(57)【要約】【課題】寸法精度よく、かつ容易に基体表面にパターン形成することができるレジストパターン形成方法、エッチング方法、およびマスター情報担体の製造方法を提供する。【解決手段】基体１の表面上に全面に第１レジスト膜２を形成する工程と、第１レジスト膜２の上に開口３ａを有する第２レジスト膜３を形成する工程と、開口３ａ内の第１レジスト膜２の表面にイオン注入法によりイオンを注入する工程と、イオン注入層５をマスクとして第１レジスト膜２をエッチングする工程とを備えたレジストパターンの形成方法。なお、このレジストパターン７を用いて基体１または基体１の上に予め形成した薄膜を精度よくエッチングすることができる。また、この方法を適用して、マスター情報担体を容易に製造することができる。【選択図】図１
2006310591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体の主面に有機物からなる薄膜層を形成する薄膜層形成工程と、
前記薄膜層の表面領域に、設定したパターン形状を有するイオン注入層を形成するイオン注入工程と、
前記イオン注入層をマスクにして、前記イオン注入層以外の領域の前記薄膜層を選択的に除去する除去工程とを備えたことを特徴とするレジストパターン形成方法。
【請求項２】
前記薄膜層形成工程後、前記薄膜層の表面に、前記設定したパターン形状からなるフォトレジスト層を形成するパターン形成工程をさらに有し、
前記イオン注入工程において、前記フォトレジスト層を介して前記薄膜層の表面にイオン注入を行い、前記薄膜層の表面領域に前記イオン注入層を形成し、
前記フォトレジスト層を除去した後に、前記イオン注入層をマスクにして前記イオン注入層以外の領域の前記薄膜層を選択的に除去する前記除去工程を行うことを特徴とする請求項１に記載のレジストパターン形成方法。
【請求項３】
前記イオン注入工程において、前記設定したパターン形状を有するマスクを介して前記薄膜層の表面にイオン注入を行うことを特徴とする請求項１に記載のレジストパターン形成方法。
【請求項４】
注入イオンは、前記基体表面に到達しない加速電圧で注入を行うことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のレジストパターン形成方法。
【請求項５】
前記薄膜層に注入されたイオンの濃度が１．０×１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ２以上であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のレジストパターン形成方法。
【請求項６】
前記薄膜層に形成された前記イオン注入層中のイオンを酸化処理することにより、前記イオン注入層に前記イオンの酸化物を形成することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のレジストパターン形成方法。
【請求項７】
注入イオンが、チタン（Ｔｉ）、シリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、およびクロム（Ｃｒ）のうち少なくとも１つ以上を含むことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のレジストパターン形成方法。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれかに記載のレジストパターン形成方法によって形成されたレジストパターンを用いて、前記基体または前記基体の主面に形成された薄膜をエッチングすることを特徴とするエッチング方法。
【請求項９】
非磁性基体の表面に強磁性薄膜を形成する強磁性薄膜形成工程と、
前記強磁性薄膜の上に設定したパターン形状を有するレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
前記レジストパターンをマスクとして、前記強磁性薄膜をエッチングするエッチング工程とを備え、
前記レジストパターンが請求項１から請求項７までのいずれかに記載のレジストパターン形成方法により作製されたことを特徴とするマスター情報担体の製造方法。
【請求項１０】
非磁性基体の表面に設定したパターン形状を有するレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
前記レジストパターンをマスクとして、前記非磁性基体の表面をエッチングして凹部を形成するエッチング工程と、
前記凹部に強磁性薄膜を充填する強磁性薄膜形成工程と、
前記レジストパターンを除去することによって、前記レジストパターン上の前記強磁性薄膜を同時に除去するレジスト除去工程とを備え、
前記レジストパターンが請求項１から請求項７までのいずれかに記載のレジストパターン形成方法により作製されたことを特徴とするマスター情報担体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐エッチング特性および寸法精度に優れたレジストパターン形成方法、そのレジストパターンを用いたエッチング方法および情報信号を磁気記録媒体に転写記録するために用いられるマスター情報担体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マスター情報担体を用いたプリフォーマット記録方法では、マスター情報担体に形成されたディジタル信号に対応する強磁性薄膜の形状およびパターン配列が磁気記録媒体にプリフォーマット記録される。したがって、良好な磁気信号特性を得るためにはマスター情報担体に形成された強磁性薄膜のパターンが精度よく形成されることが要求される。
【０００３】
