(57)【要約】  インプリントリソグラフィに使用されるナノディスクを形成するための方法およびシステムならびにナノディスクによって形成されたメモリディスクが提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノディスクを形成する方法であって、
（ａ）第１の材料のセクションおよび第２の材料のセクションが交互する第１の環状パターンを形成することと、
（ｂ）前記第１のパターンの上にクロスハッチパターンを形成するために、第２のパターンと共に前記第１の環状パターンを転写することと、
（ｃ）前記ナノディスク上の前記第１のパターンおよび前記第２のパターンの一部を選択的にエッチングすることと
を含む方法。
【請求項２】
前記第２のパターンが、前記第１の材料のセクションおよび第２の材料のセクションが交互するくさび形パターンからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の材料として二酸化ケイ素を使用することと、
前記第２の材料として窒化ケイ素を使用することと
をさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
（ｄ）メモリディスク上にデータビット領域をパターン形成するために、前記ナノディスクを使用して前記メモリディスクをパターニングすること
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ステップ（ｄ）によって、前記メモリディスク上の前記データビット領域として、孔、ビアおよびピットのうちの少なくともいずれかを形成するために使用される領域がインプリントスタンプの上に形成される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ステップ（ｄ）によって、前記メモリディスク上の前記データビット領域として、ポストおよび隆起部分のうちの少なくともいずれかを形成するために使用される領域がインプリントスタンプの上に形成される、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記ナノディスクがインプリントリソグラフィスタンプを備えた、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ステップ（ｂ）が、前記第１のパターンの周りの複数の非重畳位置に放射状に形成される第２のパターンを使用して実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
ステップ（ａ）が、
前記第１の材料として二酸化ケイ素を使用することと、
前記第２の材料として窒化ケイ素を使用することと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
（ｄ）メモリディスク上にサーボトラックをパターン化するために使用されるサーボトラッキングパターンを前記第１のパターン中に形成すること
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
第１および第２の薄膜堆積源を使用して第１および第２の材料のくさび形パターンを形成する方法であって、
それぞれ第１および第２のシャッタを使用して前記第１および第２の材料の通路を交互させることと、
それぞれ堆積バッフルの第１および第２の開口を介して前記第１および第２の材料を引き渡すことと、
前記堆積バッフルの前記第１および第２の堆積源とは反対側の基板を回転させることであって、回転する基板が前記第１および第２の材料を受け取って、前記第１および第２の材料の連続層を形成し、それによりボウルが形成されることと、
前記くさび形パターンを形成するために前記ボウルのセクションを除去することと
を含む方法。
【請求項１２】
前記基板の少なくとも１つの領域を修正することにより、前記少なくとも１つの領域における前記第１および第２の材料の堆積速度が遅くなる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
第１および第２の材料の堆積速度が前記基板の中心に最も近い位置で最も速くなり、また、前記基板のエッジ部分で最も遅くなるよう、前記堆積バッフルおよび前記回転基板の回転速度によって、前記基板に対する前記第１および第２の材料の堆積速度が制御される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
基板上のトラックと、
前記トラックの近傍の選択的にエッチングされた領域と
を備え、前記ナノディスクがメモリプラテンに転写されると、前記選択的にエッチングされた領域が孤立データビット領域を形成するナノディスク。
【請求項１５】
前記選択的にエッチングされた領域が、孔、ピットまたはビアのうちの少なくともいずれかである、請求項１４に記載のナノディスク。
【請求項１６】
前記選択的にエッチングされた領域が、ポストおよび隆起構造のうちの少なくともいずれかである、請求項１４に記載のナノディスク。
【請求項１７】
前記トラックの近傍に配置されたサーボトラッキングパターンであって、前記ナノディスクが前記メモリプラテンに転写されると、サーボトラックを形成するために使用されるサーボトラッキングパターンをさらに備えた、請求項１４に記載のナノディスク。
【請求項１８】
ナノディスクの主トラックによって形成された主トラックと、
前記ナノディスク上のデータビット領域によって形成された孤立データビットであって、前記ナノディスクの前記データビット領域が前記ナノディスクの前記主トラックの近傍に配置された孤立データビットと、
前記ナノディスクのサーボトラックによって形成されサーボトラックであって、前記ナノディスクの前記サーボトラックが、前記ナノディスクの複数の前記主トラックのうちの１つまたは複数の近傍に配置されたサーボトラックと
を備えたメモリプラテン。
【請求項１９】
前記孤立データビットが、前記メモリプラテンの表面に形成された孔、ピットまたはビアである、請求項１８に記載のメモリプラテン。
【請求項２０】
前記孤立データビットが、前記メモリプラテンの表面に形成されたポストまたは隆起部分である、請求項１８に記載のメモリプラテン。
【請求項２１】
（ａ）ディスクプラテンの上に主トラックを形成することと、
（ｂ）孤立ビット領域を前記ディスクプラテン上の前記主トラックに対して形成することと、
（ｃ）離散孤立データビットを形成するために、磁性体を使用して前記孤立ビット領域の上に磁気層を形成することと
を含むメモリディスクを製造する方法。
【請求項２２】
ステップ（ｂ）が、前記ディスクプラテン中にピットを形成することを含み、
ステップ（ｃ）が、前記離散孤立データビットを形成するために、前記ピットに前記磁性体を堆積させることを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
ステップ（ｂ）が、前記ディスクプラテンの上にポストを形成することを含み、
ステップ（ｃ）が、前記離散孤立データビットを形成するために、前記ポストを前記磁性体でコーティングすることを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
（ｄ）前記ディスクプラテンの上にサーボトラックを形成することであって、前記サーボトラックが複数の前記主トラックのうちの１つまたは複数の近傍に配置されること
をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
請求項１に記載の方法に従って製造されたナノディスクを備えたメモリディスク。
【請求項２６】
第１および第２のインプリントスタンプの表面に形成されたパターンを、基板の第１および第２の表面に提供するための方法であって、
（ａ）変形した表面を製造するために、前記第１および第２のインプリントスタンプの前記表面の少なくとも一方を変形させることと、
（ｂ）前記パターンを前記第１および第２の基板表面のうちの一方に転送するために、変形した表面を前記第１および第２の基板表面のうちの前記一方の基板表面に接触させることと、
（ｃ）前記第１および第２の基板表面のうちの前記一方の基板表面から前記変形した表面を解放することと
を含む方法。
【請求項２７】
ステップ（ｂ）が、前記変形した表面を前記第１および第２の基板表面のうちの一方に接触させるために、真空圧、水圧、電磁クランプ、静電クランプおよび空気圧のうちの少なくともいずれかを使用することを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
ステップ（ｂ）および（ｃ）が、
真空圧を使用し、かつ、水圧および空気圧のうちの少なくともいずれかを使用することを含み、
前記水圧または空気圧が解放されると、前記真空圧が解放されるまで前記変形した表面が前記第１および第２の基板表面と密接に接触した状態を維持する、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記真空圧が解放されると、前記変形した表面と個々の前記第１および第２の基板表面の間の非ジップアクションが開始する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記第１および第２の表面の弧が対向する頂点を有する、請求項２６に記載の方法。
【請求項３１】
ステップ（ｃ）に先立って前記基板を紫外光に露光することをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３２】
前記変形した表面および前記第１および第２の基板表面のうちの少なくとも一方を加熱することをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３３】
前記変形した表面と前記基板のそれぞれ前記第１および第２の表面が実質的に同時に密接に接触する、請求項２６に記載の方法。
【請求項３４】
第１および第２のインプリントスタンプの第１および第２の表面に形成されたパターンを基板の第１および第２の面に提供するための装置であって、
前記第１および第２のインプリントスタンプのうちの少なくとも一方を変形させて変形した表面にするための変形デバイスと、
前記パターンが前記基板の前記第１および第２の面のうちの一方の面に転送されるよう、前記変形した表面を前記基板の前記第１および第２の面のうちの前記一方の面に対して移動させるための移動デバイスと
を備えた装置。
【請求項３５】
