(57)【要約】【課題】熱反応型レジスト層を用いて微細且つ精緻な凹凸パターンを形成可能なローラーモールドブランクを提供する。【解決手段】回転軸に沿って回転自在なローラーモールドの基となる回転体と、前記回転体において回転軸方向に沿う外周部の上に設けられる層であって、前記ローラーモールドが有する凹凸パターンを形成するために用いられる熱反応型レジスト層と、前記凹凸パターンに対応する露光により生じた熱を吸収し、当該熱を前記熱反応型レジスト層に対して伝達する熱吸収層と、を有するローラーモールドブランクであって、前記熱吸収層は、少なくとも第１の熱吸収層および第２の熱吸収層により分かれて構成されており、前記第１の熱吸収層および前記第２の熱吸収層は、前記熱反応型レジスト層を挟み込むように設けられている、ローラーモールドブランクを提供する。【選択図】図４
2015020406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に沿って回転自在なローラーモールドの基となる回転体と、
前記回転体において回転軸方向に沿う外周部の上に設けられる層であって、前記ローラーモールドが有する凹凸パターンを形成するために用いられる熱反応型レジスト層と、
前記凹凸パターンに対応する露光により生じた熱を吸収し、当該熱を前記熱反応型レジスト層に対して伝達する熱吸収層と、
を有するローラーモールドブランクであって、
前記熱吸収層は、少なくとも第１の熱吸収層および第２の熱吸収層により分かれて構成されており、
前記第１の熱吸収層および前記第２の熱吸収層は、前記熱反応型レジスト層を挟み込むように設けられている、ローラーモールドブランク。
【請求項２】
前記第１の熱吸収層は前記熱反応型レジスト層の下に設けられており、
前記第２の熱吸収層は前記熱反応型レジスト層の上に設けられており、
前記第１の熱吸収層の厚さは、前記第２の熱吸収層の厚さよりも大きい、請求項１に記載のローラーモールドブランク。
【請求項３】
前記第２の熱吸収層が前記第１の熱吸収層の厚さの１／２以下である、請求項２に記載のローラーモールドブランク。
【請求項４】
前記第１の熱吸収層および前記第２の熱吸収層は炭化窒素により構成されている、請求項１ないし３のいずれかに記載のローラーモールドブランク。
【請求項５】
前記熱反応型レジスト層は酸化タングステンにより構成されている、請求項１ないし４のいずれかに記載のローラーモールドブランク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はローラーモールドブランクに関し、特に凹凸パターンを有するローラーモールドを作製するためのローラーモールドブランクに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、凹凸パターンが形成されたモールドを用いて、被転写体に凹凸パターンを判子のように転写する方法であるインプリント技術に注目が集まっている。このインプリント技術により、ナノオーダーの微細構造を安価に再現性良くしかも大量に作製できる。
【０００３】
インプリント技術としては、いくつかの方式が知られている。例えば、モールドと被転写体とを一度にプレスする一括転写方式や、平板モールドを使用して上記のインプリント法を繰り返し行って最終的に大面積の基板に凹凸パターンを転写するステップ＆リピート方式などが挙げられる。
【０００４】
その一方で、回転体の表面にあらかじめ凹凸パターンを設けたものをモールドとして用い、被転写体を加熱しながらローラーに荷重を加え、そしてこのモールドを回転させ、モールド表面の凹凸パターンを被転写体に順次転写するローラーモールド方式がある（例えば特許文献１ないし３参照）。
【０００５】
この方式だと、ローラーの繰り返し回転によって切れ目なく連続して被転写体にパターン転写することができる。そのためこの方法は、長さが数ｍ以上もあるような被転写体へのパターン転写に対して有効な方法である。
【０００６】
ところで、ローラーモールドにおける凹凸パターンを形成するために、回転体の上に熱反応型レジストを用いることが知られている（例えば特許文献４の［００６４］〜［００７３］）。熱反応型レジストは、レーザー光の熱によって反応する材料を用いたレジストである。特許文献４に記載の通り、熱反応型レジストは、所定の温度以上で反応する特性を持つため、材料を目的に応じて選択すれば、レーザー直描方式においてレーザーのスポット径以下、すなわち光学限界以下のサイズで露光することが可能であり、微細構造を形成するには好適である。
【０００７】
なお、特許文献４の［００７８］においては、熱反応型レジスト層の上または下に、熱吸収層を設けることが記載されている。同段落に記載のように、熱吸収層によって、熱反応型レジストにおける光の吸収特性の選択範囲を広げることができる。通常、熱反応型レジストは広い波長域で吸収を持つ材料が多いが、材料によってはレーザーの波長、例えば４０５ｎｍ近傍に光学的に吸収を持たない材料もある。その場合、熱吸収層にてレーザーのエネルギーを吸収し熱に変換することで、その熱によって熱反応型レジストを反応させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−５２８４号公報
