(57)【要約】  【課題】  微細なパターンを、より安定に形成することを可能にできるフォトマスクとレジストパターンの形成方法及びマスター情報担体の製造方法を提供する。  【解決手段】  レジスト２と接触させた状態で露光を行うためのフォトマスク３であって、レジスト２と接触する側の面に粗面領域３５を備えている。このことにより、粗面領域３５の実効的なレジストとの接触面積はごく僅かとなり、レジスト剥離を防止でき良好な離間性が実現でき、パターン欠陥を防ぎパターン精度の悪化を防止することができる。【選択図】  図１
2006018190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジストと接触させた状態で露光を行うためのフォトマスクであって、前記レジストと接触する側の面に粗面領域を備えていることを特徴とするフォトマスク。
【請求項２】
前記レジストと接触する側の面に、抜気用凹溝が形成されている請求項１に記載のフォトマスク。
【請求項３】
前記レジストと接触する側の面に、レジストパターンに対応した遮光膜パターンが形成された平滑面を備えている請求項１に記載のフォトマスク。
【請求項４】
基体表面にレジストを塗布する工程と、前記レジストと接触する側の面に粗面領域を含むフォトマスクを前記レジストの表面に接触させる工程と、前記レジストと前記フォトマスクを密着させる工程と、前記フォトマスクに照射する照射光により前記レジストを露光する工程と、前記レジストと前記フォトマスクとを離間する工程と、前記レジストを現像する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５】
前記レジストと前記フォトマスクとを密着させる工程において、真空引きを行う請求項４に記載のレジストパターン形成方法。
【請求項６】
前記基体表面にレジストを塗布する工程の後に、前記レジストの表面に抜気用凹溝を形成する工程をさらに備えた請求項４又は５に記載のレジストパターン形成方法。
【請求項７】
非磁性基体の表面にレジストを形成する工程と、
粗面領域を含むフォトマスクを前記レジストに、前記粗面領域と前記レジスト膜の表面とが接触した状態で密着させる工程と、
前記レジストを露光した後、前記レジストと前記フォトマスクとを離間させ前記レジストを現像して、前記フォトマスクのパターンに対応したレジスト凹所を形成し、前記レジスト凹所に前記非磁性基体の表面を露出させる工程と、
前記レジストの表面及び前記レジスト凹所を通じて露出させた前記非磁性基体表面に強磁性薄膜を堆積する工程と、
前記レジストを前記レジスト表面に堆積した前記強磁性薄膜とともに除去して前記非磁性基体表面上に情報信号に対応した強磁性薄膜パターンを形成する工程とを備え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８】
非磁性基体の表面にレジストを形成する工程と、
粗面領域を含むフォトマスクを前記レジストに、前記粗面領域と前記レジストの表面とが接触した状態で密着させる工程と、
前記レジストを露光した後、前記レジストと前記フォトマスクとを離間させ前記レジストを現像して、前記フォトマスクのパターンに対応したレジスト凹所を形成し、前記レジスト凹所に前記非磁性基体の表面を露出させる工程と、
前記レジストをマスクにしてエッチングを行い、前記レジスト凹所を通じて露出させた前記非磁性基体表面に基体凹所を形成する工程と、
前記レジスト表面に強磁性薄膜を堆積し、前記基体凹所に前記強磁性薄膜を埋め込む工程と、
前記基体凹所に埋め込んだ強磁性薄膜を残した状態で、前記レジスト及び前記レジストの表面に堆積した前記強磁性薄膜を除去して、前記非磁性基体表面に情報信号に対応した強磁性薄膜パターンを形成する工程とを備え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９】
非磁性基体の表面に強磁性薄膜を形成する工程と、
前記強磁性薄膜の表面にレジストを形成する工程と、
粗面領域を含むフォトマスクを前記レジストに、前記粗面領域と前記レジストの表面とが接触した状態で密着させる工程と、
前記レジストを露光した後、前記レジストと前記フォトマスクとを離間させ前記レジストを現像して、前記フォトマスクのパターンに対応したレジストを残存させ、かつ前記強磁性薄膜を露出させる工程と、
前記強磁性薄膜上に前記残存するレジストをマスクにしてエッチングを行い露出させた前記強磁性薄膜を除去する工程と、
前記マスクとして用いたレジストを除去して前記非磁性基体の表面に情報信号に対応した強磁性薄膜パターンを形成する工程とを備え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】
前記レジストの一部を露光した後、前記レジストを現像して、前記レジストの表面に排気用凹溝を形成する工程をさらに備えており、
前記フォトマスクと前記レジストとを密着させる工程において、前記密着は前記排気用凹溝を介して真空引きすることにより行なう請求項７から９のいずれかに記載の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、密着露光に用いるフォトマスク及びレジストパターン形成方法及びディジタル情報信号を磁気記録媒体に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】
現在、磁気記録再生装置は、小型でかつ大容量のものを実現するために、高記録密度化の傾向にある。代表的な磁気記録再生装置であるハードディスクドライブの分野においては、すでに面記録密度が６０Ｇｂｉｔ／ｉn2（９３Ｍｂｉｔ／ｍｍ2）を超える装置が商品化されており、現在では、面記録密度が１００Ｇｂｉｔ／ｉn2（１５５Ｍｂｉｔ／ｍｍ2）の装置の実用化が予想されるほどの急峻な技術の進歩が認められる。