前記第１および第２の表面の弧が対向する頂点を有する、請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記基板を紫外光に露光する露光デバイスをさらに備えた、請求項３４に記載の装置。
【請求項３７】
第１および第２の基板および前記第１および第２のインプリントスタンプの前記第１および第２の表面のうちの少なくとも一方を加熱する加熱デバイスをさらに備えた、請求項３４に記載の装置。
【請求項３８】
クランプ圧によって前記第１および第２のインプリントスタンプの前記表面が変形する、請求項３４に記載の装置。
【請求項３９】
前記インプリントスタンプが、前記インプリントスタンプを貫通する中央開口を有する、請求項３４に記載の装置。
【請求項４０】
前記インプリントスタンプの形状が、直線または円形のうちの少なくともいずれかである、請求項３４に記載の装置。
【請求項４１】
第１および第２のパターニング表面および整形されたエッジを有する基板と、
前記基板の前記整形されたエッジを保持する保持部分を有するキャリヤであって、保持表面が、前記パターニング表面と前記キャリヤが非接触状態を維持するよう、前記基板の前記整形されたエッジと相補をなす形状を有するキャリヤと、
前記第１および第２のパターニング表面のそれぞれ一方にパターンを形成する第１および第２のインプリントスタンプと
を備えたシステム。
【請求項４２】
前記基板が中央開口を有し、
前記第１および第２のインプリントスタンプが、前記第１および第２のインプリントスタンプが前記第１および第２のパターニング表面のそれぞれ一方と整列すると、前記中央開口を通って伸びる延長部分を有する、請求項４１に記載のシステム。
【請求項４３】
前記第１および第２のスタンプが、少なくとも湾曲しているかあるいはそっている、請求項４１に記載のシステム。
【請求項４４】
前記基板の前記整形されたエッジが、単一ベベルエッジ、二重ベベルエッジおよびステップエッジのうちの少なくともいずれかを備えた、請求項４１に記載のシステム。
【請求項４５】
アライメントシステムをさらに備え、
前記第１および第２のインプリントスタンプがアライメントマークを備え、
前記アライメントシステムが第１および第２のアライメントマークを検出し、かつ、前記検出に基づいて前記第１および第２のインプリントスタンプを前記第１および第２のパターニング表面のそれぞれ一方に整列させる、請求項４１に記載のシステム。
【請求項４６】
基板ディスクが中央開口を備え、
アライメントシステムが前記中央開口を介して第１および第２のアライメントマークを検出する、請求項４１に記載のシステム。
【請求項４７】
第１および第２のパターニング表面および整形されたエッジを有する基板と、
前記基板の前記整形されたエッジを保持する保持部分を有するキャリヤであって、保持表面が、前記パターニング表面と前記キャリヤが非接触状態を維持するよう、前記基板の前記整形されたエッジと相補をなす形状を有するキャリヤと
を備えたシステム。
【請求項４８】
前記基板の前記整形されたエッジが、ベベルエッジ、二重ベベルエッジおよびステップエッジを備えた、請求項４７に記載のシステム。
【請求項４９】
第１および第２のパターニング表面および整形されたエッジを有する基板を、前記基板の前記整形されたエッジを保持する保持部分を有するキャリヤを使用して輸送することであって、保持表面が、前記パターニング表面と前記キャリヤが非接触状態を維持するよう、前記基板の前記整形されたエッジと相補をなす形状を有することと、
第１および第２のインプリントスタンプを使用して、それぞれ第１および第２のパターンをそれぞれ前記基板の第１および第２の面に形成することと
を含む方法。
【請求項５０】
前記第１および第２のパターンが実質的に同時に形成される、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
請求項４９に記載の方法を使用して形成された集積回路。
【請求項５２】
請求項４９に記載の方法を使用して形成されたフラットパネルディスプレイ。
【請求項５３】
請求項４９に記載の方法を使用して形成された磁気記憶ディスク。
【請求項５４】
インプリントマスクの表面に形成されたパターンを基板に転写するための方法であって、
中に弧を有する変形した表面を製造するために、前記インプリントマスクの前記表面および前記基板の表面のうちの少なくとも一方を変形させることと、
変形した表面をもう一方の表面に密接に接触させるためにクランプ圧を印加することであって、印加された圧力によって、前記変形した表面が実質的に平らになることと、
前記印加されたクランプ圧を解放することと
を含む方法。
【請求項５５】
前記印加されたクランプ圧を解放する前に、前記基板を紫外光に露光することをさらに含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記クランプ圧を印加する前に、前記基板および前記マスクのうちの少なくとも一方を加熱することをさらに含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５７】
インプリントマスクの表面に形成されたパターンを基板に転写するための装置であって、
中に弧を有する変形した表面を製造するために、前記インプリントマスクの前記表面および前記基板の表面のうちの少なくとも一方を変形させるための手段と、
変形した表面をもう一方の表面に密接に接触させるためにクランプ圧を印加するための手段であって、印加された圧力によって、前記変形した表面が実質的に平らになる手段と、
前記印加されたクランプ圧を解放するための手段と
を備えた装置。
【請求項５８】
リソグラフィパターンを構築するために使用されるナノプレートインプリントマスクを製造するための方法であって、
隣接する層のタイプが互いに異なる複数の薄膜層を形成するために、中心コアの周りに複数のタイプの薄膜を堆積させることと、
パターン化された表面を露出させるために、堆積した薄膜層をセクション化することと、
前記パターン化された表面を平坦化することと、
選択的にエッチングされた表面を生成するために、複数のタイプの薄膜のうちの１つのタイプの薄膜からなるパターンを所定の深さまで選択的にエッチングすることと
を含む方法。
【請求項５９】
前記堆積させることが環状方式で実行される、請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記環状堆積させることによって離散同心リングが形成される、請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記堆積させることによって連続螺旋様構造が形成される、請求項５８に記載の方法。
【請求項６２】
前記コアが回転スピンドルである、請求項５８に記載の方法。
【請求項６３】
前記コアが実質的に静止したスピンドルであり、
堆積中、前記スピンドルの周りに堆積源が回転する、請求項５８に記載の方法。
【請求項６４】
前記複数のタイプの薄膜が、超硬合金と、ケイ素、二酸化ケイ素および窒化ケイ素を含むグループからの材料との混合物を含む、請求項５８に記載の方法。
【請求項６５】
前記複数のタイプの薄膜が、ケイ素、二酸化ケイ素および窒化ケイ素を含むグループからの少なくとも２つの材料を含む、請求項５８に記載の方法。
【請求項６６】
前記複数のタイプの薄膜が少なくとも２種類の重金属材料を含む、請求項５８に記載の方法。
【請求項６７】
個々の層の厚さが３０ナノメートル以下である、請求項５８に記載の方法。
【請求項６８】
個々の層の厚さが約１ないし１００ナノメートルの範囲内である、請求項５８に記載の方法。
【請求項６９】
リソグラフィパターンを構築するために使用されるナノプレートインプリントマスクを製造するための装置であって、
隣接する層のタイプが互いに異なる複数の薄膜層を形成するために、中心コアの周りに複数のタイプの薄膜を堆積させるための手段と、
パターン形成された表面を露出させるために、堆積した薄膜層をセクション化するための手段と、
前記パターン形成された表面を平坦化するための手段と、
選択的にエッチングされた表面を生成するために、前記複数のタイプの薄膜のうちの１つのタイプの薄膜からなるパターンを所定の深さまで選択的にエッチングするための手段と
を備えた装置。
【請求項７０】
ハードドライブプラテンを製造するための方法であって、
隣接する層のタイプが互いに異なる複数の薄膜層を形成するために、中心コアの周りに複数のタイプの薄膜を堆積させることと、
パターン形成された表面を露出させるために、堆積した薄膜層をセクション化することと、
前記パターン形成された表面を平坦化することと、
選択的にエッチングされた表面を生成するために、前記複数のタイプの薄膜のうちの１つのタイプの薄膜からなる露出したパターンを所定の深さまで選択的にエッチングすることと、
エッチングされた表面に磁性体を堆積させることと、
分離された磁気トラックを前記表面に形成するために、前記磁性体が堆積した前記表面を平坦化することと
を含む方法。
【請求項７１】
ハードドライブプラテンを製造するための装置であって、
隣接する層のタイプが互いに異なる複数の薄膜層を形成するために、中心コアの周りに複数のタイプの薄膜を堆積させるための手段と、
パターン形成された表面を露出させるために、堆積した薄膜層をセクション化するための手段と、
前記パターン形成された表面を平坦化するための手段と、
選択的にエッチングされた表面を生成するために、前記複数のタイプの薄膜のうちの１つのタイプの薄膜からなる露出したパターンを所定の深さまで選択的にエッチングするための手段と、
エッチングされた表面に磁性体を堆積させるための手段と、
分離された磁気トラックを前記表面に形成するために、前記磁性体が堆積した前記表面を平坦化するための手段と
を備えた装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明はインプリントリソグラフィに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、基板のターゲット部分に所望のパターンを付与するマシンである。リソグラフィ装置は、従来、たとえば集積回路（ＩＣ）、フラットパネルディスプレイおよび微細構造を必要とする他のデバイスの製造に使用されている。
【０００３】
