圖案形成方法、剝離方法、磁記錄介質(zhì)的制造方法、磁記錄介質(zhì)、以及壓模的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題是得到一種圖案尺寸精度良好的圖案形成方法。作為解決手段,提供一種圖案形成方法,其包括:在基板上形成被加工層的工序;向包含貴金屬微粒子和第1溶劑的第1分散液,添加包含高分子材料和第2溶劑的第2分散液,制作分散有被高分子材料被覆了的微粒子的貴金屬微粒子層涂布液的工序,所述高分子材料包含在末端具有賤金屬的高分子鏈;使用貴金屬微粒子層涂布液,在被加工層上使被高分子材料被覆了的貴金屬微粒子排列的工序;和向被加工層轉(zhuǎn)印被高分子材料被覆了的貴金屬微粒子的凹凸圖案的工序。
【專利說(shuō)明】圖案形成方法、剝離方法、磁記錄介質(zhì)的制造方法、磁記錄 介質(zhì)、以及壓模的制造方法
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)
[0002] 本申請(qǐng)要求以日本專利申請(qǐng)2013-187570號(hào)(申請(qǐng)日:2013年9月10日)為基礎(chǔ) 申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。本申請(qǐng)通過(guò)參照該基礎(chǔ)申請(qǐng)而包含基礎(chǔ)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明的實(shí)施方式涉及圖案形成方法、剝離方法、磁記錄介質(zhì)的制造方法、磁記錄 介質(zhì)、以及壓模的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 近年來(lái),隨著信息量的顯著的增加,渴望大容量信息記錄裝置的實(shí)現(xiàn)。例如,在半 導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置中,為了以容量增加為目的,提高每單位面積的安裝密度,元件尺寸的微細(xì)化 正活躍化。晶體管的配線尺寸在幾 nm?幾十nm的范圍進(jìn)行著微細(xì)化,希望能與之相應(yīng)的 制造技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。另外,硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)中,為了記錄介質(zhì)的高密度化,進(jìn)行了以垂直磁 記錄為中心的種種的技術(shù)開發(fā),除此以外,作為能同時(shí)實(shí)現(xiàn)記錄密度的進(jìn)一步增加和介質(zhì) 磁化的熱擺耐性的介質(zhì),曾提出了圖案介質(zhì)。
[0005] 圖案介質(zhì),是將單個(gè)或多個(gè)的磁區(qū)域作為1個(gè)單元來(lái)進(jìn)行記錄的介質(zhì),由于將1比 特(位:bit)的信息用1個(gè)單元進(jìn)行記錄,因此只要各記錄單元彼此磁分離即可。因此,使 用例如半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的微細(xì)加工技術(shù),將磁性點(diǎn)部和非磁性在同一平面內(nèi)分離是通常的 方法。在作為將磁記錄單元區(qū)域獨(dú)立的凹凸圖案來(lái)制作的情況下,只要預(yù)先在設(shè)于基板上 的磁記錄層上形成掩模層&形成,使用掩模層從上部轉(zhuǎn)印凹凸圖案即可?;蛘撸衫e:在 掩模層上設(shè)置凹凸圖案后,將利用高能量照射了的離子向所希望的區(qū)域注入,由此制作非 磁性區(qū)域,將圖案選擇性地分離的方法等等。
[0006] 如上述那樣,為了將記錄密度高密度化,需要在基板上制作上述微細(xì)圖案,必須制 作與凹凸圖案的間距縮小對(duì)應(yīng)的掩模。在已有技術(shù)中,可舉出采用紫外線曝光或電子束曝 光的方法,但作為尺寸偏差更小、并且能簡(jiǎn)便地形成微細(xì)圖案的方法之一,有使用金屬微粒 子的微細(xì)加工技術(shù)。
[0007] 金屬微粒子,是具有幾 nm?幾百nm的半徑的微粒子的總稱,也有時(shí)稱為納米粒 子,簡(jiǎn)單地稱為微粒子(微粒)。通常,在基板上使用金屬微粒子的情況下,使用在特定的溶 劑中分散有金屬微粒子材料的、所謂的分散液,在基板上涂布,由此得到金屬微粒子的周期 圖案。接著,在金屬微粒子涂布后作為掩模層或者基底層使用,由此能夠得到在同一平面上 獨(dú)立的凹凸圖案。另外,也可以在基板上預(yù)先形成物理的凹凸,以凹凸為向?qū)纬伤M?圖案。微粒子包含種種的材料,但尤其是使用貴金屬材料的微粒子,在化學(xué)上穩(wěn)定,具有高 的蝕刻耐性,因此在作為凹凸加工用掩模使用的情況下,能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)加工余量的維持、和 加工后的尺寸變換差的降低,因此優(yōu)選。
[0008] 在自由空間以及分散液中存在的金屬微粒子,由于從周圍的金屬微粒子受到由 van der waals (范德華)引力所致的相互作用而容易凝聚,因此需要防止該現(xiàn)象。因此,各 金屬微粒子,在表面具有含有高分子鏈的保護(hù)基,相對(duì)于相鄰的其他的金屬微粒子物理?化 學(xué)性地隔離,因此微粒子彼此的凝聚被抑制。但是,在以金屬微粒子為掩模的微細(xì)加工工藝 中,等離子體損傷,金屬微粒子周圍的保護(hù)基消失,因此相鄰的金屬微粒子彼此凝聚。因此, 掩模圖案會(huì)在基板上變化,因此轉(zhuǎn)印后的凹凸圖案的尺寸偏差惡化。特別是前述的貴金屬 材料,雖然蝕刻耐性高,但是與其他的微粒子材料比較,產(chǎn)生凝聚的van der waaI s引力大, 窄間距?窄間隔圖案的轉(zhuǎn)印較困難。
[0009] 另一方面,由于在基板上殘存的金屬微粒子成為工序上的殘?jiān)?,因此希望將其?所能及地除去來(lái)改善凹凸平坦性。即,若被加工層上的微粒子殘存,則導(dǎo)致在半導(dǎo)體制造 工序中不需要的凹凸所致的成品率的降低,在硬盤介質(zhì)中,粒子作為凹凸,介質(zhì)中的磁頭浮 起特性劣化,導(dǎo)致HDI (Head Disk Interface)特性的惡化。因此,金屬微粒子的除去、即 剝離技術(shù)也與金屬微粒子材料的凹凸加工技術(shù)一同地被需要。
[0010] 在已有的剝離工藝中,除了通過(guò)將剝離材料曝露于氧等的等離子體氣氛中進(jìn)行加 工來(lái)物理地除去的方法之外,還有通過(guò)使用酸、堿等的溶液的濕式蝕刻來(lái)溶解的方法等等。 在干式蝕刻中,掩模加工后殘存的微粒子會(huì)成為轉(zhuǎn)印用掩模,因此加工后在基板表面也會(huì) 產(chǎn)生凹凸殘?jiān)?。與此相對(duì),在濕式蝕刻中,由于溶解微粒子本身,因此基板表面的殘存物能 夠減少,但是存在不能避免酸?堿造成的對(duì)掩模層、基板側(cè)的損傷這一本質(zhì)的課題。另外, 如前述那樣,使用金屬微粒子的情況下,在工序上不能避免等離子體曝露所致的保護(hù)基的 消失等的情況下,金屬微粒子失活,因此也不與有機(jī)溶劑等的分散介質(zhì)親合,不能夠剝離金 屬微粒子,因此難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)損傷降低和凹凸除去。
[0011] 因此,在使用金屬微粒子掩模的加工工藝中,希望金屬微粒子的凝聚抑制方法和 窄間隔加工方法的確立、以及加工余量的擴(kuò)大。另外,在金屬微粒子的剝離中,需要從基板 面的剝離不良減少、以及濕式剝離中的對(duì)周邊材料的低損傷化。但是,在應(yīng)用以往技術(shù)進(jìn)行 金屬微粒子掩模圖案的形成以及剝離的情況下產(chǎn)生前述的問(wèn)題,均勻的微細(xì)加工顯著地困 難。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012] 本發(fā)明的實(shí)施方式,其目的是提供圖案尺寸精度良好的圖案形成方法、剝離方法、 磁記錄介質(zhì)的制造方法、磁記錄介質(zhì)、以及壓模的制造方法。
[0013] 根據(jù)實(shí)施方式,提供一種圖案形成方法,其包括:
[0014] 在基板上形成被加工層的工序;
[0015] 向包含貴金屬微粒子和第1溶劑的第1分散液,添加包含高分子材料和第2溶劑 的第2分散液,制作分散有被該高分子材料被覆了的微粒子的貴金屬微粒子層涂布液的工 序,所述高分子材料包含在末端具有賤金屬的高分子鏈;
[0016] 使用該貴金屬微粒子層涂布液,在被加工層上使被該高分子材料被覆了的貴金屬 微粒子排列而形成貴金屬微粒子層的工序;和
[0017] 向被加工層轉(zhuǎn)印被該高分子材料被覆了的貴金屬微粒子的凹凸圖案的工序。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1是表示第1實(shí)施方式涉及的圖案形成方法的一例的圖。
[0019] 圖2是表示第1實(shí)施方式涉及的圖案形成方法的其他的一例的圖。
[0020] 圖3是表示第1實(shí)施方式涉及的圖案形成方法的其他的一例的圖。
[0021] 圖4是表示第2實(shí)施方式涉及的剝離方法的一例的圖。
[0022] 圖5是表示第2實(shí)施方式涉及的剝離方法的其他的一例的圖。
[0023] 圖6是表示第3實(shí)施方式涉及的磁記錄介質(zhì)的制造方法的一例的圖。
[0024] 圖7是表示第3實(shí)施方式涉及的磁記錄介質(zhì)的制造方法的其他的一例的圖。
[0025] 圖8是表示第3實(shí)施方式涉及的磁記錄介質(zhì)的制造方法的其他的一例的圖。
[0026] 圖9是表示第3實(shí)施方式涉及的磁記錄介質(zhì)的制造方法的其他的一例的圖。
[0027] 圖10是表示第4實(shí)施方式涉及的壓模的制造方法的一例的圖。
[0028] 圖11是表示第4實(shí)施方式涉及的壓模的制造方法的其他的一例的圖。
[0029] 圖12是表示第4實(shí)施方式涉及的納米壓印的一例的圖。
[0030] 圖13是表示對(duì)于磁記錄介質(zhì)的周向的記錄比特圖案的一例的圖。
[0031] 圖14是表示對(duì)于磁記錄介質(zhì)的周向的記錄比特圖案的其他的一例的圖。
[0032] 圖15是部分分解了能夠應(yīng)用實(shí)施方式涉及的磁記錄介質(zhì)的磁記錄再生裝置的一 例的立體圖。
[0033] 圖16是表示實(shí)施方式涉及的金屬微粒子掩模的上面SEM像的圖。
[0034] 圖17是表示使用實(shí)施方式涉及的金屬微粒子掩模制作的凹凸圖案的上面SEM像 的圖。
[0035] 圖18是表示實(shí)施方式涉及的金屬微粒子掩模的上面SEM像的圖的其他的一例。
[0036] 圖19是表示實(shí)施方式涉及的金屬微粒子掩模的剝離后的凹凸圖案的上面SEM像 的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 以下對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0038] 第1實(shí)施方式涉及的圖案形成方法,包括:
[0039] 在基板上形成被加工層的工序;
[0040] 向包含貴金屬微粒子和第1溶劑的第1分散液,添加包含高分子材料和第2溶劑 的第2分散液,制作分散有被該高分子材料被覆了的微粒子的貴金屬微粒子層涂布液的工 序,所述高分子材料包含在末端具有賤金屬的高分子鏈;
[0041] 使用該貴金屬微粒子層涂布液,在被加工層上使被該高分子材料被覆了的貴金屬 微粒子排列而形成貴金屬微粒子層的工序;和
[0042] 向被加工層轉(zhuǎn)印基于該貴金屬微粒子層的凹凸圖案的工序。
[0043] 第2實(shí)施方式涉及的剝離方法,包括:
[0044] 調(diào)制包含高分子材料和第2溶劑的第2分散液的工序,所述高分子材料包含在末 端具有賤金屬的高分子鏈;和
[0045] 對(duì)于排列于被加工層上的貴金屬微粒子,應(yīng)用上述第2分散液,用該高分子材料 被覆該貴金屬微粒子表面,并且使該高分子鏈與該貴金屬微粒子表面親合,使該金屬微粒 子從被加工層上脫離的工序。
[0046] 第3實(shí)施方式涉及的磁記錄介質(zhì)的制造方法,是作為上述被加工層應(yīng)用了掩模層 以及磁記錄層的制造方法,包括:
[0047] 在基板上形成磁記錄層的工序;
[0048] 在磁記錄層上形成掩模層的工序;
[0049] 向包含貴金屬微粒子和第1溶劑的第1分散液,添加包含高分子材料和第2溶劑 的第2分散液,制作分散有被該高分子材料被覆了的貴金屬微粒子的貴金屬微粒子層涂布 液的工序,所述高分子材料包含在末端具有賤金屬的高分子鏈;
[0050] 使用涂布液,在掩模層上使被高分子材料被覆了的貴金屬微粒子排列而形成貴金 屬微粒子層的工序;
[0051] 向掩模層轉(zhuǎn)印基于貴金屬微粒子層的凹凸圖案的工序;和
[0052] 向磁記錄層轉(zhuǎn)印凹凸圖案的工序。
[0053] 另外,第4實(shí)施方式涉及的壓模的制造方法,是第1實(shí)施方式以及第2實(shí)施方式的 變形例,包括:
[0054] 向包含貴金屬微粒子和第1溶劑的第1分散液,添加包含高分子材料和第2溶劑 的第2分散液,制作分散有被該高分子材料被覆了的微粒子的貴金屬微粒子層涂布液的工 序,所述高分子材料包含在末端具有賤金屬的高分子鏈;
[0055] 使用涂布液,在基板上使被高分子材料被覆了的貴金屬微粒子排列而形成貴金屬 微粒子層的工序;
[0056] 沿著基于貴金屬微粒子層的凹凸圖案設(shè)置導(dǎo)電層的工序;
[0057] 通過(guò)以導(dǎo)電層為電極進(jìn)行電鍍來(lái)形成電鑄層的工序;
[0058] 將基板和電鑄層之間的被高分子材料被覆了的貴金屬微粒子,浸漬于作為剝離液 的上述第2分散液中,將貴金屬微粒子表面用賤金屬被覆,并且使末端高分子鏈與剝離液 親合,將電鑄層從基板脫模的工序;和
[0059] 除去殘存于電鑄層的殘?jiān)墓ば颉?br>
[0060] 根據(jù)第1?第4實(shí)施方式,通過(guò)對(duì)分散了貴金屬微粒子的第1溶劑,添加分散了高 分子材料的第2溶劑,所述高分子材料含有在末端包含賤金屬材料的高分子鏈,能夠?qū)①F 金屬微粒子表面用高分子鏈的末端材料的殼被覆,改變表面活性。具體而言,賤金屬末端 結(jié)合于貴金屬表面,或者通過(guò)貴金屬微粒子保護(hù)基的取代從而賤金屬末端結(jié)合于貴金屬表 面。
[0061] 通過(guò)貴金屬表面上的對(duì)賤金屬的取代,實(shí)質(zhì)的(凈的)van der waals引力降低,因 此與只有貴金屬的情況比較難以產(chǎn)生凝聚。因此,能夠緩和、減輕干式蝕刻等的加工工序中 的金屬微粒子的凝聚,并且能夠尺寸精度好、高精細(xì)地加工具有高蝕刻耐性的金屬微粒子 掩模。而且,也能夠擴(kuò)大直到產(chǎn)生凝聚的加工余量,降低制造工序中的尺寸偏差。另外,包 含高分子鏈的末端材料的殼的厚度,薄至相對(duì)于貴金屬微粒子的徑能夠忽視的程度,因此 能夠基本不改變金屬微粒子的尺寸而調(diào)整表面性質(zhì)。