【特許文献２】特開２００８−７３９０２号公報
【特許文献３】特開２０１３−３５２４３号公報
【特許文献４】ＷＯ２０１０／１４０６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の特許文献４に記載の技術を本発明者が検討した結果、新たに以下の課題が明らかになった。
【００１０】
その課題とは、層状の熱反応型レジストに対し、回転体側または最表面側、どちらか一方方向からしか熱を伝達しないことに起因するものである。以下、具体的に説明する。
【００１１】
そもそも熱反応型レジストは、露光することによって熱を加えることにより、露光された部分の温度が上昇し、当該部分において、熱反応型レジストを構成する元素が酸化しやすくなる。または、露光された部分において、熱反応型レジストを構成する化合物の酸化度合いが変化する。そして、露光された部分とそうでない部分との間に酸化度の差が生じる。この酸化度の差が現像の際の熱反応型レジストの溶解度の差に繋がる。この溶解度の差を利用して、熱反応型レジスト層に対して凹凸パターンを形成する。ここで熱反応型レジスト自体は光透過性を有する為、露光による熱の多くは熱反応型レジスト以外から供給される事となる。
【００１２】
この熱供給源として露光光を吸収し熱とする熱吸収層を機能膜として設ける事が考えられる。即ち、熱吸収層を露光し、この発熱による熱反応型レジストの反応を利用する考え方である。一方、層状の熱反応型レジストに対して一方方向から熱を伝達すると、熱反応型レジスト層内において温度ムラが生じることになる。熱反応型レジスト層の上に熱吸収層を設ける場合を例に挙げ、図１（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。図１（ａ）は、従来の熱吸収層を設ける場合において熱反応型レジスト層に伝えられる熱の分布を示す概念図である。図１（ｂ）は、従来の熱吸収層を設ける場合において熱反応型レジスト層が現像された後の様子を示す概略図である。
【００１３】
図１（ａ）に示すように、熱反応型レジスト層において、熱吸収層と接している面においては多量の熱が伝えられて酸化度が高くなり、それとは対向する面においては酸化度が低くなる。そうなると、熱反応型レジスト層に対して現像処理を行う場合、図１（ｂ）に示すように、裾野部分が大きく残存してしまう。即ち、熱吸収層側と外れる側で酸化度のバランスが、それぞれの膜厚差等により、容易に崩れやすい状況となり、その影響は、特に微細パターンで顕著で、ＬＥＲ（Ｌｉｎｅ  Ｅｄｇｅ  Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）の悪化、更には解像バラツキにまで及ぶ。以降、最表面側の開口の直下に回転体側の開口が存在し、熱反応型レジスト層の最表面側の開口のサイズと回転体側の開口のサイズとが同等であることを、説明をわかりやすくするために「コントラストが良好」とも言う。
【００１４】
一方、熱反応型レジスト層の下に熱吸収層を設ける場合だと、やはりそれぞれの膜厚差等により、熱反応型レジスト層の最表面側と回転体側とで熱供給アンバランスが生じ易い状態となるる。そもそも、特に微細構造の凹凸パターンでは、工程管理幅が狭くなりすぎ、良好にパターンの転写を行うことは不可能に近い。
【００１５】
また、熱反応型レジスト層に対して十分に熱を伝えるためには、熱吸収層における熱容量を大きくする必要がある。そのためには、必然的に、熱吸収層の厚さを大きくする必要がある。ところが、本来ならば露光光が熱吸収層を通過する場所のみが高温になるべきところ、熱吸収層を厚くすることにより、熱吸収層自体の熱容量が大きく増加してしまい、熱吸収層において、露光光が熱吸収層を通過する場所の近傍にまで熱が拡散してしまう。結果、微細パターン作成が困難に成るだけでなく、熱拡散のバラツキが、各層の膜厚差・気流等の露光環境・ローラーモールド自体熱伝導分布によりＬＥＲ悪化等という形で顕在化してしまう。
【００１６】
このように、ローラーモールドに形成される凹凸パターンに関しては微細化の要請が強まる一方である中、従来のように単に熱吸収層を設ける片側からの加熱手法では、各層膜厚分布・露光環境・ローラーモールド基材位置等からのバラツキを抑えがたく、微細且つ精緻な凹凸パターンを形成することが困難となる。
【００１７】