[0003]  リソグラフィパターンのフィーチャは、所与の基板領域におけるフィーチャの密度をより高密度にすることができるため、そのサイズを小さくすることが望ましい。フォトリソグラフィの場合、より短い波長の光を使用することによって優れた解像度が得られる。しかしながら、このようなサイズの縮小には問題がある。現在のシステムは、１９３ｎｍレジームの波長の光源を採用することから出発しているが、このレベルにおいても回折限界が障害になっている。もっと短い波長では、材料の透明度が極めて貧弱である。解像度を改善することができる光リソグラフィマシンには、複雑な光学および貴重な材料が必要であり、したがって極めて高価である。
【０００４】
[0004]  インプリントリソグラフィとして知られている、サブ１００ｎｍのフィーチャを印刷するための代替には、物理的な型すなわちテンプレートを使用して転写可能媒体にパターンを転写することによって基板にパターンを転送するステップが含まれている。転写可能媒体は、基板であっても、あるいは基板の表面にコーティングされた材料であってもよい。また、転写可能媒体は機能媒体であってもよく、あるいは下を覆っている表面にパターンを転送するための「マスク」として使用することも可能である。転写可能媒体は、たとえば、テンプレートによって画定されたパターンが転送される、半導体材料などの基板に堆積したレジストとして提供することができる。したがってインプリントリソグラフィは、本質的には、基板に生成されるパターンがテンプレートのトポグラフィによって画定される、マイクロメートルスケールまたはナノメートルスケールのモールディングプロセスである。光リソグラフィプロセスの場合と同様、パターンを層にすることができるため、原理的には、ＩＣの製造などのアプリケーションにインプリントリソグラフィを使用することができる。
【０００５】
[0005]  インプリントリソグラフィの解像度は、テンプレート製造プロセスの解像度によってのみ制限される。たとえばインプリントリソグラフィを使用して、従来の光リソグラフィプロセスを使用して達成することができる解像度およびラインエッジ粗さと比較した場合、著しく改善された解像度およびラインエッジ粗さでサブ５０ｎｍレンジのフィーチャが製造されている。また、光リソグラフィプロセスに一般的に必要な高価な光学、最新の照明源または特殊なレジスト材料は、インプリントプロセスには不要である。
【０００６】
[0006]  現在のインプリントリソグラフィプロセスには、とりわけオーバレイ精度および高いスループットを達成する点で多くの欠点がある。しかしながら、インプリントリソグラフィによって、解像度およびラインエッジ粗さを著しく改善することができる。
【０００７】
[0007]  インプリントリソグラフィは、極めて稠密なデータビットを形成するためのこれまでにない極めて厳格な要求事項に合致するメモリディスクすなわちメモリプラテンを形成するために使用されている。しかしながら、より稠密なデータビットを形成することは、個々のビットをより小さくし、かつ、より緊密にしなければならないことを意味している。データビットを緊密にすることにより、熱の影響あるいは外部の磁気（たとえば集合常磁性）の影響のいずれかによってデータビットが不安定になることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
[0008]  したがって、たとえば磁性体の離散孤島としてデータビットを形成する場合に、外部の磁気および熱の影響を受けても安定した状態を維持する、稠密で、かつ、比較的微小な孤立データビットを形成することができるシステムおよび方法が必要である。
【０００９】
[0009]  従来使用されている、ＵＶ硬化性で、かつ、熱可変性の樹脂を使用した、転写後に樹脂からスタンプを分離するステップは、場合によってはとりわけ問題である。つまり、インプレスプロセスを補助するためにとりわけ真空が使用されている場合、スタンプを樹脂に粘着させることによって妨害されない方法で樹脂とスタンプを分離することは困難である。また、インプリントスタンピングのためのより新しいアプリケーションには、基板の両面をパターニングする必要があり、上で指摘した問題をさらに複雑にしている。
【００１０】
[0010]  したがって、インプリントスタンプを使用してパターンが樹脂に転写された後にスタンプを樹脂から分離する課題が軽減されるシステムおよび方法が必要である。また、基板の両面へのインプリントスタンピングの速度が改善されるシステムおよび方法が必要である。
【００１１】
[0011]  ナノインプリント技術に使用されている従来のインプリントマスクは、通常、電子ビーム（Ｅ−ビーム）リソグラフィパターン作成システムまたはイオンビームリソグラフィパターン作成システムを使用して製造された、パターン化済みの水晶または表面硬化プレートである。必要なパターンが作成され、レジストの層にイメージが現像されると、エッチングプロセスを使用して水晶または硬質表面にパターンが転送される。水晶または硬質表面に、塑性媒体に印加することができる浅いトポグラフィが形成され、パターンが転送される。
【００１２】
[0012]  従来のインプリントマスク製造プロセスの使用には、幅が３０ナノメートル（ｎｍ）未満の１倍構造の作成に関連する解像度コストの問題が存在している。つまり、１平方インチ当たりのマスク製造時間が極めて長いことである。さらに悪いことには、製造されたマスクの有効寿命が厳しく制限されている場合があり、また、Ｅ−ビーム技術を使用した場合であっても、１倍インプリントマスクを画定することは極めて困難である。これは、たとえばデータ記憶ディスクにデータトラックを転写するために使用することができる円対称を有するパターンの場合に特に言える。
【００１３】
[0013]  したがって、従来のインプリントマスクに関連する製造課題が克服される、インプリントリソグラフィのためのナノプレートを開発するための方法およびシステムが必要である。
【００１４】
[0014]  コンピュータのデータを記憶するためのハードドライブに使用されているプラテンは、磁気記憶媒体の薄膜がコーティングされた平らなディスクを備えている。読取り／書込みヘッドは、回転するとプラテンの表面の近くを浮動し、媒体膜中の磁気ドメインから、あるいは磁気ドメインへデータを転送する。データは、媒体中に同心磁気リングを形成しているトラックに書き込まれる。
【００１５】
[0015]  より高いデータ記憶密度に対する要求事項に合致するためには、磁気化されたトラックをより緊密に、かつ、より細くする必要がある。しかしながら、磁気ドメインがさらに緊密になると、磁気ドメインは、記憶されているデータビットを分離するための解像度が限界に達する。また、そのため、読取り／書込みヘッドによる、磁気的に画定されたトラックの追跡が困難になる。
【００１６】
[0016]  したがって、より高いデータ記憶密度要求事項に適応することができる磁気記憶媒体を開発するための方法およびシステムが必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
[0017]  本発明の一実施形態によれば、ナノディスクを形成する方法であって、第１の材料のセクションおよび第２の材料のセクションが交互する第１の環状パターンを形成するステップと、第１のパターンの上にクロスハッチパターンを形成するために、第２のパターンと共に第１の環状パターンを転写するステップと、ナノディスク上の第１のパターンおよび第２のパターンの一部を選択的にエッチングするステップとを含む方法が提供される。
【００１８】
[0018]  本発明の他の実施形態によれば、くさび形パターンを形成する方法であって、第１および第２の薄膜堆積源を使用して第１および第２の材料を製造するステップと、それぞれ第１および第２のシャッタを介して第１および第２の材料の通路を交互させるステップと、それぞれ堆積バッフルの第１および第２の開口を使用して第１および第２の材料を引き渡すステップと、堆積バッフルの第１および第２の堆積源とは反対側の基板を回転させるステップであって、回転する基板が第１および第２の材料を受け取って連続するボウルの層を形成するステップと、くさび形パターンを形成するためにボウルのセクションを除去するステップとを含む方法が提供される。
【００１９】
[0019]  本発明のさらに他の実施形態によれば、インプリントリソグラフィに使用するためのナノディスクであって、基板上のトラックと、トラックの近傍の選択的にエッチングされた領域とを備えたナノディスクが提供される。選択的にエッチングされた領域は、ナノディスクがメモリプラテンに転写されると、データビット領域を形成する。
【００２０】
[0020]  本発明のさらに他の実施形態によれば、主トラックと、孤立データビットと、サーボトラックとを備えたメモリプラテンが提供される。主トラックは、ナノディスクの主トラックによって形成されている。孤立データビットは、ナノディスク上のデータビット領域によって形成されており、ナノディスクのデータビット領域は、ナノディスクの主トラックの近傍に配置されている。サーボトラックは、ナノディスクのサーボトラックによって形成されており、ナノディスクのサーボトラックは、ナノディスクの複数の主トラックのうちの１つまたは複数の近傍に配置されている。
【００２１】
[0021]  本発明のさらに他の実施形態によれば、メモリディスクを製造する方法が提供される。ディスクプラテンの上に主トラックが形成される。孤立ビット領域がディスクプラテン上の主トラックに対して形成される。磁気層が磁性体を使用して孤立ビット領域の上に形成され、それにより離散孤立データビットが形成される。
【００２２】
[0022]  本発明の原理と一致する他の実施形態では、本明細書において具体化され、かつ、広範囲にわたって説明されているように、本発明には、第１および第２のインプリントスタンプの両面に形成されたパターンを、それぞれ基板の第１および第２の面に転写するための方法が含まれている。この方法には、それぞれ第１および第２の変形した表面（それぞれ中に弧を有している）を製造するために、第１および第２のインプリントスタンプの表面を変形させるステップが含まれている。変形した第１および第２の表面をそれぞれ第１および第２の基板表面に密接に接触させるために圧力が印加される。印加された圧力によって、変形した表面が実質的に平らになる。また、これらの２つの表面をそれぞれ基板の表面から分離するために、印加された圧力が解放される。
【００２３】