[0062] 另外,通過(guò)使用具有與涂布性良好的溶劑可容的關(guān)系的高分子,能夠使向基板面 的涂布性良化。另外,涂布中的溶劑的延展變得良好,因此也能夠縮小微粒子的多層區(qū)域。 [0063] 根據(jù)第2以及第4實(shí)施方式,對(duì)排列于基板以及被加工層上的貴金屬微粒子,使用 分散了含有含賤金屬的高分子鏈的高分子材料的第2溶劑,將貴金屬微粒子脫離。由于干 式蝕刻加工、成膜等,貴金屬微粒子表面的保護(hù)基變性或者消失,由此微粒子對(duì)溶劑的親合 性顯著惡化,但通過(guò)使含賤金屬的高分子與貴金屬表面再度結(jié)合,其他末端的高分子鏈與 溶劑親合,能夠?qū)崿F(xiàn)從基板面的良好的剝離。
[0064] 在第2實(shí)施方式中,除了能夠減少基板上的剝離殘?jiān)?,改善平坦性之外,通過(guò)使用 有機(jī)溶劑來(lái)代替如以往那樣為了溶解微粒子以及剝離層而使用的酸·堿溶液,能夠使對(duì)基 板、掩模材料的損傷變輕微。另外,在第4實(shí)施方式中,通過(guò)將在基板上形成的微粒子層作 為剝離層使用,將電鑄層即壓模從基板脫模。此時(shí),若從基板施加外力物理性地脫模,則壓 模產(chǎn)生應(yīng)變(變形),會(huì)損害面內(nèi)平坦性,但根據(jù)實(shí)施方式,通過(guò)使用有機(jī)溶劑來(lái)脫離微粒子 層,壓模不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變,并且能夠使對(duì)凹凸圖案的損傷較小。
[0065] 在第1?第4實(shí)施方式中,貴金屬微粒子材料能夠從例如Au、Ag、Pt、Pd、Ru、Ir、 Rh中選擇。
[0066] 各貴金屬微粒子,表面被包含高分子鏈的保護(hù)基修飾,相鄰的貴金屬微粒子,表面 被至少1種以上的賤金屬被覆,各微粒子,被與賤金屬結(jié)合了的高分子鏈物理化學(xué)地分離。
[0067] 再者,賤金屬,是與貴金屬構(gòu)成對(duì)的材料,在此,規(guī)定為元素周期表中記載的上述 貴金屬以外的材料,在工序的說(shuō)明中為了方便起見(jiàn)標(biāo)記為賤金屬。賤金屬的例子,除了堿金 屬、堿土族金屬、過(guò)渡金屬、非金屬、鹵素、它們的合金、以及其化合物之外,還包括含有有機(jī) 高分子官能團(tuán)的材料。
[0068] 賤金屬,優(yōu)選為硫、硅、以及氯。
[0069] 賤金屬,是包含于高分子鏈的末端的,通過(guò)添加溶劑中的高分子,使其向貴金屬表 面吸附。
[0070] 第1溶劑是貴金屬微粒子的分散介質(zhì),可從種種的有機(jī)溶劑中選擇。另外,第2溶 劑優(yōu)選具有與第1溶劑相容的關(guān)系,具體而言,各溶劑的溶解度參數(shù)的值越小越好,特別優(yōu) 選為6.0以內(nèi)。另外,第1溶劑和第2溶劑也可以是相同的溶劑。當(dāng)溶解度參數(shù)的值超過(guò) 6. 0時(shí),除了第1以及第2溶劑不溶解而分離之外,還具有使分散著的微粒子凝聚的傾向。
[0071] 第1溶劑和第2溶劑,從不會(huì)溶解含有的金屬微粒子的保護(hù)基、并且不因添加而使 其他的微粒子凝聚的溶劑中選擇。
[0072] 貴金屬微粒子的濃度,可根據(jù)涂布的基板的面積和/或構(gòu)成的金屬微粒子的層數(shù) 而改變。另外,含有賤金屬微粒子的高分子溶液,由于根據(jù)其添加量,貴金屬微粒子分散液 的潤(rùn)濕性大大不同,因此具有最佳范圍。具體而言,高分子相對(duì)于第2溶劑的濃度,優(yōu)選為 0. 01?2重量%。當(dāng)?shù)陀?. 01重量%時(shí),分散液的潤(rùn)濕性降低,產(chǎn)生膜內(nèi)的缺陷區(qū)域、所謂 的〇層區(qū)域,此外,當(dāng)高于2重量%時(shí),在基板內(nèi)根據(jù)部位會(huì)產(chǎn)生金屬微粒子的階層結(jié)構(gòu)。
[0073] 賤金屬微粒子/高分子溶液的添加所產(chǎn)生的貴金屬微粒子表面的修飾,會(huì)在貴金 屬微粒子表面形成包含賤金屬材料的外殼,但該殼是高分子末端的吸附所致的,其厚度極 薄,具體而言為Inm以下。因此,能夠幾乎不改變貴金屬微粒子間距離而調(diào)整表面性質(zhì)。
[0074] 以下,參照附圖對(duì)實(shí)施方式詳細(xì)說(shuō)明。
[0075] 圖I (a)?圖I (d)示出表示第1實(shí)施方式涉及的圖案形成方法的一例的模式 圖。
[0076] 首先,如圖I (a)所示,在基板1上形成被加工層2。
[0077] 接著,如圖I (b)所示,向被加工層2上滴加(滴下)包含金屬微粒子4和溶液5的 金屬微粒子溶液6,形成涂布膜,所述溶液5具備第1溶劑、和與其可容的第2溶劑、以及高 分子材料。
[0078] 在此,所謂金屬微粒子溶液,是對(duì)包含貴金屬微粒子和第1溶劑的分散液,添加了 包含在末端含有硫或者賤金屬的高分子的第2溶劑的溶液。貴金屬微粒子表面被硫或者賤 金屬被覆,具備未圖示的高分子鏈。
[0079] 接著,如圖I (c)所示,在被加工層2上,將微粒子4以單層涂膜,形成微粒子掩模 層8。在此,所謂單層,意指在被加工層2等的基底層上微粒子4以1層來(lái)排列著的狀態(tài)。
[0080] 接著,如圖1(d)所示,通過(guò)蝕刻,以微粒子4為掩模,向被加工層2轉(zhuǎn)印凹凸圖案。 由此可得到金屬微粒子4的微細(xì)凹凸圖案。
[0081] 圖2 (a)?圖2 (e)示出表示第1實(shí)施方式涉及的圖案形成方法的其他的一例的 模式圖。
[0082] 本實(shí)施方式是在被加工層上設(shè)置了用于改善凹凸轉(zhuǎn)印性的轉(zhuǎn)印層的情況的例子。
[0083] 首先,如圖2 (a)所示,在基板1上形成被加工層2、轉(zhuǎn)印層3。
[0084] 接著,如圖2 (b)所示,向轉(zhuǎn)印層3上滴加金屬微粒子層涂布液6。該金屬微粒子 溶液6與在實(shí)施方式1使用的相同。
[0085] 接著,如圖2 (c)所示,在轉(zhuǎn)印層3上,將微粒子4以單層來(lái)涂膜。
[0086] 進(jìn)而,如圖2 (d)所示,通過(guò)蝕刻,向轉(zhuǎn)印層3轉(zhuǎn)印金屬微粒子圖案。
[0087] 接著,如圖2 (e)所示,通過(guò)蝕刻,以轉(zhuǎn)印層3以及金屬微粒子4為圖案,向被加工 層2轉(zhuǎn)印凹凸圖案。
[0088] 由此,能夠在被加工層2上進(jìn)行凹凸加工。
[0089] 圖3 (a)?圖3 (f)示出表示第1實(shí)施方式涉及的圖案形成方法的其他的一例的 模式圖。
[0090] 本實(shí)施方式,包括:向轉(zhuǎn)印層3轉(zhuǎn)印微粒子4的凹凸圖案后,將金屬微粒子4從基 板上除去的工序。
[0091] 首先,如圖3 (a)所示,在基板1上形成被加工層2、轉(zhuǎn)印層3。
[0092] 接著,如圖3 (b)所示,向轉(zhuǎn)印層3上滴加金屬微粒子溶液6。該金屬微粒子溶液 6與在實(shí)施方式1中使用的同樣。
[0093] 接著,如圖3 (c)所示,在轉(zhuǎn)印層3上,將微粒子4以單層來(lái)涂膜。
[0094] 進(jìn)而,如圖3 (d)所示,通過(guò)蝕刻向轉(zhuǎn)印層3轉(zhuǎn)印金屬微粒子圖案。
[0095] 接著,如圖3 (e)所示,從轉(zhuǎn)印層3上除去微粒子。在此,微粒子4的除去,通過(guò)能 夠減少下部轉(zhuǎn)印層3以及基板1的損傷的方法進(jìn)行。
[0096] 最后,如圖3 (f)所示,通過(guò)蝕刻,以轉(zhuǎn)印層3為掩模,向被加工層2轉(zhuǎn)印凹凸圖 案。
[0097] 由此,能夠在被加工層2上進(jìn)行凹凸加工。如后所述,由于干式蝕刻,金屬微粒子 4有凝聚的傾向,因此,通過(guò)預(yù)先從轉(zhuǎn)印層3上除去金屬微粒子4,能夠使與繼續(xù)的干式蝕刻 相伴的圖案轉(zhuǎn)印性的劣化變輕微。
[0098] 圖4 (a)?圖4 (c)示出用于說(shuō)明第2實(shí)施方式涉及的剝離方法的一例的模式 圖。
[0099] 本實(shí)施方式是表示從基板等的基底層上剝離金屬微粒子的方法的實(shí)施方式,也能 夠適用于剝離等。
[0100] 如圖4( a)所示,如果由于干式蝕刻和成膜等,金屬微粒子4表面的保護(hù)基被除去, 則金屬微粒子4相對(duì)于溶劑的活性降低。
[0101] 在此,如圖4 (b)所不,對(duì)于金屬微粒子4表面,以含有在末端具備賤金屬7的高 分子的第2溶劑8為剝離液,使基板浸漬。在此,由于賤金屬7末端結(jié)合于貴金屬微粒子4 周圍,并且其他端的高分子鏈與溶劑8親合,因此微粒子4被容易地從基板上除去。因此, 通過(guò)溶劑浸漬,金屬微粒子4從基板1脫離。
[0102] 最后,如圖4 (d)所示,通過(guò)采用洗滌等的方法將基板1清潔化,得到除去了金屬 微粒子4的清潔面。
[0103] 圖5 (a)?圖5 (d)示出用于說(shuō)明第2實(shí)施方式涉及的剝離方法的其他的一例的 模式圖。
[0104] 本實(shí)施方式,是表示采用實(shí)施方式1的方法在基板上的被加工層上設(shè)置凹凸后, 只除去金屬微粒子部分的方法的實(shí)施方式。
[0105] 如圖5 (a)所示,當(dāng)以金屬微粒子4為掩模進(jìn)行干式蝕刻時(shí),金屬微粒子4周圍的 保護(hù)基被分解,因此金屬微粒子4失活。
[0106] 在此,如圖5 (b)所示,以含有在末端具備賤金屬7的高分子的第2溶劑8為剝離 液,使基板1浸漬時(shí),賤金屬7結(jié)合于貴金屬微粒子4表面,將貴金屬被覆。
[0107] 進(jìn)而,如圖5 (c)所示,通過(guò)賤金屬4的其他端的高分子鏈與溶劑2親合,金屬微 粒子1從被加工層2上脫離,并分散到溶劑8中。
[0108] 最后,如圖5 (d)所示,采用洗滌等的方法,得到設(shè)置于基板1上的清潔的被加工 層2的凹凸圖案。
[0109] 圖6 (a)?圖6 (h)示出表示第3實(shí)施方式涉及的磁記錄介質(zhì)的制造方法的一例 的模式圖。
[0110] 如圖6 (a)所示,在基板1上依次形成磁記錄層11、掩模層12、轉(zhuǎn)印層3。本實(shí)施 方式是在以實(shí)施方式1中的被加工層2為磁記錄層11的實(shí)施方式。
[0111] 接著,如圖6 (b)所示,向轉(zhuǎn)印層3上滴加金屬微粒子溶液。
[0112] 接著,如圖6 (c)所示,在轉(zhuǎn)印層3上將微粒子4以單層來(lái)涂膜。
[0113] 接著,如圖6 (d)所示,通過(guò)蝕刻,以微粒子4為掩模,向轉(zhuǎn)印層3轉(zhuǎn)印凹凸圖案。
[0114] 接著,如圖6 (e)所示,通過(guò)蝕刻,向掩模層轉(zhuǎn)印凹凸圖案。
[0115] 進(jìn)而,如圖6 (f)所示,通過(guò)蝕刻,向磁記錄層轉(zhuǎn)印凹凸圖案。
[0116] 接著,如圖6 (g)所示,從磁記錄層11上除去包含掩模層12的上層部分。
[0117] 最后,如圖6 (h)所示,在磁記錄層11上形成保護(hù)膜13。由此,能夠得到磁記錄介 質(zhì) 100。
[0118] 圖7 (a)?圖7 (i)示出表示第3實(shí)施方式涉及的磁記錄介質(zhì)的制造方法的其他 的一例的模式圖。
[0119] 如圖示那樣,包括:使用磁記錄層11來(lái)代替被加工層2 ;以及,如圖7 (d)所示那 樣向轉(zhuǎn)印層3轉(zhuǎn)印凹凸圖案后,如圖7 (e)所示那樣將金屬微粒子4從轉(zhuǎn)印層3上除去的 工序,除此以外,與圖6 (a)?圖6 (h)所示的方法同樣地操作,能夠得到磁記錄介質(zhì)110。
[0120] 圖8 (a)?圖8 (j)示出表示第3實(shí)施方式涉及的磁記錄介質(zhì)的制造方法的其他 的一例的模式圖。
[0121] 如圖示那樣,包括:使用磁記錄層11來(lái)代替被加工層2 ;在磁記錄層11與掩模層 12之間設(shè)置剝離層14 ;如圖8 (f)所示,從掩模層12向剝離層14轉(zhuǎn)印凹凸圖案;以及,如 圖8 (h)所示,向磁記錄層11轉(zhuǎn)印凹凸圖案后,將剝離層14溶解,由此剝離掩模層12的工 序,除此以外,與圖6 (a)?圖6 (h)所示的方法同樣地操作,能夠得到磁記錄介質(zhì)120。
[0122] 圖9 (a)?圖9 (k)示出表示第3實(shí)施方式涉及的磁記錄介質(zhì)的制造方法的其他 的一例的模式圖。
[0123] 如圖示那樣,使用磁記錄層來(lái)代替被加工層;在磁記錄層與掩模層之間設(shè)置剝離 層;如圖9 (g)所示,從掩模層向剝離層轉(zhuǎn)印凹凸圖案;以及,如圖9 (i)所示,向磁記錄層 轉(zhuǎn)印凹凸圖案后,將剝離層溶解,由此剝離掩模層的工序,除此以外,與圖7 (a)?圖7 (i) 所示的方法同樣地操作,能夠得到磁記錄介質(zhì)130。
[0124] 圖10 (a)?圖10 (j)示出表示第4實(shí)施方式涉及的壓模的制造方法的一例的模 式圖。
[0125] 在本實(shí)施方式中示出:使用以實(shí)施方式1的方法為基礎(chǔ),在轉(zhuǎn)印層上,應(yīng)用金屬微 粒子溶液6,使金屬微粒子排列,通過(guò)蝕刻而轉(zhuǎn)印的凹凸圖案所制作的壓模的制造方法。
[0126] 首先,如圖10 (a)所示,在基板1上形成轉(zhuǎn)印層3。
[0127] 接著,如圖10 (b)所示,向轉(zhuǎn)印層3上滴加包含金屬微粒子4和溶劑5的金屬微 粒子溶液6。
[0128] 接著,如圖10 (c)所示,在轉(zhuǎn)印層3上將微粒子4以單層來(lái)涂膜。
[0129] 進(jìn)而,如圖10(d)所示,通過(guò)蝕刻,以微粒子4為掩模,向轉(zhuǎn)印層3轉(zhuǎn)印凹凸圖案。
[0130] 接著,如10 (e)所示,從轉(zhuǎn)印層3上除去金屬微粒子4。
[0131] 接著,如10 (f)所示,對(duì)轉(zhuǎn)印層的凹凸圖案表面被覆導(dǎo)電層。
[0132] 接著,如10 (g)所示,通過(guò)導(dǎo)電層15進(jìn)行電鑄,形成具有凹凸圖案的電鑄層15。
[0133] 電鑄層15,通過(guò)導(dǎo)電層16而與轉(zhuǎn)印層3以及基板1接合,因此如圖10 (h)所示那 樣,將其從基板1上脫模。
[0134] 進(jìn)而,如圖10 (i)所示,在脫模了的電鑄層15的凹凸圖案面,轉(zhuǎn)印層3作為殘?jiān)?而含有,因此將其通過(guò)蝕刻除去。
[0135] 最后,如圖10 (j)所示,通過(guò)洗滌凹凸圖案面來(lái)清潔化,得到壓模140。
[0136] 圖11 (a)?圖11示出表示壓模第4實(shí)施方式涉及的壓模的制造方法的其他的一 例的模式圖。
[0137] 如圖示那樣,本實(shí)施方式將金屬微粒子圖案作為凹凸,并且作為電鑄后的剝離層 使用。
[0138] 首先,如圖11 (a)所示,向基板1上滴加金屬微粒子溶液6。
[0139] 接著,如圖11 (b)所示,在基板1上將微粒子4以單層來(lái)涂膜。
[0140] 接著,如圖11 (C)所示那樣,在微粒子4上形成導(dǎo)電層16,將表面被覆。在此,導(dǎo) 電層16不是完全地填充具有微細(xì)圖案的金屬微粒子4的間隙,而是將金屬微粒子4上部被 覆,并且成為連續(xù)膜。
[0141] 接著,如11 (d)所示,通過(guò)導(dǎo)電層16進(jìn)行電鑄,形成具有凹凸圖案的電鑄層15。
[0142] 接著,如圖11 (e)所示,將含有在末端具備賤金屬的高分子的第2溶劑作為剝離 液,使基板以及電鑄層15浸漬。在此,與實(shí)施方式2同樣地,金屬微粒子4表面被賤金屬被 覆,并且高分子鏈與溶劑親合,因此如圖11 (f)所示,包含金屬微粒子4的電鑄層15可從 基板1上容易地脫模。