本発明の目的は、熱反応型レジスト層を用いて微細且つ精緻な凹凸パターンを形成可能なローラーモールドブランクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題について、本発明者は鋭意検討を加えた。その結果、熱反応型レジスト層の上または下に設けられていた熱吸収層を、少なくとも第１の熱吸収層および第２の熱吸収層により分けて構成するという新たな手法を想到した。そして、分けて構成されたことにより比較的薄くなった各熱吸収層の間に熱反応型レジスト層を挟み込むことにより、熱反応型レジスト層に対して両面から熱を伝達するという手法を想到した。そうすることにより、熱反応型レジストの片面で加熱、逆面で放熱と言うアンバランスを生じ易い状態を解消するとともに、両サイドに膜厚差をつける事によって、より良い熱バランス環境を得るという画期的な手法を想到した。即ち、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、熱反応型レジスト層の両面において温度ムラの発生を抑制し、熱反応型レジスト層における裾野の発生を抑制させ、両面において現像後の開口のサイズを同等とし、現像後の微細パターン形成、およびＬＥＲを改善するという画期的な手法を想到した。
【００１９】
この知見に基づいて成された本発明の態様は、以下の通りである。
本発明の第１の態様は、
回転軸に沿って回転自在なローラーモールドの基となる回転体と、
前記回転体において回転軸方向に沿う外周部の上に設けられる層であって、前記ローラーモールドが有する凹凸パターンを形成するために用いられる熱反応型レジスト層と、
前記凹凸パターンに対応する露光により生じた熱を吸収し、当該熱を前記熱反応型レジスト層に対して伝達する熱吸収層と、
を有するローラーモールドブランクであって、
前記熱吸収層は、少なくとも第１の熱吸収層および第２の熱吸収層により分かれて構成されており、
前記第１の熱吸収層および前記第２の熱吸収層は、前記熱反応型レジスト層を挟み込むように設けられている、ローラーモールドブランクである。
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の態様であって、
前記第１の熱吸収層は前記熱反応型レジスト層の下に設けられており、
前記第２の熱吸収層は前記熱反応型レジスト層の上に設けられており、
前記第１の熱吸収層の厚さは、前記第２の熱吸収層の厚さよりも大きい。
本発明の第３の態様は、第２の態様に記載の態様であって、
前記第２の熱吸収層が前記第１の熱吸収層の厚さの１／２以下である。
本発明の第４の態様は、第１ないし第３のいずれかの態様に記載の態様であって、
前記第１の熱吸収層および前記第２の熱吸収層は炭化窒素により構成されている。
本発明の第５の態様は、第１ないし第４のいずれかの態様に記載の態様であって、
前記熱反応型レジスト層は酸化タングステンにより構成されている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、熱反応型レジスト層を用いて微細且つ精緻な凹凸パターンを形成可能なローラーモールドブランクを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）は、従来の熱吸収層を設ける場合において熱反応型レジスト層に伝えられる熱の分布を示す概念図である。（ｂ）は、従来の熱吸収層を設ける場合において熱反応型レジスト層が現像された後の様子を示す概略図である。
【図２】（ａ）は、本実施形態において第１の熱吸収層および第２の熱吸収層を設ける場合における、熱反応型レジスト層に伝えられる熱の分布を示す概念図である。（ｂ）は、本実施形態において第１の熱吸収層および第２の熱吸収層を設ける場合における、熱反応型レジスト層が現像された後の様子を示す概略図である。
【図３】本実施形態におけるローラーモールドの概略図であり、（ａ）はローラーモールドの斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’部分の断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’部分の断面図である。
【図４】本実施形態におけるローラーモールドブランクの断面概略図である
【図５】本実施形態におけるローラーモールドの製造方法を示す断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
本実施形態においては、次の順序で説明を行う。
１．ローラーモールドの概要
２．ローラーモールドブランクの構成 
２−Ａ）回転体
２−Ｂ）パターニング層
２−Ｃ）第１の熱吸収層
２−Ｄ）レジスト層
２−Ｅ）第２の熱吸収層
２−Ｆ）その他（反射防止層・付着強化層やエッチングストッパー層）
３．ローラーモールドの製造方法
３−Ａ）ローラーモールドブランクの準備
３−Ｂ）露光工程
３−Ｃ）現像工程
３−Ｄ）パターニング層へと凹凸パターン形成工程
３−Ｅ）洗浄・乾燥工程
４．実施の形態による効果
５．変形例等
【００２３】
＜１．ローラーモールドの概要＞
本実施形態は、ローラーモールドを製造する際の基となるローラーモールドブランクに関するものである。ローラーモールドブランクについて説明する前に、まずは、完成形となるローラーモールド１０１の概要について、図３を用いて説明する。図３はローラーモールド１０１の概略図であり、（ａ）はローラーモールド１０１の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’部分の断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’部分の断面図である。
