸部双方以同等程度充分地压入树脂层内，其结果，能使基材上的残渣的厚度在整个区域内均匀化。因此，除去残渣所需的时间在整个区域内大致为同等程度的时间，故能避免凹凸图案中的凹部的侧壁面受侵蚀而使凹部的宽度形成意想不到的宽度的事态。由此，在整个区域能高精度地形成正确的图案宽度的凹凸图案。而且，通过利用正确的图案宽度的凹凸图案制造信息记录媒体，则可制造不易产生记录再生错误的信息记录媒体。
另外，根据本发明的压模，通过设有至少1个横幅W为150nm以下的凸部、同时以横幅的最大值与最小值之比为4倍以上的形态形成凹凸图案，例如，在制造离散磁迹型磁记录媒体时，可一下子形成(一下子转印)用于形成凹部的凹凸图案。该凹部像数据记录用磁迹间的凹槽(凹部)和伺服图案内的凹部那样相互横幅不同。该场合，即使是因横幅的不同，刻印时对树脂层的压入量容易产生差异的图案(作为一例，用于制造上述那样的离散磁迹型的磁记录媒体的图案)也能在整个区域使残渣的厚度均匀，因而除去残渣所需的时间在整个区域内大致为同等程度的时间，其结果，能避免凹凸图案中的凹部的侧壁面受侵蚀而使凹部的宽度形成意想不到的宽度的事态。由此，在整个区域能高精度地形成正确的图案宽度的凹凸图案。
附图的简单说明图1是表示刻印装置1的结构的方框图。
图2是表示中间体10的结构的剖视图。
图3是表示压模20的结构的剖视图。
图4是表示凹部35b、35b…的底面不在同一平面上的压模20的剖视图。
图5是表示压模20的制造工序中在盘片状基材25上形成了抗蚀剂层26的状态的剖视图。
图6是表示将电子束30对图5所示的状态的抗蚀剂层26照射以描绘了曝光图案31的状态(形成潜影26a)的剖视图。
图7是表示对图6所示的抗蚀剂层26进行显像处理而在盘片状基材25上形成凹凸图案32的状态的剖视图。
图8是表示在图7所示的凹凸图案32上形成镍层27的状态的剖视图。
图9是表示将图8所示的状态的盘片状基材25浸在抗蚀膜剥离液中，通过除去抗蚀剂层26，在盘片状基材25上形成掩膜图案33的状态的剖视图。
图10是表示利用掩膜图案33对盘片状基材25进行蚀刻处理，形成凹凸图案34的状态的剖视图。
图11是表示以覆盖掩膜图案33的形态形成了电极膜21的状态的剖视图。
图12是表示以覆盖图11所示的电极膜21的形态形成了镍层22的状态的剖视图。
图13是表示使压模20位于中间体10上方的状态的剖视图。
图14是表示将压模20对中间体10的树脂层14按压的状态的剖视图。
图15是表示图14状态下的凸部35a1、35a1…的按压部位附近的剖视图。
图16是表示图14状态下的凸部35a3、35a3…的按压部位附近的剖视图。
图17是表示将压模20从图14所示的状态的中间体10剥离后形成凹凸图案36的状态的剖视图。
图18是表示通过利用图17所示的凹凸图案36对金属层13进行蚀刻而形成图案37的状态的剖视图。
图19是表示利用图18所示的凹凸图案37形成了信息记录媒体40的剖视图。
图20是表示压模20中的凹凸图案35的凸部35a的横幅W、凸部35a的基准面X及前端之间的距离L、距离L的差及推压压模20形成的凹凸图案36的残渣的厚度T的关系的关系图。
图21是表示将以往的压模10中横幅W11较狭窄的凸部16压入树脂层20内的状态的剖视图。
图22是表示将以往的压模10中横幅W13较宽的凸部16压入树脂层20内的状态的剖视图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的压模、刻印方法及信息记录媒体制造方法的最佳形态进行说明。
图1所示的刻印装置1是在制造图19所示的信息记录媒体40时，根据本发明的刻印方法，将压模20(参照图3)向中间体10(参照图2)推压，从而形成凹凸图案36(参照图17)的装置，具有冲压机2和控制部3。该场合，信息记录媒体40是离散磁迹型磁记录媒体，如图19所示，形成由以规定的排列间距相互分割的同心圆状的大量数据记录用磁迹、和相对于各数据记录用磁迹的跟踪控制用的伺服图案等构成的凹凸图案38。不过，离散磁迹型磁记录媒体d的结构等是公知的，故省略其详细的说明及图示。