[0143] 最后,如圖11 (g)所示,通過(guò)洗滌凹凸圖案以及電鑄層15,得到清潔的壓模150。 本實(shí)施方式,在電鑄層15的脫模時(shí),不向壓模施加不需要的應(yīng)力,因此面內(nèi)的應(yīng)變小,能夠 制作均勻性優(yōu)異的壓模。
[0144] 圖12 (a)?圖12 (b)示出表示使用第4實(shí)施方式涉及的壓模的磁記錄介質(zhì)的制 造方法的一例的圖。
[0145] 本實(shí)施方式示出通過(guò)使用制作的壓模的納米壓印來(lái)制作磁記錄介質(zhì)的方法。
[0146] 首先,如圖12 (a)所示,在基板1上形成磁記錄層11、掩模層12、轉(zhuǎn)印層3以及壓 印抗蝕劑層17。
[0147] 接著,如圖12(b)所示,對(duì)壓印抗蝕劑層17壓下壓模,使壓印抗蝕劑層17流動(dòng)化, 由此形成凹凸圖案。在此,壓模壓下時(shí)給予能量,使壓印抗蝕劑固化。
[0148] 接著,如圖12 (c)所示,從壓印抗蝕劑層17的凹凸圖案將壓模脫模。
[0149] 脫模后的壓印抗蝕劑層17產(chǎn)生與轉(zhuǎn)印層之間的殘?jiān)?,因此如圖12 (d)所示,通過(guò) 干式蝕刻來(lái)除去殘?jiān)?br>
[0150] 接著,如12 (e)所示,以壓印抗蝕劑層17為掩模,向轉(zhuǎn)印層3轉(zhuǎn)印凹凸圖案。
[0151] 接著,如12 (f)所示,向掩模層12轉(zhuǎn)印凹凸圖案。
[0152] 接著,如12 (g)所示,向磁記錄層11轉(zhuǎn)印凹凸圖案。
[0153] 進(jìn)而,如圖12 (h)所示,從磁記錄層11上將包含掩模層12的上層部分除去。
[0154] 最后,如圖12 (i)所示,在磁記錄層上形成保護(hù)膜。由此,能夠得到磁記錄介質(zhì) 160。
[0155] 被加工層形成工序
[0156] 首先,在基板上形成被加工層。該被加工層,是被轉(zhuǎn)印后述的金屬微粒子凹凸的 層。也能夠?qū)Ρ患庸又苯愚D(zhuǎn)印金屬微粒子凹凸,但為了提高轉(zhuǎn)印精度,優(yōu)選預(yù)先在被加工 層與金屬微粒子層間設(shè)置掩模層。
[0157] 基板的形狀沒(méi)有任何限定,但通常使用圓形、硬質(zhì)的基板。例如,可使用玻璃基板、 含金屬基板、碳基板、陶瓷基板等。為了使圖案的面內(nèi)均一性良好,優(yōu)選使基板表面的凹凸 小。另外,也能夠根據(jù)需要預(yù)先在基板表面形成以氧化膜為首的保護(hù)膜。
[0158] 作為玻璃基板,能夠使用例如堿石灰玻璃、鋁硅酸鹽玻璃所代表的非晶玻璃、以及 鋰系玻璃所代表的結(jié)晶化玻璃(微晶玻璃)等。另外,作為陶瓷基板,能夠使用以氧化鋁、氮 化鋁、以及氮化硅為主成分的燒結(jié)體基板。
[0159] 被加工層,能夠采用種種的方法向基板上形成。例如,能夠采用真空蒸鍍法、電子 束蒸鍍法、分子束蒸鍍法、離子束蒸鍍法、離子鍍法、濺射法所代表的物理氣相生長(zhǎng)法(PVD : 物理氣相沉積法;Physical Vapor Deposition)、以及使用熱?光?等離子體的化學(xué)氣相生 長(zhǎng)法(CVD:化學(xué)氣相沉積法;Chemical Vapor Deposition)等的方法形成。另外,被加工層 的厚度,能夠通過(guò)在物理的?化學(xué)的氣相生長(zhǎng)法中適當(dāng)變更例如工藝氣體壓力、氣體流量、 基板溫度、投入功率(投入電力)、到達(dá)真空度、腔室氣氛、成膜時(shí)間等的參數(shù)來(lái)調(diào)整。
[0160] 被加工層,可根據(jù)其用途從各種各樣的材料中選擇。具體而言,可從Al、C、Si、Ti、 V、Cr、Μη、Co、Ni、Cu、Fe、Zn、Ga、Zr、Nb、Mo、Ru、PcU Ag、Au、Hf、Ta、W、Ir 以及 Pt 的群中選 擇,可以包含它們的合金或者化合物。所謂合金,是由從上述的群選擇的至少2種以上的材 料構(gòu)成的。另外,所謂化合物,是從例如氧化物、氮化物、硼化物、碳化物等中選擇的。該情 況下,能夠選擇在被加工層上形成的金屬微粒子膜的材料和對(duì)于凹凸圖案尺寸能確保蝕刻 選擇比的掩模層材料,進(jìn)而適當(dāng)確定其膜厚。
[0161] 另一方面,在磁記錄介質(zhì)的制造中,該被加工層相當(dāng)于磁記錄層,因此通過(guò)對(duì)其轉(zhuǎn) 印金屬微粒子層的凹凸,得到具備物理·磁分離的凹凸結(jié)構(gòu)的磁記錄介質(zhì)。
[0162] 磁記錄層,如前述那樣在基板上成膜。另外,能夠根據(jù)需要在基板和磁記錄層之間 形成具有高導(dǎo)磁率的軟磁性襯里層(SUL;Soft Under Layer)。軟磁性襯里層,擔(dān)負(fù)使來(lái)自 用于磁化垂直磁記錄層的磁頭的記錄磁場(chǎng)環(huán)流這一磁頭功能的一部分,能夠?qū)Υ艌?chǎng)的記錄 層施加陡峭且充分的垂直磁場(chǎng),使記錄再生效率提高。
[0163] 作為軟磁性襯里層,能夠使用包含例如Fe、Ni、以及Co的材料。這些材料之中,能 夠優(yōu)選使用不存在晶體磁各向異性、結(jié)晶缺陷以及晶界,且顯示優(yōu)異的軟磁性的非晶材料。 通過(guò)使用軟磁性非晶材料,能夠謀求記錄介質(zhì)的低噪聲化。作為軟磁性非晶材料,能夠選擇 例如以(:〇為主成分、相對(duì)于它含有21*、他、!^、1^ &之中的至少1種的(:〇合金、例如(:〇21·、 CoZrNb、以及 CoZrTa 等。
[0164] 另外,在軟磁性襯里層和基板之間,為了軟磁性襯里層的密著(密合)性提高,能夠 設(shè)置基底層。作為基底層材料,能夠使用選自例如Ni、Ti、Ta、W、Cr、Pt、以及其合金、其氧 化物、以及其氮化物中的至少1種的材料。作為基底層材料,能夠使用例如NiTa、以及NiCr 等。再者,這些的基底層能夠設(shè)為多層。
[0165] 進(jìn)而,在軟磁性襯里層和垂直磁記錄層之間能夠設(shè)置包含非磁性金屬材料的中間 層。中間層的作用,是遮斷軟磁性襯里層與垂直磁記錄層之間的交換耦合相互作用、和控制 垂直磁記錄層的結(jié)晶性這兩項(xiàng)。作為中間層材料,能夠從Ru、Pt、Pd、W、Ti、Ta、Cr、Si、其合 金、其氧化物、以及其氮化物中選擇。
[0166] 垂直磁記錄層,能夠以Co為主成分且至少含有Pt,進(jìn)而包含金屬氧化物。垂直磁 記錄層,能夠在含有Co以及Pt的基礎(chǔ)上,此外還進(jìn)一步含有選自B、Ta、Mo、Cu、NcU W、Nb、 Sm、Tb、以及Ru中的I種以上的元素。通過(guò)進(jìn)一步含有上述元素,能夠促進(jìn)磁性粒子的微 粒子化,提高結(jié)晶性、取向性,由此,能夠得到適合于高記錄密度的記錄再生特性和熱擺特 性。垂直磁記錄層,具體而言,能夠使用CoPt系合金、CoCr系合金、CoCrPt系合金、CoPtO、 CoPtCrO、CoPtSi、CoPtCrSi、CoCrSiO2 等的合金。
[0167] 垂直磁記錄層的厚度,為了以高精確度測(cè)定再生輸出信號(hào),優(yōu)選為L(zhǎng)Onm厚以上, 為了抑制信號(hào)強(qiáng)度的畸變(失真),優(yōu)選為40nm厚以下。當(dāng)比I. Onm薄時(shí),再生輸出極小,有 噪聲成分處于優(yōu)勢(shì)的傾向。相反地,在比40nm厚的情況下,再生輸出變得過(guò)量,有信號(hào)波形 發(fā)生畸變的傾向。
[0168] 在垂直磁記錄層上部能夠設(shè)置保護(hù)層。保護(hù)層,由于防止垂直磁記錄層的腐蝕?劣 化,因此具有防止在磁頭與記錄介質(zhì)接觸時(shí)產(chǎn)生的介質(zhì)表面的損傷的效果。作為保護(hù)層材 料,可例舉包括例如C、Pd、SiO 2、以及ZrO2的材料。碳可分類為SP2鍵碳(石墨)和SP3鍵碳 (金剛石)。在耐久性、耐蝕性上,SP 3鍵碳這一方優(yōu)異,相反地,在平坦性上,SP2鍵碳這一方 優(yōu)異。通常,碳的成膜采用使用石墨靶的濺射法進(jìn)行,SP 2鍵碳和SP3鍵碳混在的無(wú)定形碳 被成膜,但SP3鍵碳的比例大的碳被稱為類金剛石碳(DLC),耐久性、耐蝕性、平坦性優(yōu)異,作 為磁記錄層的保護(hù)層更合適。
[0169] 在保護(hù)層的上部能夠進(jìn)一步設(shè)置潤(rùn)滑層。作為潤(rùn)滑層中所用的潤(rùn)滑劑,可列舉例 如全氟聚醚、氟醇、以及氟代羧酸等。
[0170] 在被加工層以及磁記錄層的上部能夠設(shè)置剝離層。能夠應(yīng)用在向被加工層和/或 磁記錄層轉(zhuǎn)印凹凸圖案后,通過(guò)除去剝離層來(lái)將掩模層脫離的剝離工藝。優(yōu)選該剝離層的 蝕刻速率高,并且相對(duì)于剝離液的溶解速率高。
[0171] 掩模層形成工序
[0172] 在被加工層以及磁記錄層之上,形成凹凸圖案轉(zhuǎn)印用的掩模層。
[0173] 掩模層,是被轉(zhuǎn)印金屬微粒子凹凸的層,并且是用于向配置于下部的被加工層以 及磁記錄層轉(zhuǎn)印凹凸的掩模。因此,從基板側(cè)形成為掩模層/金屬微粒子層的情況的蝕刻 選擇比越高越好,當(dāng)然,優(yōu)選被加工層/掩模層的蝕刻選擇比也高。
[0174] 在被加工層成為磁記錄層的情況下,掩模層形成于磁記錄層上的保護(hù)層上。如上 述那樣,優(yōu)選磁記錄層/掩模層的蝕刻選擇比也高。
[0175] 掩模層,除了設(shè)為1層以外,也可以設(shè)為將不同材料層疊了的2層以上的構(gòu)成。
[0176] 掩模層,可設(shè)為金屬微粒子的半徑以下的厚度,使得微粒子凹凸圖案被精度良好 地轉(zhuǎn)印。原因是在加工比微粒子的半徑厚的層的情況下,后述那樣的蝕刻中的微粒子的凝 聚變得顯著,轉(zhuǎn)印精度劣化。在設(shè)想了幾十nm級(jí)圖案的情況下,具體的厚度優(yōu)選為Inm? IOnm0
[0177] 掩模層,與被加工層同樣地采用種種的方法來(lái)成膜,可考慮蝕刻選擇比而取得種 種的構(gòu)成。即,掩模層,除了設(shè)為1層以外,也可以設(shè)為將不同材料層疊的2層以上的構(gòu)成。
[0178] 掩模層的厚度,能夠通過(guò)在物理·化學(xué)氣相生長(zhǎng)法中適當(dāng)變更例如工藝氣體壓力、 氣體流量、基板溫度、投入功率、到達(dá)真空度、腔室氣氛、成膜時(shí)間等的參數(shù)來(lái)調(diào)整。形成于 該掩模層上部的金屬微粒子層的排列精度以及凹凸圖案的轉(zhuǎn)印精度,強(qiáng)烈依賴于掩模層的 表面粗糙度。因此,在掩模層中,優(yōu)選預(yù)先降低其表面粗糙度,通過(guò)將上述成膜條件進(jìn)行種 種調(diào)整,能夠?qū)崿F(xiàn)它。為了高精細(xì)地圖案化窄間距圖案,特別優(yōu)選相對(duì)于所希望的圖案間 距,表面粗糙度的周期小。另外,平均表面粗糙度的值,優(yōu)選以包括基板/被加工層/掩模 層在內(nèi)的值計(jì)為〇. 5nm以下。原因是當(dāng)大于0. 5nm時(shí),后述的金屬微粒子的排列精度惡化, 磁記錄介質(zhì)的信號(hào)S/N劣化。但是,在后面的方法中,能夠擴(kuò)大微粒子掩模的加工余量,即 使是使用具有比以往大的粗糙度的基板的情況,也能夠向掩模層轉(zhuǎn)印尺寸精度良好、缺陷 少的凹凸圖案。
[0179] 為了降低表面粗糙度,除了將上述成膜條件進(jìn)行種種變更以外,通過(guò)將掩模層材 料從結(jié)晶質(zhì)的材料變更為非晶質(zhì)的材料也能夠?qū)崿F(xiàn)它。
[0180] 掩模層的厚度,可以考慮與配于下層的剝離層以及磁記錄層的蝕刻選擇比、凹凸 圖案尺寸來(lái)決定。
[0181] 在成膜中使用的濺射氣體,能夠以以Ar為首的稀有氣體為主,也能夠通過(guò)進(jìn)而根 據(jù)成膜的掩模材料來(lái)混合〇 2、N2等的反應(yīng)性氣體,來(lái)形成所希望的合金膜。
[0182] 另外,掩模層的厚度,為了高精細(xì)地轉(zhuǎn)印微細(xì)圖案,優(yōu)選為Inm以上50nm以下。當(dāng) 比Inm薄時(shí),掩模層不能均勻地成膜,另外,當(dāng)比50nm厚時(shí),具有相對(duì)于深度方向的凹凸圖 案的轉(zhuǎn)印精度劣化的傾向。此外,如果以微粒子的半徑以下的厚度形成掩模層,則能夠得到 轉(zhuǎn)印精度更優(yōu)異的凹凸圖案。
[0183] 如后述那樣,在通過(guò)掩模層向被加工層以及磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸圖案的情況下, 可以除去掩模層,或者,也可以通過(guò)在凹凸轉(zhuǎn)印圖案形成中使掩模層有意圖地后退,來(lái)代 替除去掩模層的工序。在除去掩模層的情況下,可以應(yīng)用干式蝕刻或濕式蝕刻等的方法。另 夕卜,也可以預(yù)先在被加工層和掩模層之間形成剝離層,通過(guò)除去剝離層來(lái)從被加工層上剝 離掩模層。
[0184] 如前述那樣,能夠形成1層或者2層以上的掩模層。即,也能夠形成為包含第1掩 模層以及第2掩模層的疊層體。通過(guò)使第1掩模層和第2掩模層包含不同的材料,能夠增 大蝕刻選擇比,改善轉(zhuǎn)印精度。在此,為方便起見(jiàn),將第2掩模層稱為相對(duì)于第1掩模層的 轉(zhuǎn)印層,從基板側(cè)起以被加工層(包括磁記錄層)/掩模層/轉(zhuǎn)印層的方式表記。
[0185] 該轉(zhuǎn)印層,可考慮與金屬微粒子材料以及掩模層材料的蝕刻選擇比而從種種的材 料中適當(dāng)選擇。在確定掩模材料的組合的情況下,能夠選擇與蝕刻溶液或者蝕刻氣體對(duì)應(yīng) 的金屬材料。在設(shè)想干式蝕刻而組合各材料的情況下,例如,從基板側(cè)按掩模層/轉(zhuǎn)印層的 順序,可例舉 C/Si、Si/Al、Si/Ni、Si/Cu、Si/Mo、Si/MoSi2、Si/Ta、Si/Cr、Si/W、Si/Ti、Si/ Ru、Si/Hf等,除此以外,能夠設(shè)為用Si02、Si3N4、SiC等置換了 Si的構(gòu)成。另外,能夠選擇 Al/Ni、Al/Ti、Al/Ti02、Al/TiN、Cr/Al203、Cr/Ni、Cr/MoSi 2、Cr/W、GaN/Ni、GaN/NiTa、GaN/ NiV、Ta/Ni、Ta/Cu、Ta/Al、Ta/Cr等的疊層體。再者,這些的各種掩模材料的層疊順序能夠 根據(jù)在掩模加工中使用的蝕刻氣體而替換。掩模材料的組合以及層疊順序并不限于上述, 可從圖案尺寸和蝕刻選擇比的觀點(diǎn)出發(fā)來(lái)適當(dāng)選擇。另外,由于通過(guò)干蝕刻進(jìn)行的圖案化、 通過(guò)濕式蝕刻進(jìn)行的圖案化都是可以的,因此可考慮該情況而選定各掩模材料。
[0186] 在通過(guò)濕式蝕刻將掩模層進(jìn)行圖案化(圖案形成)的情況下,抑制凹凸圖案的相對(duì) 于寬度方向的側(cè)面蝕刻。該情況下,可通過(guò)設(shè)定以掩模材料的組成、蝕刻溶液的濃度、和蝕 刻時(shí)間為首的各種參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0187] 金屬微粒子層形成工序
[0188] 在此,在掩模層上形成成為凹凸圖案的金屬微粒子層。在金屬微粒子層的形成工 序中,分成貴金屬微粒子的表面改性工序、和微粒子涂膜工序這兩個(gè)工序來(lái)說(shuō)明。
