(57)【要約】【課題】成型加工品の品質を向上可能である。【解決手段】製造装置は、基板上にマスク層を形成し、マスク層上に表面加工層を形成し、表面加工層上に微粒子を配列する。そして、製造装置は、微粒子と表面加工層とに対して化学反応を示す第一のエッチングガスで、微粒子と、表面加工層の一部をエッチングして表面加工層を島状に形成し、マスク層の表面の一部を露出させる。そして、製造装置は、マスク層に対して化学反応を示す第二のエッチングガスで、マスク層を島状に形成し、基板の表面の一部を露出させる。そして、製造装置は、第一のエッチングガスで、露出した基板と島状の表面加工層とをエッチングし、所定の凹凸パターンを基板に形成する。【選択図】図１
2010182380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部と凸部とを有する所定の凹凸パターンを有する成型加工品の製造方法であって、
基板上に、マスク層を形成する工程と、
前記マスク層上に、表面加工層を形成する工程と、
前記表面加工層上に、微粒子を配列する工程と、
前記微粒子と前記表面加工層とに対して化学反応を示す第一のエッチングガスで、前記微粒子と、前記表面加工層の一部をエッチングして当該表面加工層を島状に形成し、前記マスク層の表面の一部を露出させる工程と、
前記マスク層に対して化学反応を示す第二のエッチングガスで、当該マスク層を島状に形成し、前記基板の表面の一部を露出させる工程と、
前記第一のエッチングガスで、露出した前記基板と島状の前記表面加工層とをエッチングし、前記所定の凹凸パターンを当該基板に形成する工程と、
を含むことを特徴とする成型加工品の製造方法。
【請求項２】
前記微粒子と前記表面加工層とは、Ｓｉを含む材料で形成され、
前記第一のエッチングガスは、ＣＦ４を含むガスであることを特徴とする請求項１に記載の成型加工品の製造方法。
【請求項３】
前記マスク層は、Ｒｕを含む材料で形成され、
前記第二のエッチングガスは、Ｏ２を含むガスであることを特徴とする請求項１または２に記載の成型加工品の製造方法。
【請求項４】
記憶媒体の製造方法であって、
基板上に、マスク層を形成する工程と、
前記マスク層上に、表面加工層を形成する工程と、
前記表面加工層上に、微粒子を配列する工程と、
前記微粒子と前記表面加工層とに対して化学反応を示す第一のエッチングガスで、前記微粒子と、前記表面加工層の一部をエッチングして当該表面加工層を島状に形成し、前記マスク層の表面の一部を露出させる工程と、
前記マスク層に対して化学反応を示す第二のエッチングガスで、当該マスク層を島状に形成し、前記基板の表面の一部を露出させる工程と、
前記第一のエッチングガスで、露出した前記基板と島状の前記表面加工層とをエッチングし、前記所定の凹凸パターンを当該基板に形成する工程と、
を含む凹部と凸部とを有する所定の凹凸パターンを有する成型加工品を製造する製造工程と、
前記成型加工品を、記憶媒体用基板上の磁性層上に形成された樹脂層に押圧することによって、前記所定の凹凸パターンを前記樹脂層に転写する凹凸パターン転写工程と、
前記所定の凹凸パターンを転写した前記樹脂層を用いて前記磁性層を加工することにより、前記所定の凹凸パターンに対応する所定の形状の磁性ドットを作成する磁性ドット作成工程と、
を含むことを特徴とする記憶媒体の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の記憶媒体の製造方法により製造された記憶媒体と、
前記記憶媒体に対して情報の記憶及び／または再生を行うヘッドと、
前記ヘッドの記憶と再生動作を制御する信号処理回路と
を備えたことを特徴とする情報記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成型加工品の製造方法、記憶媒体の製造方法、及び、情報記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マイクロオーダやナノオーダの微細形状を有する成型加工品の作成に関して、様々な技術が用いられている。なお、成型加工品は、マイクロオーダやナノオーダの凹凸を表面に備え、例えば、型（スタンパ、モールド）として用いられる。
【０００３】
例えば、パターン転写技術では、図１２に示すように、製造装置が、シリカ粒子などの微粒子を配列させたＳｉＯ２基板に対して、ＣＦ４ガスを用いたエッチングを行うことで、微粒子の配列パターンをＳｉＯ２基板上に転写する。なお、図１２は、従来のパターン転写技術を説明するための図である。
【０００４】
また、例えば、スリミング技術では、図１３に示すように、製造装置が、ＳｉＯ２基板上に配列されたポリスチレン粒子に対して、配列パターンの転写時に行うエッチングよりも弱い条件下にてＯ２ガスを用いたエッチングを行うことで、粒径を小さくする。なお、図１３は、従来のスリミング技術を説明するための図である。図１３では、スリミング技術を実行した後に、ポリスチレン粒子の配列パターンをＳｉＯ２基板上に転写する場合を例に示した。なお、スリミング技術では、微粒子として、ポリスチレン粒子が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０―３２０７７２号公報
【特許文献２】特開２００５―３３９６３３号公報
【特許文献３】特開２００７―２７３７４６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Wang  et  al.,  J.  Crystal  Growth  288,  200(2006)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した従来の技術では、成型加工品の品質を向上できないという課題があった。例えば、上記したパターン転写技術を単純に用いただけでは、縦横比を示すアスペクト比を１以上にすることができなかった。また、例えば、上記したスリミング技術では、シリカ粒子を用いた場合には均一に小さくできず、ポリスチレン粒子を用いた場合には、ポリスチレン粒子の粒径がシリカ粒子と比較して大きいために凹凸を高密度に作成できなかった。