【００２４】
本出願人による特許文献１〜３に記載のように、本実施形態におけるローラーモールド１０１は、インプリントに用いられる回転式の円筒形状のモールドである。このローラーモールド１０１は、回転軸Ｏが通過する２つの端部（１０２ａおよび１０２ｂ、以降まとめて符号１０２を付す）と、この２つの端部１０２に挟まれた部分であって回転軸Ｏの方向に沿う外周部１０３とを有している。そして、この外周部１０３の主表面に所定のパターンが形成されている。ここで言う所定のパターンとは、周期的な凹凸形状により構成されているパターンである。本実施形態においては、円筒形状の回転体の外周部に対し、パターニング層から形成された凹凸パターンが存在する。
【００２５】
なお、以降、符号として「’」を付けるものは、凹凸パターンが形成されたものを指す。具体例を挙げると、後述する図４および図５において、パターニング層３に対して凹凸パターンが形成されたものは「凹凸パターン３’」と称し、レジスト層４に対して凹凸パターンが形成されたものは「レジストパターン４’」と称する。
【００２６】
更に、このローラーモールド１０１の２つの端部１０２には、回転軸Ｏに沿って回転補助部１０４が設けられている。これは、ローラーモールド１０１を回転させるためのローラーモールド回転用ロール１０５と接触する部分である。ローラーモールド回転用ロール１０５が回転することにより、その回転の動きが回転補助部１０４に伝わり、その結果、回転補助部１０４と一体になったローラーモールド１０１を回転させることができる。
【００２７】
＜２．ローラーモールドブランク１の構成＞
以上のようなローラーモールド１０１を製造すべく、本実施形態においては、以下の構成を有するローラーモールドブランク１を用いる。このローラーモールドブランク１の断面概略図である図４を用いて、以下、ひとまずは本実施形態の特徴（熱吸収層５）以外の部分について説明する。
・回転軸Ｏに沿って回転自在なローラーモールド１０１の基となる回転体２
・回転体２において回転軸Ｏの方向に沿う外周部１０３の上に設けられる層であって、ローラーモールド１０１が有する凹凸パターン３’の基となるパターニング層３
・パターニング層３の上に設けられるレジスト層４
【００２８】
なお、以上の構成は、積層順に標記している。つまり、回転体２の外周部１０３の上にパターニング層３が設けられ、パターニング層３の上にレジスト層４が設けられている。本明細書で言うところの「Ａの上にＢが設けられ」の意味は、「Ａを覆うようにＢが設けられている」という意味でもある。より詳しく言うと、上記の表現は、Ａの直上にＢが積層される場合も含むし、Ａの直上に別の層が積層され、その別の層の直上にＢが積層されている場合も含む。なお、本実施形態の場合、天地の天の方向に積層が行われているという前提で説明を行っている。そのため、便宜上「〜の上に」という表現を用いているが、天地の地の方向に積層が行われるとしても、「Ａを覆うようにＢが設けられている」という意味を有することには変わらない。そのため、天地の地の方向に積層が行われるとしても、「Ａの上にＢが設けられ」という表現を用いても差し支えない。
つまり、本実施形態においては、回転体２において回転軸方向に沿う外周部１０３の上にパターニング層３が設けられている。ただ、「回転体２の外周部１０３を覆うようにパターニング層３が設けられている」という表現は、パターニング層３が完全に外周部１０３を覆う場合も含むし、ローラーモールド１０１の端部においてはパターニング層３が形成されておらず、外周部１０３において凹凸パターン３’の転写に用いられる主要部のみにパターニング層３が形成されている場合も含む。
【００２９】
本実施形態においては、上記の構成を有するローラーモールドブランク１に対して露光および現像を行うことにより、レジスト層４からレジストパターン４’を形成する。その後、このレジストパターン４’をマスクとして、パターニング層３に対して凹凸パターン３’を形成する。
【００３０】
その上で、本実施形態においては更に、
・凹凸パターン３’に対応する露光を吸収し熱とする熱吸収層５
も有している。
【００３１】
そして、本実施形態において特徴的な点の一つは、ローラーモールドブランク１において、熱吸収層５を分けて配置している点である。
【００３２】
具体的に言うと、熱吸収層５は、少なくとも第１の熱吸収層５ａおよび第２の熱吸収層５ｂにより分かれて構成されている。そして、第１の熱吸収層５ａは、第２の熱吸収層５ｂおよび熱反応型レジストを透過した露光光を吸収すべく、レジスト層４と回転体２との間に設けられている。また、第２の熱吸収層５ｂは、レジスト層４よりも主表面側で露光光を吸収すべく、レジスト層４よりも主表面側に設けられている。即ち、熱反応型レジストを熱吸収層でサンドイッチ構造とした以上の内容に、本実施形態の特徴の一つがある。