[0189] 首先,對(duì)金屬微粒子表面的改性工序詳細(xì)說(shuō)明。
[0190] 在實(shí)施方式中使用的微粒子,是包含貴金屬的微粒子,具體而言,可從Au、Ag、Pt、 Pd、Ru、Ir、Rh等的材料中選擇。
[0191] 一般地,貴金屬微粒子在化學(xué)上穩(wěn)定,因此具有干式蝕刻耐性,因此適合作為能增 大蝕刻選擇比的材料。另外,與氧化物微粒子比較,決定van der waals引力的Hamaker(哈 梅克)常數(shù)大,粒子間的相互作用強(qiáng)。因此,基板面的微粒子,要維持單分散,因此在基板面 上構(gòu)成明了的六方排列,其間距偏差變小。另一方面,粒子間的強(qiáng)的相互作用,容易產(chǎn)生微 粒子彼此的凝聚,并且隨著窄間距化,粒子間距離變窄,因此加工余量降低。此外,與在干式 蝕刻中引起的貴金屬微粒子周圍的保護(hù)基的消失相伴,貴金屬微粒子容易地凝聚,因此凹 凸圖案的轉(zhuǎn)印精度惡化。因此,相對(duì)于高蝕刻選擇比化和低間距分散化,窄間隔加工精度處 于對(duì)立(trade-off )的關(guān)系,希望有解決該問(wèn)題的技術(shù)。
[0192] 前述那樣的凝聚,能夠通過(guò)將金屬微粒子表面改性來(lái)改善。但是,在金屬微粒子的 合成的階段將微粒子表面用別的金屬改性的情況下,除了微粒子粒徑擴(kuò)大將表面被覆的殼 的量以外,2個(gè)以上的微粒子相互融合,即會(huì)形成二次粒子,成為使分散液中的單分散狀態(tài) 惡化的主要因素。因此,為了不擴(kuò)大粒徑,而且將金屬微粒子的表面簡(jiǎn)便地改性,使用具有 賤金屬末端的高分子鏈的溶劑,并應(yīng)用向貴金屬微粒子分散液添加該溶劑的工序。在此,對(duì) 分散有貴金屬微粒子的第1溶劑,添加包含賤金屬/高分子的第2溶劑。
[0193] 貴金屬微粒子可采用種種的方法來(lái)合成,例如,液相還原法、逆膠束法為通常的方 法。
[0194] 賤金屬末端根據(jù)與貴金屬微粒子的結(jié)合能的大小而向貴金屬微粒子表面容易地 吸附。在此所說(shuō)的賤金屬,是在本制法中為方便起見(jiàn)而使用的,表示貴金屬材料以外的材料 以及官能團(tuán)。另外,作為包含賤金屬的高分子,也能夠應(yīng)用金屬配位化合物。另外,也能夠 通過(guò)對(duì)貴金屬微粒子周圍的保護(hù)基取代賤金屬末端高分子來(lái)形成為新的保護(hù)基。例如,通 過(guò)對(duì)Au貴金屬微粒子,添加含有硫醇末端高分子的溶劑,能夠用硫修飾Au表面。如后述 那樣,硫表面的貴金屬微粒子在干式蝕刻中不會(huì)立即凝聚,能夠向下層轉(zhuǎn)印以往較困難的 窄間隔圖案。
[0195] 在賤金屬被覆中,由于用分子末端被覆貴金屬表面,因此實(shí)質(zhì)的(凈的)殼厚極薄。 因此,能夠使原來(lái)的貴金屬微粒子的粒徑擴(kuò)大較小。另外,被賤金屬被覆了的相當(dāng)于內(nèi)核的 貴金屬微粒子在化學(xué)上穩(wěn)定,因此不產(chǎn)生與表面修飾相伴的微粒子界面的劣化。因此,高的 干式蝕刻耐性得到維持。
[0196] 第1以及第2溶劑可從種種的溶液群中選擇,但除了希望具有相互相容的關(guān)系之 夕卜,還希望是不溶解貴金屬微粒子保護(hù)基的溶劑。具體而言,特別優(yōu)選各溶劑的溶解度參數(shù) 的差為6. 0以內(nèi)。作為溶劑種,能夠選擇例如甲苯、二甲苯、己烷、庚烷、辛烷、乙二醇單乙基 醚、乙二醇單甲基醚、乙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇三甲基醚、乳 酸乙酯、丙酮酸乙酯、環(huán)己酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、四氫呋喃、茴香酰、以及二甘醇 三乙基醚、醇、水等。
[0197] 第1分散液中的貴金屬微粒子的濃度,為了控制后述的涂膜的均勻性,可取最佳 范圍,但實(shí)際需要通過(guò)涂膜方法來(lái)進(jìn)行種種調(diào)整。優(yōu)選的溶液濃度為重量百分比濃度5%以 下。原因是若大于5%,則基板上的涂膜厚度的面內(nèi)依賴性明顯惡化。
[0198] 第2溶劑中所含的賤金屬,包括種種的賤金屬。例如,在C、Si、Al、Ti、Cr、Mn、Co、 Ni、Cu、Fe、Zn、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W 之外還能夠選擇 N、P、Bi、S、F、Cl、&、I 等的材料。另 夕卜,包含于第2溶劑中、且具有賤金屬末端的高分子,只要與各溶劑相容即可,例如,能夠優(yōu) 選使用聚苯乙烯、聚乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚羥基苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等的材料。
[0199] 第2分散液中的賤金屬/高分子的濃度,能夠根據(jù)第1分散液的貴金屬微粒子的 濃度而改變。該情況下,可以將賤金屬量作為參數(shù),也可以將高分子的固體成分量作為參 數(shù),但由于賤金屬量極少,溶液調(diào)制困難,因此在制造工序中,優(yōu)選使用高分子的固體成分 量來(lái)決定溶液濃度。另外,具備賤金屬末端的高分子,其本身配于微粒子間,因此相對(duì)于基 板面的潤(rùn)濕性,比只有第1溶劑的情況良化。因此,第2溶劑的添加,也呈現(xiàn)將基板面內(nèi)的 金屬微粒子的多層結(jié)構(gòu)單層化的效果。
[0200] 第2分散液中的賤金屬/高分子的濃度,以重量百分比計(jì),優(yōu)選在0. 01?2%的范 圍。當(dāng)?shù)陀?. 01%時(shí),分散液的潤(rùn)濕性降低,產(chǎn)生膜內(nèi)的缺陷區(qū)域(0層區(qū)域),而當(dāng)高于2% 時(shí),在基板內(nèi)會(huì)產(chǎn)生基于部位的金屬微粒子的階層結(jié)構(gòu)。另外,當(dāng)達(dá)到比2%高的濃度時(shí),容 易形成賤金屬末端凝聚的簇,有基板上的粉屑增大的傾向,而且隨著高分子膜厚的增加,貴 金屬微粒子的間距偏差惡化。添加溶劑的濃度特別優(yōu)選為〇. 1?〇. 5%。
[0201] 接著,說(shuō)明貴金屬/賤金屬微粒子分散液的涂膜工序。分散液可采用種種的方法 涂布于基板面。具體而言,可例舉旋涂法、噴涂法、旋轉(zhuǎn)流延法、浸涂法、噴墨法、朗繆爾-布 勞杰特(Langmuir-Blodgett)法、朗繆爾-舍費(fèi)爾(Langmuir Schaefer)法等的方法。
[0202] 這些方法,通過(guò)調(diào)整微粒子分散液的濃度,能夠進(jìn)行向基板上的微粒子的單層涂 膜。另外,因凝聚而產(chǎn)生的二次粒子,粒徑比較大,會(huì)損害圖案的均一性,因此希望預(yù)先用膜 式過(guò)濾器等適當(dāng)過(guò)濾。
[0203] 如以上那樣,能夠向掩模層上形成包含貴金屬芯/賤金屬殼的微粒子層。如上述 那樣,這些微粒子具有由表面修飾所致的凝聚抑制、潤(rùn)濕性改善、高蝕刻耐性的效果,如后 述那樣能夠?qū)崿F(xiàn)窄間隔圖案的加工。
[0204] 掩模層圖案化工序
[0205] 接著,使用金屬微粒子,向掩模層轉(zhuǎn)印凹凸圖案。如前述那樣,貴金屬微粒子表面 被賤金屬以及高分子修飾著的情況下,可以視為微粒子的島狀圖案和高分子的海狀圖案混 在的體系。該情況下,通過(guò)除去海狀圖案,能夠轉(zhuǎn)印微粒子的凹凸。
[0206] 在掩模層的加工中,通過(guò)掩模層材料和蝕刻氣體的組合,能夠?qū)崿F(xiàn)多樣的層構(gòu)成 和加工方法。
[0207] 在進(jìn)行微細(xì)加工,使得相對(duì)于凹凸圖案的寬度方向上的蝕刻,厚度方向的蝕刻為 有意的情況下,優(yōu)選應(yīng)用干式蝕刻。在干式蝕刻中使用的等離子體,可以采用容量耦合、 感應(yīng)耦合、電子回旋加速器共振、多頻重疊耦合等的種種的方法發(fā)生。另外,為了凹凸圖案 的圖案尺寸的調(diào)整,可以設(shè)定工藝氣體壓力、氣體流量、等離子體投入功率、偏置功率(bias power)、基板溫度、腔室氣氛、以及到達(dá)真空度等的參數(shù)。
[0208] 為了增大蝕刻選擇比而層疊了掩模材料的情況下,可以適當(dāng)選擇蝕刻氣體。在蝕 刻氣體中,可例舉 CF4、C2F6、C3F6、C 3F8、C5F8、C4F8、C1F 3、CC13F5、C2C1F5、CCBrF 3、CHF3、NF3、CH2F2 等的氟系氣體、(:123(:13、〇:14、51(:14等的氯系氣體。此外,可以應(yīng)用!1 2、隊(duì)、02、81'2、耶1'、順3、 CO、C2H4、He、Ne、Ar、Kr、Xe等的各種氣體。另外,為了調(diào)整蝕刻速度和/或蝕刻選擇比,也可 以使用混合了 2種以上的這些氣體的混合氣體。再者,濕式蝕刻的圖案化也是可以的,該情 況下,優(yōu)選選定能夠確保蝕刻選擇比,并且能抑制向?qū)挾确较虻奈g刻的蝕刻溶液。同樣地, 也可以進(jìn)行離子銑削那樣的物理蝕刻。
[0209] 貴金屬微粒子表面,被活性低的賤金屬被覆著,因此對(duì)于干式蝕刻中的等離子體 曝露,能夠減輕凝聚。因此,能夠改善凹凸圖案的轉(zhuǎn)印精度。
[0210] 掩模層可考慮與金屬微粒子層的蝕刻選擇比而成為多樣的構(gòu)成,但如前述那樣, 能夠形成為例如從基板側(cè)起的C/Si、Ta/Al、Al/Ni、Si/Cr等的構(gòu)成。
[0211] 在金屬微粒子間的間隔顯著窄的情況下,也可以通過(guò)有意圖地蝕刻金屬微粒子膜 來(lái)調(diào)整微粒子間隔。作為具體的方法,可例舉增大干式蝕刻中的側(cè)面蝕刻的方法;調(diào)整離子 銑削中的離子種的入射角度,將金屬微粒子在寬度方向減肥(slimming)的方法等等。如以 上那樣進(jìn)行,能夠使用金屬微粒子掩模向抗蝕劑層設(shè)置凹凸圖案。
[0212] 在此,也可以在向掩模層轉(zhuǎn)印金屬微粒子圖案后,將金屬微粒子從掩模層除去。通 過(guò)預(yù)先除去金屬微粒子,能夠使蝕刻的副產(chǎn)物所致的圖案溝槽部分的閉塞、和微粒子的凝 聚變輕微。具體而言,有:將金屬微粒子自身溶解的方法、使金屬微粒子周圍的保護(hù)基與溶 劑親合從而除去的方法,但前者需要使用強(qiáng)酸?強(qiáng)堿,因此不能避免對(duì)掩模層和/或基板的 損傷。與此相對(duì),后者的方法,只采用成為分散介質(zhì)的有機(jī)溶劑就能夠剝離,因此能夠同時(shí) 實(shí)現(xiàn)基板面的平坦性和低損傷化。
[0213] 但是,當(dāng)因干式蝕刻的等離子體,貴金屬微粒子被曝露時(shí),被覆了表面的保護(hù)基開 裂,因此微粒子失去對(duì)溶劑的親合性。因此,變得難以從掩模層表面除去微粒子。該情況下, 作為一個(gè)方法,可考慮通過(guò)干式蝕刻來(lái)進(jìn)行的微粒子的物理除去,但與蝕刻相伴,產(chǎn)生微粒 子的凝聚,因此凹凸除去和圖案轉(zhuǎn)印精度成為對(duì)立的關(guān)系。
[0214] 因此,通過(guò)將上述的方法也應(yīng)用于剝離方法,來(lái)從掩模層表面容易地除去微粒子。 具體而言,通過(guò)將包含賤金屬/高分子的第2溶劑作為剝離液,來(lái)除去金屬微粒子。
[0215] 若對(duì)因干式蝕刻而失活了的貴金屬微粒子,使用含有賤金屬/高分子的溶劑,則 賤金屬微粒子向貴金屬微粒子表面吸附。另一方面,由于高分子鏈與溶劑親合,因此會(huì)使貴 金屬微粒子從基板面脫離。因此,只向有機(jī)溶劑的浸漬就能夠?qū)⒔饘傥⒘W訌难谀颖砻?剝離,而且能夠使對(duì)掩模層和/或基板的損傷極輕微。在只用溶劑不能完全地剝離貴金屬 微粒子的情況下,也可以輔助地應(yīng)用超聲波洗滌、擦洗等的方法。
[0216] 前述的貴金屬/賤金屬微粒子層,也可以作為剝離層使用。對(duì)于應(yīng)用了該方法的 納米壓印壓模的制造方法在后面進(jìn)行說(shuō)明。
[0217] 納米壓印,是將在表面形成有微細(xì)凹凸圖案的納米壓印壓模(以下稱為壓模)向轉(zhuǎn) 印用抗蝕劑層壓下,來(lái)進(jìn)行圖案轉(zhuǎn)印的,與分步重復(fù)(step and repeat)方式的紫外線曝光 和電子束曝光等的技術(shù)比較,能夠?qū)υ嚇拥拇竺娣e總括轉(zhuǎn)印抗蝕劑圖案。因此,由于制造效 率增加,因此能夠?qū)崿F(xiàn)制造時(shí)間短縮?成本削減。
[0218] 壓模,能夠從具備采用光刻等形成的微細(xì)凹凸圖案的基板、所謂的母盤(模子、原 盤)取得,很多情況下,通過(guò)對(duì)母盤的微細(xì)圖案的電鑄來(lái)制作。母盤用的基板,除了以Si為 首的、Si0 2、SiC、SiOC、Si3N4、C等之外,也可以使用摻雜了 B、Ga、In、P等雜質(zhì)的半導(dǎo)體基 板。另外,絲毫沒(méi)有對(duì)于基板的3維形狀的限定,可以使用圓形、矩形、環(huán)形的基板。此夕卜, 也能夠使用包含具有導(dǎo)電性的材料的基板。
[0219] 在此,示出將前述的貴金屬微粒子層作為圖案層兼剝離層使用的例子。母盤的圖 案,能夠采用種種的光刻來(lái)形成,但本例設(shè)為包含金屬微粒子的微細(xì)周期結(jié)構(gòu)。在金屬微粒 子上設(shè)置凹凸后,將其電鑄、即電鍍處理,由此得到壓模。另外,也可以將金屬微粒子凹凸向 掩模層和/或基板面轉(zhuǎn)印后,將其作為電鑄圖案。在金屬微粒子上形成凹凸的情況下,由于 微粒子周圍被高分子填充著,因此優(yōu)選預(yù)先通過(guò)干式蝕刻將其除去。此時(shí),抑制金屬微粒子 的凝聚很重要。
[0220] 接著,對(duì)母盤的凹凸圖案進(jìn)行電鑄,制作壓模。鍍層金屬可舉出種種的材料,在此, 作為一例,說(shuō)明包含Ni的壓模的制作方法。首先,為了對(duì)母盤的凹凸圖案給予導(dǎo)電性,在凹 凸圖案的表面形成Ni薄膜。在電鑄時(shí),若產(chǎn)生導(dǎo)電不良則阻礙鍍層生長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致圖案缺損, 因此Ni薄膜優(yōu)選在凹凸圖案的表面以及側(cè)面均勻地成膜。再者,該膜是為了給予導(dǎo)電性而 設(shè)置的,材料并不限于Ni。
[0221] 接著,將母盤浸漬于氨基磺酸Ni浴中并通電,進(jìn)行電鑄。鍍后的膜厚、即壓模的厚 度,除了鍍?cè)〉臍潆x子濃度、溫度、粘度之外還能夠通過(guò)變更通電電流值、鍍覆時(shí)間等來(lái)調(diào) 整。該電鑄可通過(guò)電解鍍、或者無(wú)電解鍍來(lái)進(jìn)行。
[0222] 將這樣得到的壓模從基板上脫模。在此,在如以往那樣從基板上將壓模物理性地 脫模的情況下,通過(guò)對(duì)壓模的應(yīng)力施加,其形狀變化,成為損害壓模的平坦性的原因。這會(huì) 產(chǎn)生后述的納米壓印中的凹凸轉(zhuǎn)印的不均勻,使向抗蝕劑層的圖案轉(zhuǎn)印性大大劣化。另外, 在如以往那樣在基板上設(shè)置剝離層的情況下,由于剝離層上的與電鑄層的層界面中的金屬 材料的擴(kuò)散,剝離層的剝離性劣化,因此不得已進(jìn)行從基板的物理剝離。