【０００８】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、成型加工品の品質を向上可能な成型加工品の製造方法、記憶媒体の製造方法、及び、情報記憶装置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】
【０００９】
本願の開示する成型加工品の製造方法は、一つの態様において、凹部と凸部とを有する所定の凹凸パターンを有する成型加工品の製造方法であって、基板上に、マスク層を形成する工程と、前記マスク層上に、表面加工層を形成する工程と、前記表面加工層上に、微粒子を配列する工程と、前記微粒子と前記表面加工層とに対して化学反応を示す第一のエッチングガスで、前記微粒子と、前記表面加工層の一部をエッチングして当該表面加工層を島状に形成し、前記マスク層の表面の一部を露出させる工程と、前記マスク層に対して化学反応を示す第二のエッチングガスで、当該マスク層を島状に形成し、前記基板の表面の一部を露出させる工程と、前記第一のエッチングガスで、露出した前記基板と島状の前記表面加工層とをエッチングし、前記所定の凹凸パターンを当該基板に形成する工程とを含む。
【発明の効果】
【００１０】
本願の開示する成型加工品の製造方法の一つの態様によれば、成型加工品の品質を向上可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施例１に係る成型加工品の製造方法の概要を説明するための図である。
【図２】図２は、実施例１に係る成型加工品の製造装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図３】図３は、実施例１における基板とマスク層と表面加工層とを説明するための断面図である。
【図４−１】図４−１は、実施例１における凸状壁部が形成された基板を説明するための断面図である。
【図４−２】図４−２は、実施例１における凸状壁部が形成された基板を説明するための俯瞰図である。
【図４−３】図４−３は、実施例１における樹脂層形成工程を説明するための図である。
【図４−４】図４−４は、実施例１における樹脂層と対向するスタンパとを説明するための図である。
【図４−５】図４−５は、実施例１における樹脂層に凸部を形成する工程を説明するための図である。
【図４−６】図４−６は、実施例１における樹脂残渣を除去しての凸状壁部を形成する工程を説明するための図である。
【図５−１】図５−１は、実施例１における微粒子が配列された基板を説明するための断面図である。
【図５−２】図５−２は、実施例１における微粒子が配列された基板を説明するための俯瞰図である。
【図６】図６は、実施例１におけるエッチング工程を説明するための図である。
【図７】図７は、実施例１における成型加工品の製造処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図８】図８は、実施例２に係る成型加工品製造装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図９−１】図９−１は、実施例２における記憶媒体用の基板を説明するための図である。
【図９−２】図９−２は、実施例２における樹脂層と対向する成型加工品を説明するための図である。
【図９−３】図９−３は、実施例２における樹脂層に対する成型加工品の凹凸パターン転写を説明するための図である。
【図９−４】図９−４は、実施例２における樹脂層の凹部に形成されたレジストを説明するための図である。
【図９−５】図９−５は、実施例２における樹脂層の除去について説明するための図である。
【図９−６】図９−６は、実施例２における磁性ドットが形成された基板を説明するための図である。
【図１０】図１０は、実施例２における記憶ディスクの製造処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施例３に係る情報記憶装置の一例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、従来のパターン転写技術を説明するための図である。
【図１３】図１３は、従来のスリミング技術を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本願の開示する成型加工品の製造方法、記憶媒体の製造方法、及び、情報記憶装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１３】
［成型加工品製造方法の概要］
まず最初に、図１を用いて、実施例１に係る成型加工品の製造方法の概要を説明する。図１は、実施例１に係る成型加工品の製造方法の概要を説明するための図である。
【００１４】
実施例１に係る成型加工品の製造方法では、製造装置は、凹部と凸部とを有する所定の凹凸パターンを有する成型加工品を製造する。実施例１に係る成型加工品の製造方法により製造される成型加工品は、マイクロオーダやナノオーダの凹凸を表面に備え、例えば、磁気ディスクなどの記憶媒体を製造する際に用いる型（スタンパ）やモールドとして用いられる。
【００１５】
すなわち、図１の（１）に示すように、実施例１に係る成型加工品の製造方法では、製造装置は、基板１０上にマスク層２０を形成し、マスク層２０上に表面加工層３０を形成し、表面加工層３０上に微粒子４０を配列する。例えば、製造装置は、基板１０と表面加工層３０とにＳｉＯ２を用い、マスク層にＲｕ金属を用い、微粒子４０にシリカ粒子を用いる。
【００１６】
そして、図１の（２）と（３）とに示すように、製造装置は、微粒子４０と表面加工層３０とに対して化学反応を示す第一のエッチングガスで、微粒子４０と表面加工層３０の一部とをエッチングして表面加工層３０を島状に形成し、マスク層２０の表面の一部を露出させる。例えば、製造装置は、微粒子４０と表面加工層３０とに対して、Ｒｕ金属がマスクとして機能してＳｉ材料をエッチングするＣＦ４ガスを用いて、ＲＩＥ（Reactive  Ion  Etching、反応性イオンエッチング）を行う。
【００１７】
そして、図１の（３）と（４）とに示すように、製造装置は、マスク層２０に対して化学反応を示す第二のエッチングガスで、マスク層２０を島状に形成し、基板１０の表面の一部を露出させる。例えば、製造装置は、ＳｉＯ２がマスクとして機能してＲｕ金属をエッチングするＯ２ガスを用いて、ＲＩＥを行う。
【００１８】