また、記録密度の向上とともにマスター情報担体に形成するパターンも微細化が要求される。微細化を図るためにはフォトリソグラフィー技術とドライエッチング技術とを用いて、強磁性薄膜のパターンを精度よくエッチング加工することが重要である。
【０００４】
ドライエッチングを用いるレジストパターン形成方法としては、耐エッチング特性に優れた構成として、例えば上層と下層のレジスト膜の中間層として二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜を用いた三層レジスト方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。図１０は、この三層レジストによりドライエッチングを行い、パターンを形成する主要工程の断面図である。
【０００５】
まず、図１０（ａ）に示すように、基体２０の表面に下地膜２１を形成する。次に、下地膜２１の上に二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜２２を形成する。このとき下地膜２１としては、一般的にフォトレジスト材料を用いる。
【０００６】
次に、図１０（ｂ）に示すように、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜２２の表面にフォトレジスト膜２３を形成する。
【０００７】
次に、図１０（ｃ）に示すように、マスク等を用いて露光を行った後、現像する。このようにして、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜２２の表面に開口２４を有するレジストパターン２３ａが形成される。
【０００８】
次に、レジストパターン２３ａをマスクとして二酸化シリコン膜（ＳｉＯ２）膜２２および下地膜２１をエッチングする。エッチング後、レジストパターン２３ａを除去する。これにより、図１０（ｄ）に示すように、レジストパターン２３ａに対応したエッチングマスク２５が形成される。
【０００９】
このようにして形成されたエッチングマスク２５を用いて基体２０をエッチングする。これにより、図１０（ｅ）に示すように、基体２０の表面に凹部２６を有する凹凸パターンが形成される。
【００１０】
次に、従来のドライエッチングプロセスを用いた第２のパターン形成方法について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、従来のドライエッチングプロセスによりパターン形成を行う方法を説明するための断面図である。
【００１１】
まず、図１１（ａ）に示すように、基体２０の表面にフォトレジスト膜２８を形成する。次に、図１１（ｂ）に示すように、露光、現像処理を行って、レジストパターン２８ａを形成する。次に、このレジストパターン２８ａをマスクとして基体２０をエッチングし、図１１（ｃ）に示すように、凹部２９を形成する凹凸パターンが形成される。
【００１２】
また、シリコン（Ｓｉ）を含有する有機膜をエッチングする場合に、エッチング面にはシリコン（Ｓｉ）を核とした残渣が形成されることがある。このような残渣を除去し、エッチング形状を改善することの可能なエッチング方法も示されている。具体的には、ドライエッチングの処理ガスとして窒素（Ｎ２）と水素（Ｈ２）とフッ素含有ガスを含み、エッチング対象膜がシリコン（Ｓｉ）を含有する有機膜であり、酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜または窒化シリコン（ＳｉＮ）膜をエッチングマスクとして用いる方法からなる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１１８８２５号公報
【非特許文献１】Ｗ．Ｍ．Ｍｏｒｅａｕ，ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ  ＬＩＴＨＯＧＲＡＰＨＹ  １９８８）ｐ．５９５〜６０７．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、上記従来の第１のパターン形成方法は、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜をエッチングマスクとして用いる方法であるため、工程数が多くなる。さらに、２回の反応性イオンエッチングを必要とする。このため、寸法精度および形状にばらつきを生じやすいという課題があった。
【００１４】
また、上記従来の第２のパターン形成方法は、非常に一般的な方法であるが、この方法に場合には、以下のような課題を有する。図１２は、第２のパターン形成方法を用いた場合の、レジストパターンの形状変化を説明するための断面図である。図１２に示すように、レジストパターン２８ａの厚みがエッチング時間の進行とともに、図１２（ａ）に示すｄ１から図１２（ｂ）に示すｄ２へと減少する。これに伴い、レジストパターン２８ａの間隔がｗ１からｗ２へ大きくなり、寸法精度が悪化する。また、パターン線幅の細線化に伴い、レジストパターン２８ａの倒れやテーパ角の増大等が生じてパターン不良が発生しやすくなるため、フォトレジスト膜の厚みを薄くすることが要求される。しかし、フォトレジスト膜の厚みを薄くすると、所望の量のエッチングが終了する前にレジストパターンが消滅してしまう場合も生じる。
【００１５】
また、上記第３の例では、シリコン（Ｓｉ）を含有する有機膜のエッチングのために酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜または窒化シリコン（ＳｉＮ）膜をエッチングマスクとして用いるが、この方法も第１の例と同様に工程が複雑となる。