[0223] 與此相對(duì),通過(guò)如前述那樣向貴金屬微粒子表面修飾賤金屬/高分子,來(lái)改善壓 模從基板的脫模性。在本工序中,使用包含具有賤金屬末端的高分子鏈的第2溶劑作為剝 離液。通過(guò)使用本剝離液,金屬微粒子從基板容易地脫離,因此不需要對(duì)壓模的物理剝離。 因此,不會(huì)產(chǎn)生與應(yīng)力施加相伴的應(yīng)變,并能夠?qū)耗幕迕婷撃#虼四軌蛑谱髌教?性優(yōu)異的壓模。另外,由于不會(huì)如以往那樣使用強(qiáng)酸和/或強(qiáng)堿且能夠剝離,因此也幾乎沒(méi) 有由剝離液所致的壓模的損傷,不會(huì)損害凹凸圖案的精度。
[0224] 剝離后,壓模的凹凸表面的貴金屬微粒子,通過(guò)干式蝕刻等的方法而除去。該情 況下,壓模材料和貴金屬微粒子的蝕刻選擇比越小越好,優(yōu)選能容易地只除去微粒子部分。 最后,機(jī)械地除去凹凸圖案面以外的不需要的部位,進(jìn)而加工成圓形、矩形等的所希望的形 狀,由此完成壓模。
[0225] 再者,使用得到的壓模,向抗蝕劑層轉(zhuǎn)印凹凸圖案。此時(shí),將壓模作為母盤進(jìn)行代 替,能夠制作復(fù)制壓模。該情況下,可例舉由Ni壓模得到Ni壓模的方法、和由Ni壓模得到 樹脂壓模的方法等。在此,說(shuō)明樹脂壓模的制作方法。
[0226] 樹脂壓模通過(guò)注射成型制作。首先,向注射成型裝置裝載Ni壓模,向壓模的凹凸 圖案流入樹脂溶液材料,進(jìn)行注射成型。作為樹脂溶液材料,應(yīng)用環(huán)烯烴聚合物、聚碳酸酯, 聚甲基丙烯酸甲酯等即可,更優(yōu)選選擇與壓印抗蝕劑的剝離性良好的材料。進(jìn)行注射成型 后,從Ni壓模上剝離試樣,由此可得到具有凹凸圖案的樹脂壓模。
[0227] 使用該樹脂壓模,向抗蝕劑層轉(zhuǎn)印凹凸圖案。
[0228] 抗蝕劑,能夠使用以熱固化樹脂、光固化樹脂為首的抗蝕劑材料,能夠應(yīng)用例如丙 烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸烯丙酯、以及二丙二醇二丙烯酸酯等。
[0229] 將這些抗蝕劑材料涂布于具有上述那樣的磁記錄層以及掩模層的試樣上,形成抗 蝕劑層。接著,對(duì)抗蝕劑層壓印具有凹凸圖案的樹脂壓模。壓印時(shí),樹脂壓模一被壓下到抗 蝕劑,抗蝕劑就流動(dòng)化,形成凹凸圖案。在此,通過(guò)對(duì)抗蝕劑層給予紫外線等的能量,使形成 有凹凸圖案的抗蝕劑層固化,接著,如果將樹脂壓模脫模,就得到抗蝕劑層的凹凸圖案。為 了容易地進(jìn)行樹脂壓模的脫模,可以預(yù)先對(duì)樹脂壓模表面進(jìn)行采用了硅烷偶聯(lián)劑等的脫模 處理。
[0230] 在樹脂壓模脫模后的抗蝕劑層的凹部,抗蝕劑材料作為殘?jiān)鴼埓?,因此將其?過(guò)蝕刻除去,由此使掩模層的表面露出。聚合物基礎(chǔ)的抗蝕劑材料,一般地相對(duì)于O 2蝕刻 劑的蝕刻耐性低,因此通過(guò)進(jìn)行O2蝕刻,能夠容易地除去殘?jiān)T诎瑹o(wú)機(jī)材料的情況下, 也可以適當(dāng)變更蝕刻劑,使得抗蝕劑圖案殘留。如以上那樣,通過(guò)納米壓印能夠向抗蝕劑層 設(shè)置凹凸圖案。
[0231] 被加工層圖案化工序
[0232] 接著,將向掩模層轉(zhuǎn)印了的凹凸圖案,向下部被加工層轉(zhuǎn)印。該被加工層,是相當(dāng) 于磁記錄介質(zhì)的制造方法中的磁記錄層的層。
[0233] 向被加工層形成凹凸圖案時(shí),能夠與前述的掩模層同樣地選擇種種的加工方法, 但為了使相對(duì)于寬度方向的尺寸變換差小,進(jìn)行向厚度方向的加工,優(yōu)選應(yīng)用干式蝕刻。再 者,通過(guò)在被加工層形成工序之前,預(yù)先從掩模層上除去貴金屬微粒子,不會(huì)發(fā)生由蝕刻所 致的微粒子的凝聚。因此,能夠改善凹凸轉(zhuǎn)印精度。
[0234] 另外,在將難以生成由反應(yīng)性干式蝕刻所致的副產(chǎn)物的貴金屬材料用于被加工層 的情況下,應(yīng)用離子銑削等的方法即可。具體而言,可以使用He、N e、Ar、Xe、Kr等的惰性氣 體,也可以通過(guò)添加了 02、N2等氣體的反應(yīng)性離子銑削來(lái)圖案化。
[0235] 進(jìn)行被加工層的圖案化時(shí),優(yōu)選被加工層的蝕刻速率ERniat相對(duì)于掩模層的蝕刻速 率ER mask的關(guān)系滿足ERmask < ERmat。即,為了得到所希望的被加工層以及磁記錄層厚,可以 減少與蝕刻相伴的掩模層的后退。
[0236] 在通過(guò)離子銑削向被加工層轉(zhuǎn)印凹凸的情況下,預(yù)先抑制伴隨著加工朝向掩模側(cè) 壁飛散的副產(chǎn)物、所謂的再附著成分很重要。該再附著成分附著于凸圖案掩模的周圍,凸圖 案的尺寸會(huì)擴(kuò)大,使溝槽部分埋沒(méi),因此為了得到分?jǐn)嗟陌纪箞D案,可以力所能及地使再附 著成分少。
[0237] 在對(duì)被加工層的離子銑削中,通過(guò)改變離子的入射角度,能夠減少趨向側(cè)壁的再 附著成分。該情況下,最佳的入射角度根據(jù)掩模高度而不同,但在20°?70°的范圍能夠 抑制再附著。另外,離子的入射角度在銑削中可以適當(dāng)變更。例如,可舉出:將被加工層以 離子入射角度〇°銑削加工后,變更離子入射角度,選擇性地除去凸圖案的再附著部分的 方法等。
[0238] 保護(hù)層形成工序
[0239] 在以被加工層為磁記錄層的磁記錄介質(zhì)的制造方法中,在最后,在具有凹凸的磁 記錄層圖案上形成碳系保護(hù)層和未圖示的氟系潤(rùn)滑膜,由此能夠得到設(shè)有凹凸圖案的磁記 錄介質(zhì)。
[0240] 碳保護(hù)層,優(yōu)選較多地含有SP3鍵碳的DLC膜。另外,其膜厚,為了維持被覆性優(yōu)選 為2nm以上,為了維持信號(hào)S/N優(yōu)選為IOnm以下。另外,作為潤(rùn)滑劑,可以使用全氟聚醚、 氟醇、氟代羧酸等。
[0241] 圖13示出表示對(duì)于磁記錄介質(zhì)的周向的記錄比特圖案的一例的圖。
[0242] 磁記錄層的凸圖案,如圖所示,大體分為:記錄與數(shù)字信號(hào)的1和0相當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)的 記錄比特區(qū)域121、和包含成為磁頭的定位信號(hào)的前同步信號(hào)地址(preamble address)圖 案122、脈沖串圖案(burst pattern)123的所謂的伺服區(qū)域124,能夠?qū)⑵渥鳛槊鎯?nèi)圖案而 形成。另外,圖示出的伺服區(qū)域的圖案,也可以不是矩形形狀,例如也可以將全伺服圖案用 點(diǎn)形形狀置換。
[0243] 進(jìn)而,如圖14那樣,除了伺服以外數(shù)據(jù)區(qū)域也全部用點(diǎn)圖案120構(gòu)成也是可以的。 1比特的信息容許由1個(gè)磁性點(diǎn)或者多個(gè)磁性點(diǎn)構(gòu)成。
[0244] 圖15用部分分解的立體圖表示出能夠應(yīng)用實(shí)施方式涉及的磁記錄介質(zhì)的磁記錄 再生裝置的一例。
[0245] 該圖中,作為磁盤裝置300,拆下實(shí)施方式涉及的硬盤驅(qū)動(dòng)器的頂蓋(top cover), 示出了內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如圖所示,HDD具備筐體210。該筐體210,具備:上面開口的矩形箱狀的 底座(基底:base)211 ;和未圖不的矩形板狀的頂蓋。頂蓋,由多個(gè)螺釘螺固于底座,將底座 的上端開口閉塞。由此,筐體210內(nèi)部被氣密地保持,只通過(guò)呼吸過(guò)濾器226就能夠與外部 通氣。
[0246] 在底座211上,設(shè)有作為記錄介質(zhì)的磁盤212以及驅(qū)動(dòng)部。驅(qū)動(dòng)部具備:支持磁 盤212以及使其旋轉(zhuǎn)的主軸電動(dòng)機(jī)213 ;對(duì)磁盤進(jìn)行信息的記錄和再生的多個(gè)、例如2個(gè)磁 頭233 ;相對(duì)于磁盤212的表面移動(dòng)自如地支持這些磁頭233的磁頭致動(dòng)器214 ;將磁頭 致動(dòng)器轉(zhuǎn)動(dòng)以及定位的音圈電動(dòng)機(jī)(以下稱為VCM)216。另外,在底座211上,設(shè)有:在磁頭 233移動(dòng)到了磁盤212的最外周時(shí),將磁頭233保持在與磁盤212間隔開的位置的斜坡負(fù)載 (ramp load)機(jī)構(gòu)218 ;在沖擊等作用于HDD時(shí),將磁頭致動(dòng)器214保持在退避位置的慣性 閂鎖220 ;以及,被安裝了前置放大器、磁頭IC等電子部件的基板單元217。
[0247] 在底座211的外面,螺釘緊固有控制電路基板225,其與底座211的底壁相對(duì)地設(shè) 置??刂齐娐坊?25,通過(guò)基板單元217來(lái)控制主軸電動(dòng)機(jī)213、VCM216、以及磁頭233的 動(dòng)作。
[0248] 在圖15中,磁盤212,作為具有由上述的加工方法形成的凸圖案的垂直磁記錄介 質(zhì)而構(gòu)成。另外,磁盤212按照前述那樣具有被形成為例如直徑約2. 5英寸的圓板狀且包 含非磁性體的基板219。在基板219的各表面,依次層疊有作為基底層的軟磁性層223、和 在其上層部的在相對(duì)于盤面垂直的方向具有磁各向異性的垂直磁記錄層222,進(jìn)而在其上 形成有保護(hù)膜224。
[0249] 另外,磁盤212,與主軸電動(dòng)機(jī)213的樞轂相互同軸地嵌合,并且,被螺釘緊固于樞 轂的上端的卡簧221夾緊,從而被固定于樞轂。磁盤212,通過(guò)作為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的主軸電動(dòng) 機(jī)213,以規(guī)定的速度沿箭頭B方向旋轉(zhuǎn)。
[0250] 磁頭致動(dòng)器214,具備:被固定于底座211的底壁上的軸承部215、和從軸承部延伸 出的多個(gè)柄227。這些柄227,與磁盤212的表面平行、并且相互隔開規(guī)定的間隔地設(shè)置,并 且,從軸承部215向同一方向延伸出。磁頭致動(dòng)器214,具備能夠彈性變形的細(xì)長(zhǎng)的板狀的 懸架(懸掛!suspension)230。懸架230由板簧構(gòu)成,其根基端通過(guò)點(diǎn)焊或者粘接而被固定 于柄227的頂端,并從柄延伸出。在各懸架230的伸出端,經(jīng)由萬(wàn)向彈簧(gimbal spring) 241支持著磁頭233。由懸架230、萬(wàn)向彈簧241、以及磁頭233構(gòu)成了磁頭萬(wàn)向組件。再者, 磁頭致動(dòng)器214,也可以設(shè)為下述結(jié)構(gòu),即具備:將軸承部215的套筒(sleeve)和多個(gè)柄一 體地形成的所謂的E塊。
[0251] 實(shí)施例
[0252] 以下示出實(shí)施例具體說(shuō)明實(shí)施方式。
[0253] 實(shí)施例1
[0254] 實(shí)施例1是使用貴金屬/賤金屬微粒子形成微細(xì)凹凸的例子。
[0255] 首先,制作了用于形成金屬微粒子掩模的涂布溶液。該溶液如前述那樣包含第1 溶劑和第2溶劑,所述第1溶劑包含貴金屬微粒子,所述第2溶劑包含具備賤金屬末端的高 分子鏈。
[0256] 在本例中,貴金屬微粒子中使用平均粒徑8nm、間距13. 5nm的Au,將第1溶劑設(shè)為 甲苯,調(diào)制了含有2. 8重量%的貴金屬微粒子的Au分散液。
[0257] 另外,使用在賤金屬材料部分具有硫醇基的聚苯乙烯,將第2溶劑設(shè)為甲苯。聚苯 乙烯的平均分子量設(shè)為1300,相對(duì)于第2溶劑的重量百分比濃度設(shè)為0. 5%,從而調(diào)制了聚 苯乙烯溶液。
[0258] 該聚苯乙烯,在微粒子涂布中成為微粒子間隙以及微粒子-基板間的粘合劑。接 著,向Au分散液添加聚苯乙烯溶液,調(diào)制了 Au微粒子層涂布液。如前述那樣,通過(guò)該溶液 的添加,Au微粒子周圍被硫充分被覆,并且微粒子間被聚苯乙烯隔絕。另外,由于伴隨著聚 苯乙烯的添加,微粒子間的保護(hù)基的密度增大,因此微粒子的單分散被穩(wěn)定化,能夠使自下 道工序之后的凝聚輕微。再者,在本例中,在涂布時(shí),為了得到遍及大范圍的單層區(qū)域,將分 散液中的Au微粒子濃度以重量百分比濃度2. 8%最佳化了。進(jìn)而,在溶液調(diào)制后為了促進(jìn) 各Au微粒子的單分散,進(jìn)行90分鐘超聲波分散,由此制作了涂布液。
[0259] 接著,準(zhǔn)備了凹凸形成用基板。基板使用2. 5英寸的環(huán)狀玻璃盤,被加工層設(shè)為 Si。Si被加工層通過(guò)DC濺射法而成膜。在成膜中,使用Ar氣體,氣體壓力設(shè)為0.7Pa、投 入功率設(shè)為500W,成膜使得變?yōu)?nm。
[0260] 在此,在被加工層上涂布Au微粒子層涂布液,形成了單層微粒子層。
[0261] 在此,所謂單層,如前述那樣,意指在同一平面內(nèi),不具有階層結(jié)構(gòu),微粒子以1層 排列著的狀態(tài)。
[0262] 調(diào)制的Au微粒子層溶液,使用自動(dòng)注射器向被加工層上滴下,以轉(zhuǎn)速5000rpm旋 涂,由此得到了單層Au微粒子層。
[0263] 圖16是將微粒子涂布后的基板使用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察的結(jié)果。如該 圖那樣,Au微粒子維持著相互分散狀態(tài),沒(méi)有看到在基板上的凝聚。另外,使用原子力顯微 鏡(AFM)測(cè)定了金屬微粒子層的厚度,可知有9nm的臺(tái)階高差,確認(rèn)出微粒子以單層形成。
[0264] 對(duì)該Au微粒子掩模進(jìn)行干式蝕刻,形成了凹凸圖案。由于Au微粒子周圍被硫被覆 著,因此相比于單獨(dú)Au微粒子的情況,凝聚少,能得到均一性優(yōu)異的圖案。在干式蝕刻中, 使用感應(yīng)耦合等離子體型反應(yīng)性離子蝕刻裝置,將CF 4氣體作為蝕刻劑。另外,工藝氣體壓 力設(shè)為0. IPa,氣體流量設(shè)為2〇SCCm,天線功率設(shè)為100W,偏置功率設(shè)為30W,進(jìn)行15秒鐘 蝕刻,由此在除去高分子粘合劑的同時(shí),將Si被加工層蝕刻了 5nm。
[0265] 圖17是將干式蝕刻后的試樣上面通過(guò)SEM觀察的結(jié)果。金屬微粒子維持著單分 散,沒(méi)有產(chǎn)生凝聚。另外,利用透射型電子顯微鏡確認(rèn)試樣的截面結(jié)構(gòu)的結(jié)果,確認(rèn)到對(duì)Si 被加工層形成了約5nm的凹凸。
[0266] 實(shí)施例2
[0267] 實(shí)施例2是對(duì)于與實(shí)施例1同樣地形成的凹凸,進(jìn)而除去了 Au微粒子的情況的例 子。
[0268] 在對(duì)Si被加工層進(jìn)行了干式蝕刻后,通過(guò)濕式蝕刻除去了 Au微粒子。蝕刻劑使 用將碘和碘化鉀用異丙醇稀釋了的混合液,調(diào)制使得碘:碘化鉀:異丙醇的重量比變?yōu)? : 1:12。接著,在混合液中將試樣浸漬5分鐘,使用異丙醇洗滌,由此將試樣清潔化。圖18是 微粒子剝離后的試樣的上面SEM像。在SEM上除了確認(rèn)到凹凸圖案之外,還能夠確認(rèn)到:由 于凹凸對(duì)比度減弱,所以Au微粒子被溶解除去,形成了 Si凹凸。