そして、図１の（４）に示すように、製造装置は、第一のエッチングガスで、露出した基板１０と島状の表面加工層３０とをエッチングし、所定の凹凸パターンを基板１０に形成する。例えば、製造装置は、Ｒｕ金属がマスクとして機能してＳｉ材料をエッチングするＣＦ４ガスを用いて、ＲＩＥを行う。
【００１９】
このようなことから、実施例１によれば、成型加工品の品質を向上可能な成型加工品製造方法を提供可能である。具体的には、図１の（５）に示すように、アスペクト比（高さ／凸部の幅）を１以上にすることが可能である。
【００２０】
［成型加工品製造装置の構成］
次に、図２を用いて、図１を用いて説明した成型加工品の製造方法を実行する成型加工品製造装置の構成を説明する。図２は、実施例１に係る成型加工品の製造装置の構成を説明するためのブロック図である。図２に示すように、成型加工品製造装置１００は、入力部１０１を有する。また、成型加工品製造装置１００は、マスク層形成部２０１と、表面加工層形成部２０２と、基板加工部２０３と、微粒子配列部２０４と、マスク層露出エッチング部２０５と、基板露出エッチング部２０６と、凹凸形成エッチング部２０７とを有する。
【００２１】
このうち、入力部１０１は、マスク層形成部２０１と接続され、成型加工品製造装置１００を利用する利用者から指示を受け付け、例えば、成型加工品を製造する旨の指示を受け付けると、マスク層形成部２０１に送る。
【００２２】
マスク層形成部２０１は、入力部１０１と表面加工層形成部２０２と接続され、成型加工品を製造する旨の指示を入力部１０１から受け付けると、基板１０上にマスク層２０を形成する。具体的には、マスク層形成部２０１は、まず、Ｓｉを含む材料を用いて基板１０を形成し、例えば、ＳｉＯ２を用いて形成する。なお、マスク層形成部２０１は、ＳｉＯ２膜が予め付与されたＳｉ基板を用いても良い。
【００２３】
また、マスク層形成部２０１は、基板１０上に、Ｒｕなどの金属を用いてマスク層２０を形成する。例えば、マスク層形成部２０１は、基板１０上に、スパッタリング法を用いてＲｕ金属を５ｎｍ積層させることで、マスク層２０を形成する。
【００２４】
表面加工層形成部２０２は、マスク層形成部２０１と基板加工部２０３と接続され、マスク層２０上に表面加工層３０を形成する。具体的には、表面加工層形成部２０２は、マスク層形成部２０１によって形成されたマスク層２０上に、Ｓｉを含む材料を用いて表面加工層３０を形成する。例えば、表面加工層形成部２０２は、ＳｉＯ２を用いて表面加工層３０を形成する。また、例えば、表面加工層形成部２０２は、マスク層２０上に、スパッタリング法を用いてＳｉＯ２を２０ｎｍ積層させることで、表面加工層３０を形成する。
【００２５】
ここで、図３を用いて、基板１０とマスク層２０と表面加工層３０とについて説明する。図３は、実施例１における基板とマスク層と表面加工層とを説明するための断面図である。図３に示すように、成型加工品製造装置１００は、基板１０上にマスク層２０を形成し、マスク層２０上に表面加工層３０を形成する。
【００２６】
また、基板１０と表面加工層３０とは、第一のエッチングガスに反応し、第二のエッチングガスに反応しない材料によって形成され、例えば、ＳｉＯ２などによって形成される。つまり、第一のエッチングガスを用いてエッチングした場合には、基板１０や表面加工層３０はエッチングされ、第二のエッチングガスを用いてエッチングした場合には、基板１０や表面加工層３０がマスクとして機能する。
【００２７】
マスクとして機能する点について補足する。基板１０や表面加工層３０は、第二のエッチングガスを用いてエッチングした場合には、エッチングされず、基板１０や表面加工層３０に覆われた部分がエッチングされることを防止する。また、多少エッチングされる場合であったとしても、エッチングされる速度がエッチング対象となる材料と比較して著しく低ければ、マスクとなる材料に覆われていない部分がエッチングされる間、覆っている部分がエッチングされることを防止でき、マスクとして機能する。
【００２８】
また、マスク層２０は、第二のエッチングガスに反応し、第一のエッチングガスに反応しない材料によって形成され、例えば、Ｒｕなどの金属によって形成される。つまり、第二のエッチングガスを用いてエッチングした場合には、マスク層２０はエッチングされ、第一のエッチングガスを用いてエッチングした場合には、マスク層２０がマスクとして機能する。
【００２９】
なお、エッチングガスに反応しない材料とは、エッチングレートが「０」になる材料に限定されるものではない。例えば、基板１０や表面加工層３０は、第二のエッチングガスに反応するマスク層２０が第二のエッチングガスに対して示すエッチングレートと比較して、第二のエッチングガスに対するエッチングレートが相対的に見て著しく低い材料であればよい。
【００３０】
基板加工部２０３は、表面加工層形成部２０２と微粒子配列部２０４と接続され、表面加工層形成部２０２によって形成された表面加工層３０上に、所定のパターンを示す凸状壁部８０を形成する。例えば、図４−１や図４−２に示すように、基板加工部２０３は、表面加工層３０上に並行に配置された直線になる凸状壁部８０を形成する。なお、図４−１は、実施例１における凸状壁部が形成された基板を説明するための断面図である。また、図４−２は、実施例１における凸状壁部が形成された基板を説明するための俯瞰図である。
【００３１】
基板加工部２０３が凸状壁部８０を形成する工程の一例について、具体的に説明する。まず、基板加工部２０３は、図４−３に示すように、表面加工層３０上に、樹脂層５０を形成する。なお、図４−３は、実施例１における樹脂層形成工程を説明するための図である。
【００３２】
ここで、樹脂層５０の材料としては、特に制限はないが、例えば、メタクリル酸メチル樹脂を用いる。また、樹脂層５０の膜厚としては、特に制限はないが、例えば、８０ｎｍ程度に設定する。
【００３３】
例えば、基板加工部２０３は、まず、スピンコート法を用いて、メタクリル酸メチル樹脂を表面加工層３０上に塗布する。具体的な例をあげて説明すると、基板加工部２０３は、メタクリル酸メチル樹脂を２．５％の濃度で酢酸エチルに溶解させた樹脂膜作成用溶液を作成し、表面加工層３０を回転させつつ、上記溶液を表面加工層３０上に滴下する。そして、基板加工部２０３は、表面加工層３０上に塗布したメタクリル酸メチル樹脂を約１００℃の高温下で焼き固めることで、樹脂層５０を形成する。
【００３４】