另外，如图2所示，中间体10，作用一例子，在由硅、玻璃或陶瓷等形成圆板状的盘片状基材11上以此顺序层叠磁性层12、金属层13及树脂层14而成。该场合，实际上，盘片状基材11与磁性层12之间存在软磁性层或定向层等各种功能层，但为了便于理解本发明，省略对它们的说明及图示。本例中，盘片状基材11、磁性层12及金属层13相接构成本发明的基材。另外，对于形成树脂层14的树脂材料，如后所述，为了使剥离压模20时形成的凹凸图案36的凹凸形状良好，作为一例，最好使用聚苯乙烯类树脂、甲基丙烯树脂(PMMA)、聚苯乙烯、酚醛类树脂及线型酚醛树脂等。此例中，利用线型酚醛树脂形成厚度为40nm以上100nm以下范围内(作为一例子为70nm)的树脂层14。
另一方面，如图3所示，压模(模子)20由电极膜21及镍层22层叠形成厚度为300μm左右的圆板状，其背面(该图的上表面)形成为平坦面，同时在其表面(凹凸图案35上凹部35b、35b…的底面)形成为了在中间体10的树脂层14内形成凹凸图案36的凹凸图案35。另外，如后所述，在压模20上，为了从树脂层14剥离时防止树脂材料的粘附，在电极膜21的表面(凹凸图案35的表面)例如实施氟类材料的涂层处理，形成密接力减轻膜23。该场合，对于形成密接力减轻膜23的材料，并不局限于氟类材料的涂层材料，可采用能减轻与树脂层14的密接力的各种材料。
该场合，如图3所示，压模20的凹凸图案35，由其横幅不同的多种凸部35a、35a…形成构成。具体地说，例如，凸部35a1是用于在信息记录媒体40中的数据记录用磁迹间形成凹槽(凹部)用的凸部，如图20所示，其横幅W1作为一例子形成为80nm左右(本发明中是150nm以下的一例子)。另外，凸部35a2是用于在信息记录媒体40中形成伺服图案内的凹部用的凸部，其横幅W2作为一例子形成为400nm左右(横幅W超过300nm但在550nm以下的一例子)。而且，凸部35a3是用于在信息记录媒体40中形成伺服图案内的其他凹部用的凸部，其横幅W3作为一例子形成为800nm左右。凹凸图案35中，不仅是上述的凸部35a1～35a3，还形成横幅W超过80nm但在300nm以下的凸部35，横幅W超过550nm在800nm不到的凸部35a等多种凸部35a、35a…(未图示)。因此，在该凹凸图案35中，各凸部35a、35a…的横幅W中的最小横幅W(此例中W1＝80nm)与最大的横幅W(此例中W3＝800nm)之比为10倍左右(是本发明中的4倍以上的一例子)。
另外，如图3所示，在该压模20中，构成凹凸图案35的各凸部35a、35a…之间的凹部35b、35b…的底面形成为与压模20的凹凸图案形成面(本发明中的表面)大致同一平面。本说明书中，将各凹部35b、35b…的底面(即凹凸图案形成面)作为本发明的基准面(基准面X)，以下对此进行说明。该场合，本发明的基准面的位置并不局限于与凹部35b的底面一致的位置(包括底面的位置)，可将从压模的背面至凹凸图案形成面之间(即压模的厚度的范围内)的任意位置作为基准面X。另外，如图4所示，根据其制造方法，各凹部35b、35b…的底面有时候不成为同一平面，该场合，也可将包含各凹部35b、35b…中的任一凹部35b(本例中在凸部35a3的两侧形成的凹部35b、35b)的底面平面作为基准面X。
另外，如图3所示，在该凹部图案35中，凸部35a、35a…根据其各横幅W，基准面X各与凸部的前端之间的距离L受到限制地形成。具体地说，横幅W1为80nm左右的凸部35a1形成为基准面X与凸部35a1的前端之间的距离L1(即凸部35a1的突出长度)为150nm左右(参照图20)。另外，横幅W2为400nm左右的凸部35a2形成为基准面X与凸部35a2的前端之间的距离L2(即凸部35a2的突出长度)为165nm左右(参照图20)。而且，横幅W3为800nm左右的凸部35a3形成为基准面X与凸部35a3的前端之间的距离L3(即凸部35a3的突出长度)为175nm左右(参照图20)。