以下、各構成について説明する。以下、ローラーモールドブランク１の基となる回転体２から見て上に積層される構成の順番すなわち積層順に、各構成についての説明を行う。
【００３３】
２−Ａ）回転体２
回転体２は、ローラーモールド１０１として使用可能なものならば、公知の構成を用いても構わない。例えば、素材としては、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、アルミニウムまたは石英などを用いても構わない。また、形状についても、円筒形のものを用いても構わないし、それ以外の形状のものを用いても構わない。
【００３４】
なお、ステンレス鋼やアルミニウムを用いる方がコスト的には有利であるが、回転体２からの反射を可能な限り抑えることを考慮すると石英を用いるのが好ましい。これは、熱吸収層・熱反応型レジスト、更には付随する付着強化膜・平坦化層等を透過した光の反射光による干渉、或いは思わぬ場所で焦点を結ぶような悪影響を想定すると、回転体２からの反射を可能な限り抑えておくに越したことは無い。そのため、回転体２としては石英を用いるのが特に好ましい。
【００３５】
２−Ｂ）パターニング層３
パターニング層３は、ローラーモールド１０１に設けられる凹凸パターン３’となりうるものならば、公知の構成を用いても構わない。例えば、素材としては、Ｓｉ薄膜やＳｉＯ２薄膜やポリシラザンを用いても構わない。或いは、石英を回転体２として使用した場合、この石英自体にパターニングしても良い。
【００３６】
２−Ｃ）第１の熱吸収層５ａ
本実施形態においては、本項の第１の熱吸収層５ａと、後述の第２の熱吸収層５ｂとを、従来の熱吸収層を複数に分けて設けることに大きな特徴の一つがある。凹凸パターン３’に対応してローラーモールドブランク１に対して行う露光による発熱を、熱反応型レジストを挟み込む形で絶妙なバランスを形成する為の熱吸収層で、回転体２側に配する層である。
【００３７】
第１の熱吸収層５ａは、露光光が有する波長での光吸収機能を有し、第２の熱吸収層５ｂと熱反応型レジストを透過した光を吸収しつつ、レジスト層４上で露光光を吸収する第２の熱吸収層５ｂとの協働によってレジストパターン４’を精緻に形成することが可能なものならば、公知の構成を用いても構わない。例えば、素材としては、炭素や遷移金属（例えばクロム）またはそれらの酸化物、窒化物、硫化物であっても構わないし、これらの混合物であっても構わない。また、これらの物質を充填剤として用いた有機接着剤を用いても構わない。ただ、炭化窒素を用いるのが、比較的薄い成膜により適切な光吸収を行うことが可能であるので、好ましい。なお、第２の熱吸収層５ｂについても同様である。
以下、第１の熱吸収層５ａおよび第２の熱吸収層５ｂは炭化窒素（ＣＮ）により構成されている例について述べる。
【００３８】
第１の熱吸収層５ａは、以下のような特別な効果を奏する。後述する＜３．ローラーモールド１０１の製造方法＞にも関係するところではあるが、レジスト層４からレジストパターン４’を形成し、その後、レジストパターン４’をマスクとして第１の熱吸収層５ａにも凹凸が形成される。その後、パターニング層３にも凹凸パターン３’が形成される。その後、レジストパターン４’は剥離されることになるが、第１の熱吸収層５ａはパターニング層３における凹凸パターン３’の上に存在したままになる。この状態で、凹凸パターン３’についての検査を行うことにより、パターニング層３における凹凸パターン３’を検査する場合に比べて、正確かつ容易に検査を行うことができる。なぜなら、パターニング層３がポリシラザンの場合、ポリシラザンは透明度が高いため、凹凸パターン３’を認識することが極めて困難となる。しかしながら、第１の熱吸収層５ａが低い透明度を有する物質（例えば炭化窒素）で構成されている場合、凹凸パターン３’の確認を、第１の熱吸収層５ａが存在する状況で行うことが可能となる。その結果、凹凸パターン３’を、正確かつ容易に検査することが可能となる。
【００３９】
２−Ｄ）レジスト層４
レジスト層４は、熱反応型レジストから形成されたものであって、露光により凹凸パターン３’を形成可能なものならば、公知の構成を用いても構わない。例えば、レジストを第１の熱吸収層５ａの上に塗布した後にベークを行い、レジスト層４を形成しても構わない。また、各々のレジストの組成についても制限は無い。本実施形態においては、熱反応型レジストとして無機化合物により構成される熱反応型無機レジスト、具体的に言うと酸化タングステン（ＷＯｘ）を用いる場合について述べる。
【００４０】
酸化タングステンを用いるレジスト層４は、青色レーザー光を露光すると熱変化によって状態変化するポジ型の感熱材料であり、解像度向上という点から好ましい。更に、このレジスト層４は、凹凸パターン３’を形成するために行われるエッチング工程に適する。そのため、酸化タングステンを用いたレジスト層４を使用することは、本実施形態において好ましい。また、酸化タングステンを用いたレジスト層４は、露光光（例えば青色レーザー光）に対する透過率が高く、パターニング層３や回転体２に到達する光の量が多くなる。そのため、上述の反射の問題が起こりやすくなる。しかしながら、本実施形態のように第１の熱吸収層５ａを回転体２の上およびパターニング層３の上に分けて設けるという構成を採用することにより、酸化タングステンを用いたレジスト層４を採用する場合のデメリットを解消することができ、メリットのみを享受することが可能となる。