[0023]  本発明によるインプリント装置は、基板の両面を同時に印刷することができる。インプリント装置は、たとえば、一番上のパターンと一番下のパターンの間のレジストレーションを提供するために整列した２つのスタンプを使用することができる。基板は、これらの２つのスタンプの間に導入され、基板とスタンプが位置合せされる。インプリント装置は、スタンプＡ、スタンプＢおよび基板のポジショニングおよびアライメントを提供するサブシステムを有している。基板処理装置が提供されている。温度および圧力監視システムが提供されている。スタンプおよび基板のためのＸ、Ｙ、Ｚおよび傾斜調整装置が提供されている。また、インプリント装置を使用して、最初に基板の第１の面を印刷し、次に基板の第２の面を印刷することも可能である。
【００２４】
[0024]  スタンプは、基板からのスタンプの引剥しおよび解放を容易にするために、その表面にそりが施されている。本発明の一実施形態では、インプリント装置を使用して、磁気データを記憶するためのパターン化された媒体が製造されている。トラックパターンおよび磁気ドメインパターンが位置合せされ、データ記憶プラテンの両面に位置合せされ、印刷される。本発明の１つまたは複数の実施形態は、パターン化されたテンプレートが流動状態の転写可能媒体に転写される任意のインプリントリソグラフィプロセスに適用することができ、また、たとえば上で説明した熱インプリントリソグラフィおよびＵＶインプリントリソグラフィに適用することができる。
【００２５】
[0025]  本発明の他の実施形態では、基板と、キャリヤと、第１および第２のインプリントスタンプとを備えたシステムが提供される。基板は、第１および第２のパターニング表面および整形されたエッジを有している。キャリヤは、基板の整形されたエッジを保持する保持部分を有している。保持表面は、パターニング表面とキャリヤが非接触状態を維持するよう、基板の整形されたエッジと相補をなす形状を有している。第１および第２のインプリントスタンプは、第１および第２のパターニング表面のそれぞれ一方にパターンを形成している。
【００２６】
[0026]  本発明の原理と一致する本発明のさらに他の実施形態では、本明細書において具体化され、かつ、広範囲にわたって説明されているように、本発明には、インプリントマスクの表面に形成されたパターンを基板に転写するための方法が含まれている。この方法には、中に弧を有する変形した表面を製造するために、インプリントマスクの表面および基板の表面のうちの少なくとも一方を変形させるステップが含まれている。変形した表面をもう一方の表面に密接に接触させるためにクランプ圧が印加され、印加された圧力によって、変形した表面が実質的に平らになる。これらの２つの表面を分離するために、印加されたクランプ圧が解放される。
【００２７】
[0027]  本発明の原理と一致する本発明のさらに他の実施形態では、本明細書において具体化され、かつ、広範囲にわたって説明されているように、本発明には、たとえばナノプレートを製造するための方法が含まれている。この方法には、隣接する層のタイプが互いに異なる複数の薄膜層を形成するために、中心コアの周りに複数のタイプの薄膜を堆積させるステップが含まれている。次に、堆積した薄膜層がセクション化され、パターン形成された表面が露出する。最後に、パターン形成された表面が平坦化され、かつ、所定の深さまで選択的にエッチングされ、複数のタイプのうちの１つのタイプの薄膜からなるパターンが露出して、選択的にエッチングされた表面が生成される。次に、このプレートが、円形トラックのイメージを樹脂材料に印加するためのスタンプとして使用される。樹脂からその下を覆っているディスク材料へトラックパターンが転送され、ハードドライブプラテンが形成される。
【００２８】
[0028]  本発明の原理と一致する本発明の他の実施形態では、本明細書において具体化され、かつ、広範囲にわたって説明されているように、本発明には、たとえばハードドライブプラテンを製造するための方法が含まれている。この方法には、隣接する層のタイプが互いに異なる複数の薄膜層を形成するために、中心コアの周りに複数のタイプの薄膜を堆積させるステップが含まれている。次に、堆積した薄膜層がセクション化され、パターン形成された表面が露出する。次に、パターン形成された表面が研磨され、かつ、所定の深さまで選択的にエッチングされ、複数のタイプのうちの１つのタイプの薄膜からなるパターンが露出して、選択的にエッチングされた表面が生成される。磁性体を堆積させることにより、得られた、エッチングされたトレンチが充填される。次に、表面が平坦化され、磁性体のトラックがはめ込まれた滑らかな表面が形成される。次に、磁性体のトラックを有する表面が平坦化される。
【００２９】
[0029]  さらに他の実施形態によれば、本発明により、磁気媒体をより高いデータ記憶密度要求事項に適応させることができる複数の解決法が提供される。より詳細には、本発明により、磁気媒体のトラックが線幅で物理的に分離され、かつ、ピッチが光リソグラフィまたは電子ビームリソグラフィのいずれかの能力を超えたプラテンディスクを生成するための技法が提供される。
【００３０】
[0030]  本発明の技法を実施するための例示的手法の１つは、磁気ドメインを孤立させ、かつ、読取り／書込みヘッドを追従させるための物理構造を形成しているトラック中に磁気媒体を物理的に分離することである。
【００３１】
[0031]  以下、本発明の他の実施形態、特徴および利点、ならびに本発明の様々な実施形態の構造および動作について、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００３２】
[0032]  本明細書に組み込まれ、かつ、本明細書の一部を形成している添付の図面は、本発明の１つまたは複数の実施形態を示したものであり、以下の説明と共に、本発明の原理をより良く説明し、かつ、当業者による本発明の構築および使用を可能にする役割を果している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
[0069]  本発明についての以下の詳細な説明には、本発明と一致する例示的実施形態を示す添付の図面が参照されている。他の実施形態も可能であり、本発明の精神および範囲内で、これらの実施形態に修正を加えることができる。したがって以下の詳細な説明は、本発明を制限するものではない。本発明の範囲は、以下の詳細な説明によってではなく、特許請求の範囲によって定義されている。
【００３４】
[0070]  以下で説明する本発明は、図面に示すハードウェアおよび／または構成要素の多くの異なる実施形態で実施することができることは当業者には明らかであろう。したがって、本発明の動作および挙動は、本明細書に示されているレベルの詳細によって、添付の図面に示すこれらの実施形態に対する修正および変形形態が可能であるという理解の下で説明されている。
【００３５】
[0071]  本発明の１つまたは複数の実施形態によれば、たとえばインプリントリソグラフィを使用して、孤立データビットを有するメモリディスクを形成するためのシステムおよび方法が提供される。インプリントリソグラフィを使用した実施例の場合、インプリントスタンプは、選択的にエッチングされた第１および第２の重畳パターンから形成される。選択的なエッチングにより、ピットまたはポストのいずれかがインプリントスタンプに残される。これらのピットまたはポストがメモリディスクに転写され、ピットまたはポストのいずれかがメモリディスクに残される。メモリディスク上のピットまたはポストが処理され、比較的微小で、かつ、稠密な孤立データビットが形成される。外部の磁気および熱の影響によって生じる孤立データビットの不安定性が実質的に除去される。
【００３６】
[0072]  インプリントリソグラフィには、一般に熱インプリントリソグラフィおよびＵＶインプリントリソグラフィと呼ばれている２つの主要な手法が存在している。また、ソフトリソグラフィとして知られている第３のタイプの「プリンテイング」("printing")リソグラフィが存在している。図１ないし３は、これらの例を示したものである。
【００３７】
[0073]  図１は、フレキシブルテンプレート１０（通常、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）から製造される）から、基板１２と平坦化および転送層１２’に支えられているレジスト層１３への、分子１１（通常、チオールなどのインク）の層の転送を必要とするソフトリソグラフィプロセスを示したものである。テンプレート１０は、その表面にフィーチャのパターンを有しており、該フィーチャの上に分子層が配置されている。テンプレートがレジスト層に押し付けられると、分子１１の層がレジストに粘着する。レジストからテンプレートが除去されると、分子１１の層がレジストに粘着し、転送された分子層で覆われていないレジスト領域が基板までエッチングされるよう、レジストの残留層にエッチングが施される。
【００３８】
[0074]  ソフトリソグラフィに使用されるテンプレートは容易に変形し、転写されるパターンがテンプレートの変形によって悪影響を受けることがあるため、ソフトリソグラフィに使用されるテンプレートは、たとえばナノメートルスケールの高解像度アプリケーションには適していない場合がある。また、同じ領域が複数回にわたって上書きされる多層構造を製造する場合、ソフトインプリントリソグラフィでは、ナノメートルスケールの上書き精度を提供することはできない。
【００３９】
[0075]  また、ナノメートルスケールで使用される場合、熱インプリントリソグラフィ（すなわちホットエンボス）もナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ）として知られている。このプロセスには、より硬質のテンプレート、たとえば摩耗および変形に対してより抵抗力のあるケイ素製またはニッケル製のテンプレートが使用される。これについては、たとえば米国特許第６，４８２，７４２号に記載されており、また、図２は、このアプリケーションを示したものである。
【００４０】
[0076]  典型的な熱インプリントプロセスの場合、基板１２の表面に鋳造された熱硬化性または熱可塑性重合体樹脂１５にソリッドテンプレート１４が転写される。重合体樹脂は、たとえば、基板の表面、より典型的には（図に示す実施例のように）平坦化および転送層１２’の上にスピン塗布するかあるいは焼き付けることができる。インプリントテンプレートを記述する場合の「硬質」という用語には、一般に「硬質」材料と「軟質」材料の間と見なすことができる材料、たとえば「硬質」ゴムなどの材料が含まれていることを理解されたい。インプリントテンプレートとして使用するための特定の材料の適切性は、そのアプリケーション要求事項によって決定される。
【００４１】