【００１６】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、基体の表面に耐エッチング性に優れたレジストパターンを形成することにより、微細パターンでも高精度にエッチングをすることが可能なレジストパターン形成方法、そのレジストパターンを用いて基体をエッチングするエッチング方法、および磁気転写により磁気記録媒体に情報信号をプリフォーマット記録するためのマスター情報担体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この目的を達成するために、本発明のレジストパターン形成方法は、基体の主面に有機物からなる薄膜層を形成する薄膜層形成工程と、この薄膜層の表面領域に、設定したパターン形状を有するイオン注入層を形成するイオン注入工程と、イオン注入層をマスクにして、イオン注入層以外の領域の薄膜層を選択的に除去する除去工程とを備えた方法からなる。
【００１８】
また、上記方法において、薄膜層形成工程後、薄膜層の表面に、設定したパターン形状からなるフォトレジスト層を形成するパターン形成工程をさらに有し、イオン注入工程において、フォトレジスト層を介して薄膜層の表面にイオン注入を行い、薄膜層の表面領域にイオン注入層を形成し、フォトレジスト層を除去した後に、イオン注入層をマスクにしてイオン注入層以外の領域の薄膜層を選択的に除去する除去工程を行ってもよい。
【００１９】
また、上記方法のイオン注入工程において、設定したパターン形状を有するマスクを介して薄膜層の表面にイオン注入を行う方法としてもよい。
【００２０】
このような方法とすることにより、レジストパターンのドライエッチングやウエットエッチングによる耐性が向上するので、エッチング速度の遅い基体や強磁性薄膜等に対しても確実に、精度よくエッチングを行うことができる。なお、薄膜層、基体およびフォトレジスト層とは、少なくとも、そのエッチング液またはエッチングガスが異なる材料を選択することが望ましい。
【００２１】
また、上記方法において、注入イオンは基体表面に到達しない加速電圧で注入を行うことが望ましい。さらに、薄膜層に注入されたイオンの濃度が１．０×１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ２以上であることが望ましい。
【００２２】
また、上記方法において、薄膜層に形成されたイオン注入層中のイオンを酸化処理することにより、イオン注入層にイオンの酸化物を形成するようにしてもよい。
【００２３】
この方法により、ドライエッチングやウエットエッチングに対する耐性をさらに向上させることができる。この酸化物層はエッチングの際に薄膜層が減少することを防止し、選択比を大きくすることが可能となり、エッチング特性の改善が図られ、パターンを精度よく形成することができる。
【００２４】
なお、イオン注入量を１．０×１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ２以上とすれば、薄膜層中に形成される酸化物層が充分に形成されるため、耐エッチング特性を向上させることができる。なお、イオン注入量は注入処理時間によって制御することが可能である。
【００２５】
また、上記方法において、注入イオンが、チタン（Ｔｉ）、シリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、およびクロム（Ｃｒ）のうち少なくとも１つ以上を含むようにしてもよい。
【００２６】
また、本発明のエッチング方法は、上記記載のレジストパターン形成方法によって形成されたレジストパターンを用いて、基体または基体の主面に形成された薄膜をエッチングする方法からなる。
【００２７】
さらに、本発明のマスター情報担体の製造方法は、非磁性基体の表面に強磁性薄膜を形成する強磁性薄膜形成工程と、強磁性薄膜の上に設定したパターン形状を有するレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、レジストパターンをマスクとして、強磁性薄膜をエッチングするエッチング工程とを備え、このレジストパターンが上記記載のレジストパターン形成方法により作製されたことを特徴とする。
【００２８】
さらに、本発明のマスター情報担体の製造方法は、非磁性基体の表面に設定したパターン形状を有するレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、レジストパターンをマスクとして、非磁性基体の表面をエッチングして凹部を形成するエッチング工程と、凹部に強磁性薄膜を充填する強磁性薄膜形成工程と、レジストパターンを除去することによって、レジストパターン上の強磁性薄膜を同時に除去するレジスト除去工程とを備え、レジストパターンが上記記載のレジストパターン形成方法により作製されたことを特徴とする。
【００２９】
マスター情報担体は、所要のパターン形状の強磁性薄膜を非磁性基体の表面に形成したものである。その所要のパターン形状は、磁気記録媒体表面に磁気転写すべき情報信号を表すものとなっている。
【００３０】
例えば、非磁性基体上に強磁性薄膜層を形成した表面に対して薄膜層を形成し、上記のレジストパターン形成方法を適用してレジストパターンを形成する。その後、レジストパターンをマスクとして、上記のエッチング方法を用いて強磁性薄膜層をエッチングすることにより所望のパターン形状を有する強磁性薄膜を形成することができる。非磁性基体に強磁性薄膜を形成するには、スパッタリング法や蒸着法等を用いることが好適である。
【００３１】
また、本発明のマスター情報担体の製造方法を用いれば、耐エッチング特性に優れたレジストパターンを形成できるので、情報信号を表すパターン形状の強磁性薄膜を非磁性基体に高精度に形成することができる。
【発明の効果】
【００３２】
以上のように、本発明のレジストパターン形成方法は、マスクとしてのレジスト膜中にイオンを注入することを基本とするものである。さらに、レジストパターンを酸化処理することによりレジスト膜に注入されたイオンの酸化物層を形成することで、さらに耐エッチング性を向上させることができる。これにより、工程数の削減、ドライエッチング時のレジスト膜減りの抑制が可能となり、レジストパターンを精度よく形成することができる。