また、基板加工部２０３は、図４−４に示すように、樹脂層５０に対向するように、所定の凹凸パターンを有するスタンパ６０を配置する。なお、図４−４は、実施例１における樹脂層と対向するスタンパとを説明するための図である。スタンパ６０は、表面加工層３０上に形成する凸状壁部８０のパターンに対応する凹凸パターンを有し、例えば、磁気ディスクの記憶トラックの幅に対応する幅を有する凸部が同心円状に形成されている。
【００３５】
また、基板加工部２０３は、図４−５に示すように、スタンパ６０を用いてナノインプリントを行い、スタンパ６０の凸部に対応する凹部を樹脂層５０に形成する。なお、図４−５は、実施例１における樹脂層に凸部を形成する工程を説明するための図である。ここで、図４−５に示すように、スタンパ６０の凸部に対応する樹脂層５０の凹部を形成した段階においては、樹脂層５０の凹部に樹脂残渣７０が残存している。
【００３６】
また、基板加工部２０３は、図４−６に示すように、樹脂残渣７０を除去して凸状壁部８０を形成する。なお、図４−６は、実施例１における樹脂残渣を除去しての凸状壁部を形成する工程を説明するための図である。
【００３７】
例えば、基板加工部２０３は、酸素プラズマを利用した酸素プラズマアッシング処理を実行することにより、樹脂残渣７０を除去する。ここで、酸素プラズマアッシング処理は、例えば、チャンバ内に、酸素（Ｏ２）ガスを１００ｓｃｃｍの流量で導入し、高周波パワーを５０Ｗに設定することで、基板加工部２０３が実行する。樹脂残渣７０を基板加工部２０３が除去すると、表面加工層３０の表面が部分的に露出する。このように、図４−３〜図４−６を用いて説明した工程を基板加工部２０３が実行することで、表面加工層３０上に、所定の間隔を置いて配列された凸状壁部８０が同心円状に形成される。
【００３８】
微粒子配列部２０４は、基板加工部２０３とマスク層露出エッチング部２０５と接続され、基板加工部２０３によって凸状壁部８０が形成された表面加工層３０上に、微粒子４０を配列する。図５−１や図５−２に示す例では、微粒子配列部２０４は、表面加工層３０上における凸状壁部８０で挟まれた空間に、微粒子４０を２列に配列する。なお、図５−１は、実施例１における微粒子が配列された基板を説明するための断面図である。また、図５−２は、実施例１における微粒子が配列された基板を説明するための俯瞰図である。
【００３９】
例えば、微粒子配列部２０４は、引き上げ法を用いて、表面加工層３０上に微粒子４０を配列する。引き上げ法を用いる場合に、微粒子配列部２０４は、微粒子４０を所定の溶媒に溶解させた懸濁液を作成し、表面加工層３０を懸濁液に浸漬した後に機械的に引き上げることにより、微粒子４０の膜を表面加工層３０上に作成して微粒子４０を配列する。表面加工層３０の引き上げ速度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、微粒子配列部２０４は、平均粒子径１００ｎｍの微粒子４０の濃度が１％の懸濁液を用いた場合には、１μｍ／ｓｅｃ程度の速度にて引き上げるのが好ましい。この場合、図５−１や図５−２に示すように、微粒子４０を表面加工層３０上に単層配列することができ、しかも、微粒子４０の自己組織化により最密化した状態の単層構造を得ることができる。
【００４０】
なお、表面加工層３０上に微粒子４０を配列する方法としては、引き上げ法に限定されるものではなく、目的に応じて適宜選択してよい。
【００４１】
ここで、微粒子４０は、第一のエッチングガスに反応する材料であればよく、材料、形状、大きさなどについては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択してよい。例えば、微粒子４０の材料としては、酸化珪素、金属酸化物又は金属から選択される少なくとも１種を含むのが好ましい。なお、以下では、特に言及しない限り、微粒子４０としてシリカ粒子を用いる場合について説明し、また、表面加工層３０上に最密化した状態の単粒子層を形成し易い点を考慮して、微粒子４０の形状として球状を選択した場合について説明する。
【００４２】
マスク層露出エッチング部２０５は、微粒子配列部２０４と基板露出エッチング部２０６と接続される。マスク層露出エッチング部２０５は、微粒子配列部２０４によって微粒子４０が配列された基板に対して、微粒子４０と表面加工層３０とに対して化学反応を示す第一のエッチングガスを用いたエッチングを行う。
【００４３】
具体的には、図６の（１）に示すように、マスク層露出エッチング部２０５は、微粒子４０と、表面加工層３０の一部をエッチングして表面加工層３０を島状に形成し、マスク層２０の表面の一部を露出させる。言い換えると、マスク層露出エッチング部２０５は、マスク層２０の表面の一部が露出するまで、第一のエッチングガスを用いてエッチングする。なお、図６は、実施例１におけるエッチング工程を説明するための図である。
【００４４】
ここで、島状に形成された表面加工層３０について説明する。表面加工層３０の島各々の間隔は、微粒子４０の配列パターンによって決定される値となり、具体的には、島の中心と隣接する島の中心との距離は、微粒子４０の長径に対応する。つまり、島の中心各々は、微粒子４０の中心に対応する位置になり、島の数各々は、微粒子４０の数に対応することになる。また、マスク層２０上に残って島を形成する表面加工層３０の量や形状は、エッチングする時間によって制御可能である。
【００４５】
また、島状に形成するとは、例えば、マスク層２０上の一部には、表面加工層３０が残り、マスク層２０上の他の部分には、表面加工層３０がないことを示す。つまり、マスク層２０上に残った表面加工層３０各々がつながっておらず、残った表面加工層３０の間には露出したマスク層２０がある状態を示す。
【００４６】
例えば、マスク層露出エッチング部２０５は、第一のエッチングガスを用いたエッチングの際に、第一のエッチングガスとしてＣＦ４ガスを用いて、ＣＦ４ガス５０sccm，ＲＦパワー４０Ｗの条件下にてＲＩＥを行う。また、マスク層露出エッチング部２０５は、表面加工層３０に転写される微粒子４０の配列パターンが所望の寸法に到達した時点で、例えば、マスク層２０上に残った表面加工層３０の大きさが所定の大きさになった時点で、ＲＩＥを終了する。
【００４７】