[0269] 實(shí)施例3
[0270] 實(shí)施例3?實(shí)施例24是使用貴金屬/賤金屬微粒子作為掩模,來(lái)制作磁記錄介 質(zhì),進(jìn)而評(píng)價(jià)相對(duì)于介質(zhì)的磁頭浮起特性的結(jié)果。
[0271] 以下對(duì)于使用具有共同的層構(gòu)成的試樣的例子進(jìn)行說(shuō)明。首先,在玻璃基板上形 成了磁記錄層。板使用2. 5英寸直徑的環(huán)狀基板,在其上,通過(guò)DC濺射法形成了磁記錄層。 工藝氣體設(shè)為Ar,并設(shè)定為:氣體壓力0. 7Pa、氣體流量35SCCm、投入功率500W,從基板側(cè) 依次形成IOnm厚NiTa基底層/4nm厚Pd基底層/20nm厚Ru基底層/3nm厚CoPt記錄層, 在最后形成Inm厚的Pd保護(hù)層,由此得到磁記錄層。
[0272] 接著,形成了掩模層。掩模層選定C膜,為了改善轉(zhuǎn)印精度,進(jìn)而在上部使用Si膜 作為轉(zhuǎn)印層。C膜設(shè)為15nm厚,Si膜設(shè)為5nm厚,通過(guò)DC濺射法形成兩掩模層。
[0273] 接著,調(diào)制了微粒子溶液。微粒子溶液的調(diào)制、涂布、以及向Si轉(zhuǎn)印層的轉(zhuǎn)印方法 與實(shí)施例1同樣。再者,在向C膜的凹凸圖案轉(zhuǎn)印前,與實(shí)施例2的方法同樣地從Si轉(zhuǎn)印 層上溶解除去Au微粒子。
[0274] 在向C膜的凹凸圖案轉(zhuǎn)印中,應(yīng)用以O(shè)2氣體為蝕刻劑的干式蝕刻,設(shè)定為:氣體壓 力0. IPa、氣體流量20sccm、天線功率40W、偏置功率40W,通過(guò)進(jìn)行29秒鐘蝕刻,向C膜轉(zhuǎn) 印了凹凸圖案。
[0275] 接著,向磁記錄層轉(zhuǎn)印凹凸圖案。在向磁記錄層的凹凸圖案轉(zhuǎn)印中,應(yīng)用了離子統(tǒng) 肖IJ。在此,應(yīng)用了 Ar離子銑削法。設(shè)為:Ar離子加速電壓300V、氣體流量3SCCm、工藝壓力 0. IPa、離子種對(duì)基板面的入射角度90° (垂直入射),進(jìn)行55秒鐘銑削,向CoPt記錄層轉(zhuǎn)印 了凹凸圖案。在此,由于Si轉(zhuǎn)印層以及C掩模層在離子銑削時(shí)消失,因此沒(méi)有殘存于CoPt 記錄層上。
[0276] 最后,形成2nm厚DLC膜后,以I. 5nm厚形成全氟聚醚系潤(rùn)滑膜,由此得到具有凹 凸圖案的磁記錄介質(zhì)。
[0277] 用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。 其結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0278] 實(shí)施例4
[0279] 實(shí)施例4,將第2溶劑中的固體成分濃度設(shè)為1重量%,除此以外與實(shí)施例3同樣。
[0280] 用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。 其結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0281] 實(shí)施例5
[0282] 實(shí)施例5,將貴金屬微粒子溶液的重量百分比濃度設(shè)為2. 5%,除此以外與實(shí)施例3 同樣。
[0283] 用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。 其結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0284] 實(shí)施例6
[0285] 實(shí)施例6,將貴金屬微粒子溶液的重量百分比濃度設(shè)為3%,除此以外與實(shí)施例3同 樣。
[0286] 用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。 其結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0287] 實(shí)施例7
[0288] 實(shí)施例7,將貴金屬微粒子溶液的重量百分比濃度設(shè)為3. 5%,除此以外與實(shí)施例3 同樣。
[0289] 用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。 其結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0290] 實(shí)施例8
[0291] 實(shí)施例8?實(shí)施例13,是貴金屬微粒子應(yīng)用種種的材料,而且作為賤金屬材料應(yīng) 用了具有種種的保護(hù)基的高分子材料的情況的結(jié)果。關(guān)于第1溶劑、第2溶劑、第2溶劑濃 度、貴金屬微粒子分散液濃度、以及向磁記錄介質(zhì)的凹凸轉(zhuǎn)印方法,與實(shí)施例3同樣。
[0292] 本例中,使用平均粒徑9. 7nm的Ag。另外,粘合劑與實(shí)施例3同樣地使用具有硫醇 末端的聚苯乙烯。
[0293] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其 結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0294] 實(shí)施例9
[0295] 實(shí)施例9,作為貴金屬微粒子材料使用Pt,除此以外與實(shí)施例8同樣。
[0296] 本例中,使用平均粒徑18nm的Pt。另外,粘合劑與實(shí)施例3同樣地使用具有硫醇 末端的聚苯乙烯。
[0297] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其 結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0298] 實(shí)施例10
[0299] 實(shí)施例10,作為貴金屬微粒子材料使用Pd,作為賤金屬末端高分子鏈?zhǔn)褂肧i-聚 苯乙烯,除此以外與實(shí)施例8同樣。
[0300] 本例中,使用平均粒徑IOnm的Pd。另外,粘合劑使用具有硅氧烷末端的聚苯乙烯。
[0301] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其 結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0302] 實(shí)施例11
[0303] 實(shí)施例11,作為貴金屬微粒子材料使用Ir,作為賤金屬末端高分子鏈?zhǔn)褂肅l-聚 苯乙烯,除此以外與實(shí)施例8同樣。
[0304] 本例中,使用平均粒徑8. 2nm的PcL另外,粘合劑使用具有氯末端的聚苯乙烯。
[0305] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其 結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0306] 實(shí)施例12
[0307] 實(shí)施例12,作為貴金屬微粒子材料使用Rh,作為賤金屬末端高分子鏈?zhǔn)褂肧H-聚 苯乙烯,除此以外與實(shí)施例8同樣。
[0308] 本例中,使用平均粒徑14nm的Rh。另外,粘合劑使用具有硫醇末端的聚苯乙烯。
[0309] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其 結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0310] 實(shí)施例13
[0311] 實(shí)施例13,作為貴金屬微粒子材料使用Ru,作為賤金屬末端高分子鏈?zhǔn)褂肅l-聚 苯乙烯,除此以外與實(shí)施例8同樣。
[0312] 本例中,使用平均粒徑19. 9nm的Ru。另外,粘合劑使用具有氯末端的聚苯乙烯。
[0313] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其 結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0314] 實(shí)施例14
[0315] 實(shí)施例14,是變更了第2溶劑的情況的結(jié)果,其以外的工序與實(shí)施例3同樣。本例 是將第2溶劑從甲苯變更為己烷的情況。
[0316] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其 結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0317] 實(shí)施例15
[0318] 實(shí)施例15,是將第2溶劑從甲苯變更為丙二醇單甲基醚乙酸酯的情況的結(jié)果,其 以外的工序與實(shí)施例3同樣。
[0319] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其 結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0320] 實(shí)施例16
[0321] 實(shí)施例16,是將第2溶劑從甲苯變更為四氫呋喃的情況的結(jié)果,其以外的工序與 實(shí)施例3同樣。
[0322] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其 結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0323] 實(shí)施例17
[0324] 實(shí)施例17,是將第2溶劑從甲苯變更為醋酸己酯的情況的結(jié)果,其以外的工序與 實(shí)施例3同樣。
[0325] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其 結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0326] 實(shí)施例18
[0327] 實(shí)施例18?實(shí)施例21,是變更第2溶劑中所含有的高分子材料的情況的結(jié)果。在 此,賤金屬材料部分設(shè)為硫醇末端。
[0328] 本例是將高分子材料設(shè)為甲基丙烯酸甲酯的例子,其以外的工序與實(shí)施例3同 樣。
[0329] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其 結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0330] 實(shí)施例19
[0331] 實(shí)施例19,是將第2溶劑中所含有的高分子材料從聚苯乙烯變更為聚丁二烯的情 況的例子,其以外的工序與實(shí)施例3同樣。
[0332] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其 結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0333] 實(shí)施例20
[0334] 實(shí)施例20,是將第2溶劑中所含有的高分子材料從聚苯乙烯變更為聚異戊二烯的 情況的例子,其以外的工序與實(shí)施例3同樣。
[0335] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其 結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0336] 實(shí)施例21
[0337] 實(shí)施例21,是將第2溶劑中所含有的高分子材料從聚苯乙烯變更為聚乙烯的情況 的例子,其以外的工序與實(shí)施例3同樣。
[0338] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其 結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0339] 實(shí)施例22
[0340] 實(shí)施例22?實(shí)施例24,是貴金屬微粒子材料中使用合金的情況的例子。
[0341] 本例是貴金屬微粒子部分中應(yīng)用了 PtFe的情況的例子,其以外的工序與實(shí)施例3 同樣。
[0342] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其 結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0343] 實(shí)施例23
[0344] 實(shí)施例23,是貴金屬微粒子材料中使用了 IrPd的情況的例子,其以外的工序與實(shí) 施例3同樣。
[0345] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其 結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0346] 實(shí)施例24
[0347] 實(shí)施例24,是貴金屬微粒子材料中使用了 PdSi的情況的例子,其以外的工序與實(shí) 施例3同樣。
[0348] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其 結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0349] 實(shí)施例25
[0350] 實(shí)施例25,是表示將貴金屬微粒子用于凹凸圖案的納米壓印壓模的制作例的例 子。
[0351] 首先,為了制作納米壓印壓模,制作了使用微粒子的母盤。如前述那樣,通過(guò)在母 盤中使用貴金屬納米粒子,形成微細(xì)凹凸結(jié)構(gòu)。進(jìn)而,通過(guò)使用含有具有賤金屬末端的高分 子的溶劑,改善從基板的剝離性,能夠制作應(yīng)變小的壓模。
[0352] 基板使用通用的6英寸Si晶片。在該晶片上,與實(shí)施例3同樣地涂布了 Au微粒 子。在Au微粒子溶液調(diào)制時(shí),如前述那樣使用具備硫末端的聚苯乙烯,調(diào)制使得聚苯乙烯 固體成分濃度變?yōu)橹亓堪俜直醛? 5%、Au濃度變?yōu)橹亓堪俜直?. 8%。涂膜應(yīng)用旋涂法,以 5000rpm進(jìn)行60秒鐘旋涂,由此得到單層Au微粒子層。
[0353] 接著,對(duì)得到的凹凸圖案進(jìn)行電鑄,因此在Au微粒子圖案上形成了導(dǎo)電化膜。在 此,使用Ni,通過(guò)DC濺射法,在到達(dá)真空度8. 0 X 10_4Pa、Ar氣體壓力I. OPa、DC投入功率 200W的條件下,在Au微粒子圖案上均勻地被覆了 5nm厚的Ni導(dǎo)電膜。作為導(dǎo)電膜形成法, 除了濺射法之外,也能夠采用基于蒸鍍法或者無(wú)電解鍍法的Ni-P合金、Ni-B合金來(lái)代用。 另外,為了容易地進(jìn)行壓模的剝離,也可以在導(dǎo)電膜形成后使表面氧化。由于該導(dǎo)電膜只在 Au微粒子層的上部附近成膜,圖案間隙顯著窄的理由,在微粒子間以及基板表面?zhèn)任闯赡ぁ?因此,會(huì)形成金屬微粒子被導(dǎo)電化膜擔(dān)載,并且具有均勻?qū)щ娦缘膶?dǎo)電化膜。