[0077]  熱硬化性重合体樹脂を使用する場合、熱硬化性重合体樹脂は、テンプレートに接触した場合に、テンプレート上に画定されているパターンフィーチャに熱硬化性重合体樹脂が流入するだけの十分な流動性を有する温度まで加熱される。次に、熱硬化性重合体樹脂を熱硬化（たとえば交差結合）させるべく熱硬化性重合体樹脂の温度が高められ、それにより熱硬化性重合体樹脂が凝固し、所望のパターンが不可逆的に付与される。次にテンプレートが除去され、パターン化された樹脂が冷却される。
【００４２】
[0078]  熱インプリントリソグラフィプロセスに使用される熱可塑性重合体樹脂の例は、ポリ（メタクリル酸メチル）、ポリスチレン、ポリ（メタクリル酸ベンジル）あるいはポリ（メタクリル酸シクロヘキシル）である。熱可塑性樹脂は、テンプレートを使用した転写の直前に自由流動状態になるように加熱される。通常、熱可塑性樹脂は、その熱可塑性樹脂のガラス転移温度よりかなり高い温度に加熱する必要がある。テンプレートが流動樹脂に押し付けられ、テンプレート上に画定されているすべてのパターンフィーチャに熱可塑性樹脂が確実に流入するよう、十分な圧力が印加される。次に、所定の位置にテンプレートを備えた状態でそのガラス転移温度より低い温度まで熱可塑性樹脂が冷却され、それにより熱可塑性樹脂に所望のパターンが不可逆的に付与される。このパターンは、パターンフィーチャのみを残すために次に適切なエッチングプロセスによって除去される熱可塑性樹脂の残留層からのレリーフ中のフィーチャからなっていてもよい。
【００４３】
[0079]  凝固した樹脂からテンプレートが除去されると、図４に示すように２ステップエッチングプロセスが実行される。基板２０は、ステップａで示すように、その上に平坦化および転送層２１を有している。平坦化および転送層の目的は２つある。平坦化および転送層は、テンプレートの表面に対して平行の表面を提供するように作用している。テンプレートと樹脂の間の接触が平行であることを保証し、また、以下で説明するように、プリントされたフィーチャのアスペクト比を改善するためには、この作用は重要である。
【００４４】
[0080]  テンプレートが除去されると、凝固した樹脂の残留層２２が所望のパターンの形状で平坦化および転送層の上に残される。第１のエッチングは異方性エッチングであり、残留層の一部が除去され、それにより、ステップｂで示すようにＬ１がフィーチャ２３の高さである高いアスペクト比のフィーチャが得られる。第２のエッチングは異方性（すなわち選択的）エッチングであり、アスペクト比がさらに改善される。この異方性エッチングによって、平坦化および転送層の凝固した樹脂で覆われていない部分が除去され、ステップｃで示すように、フィーチャ２３のアスペクト比が（Ｌ２／Ｄ）まで増加する。結果として生じる、エッチング後の基板に残される重合体の厚さの差異は、転写された重合体に十分な抵抗力がある場合、たとえばドライエッチングのためのマスクとして使用することができ、たとえばリフトオフプロセスにおけるステップとして使用することができる。
【００４５】
[0081]  熱インプリントリソグラフィには、より高い温度でパターンの転送を実行しなければならないだけでなく、テンプレートの除去に先立つ樹脂の適切な凝固を保証するためには比較的大きい温度差が必要になる場合があるという欠点がある。文献によれば、約３５℃と約１００℃の間の温度差が知られている。たとえば基板とテンプレートの間の差動熱膨張によって転送パターンがひずむことがある。この問題は、転写可能材料の性質が粘着性であるため、転写ステップに使用される比較的高い圧力によってさらに悪化し、そのために基板が機械的に変形してパターンがさらにひずむことになる。転写温度および圧力は、転写を成功させるためには極めて重要であることを理解されたい。
【００４６】
[0082]  一方、ＵＶインプリントリソグラフィには、このような高温および温度変化は不要である。また、このような粘着性の転写可能材料も不要である。その代わりに、ＵＶインプリントリソグラフィの場合、透明なテンプレートを使用する必要があり、また、典型的にはたとえばアクリラートまたはメタクリラートなどの単量体であるＵＶ硬化性液を使用する必要がある。通常、単量体と開始剤の混合物などの光重合が可能な任意の材料を使用することができる。また、ＵＶ硬化性液は、たとえばジメチルシロキサン誘導体を含有することも可能である。このような材料は、熱インプリントリソグラフィに使用される熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂よりはるかに粘着性が小さく、したがってはるかに高速で移動してテンプレートパターンフィーチャを充填する。また、低温低圧動作は、より高いスループット能力を得るためには有利である。
【００４７】
[0083]  図３は、ＵＶインプリントプロセスの例を示したものである。図４に示すプロセスと同様の方法でＵＶ硬化性樹脂１７に水晶テンプレート１６が適用されている。熱硬化性樹脂を使用しているホットエンボスの場合のように温度を高くする代わりに、あるいは熱可塑性樹脂を使用する場合は温度をサイクルさせる代わりに、樹脂を重合させ、延いては硬化させるために、ＵＶ光が水晶テンプレートを介して樹脂に印加される。テンプレートが除去された後に後続する残留レジスト層のエッチングステップは、上で説明したホットエンボスプロセスの場合と同じである。典型的に使用されるＵＶ硬化性樹脂の粘性は、典型的な熱可塑性樹脂の粘性よりはるかに小さいため、使用する転写圧力をより低くすることができる。圧力がより低いことによる物理変形の減少と、高温および温度変化による変形の減少が相俟って、ＵＶインプリントリソグラフィを高いオーバレイ精度を必要とするアプリケーションにより適したものにしている。また、ＵＶインプリントテンプレートの透明性により、光アライメント技法と転写を同時に適応させることができる。
【００４８】
[0084]  このタイプのインプリントリソグラフィには主としてＵＶ硬化性材料が使用されており、したがって一般にＵＶインプリントリソグラフィと呼ばれているが、他の波長の光を使用して、適切に選択された材料を硬化させる（たとえば重合すなわち交差結合反応を活性化させる）ことも可能である。通常、転写可能な適切な材料を利用することができる場合、このような化学反応を引き起こすことができる任意の放射を使用することができる。代替「活性化光」には、たとえば可視光、赤外光、ｘ線放射および電子ビーム放射を含むことができる。上記および以下の一般的な説明におけるＵＶインプリントリソグラフィへの言及およびＵＶ光の使用には、これらおよび他の活性化光の可能性を排除することは意図されていない。
【００４９】
[0085]  基板の表面に対して実質的に平行に維持される平らなテンプレートを使用したインプリントシステムの代替として、ローラインプリントシステムが開発されている。ローラの上にテンプレートが形成された熱ローラインプリントシステムおよびＵＶローラインプリントシステムの両方が提案されているが、それ以外のインプリントプロセスは、平らなテンプレートを使用した転写と極めて類似している。コンテキストが特に要求していない場合、インプリントテンプレートの参照にはローラテンプレートの参照が含まれている。
【００５０】
[0086]  ステップアンドフラッシュインプリントリソグラフィ（ＳＦＩＬ）として知られているＵＶインプリント技術がとりわけ開発されており、このＳＦＩＬを使用して、ＩＣの製造に従来使用されている光学ステッパと同様の方法で、微小ステップで基板をパターン形成することができる。これには、ＵＶ硬化性樹脂にテンプレートを転写し、テンプレートを介してＵＶ光を「フラッシング」("flushing")してテンプレートの真下のＵＶ硬化性樹脂を硬化させ、テンプレートを除去し、基板の隣接する領域へステッピングさせ、かつ、以上の動作を繰り返すことによって基板の微小領域を一度ずつ印刷する必要がある。このようなステップアンドリピートプロセスはそのフィールドサイズが小さく、パターンひずみＣＤ変化が最小化されるため、ＳＦＩＬは、ＩＣおよび高いオーバレイ精度を必要とする他のデバイスの製造にとりわけ適している。
【００５１】
[0087]  ＵＶ硬化性樹脂は、原理的には、たとえばスピン塗布によって基板の表面全体に塗布することができるが、ＵＶ硬化性樹脂の性質が揮発性であるため、ＵＶ硬化性樹脂を基板の表面全体に塗布することは問題である。
【００５２】
[0088]  この問題に対処するための手法の１つが、テンプレートを使用した転写の直前に基板のターゲット部分にＵＶ硬化性樹脂の滴が散布される、いわゆる「ドロップオンデマンド」("drop on demand")プロセスである。液体の散布は、一定の量の液体が基板の特定のターゲット部分に堆積するように制御される。液体は、様々なパターンで散布することができ、また、液体の量の慎重な制御とパターンの慎重な配置の組合せを使用することによってパターニングをターゲット領域に限定することができる。
【００５３】
[0089]  上で言及したように要求に応じてＵＶ硬化性樹脂を散布することは、けっして些細なことではない。テンプレートフィーチャへの十分な樹脂の充填を保証するために、また、それと同時に、ＵＶ硬化性樹脂には、隣り合う滴が接触すると、その時点で流れて行く場所がなくなるため、転がって望ましくない厚さまたは不均一な残留層をもたらすことになる過剰の樹脂を最少化するために、滴の大きさおよび間隔が慎重に制御される。極端に分厚い残留層または不均一な残留層に関連する問題については、以下で説明する。
【００５４】
[0090]  図５は、テンプレート、転写可能材料（たとえば硬化性単量体、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂など）および基板の相対寸法を示したものである。硬化性樹脂層の厚さｔに対する基板の幅Ｄの比率は、約１０６程度の比率である。テンプレートから突き出たフィーチャによる基板の損傷を回避するためには、寸法ｔは、テンプレート上の突出フィーチャの深さ以下であってはならないことは理解されよう。
【００５５】
[0091]  スタンピング後に残される残留層は、下を覆っている基板を保護するためには有用であるが、上で言及したように、とりわけ高い解像度および／または高いオーバレイ精度が望ましい場合、この残留層は、多くの問題の原因にもなっている。第１の「ブレークスルー」("breakthrough")エッチングは、異方性エッチングではあるが、非選択性であり、転写されたフィーチャならびに残留層がある程度侵食されることになる。この侵食は、残留層が極端に分厚く、かつ／または極端に不均一である場合、いっそう悪化することになる。