【０００３】
このような高記録密度化が可能になった技術的背景として、磁気記録媒体及びヘッド・ディスクインターフェースの性能の向上やパーシャルレスポンス等の新規な信号処理方式の出現による線記録密度の向上があげられる。
【０００４】
しかし、近年では、トラック密度の増加傾向が線記録密度の増加傾向を大きく上回り、面記録密度の向上の主な要因となっている。これは、従来の誘導型磁気ヘッドに比べて再生出力性能がはるかに優れた磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）や巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）を用いた薄膜磁気ヘッドの実用化によるものである。
【０００５】
現在、ＧＭＲヘッドの実用化により、１μｍ以下のトラック幅信号を高いＳ／Ｎ比をもって再生することが可能となっている。一方、今後のさらなるヘッド性能の向上に伴い、更に狭トラックピッチ化が進むものと予想されている。
【０００６】
さて、磁気ヘッドがこのような狭トラックを正確に走査し、信号をＳ／Ｎ良く再生するためには、磁気ヘッドのトラッキングサーボ技術が重要な役割を果たしている。現在のハードディスクドライブでは、ディスクの1周、すなわち角度にして３６０度中において、一定の角度間隔で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が予め記録された領域を設けている（以下、「プリフォーマット」という）。磁気ヘッドは、一定間隔でこれらの信号を再生することにより、ヘッドの位置を確認、修正しながら正確にトラック上を走査することができるのである。
【０００７】
前記の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は、ヘッドが正確にトラック上を走査するための基準信号となるものであるので、その記録時には、正確な位置決め精度が要求される。現在のハードディスクドライブでは、ディスクをドライブに組み込んだ後、専用のサーボ記録装置を用いて厳密に位置制御された磁気ヘッドによりプリフォーマット記録が行われている。
【０００８】
従来、前記のような専用のサーボ記録装置を用いた磁気ヘッドによるサーボ信号やアドレス情報信号、再生クロック信号のプリフォーマット記録においては、以下のような課題があった。まず第１に、磁気ヘッドによる記録は、基本的にヘッドと媒体との相対移動に基づく線記録である。このため、専用のサーボ記録装置を用いて磁気ヘッドを厳密に位置制御しながら記録を行う前記の方法では、プリフォーマット記録に多くの時間を要するとともに、専用のサーボ記録装置が相当に高価であることにも起因して、非常にコスト高となる。
【０００９】
第２に、ヘッド・媒体間スペーシングや記録ヘッドのポール形状による記録磁界の広がりのため、プリフォーマット記録されたトラック端部の磁化遷移が急峻性にかけるという点がある。現在のトラッキングサーボ技術は、ヘッドがトラックをはずれて走査した際の再生出力の変化量によって、ヘッドの位置検出を行うものである。
【００１０】
したがって、プリフォーマット記録された信号トラックには、サーボ領域間に記録されたデータ情報信号を再生する際のようにヘッドがトラック上を正確に走査した際のＳ／Ｎに優れるだけではなく、ヘッドがトラックをはずれて走査した際の再生出力変化量、すなわちオフトラック特性が急峻であることが要求される。前記の課題はこの要求に反するものであり、今後のサブミクロントラック記録における正確なトラッキングサーボ技術の実現を困難なものとしている。
【００１１】
さて、前記のような磁気ヘッドによるプリフォーマット記録の課題を解決する手段として、特許文献１にはマスター情報担体を用いた技術が提案されている。この技術は、まず基体の表面にプリフォーマット情報信号に対応する強磁性薄膜パターンが形成されているマスター情報担体の表面を、磁気記録媒体の表面に接触させる、その後、マスター情報担体に形成された強磁性薄膜パターンを磁化させることにより、強磁性薄膜パターンに対応する磁化パターンを磁気記録媒体に記録するというものである。
【００１２】
このプリフォーマット記録技術によれば、記録媒体のＳ／Ｎ比、インターフェース性能等の他の重要性能を犠牲にすることなく、良好なプリフォーマット記録を効率的に行うことができる。
【００１３】
一方、マスター情報担体に形成される強磁性薄膜パターンは、ハードディスクの高密度化に伴い、より微細なパターンが求められる。
半導体集積回路（ＬＳＩ）の高集積化には、フォトリソグラフィにおける高密度パターン形成技術とレジスト材料の開発が求められるが、マスター情報担体の高密度化にも同様の開発が必要となる。
【００１４】
フォトリソグラフィ装置としては、マスクアライナー又はステッパーなどが用いられ、パターンの微細化に伴い、光源の波長は、g線（４３６nm）、i線（３６５nm）、エキシマレーザー光（２４８nm）などのように短波長側に推移していっている。一方、レジスト材料も露光波長に適した材料開発が行われている。
【００１５】
高精度なショットつなぎ合わせが要求されるステッパーに対し、ウエハー全面の一括露光ができるマスクアライナーは設備単価が安く、ＬＳＩ以外の薄膜部品デバイスにはよく用いられる装置である。しかし、マスクアライナーはステッパーに比べてパターン解像度が悪く、一般的にはサブミクロンオーダーの微細パターンの形成には適さない。
【００１６】
この対策として、特許文献２には段差を設けたレジストとフォトマスクをコンタクトし真空引きを行った後、露光する方法が提案されている。この方法によれば、レジストとフォトマスクとの間に介在するエアーギャップが無くなり、レジストとフォトマスクの密着性が向上するので、マスクアライナーにおいても高解像度のパターンが得られる。