【００４１】
なお、ここで言う「露光」はレジスト層４を現像する際に溶解度の差を生じさせて凹凸からなるレジストパターン４’を形成できるものならば、公知の手法を用いても構わない。例えば、最終的に形成予定の凹凸パターン３’に対応した形状を有するマスクを用いた露光を用いても構わないし、所定の波長を有するレーザーによりローラーモールドブランク１に対して描画するように露光を行っても構わない。本実施形態においては、レーザー描画により露光を行う場合について述べる。
【００４２】
２−Ｅ）第２の熱吸収層５ｂ
第２の熱吸収層５ｂは、露光光が有する波長での光吸収機能を有し、熱反応型レジストよりも露光側で光を吸収しつつ、第１の熱吸収層５ａとの協働によってレジストパターン４’を精緻に形成することが可能なものならば、公知の構成を用いても構わない。その他については、上記の２−Ｃ）第１の熱吸収層５ａで述べた通りである。
【００４３】
なお、第２の熱吸収層５ｂの膜厚は、パターンアスペクトに影響少ない１００ｎｍ以下とする事が望ましい。また熱反応型レジストに対する熱バランスの点から、第１の熱吸収層５ａの１／２程度またはそれ以下の膜厚とする事が望ましい。更に好ましくは、第１の熱吸収層５ａおよび第２の熱吸収層５ｂの厚さの合計が１００ｎｍ以下とする。
【００４４】
ただ、逆に、第２の熱吸収層５ｂの厚さを第１の熱吸収層５ａの厚さよりも大きくしても構わない。回転体２からの反射光を、レジスト層４に対する熱バランスを狂わさない程度で吸収できるならば、反射光抑制層として機能させる事が出来るからである。
【００４５】
以上のような構成を採用することにより、図２に示すような効果が期待できる。図２（ａ）は、本実施形態において第１の熱吸収層および第２の熱吸収層を設ける場合において熱反応型レジスト層に伝えられる熱の分布を示す概念図である。図２（ｂ）は、本実施形態において第１の熱吸収層および第２の熱吸収層を設ける場合において熱反応型レジスト層が現像された後の様子を示す概略図である。
図２に示すように、本実施形態ならば、２つの課題「熱を利用するレジストパターニングの為の熱吸収層の熱容量による微細パターニング形成難」および「熱反応型レジストに対する熱バランス取りの難しさからのパターンバラツキ（ＬＥＲ悪化）」を解決することが可能となる。
【００４６】
２−Ｆ）その他（反射防止層・付着強化層やエッチングストッパー層）
上記の構成は、本実施形態のローラーモールドブランク１において最低限必要な構成である。もちろん上記の構成以外の構成をローラーモールドブランク１に設けても構わない。
【００４７】
例えば、反射防止層をローラーモールドブランク１に設けても構わない。反射防止層の存在により、上記の第１の熱吸収層５ａを透過した光に起因した反射光による影響を解消することができる。即ち、第１の熱吸収層５ａよりも回転体側に配置し、パターンアスペクト比並びに熱バランスの点から制約を受けた膜厚で吸収しきれなかった光の弊害を解消する。なお、その場合、反射防止層は、第１の熱吸収層５ａで述べたのと同様の効果を奏することもある。即ち、回転体２として石英を使用し、この石英自体に凹凸パターン３’を形成する場合で、この確認を、反射防止層が存在する状況で行うことが可能となる。その結果、凹凸パターン３’を、正確かつ容易に検査することが可能となる。
【００４８】
なお、反射防止層としては、公知のものを用いても構わない。例えば、酸化クロム（ＣｒＯ）を含むものを用いても構わない。また、反射防止層は、第１の熱吸収層５ａおよび第２の熱吸収層５ｂと同様の構成を有していても構わない。なお、後述の＜５．変形例＞で説明するが、第３の熱吸収層や第４の熱吸収層を設けて、反射光に対して干渉し、反射光による影響を低減しても構わない。
【００４９】
また、各層の間の接着力を強化すべく、ローラーモールドブランク１に付着強化層を別途設けても構わない。付着強化層としては、各層の間の接着力を強化可能なものならば公知のものを用いても構わないが、一例を挙げるとするならばＳｉおよびタングステン（Ｗ）の少なくともいずれかを含むものにより構成された付着強化層が挙げられる。
【００５０】
また第２の熱吸収層５ｂを剥がす際のエッチングストッパーとして熱反応型レジストと同じ成分であるが、酸化度を充分に高めた層を、熱反応型レジスト層の上に別途設けても構わない。第２の熱吸収層５ｂを酸素雰囲気下でドライ剥離する場合、同時に熱反応型レジストも酸化を受ける可能性が有るが、このエッチングストッパーにより解消できる。また、熱反応時の酸素供給源としても、一部、期待できる。
【００５１】
＜３．ローラーモールド１０１の製造方法＞
次に、本実施形態におけるローラーモールド１０１の製造方法について、図５を用いて説明する。
図５は、本実施形態におけるローラーモールド１０１の製造方法を示す断面概略図である。