【００５６】
[0092]  この問題は、原理的には、残留層の厚さが可能な限り薄くなることを保証することによって軽減することができるが、そのためには、あいにくなことには、場合によっては大きな圧力（たとえばそのために基板の変形が大きくなる）を比較的長い転写時間（たとえばそのためにスループットが小さくなる）にわたって印加しなければならない。
【００５７】
[0093]  テンプレートは、インプリントリソグラフィシステムの重要なコンポーネントである。上で指摘したように、テンプレート表面のフィーチャの解像度は、基板に印刷されるフィーチャの達成可能解像度に対する制限要因の１つである。熱リソグラフィおよびＵＶリソグラフィに使用されるテンプレートは、通常、２ステージプロセスで形成される。最初に、たとえば電子ビーム書込みを使用して所望のパターンが作成され、高解像度パターンがレジストに付与される。次に、テンプレートのベース材料にパターンを転送するための最終異方性エッチングステップのためのマスクを形成している薄いクロム層にレジストパターンが転送される。たとえば、それらに限定されないが、イオンビームリソグラフィ、Ｘ線リソグラフィ、極端ＵＶリソグラフィ、エピタキシャル成長、薄膜蒸着、化学エッチング、プラズマエッチング、イオンエッチングまたはイオンミリングなどの他の技法を使用することも可能である。通常、テンプレートは、事実上、転送されるパターンの解像度がテンプレート上のパターンの解像度によって制限される１倍のマスクであるため、解像度を極めて高くすることができる技法であることが望ましい。
【００５８】
[0094]  また、テンプレートの解放特性も、場合によっては重要な考察事項である。たとえば、表面処理材料を使用してテンプレートを処理し、表面エネルギーの小さい薄い解放層をテンプレートの上に形成することができる（また、基板の上に薄い解放層を堆積させることも可能である）。
【００５９】
[0095]  以上の説明では、基板へのＵＶ硬化性液の堆積に言及されているが、テンプレートにＵＶ硬化性液を堆積させることも可能であり、通常、同じ技法および同じ考察事項を適用することができる。
【００６０】
[0096]  インプリントリソグラフィの開発におけるもう１つの重要な考察事項は、テンプレートの機械的耐久性である。テンプレートは、レジストをスタンピングしている間、大きな力を受けることになり、また、熱リソグラフィの場合も、極端な圧力および温度に晒されることになる。そのために、場合によってはテンプレートが摩耗し、また、基板に転写されるパターンの形状に悪影響を及ぼすことがある。
【００６１】
[0097]  熱インプリントリソグラフィには、テンプレートと基板の間の差動熱膨張を最小化するために、パターン化すべき基板の材料と同じ材料または類似した材料のテンプレートを使用する潜在的な利点がある。ＵＶインプリントリソグラフィの場合、テンプレートは活性化光に対して少なくとも部分的に透明であり、したがって水晶テンプレートが使用される。
【００６２】
[0098]  本明細書においては、とりわけＩＣの製造におけるインプリントリソグラフィの使用に言及しているが、説明されているインプリント装置および方法は、集積光学システム、磁気ドメインメモリのための誘導および検出パターン、ハードディスク磁気媒体、フラットパネルディスプレイ、薄膜磁気ヘッド等の製造などの他のアプリケーションを有していることを理解されたい。
【００６３】
[0099]  以上の説明では、とりわけ、事実上レジストとして作用する転写可能樹脂を介して基板にテンプレートパターンを転送するインプリントリソグラフィの使用に言及しているが、場合によっては転写可能な材料自体が、たとえば、とりわけ導電率、光線形応答または光非線形応答などの機能を有する機能材料であってもよい。機能材料は、たとえば導電層、半導電層、誘電体層または他の望ましい機械的、電気的または光学的特性を有する層を形成することができる。また、いくつかの有機物質も適切な機能材料である。このようなアプリケーションは、本発明の実施形態の範囲内である。
【００６４】
例示的インプリントスタンプ
[0100]  図６は、本発明の一実施形態による、ナノディスク（図示せず）の形成を開始するための基板（特に図示されていない）上の第１のパターン６００の図を示したものである。ナノディスクは、インプリントスタンプ、メモリディスクなどであってもよい。
【００６５】
[0101]  基板上に形成された第１のパターン６００（たとえば第１の層）は、第１の材料６０２（明るい円で示されている）および第２の材料６０４（暗い円で示されている）からなっている。したがって、第１および第２の材料６０２および６０４は、たとえば上で説明した米国出願第１１／０１２，４７４号および第１１／０１２，４８９号に記載されているように、交互する層として形成されており、また、ボウル(boule)を形成するためのコア６０６の周りに環状に形成されている。一実施例では、第１の材料６０２は二酸化ケイ素であり、第２の材料６０４は窒化ケイ素である。他の材料を使用することも可能であることを理解されたい。いくつかの実施例では、第１のパターン６００は、トラック、マスタトラック、定義済みトラックなどと呼ばれている。
【００６６】
[0102]  図７は、本発明の一実施形態による、基板上の第２のパターン７１０（たとえば第２の層）の図を示したものである。図に示す実施例では、第２のパターン７１０は、放射状パターンとして形成されている。第２のパターン７１０は、第１の材料７０２（暗い線で示されている）および第２の材料７０４（明るい線で示されている）から形成されている。したがって、第１および第２の材料７０２および７０４は、交互する層として形成されている。第１のパターン６００と同様、一実施例では、第１の材料７０２は二酸化ケイ素であり、第２の材料７０４は窒化ケイ素である。たとえば、第２のパターン７１０は、以下でより詳細に説明するように、図１３Ａ、１３Ｂおよび１４に示すシステムを使用して形成することができる。
【００６７】
[0103]  図７に示す第１の実施形態によれば、第２のパターン７１０は、第１および第２のパターン部分７１０Ａおよび７１０Ｂから形成することができる。図１４に示す第２の実施形態によれば、第２のパターン７１０は、単一部分７１０から形成することができる。これらの実施形態については、いずれも以下でより詳細に説明する（以下、これらの実施形態は、いずれも、便宜上、非制限の単一部分７１０として示され、かつ、説明されている）。
【００６８】
[0104]  図８は、本発明の一実施形態による、ナノディスクを形成するために使用される、図６に示す第１のパターン６００と図７に示す第２のパターン７１０の重畳を示したものである。第１および第２のパターン６００および７１０は、スケール通りには描かれていないことを理解されたい。図から分かるように、第２のパターン７１０の総合寸法は、第１のパターン６００の総合寸法より小さいため、第１のパターン６００の上に複数の第２のパターン７１０がたとえば放射状に形成されている。分かり易くするために、第１のパターン６００と完全に重畳している第２のパターン７１０は、図には１つしか示されていない。他の第２のパターン７１０は、その輪郭だけが示されている。第２のパターン７１０と第１のパターン６００が重畳すると、クロスハッチパターン８１２が形成される。
【００６９】
[0105]  一実施例では、第２のパターン７１０は、当業者に知られているように、第２のパターン７１０が第１のパターン６００などに結合されるよう、圧力、温度およびタイミング方式を使用して第１のパターン６００の上に形成される。
【００７０】
[0106]  他の実施例では、第２のパターン７１０は、第２のパターン７１０をスタンプとして使用して、レジストがコーティングされた第１のパターン６００の上に四分円ずつ転写される。一実施例では、これは、インプリントリソグラフィ技法を使用して実施することができる。一実施例では、クロスハッチパターン８１２を形成するために、アライメント技法を使用して、第２のパターン７１０を第１のパターン６００の上に転写する毎に整列させることができる。クロスハッチパターン８１２を形成するためのこの転写方法については、以下でより詳細に説明する。
【００７１】
[0107]  図９は、本発明の一実施形態による、処理中のナノディスクの図を示したものである。ナノディスクのこの図は、レジスト領域９１５とレジスト領域９１５の間の空間である領域９１３の残留レジストがエッチ除去される前の図である。レジスト領域９１５は、第２のパターン７１０を第１のパターン６００の上に形成されたレジスト層の上に転写することによって形成される。
【００７２】
[0108]  図１０および１１は、本発明の一実施形態による、それぞれエッチングプロセス中およびエッチングプロセス後のナノディスクの図を示したものである。
【００７３】
[0109]  図１０に関しては、この図は、残留レジストが領域９１３からエッチングされた後の、領域９１５にのみレジストが残された図である。第１の材料６０２の領域１０１４は、レジスト領域９１５とレジスト領域９１５の間に露出し、一方、第２の材料６０４の領域１０１７は、依然としてレジスト９１５によって覆われている。
【００７４】
[0110]  図１１に関しては、領域１０１４がエッチングされ、孔またはピット１１１６が形成されている。これは、エッチング材料を選択するか、あるいは二酸化ケイ素をエッチングし、窒化ケイ素をエッチングしない技法を選択することによって、第１のパターン６００の第１の材料（たとえば二酸化ケイ素）６０２の少なくとも一部を選択的にエッチングすることによって実施される。この実施形態では、領域１１１６は、インプリントスタンプの第１のパターン６００中の孔、ピットなどであってもよい。たとえば、エッチングすべき領域１０１４は、第２のパターン７１０の第１の材料７０２から形成されたパターンと、第１のパターン６００の第１の材料６０２が重畳する領域として定義することができる。また、図１２に関連して説明し、かつ、示すように、ポスト１２１８の頂部を形成している領域１０１７が示されている。
【００７５】