【００１７】
また、特許文献３には、フォトマスクの表面に凹凸を設け、パターン形成したフォトマスクの凸部とレジスト表面を接触し、真空引きをすることによりフォトマスクの凸部とレジストを密着する方法が提案されている。
【００１８】
また、特許文献４には、基体とフォトマスクとの離間の際のレジスト剥離を防止する方法が提案されている。
【００１９】
図１１は、特許文献２に開示されているパターン形成方法を用いたマスター情報担体の製造方法の断面図である。図１１（ａ）に示すように、非磁性基体１１上にレジスト２を塗布する。図１１（ｂ）、（ｃ）に示すように、フォトマスク３６のパターン形成領域以外の一部を露光・現像することによりレジスト表面に抜気用凹溝２５１を設ける。
【００２０】
図１１（ｄ）に示すように、ディジタル情報信号に対応したパターンを有するフォトマスク３１を凸部２５２に接触させ、抜気用凹溝２５１を介して真空引き７を行う。このことにより、フォトマスク３１と凸部２５２の密着性を高め、ＵＶ光４を照射する。その後、非磁性基体１の裏面を真空引きすると同時に、抜気用凹溝２５１を通じて窒素ガスを流入し、フォトマスク３１と非磁性基体１１とを離間する。次に、現像することにより、図１１（ｅ）に示すように、レジスト凸部２５２上にディジタル信号に対応したレジストパターン２１１を形成する。
【特許文献１】特開平１０−４０５４４号公報
【特許文献２】特開２００３−０２９４２４号公報
【特許文献３】特開昭６２−００５２４３号公報
【特許文献４】特開平８−６２３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
マスター情報担体を用いた前記の方法では、マスター情報担体に形成されたディジタル情報信号に対応する強磁性薄膜の形状及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良く形成されることが必要である。
【００２２】
しかしながら、前記のような従来のパターン形成方法には以下のような問題があった。
【００２３】
図１２は、さらに微細なレジストパターンを形成する際の、フォトマスクと基体（レジストを含む）を密着させる手段である真空引き工程の断面図である。図１２（ａ）のように、フォトマスク３と基体１の密着性を高めるために、真空引き７を強くすると、図１２（ｂ）に示すようにフォトマスク３に歪み２５５が生じる。そのため、パターン形成領域を含む凸部２５２にエアーギャップ８ができ、露光するとＵＶ光の回り込みが生じ、微細なパターンの形成が困難になるという問題があった。また、フォトマスクと接触するレジスト凸部２５２の端に応力が集中し、それによりレジストが歪み、パターン形状に影響を及ぼす可能性もある。
【００２４】
図１３は、フォトマスクの歪みを抑えるようにした構成の真空引き工程の断面図である。図１３（ａ）の構成は、レジスト凸部２５２を広くしている。図１３（ｂ）の構成は、レジスト凸部２５２の数を増やして配置している。
【００２５】
図１４は、別の例に係る真空引き工程の断面図である。図１４は特許文献３に開示されている構成である。図１４（ａ）に示すように、フォトマスク３と基体１の密着性を良くするために、フォトマスクに抜気用凹溝２５３が設けられている。抜気用凹溝２５３を介して真空引き７を強くすると、図１４（ｂ）に示すように、フォトマスク３に歪み２５５が生じる。
【００２６】
このため、パターン形成領域を含むフォトマスクの凸部２５４にエアーギャップ８ができ、露光するとＵＶ光の回り込みが生じ、微細なパターンの形成が困難になってしまう。また、フォトマスク３と接触するフォトマスク凸部２５４の端に応力が集中し、それによりレジスト２が歪み、パターン形状に影響を及ぼす可能性もある。
【００２７】
図１５は、図１４の構成におけるフォトマスクの歪みを抑えるようにした構成の真空引き工程の断面図である。図１５（ａ）の構成は、抜気用凹溝２５３の幅を狭くしてフォトマスクの凸部２５４を広くしている。図１５（ｂ）の構成は、フォトマスクの凸部２５４の数を増やして配置している。
【００２８】
これらの構成においては、フォトマスク３とレジスト２の接触面積が大きくなり、露光後にレジスト２とフォトマスク３が貼り付くという別のプロセス上の問題がある。基体１とフォトマスク３とを無理に離間すると、レジスト剥離が発生し、パターンに欠陥を生じたり、精度が悪化してしまう。
【００２９】
図１６は、レジスト剥離の対策を施した構成の断面図である。図１６(a)のように、フォトマスク３の表面にレジストとの離型性に優れた離間層９を予め形成している。この構成では、露光工程において図１６（ｂ）に示すように、離間層９がフォトマスク１３とレジスト２間の隙間になってしまう。そのため、ＵＶ光の回り込みが発生し、サブミクロン以下の微細パターンの形成が困難になる。
【００３０】
図１７は、レジスト剥離の対策を施した別の構成の断面図である。図１７は特許文献４に開示されて構成である。図１７（ａ）に示すように、パターン形成部以外にマスクパターンの遮光膜より膜厚の厚い離間層９を設けている。この方法では、図１７（ｂ）に示すように、離間層９とマスクパターンの遮光膜との膜厚差によって、マスクパターン３とレジスト２とは完全には密着せず、エアーギャップ８ができる。このため、ＵＶ光が回り込み、サブミクロン以下の微細パターンの形成は困難になる。
【００３１】
本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、マスクアライナーを用いてさらに微細なパターンを、より安定に形成することを可能にできるフォトマスクとレジストパターンの形成方法及び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】
【００３２】