【００３３】
また、本発明のレジストパターン形成方法をエッチングマスク形成に用いれば、エッチングマスクの耐エッチング性を向上させることができる。そのため、エッチング工程中のレジスト膜の膜厚減少や消滅を防止することが可能となり、寸法精度よく、容易にエッチングが行える。
【００３４】
また、上記のレジストパターン形成方法およびエッチング方法を適用したマスター情報担体の製造方法によれば、磁気記録媒体への情報信号の磁気転写の精度がきわめて高い、信頼性に優れたマスター情報担体を容易に製造することができるという大きな効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。
【００３６】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる第１のレジストパターン形成方法を説明する工程断面図である。
【００３７】
まず、図１（ａ）に示すように、シリコン（Ｓｉ）からなる非磁性基体１の上に薄膜層２を形成する。ここでは、薄膜層２としてレジスト膜（以下、第１レジスト膜２とする）を用いた例について説明する。
【００３８】
次に、図１（ｂ）に示すように、第１レジスト膜２の上にフォトレジストを用いて、設定した位置に開口３ａを有するパターン形状を設けたフォトレジスト層３を形成する。このフォトレジスト層３を、以下では第２レジスト膜３として説明する。第２レジスト膜３は、フォトリソプロセスおよび現像プロセスを用いて形成する。なお、露光プロセスでは、マスクアライナーを用いてもよい。
【００３９】
このとき、第１レジスト膜２と第２レジスト膜３とは異なった種類のレジスト材料を用いる必要がある。例えば、第１レジスト膜２を形成するレジスト材料として、ｉ線には反応しない電子線描画用レジスト（例えばＰＭＭＡレジスト）を用いる場合には、第２レジスト膜３を形成するためのレジスト材料として、ｉ線用レジストを用いる。このようなレジスト材料の組み合わせとしておけば、第２レジスト膜３に対しては、ｉ線レジスト用のマスクアライナーを用いてパターン露光を行うことができる。この場合に、第１レジスト膜２は感光しないので、選択的に露光することが可能である。
【００４０】
次に、図１（ｃ）に示すように、全面にイオンビーム４を照射する。イオンビーム４の材料としては、例えばチタン（Ｔｉ）イオンの注入を行う。第２レジスト膜３および第１レジスト膜２の厚みを０．７μｍとしたときには、チタン（Ｔｉ）イオンの注入条件は、（表１）に示すように加速電圧３０ＫｅＶ、注入量５×１０１５ｃｍ−２とすることが望ましい。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
次に、第２レジスト膜３を除去する。これにより、図１（ｄ）に示すように、所定の領域にイオン注入層５が形成された第１レジスト膜２が得られる。
【００４３】
次に、第１レジスト膜２に対して酸素を用いたリアクティブ・イオン・エッチング（以下、酸素ＲＩＥとよぶ）を施す。これにより、イオン注入されていない領域の第１レジスト２が酸化分解される。この結果、図１（ｅ）に示すようなレジストパターン７が形成される。なお、イオン注入層５は、酸素ＲＩＥによる処理により注入されたチタン（Ｔｉ）イオンが酸化物となる。このため、このイオン注入層５は酸素ＲＩＥによる処理を受けても、第１レジスト膜２の分解反応が生じない。このため、図１（ｅ）に示すレジストパターン７を形成することができる。レジストパターン７は、イオン注入層５とその下部のイオン注入されていない領域６とを含む構造からなる。
【００４４】
以上、本実施の形態の第１のレジストパターン形成方法によれば、エッチング耐性に優れたレジストパターンを容易に、かつ寸法精度よく形成できる。
【００４５】
なお、本実施の形態の第１のレジストパターン形成方法で説明した条件は一例であり、この範囲に限定されない。例えば、非磁性基体１として、ガラス基板、プラスチック基板等も用いることができる。また、薄膜層である第１レジスト膜２として電子線描画用レジスト（例えば、ＰＭＭＡレジスト）を用いた例について説明したが、これに限らず、有機物であればよく、例えばポリイミド等を用いてもよい。
【００４６】
また、本実施の形態の第１のレジストパターン形成方法では、３０ｋｅＶの加速電圧でチタン（Ｔｉ）イオンを注入し、第１レジスト膜２および第２レジスト膜３の表面より０．１５μｍの位置までチタン（Ｔｉ）イオンの注入を行ったが、本発明はこれに限定されない。イオン注入深さは、第２レジスト膜３の下部に設けられた第１レジスト膜２に到達せず、かつ開口３ａでは第１レジスト膜２の下部の非磁性基体１に到達しない条件であればよい。このためには、加速電圧によりイオン注入深さを制御すれば、容易に、かつ高精度に制御することが可能である。なお、イオン注入時の加速電圧は小さい方が、表面付近に注入イオンが分布し、効率よく注入することが可能である。
【００４７】
本実施の形態の第１のレジストパターン形成方法においては、注入イオンとしてチタン（Ｔｉ）を用いた例について説明したが、これに限定されない。例えば、シリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）を用いても同様の効果を得ることができる。さらに、チタン（Ｔｉ）を注入した後、アルミニウム（Ａｌ）の注入を行う等、２種類以上のイオンの注入を行ってもよい。
【００４８】
また、本実施の形態の第１のレジストパターン形成方法では、第１レジスト膜２に対して酸素ＲＩＥを行ったが、エッチング方法はこれに限定されない。例えば、電子サイクロトロン共鳴エッチング（以下、ＥＣＲエッチングとする）等を用いることもできる。