ここで、第一のエッチングガスは、微粒子４０と表面加工層３０と基板１０に対して化学反応を示し、例えば、ＣＦ４ガスなどが該当する。また、第一のエッチングガスを用いた場合には、マスク層２０がマスクとして機能し、微粒子４０や表面加工層３０がエッチングされる。なお、マスク層露出エッチング部２０５によるエッチングでは、基板１０はマスク層２０により表面全てが覆われているため、エッチングされない。
【００４８】
具体的な例をあげて説明すると、ＣＦ４ガスを用いた場合におけるＲｕに対するエッチングレートは、ＳｉやＳｉＯ２のエッチングレートの１／１０以下になる。つまり、ＣＦ４ガスを用いエッチングすると、Ｒｕなどで形成されるマスク層２０がマスクとして機能し、Ｓｉ材料で形成される微粒子４０や表面加工層３０、基板１０がエッチングされる。なお、エッチングレートとは、エッチングが進行する速度である。
【００４９】
なお、マスク層露出エッチング部２０５によるエッチングにより、微粒子４０が完全に必ず無くなるわけではなく、微粒子４０は残存しうる。また、凸状壁部８０は、ＰＭＭＡ等の樹脂の場合、エッチングレートが十分大きいため、第一のエッチングガスによるエッチングにより消滅する。つまり、凸状壁部８０は、後の工程に影響をおよぼさない。
【００５０】
基板露出エッチング部２０６は、マスク層露出エッチング部２０５と凹凸形成エッチング部２０７と接続される。基板露出エッチング部２０６は、マスク層露出エッチング部２０５よってエッチングされた基板に対して、マスク層に対して化学反応を示す第二のエッチングガスを用いてエッチングする。
【００５１】
具体的には、図６の（２）に示すように、基板露出エッチング部２０６は、マスク層２０をエッチングしてマスク層２０を島状に形成し、基板１０の表面の一部を露出させる。つまり、基板露出エッチング部２０６は、第二のエッチングガスを用いてエッチングすることで、マスク層２０上に残った表面加工層３０がマスクとして機能し、マスク層露出エッチング部２０５によって露出させられたマスク層２０部分のみがエッチングされる。言い換えると、基板露出エッチング部２０６は、マスク層２０の内表面加工層３０に覆われていない部分のみをエッチングする。
【００５２】
例えば、基板露出エッチング部２０６は、第二のエッチングガスを用いたエッチングの際に、第二のエッチングガスとしてＯ２ガスを用いて、Ｏ２ガス２５sccm，ＲＦパワー５０Ｗの条件下にてＲＩＥを行う。
【００５３】
ここで、第二のエッチングガスは、マスク層２０に対して化学反応を示し、例えば、Ｏ２ガスなどが該当する。また、第二のエッチングガスを用いた場合には、微粒子４０や表面加工層３０、基板１０がマスクとして機能し、マスク層２０がエッチングされる。
【００５４】
具体的な例をあげて説明すると、Ｏ２ガスを用いた場合におけるＲｕに対するエッチングレートは、十分な速度になるが、一方、ＳｉやＳｉＯ２に対するエッチングレートが「０」に近い値となる。つまり、Ｏ２ガスを用いてエッチングすると、ＳｉやＳｉＯ２がエッチングされない。つまり、Ｏ２ガスを用いてエッチングすると、Ｓｉ材料で形成される微粒子４０や表面加工層３０、基板１０がマスクとして機能し、Ｒｕで形成されるマスク層２０がエッチングされる。
【００５５】
凹凸形成エッチング部２０７は、基板露出エッチング部２０６と接続される。また、凹凸形成エッチング部２０７は、基板露出エッチング部２０６によってエッチングされた基板に対して、第一のエッチングガスを用いたエッチングを行う。
【００５６】
具体的には、凹凸形成エッチング部２０７は、図６の（３）に示すように、露出した基板１０と島状に残った表面加工層３０とをエッチングし、所定の凹凸パターンを基板１０に形成する。つまり、凹凸形成エッチング部２０７は、第一のエッチングガスを用いてエッチングすることで、基板１０上に残ったマスク層２０がマスクとして機能し、基板露出エッチング部２０６によって露出させられた基板１０がエッチングされる。言い換えると、凹凸形成エッチング部２０７は、基板１０の内マスク層２０に覆われていない部分のみをエッチングする。
【００５７】
例えば、凹凸形成エッチング部２０７は、第一のエッチングガスを用いたエッチングの際に、第一のエッチングガスとしてＣＦ４ガスを用いて、ＣＦ４ガス５０sccm，ＲＦパワー４０Ｗの条件下にてＲＩＥを行う。また、凹凸形成エッチング部２０７は、所望の深さまで基板１０をエッチングした段階でエッチングを終了する。この結果、アスペクト比の高い凹凸が形成される。
【００５８】
また、第一のエッチングガスに対するエッチングレートが、基板１０と比較して著しく低い材料をマスク層２０に用いれば用いるほど、エッチング量を深くすることができ、アスペクト比をより高くすることが可能である。つまり、例えば、マスク層２０が第一のエッチングガスによって全くエッチングされなければ、製造装置は、いくらでも基板１０をエッチングすることができ、アスペクト比の高い凹凸を形成できる。
【００５９】
また、例えば、マスク層２０が第一のエッチングガスによって多少エッチングされたとしても、製造装置は、基板１０上に残ったマスク層２０がある限り、いくらでも基板１０をエッチングすることができる。この結果、マスク層２０が第一のエッチングガスによってエッチングされ難ければ難いほど、基板１０が第一のエッチングガスによってエッチングされ易ければ易いほど、アスペクト比の高い凹凸を形成できる。
【００６０】
なお、凹凸形成エッチング部２０７は、必ずしも、マスク層露出エッチング部２０５にて用いられたエッチングガスと同じガスを用いなくても良い。凹凸形成エッチング部２０７とマスク層露出エッチング部２０５とが同じエッチングガスを用いた場合には、製造プロセスを簡略化することが可能である。
【００６１】
また、凹凸形成エッチング部２０７は、露出した基板１０と島状に残った表面加工層３０とをエッチングし、所定の凹凸パターンを基板１０に形成するが、エッチング終了時に、表面加工層３０が多少残っていてもよい。表面加工層３０が多少残っていたとしても、実用しうるからである。
【００６２】
ここで、凹凸形成エッチング部２０７によるエッチングが終了した基板が、実施例１における成型加工品となる。
【００６３】
［成型加工品製造装置による処理］
次に、図７を用いて、成型加工品製造装置１００による成型加工品製造処理の流れについて説明する。図７は、実施例１における成型加工品製造処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【００６４】