前記目的を達成するため、本発明のフォトマスクは、レジストと接触させた状態で露光を行うためのフォトマスクであって、前記レジストと接触する側の面に粗面領域を備えていることを特徴とする。
【００３３】
本発明のレジストパターン形成方法は、基体表面にレジストを塗布する工程と、前記レジストと接触する側の面に粗面領域を含むフォトマスクを前記レジストの表面に接触させる工程と、前記レジストと前記フォトマスクとを密着させる工程と、前記フォトマスクに照射する照射光により前記レジストを露光する工程と、前記レジストと前記フォトマスクとを離間する工程と、前記レジストを現像する工程とを備えたことを特徴とする。
【００３４】
本発明の第１のマスター情報担体の製造方法は、非磁性基体の表面にレジストを形成する工程と、粗面領域を含むフォトマスクを前記レジストに、前記粗面領域と前記レジスト膜の表面とが接触した状態で密着させる工程と、前記レジストを露光した後、前記レジストと前記フォトマスクとを離間させ前記レジストを現像して、前記フォトマスクのパターンに対応したレジスト凹所を形成し、前記レジスト凹所に前記非磁性基体の表面を露出させる工程と、前記レジストの表面及び前記レジスト凹所を通じて露出させた前記非磁性基体表面に強磁性薄膜を堆積する工程と、前記レジストを前記レジスト表面に堆積した前記強磁性薄膜とともに除去して前記非磁性基体表面上に情報信号に対応した強磁性薄膜パターンを形成する工程とを備えたことを特徴とする。
【００３５】
本発明の第２のマスター情報担体の製造方法は、非磁性基体の表面にレジストを形成する工程と、粗面領域を含むフォトマスクを前記レジストに、前記粗面領域と前記レジストの表面とが接触した状態で密着させる工程と、前記レジストを露光した後、前記レジストと前記フォトマスクとを離間させ前記レジストを現像して、前記フォトマスクのパターンに対応したレジスト凹所を形成し、前記レジスト凹所に前記非磁性基体の表面を露出させる工程と、前記レジストをマスクにしてエッチングを行い、前記レジスト凹所を通じて露出させた前記非磁性基体表面に基体凹所を形成する工程と、前記レジスト表面に強磁性薄膜を堆積し、前記基体凹所に前記強磁性薄膜を埋め込む工程と、前記基体凹所に埋め込んだ強磁性薄膜を残した状態で、前記レジスト及び前記レジストの表面に堆積した前記強磁性薄膜を除去して、前記非磁性基体表面に情報信号に対応した強磁性薄膜パターンを形成する工程とを備えたことを特徴とする。
【００３６】
本発明の第３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工程と、前記強磁性薄膜の表面にレジストを形成する工程と、
粗面領域を含むフォトマスクを前記レジストに、前記粗面領域と前記レジストの表面とが接触した状態で密着させる工程と、前記レジストを露光した後、前記レジストと前記フォトマスクとを離間させ前記レジストを現像して、前記フォトマスクのパターンに対応したレジストを残存させ、かつ前記強磁性薄膜を露出させる工程と、前記強磁性薄膜上に前記残存するレジストをマスクにしてエッチングを行い露出させた前記強磁性薄膜を除去する工程と、前記マスクとして用いたレジストを除去して前記非磁性基体の表面に情報信号に対応した強磁性薄膜パターンを形成する工程とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、フォトマスクの下面の一部を粗面化しているので、レジスト剥離を防止でき良好な離間性が実現でき、パターン欠陥を防ぎパターン精度の悪化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明によれば、フォトマスクの下面の一部を粗面化しているので、粗面部分の実効的なレジストとの接触面積はごく僅かとなり、レジスト剥離を防止でき良好な離間性が実現できる。このことにより、パターン欠陥を防ぎパターン精度の悪化を防止することができる。
【００３９】
前記本発明のフォトマスクにおいては、前記レジストと接触する側の面に、抜気用凹溝が形成されていることが好ましい。この構成によれば、抜気用凹溝を通じて真空引きが可能になり、フォトマスクとレジストとの密着性を高めることができ、露光時の光の回り込みをより確実に防止でき、パターンの安定形成が可能となる。
【００４０】
また、前記レジストと接触する側の面に、レジストパターンに対応した遮光膜パターンが形成された平滑面を備えていることが好ましい。
【００４１】
前記本発明のレジストパターン形成方法においては、前記レジストと前記フォトマスクとを密着させる工程において、真空引きを行うことが好ましい。
【００４２】
また、前記基体表面にレジストを塗布する工程の後に、前記レジストの表面に抜気用凹溝を形成する工程をさらに備えたことが好ましい。この構成によれば、抜気用凹溝を通じて真空引きが可能になり、フォトマスクとレジストとの密着性を高めることができ、露光時の光の回り込みをより確実に防止でき、パターンの安定形成が可能となる。
【００４３】
前記本発明の各マスター情報担体の製造方法においていては、前記レジストの一部を露光した後、前記レジストを現像して、前記レジストの表面に排気用凹溝を形成する工程をさらに備えており、前記フォトマスクと前記レジストとを密着させる工程において、前記密着は前記排気用凹溝を介して真空引きすることにより行なうことが好ましい。この構成によれば、フォトマスクとレジストとの密着性を高めることができ、露光時の光の回り込みをより確実に防止でき、パターンの安定形成が可能となる。