【００４９】
次に、本発明の第１の実施の形態にかかる第２のレジストパターン形成方法について、図面を参照しながら説明する。
【００５０】
図２は、本発明の第１の実施の形態にかかる第２のレジストパターン形成方法を説明する工程断面図である。
【００５１】
まず、図２（ａ）に示すように、シリコン（Ｓｉ）からなる非磁性基体１の上に薄膜層２を形成する。本実施の形態の第２のレジストパターン形成方法においても、薄膜層２としてフォトレジストを用いた場合について説明するので、以下では第１レジスト膜２として説明をする。
【００５２】
次に、図２（ｂ）に示すように、例えばシリコン基板を加工して作製したマスク８を介して、第１レジスト膜２にチタン（Ｔｉ）イオンビーム４を照射する。マスク８は、第１レジスト膜２にイオン注入を行う領域に対応する箇所に開口８ａを有している。なお、第１レジスト膜２の厚み、イオン注入の条件等は、第１のレジストパターン形成方法で説明した条件と同様である。
【００５３】
その後、酸素ＲＩＥを行って、イオン注入されていない領域のレジストを酸化分解する。これにより、図２（ｃ）に示すように、レジストパターン７が形成される。レジストパターン７は、イオン注入層５とその下部のイオン注入されていない領域６とを含む構造からなる。すなわち、イオン注入層５は、酸素ＲＩＥ処理により注入イオンが酸化物となり、酸素ＲＩＥによっても分解反応が進行しなかった領域である。なお、上記の酸素ＲＩＥの代わりに、ＥＣＲエッチング等を用いることもできる。
【００５４】
以上説明したように、第２のレジストパターン形成方法によれば、エッチング耐性の高いレジストパターンを容易に、かつ寸法精度よく形成できる。
【００５５】
なお、上記のレジストパターン形成方法の条件は一例であり、これに限定されない。例えば、非磁性基体１には、ガラス基板、プラスチック基板等も用いることができる。また、薄膜層である第１のレジスト膜２としては、電子線描画用レジスト（例えばＰＭＭＡレジスト）に限定されず、有機物であればよく、例えばポリイミド等を用いてもよい。
【００５６】
また、上記の第２のレジストパターン形成方法では、３０ｋｅＶの加速電圧でチタン（Ｔｉ）をイオン注入し、第１レジスト膜２の表面より０．１５μｍの位置までチタン（Ｔｉ）イオンの注入を行ったが、これに限定されない。例えば、イオンの注入深さは、第１レジスト膜２の下部の非磁性基体１に到達しない深さとすればよい。
【００５７】
イオン注入深さは加速電圧により制御することが可能である。なお、イオン注入時の加速電圧は小さい方が、表面付近に注入イオンが分布し、効率よく注入することが可能である。さらに、注入イオンとしては、チタン（Ｔｉ）を用いたが、これに限らず、シリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）を用いても同様の効果を得ることができる。さらに、チタン（Ｔｉ）を注入した後、アルミニウム（Ａｌ）の注入を行う等、２種類以上のイオンの注入を行ってもよい。
【００５８】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態にかかるエッチング方法を説明するための主要工程の断面図である。
【００５９】
まず、図３（ａ）に示すように、シリコン（Ｓｉ）からなる非磁性基体１の上に、例えば到達真空度２×１０−７Ｐａ、Ａｒガス圧０．１３Ｐａの条件でスパッタリング法により、膜厚３００ｎｍのコバルト（Ｃｏ）膜を成膜して強磁性薄膜９とした。成膜した強磁性薄膜９を、ＶＳＭ（振動試料型磁束計）により磁化測定を行ったところ、飽和磁化は１４５０ｅｍｕ／ｃｃであった。
【００６０】
次に、図３（ｂ）に示すように、強磁性薄膜９の上に薄膜層２を形成する。本実施の形態においても、薄膜層２としてフォトレジストを用いた場合について説明するので、以下では第１レジスト膜２とする。
【００６１】
次に、図３（ｃ）に示すように、第１レジスト膜２の上に、ディジタル信号に応じたパターンに対応するパターン形状を有するフォトレジスト層３を形成する。なお、本実施の形態においても、フォトレジスト層３を以下では、第２レジスト膜３として説明する。
【００６２】
以下、第１の実施の形態の第１のレジストパターン形成方法における図１（ｃ）から図１（ｅ）に示した方法により、強磁性薄膜９の上にレジストパターン７を形成する。この状態を、図３（ｄ）に示す。
【００６３】
次に、レジストパターン７をマスクとしてイオンミリング法によるエッチングを行う。これにより、図３（ｅ）に示すように、強磁性薄膜９からなる強磁性膜パターン１０を形成する。その後、レジストパターン７を剥離除去する。なお、レジストパターン７の剥離除去方法としては、ＮＭＰ溶液により溶解させる方法が簡便であり好ましい。
【００６４】
なお、本実施の形態では、イオン注入量を５×１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ２としたが、イオン注入量により強磁性薄膜９であるコバルト（Ｃｏ）とレジストパターン７との選択比が異なる。図４は、イオン注入量とコバルト／レジストパターンのエッチング選択比との関係を示す図である。図４より、注入量が多くなるほど選択比が大きくなり、注入量が１．０×１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ２を屈曲点として選択比が大きく増加する。このことから、大きな選択比を得るためには、イオン注入量を１．０×１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ２以上にすることが好適である。
【００６５】
このように、本実施の形態のエッチング方法によれば、レジストパターン７と強磁性薄膜９であるコバルト膜との選択比を大きくできるため、エッチングパターンを容易に、かつ寸法精度よく形成できる。