なお、以下の工程の内容は、＜２．ローラーモールドブランク１の構成＞にて説明した内容と重複する部分もある。そのため、以下に記載が無い内容については、＜２．ローラーモールドブランク１の構成＞にて説明した通りである。
【００５２】
３−Ａ）ローラーモールドブランク１の準備
本実施形態におけるローラーモールド１０１を形成するためにまず、物質的には形成されていない回転軸Ｏ、この回転軸Ｏが通過する２つの端部１０２、回転軸方向に沿う外周部１０３、を有する、円筒形構造を有するローラーモールドブランク１を用意する。なお、ローラーモールドブランク１を構成する回転体２および各層の形成方法としては、公知の方法を用いても構わない。例えば、第１の熱吸収層５ａおよび第２の熱吸収層５ｂについては、炭化窒素をスパッタリングにより成膜しても構わない。パターニング層３については、特許文献３に記載のようにポリシラザンの塗布を行っても構わない。また、レジスト層４については、酸化タングステンをスパッタリングにより成膜しても構わない。
【００５３】
３−Ｂ）露光工程
上記のローラーモールドブランク１に対し、青色レーザー描画装置を用いて凹凸パターン３’を描画し、露光する。この露光においては、公知の方法を用いても構わない。
【００５４】
３−Ｃ）現像工程
その後、第２の熱吸収層５ｂを、酸素プラズマによりドライ剥離する。続いて、表出したレジスト層４に対して現像を行うことにより、所望の凹凸パターン３’を有するレジストパターン４’が得られる。
この第２の熱吸収層５ｂをドライ剥離する際に、エッチングモニターにて終点検出しても良いが、上記のエッチングストッパーを設けても良い。このエッチングストッパーとして、例えば、酸化タングステンを熱反応型レジストとして用いたとき、酸化度を充分に高めた酸化タングステンを用いれば、熱反応型レジスト現像時に、同時に剥離できる。
【００５５】
３−Ｄ）パターニング層３に対する凹凸パターン３’形成工程
上述のようにレジスト層４に凹凸パターン３’を施してレジストパターン４’を形成した後、このレジスト層４をエッチングマスクとして、パターニング層３に対してエッチング加工を行う。このエッチング加工は、パターニング層３に応じて公知のエッチング方法を用いればよい。例えば、フッ素系ガスによるドライエッチングやフッ酸によるウェットエッチングが挙げられる。
このエッチング加工により、所望の凹凸パターン３’を有する回転体２が得られる。
【００５６】
なお、第１の熱吸収層５ａについても所定の凹凸パターンが形成され、第１の熱吸収層５ａ’となっている。上述の通り、本実施形態においては、第１の熱吸収層５ａが炭化窒素で構成されているため、凹凸パターン３’の確認を、第１の熱吸収層５ａ’が存在する状況で行うことが可能となる。その結果、凹凸パターン３’を、正確かつ容易に検査することが可能となる。
【００５７】
３−Ｅ）洗浄・乾燥工程
その後、レジストパターン４’および第１の熱吸収層５ａ’を除去する。除去の手法は、公知の手法を用いればよい。そして、レジストパターン４’および第１の熱吸収層５ａ’が除去された後、回転体２に対し、純水洗浄、イソプロパノールによる蒸気乾燥を行う。これにより、回転体２の外周部１０３に所望の凹凸パターン３’が転写されたローラーモールド１０１を作製することができる。
【００５８】
なお、第１の熱吸収層５ａに対して所定の凹凸パターンを形成しても構わない。また、回転体２自体に凹凸パターンを形成しても構わない。その場合、凹凸パターン３’および第１の熱吸収層５ａ’は不要となるため、これらを除去する。
【００５９】
＜４．実施の形態による効果＞
本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【００６０】
まず、本発明者により明らかとなった２つの課題「熱を利用するレジストパターニングの為の熱吸収層の熱容量による微細パターニング形成難」および「熱反応型レジストに対する熱バランス取りの難しさからのパターンバラツキ（ＬＥＲ悪化）」のうち、「熱を利用するレジストパターニングの為の熱吸収層の熱容量による微細パターニング形成難」については、従来の熱吸収層を２つに分けるという対策を講じている。２つに分ける事により熱容量が分散し、且つサンドイッチ状態で、効率よく狭いエリアで選択的に熱反応型レジストを加熱でき、微細パターン作成に有利となる。
【００６１】
また、もう一方の課題「熱反応型レジストに対する熱バランス取りの難しさからのパターンバラツキ（ＬＥＲ悪化）」についても、従来の熱吸収層を２つに分けることにより、１つの光吸収層を有する場合は片面加熱で逆面放熱でバランスを取りにくかったが、両面加熱でき、バランスを取りやすくなった。
【００６２】
以上の通り、本実施形態によれば、凹凸パターン３’を形成するための露光の際、熱分散と熱バランス悪化を抑制し、微細な凹凸パターン３’をローラーモールド１０１に形成可能なローラーモールドブランク１を提供できる。
【００６３】
＜５．変形例等＞