【００４４】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００４５】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の第１の例に係るフォトマスクの断面図である。本図は、フォトマスク３を基体１上のレジスト２の表面に密着させた状態を示している。フォトマスク３は、透明基板３４に遮光膜３３を形成したものである。遮光膜３３は、フォトマスク３の上下面のうち、レジスト２と接触する側に下面３８を形成している。遮光膜３３は、透光部３２により所定の形状パターンを形成した領域と粗面領域３５とを備えている。レジスト２のようなポジ型レジストを用いた場合、露光・現像後に透光部３２に対応したレジスト抜きパターンがレジスト膜２に形成されることになる。
【００４６】
図２は、第２の例に係るフォトマスクの断面図である。フォトマスク３の下面３８に、粗面領域３５及び透光部３２を備えている点は図１の構成と同様である。図２の構成が図１の構成と異なっているのは、粗面領域３５は透明基板３４に直接形成しているに止まり、粗面領域３５には遮光膜３３を形成していない点である。図２の構成は、粗面領域３５をマスクとして作用させない場合に用いることができる。
【００４７】
なお、図２に示した粗面領域３５を、図１のフォトマスク３において、単に遮光膜３３を除いた構成とした場合には、フォトマスク３をレジスト２上に載置すると、粗面領域３５とレジスト２との間には、遮光膜３３の厚み分の隙間が形成されることになる。しかしながら、真空引き、加圧等により、フォトマスク３をレジスト２に密着させると、粗面領域３５はレジスト２に接触することになる。図２は、この接触状態を示している。このことは、後に説明する図１０（ｃ）においても同様である。
【００４８】
本実施の形態によれば、フォトマスク３とレジスト２とを密着させた場合、粗面領域３５とレジスト２との実効的な接触面積はごく僅かであるため、露光後にフォトマスク３と基体１（レジスト２を含む）とは良好な離間性を実現できる。このことにより、レジスト剥離を防止でき、剥離したレジストがフォトマスクを汚染することもなく、レジストパターンを安定して形成することができる。
【００４９】
図１及び図２に示すフォトマスク３は、所定の形状パターンを透明基板３４の平滑面に形成した場合を示しており、いずれの構成においてもフォトマスク３の平滑面とレジスト２の平滑面とは、真空引き又は加圧により高い密着性を保つことができる。その結果、光の回り込みを防止でき、サブミクロンの微細パターン形成が可能となる。
【００５０】
また、粗面領域３５上に所定のパターンを形成してもよい。この構成では、照射されたＵＶ光が粗面領域において回り込むため、サブミクロンの線幅形成は困難であるが、数十μｍ以上のパターン露光には何ら問題はない。
【００５１】
図３は、第３の例に係るフォトマスクの断面図である。本図においても、フォトマスク３を基体１上のレジスト膜２の表面に密着させた状態を示している。透明基板３４に遮光膜３３を形成し、遮光膜３３が透光部３２を含むパターン形成領域と粗面領域３５とを備えている点は、図１の構成と同様である。図３の構成は、下面３８に抜気用凹溝２５３とパターン形成領域を含む凸部２５４が設けられている。凸部２５４には、透光部３２を含むパターン形成領域と、粗面領域３５とが形成されている。
【００５２】
図３の構成によれば、抜気用凹溝２５３を介して真空引き７をすることにより、凸部２５４とレジスト２の密着性をより高くすることができ、光の回り込み防止による微細パターン形成により有利になる。
【００５３】
また、レジスト２と接触する凸部２５４には、粗面領域３５が形成されているので、レジスト２と凸部２５４の実効的な接触面積は小さくなり、露光後の離間が容易になる。このため、凸部２５４をフォトマスク３が歪まない程度に広くしても、露光後の離間性に影響は殆ど無く、良好な離間性が得られる。したがって、この構成においても剥離を防止でき、良好なレジストパターンを安定して形成することできる。
【００５４】
図４は、第４の例に係るフォトマスクの断面図である。図１から図３までの構成は、透明基板３４の表面の一部を粗面化又は段差形成した後、遮光膜３３を形成した例である。すなわち、図１、３の構成は透明基板３４及び遮光膜３３の双方が粗面化されており、図２の構成は透明基板３４が粗面化されていることになる。これに対して、図４に示した構成は、透明基板３４は粗面化することなく、遮光膜３３のみを粗面化した構成である。この構成であっても、レジスト２と接触する面積はごく僅かとなり、露光後に良好な離間性が実現できる。
【００５５】
ここで、半導体リソグラフィで一般的に用いられているフォトマスクは、基板材料にガラスや石英を用い、遮光膜としてはクロム等の金属膜を用いている。この場合、フォトマスク基板の表面性はＵＶ光の乱反射を防ぐために、表面粗さ数ｎｍ程度の非常に平滑な面を有している。しかしながら、このような平滑面とレジスト面とが密着すると、貼り付きが起き易く、レジスト剥離等のパターン不良が発生する。本実施の形態のフォトマスクは、前記のように、レジストと接触する平滑面の一部を粗らし、レジストとの実効的な接触面積を小さくすることにより、密着露光後の離間性を改善したものである。
【００５６】
フォトマスクの粗面領域は、パターンにあわせて変化させる。例えば、フォトマスクの粗面領域に非常に微細なパターンが存在した場合、ＵＶ光の回り込みや乱反射のために、微細パターン形成が困難になる。そのため、非常に微細なパターンが存在する領域は非常に平滑で、それ以外の領域の少なくとも一部を粗面領域にする。これにより、微細パターン形成と離間性改善を両立させることが可能となる。言い換えれば、比較的粗いパターンしかない場合は、フォトマスクの粗面領域でのＵＶ光の回り込みや乱反射は、パターン形成に殆ど影響を及ぼさない。そのため、フォトマスクの粗面領域にパターンを形成しても何ら問題はない。
【００５７】
粗面領域の形成は、微細パターンを形成する平滑面をレジスト又は金属等でマスクし、表面をケミカルエッチング、ドライエッチング、研磨、又はサンドブラスト等によって、フォトマスク基板の表面を粗らすことによって実現できる。