図７に示すように、成型加工品製造装置１００では、成型加工品を製造する製造指示を受けると（ステップＳ１０１肯定）、マスク層形成部２０１が、基板１０上にマスク層２０を形成する（ステップＳ１０２）。例えば、マスク層形成部２０１は、スパッタリング法を用いて、基板１０上にＲｕ金属を５ｎｍ積層させることで、マスク層２０を形成する。
【００６５】
そして、表面加工層形成部２０２は、マスク層２０上に表面加工層３０を形成する（ステップＳ１０３）。例えば、表面加工層形成部２０２は、スパッタリング法を用いて、マスク層２０上にＳｉＯ２を２０ｎｍ積層させることで、表面加工層３０を形成する。
【００６６】
そして、基板加工部２０３は、表面加工層３０上に凸状壁部８０を形成する（ステップＳ１０４）。例えば、基板加工部２０３は、表面加工層３０上に樹脂層５０を形成し、スタンパ６０を用いてナノインプリントを行って凹部を樹脂層５０に形成することで、凸状壁部８０を形成する。
【００６７】
そして、微粒子配列部２０４は、凸上壁部８０が形成された表面加工層３０上に、微粒子４０を配列する（ステップＳ１０５）。例えば、粒子配列部２０４は、引き上げ法を用いて、表面加工層３０上に微粒子４０を配列する。
【００６８】
そして、マスク層露出エッチング部２０５は、第一のエッチングガスで、微粒子４０と、表面加工層３０の一部をエッチングして表面加工層３０を島状に形成し、マスク層２０の表面の一部を露出させる（ステップＳ１０６）。例えば、マスク層露出エッチング部２０５は、第一のエッチングガスとしてＣＦ４ガスを用いて、ＣＦ４ガス５０sccm、ＲＦパワー４０Ｗの条件下にてＲＩＥを行う。
【００６９】
そして、基板露出エッチング部２０６は、第二のエッチングガスで、マスク層２０を島状に形成し、基板１０の表面の一部を露出させる（ステップＳ１０７）。例えば、基板露出エッチング部２０６は、第二のエッチングガスとしてＯ２ガスを用いて、Ｏ２ガス２５sccm，ＲＦパワー５０Ｗの条件下にてＲＩＥを行う。
【００７０】
そして、凹凸形成エッチング部２０７は、第一のエッチングガスで、露出した基板１０と島状の表面加工層３０とをエッチングし、所定の凹凸パターンを基板１０に形成する（ステップＳ１０８）。例えば、凹凸形成エッチング部２０７は、第一のエッチングガスとしてＣＦ４ガスを用いて、ＣＦ４ガス５０sccm，ＲＦパワー４０Ｗの条件下にてＲＩＥを行う。
【００７１】
［実施例１の効果］
上記したように、実施例１によれば、基板１０上にマスク層２０を形成し、マスク層２０上に表面加工層３０を形成し、表面加工層３０上に微粒子４０を配列する。そして、第一のエッチングガスで、微粒子４０と、表面加工層３０の一部をエッチングして表面加工層３０を島状に形成し、マスク層２０の表面の一部を露出させる。そして、第二のエッチングガスで、マスク層２０を島状に形成し、基板１０の表面の一部を露出させる。そして第一のエッチングガスで、露出した基板１０と島状の表面加工層３０とをエッチングし、所定の凹凸パターンを基板に形成するので、成型加工品の品質を向上可能である。具体的には、高アスペクト比の凹凸を基板１０に作成可能である。
【実施例２】
【００７２】
次に、実施例１では、成型加工品を出力する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、実施例１にて形成した成型加工品を型としてナノインプリントリソグラフィ法を用いることにより、パターンドメディアや、磁気抵抗効果素子、フォトニック結晶等に適した構造を実現することが可能である。
【００７３】
そこで、以下では、実施例２として、実施例１にて形成した成型加工品を用いて、記憶媒体（パターンドメディア）を作成する手法について説明する。なお、以下では、実施例１に係る成型加工品製造装置と同様の点については、簡単に説明し、または、説明を省略する。
【００７４】
図８に示すように、実施例２に係る成型加工品製造装置２００は、図２を用いて説明した構成に加えて、凹凸パターン転写部２０８と、磁性ドット形成部２０９とをさらに備える。なお、図８は、実施例２に係る成型加工品製造装置の構成を説明するためのブロック図である。
【００７５】
実施例２に係る成型加工品製造装置２００では、凹凸パターン転写部２０８は、凹凸形成エッチング部２０７と磁性ドット形成部２０９と接続される。また、凹凸パターン転写部２０８は、凹凸形成エッチング部２０７にて形成された成型加工品を、記憶媒体用の基板上にある磁性層上に形成された樹脂層に押圧することによって、所定の凹凸パターンを樹脂層に転写する。
【００７６】
例えば、凹凸パターン転写部２０８は、図９−１に示すように、予め、記憶媒体用基板３００上に磁性層３１０を形成し、磁性層３１０上に樹脂層３２０を形成する。なお、図９は、図９−１は、実施例２における記憶媒体用の基板を説明するための図である。凹凸パターン転写部２０８は、例えば、スパッタリング法を用いることで、磁性層３１０や樹脂層３２０を形成する。
【００７７】
なお、例えば、記憶媒体用基板３００としてガラス基板などを用い、また、磁性膜３１０として、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ等の金属やそのいずれかを含む合金を用い、また、樹脂膜３２０として、メタクリル酸メチル樹脂膜などを用いる。
【００７８】
そして、例えば、凹凸パターン転写部２０８は、図９−２に示すように、樹脂層３２０に、実施例１にて作成した成型加工品４００を対向させるように配置する。なお、図９−２は、実施例２における樹脂層と対向する成型加工品を説明するための図である。
【００７９】
そして、例えば、凹凸パターン転写部２０８は、図９−３に示すように、実施例１にて作成した成型加工品４００を磁性層３１０上の樹脂層３２０に押圧することで、成型加工品４００の凹凸パターンを樹脂層３２０に転写する。なお、図９−３は、実施例２における樹脂層に対する成型加工品の凹凸パターン転写を説明するための図である。この結果、成型加工品４００の凹凸パターンの凸部４１０に対応する樹脂層３２０の部位に、凹部３３０が形成され、凹部４２０に対応する樹脂層３２０の部位はそのまま残る。なお、樹脂層３２０の凹部３３０に樹脂残渣が残存している場合には、例えば、酸素プラズマを利用した酸素プラズマアッシング処理を実行することにより、樹脂残渣を除去し、磁性層３１０を部分的に露出させる。