其结果，横幅W1为80nm凸部35a1的基准面X及前端之间的距离L1与横幅W3为800nm凸部35a3的基准面X及前端之间的距离L3之间设有25nm的差。对于横幅W为最小的凸部35a的基准面X及前端之间的距离L(本例中为凸部35a1的基准面X及前端之间的距离L1)与横幅W为最大的凸部35a的基准面X及前端之间的距离L(本例中凸部35a3的基准面X及前端之间的距离L3)3之间的差，为了在对后叙的树脂层14按压时能可靠地压入各凸部35a、35a…，最好最大也在50nm以下。
另一方面，如图1所示，冲压机2具有顶板4a、4b及上下移动机构5。顶板4a、4b(以下不加区别时也称为“顶板4”)在控制部3的控制下，对中间体10及压模20加热处理。另外，如图13所示，顶板4a构成为可保持将树脂层14的形成面朝上的状态的中间体10，顶板4b构成为可保持将凹凸图案35的形成面朝下的状态的压模20。上下移动机构5通过将顶板4b朝由顶板4a保持的中间体10移动(下降)，将由顶板4b保持的压模20向中间体10的树脂层14推压(冲压)。另外，上下移动机构5通过将顶板4b相对于顶板4a分开(上升)，从而将按压在树脂层14上的压模20从树脂层14剥离。控制部3控制顶板4，对中间体10及压模20双方加热，同时控制上下移动机构5，执行压模20对中间体10的按压(本发明的压模按压处理)、及按压在中间体10上的压模20从中间体10的剥离(本发明的压模剥离处理)。
接着参照附图对压模20的制造方法进行说明。
首先，如图5所示，通过将抗蚀膜(作为一例子，日本ゼォン株式会社制ZEP520A)旋转涂敷在表面研磨成平坦状的硅制盘片状基材25上，在盘片状基材25的表面形成厚度为130nm左右的抗蚀剂层26。制造压模20时使用的基材并不局限于硅制的基材，可使用玻璃基材或陶瓷基材等各种基材。另外，对于形成抗蚀剂层26的抗蚀剂也不局限于上述抗蚀剂，可使用任意的抗蚀剂材料。接着，如图6所示，利用电子束刻装置将电子束30向抗蚀剂层26照射从而描绘所需的曝光图案31。接着，将该状态的抗蚀剂层26通过显像处理，使潜像26a的部位消失。由此，如图7所示，在盘片状基材25上形成凹凸图案32。接着，通过将镍对该状态的盘片状基材25进行蒸镀处理，如图8所示，形成厚度为50nm左右的镍层27。接着，通过将该状态的盘片状基材25浸在抗蚀膜剥离液中除去抗蚀剂层26，如图9所示，则在盘片状基材25上形成由镍层27构成的掩膜图案33(剥离处理)。
接着，将盘片状基材25上的镍层27(掩膜图案33)作为掩膜使用，例如通过执行CF4与O2的混合气体引起的反应性离子蚀刻处理，如图10所示，对盘片状基材25进行蚀刻，形成凹部34a、34a…，从而形成凹凸图案34。此时，通过对CF4与O2的混合比(流量比)、处理装置内的压力、给予的能量、及处理时间等进行适当的调节，从掩膜图案33露出的部位较宽的场所(以后形成压模20的凸部35a3等用的部位)上形成的凹部34a的深度蚀刻得比从掩膜图案33露出的部位窄的场所(以后形成压模20的凸部35a1等用的部位)上形成的凹部34a的深度深。具体地说，作为一例子，CF4及O2的蚀刻气体的流量比为35∶15(CF435sccm，O215sccm的流量)，将处理室内的压力限制在0.3Pa，且将微波电力限制在RF1kW，将外加于盘片状基材25的偏置电力限制在RF200W，执行25秒的蚀刻处理。其结果，如图10所示，宽度大的凹部34a比宽度小的凹部34a形成深的凹凸图案34。