【００５８】
本実施の形態のフォトマスクを用いて離間性確認実験を行った結果、フォトマスクの平均表面粗さ３０ｎｍ以上で離間性が改善し。また、平均表面粗さをより大きくすることにより、フォトマスク３と基体１（レジスト２を含む）の離間はさらに容易になることも確認できた。
【００５９】
平均表面粗さが数十ｎｍの粗面領域３５上に所定のパターンが形成されたフォトマスクを用いた場合では、粗面領域でのＵＶ光の回り込みが比較的小さく、数μｍ以上のパターン露光は可能である。
【００６０】
（実施の形態２）
図６の各図は、レジストパターン形成方法の第１の例を示す断面図である。図６（ａ）は、基体１上にレジスト２を塗布した状態を示している。図６（ｂ）は、レジスト２の表面にフォトマスク３の下面３８を真空引き７によって密着させた状態を示している。本図に用いたフォトマスク３は、図１に示したフォトマスク３と同様の構成である。
【００６１】
次に、図６（ｃ）に示すように、フォトマスク３の上面３９よりＵＶ光４を照射し、フォトマスクの透光部３２を通してレジスト２を露光する。そして、図６（ｄ）に示すように、フォトマスク３をレジスト２から離間させ、現像することによりレジスト凹所２１を形成する。本実施形態によれば、フォトマスク下面３８に粗面化された領域があるので、レジスト２の表面における実効的な接触面積は小さくなり、露光後にフォトマスクが貼り付くことを防止でき、良好な離間性が実現できる。
【００６２】
図７の各図は、レジストパターン形成方法の第２の例を示す断面図である。図７（ａ）は、基体１上にレジスト２を塗布した状態を示している。
【００６３】
図７（ｂ）は抜気用凹溝の形成工程を示している。レジスト２の表面にフォトマスク３６を密着させた状態で、フォトマスク３６の上面よりＵＶ光４を照射し、フォトマスクの透光部３７を通してレジスト２を露光する。そして、図７（ｃ）に示すように、フォトマスク３６をレジスト２から離間させ、現像することにより、凸部２５２と抜気用凹溝２５１とが形成される。
【００６４】
ここで、図５は露光量とレジスト段差量との関係を示している。縦軸のレジスト段差量は、レジストの表面と形成した溝の下面との間の距離のことである。Ｅｔはレジストの残膜厚がゼロになる露光量（しきい値露光量）である。抜気用凹溝２５１を形成するのに必要な露光量をＥ１とすると、Ｅ１はＥｔ＞Ｅ１の関係が成り立つような露光量である。このことにより、抜気用凹溝２５１にレジスト２が残存することになる。
【００６５】
次に、図７（ｄ）に示すように、凸部２５２にフォトマスク３の下面３８を接触させ、基体１の外周部から真空引き７を行うことにより、下面３８と凸部２５２とを密着させる。本図に用いたフォトマスク３は、図１に示したフォトマスク３と同様の構成である。
【００６６】
この状態で、フォトマスク３の上面３９よりＵＶ光４を照射することにより、透光部３２を通じてレジスト２を露光する。その後、抜気用凹溝２５１を通じて窒素又は酸素等を流入させ、フォトマスク３を基体１から離間する。なお、本図では図示していないが、抜気用凹溝２５１は基体１の外周に至るように形成しており、前記の真空引きや窒素等の流入が可能になる。
【００６７】
次に、アルカリ現像液を用いて現像し、図６（ｅ）に示したように、凸部２５２に所定の形状パターンに対応するレジスト凹所２１が形成されることになる。
【００６８】
図７に示した第２の例では、良好な離間性の実現のみならず、以下に示す効果も発揮できる。すなわち、抜気用凹溝２５１を通じて真空引きすることにより、抜気用凹溝２５１が無い平坦なレジスト面と密着させる場合に比べ、下面３８のパターンが形成された遮光膜３３の平滑面とレジスト２を強くかつ安定に密着させることができる。その結果、露光時に光の回り込みをより確実に防止でき、サブミクロンのパターンの安定形成が可能となる。
【００６９】
なお、フォトマスク３として、図１と同様の構成を用いて説明したが、図３、４の構成でもよい。
【００７０】
（実施の形態３）
図８から１０は、マスター情報担体の製造方法を示す基体断面図である。図８は、本実施の形態の第１の例に係る製造方法の断面図である。図８(ａ)は、抜気用凹溝を形成する露光工程を示している。フォトマスク３６を用いて、非磁性基体１１上に塗布された膜状のレジスト２のパターン非形成部の少なくとも一部を露光し現像する。図８（ｂ）は、パターン形成領域を含む凸部２５２と抜気用凹溝２５１が形成された状態を示している。
【００７１】
次に、図８（ｃ）に示すように、レジスト２の凸部２５２に接触する表面の一部が粗面であり、ディジタル信号のパターンに対応したフォトマスク３１を接触させる。本図に用いたフォトマスク３１は、図１に示したフォトマスク３と同様の構成である。次に、抜気用凹溝２５１を介して真空引き７を行うことにより、フォトマスク３１と凸部２５２とを密着させる。
【００７２】
この状態で、フォトマスク３１の上面３９よりＵＶ光４を照射する。このことにより、ディジタル信号のパターンに対応したフォトマスク３１の透光部３２を通じてレジスト２を露光する。その後、窒素又は酸素を抜気用凹溝２５１を通じて流入させ、フォトマスク３１を非磁性基体１１（レジスト２含む）から離間させる。
【００７３】
なお、本図では図示していないが、前記実施の形態２と同様に、抜気用凹溝２５１は基体１の外周に至るように形成しており、前記の真空引きや窒素等の流入が可能になる。このことは、図９、１０の構成においても同様である。
【００７４】
この構成によれば、フォトマスク３１はレジスト２の凸部２５２と接触する面に粗面領域があるので、凸部２５２におけるフォトマスク３１の実効的な接触面積はごく僅かとなり、密着露光後に容易に離間できる。そのため、レジスト凸部２５２の面積を広くすることにより、フォトマスク３１の歪みを抑えることができる。すなわち、露光時に高い密着性を維持でき、光の回り込みによるパターン不良を防止でき、良好な形状のレジストパターン２１１を形成できる。