【００８０】
ここで、図８に戻ると、実施例２に係る成型加工品製造装置１００では、磁性ドット形成部２０９は、凹凸パターン転写部２０８と接続される。また、磁性ドット形成部２０９は、凹凸パターン転写部２０８により所定の凹凸パターンが転写された樹脂層３２０を用いて磁性層３１０を加工することにより、所定の凹凸パターンに対応する所定の形状の磁性ドットを作成する。
【００８１】
例えば、磁性ドット形成部２０９は、図９−４に示すように、樹脂層３２０の凹部３３０に、レジスト３４０を充填する。なお、図９−４は、実施例２における樹脂層の凹部に形成されたレジストを説明するための図である。なお、例えば、磁性ドット形成部２０９は、レジスト３４０として、シリコン含有樹脂などを用いる。
【００８２】
そして、例えば、磁性ドット形成部２０９は、図９−５に示すように、レジスト３４０がマスクとして機能し、樹脂層３２０をエッチングするエッチングガスを用いてＲＩＥを実行することで、樹脂層３２０のみを選択的に除去する。つまり、磁性ドット形成部２０９は、図９−５に示すように、磁性層３１０を露出させる。なお、図９−５は、実施例２における樹脂層の除去について説明するための図である。
【００８３】
そして、例えば、磁性ドット形成部２０９は、図９−６に示すように、レジスト３４０がマスクとして機能し、磁性層３１０がエッチングされるエッチングガスを用いてエッチングを実行することで、凸状の磁性ドット３５０を形成する。なお、図９−６は、実施例２における磁性ドットが形成された基板を説明するための図である。つまり、磁性ドット形成部２０９は、磁性層３１０の内レジスト３４０に覆われている部分に、凸状の磁性ドット３５０を形成する。つまり、磁性ドット形成部２０９は、磁性層３１０の内レジスト３４０に覆われている部分をエッチングすることで、磁性層３１０の内レジスト３４０に覆われている部分のみが残り、凸状の磁性ドットが形成される。
【００８４】
ここで、レジスト３４０は、実施例１にて形成された成型加工品４００の凹凸パターンの凸部４１０に対応した樹脂層３２０の凹部３３０に充填されたものである。したがって、図９−３に示す成型加工品４００の凹凸パターンの内凸部４１０の下方位置に、磁性ドット３５０が形成され、記憶媒体が完成する。なお、必要に応じて、磁気ディスク３１の表面に、保護層、潤滑層等を形成してもよい。
【００８５】
［記憶媒体製造方法］
次に、図１０を用いて、実施例２における記憶媒体の製造処理の流れを説明する。図１０は、実施例２における記憶媒体の製造処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【００８６】
図１０に示すように、実施例２に係る成型加工品製造装置１００では、成型加工品製造指示に記憶媒体を製造する指示が含まれていると（ステップＳ２０１肯定）、凹凸パターン転写部２０８が、成型加工品の凹凸パターンを樹脂層３２０に転写する（ステップＳ２０２）。例えば、凹凸パターン転写部２０８は、成型加工品４００を磁性層３１０上の樹脂層３２０に押圧することで、成型加工品４００の凹凸パターンを樹脂層３２０に転写し、例えば、樹脂層３２０に凹部３３０を形成する。
【００８７】
そして、磁性ドット形成部２０９は、凹凸パターンが転写された樹脂層３２０を用いて磁性層３１０を加工することにより、凹凸パターンに対応する所定の形状の磁性ドット３５０を作成する（ステップＳ２０３）。例えば、磁性ドット形成部２０９は、凹部３３０にレジスト３４０を充填し、樹脂層３２０のみを選択的に除去し、レジスト３４０をマスクとして磁性層３１０をエッチングすることで、成型加工品４００の凹凸パターンに対応する凸状の磁性ドット３５０を形成する。
【００８８】
［実施例２の効果］
上記したように、実施例２によれば、実施例１にて作成した成型加工品を、記憶媒体用基板３００上の磁性層３１０上に形成された樹脂層３２０に押圧することによって、所定の凹凸パターンを樹脂層３２０に転写する。そして、所定の凹凸パターンを転写した樹脂層３２０を用いて磁性層３１０を加工することにより、所定の凹凸パターンに対応する所定の形状の磁性ドットを作成するので、高アスペクト比の記憶媒体を作成可能である。
【実施例３】
【００８９】
さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、その他の実施例にて実施されてもよい。そこで、以下では、その他の実施例について説明する。
【００９０】
［情報記憶装置］
例えば、実施例２では、成型加工品４００をスタンパとして用いて記憶媒体を作成する場合について説明した。ここで、実施例３では、実施例２にて作成した記憶媒体を用いた情報記憶装置としてもよい。
【００９１】
つまり、実施例３における情報記憶装置は、実施例２にて記載した記憶媒体の製造方法により製造された記憶媒体と、記憶媒体に対して情報の記憶及び／または再生を行うヘッドと、ヘッドの記憶と再生動作を制御する信号処理回路とを備える。
【００９２】
例えば、図１１に示すように、情報記憶装置５００は、円盤状の記憶媒体５０１と、記憶媒体５０１を回転駆動するスピンドルモータ５０２と、記憶媒体５０１に対して磁気情報の読み書きを行う磁気ヘッド５０３とを備える。また、情報記憶装置５００は、磁気ヘッド５０３を保持するアーム５０４と、アーム５０４を介して磁気ヘッド５０３を記憶媒体５０１の半径方向に駆動制御するアクチュエータ５０５とを備える。なお、図１１は、実施例３に係る情報記憶装置の一例を説明するための図である。
【００９３】
ここで、記憶媒体５０１は、実施例１にて作成された成型加工品４００をスタンパとして用いて作成される記憶媒体である。
【００９４】
［記憶媒体の製造］
なお、実施例２では、成型加工品製造指示に記憶媒体を製造する指示が含まれていると、成型加工品を製造する工程と連続して記憶媒体を製造する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、成型加工品を製造する工程とは別個の製造工程にて、記憶媒体を製造しても良い。例えば、成型加工品を製造する製造装置とは別の装置が、記憶媒体を製造する指示を受け付けると、実施例１にて形成した成型加工品を用いて記憶媒体を製造してもよい。