接着，将该状态的盘片状基材25浸入例如王水中，除去盘片状基材25上的镍层27。由此，完成母盘(未图示)。接着如图11所示，沿着母盘中的凹凸图案34的凹凸形状，在成膜了电铸用的电极膜21后，将该电极膜21作为电极使用，执行电铸处理，从而如图12所示，形成镍层22。接着，将电极膜21及镍层22的层叠体(以后成为压模20的部位)从盘片状基材25剥离。此时，作为一例子，通过相对于电极膜21、镍层22及盘片状基材25的层叠体执行湿式蚀刻处理，除去盘片状基材25，从而将电极膜21及镍层22的层叠体剥离。由此，母盘的凹凸图案34转印在电极膜21及镍层22上，形成凹凸图案35(参照图13)。此后，对镍层22的背面侧研磨整形成平坦状，同时对电极膜21的表面实施氟类材料的涂层处理，形成密接力减轻膜23，从而如图3所示，完成形成有凹凸图案35的压模20，该凹凸图案35具有其横幅W与基准面X及前端之间的距离L不同的凸部35a、35a…。
接着，根据本发明的刻印方法，参照附图对利用上述压模20在中间体10上形成凹凸图案的工序进行说明。
首先，将中间体10及压模20安放在冲压机2上。具体地说，如图13所示，将树脂层14的形成面朝上，将中间体10安装在顶板4a上，同时将凹凸图案35的形成面朝下，将压模20安装在顶板4b上。该图及后面参照的图14、图17中，为了容易理解本发明，将凹凸图案35中的各凸部35a、35a…的宽度和距离等对齐图示。接着，控制部3对顶板4进行控制，对中间体10及压模20双方加热。此时，顶板4使中间体10及压模20双方加热处理成比形成树脂层14的线型酚醛树脂的玻化温度(本例中约为70℃)高100℃左右的高温的170℃左右。由此，树脂层14软化，成为容易变形的状态。该场合，相对于树脂材料的玻化温度加热成70℃以上120℃以下的范围内的高温为佳，最好是加热至100℃以上的高温。由此，如后所述，能容易地将压模20相对于树脂层14按压。
接着，控制部3对上下移动机构5进行控制，通过使顶板4b朝着顶板4a下降，如图14所示，将压模20的凹凸图案35向顶板4a上的中间体10上的树脂层14按压(本发明中的压模按压处理)。此时，上下移动机构5根据控制部3的控制，作为一例子，将在压模20的整体区域施加34kN负载的状态维持5分钟。另外，顶板4根据控制部3的控制，在通过上下移动机构5而将压模20向中间体10按压的期间，继续执行加热处理以使中间体10及压模20的温度不下降。加热处理时，最好维持在170℃±1℃的范围内的温度(作为一例子，温度变化为±0.2℃的范围内)。由此，压模20的凹凸图案35转印在树脂层14上，形成凹凸图案36。此时，该刻印装置1中，使用的压模20是横幅W大的凸部35a比横幅W小的凸部35a形成基准面X及前端之间的距离L长的凹凸图案35。因此，在对压模20的整个区域施加均匀的按压力地推压时，对于横幅W大的凸部35a也与横幅W小的凸部35a相同，一直压入树脂层14的深处。其结果，横幅W不同的各凸部35a、35a…能大致均匀地压入树脂层14内。
具体地说，如图15所示，在形成其横幅W1为80nm左右的凸部35a1、35a1…的部位，凸部35a1被压入的部位的树脂层14朝压模20的凹部35b顺利地移动，其结果，各凸部35a1、35a1…相对于中间体10的树脂层14压入足够的深度。因此，压入凸部35a1的部位的残渣(凹部36b1、36b1…的底面与金属层13的表面之间的树脂层14)的厚度T1为10nm±3nm(参照图20)，厚度非常薄。另一方面，如图16所示，在形成其横幅W3为800nm左右的凸部35a、35a…的部位处，凸部35a3的基准面X及前端之间的距离L3比凸部35a1的基准面X及前端之间的距离L1长25nm的125nm，因此难以压入树脂层14的宽度较大的凸部35a3、35a3…能压入树脂层14的足够深度。因此，压入凸部35a3的部位的残渣(凹部36b3、36b3…的底面与金属层13的表面之间的树脂层14)的厚度T3为12nm±3nm左右(参照图20)，厚度非常薄。