【００６６】
なお、本実施の形態においては、注入イオンとしてチタン（Ｔｉ）を用いた例について説明したが、これに限定されない。例えば、シリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）を用いても同様の効果を得ることができる。さらに、チタン（Ｔｉ）を注入した後、アルミニウム（Ａｌ）の注入を行う等、２種類以上のイオンの注入を行ってもよい。
【００６７】
なお、本実施の形態で示したエッチング方法の条件は一例であり、これに限定されない。すなわち、レジストパターン７の形成方法として、図１に示す方法を用いた場合（レジストパターン形成後にイオン注入する方法）について説明を行ったが、図２に示す方法（マスクを用いてイオン注入し、その後にレジストパターンを形成する方法）を用いてもよい。
【００６８】
また、強磁性薄膜９には、コバルト（Ｃｏ）以外に、鉄（Ｆｅ）、Ｆｅ−Ｃｏ合金等を用いることができる。
【００６９】
また、強磁性薄膜９のエッチング方法として、イオンミリングを用いたが、ＲＩＥ、ＥＣＲエッチング、ヘリコン波励起エッチング等を用いることができる。
【００７０】
また、スパッタリングにより形成した強磁性薄膜のエッチングを例として説明したが、エッチングの対象は強磁性薄膜に限定されない。例えば、非磁性薄膜でもよい。また、薄膜形成方法はスパッタリング法以外、例えばＣＶＤ法やメッキ法を用いてもよい。そして、強磁性薄膜や非磁性薄膜だけでなく、非磁性基体等、基体のエッチングを行ってもよい。
【００７１】
（第３の実施の形態）
図５および図６は、本発明の第３の実施の形態にかかるマスター情報担体の製造方法により作製されたマスター情報担体の模式的な平面図と部分拡大図である。初めに、マスター情報担体の構成の概略について説明を行う。
【００７２】
図５に示すようなマスター情報担体は、ハードディスクに信号を記録するために用いられる。マスター情報担体１１の一主面には、信号領域１１ａが形成されている。信号領域１１ａは、図５に示すように略放射状に形成されている。
【００７３】
図５の点線で囲んだ部分Ａの拡大図を、図６に模式的に示す。これは、サーボ信号を記録する場合の一例である。図６に示すように、信号領域（図５の１１ａ）には、磁気記録媒体に記録されるディジタル情報信号に対応する位置に、マスター情報パターンとしての強磁性領域が強磁性薄膜により形成されている。図６において、ハッチングを施した部分が強磁性領域である。
【００７４】
図６には、図５に示したマスター情報担体１１の径方向（すなわち、トラック幅方向）に１０トラック分のマスター情報パターンが示されている。なお、参考のため、マスター情報パターンが磁気記録媒体に転写記録された後、磁気記録媒体上でデータ領域となるトラック部分を破線によって示している。
【００７５】
マスター情報担体１１の一主面には、磁気記録媒体に記録されるディジタル情報信号に対応して、マスター情報担体１１の周方向において一定角度毎に、かつ径方向には全記録トラック分、図６のようなマスター情報パターンが形成されている。
【００７６】
マスター情報パターンがサーボパターンである場合には、例えば図６に示されるように、クロック信号、トラッキング用サーボ信号、アドレス情報信号等の各々の領域をトラック長さ方向に順次配列している。なお、図５および図６は一例であり、磁気記録媒体に記録されるディジタル情報信号に応じてマスター情報パターンの構成や配置等は変化する。
【００７７】
また、図７は、マスター情報担体１１の構成についてビット長さ方向（トラック長さ方向）の一部断面図の一例を模式的に示す図である。マスター情報担体１１は、非磁性材料からなる非磁性基体１と、非磁性基体１の一主面に形成されたディジタル信号に対応する強磁性領域１２とを備える。
【００７８】
非磁性基体１としては、例えば、ガラス基板、プラスチック基板、Ｓｉ基板等を用いることができる。強磁性領域１２を構成する材料は、強磁性材料からなり、磁気記録媒体に信号を転写記録できるものであればよい。例えば、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、Ｆｅ−Ｃｏ合金等を用いることができる。上述したように、強磁性領域１２は、磁気記録媒体に記録されるディジタル情報信号（例えば、プリフォーマット記録）に対応する位置に形成されている。
【００７９】
以下、このようなマスター情報担体の製造方法の一例について説明する。図８は、本実施の形態にかかる第１のマスター情報担体の製造方法を示す主要工程の断面図である。
【００８０】
まず、図８（ａ）に示すように、シリコン（Ｓｉ）からなる非磁性基体１の上に、例えば到達真空度２×１０−７Ｐａ、Ａｒガス圧０．１３Ｐａの条件でスパッタリング法により、膜厚３００ｎｍのコバルト（Ｃｏ）膜を成膜して強磁性薄膜９を形成した。成膜した強磁性薄膜９を、ＶＳＭ（振動試料型磁束計）により磁化測定を行ったところ、飽和磁化は１４５０ｅｍｕ／ｃｃであった。
【００８１】
次に、強磁性薄膜９の上に薄膜層２を形成する。本実施の形態においても、薄膜層としてフォトレジストを用いた例について説明する。以下、薄膜層を第１レジスト膜２として説明する。
【００８２】
次に、図８（ｂ）に示すように、第１レジスト膜２の上にフォトレジスト層３を形成し、ディジタル信号に対応するレジストパターンを形成する。フォトレジスト層３を以下では、第２レジスト膜３として説明する。第２レジスト膜３は、図６に示したディジタル信号パターンに対応する位置に開口３ａを有するパターン形状に形成される。
【００８３】