【００９５】
［システム構成］
また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。
【００９６】
この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については（例えば、図１〜図１１）、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【００９７】
以上の各実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【００９８】
（付記１）凹部と凸部とを有する所定の凹凸パターンを有する成型加工品の製造方法であって、
基板上に、マスク層を形成する工程と、
前記マスク層上に、表面加工層を形成する工程と、
前記表面加工層上に、微粒子を配列する工程と、
前記微粒子と前記表面加工層とに対して化学反応を示す第一のエッチングガスで、前記微粒子と、前記表面加工層の一部をエッチングして当該表面加工層を島状に形成し、前記マスク層の表面の一部を露出させる工程と、
前記マスク層に対して化学反応を示す第二のエッチングガスで、当該マスク層を島状に形成し、前記基板の表面の一部を露出させる工程と、
前記第一のエッチングガスで、露出した前記基板と島状の前記表面加工層とをエッチングし、前記所定の凹凸パターンを当該基板に形成する工程と、
を含むことを特徴とする成型加工品の製造方法。
【００９９】
（付記２）前記微粒子と前記表面加工層とは、Ｓｉを含む材料で形成され、
前記第一のエッチングガスは、ＣＦ４を含むガスであることを特徴とする付記１に記載の成型加工品の製造方法。
【０１００】
（付記３）前記マスク層は、Ｒｕを含む材料で形成され、
前記第一のエッチングガスは、Ｏ２を含むガスであることを特徴とする付記１または２に記載の成型加工品の製造方法。
【０１０１】
（付記４）記憶媒体の製造方法であって、
基板上に、マスク層を形成する工程と、
前記マスク層上に、表面加工層を形成する工程と、
前記表面加工層上に、微粒子を配列する工程と、
前記微粒子と前記表面加工層とに対して化学反応を示す第一のエッチングガスで、前記微粒子と、前記表面加工層の一部をエッチングして当該表面加工層を島状に形成し、前記マスク層の表面の一部を露出させる工程と、
前記マスク層に対して化学反応を示す第二のエッチングガスで、当該マスク層を島状に形成し、前記基板の表面の一部を露出させる工程と、
前記第一のエッチングガスで、露出した前記基板と島状の前記表面加工層とをエッチングし、前記所定の凹凸パターンを当該基板に形成する工程と、
を含む凹部と凸部とを有する所定の凹凸パターンを有する成型加工品を製造する製造工程と、
前記成型加工品を、記憶媒体用基板上の磁性層上に形成された樹脂層に押圧することによって、前記所定の凹凸パターンを前記樹脂層に転写する凹凸パターン転写工程と、
前記所定の凹凸パターンを転写した前記樹脂層を用いて前記磁性層を加工することにより、前記所定の凹凸パターンに対応する所定の形状の磁性ドットを作成する磁性ドット作成工程と、
を含むことを特徴とする記憶媒体の製造方法。
【０１０２】
（付記５）前記微粒子と前記表面加工層とは、Ｓｉを含む材料で形成され、
前記第一のエッチングガスは、ＣＦ４を含むガスであることを特徴とする付記４に記載の記憶媒体の製造方法。
【０１０３】
（付記６）前記マスク層がＲｕは、Ｒｕを含む材料で形成され、
前記第一のエッチングガスは、Ｏ２を含むガスであることを特徴とする付記４または５に記載の記憶媒体の製造方法。
【０１０４】
（付記７）付記４に記載の記憶媒体の製造方法により製造された記憶媒体と、
前記記憶媒体に対して情報の記憶及び／または再生を行うヘッドと、
前記ヘッドの記憶と再生動作を制御する信号処理回路と
を備えたことを特徴とする情報記憶装置。
【符号の説明】
【０１０５】
１０  基板
２０  マスク層
３０  表面加工層
４０  微粒子
５０  樹脂層
６０  スタンパ
７０  樹脂残渣
１００  成型加工品製造装置
１０１  入力部
２０１  マスク層形成部
２０２  表面加工層形成部
２０３  基板加工部
２０４  微粒子配列部
２０５  マスク層露出エッチング部
２０６  基板露出エッチング部
２０７  凹凸形成エッチング部
２０８  凹凸パターン転写部
２０９  磁性ドット形成部
３００  記憶媒体用基板
３１０  磁性層
３２０  樹脂層
３３０  凹部
３４０  レジスト
４００  成型加工品
４１０  凸部
４２０  凹部
５００  情報記憶装置
５０１  記憶媒体
５０２  スピンドルモータ
５０３  磁気ヘッド
５０４  アーム
５０５  アクチュエータ
【図１】
2010182380.tif 000003
【図２】
2010182380.tif 000004
【図３】
2010182380.tif 000005
【図４−１】
2010182380.tif 000006
【図４−２】
2010182380.tif 000007
【図４−３】
2010182380.tif 000008
【図４−４】
2010182380.tif 000009
【図４−５】
2010182380.tif 000010
【図４−６】
2010182380.tif 000011
【図５−１】
2010182380.tif 000012
【図５−２】
2010182380.tif 000013
【図６】
2010182380.tif 000014
【図７】
2010182380.tif 000015
【図８】
2010182380.tif 000016
【図９−１】
2010182380.tif 000017
【図９−２】
2010182380.tif 000018
【図９−３】
2010182380.tif 000019
【図９−４】
2010182380.tif 000020
【図９−５】
2010182380.tif 000021
【図９−６】
2010182380.tif 000022
【図１０】
2010182380.tif 000023
【図１１】
2010182380.tif 000024
【図１２】
2010182380.tif 000025
【図１３】
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