[0354] 接著,通過(guò)電鑄法,沿著Au微粒子凹凸圖案形成Ni電鑄層。電鑄液使用昭和化學(xué) (株)制的高濃度氨基磺酸鎳鍍液(NS-169)。在氨基磺酸鎳:600g/L、硼酸40g/L、月桂基硫 酸鈉表面活性劑0. 15g/L、液溫55°C、pH3. 8?4. 0、通電電流密度20A/dm2的電鑄條件下, 制作了變?yōu)?00 μ m厚的Ni壓模。
[0355] 通過(guò)將該Ni壓模從母盤脫模,可得到具有凹凸圖案的納米壓印用壓模。但是,在 從基板將壓模脫模時(shí),Ni膜具有應(yīng)變,產(chǎn)生納米壓印后的凹凸圖案的面內(nèi)不均勻。與此相 對(duì),通過(guò)使用前述的含有賤金屬/高分子的溶劑作為剝離液,可得到物理的應(yīng)變小的壓模。
[0356] 在此,使用了調(diào)制為重量百分比濃度0.5%的硫末端聚苯乙烯/甲苯溶液。在調(diào)制 的溶液中將Si晶片/電鑄層疊層體浸漬10分鐘,進(jìn)行剝離。其結(jié)果,Ni電鑄層不從晶片 上物理地剝離且能夠脫模,因此得到了應(yīng)變小的壓模。另外,成為凹凸圖案的Au納米粒子 也同時(shí)地作為電鑄層而被剝離,因此能得到圖案尺寸偏差小的壓模。
[0357] 在脫模后的壓模的凹部分,有從母盤脫模的粒子,因此進(jìn)行氧灰化,將其從壓模上 除去。在灰化(ashing)中,使用具備筒(barrel)型腔室的灰化器,設(shè)定為氧流量20sccm、 投入功率200W,進(jìn)行30秒鐘的灰化,由此從凹部分除去粒子。在本例中,雖沒(méi)有說(shuō)明,但也 能夠?qū)⒖刮g劑材料使用有機(jī)溶劑和/或酸等進(jìn)行濕式除去。最后,將電鑄出的Ni板落料加 工成2. 5英寸直徑的圓盤狀,得到了納米壓印用Ni壓模。
[0358] 將該Ni壓模進(jìn)行注射成型處理,復(fù)制了樹脂壓模。樹脂材料使用日本七'才 >(株) 制的環(huán)狀烯烴聚合物(ZE0N0R1060R)。
[0359] 使用如上述那樣得到的樹脂壓模,向抗蝕劑層形成了凹凸圖案。首先,以IOnm厚 度向介質(zhì)試樣上旋涂紫外線固化抗蝕劑,將其作為抗蝕劑層。接著,向抗蝕劑層壓印上述樹 脂壓模,并照射紫外線(在將紫外線固化樹脂層用樹脂壓模壓下了的狀態(tài)下照射紫外線), 由此使抗蝕劑層固化。通過(guò)從固化了的抗蝕劑層將樹脂壓模脫模,得到所希望的8nm點(diǎn)圖 案。
[0360] 在試樣的凹凸圖案的溝槽部,有與壓印相伴的抗蝕劑殘?jiān)虼藢⑵渫ㄟ^(guò)蝕刻而 除去。抗蝕劑的殘?jiān)?,通過(guò)采用O 2蝕刻劑的等離子體蝕刻來(lái)進(jìn)行。設(shè)為:〇2氣體流量 5sccm、壓力0. IPa、投入功率100W、偏置功率10W,進(jìn)行8秒鐘的蝕刻,由此除去了抗蝕劑殘 渣。
[0361] 實(shí)施例26
[0362] 實(shí)施例26?28,是改變了基板/被加工層/掩模層的總粗糙度的情況的結(jié)果,是 調(diào)查由表面粗糙度的不同所致的磁頭浮起特性的不同的例子。
[0363] 本例是將掩模的總平均表面粗糙度Ra設(shè)為0. 5nm的情況的結(jié)果,其以外的工序與 實(shí)施例3同樣。粗糙度的調(diào)整,通過(guò)變更掩模層制作時(shí)的濺射壓力來(lái)進(jìn)行。再者,能夠確認(rèn) 到平均表面粗糙度〇. 5nm的掩模中的凹凸圖案轉(zhuǎn)印精度沒(méi)有劣化。
[0364] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其 結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0365] 實(shí)施例27
[0366] 實(shí)施例27,是將掩模的總平均表面粗糙度設(shè)為0. 6nm的情況的結(jié)果,其以外的工 序與實(shí)施例3同樣。粗糙度的調(diào)整,通過(guò)變更掩模層制作時(shí)的濺射壓力來(lái)進(jìn)行。再者,能夠 確認(rèn)到平均表面粗糙度〇. 6nm的掩模中的凹凸圖案轉(zhuǎn)印精度沒(méi)有劣化。
[0367] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其 結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0368] 實(shí)施例28
[0369] 實(shí)施例28,是將掩模的總表面粗糙度設(shè)為0. 7nm的情況的結(jié)果,其以外的工序與 實(shí)施例3同樣。粗糙度的調(diào)整通過(guò)變更掩模層制作時(shí)的濺射壓力來(lái)進(jìn)行。再者,能夠確認(rèn) 到平均表面粗糙度〇. 7nm的掩模中的凹凸圖案轉(zhuǎn)印精度沒(méi)有劣化。
[0370] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其 結(jié)果,能夠合格通過(guò)(pass)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0371] 比較例1
[0372] 比較例1?2,是變更向微粒子溶液中添加的含高分子溶液的濃度的情況的結(jié)果。 在此,示出作為貴金屬微粒子使用Au、作為被覆材料使用硫、作為第1以及第2溶劑使用甲 苯、作為高分子使用聚苯乙烯的結(jié)果。再者,Au微粒子溶液的濃度設(shè)為重量百分比2. 8%。
[0373] 本例是使用分子量1300的聚苯乙烯,使溶液濃度為重量百分比1. 5%的情況的結(jié) 果,其他的工序與實(shí)施例3同樣。
[0374] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。其結(jié)果可知,由于聚苯乙烯濃度為高濃度,因此在介質(zhì)上形成了凝聚塊,產(chǎn)生了幾十 nm的凹凸差。另外,用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮 起評(píng)價(jià)。其結(jié)果,在介質(zhì)表面可確認(rèn)到很多的撞擊(hit),不能夠合格通過(guò)為了進(jìn)行介質(zhì)的 讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即Snm浮起量。
[0375] 比較例2
[0376] 比較例2,是將添加的聚苯乙烯溶液濃度調(diào)制為重量百分比2%的情況的結(jié)果,關(guān) 于其以外的溶液調(diào)制條件、以及凹凸轉(zhuǎn)印工序,與實(shí)施例3同樣。
[0377] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。其結(jié)果可知,由于聚苯乙烯濃度為高濃度,因此在介質(zhì)上形成了凝聚塊,產(chǎn)生了幾十 nm的凹凸差。確認(rèn)到該凝聚塊比比較例1的凝聚塊大,以幾微米級(jí)在介質(zhì)面內(nèi)無(wú)序地形成。 另外,用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其結(jié) 果,在介質(zhì)表面可確認(rèn)到很多的撞擊,不能夠合格通過(guò)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的 標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0378] 比較例3
[0379] 比較例3?5,是固定貴金屬微粒子溶液濃度以及添加高分子溶液濃度,并且變更 了高分子的分子量的情況的結(jié)果。關(guān)于溶液調(diào)制條件、以及凹凸轉(zhuǎn)印工序,與實(shí)施例3同 樣。再者,本例是將聚苯乙烯分子量設(shè)為2000的情況的結(jié)果。
[0380] 之后與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。其結(jié)果可知,由于聚苯乙烯濃度為高濃度,因此在介質(zhì)上形成了凝聚塊,產(chǎn)生了幾十 nm的凹凸差。確認(rèn)到該凝聚塊比比較例1的凝聚塊大,以幾微米級(jí)在介質(zhì)面內(nèi)形成。另外, 用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其結(jié)果, 在介質(zhì)表面確認(rèn)到很多的撞擊,不能夠合格通過(guò)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即 8nm浮起量。
[0381] 比較例4
[0382] 比較例4是將聚苯乙烯分子量設(shè)為3000的情況的結(jié)果,其以外的內(nèi)容與比較例3 同樣。
[0383] 之后與比較例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。其結(jié)果可知,由于聚苯乙烯濃度為高濃度,因此在介質(zhì)上形成了凝聚塊,產(chǎn)生了幾十 nm的凹凸差。確認(rèn)到該凝聚塊比比較例1的凝聚塊大,以幾微米級(jí)在介質(zhì)面內(nèi)形成。而 且可知,由于伴隨著分子量的高分子量化,微粒子間距離擴(kuò)大,因此微粒子間的相互作用變 弱,圖案間距分散發(fā)生惡化。另外,用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁 頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其結(jié)果,在介質(zhì)表面確認(rèn)到很多的撞擊,不能夠合格通過(guò)為了進(jìn) 行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0384] 比較例5
[0385] 比較例5是將聚苯乙烯分子量設(shè)為11000的情況的結(jié)果,其以外的內(nèi)容與比較例 3同樣。
[0386] 之后與比較例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子的調(diào)制、涂布后,向磁記錄層轉(zhuǎn)印了凹凸 圖案。其結(jié)果可知,由于聚苯乙烯濃度為高濃度,因此在介質(zhì)上形成了凝聚塊,產(chǎn)生了幾十 nm的凹凸差。確認(rèn)到該凝聚塊比比較例1的凝聚塊大,以幾微米級(jí)在介質(zhì)面內(nèi)形成。另外, 微粒子的階層結(jié)構(gòu),相比于使用低分子量聚苯乙烯的比較例3的情況顯著增大,形成了幾 十nm的凹凸差。而且可知,由于伴隨著分子量的高分子量化,微粒子間距離擴(kuò)大,因此微粒 子間的相互作用變?nèi)?,圖案間距分散發(fā)生惡化。另外,用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的 磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起評(píng)價(jià)。其結(jié)果,在介質(zhì)表面確認(rèn)到很多的撞擊,不能夠 合格通過(guò)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0387] 比較例6
[0388] 比較例6是使用沒(méi)有賤金屬被覆的Au的情況的結(jié)果,其以外的條件與比較例3同 樣。
[0389] 之后與比較例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子溶液的調(diào)制、涂布后,向掩模層、磁記錄層 轉(zhuǎn)印了凹凸圖案。在此,確認(rèn)到在向掩模層轉(zhuǎn)印了凹凸時(shí),如圖19所示,Au微粒子凝聚,使 圖案均一性惡化。這是因?yàn)樵贏u微粒子周圍沒(méi)有形成被覆層,因此因蝕刻中產(chǎn)生的保護(hù)基 的消失,從而容易地產(chǎn)生。
[0390] 另外,用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起 評(píng)價(jià)。其結(jié)果,在介質(zhì)表面確認(rèn)到很多的撞擊,不能夠合格通過(guò)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所 需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0391] 比較例7
[0392] 比較例7?9,是使用不具有賤金屬末端的聚苯乙烯作為添加高分子,
[0393] 將其溶液濃度進(jìn)行了種種變更的情況的結(jié)果。其以外的條件與比較例3同樣。再 者,本例中,將第2溶劑設(shè)為甲苯,使聚苯乙烯分子量為2000,使第2溶劑濃度為重量百分比 2%。
[0394] 之后與比較例3同樣地進(jìn)行金屬微粒子溶液的調(diào)制、涂布后,向掩模層、磁記錄層 轉(zhuǎn)印了凹凸圖案。在此,確認(rèn)到在向掩模層轉(zhuǎn)印了凹凸時(shí),與比較例6的情況同樣地,Au微 粒子凝聚,使圖案均一性惡化。
[0395] 另外,用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起 評(píng)價(jià)。其結(jié)果,在介質(zhì)表面確認(rèn)到很多的撞擊,不能夠合格通過(guò)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所 需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0396] 比較例8
[0397] 比較例8,將第2溶劑濃度設(shè)為4%,除此以外與比較例7同樣。
[0398] 之后與比較例7同樣地進(jìn)行了金屬微粒子溶液的調(diào)制、涂布后,向掩模層、磁記錄 層轉(zhuǎn)印了凹凸圖案。在此,確認(rèn)到在向掩模層轉(zhuǎn)印了凹凸時(shí),與比較例6的情況同樣地,Au 微粒子凝聚,使圖案均一性惡化。另外可知,通過(guò)溶液濃度的高濃度化,聚苯乙烯有凝聚傾 向,在介質(zhì)面內(nèi)形成了數(shù)百nm高度的凝聚塊。
[0399] 另外,用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起 評(píng)價(jià)。其結(jié)果,在介質(zhì)表面確認(rèn)到很多的撞擊,不能夠合格通過(guò)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所 需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0400] 比較例9
[0401] 比較例9,將第2溶劑濃度設(shè)為6%,除此以外與比較例7同樣。
[0402] 之后與比較例7同樣地進(jìn)行了金屬微粒子溶液的調(diào)制、涂布后,向掩模層、磁記錄 層轉(zhuǎn)印了凹凸圖案。在此,確認(rèn)到在向掩模層轉(zhuǎn)印了凹凸時(shí),與比較例6的情況同樣地,Au 微粒子凝聚,使圖案均一性惡化。另外可知,通過(guò)溶液濃度的高濃度化,聚苯乙烯有凝聚傾 向,在介質(zhì)面內(nèi)形成了數(shù)百nm高度的凝聚塊。