このとき、第１レジスト膜２と第２レジスト膜３とは異なった種類のレジストを用いる必要がある。例えば、第１レジスト膜２を形成するレジストとして、ｉ線には反応しない電子線描画用レジスト（例えばＰＭＭＡレジスト）を用いる場合には、第２レジスト膜３を形成するためのレジストとして、ｉ線用レジストを用いる。このようなレジスト材料の組み合わせとしておけば、第２レジスト膜３に対しては、ｉ線レジスト用のマスクアライナーを用いてパターン露光を行うことができる。この場合に、第１レジスト膜２は感光しないので、選択的に露光することが可能である。
【００８４】
次に、図８（ｃ）に示すように、第２レジスト膜３および開口３ａを介して、全面にチタン（Ｔｉ）イオンビームを照射することにより、チタン（Ｔｉ）イオンの注入を行った。このときのイオン注入条件は（表１）に示した条件と同じである。
【００８５】
次に、第１レジスト膜２に対して酸素ＲＩＥを行うことにより、イオン注入されていない領域の第１レジスト膜２を酸化分解する。これにより、図８（ｄ）に示すように、酸化分解された第１レジスト膜２は強磁性薄膜９の表面から除去される。一方、イオン注入層５は、酸素ＲＩＥ処理により注入されたチタン（Ｔｉ）イオンが酸化物となり、これによりレジスト材料の分解反応が進行しなくなる。この結果、レジストパターン７が形成される。
【００８６】
次に、形成したレジストパターン７をマスクとしてイオンミリング法によるエッチングを行う。これにより、強磁性薄膜９に対して所定のパターンが形成される。この後、レジストパターン７を剥離除去する。レジストパターン７の剥離除去方法としては、リムーバー等の薬液等を用いる方法が簡便である。このようにして、非磁性基体１の表面にパターニングされた強磁性領域１２を有するマスター情報担体１１を製造することができる。
【００８７】
以上説明したように、本実施の形態の第１のマスター情報担体の製造方法によれば、寸法精度に優れたマスター情報担体を容易に製造できる。
【００８８】
なお、上記第１のマスター情報担体の製造方法では、第１レジスト膜２の上に、開口３ａを有する第２レジスト膜３を形成して、ディジタル信号に対応するパターンを形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。また、第１レジスト膜２に対して酸素ＲＩＥを行ったが、これに限定されない。例えば、ＥＣＲエッチング等を用いてもよい。
【００８９】
さらに、強磁性薄膜９のエッチング方法として、第１のマスター情報担体の製造方法ではイオンミリング法を用いたが、これに限定されず、ＲＩＥやＥＣＲエッチングやヘリコン波励起エッチング等を用いてもよい。
【００９０】
また、第１のマスター情報担体の製造方法では、強磁性薄膜９にコバルト（Ｃｏ）を用いたが、鉄（Ｆｅ）、Ｆｅ−Ｃｏ合金等を用いることができる。さらに、強磁性薄膜の形成方法としては、スパッタリング法以外にもＣＶＤ法やメッキ法を用いてもよい。
【００９１】
次に、本実施の形態にかかる第２のマスター情報担体の製造方法について、図９を用いて説明する。図９は、第２のマスター情報担体の製造方法を説明するための主要工程の断面図である。
【００９２】
まず、図９（ａ）に示すように、シリコン（Ｓｉ）からなる非磁性基体１の上に薄膜層２を形成する。この第２の製造方法においても、薄膜層２としてフォトレジストを用いた例について説明する。以下では、薄膜層２を第１レジスト膜２として説明する。
【００９３】
次に、第１レジスト膜上に、フォトレジストを用いてディジタル信号に対応するパターンを有するフォトレジスト層３を形成する。このフォトレジスト層３を以下では、第２レジスト膜３として説明する。第２レジスト膜３は、図６に示したディジタル信号パターンに対応する位置に開口３ａを有するレジストパターンがフォトリソプロセスにより形成されている。
【００９４】
このとき、第１レジスト膜２と第２レジスト膜３とは異なった種類のレジストを用いる必要がある。例えば、第１レジスト膜２を形成するレジストとして、ｉ線には反応しない電子線描画用レジスト（例えば、ＰＭＭＡレジスト）を用いる場合には、第２レジスト膜３を形成するためのレジストとして、ｉ線用レジストを用いる。このようなレジスト材料の組み合わせとしておけば、第２レジスト膜３に対しては、ｉ線レジスト用のマスクアライナーを用いてパターン露光を行うことができる。この場合に、第１レジスト膜２は感光しないので、選択的に露光することが可能である。
【００９５】
次に、図９（ｂ）に示すように、第２レジスト膜３およびその開口３ａを介して、全面にチタン（Ｔｉ）イオンビームを照射することにより、チタン（Ｔｉ）イオンの注入を行った。このときのイオン注入条件は（表１）に示した条件である。
【００９６】
その後、第２レジスト膜３を除去する。次に、第１レジスト膜２に対して酸素ＲＩＥを行う。これにより、イオン注入されていない領域の第１のレジスト膜２を酸化分解する。このとき、イオン注入層５は、酸素ＲＩＥ処理により注入されたイオンが酸化物となるため、第１のレジスト膜２の分解反応が進行しない。この結果、レジストパターン７を形成することができる。
【００９７】
次に、図９（ｃ）に示すように、形成したレジストパターン７をマスクとして非磁性基体１に対してＲＩＥによるエッチングを行い、非磁性基体１に凹部１ａを形成する。
【００９８】
次に、非磁性基体１の上にレジストパターン７を残したまま、図９（ｄ）に示すように、強磁性薄膜１３を凹部１ａに充填する。本実施の形態の第２の製造方法では、強磁性薄膜１３の材料としてコバルト（Ｃｏ）を用いた。そのときの成膜条件は、例えば到達真空度２×１０−７Ｐａ、Ａｒガス圧０．１３Ｐａ、膜厚３００ｎｍである。成膜した強磁性薄膜１３を、ＶＳＭ（振動試料型磁束計）により磁化測定を行ったところ、飽和磁化は１４５０ｅｍｕ／ｃｃであった。
【００９９】
次に、図９（ｅ）に示すように、レジストパターン７を強磁性薄膜１３（コバルト膜）とともに取り除く。これにより、非磁性基体１の表面にディジタル信号に対応する部分に強磁性領域１２が形成されたマスター情報担体１１を作製することができる。