另外，如图20所示，在该压模20中，对于横幅W超过80nm在300nm以下的凸部35a、横幅W超过300nm在550nm以下(作为一例子，横幅W2为400nm左右的凸部35a2)、及横幅W超过550nm不到800nm的凸部35a，也是横幅W越大(越是难以压入树脂层14内的宽度)，则基准面X及前端之间的距离L形成得越长。因此，各种横跨的凸部35a、35a…能相对于树脂层14压入足够且同等程度的深度。因此，压入各种横幅的凸部35a、35a…的部位的残渣的厚度T为12nm±4nm～13nm±3nm左右，厚度非常薄，而且，凸部35a1、35a3的压入部位的残渣的厚度T1、T3为同等程度。由此，在横幅W为80nm至800nm的各种凸部35a、35a…的压入部位形成的凹部36b、36b…的残渣厚度T在金属层13的整个区域成为大致同等程度。
接着，控制部3控制顶板4继续加热处理(继续维持在170℃±1℃的范围内的温度)，如图17所示，通过控制上下移动机构5，使顶板4b上升，而将压模20从中间体10(树脂层14)剥离(本发明的压模剥离处理)。由此，压模20上的凹部图案35的凹凸形状转印在中间体10的树脂层14上，从而在金属层13上形成凹凸图案36。由此，完成刻印处理。
接着，根据本发明的信息记录媒体制造方法，参照附图对制造信息记录媒体40的工序进行说明。
首先，利用氧等离子处理，除去树脂层14中的凹凸图案36的凹部底面上残留的树脂材料(残渣)。此时，金属层13上的残渣厚度T1～T3为7nm～16nm左右(参照图20)，厚度极薄，大致同等程度的厚度，故通过执行较短时间的蚀刻处理就可结束对磁性层12整个区域的残渣的清除。因此，能避免残渣清除时凹部的宽度形成为意想不到的宽度的事态(凹部的侧壁面受到大的侵蚀的事态)。接着，将凹凸图案36(凸部)用作掩膜，进行利用了金属蚀刻用的气体的蚀刻处理。此时，如图18所示，凹凸图案36的凹部上的底面部分的金属层13被除去，在磁性层12上形成由金属材料构成的凹凸图案37。接着，将凹凸图案37(残留的金属层13)用作掩膜，进行利用了磁性体用的气体的蚀刻处理。由此，从凹凸图案37露出的部位的磁性层12被除去。
接着，通过进行利用了金属蚀刻用的气体的蚀刻处理，将残留在磁性层12上的金属层13除去。由此，如图19所示，与转印了压模20的凹凸形状的凹凸图案36中的各凸部的排列间距相同间距的槽在磁性层12的磁迹形成区域形成，从而形成凹凸图案38。该场合，通过该槽形成互相分离的磁性层12即离散磁迹。接着，进行表面精加工处理。在该表面精加工处理中，首先，例如将二氧化硅充填槽后(未图示)，利用CMP装置(化学·机械·抛光)使表面平坦化。接着，在平坦化后的表面上例如由DLC(Diamond Like Carbon类金刚石材料)形成保护膜，最后涂敷润滑剂。由此，完成信息记录媒体40。该场合，该信息记录媒体40是通过利用其图案宽度形成为所需宽度的凹凸图案36进行制造的，故利用该凹凸图案36(凹凸图案37)形成的凹凸图案38(数据记录用磁迹或是否图案等)也形成为所需的宽度。其结果，能避免记录错误及再生错误的发生。
这样，根据利用压模20的刻印方法(信息记录媒体40的制造方法)，通过具有的凹凸图案35是横幅W大的凸部35a(例如凸部35a3)比横幅W小的凸部35a(例如凸部35a1)形成基准面X及前端之间的距离L长的各凸部35a、35a…，刻印时，在对压模20的整个区域施加均匀的按压力地推压时，对于难以压入树脂层14内的宽度大的凸部35a(例如凸部35a)也能一直压入树脂层14的深处。其结果，横幅W不同的各凸部35a、35a…能大致均匀地压入树脂层14内。因此，横幅W小的凸部35a(例如凸部35a1)及横幅W大的凸部35a(例如凸部35a3)双方以同等程度充分地压入树脂层14内，其结果，能使金属层13上的残渣的厚度T在整个区域内均匀化。因此，除去残渣所需的时间在整个区域内大致为同等程度的时间，故能避免凹凸图案36中的凹部36b的侧壁面受侵蚀而使凹部36b的宽度形成意想不到的宽度的事态。由此，在整个区域能高精度地形成正确的图案宽度的凹凸图案36。而且，通过利用正确的图案宽度的凹凸图案36制造信息记录媒体40，则可制造不易产生记录再生错误的信息记录媒体40。