[0111]  一実施例では、領域１１１６を備えたナノディスクをインプリントリソグラフィに使用して、ディスク（図示せず）の表面またはディスクの表面のコーティング剤（たとえば樹脂など）にパターンを転写する場合、領域１１１６によって、メモリディスクの表面に、メモリディスクから伸びているポストまたは拡張メサ構造が形成される。これらのポストまたは拡張メサ構造は、データビットとして使用される磁性体をそれらが備えるよう、後で処理される（たとえば磁性体がコーティングされる）。一実施例では、メモリディスク上のこれらのポストまたは拡張メサ構造は、孤立した「島」様構造である。この孤立した「島」様構造により、比較的微小で、かつ、稠密な孤立データビット領域をメモリディスク上に形成することができ、また、互いに分離されているため、外部の熱および磁気の影響を受けても、データビットを安定した状態に維持することができる。
【００７６】
[0112]  図１２は、本発明の一実施形態による、図１１に示すナノディスクに施された追加エッチングプロセス後のナノディスクを示したものである。この追加エッチングプロセスが実行されるのは、特定の最終ナノディスク構造が望ましい場合のみである。この実施例では、図１１で最初に選択的にエッチングされなかったレジスト９１５および第１のパターン６００の第２の材料６０４（たとえば窒化ケイ素）の少なくとも一部を除去するために、図１１に示すエッチングプロセスに続いて追加エッチングステップが実行されている。この追加エッチングステップを使用して、孔またはピット１１１６に隣接しているナノディスクから伸びている頂部表面１０１７を有するポストまたはメサ構造１２１８を備えたナノディスクを生成することができる。
【００７７】
[0113]  一実施例では、図１２に示すナノディスクをインプリントリソグラフィに使用してメモリディスクを製造する場合、第１のパターン６００を使用してメモリディスク上にトラックが生成され、また、ポスト１２１８をＵＶ硬化樹脂またはサーマルレジストのいずれかと共に使用して、トラックの近傍のメモリディスクにビアまたは孔を転写することができる。次に、これらのビアまたは孔に磁性体が部分的に充填され、孤立データビットが形成される。互いに分離されているため、これらのビアまたは孔に形成されるデータビットは、外部の熱および磁気の影響を受けても、安定した状態を維持することができる。
【００７８】
インプリントスタンプを形成するための例示的システム
[0114]  図１３Ａは、本発明の一実施形態による、第２のパターン７１０を形成するために使用されるシステム１３１８の横断面図である。図１４は、本発明の一実施形態による、請求項１３Ａのシステムの堆積バッフルの図である。
【００７９】
[0115]  この実施形態では、システム１３１８は基板１３２０を備えている。基板１３２０は、回転カルーセル１３２２に解放可能に固着されているか、あるいは基板１３２０を回転させることができる他の任意のデバイスに解放可能に固着されている。第１のソース１３２４によって、第１の材料７０２が、シャッタ１３２６を通過し、かつ、堆積バッフル１３３０の開口１３２８を通過した後、基板１３２０に堆積する（堆積バッフル１３３０の上面図については同じく図１４を参照されたい）。同様に、第２のソース１３３２によって、第２の材料７０４が、シャッタ１３３４を通過し、かつ、堆積バッフル１３３０の開口１３３６を通過した後、基板１３２０に堆積する。一実施例では、第１および第２のソース１３２４および１３３２は、それぞれ、シャッタ１３２６および１３３４を利用した交互時間期間の間だけ動作する薄膜堆積源である。
【００８０】
[0116]  一実施例では、図７に示すパターン７１０のようなパターンを生成するために、パイ形またはくさび形のナノディスクベース構造が製造される。これは、基板１３２０が回転カルーセル１３２２によって回転している間に、第１および第２の材料７０２および７０４の連続層を基板１３２０に堆積させ、環状（たとえばドーナツ）形ボウル１３３８を製造することによって達成される。ボウル１３３８は、次に、ダイヤモンド鋸で鋸引きされ、かつ、鋸引きされたセクションが研磨される。鋸引きされ、かつ、研磨されたこれらのセクションは、パイ形スタンプベース構造を備えている。パイ形スタンプベース構造は、第１および第２の材料７０２および７０４が縞状になった平らな表面を備えており、図７に示すように、第２のパターン７１０の第１および第２の部分７１０Ａおよび７１０Ｂを形成している。
【００８１】
[0117]  一実施例では、パイ形は、ボウル１３３８の一方の端部の第１および第２の材料７０２および７０４の堆積速度を、ボウル１３３８のもう一方の端部の堆積速度と比較して遅くすることによって生成される。たとえば、堆積バッフル１３３０を使用して、回転カルーセル１３２２と相俟って堆積速度を制御することができる。これにより、第１および第２の材料７０２および７０４の堆積速度を、ボウル１３３８を保持しているカルーセル１３２２の中心に最も近い位置、たとえば位置１３４０および１３４２で最も速くし、また、ボウル１３３８を保持しているカルーセル１３２２のエッジ、たとえば位置１３４４および１３４６で最も遅くすることができる。
【００８２】
[0118]  図１３Ｂは、本発明の他の実施形態による、図１３Ａに示すシステムの一部を示したものである。この実施形態では、基板１３２０’は、傾斜した材料受取り表面１３３９を有している。第１および第２の材料７０２および７０４が基板１３２０’に堆積すると、上で説明したように、切断され、かつ、研磨されると、図１３Ａに関連して上で説明したような２つの部分からではなく、単一の部分からパターン７１０を形成するボウル１３３８’が形成される。
【００８３】
[0119]  一実施例では、ナノディスクを製造するための上で説明した方法により、ナノディスクによってほとんど無制限の解像度のパターンをメモリディスク上に形成することができる。たとえば、メモリディスクをパターン化するためにインプリントリソグラフィに使用した場合、同じ様に製造されたナノディスクによって形成された基本トラックに対して９ｎｍのライン／スペース解像度が達成されている。一実施例では、９ｎｍ×９ｎｍの離散島が可能であると考えられており、場合によってはこの解像度よりはるかに小さい他の解像度も可能である。
【００８４】
例示的サーボトラッキングパターンおよび該パターンを形成するためのシステム
[0120]  上で説明した、たとえば図６〜１４に示すシステムおよび方法を使用して形成された上記ナノディスクを使用して生成されたメモリディスクは、通常、上で説明したデータビットを備えた両方のデータビットトラックを備えることができ、また、１つまたは複数のヘッド（たとえば１つまたは複数の読取り／書込みヘッド）のトラッキングをデータビットトラック上で誘導するために使用されるサーボトラッキングパターンを備えることも可能である。これらのサーボトラッキングパターンは、通常、トラックと結合したデータビットのセットからオフセットした１組のビットからなっている。オフセットしたビットのサーボトラッキングパターンは、ヘッド（または複数のヘッド）がオフセットしたビットの上を通過すると、データビットを含んだトラックの中心に対するサーボヘッドの位置をモニタすることができるように予め決定され、かつ、形状化されている。
【００８５】
[0121]  図１５は、本発明の一実施形態による、溝１５５０を有するコア１５０６を示したものである。図１６は、本発明の一実施形態による、サーボトラッキングパターンを生成するためのナノディスクすなわちインプリントスタンプ上のパターンの図である。たとえば、コア１５０６を使用して第１および第２の材料６０２および６０４を受け取り、次に、スライスして、インプリントスタンプすなわちナノディスクの第１の交互パターン１６００を形成することができる。パターン１６００は、溝１５５０が以下で説明するようにパターン中に「ゆらぎ」を形成するため、図６に示す第１のパターン６００と比較すると変更されている。上で説明したように、インプリントスタンプすなわちナノディスク上のサーボトラッキングパターン１６００をインプリントリソグラフィに使用して、たとえばメモリディスク上にそれぞれサーボトラックおよびデータビットトラックを形成することができる。
【００８６】
[0122]  図１５に示すように、コア１５０６（たとえば水晶棒）の表面に一群の溝１５５０が形成されている。溝１５５０は、変位を、メモリディスク上にトラックを形成するパターン６００の半径にする方法で、コア１５０６の円周の周りに一定の間隔で形成されている。パターン１６００は、連続する層を使用して構築されているため、メモリディスク上のトラック位置になる変位は、すべての層を介して移行することになる。たとえばこの変位は、ヘッドが読み取り、かつ、解釈して、ヘッドが所望のデータビットトラック位置の右側を移動しているのか、あるいは左側を移動しているのかを示すことができるＡＣ信号に変えることができるプログラム済みの「ゆらぎ」("wobble")であってもよい。
【００８７】
[0123]  図１７は、本発明の一実施形態による、パターン１６００を使用してメモリディスクの上に形成されたヘッド読取りサーボトラッキングパターンによって生成される波形１７５２〜１７５６を示したものである。一実施例では、パターン１６００によって形成されたメモリディスク上のサーボトラッキングパターンを含むパターン群の上をヘッドが通過すると、ヘッドは、メモリディスクの回転速度に関連する周波数、およびインプリントスタンプ上のパターン１６００を使用したインプリントリソグラフィの間にメモリディスクの上に形成されたデータビットトラックの間隔に関連する周波数で振幅変調を生成する。このサーボトラッキング信号をモニタすることにより、データビットを読み取っている間、ヘッドの位置を調整することができる。
【００８８】
[0124]  一実施例では、ヘッドが中心に位置すると、波形１７５６で示すように信号が最大になり、かつ、信号の周波数が２倍になる。メモリディスク上のサーボトラッキングパターン中のオフセットビットの読取りからヘッドによって生成される信号の位相は、ヘッドをデータビットトラック半径の内側へもっていかなければならないのか、あるいはデータビットトラック半径の外側へもっていかなければならないのかを表している。たとえば、波形１７５２は、ヘッドをトラック１５５０の右側へもっていかなければならない場合に検出され、また、波形１７５４は、ヘッドをトラック１５５０の左側へもっていかなければならない場合に検出される。
【００８９】
[0125]  一実施例では、当業者に知られているように、サーボアクチュエータシステムがヘッドから信号を受け取り、受け取った信号に基づいてヘッドを移動させることも可能である。たとえば、サーボアクチュエータシステムは、将来の調整のために不整列履歴データを保存する学習システムであってもよい。
【００９０】