【０１００】
以上説明したように、本発明のマスター情報担体の製造方法によれば、寸法精度に優れたマスター情報担体を容易に製造できる。
【０１０１】
なお、非磁性基体１のエッチング方法としてＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）を用いたが、これに限らず、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）エッチングやヘリコン波励起エッチング等を用いることができる。
【０１０２】
また、強磁性薄膜１３にコバルト（Ｃｏ）を用いたが、鉄（Ｆｅ）、Ｆｅ−Ｃｏ合金等を用いることができ、また、強磁性薄膜形成方法としては、スパッタリング法以外にもＣＶＤ法やメッキ法を用いてもよい。
【０１０３】
さらに、凹部１ａに強磁性薄膜１３を充填した後、不要な部分の強磁性薄膜１３を除去する方法として、リフトオフ法を用いたが、本方法に限らず、ＣＭＰ（ケミカル・メカニカル・ポリッシング）等を用いてもよい。
【０１０４】
以上、本発明の実施の形態について例を挙げて説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づいて他の実施の形態に適用することができる。
【０１０５】
例えば、上記実施の形態では、主にハードディスクドライブ等に搭載される磁気記録媒体にディジタル情報信号を転写記録するためのマスター情報担体について説明した。本発明のマスター情報担体は、フレキシブル磁気ディスク、磁気カードおよび磁気テープ等の磁気記録媒体に対して応用することもできる。
【０１０６】
また、上記実施の形態では、磁気記録媒体に記録される情報信号が、トラッキング用サーボ信号やアドレス情報信号、再生クロック信号等からなるプリフォーマット信号である場合を中心に説明したが、他の情報信号の記録にも本発明のマスター情報担体を用いることができる。例えば、本発明のマスター情報担体を用いて様々なデータ信号やオーディオ、ビデオ信号の記録を行うことも原理的に可能である。この場合には、本発明のマスター情報担体とこれを用いた磁気記録媒体への記録技術によって、ソフトディスク媒体の大量複写生産を行うことができ、ソフトディスク媒体を安価に提供することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明にかかるマスター情報担体の製造方法を用いることにより、ディスクドライブ等に搭載される磁気記録媒体にディジタル情報信号を転写記録するためのマスター情報担体を品質よく、かつ、容易に製造でき、磁気記録分野に有用である。また、半導体等のパターン形成およびエッチングのためのレジストパターンの形成方法やエッチング方法としても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる第１のレジストパターン形成方法を説明する工程断面図
【図２】同実施の形態にかかる第２のレジストパターン形成方法を説明する工程断面図
【図３】本発明の第２の実施の形態にかかるエッチング方法を説明するための主要工程の断面図
【図４】同実施の形態にかかるエッチング方法において、イオン注入量とコバルト／レジストパターンのエッチング選択比との関係を示す図
【図５】本発明の第３の実施の形態にかかるマスター情報担体の製造方法により作製されたマスター情報担体の模式的な平面図
【図６】同実施の形態にかかるマスター情報担体の製造方法により作製されたマスター情報担体の模式的な部分拡大図
【図７】同実施の形態に欠かすマスター情報担体の製造方法により作製されたマスター情報担体の構成について、ビット長さ方向（トラック長さ方向）の一部断面図の一例を模式的に示す図
【図８】本発明の第３の実施の形態にかかる第１のマスター情報担体の製造方法を示す主要工程の断面図
【図９】同実施の形態にかかる第２のマスター情報担体の製造方法を説明するための主要工程の断面図
【図１０】従来の三層レジストによりドライエッチングを行い、パターンを形成する主要工程の断面図
【図１１】従来の第２のパターン形成方法であるドライエッチングプロセスによりパターン形成を行う方法を説明するための断面図
【図１２】第２のパターン形成方法を用いた場合の、レジストパターンの形状変化を説明するための断面図
【符号の説明】
【０１０９】
１    非磁性基体（基体）
１ａ，２６，２９    凹部
２    第１レジスト膜（薄膜層）
３    第２レジスト膜（フォトレジスト層）
３ａ，８ａ，２４    開口
４    イオンビーム
５    イオン注入層
６    イオン注入されていない領域
７，２３ａ，２８ａ    レジストパターン
８    マスク
９，１３    強磁性薄膜
１０    強磁性膜パターン
１１    マスター情報担体
１１ａ    信号領域
１２    強磁性領域
２０    基体
２１    下地膜
２２    二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜
２３，２８    フォトレジスト膜
２５    エッチングマスク
【図１】
2006310591.tif 000004
【図２】
2006310591.tif 000005
【図３】
2006310591.tif 000006
【図４】
2006310591.tif 000007
【図５】
2006310591.tif 000008
【図６】
2006310591.tif 000009
【図７】
2006310591.tif 000010
【図８】
2006310591.tif 000011
【図９】
2006310591.tif 000012
【図１０】
2006310591.tif 000013
【図１１】
2006310591.tif 000014
【図１２】
2006310591.tif 000015