另外，通过以横幅W为150nm以下的凸部35a(例如凸部35a1)至少具有1个、同时各凸部35a的横幅W的最大值与最小值之比为4倍以上(本例中为10倍左右)的形态形成压模20的凹凸图案35，例如，在制造离散磁迹型磁记录媒体时，可一下子形成(一下子转印)用于形成凹部的凹凸图案。该凹部像数据记录用磁迹间的凹槽(凹部)和伺服图案内的凹部那样相互横幅不同。该场合，即使是因横幅不同，刻印时对树脂层14的压入量容易产生差异的图案(作为一例子，用于制造上述那样的离散磁迹型磁记录媒体的凹凸图案)也能在整个区域使残渣的厚度均匀，因而，除去残渣所需的时间在整个区域内大致为同等程度的时间，其结果，能避免凹凸图案36中的凹部36b的侧壁面受侵蚀而使凹部36b的宽度形成意想不到的宽度的事态。由此，在整个区域能高精度地形成正确的图案宽度的凹凸图案36。
本发明并不局限于上述结构及方法。例如，在上述压模20的制造方法中，是以覆盖将镍层27(掩膜图案33)用作掩膜对盘片状基材25进行蚀刻形成的凹凸图案34的形态形成电极膜21及镍层22以制造压模20的，但并不局限于本发明的压模的制造方法，例如，也可通过在盘片状基材25的抗蚀剂层26上形成深度不同的凹部，来形成凹凸图案(未图示)，以覆盖该凹凸图案的形态形成电极膜21及镍层22来制造压模20。另外，也可将上述压模20的凹凸形状转印在压模形成材料上所制成的压模用作母模，通过将该母模的凹凸形状转印在其他压模形成材料上，即将上述的压模20的凹凸形状进行偶数次转印，可制造本发明的压模。
另外，在利用上述刻印装置1的刻印方法(制造信息记录媒体40的制造方法)中，在压模20相对于中间体10的按压处理开始前至压模20的剥离处理结束期间，继续对中间体10及压模20双方进行加热处理，但本发明并不局限于此，例如，也可采用将压模20对中间体10一定程度充分按压后，结束对中间体10及压模20的加热处理，此后剥离压模20的工序。该场合，在压模20相对于中间体10的按压处理时、压模20的剥离处理时，将中间体10及压模20双方的温度保温，以使其不急剧下降为佳，最好保温成不低于构成树脂层14的树脂材料的玻化温度。由此，能避免在剥离结束之前在中间体10(盘片状基材11)及压模20之间收缩量产生差异的事态，其结果，可形成不存在变形和缺落、或变形量和缺陷部位极少的凹凸图案。
而且，由本发明刻印方法形成的凹凸图案的用途并不局限于离散磁迹型信息记录媒体的制造，也可利用于具有磁迹状的图案以外的图案的图案化媒体的制造，和信息记录媒体以外(例如电子元件)的制造。
权利要求
1.一种刻印用的压模，其特征在于，横幅不同的多种凸部从表面突出形成凹凸图案，所述凹凸图案使各凸部形成为，与所述横幅小的所述凸部相比，该横幅大的所述凸部的从所述表面至背面之间规定的基准面与该凸部的前端之间的距离长。
2.如权利要求1所述的压模，其特征在于，所述凹凸图案形成为，至少具有1个所述横幅为150nm以下的所述凸部，且该横幅的最大值与最小值之比为4倍以上。
3.一种刻印方法，其特征在于，对于在基材的表面涂敷树脂材料形成的树脂层依次执行将权利要求1或2所述的压模中的所述凹凸图案进行按压的压模按压处理、将所述压模从所述树脂层剥离的压模剥离处理，将所述凹凸图案的凹凸形状转印在所述树脂层上。
4.一种信息记录媒体制造方法，其特征在于，利用由权利要求3所述的刻印方法转印在所述树脂层上的凹凸图案来制造信息记录媒体。
全文摘要
本发明的压模，横幅W(W1～W3)不同的多种凸部(35a1～35a3，35a，35a…)从表面突出形成凹凸图案(35)，凹凸图案(35)使各凸部(35a，35a…)形成为，与横幅(W)小的凸部(35a)(凸部35a1)相比，横幅(W)大的凸部(35a)(凸部35a3)的从压模(20)的从表面至背面之间规定的基准面(X)与凸部(35a)的前端之间的距离(L)长。本发明能提供一种能高精度地形成具有所需横幅的凹部的凹凸图案的压模。
文档编号G03F7/00GK1721160SQ20051007852
公开日2006年1月18日 申请日期2005年6月10日 优先权日2004年6月10日
发明者服部一博, 藤田实, 大川秀一 申请人:Tdk股份有限公司