[0403] 另外,用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起 評(píng)價(jià)。其結(jié)果,在介質(zhì)表面確認(rèn)到很多的撞擊,不能夠合格通過(guò)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià) 所需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0404] 比較例10
[0405] 比較例10?11,是比較針對(duì)在基板上形成、并實(shí)施了蝕刻處理的微粒子的剝離性 的例子。在此,示出了與實(shí)施例的情況相比,只使用第2溶劑的情況、以及使用含有不具有 賤金屬末端的高分子的溶劑的情況。
[0406] 本例,是作為第2溶劑、即剝離溶劑只使用甲苯的情況的例子,其以外的條件與比 較例3同樣。貴金屬微粒子的剝離,在剛剛向微粒子下部的轉(zhuǎn)印層形成凹凸圖案后進(jìn)行。
[0407] 如本例那樣,只將甲苯用作剝離溶劑的情況下,蝕刻后的Au微粒子殘存于掩模 上,不能夠容易除去。另外,在向掩模層形成凹凸圖案時(shí),微粒子的凝聚顯著,成為使轉(zhuǎn)印精 度大大惡化的結(jié)果。
[0408] 比較例11
[0409] 比較例11是作為剝離溶劑使用不具有賤金屬末端的聚苯乙烯的情況,其以外的 條件與比較例10同樣。再者,本例中,將第2溶劑濃度調(diào)制為重量百分比2%。
[0410] 如本例那樣,使用不具有賤金屬末端的聚苯乙烯的情況下,高分子鏈不與蝕刻后 的微粒子結(jié)合,因此剝離的傾向與比較例10同樣,不能夠除去介質(zhì)面上的微粒子。另外,在 向掩模層形成凹凸圖案時(shí),微粒子的凝聚顯著,成為使轉(zhuǎn)印精度大大惡化的結(jié)果。
[0411] 比較例12
[0412] 實(shí)施例12?14,是改變了基板/被加工層/掩模層的總粗糙度的情況的結(jié)果,而 且,作為與實(shí)施例的比較,示出不進(jìn)行賤金屬高分子添加的以往技術(shù)的情況的例子。
[0413] 本例,是使掩模的總表面粗糙度為0. 5nm的情況的結(jié)果,其以外的工序與比較例6 同樣。粗糙度的調(diào)整,通過(guò)變更掩模層制作時(shí)的濺射壓力來(lái)進(jìn)行。再者,平均表面粗糙度 0. 5nm的掩模上的凹凸圖案轉(zhuǎn)印精度,與實(shí)施例26比較,明顯劣化,成為不能容許凹凸粗糙 度的加工余量的結(jié)果。而且可知,微粒子層凝聚,轉(zhuǎn)印圖案的尺寸精度極其劣化。
[0414] 另外,用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起 評(píng)價(jià)。其結(jié)果,在介質(zhì)表面確認(rèn)到很多的撞擊,不能夠合格通過(guò)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所 需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0415] 比較例13
[0416] 比較例13是使掩模的總表面粗糙度為0. 6nm的情況的結(jié)果,其以外的工序與比較 例12同樣。粗糙度的調(diào)整,與比較例12同樣地,通過(guò)變更掩模層制作時(shí)的濺射壓力來(lái)進(jìn)行。 再者,平均表面粗糙度〇. 6nm的掩模上的凹凸圖案轉(zhuǎn)印精度,比比較例12差,成為與粗糙度 的增大相伴的間距分散發(fā)生了惡化的結(jié)果。而且可知,微粒子層凝聚,轉(zhuǎn)印圖案的尺寸精度 極其劣化。
[0417] 另外,用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起 評(píng)價(jià)。其結(jié)果,在介質(zhì)表面確認(rèn)到很多的撞擊,不能夠合格通過(guò)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所 需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0418] 比較例14
[0419] 比較例14,是使掩模的總表面粗糙度為0. 7nm的情況的結(jié)果,其以外的工序與比 較例12同樣。粗糙度的調(diào)整,與比較例12同樣地,通過(guò)變更掩模層制作時(shí)的濺射壓力來(lái)進(jìn) 行。再者,已確認(rèn)平均表面粗糙度0. 7nm的掩模上的凹凸圖案轉(zhuǎn)印精度比比較例13差。特 別是由于與粗糙度增大相伴的間距偏差的影響,成為在微粒子間距離變窄的部分中,發(fā)生 了較多的凝聚的結(jié)果。
[0420] 另外,用滑翔高度測(cè)試儀測(cè)定相對(duì)于得到的磁記錄介質(zhì)的磁頭浮起量,進(jìn)行浮起 評(píng)價(jià)。其結(jié)果,在介質(zhì)表面確認(rèn)到很多的撞擊,不能夠合格通過(guò)為了進(jìn)行介質(zhì)的讀寫評(píng)價(jià)所 需要的標(biāo)準(zhǔn)即8nm浮起量。
[0421] 關(guān)于上述實(shí)施例以及比較例,匯總地示于下述表1?表3中。
[0422]
【權(quán)利要求】
1. 一種圖案形成方法,包括: 在基板上形成被加工層的工序; 向包含貴金屬微粒子和第1溶劑的第1分散液,添加包含高分子材料和第2溶劑的第 2分散液,制作分散有被該高分子材料被覆了的微粒子的貴金屬微粒子層涂布液的工序,所 述高分子材料包含在末端具有賤金屬的高分子鏈; 使用該貴金屬微粒子層涂布液,在被加工層上使被該高分子材料被覆了的貴金屬微粒 子排列而形成貴金屬微粒子層的工序;和 向被加工層轉(zhuǎn)印基于該貴金屬微粒子層的凹凸圖案的工序。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,還包括在向被加工層轉(zhuǎn)印基于所述貴金屬微粒子層的 凹凸圖案的工序之后,除去所述貴金屬微粒子層的工序。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的方法,其特征在于,所述貴金屬微粒子包含選自金、銀、 鉬、釕、鈀和銥中的至少1種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述貴金屬微粒子具有包含芯和殼的 芯-殼結(jié)構(gòu),所述芯包含選自金、銀、鉬、釕、鈀和銥中的至少1種,所述殼設(shè)置于該芯上,且 包含選自碳、娃、錯(cuò)、鈦、鉻、猛、鈷、鎳、銅、鐵、鋅、锫、銀、鉿、鉭、鶴、秘、胺化合物、磷、硫、氟、 氯、溴和碘中的賤金屬。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的方法,其特征在于,吸附于所述貴金屬微粒子的高分子 材料,在其高分子鏈的至少一方的末端具有包含賤金屬的官能團(tuán),并且,在其他方的末端具 有與所述第2溶劑親合的官能團(tuán)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的方法,其特征在于,所述高分子材料包含選自聚乙烯、 聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚丁二烯、聚異戊二烯和聚丙烯中的主鏈。
7. -種剝離方法,包括: 調(diào)制包含高分子材料和第2溶劑的第2分散液的工序,所述高分子材料包含在末端具 有賤金屬的高分子鏈;和 對(duì)于排列于被加工層上的貴金屬微粒子,應(yīng)用所述第2分散液,用該高分子材料被覆 該貴金屬微粒子表面,并且使該高分子鏈與該貴金屬微粒子表面親合,使該金屬微粒子從 該被加工層上脫離的工序。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,還包括在向被加工層轉(zhuǎn)印基于所述貴金屬微粒子層的 凹凸圖案的工序之后,除去所述貴金屬微粒子層的工序。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或者8所述的方法,其特征在于,所述貴金屬微粒子包含選自金、銀、 鉬、釕、鈀和銥中的至少1種。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于,所述貴金屬微粒子具有包含芯和殼的 芯-殼結(jié)構(gòu),所述芯包含選自金、銀、鉬、釕、鈀和銥中的至少1種,所述殼設(shè)置于該芯上,且 包含選自碳、娃、錯(cuò)、鈦、鉻、猛、鈷、鎳、銅、鐵、鋅、锫、銀、鉿、鉭、鶴、秘、胺化合物、磷、硫、氟、 氯、溴和碘中的賤金屬。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7或者8所述的方法,其特征在于,吸附于所述貴金屬微粒子的高分 子材料,在其高分子鏈的至少一方的末端具有包含賤金屬的官能團(tuán),并且,在其他方的末端 具有與所述第2溶劑親合的官能團(tuán)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7或者8所述的方法,其特征在于,所述高分子材料包含選自聚乙烯、 聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚丁二烯、聚異戊二烯和聚丙烯中的主鏈。
13. -種磁記錄介質(zhì)的制造方法,包括: 在基板上形成磁記錄層的工序; 在該磁記錄層上形成掩模層的工序; 向包含貴金屬微粒子和第1溶劑的第1分散液,添加包含高分子材料和第2溶劑的第2 分散液,制作分散有被該高分子材料被覆了的貴金屬微粒子的貴金屬微粒子層涂布液的工 序,所述高分子材料包含在末端具有賤金屬的高分子鏈; 使用該涂布液,在該掩模層上使被高分子材料被覆了的該貴金屬微粒子排列而形成貴 金屬微粒子層的工序; 向掩模層轉(zhuǎn)印基于該貴金屬微粒子層的凹凸圖案的工序;和 向該磁記錄層轉(zhuǎn)印該凹凸圖案的工序。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其特征在于,所述貴金屬微粒子包含選自金、銀、鉬、 釕、鈀和銥中的至少1種。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其特征在于,所述貴金屬微粒子具有包含芯和殼的 芯-殼結(jié)構(gòu),所述芯包含選自金、銀、鉬、釕、鈀和銥中的至少1種,所述殼設(shè)置于該芯上,且 包含選自碳、娃、錯(cuò)、鈦、鉻、猛、鈷、鎳、銅、鐵、鋅、锫、銀、鉿、鉭、鶴、秘、胺化合物、磷、硫、氟、 氯、溴和碘中的賤金屬。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13?15的任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述高分子材料在所述 高分子鏈的其他方的末端具有與所述第2溶劑親合的官能團(tuán)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13?15的任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述高分子材料包含選 自聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚丁二烯、聚異戊二烯和聚丙烯中的主鏈。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13?15的任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,在向掩模層轉(zhuǎn)印所述貴 金屬微粒子層的圖案時(shí),通過(guò)使用含氟的氣體的干式蝕刻來(lái)加工。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13?15的任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,在所述掩模層和所述貴 金屬微粒子層之間還設(shè)置轉(zhuǎn)印層。
20. -種磁記錄介質(zhì),是采用權(quán)利要求13?15的任一項(xiàng)所述的方法制作的。
21. -種壓模的制造方法,包括: 向包含貴金屬微粒子和第1溶劑的第1分散液,添加包含高分子材料和第2溶劑的第 2分散液,制作分散有被該高分子材料被覆了的微粒子的貴金屬微粒子層涂布液的工序,所 述高分子材料包含在末端具有賤金屬的高分子鏈; 使用涂布液,在基板上使被高分子材料被覆了的貴金屬微粒子排列而形成貴金屬微粒 子層的工序; 沿著基于該貴金屬微粒子層的凹凸圖案設(shè)置導(dǎo)電層的工序; 通過(guò)以該導(dǎo)電層為電極進(jìn)行電鍍來(lái)形成電鑄層的工序; 從所述基板剝離電鑄層的工序;和 除去殘存于電鑄層的殘?jiān)墓ば颉?br>
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,從所述基板剝離電鑄層的工序包括下述工序:將該 基板和該電鑄層浸漬于作為剝離液的所述第2分散液中,用賤金屬被覆該基板和該電鑄層 之間的所述貴金屬微粒子表面,并且使末端高分子鏈與該第2分散液親合,將該電鑄層從 該基板脫模。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其特征在于, 在形成貴金屬微粒子層的工序之前,還包括在所述基板上形成轉(zhuǎn)印層的工序, 在設(shè)置該導(dǎo)電層的工序之前,還包括向該轉(zhuǎn)印層轉(zhuǎn)印基于該貴金屬微粒子層的凹凸圖 案,并除去該貴金屬微粒子層的工序。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21?23的任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述貴金屬微粒子包含 選自金、銀、鉬、釕、鈀和銥中的至少1種。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法,其特征在于,所述貴金屬微粒子具有包含芯和殼的 芯-殼結(jié)構(gòu),所述芯包含選自金、銀、鉬、釕、鈀和銥中的至少1種,所述殼設(shè)置于該芯上,且 包含選自碳、娃、錯(cuò)、鈦、鉻、猛、鈷、鎳、銅、鐵、鋅、锫、銀、鉿、鉭、鶴、秘、胺化合物、磷、硫、氟、 氯、溴和碘中的賤金屬。
26. 根據(jù)權(quán)利要求21?23的任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述高分子材料在所述 高分子鏈的其他方的末端具有與所述第2溶劑親合的官能團(tuán)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求21?23的任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述高分子材料包含選 自聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚丁二烯、聚異戊二烯和聚丙烯中的主鏈。
【文檔編號(hào)】G03F7/00GK104424965SQ201410035861
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】瀧澤和孝, 木村香里, 竹尾昭彥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社 東芝