本発明の技術的範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
以下、上記の内容以外の変形例について列挙する。
【００６４】
（第３、第４の熱吸収層）
上記の実施形態では、熱吸収層を２つに分けて配置した例について述べた。もちろん、第３、第４またはそれ以上の第ｎ（ｎは自然数）の熱吸収層をローラーモールドブランク１に設けても構わない。例えば、付着強化層の様な機能層によって反射光が生じる場合、この上層側にを設けても構わない。
【００６５】
（ローラーモールドブランク１を構成するその他の層）
上記の実施形態では、ローラーモールドブランク１を構成する層の例として、反射防止層・付着強化層やエッチングストッパーについて述べた。その一方、回転体２とレジスト層４の間に、反射防止層や付着強化層以外の層を設けても良い。この別の層としては、導電層や酸化防止層を含むハードマスク、インプリント時のコンタクト衝撃を和らげる弾性層および密着層等が挙げられる。なお、ここでいう「ハードマスク」とは、単一または複数の層からなり、基板上への溝のエッチングに用いられる層状のもののことを指すものとする。なお、ハードマスクにおける酸化防止層は、導電層を兼ねても構わない。その場合、導電層は省略可能である。
【００６６】
（ワーキングレプリカ）
上記の実施形態では、原盤となるローラーモールド１０１を作製する例について挙げた。これ以外でも、原盤となるローラーモールド１０１の凹凸パターン３’をフィルム状の被転写体に転写し、その被転写体を別の回転体２に巻きつけ、ワーキングレプリカを作製しても良い。更には、レジスト層４が形成された回転体２にこの被転写体を接触させて凹凸パターン３’を転写することにより、ワーキングレプリカを形成しても良い。このワーキングレプリカが変形・破損したとしても、原盤となるローラーモールド１０１が無事ならば、ワーキングレプリカを精度よく作製することができる。
【００６７】
（パターンの形状）
なお、本実施形態の凹凸パターン３’の形状としては、任意のものを使用することができる。たとえば、信号をビットパターン（ドットパターン）として記録する磁気メディア（Ｂｉｔ  Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｍｅｄｉａ）を作製するための原盤を製造する場合、ドットの形状を矩形としても良いし、それ以外の形状であっても構わない。また、磁気ディスクのデータトラックを磁気的に分離して形成するディスクリートトラック型メディア（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｔｒａｃｋ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ Ｍｅｄｉａ）のように平面視で線状のパターンであっても良いし、線状と点状のパターンを混在させたものであっても良い。
【００６８】
更に、この凹凸パターン３’の具体的な周期のオーダーであるが、ナノオーダーからマイクロオーダー（１μｍ未満の周期）までの範囲のパターンであっても良いが、近年の電子機器の性能および最終製品の性能という観点から見ると、数ｎｍ〜数１００ｎｍのナノオーダーの周期構造であれば、なお良い。具体的な数値を挙げるとするならば、３５０ｎｍ以下の周期を有する凹凸パターン３’を形成するためにローラーモールドブランク１を用いるのが好適である。
【００６９】
以下、その他の好ましい形態を付記する。
［付記１］（ローラーモールド以外にも適用できるようにしたもの）
構造体の基となる基材と、
前記基材の上に設けられる層であって、前記構造体が有する凹凸パターンを形成するために用いられる熱反応型レジスト層と、
前記凹凸パターンに対応する露光により生じた熱を吸収し、当該熱を前記熱反応型レジスト層に対して伝達する熱吸収層と、
を有する構造体であって、
前記熱吸収層は、少なくとも第１の熱吸収層および第２の熱吸収層により分かれて構成されており、
前記第１の熱吸収層および前記第２の熱吸収層は、前記熱反応型レジスト層を挟み込むように設けられている、構造体。
つまり、本明細書で説明したローラーモールドブランク以外であっても、熱反応型レジストを使用して凹凸パターンを形成することが必要な構造体に対して、本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１………ローラーモールドブランク
２………回転体
３………パターニング層
３’……凹凸パターン
４………レジスト層
４’……レジストパターン
５………熱吸収層
５ａ……第１の熱吸収層
５ｂ……第２の熱吸収層
１０１…ローラーモールド
１０２…端部
１０３…外周部
１０４…回転補助部
１０５…ローラーモールド回転用ロール
Ｏ………回転軸
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１】
2015020406.tif 000006
【図２】
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