【００７５】
フォトマスク３１を離間させた後は、図８（ｄ）に示したように、アルカリ現像液を用いて現像することにより、フォトマスク３１のパターンに対応したレジスト凹所を形成し、凸部２５２に基体露出面１２を形成する。次に、図８（ｅ）に示すように、基体露出面１２を含むレジストパターン２１１上に強磁性薄膜６をスパッタ成膜する。この成膜後、図８（ｆ）に示すようにレジスト２上の強磁性薄膜６を有機溶剤で除去し、強磁性薄膜パターン６３を形成する。
【００７６】
本実施の形態においても、図７に示した実施の形態と同様に、図５に示したように、レジストの残膜厚がゼロになる露光量Ｅｔと抜気用凹溝を形成するのに必要な露光量をＥ１とはＥｔ＞Ｅ１（図５）の関係になっている。このような露光量の関係であれば、抜気用凹溝２５１にレジストが残存する。このため、その後の工程で抜気用凹溝２５１上に成膜された強磁性薄膜６はリフトオフレジストと共に除去され、基体露出面１２上のみに強磁性薄膜パターンが形成される。
【００７７】
図９は、本実施の形態の第２の例に係る製造方法の断面図である。図９(ａ)は、抜気用凹溝を形成する露光工程を示している。フォトマスク３６を用いて、非磁性基体１１上に塗布されたレジスト２のパターン非形成部の少なくとも一部を露光し現像する。図９（ｂ）は、パターン形成領域を含む凸部２５２と抜気用凹溝２５１が形成された状態を示している。
【００７８】
次に、図９（ｃ）に示すように、レジスト２の凸部２５２に接触する表面の一部が粗面であり、ディジタル信号のパターンに対応したフォトマスク３１を接触させる。本図に用いたフォトマスク３１は、図１に示したフォトマスク３と同様の構成である。次に、抜気用凹溝２５１を介して真空引き７を行うことにより、フォトマスク３１と凸部２５２とを密着させる。
【００７９】
この状態で、フォトマスク３１の上面３９よりＵＶ光４を照射する。このことにより、ディジタル信号のパターンに対応したフォトマスク３１の透光部３２を通じてレジスト２を露光する。その後、窒素又は酸素を抜気用凹溝２５１を通じて流入させ、フォトマスク３１を非磁性基体１１（レジスト２含む）から離間させる。
【００８０】
フォトマスク３１を離間させた後は、図９（ｄ）に示したように、アルカリ現像液を用いて現像することにより、フォトマスク３１のパターンに対応したレジスト凹所を形成し、ディジタル信号に対応したレジストパターン２１１が形成される。
【００８１】
さらに、図９（ｄ）、（ｅ）に示したように、レジストパターン２１１をマスクにして非磁性基体１１をエッチング５し、ディジタル信号に対応したパターンを有する基体凹所１３を形成する。その後、基体凹所１３に埋め込むように強磁性薄膜６を成膜後リフトオフすることにより、図９（ｇ）に示したように、強磁性薄膜パターン６３が非磁性基体１１内に埋め込まれた構造のマスター情報担体が製造できる。
【００８２】
第２の例においても、第１の例と同様に、フォトマスク３１に粗面領域を備えたことにより、離間性が改善されるので、膜剥離によるパターン不良を防止し、良好な形状のレジストパターンを形成できる。
【００８３】
また、図７、８に示した実施の形態と同様に、排気用凹溝を形成するのに照射する露光量は、Ｅｔ＞Ｅ１（図５）の関係になっており、残存したレジスト２上の強磁性膜６をリフトオフした後は、基体凹所１３上のみに強磁性薄膜パターン６３が形成されることになる。
【００８４】
なお、図８、９の構成では、フォトマスク３１として、図１と同様の構成を用いて説明したが、図３、４の構成でもよい。
【００８５】
図１０は、本実施の形態の第３の例に係る製造方法の断面図である。図１０(ａ)は、抜気用凹溝２５１を形成する露光工程を示している。フォトマスク３６を用いて、強磁性薄膜６を成膜した非磁性基体１１上に塗布されたレジスト２のパターン非形成部の少なくとも一部を露光し現像する。図１０（ｂ）は、パターン形成領域を含む凸部２５２と抜気用凹溝２５１が形成された状態を示している。
【００８６】
次に、図１０（ｃ）に示すように、レジスト２の凸部２５２に、ディジタル信号のパターンに対応したフォトマスク３１を接触させる。フォトマスク３１は下面３８の一部に粗面領域３５が形成されている。本図に用いたフォトマスク３１は、図２に示したフォトマスク３と同様の構成である。次に、抜気用凹溝２５１を介して真空引き７を行うことにより、フォトマスク３１と凸部２５２とを密着させる。
【００８７】
この状態で、フォトマスク３１の上面３９よりＵＶ光４を照射する。このことにより、ディジタル信号のパターンに対応したフォトマスク３１の透光部３２を通じてレジスト２を露光する。その後、窒素又は酸素を抜気用凹溝２５１を通じて流入させ、フォトマスク３１を非磁性基体１１（レジスト２含む）から離間させる。フォトマスク３１を離間させた後は、現像することにより、図１０（ｄ）に示したように、フォトマスク３１のパターンに対応したレジスト２を残存させ、ディジタル信号に対応したレジストパターン２１１が形成される。
【００８８】
次に、図１０（ｅ）に示したように、レジストパターン２１１をマスクにして、リアクティブイオンエッチング又はイオンミリング等により強磁性薄膜６をエッチング５した後、レジストパターン２１１を除去する。このことにより、図１０（ｆ）に示したように、非磁性基体１１に強磁性薄膜パターン６３が形成されることになる。
【００８９】
第３の例においても、第１、２の例と同様に、フォトマスク３１に粗面領域３５を備えたことにより、離間性が改善されるので、膜剥離によるパターン不良を防止し、良好な形状のレジストパターンを形成できる。
【００９０】
第３の例では、第１、第２の例とは異なり、抜気用凹溝２５１を形成するのに必要な露光量Ｅ１を、レジストの残膜厚がゼロになる露光量Ｅｔよりも大きくしている。このため、図１０（ｂ）に示したように、抜気用凹溝２５１では強磁性薄膜６の表面が露出している。一方、第１、第２の例と同様に、Ｅｔ＞Ｅ１の関係が成り立つ露光量で露光すると、抜気用凹溝２５１にレジスト２が残存することになる。この場合であっても、図１０（ｃ）に示したフォトマスク３１を用いた露光によって抜気用凹溝２５１の残存レジストは全て感光し、現像後に除去することができる。したがって、ＥｔとＥ１との関係がいずれの場合であっても、凸部２５２上のみにディジタル信号に対応した強磁性薄膜パターンが形成されることになる。
【００９１】
なお、発明者らの実験の一例では、基体上にレジスト厚約０．７μｍをスピンコート塗布し、９０℃のホットプレートで１分間ソフトベークした。その後、パターン非形成領域のレジスト表面にＵＶ照射パワー８ｍＷ／ｃｍ2で６秒露光し、現像した。その結果、凸部２５２と抜気用凹溝２５１との段差量が約０．３μｍのレジストの凹凸を形成できた。
【００９２】
次に、フォトマスク３１と凸部２５２とを接触し、真空引きにより密着させて、設計した線幅を得るための最適露光量Ｅo（図５）で露光し、現像した。このことにより、サブミクロン領域の線幅においても良好な形状のレジストパターンを得ることができた。
【００９３】
この方法で作製したマスター情報担体を用いて磁気記録媒体にプリフォーマット記録した後、磁気記録媒体に記録された信号を、ヘッドを用いて読みとることにより信号の評価を行った。その結果、パターン線幅が０．３μｍの細線でも、設計通りの信号が安定して記録されていることを確認した。
【００９４】
なお、前記各実施の形態では、真空引きや気体の流入によってフォトマスクと基体（レジスト含む）の密着や離間を実施する例について示したが、機械的に圧力を加えたり、張力を加えることにより密着と離間を実現してもよく、両者を組み合わせてもよい。
【００９５】
また、本発明の実施形態では、フォトマスクに歪みが生ずる場合について示したが、基体が歪む場合でも同様の効果を有する。
【００９６】
以上、本発明の実施形態について例をあげて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づいた他の実施形態に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明によれば、フォトマスクの下面の一部を粗面化しているので、レジスト剥離を防止でき良好な離間性が実現でき、パターン欠陥を防ぎパターン精度の悪化を防止することができる。このため、本発明は、例えばハードディスクの高密度化に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の実施の形態１の第１の例に係るフォトマスクの断面図。
【図２】本発明の実施の形態１の第２の例に係るフォトマスクの断面図。
【図３】本発明の実施の形態１の第３の例に係るフォトマスクの断面図。
【図４】本発明の実施の形態１の第４の例に係るフォトマスクの断面図。
【図５】露光量とレジスト段差量との関係を示す図。
【図６】本発明の実施の形態２の第１の例に係るパターン形成方法を示す断面図。
【図７】本発明の実施の形態２の第２の例に係るパターン形成方法を示す断面図。
【図８】本発明の実施形態３の第１の例に係るマスター情報担体の製造方法を示す断面図。
【図９】本発明の実施形態３の第２の例に係るマスター情報担体の製造方法を示す断面図。
【図１０】本発明の実施形態３の第３の例に係るマスター情報担体の製造方法を示す断面図。
【図１１】従来のマスター情報担体の製造方法の一例を示す断面図。
【図１２】従来のパターン形成の真空引き工程の第１の例の断面図。
【図１３】従来のパターン形成の真空引き工程の第２の例の断面図。
【図１４】従来のパターン形成の真空引き工程の第３の例の断面図。
【図１５】従来のパターン形成の真空引き工程の第４の例の断面図。
【図１６】従来のレジスト剥離対策を施した構成の一例の断面図。
【図１７】従来のレジスト剥離対策を施した構成の別の一例の断面図。
【符号の説明】
【００９９】
１  基体
２  レジスト
３，３１，３６  フォトマスク
４  ＵＶ光
５  エッチング
６  強磁性薄膜
７  真空引き
８  エアーギャップ
９  離間層
１１  非磁性基体
１２  基体露出面
１３  基体凹所
２１  レジスト凹所
３２  透光部
３３  遮光膜
３４  透明基板
３５  粗面領域
３８  フォトマスク下面
３９  フォトマスク上面
６３  強磁性薄膜パターン
２１１  レジストパターン
２５１  抜気用凹溝
２５２  レジスト凸部
２５３  フォトマスクの抜気用凹溝
２５４  フォトマスクの凸部
【図１】
2006018190.tif 000003
【図２】
2006018190.tif 000004
【図３】
2006018190.tif 000005
【図４】
2006018190.tif 000006
【図５】
2006018190.tif 000007
【図６】
2006018190.tif 000008
【図７】
2006018190.tif 000009
【図８】
2006018190.tif 000010
【図９】
2006018190.tif 000011
【図１０】
2006018190.tif 000012
【図１１】
2006018190.tif 000013
【図１２】
2006018190.tif 000014
【図１３】
2006018190.tif 000015
【図１４】
2006018190.tif 000016
【図１５】
2006018190.tif 000017
【図１６】
2006018190.tif 000018
【図１７】
2006018190.tif 000019