[0126]  一実施例では、ハードドライブプラテン（たとえばメモリディスク）は、ゾーンおよびセクターに分割されたデータビットトラックを有することができる。ハードドライブプラテンゾーンは、半径が変化するトラックである。たとえば、内側のゾーン、中央のゾーンおよび外側のゾーンは、トラック位置の観点から、ゾーンとゾーンの間にギャップを有することができる。次に、これらのゾーンの各々が、パイ形片のようなセクターに分割される。個々のセクターの最初の部分および終わりの部分は、様々な読み書き制御データビットを有しており、これらの読み書き制御データビットによって、たとえば信号の振幅を自動的に調整することができ、ヘッドの位置を調整することができる。また、ゾーンは、プラテン中にプログラムされているデータの開始または終了を示すマーカを有することも可能である。したがって、この実施例では、ハードドライブプラテンは、必ずしも連続したデータビットアレイである必要はなく、フォーマット構造からなっていてもよい。
【００９１】
[0127]  上で説明したように、インプリントリソグラフィシステムを使用して、トラックおよびサーボトラックをメモリディスク上に形成する以外に、干渉回折格子タイプのイメージを基板上に形成するための液浸を使用した、共に流体中に集束する２つのコヒーレント光ビームを使用した干渉イメージャを使用して、トラックをメモリディスクに印刷することも可能であることを理解されたい。
【００９２】
例示的方法
[0128]  図１８は、本発明の一実施形態による、インプリントリソグラフィを使用してメモリディスク上のデータビット領域をパターン化するために使用される領域を有するナノディスクを形成するための方法１８００を流れ図で示したものである。ステップ１８０２で、第１の材料のセクションと第２の材料のセクションが交互する第１の環状パターンが形成される。ステップ１８０４で、第１のパターンの上にクロスハッチパターンを形成するために、第２のパターンと共に第１の環状パターンが転写される。ステップ１８０６で、ナノディスク上の第１のパターンおよび第２のパターンの一部が選択的にエッチングされる。
【００９３】
[0129]  図１９は、本発明の一実施形態による方法１９００を流れ図で示したものである。方法１９００は、たとえば、メモリディスクを製造する方法であってもよい。ステップ１９０２で、ディスクプラテンの上に主トラックが形成される。ステップ１９０４で、孤立ビット領域がディスクプラテン上の主トラックに対して形成される。ステップ１９０６で、離散孤立データビットを形成するために、磁性体を使用して孤立ビット領域の上に磁気層が形成される。
【００９４】
[0130]  一実施例では、ステップ１９０４でディスクプラテン中にピットが形成され、また、ステップ１９０６で、ピットに磁性体が堆積し、離散孤立データビットが形成される。
【００９５】
[0131]  他の実施例では、ステップ１９０４で、ディスクプラテンの上にポストが形成され、ステップ１９０６で、離散孤立データビットを形成するために、ポストが磁性体でコーティングされる。
【００９６】
[0132]  一実施例では、ステップ１９０８で、ディスクプラテンの上にサーボトラックが形成される。サーボトラックは、複数の主トラックのうちの１つまたは複数の近傍に配置される。
【００９７】
両面をパターン化するための例示的基板輸送
[0133]  図２０は、本発明の一実施形態によるインプリントリソグラフィシステムの一部を示したものである。この部分にキャリヤ２０００が使用され、たとえばインプリントリソグラフィツールなどのリソグラフィツール（図示せず）のある位置から、リソグラフィツールの他の位置へ基板２００２が輸送される。たとえば、上でより詳細に説明したように、また、以下でより詳細に説明するように、基板２００２は、パターニングのために輸送することができる。この実施形態では、基板２００２は、第１および第２の樹脂表面２００４および２００６を備えている。これらの樹脂表面は、いずれもパターニング表面であってもよい。したがって、輸送中におけるパターニング表面２００４および２００６の破壊を回避するために、基板２００２は、そのエッジ２００８でキャリヤ２０００の保持部分２０１０と接触している。保持部分２０１０によってエッジ２００８を支持することができるだけでなく、輸送中に基板２００２を確実に保持するために、エッジ２００８の形状は、保持部分２０１０の形状と相補をなすように形成されている。図２１、２２および２３は、様々な例示的形状を示したものである。
【００９８】
[0134]  図２１、２２および２３は、本発明の様々な実施形態による、基板エッジ２１０８およびキャリヤ保持部分２０１０の様々な相補形状を示したものである。これらは例示的なものにすぎず、排他的なものではない。
【００９９】
[0135]  図２１は、キャリヤ２１００とパターニング表面２１０４および２１０６が輸送中に接触しないよう、相補単一ベベル形状を有するキャリヤ２１００の保持部分２１１０によって保持された単一ベベルエッジ２１０８を有する基板２１０２を示したものである。
【０１００】
[0136]  図２２は、キャリヤ２２００とパターニング表面２２０４および２２０２が輸送中に接触しないよう、相補二重ベベル形状を有するキャリヤ２２００の保持部分２２１０によって保持され二重ベベルエッジ２２０８を有する基板２２０２を示したものである。
【０１０１】
[0137]  図２３は、キャリヤ２３００とパターニング表面２３０４および２３０６が輸送中に接触しないよう、相補ステップ形状を有するキャリヤ２３００の保持部分２３１０によって保持されるステップエッジ２３０８を有する基板２３０２を示したものである。
【０１０２】
基板の例示的両面パターニング
[0138]  本発明の一例示的実施形態では、非ジップ(unzipping)アクションでスタンプを樹脂（基板）から分離することができる湾曲すなわちそりがインプリントスタンプに生成される。基板は、スタンプから分離されると、損傷のない状態で装置から除去することができる。スタンプと基板を無傷で分離するためには、基板がとりわけ大型である場合、この湾曲すなわちそりは有用である。
【０１０３】
[0139]  図２４は、本発明の一実施形態に従って配置された、インプリントスタンプ２４０２ａ／２４０２ｂおよび両面基板（たとえば樹脂コートされパターン形成された媒体ディスク基板）２４０４を備えた例示的装置２４００を示したものである。基板２４０４は、たとえばパターン形成された媒体キャリヤプレート２４０５によって所定の位置で保持することができる。図２４では、インプリントスタンプ２４０２ａおよび２４０２ｂは、他のタイプのインプリントスタンプを使用することも可能であるが、たとえばナノプレートインプリントスタンプ（つまり線幅が数ナノメートル程度のナノスケールフィーチャを有するインプリントスタンプ）である。
【０１０４】
[0140]  インプリントスタンプ２４０２ａおよび２４０２ｂの各々は、それぞれ基板２４０４の面２４０４ａ／２４０４ｂに印刷されるパターン２４０３ａおよび２４０３ｂを備えている。
【０１０５】
[0141]  インプリントスタンプ２４０２ａおよび２４０２ｂは、それぞれ、スタンププロファイルにそりが生成されるようにクランプされている。図２４に示す実施形態では、インプリントスタンプ２４０２ａおよび２４０２ｂは、真空シール２４０６によって、平面外れである真空ランド２４０７に対して保持されている。平面からの逸脱２４０８は極めて微小であるが、インプリントスタンプ２４０２ａおよび２４０２ｂの中心部分２４１０を逸脱させるには十分であり、平面から数ミクロン程度逸脱している。スタンプに導入されたこのそりすなわち湾曲により、インプリントスタンプ２４０２ａおよび２４０２ｂの各々と基板２４０４の個々の面２４０４ａ／２４０４ｂが一体になると、基板２４０４の個々の面２４０４ａ／２４０４ｂと最初に接触するのは、インプリントスタンプ２４０２ａおよび２４０２ｂの中心部分２４１０であることが保証される。
【０１０６】
[0142]  一実施例では、スタンプ２４０２ａおよび２４０２ｂは、基板２４０４の上に平らにクランプすることができ、かつ、スタンプ２４０２ａおよび２４０２ｂを基板２４０４から解放するためにスタンプ２４０２ａおよび２４０２ｂの各々のプレートの背面に印加されるガス圧（たとえば空気または窒素）によってそりを施すことができる。
【０１０７】
[0143]  一実施形態では、スタンプ２４０２ａに導入されるそりと、スタンプ２４０２ｂに導入されるそりは、実質的に同じである。他の実施形態では、スタンプ毎にそりの量を変えることができる。
【０１０８】
[0144]  図２４に示す例示的実施形態では、基板２４０４は、基板２４０４の中心を通るボア２４１２を有している。スタンプ２４０２ａおよび２４０２ｂの各々をそれぞれ正確に整列させるための基準点として、対応するアライメントマーカ２４１４ａおよび２４１４ｂが基板２４０４の中心ボア２４１２に提供されている。次に、ポジショニングおよびアライメントシステム２４１６を使用して、ボア２４１２に対するマーカ２４１４ａおよび２４１４ｂの実際のアライメントを実行することができる。アライメントは、たとえばマーカ２４１４ａとマーカ２４１４ｂを最初に整列させることによって達成することができる。次に、ボア２４１２と既に整列しているマーカ２４１４ａおよび２４１４ｂを整列させることができる。ポジショニングおよびアライメントシステム２４１６は、多くの異なるリソグラフィアライメントツールから選択することができる。
【０１０９】
[0145]  他の実施例では、アライメントマーク２４１８ａ〜ｄに基づいてアライメントを実行することができ、アライメントマーク２４１８ａと２４１８ｂの間、および２４１８ｃと２４１８ｄの間でアライメントが実施される。
【０１１０】
[0146]  次に、最終チェックとして、また、進行中のアライメントをより細かく調整する手段を提供するために、アライメントプロセスの間、観察システムを使用してアライメントマーカ２４１４およびボア２４１２を観察することができる。
【０１１１】
[0147]  図２５は、図２４に示すスタンプ２４０２ａ／２４０２ｂおよび基板２４０４の実例２５００を示したものである。図２５に示すスタンプ２４０２ａ／２４０２ｂおよび基板２４０４は、力２５０２が印加された状態にあり、また、任意選択の紫外（ＵＶ）放射２５０４に露光されている。つまり、実際の転写手順の間、スタンプ２４０２ａ／２４０２ｂおよび基板２４０４の個々の面が十分な力２５０２で同時にまとめて加圧され、面２４０４ａとスタンプ２４０２ａが同じ形になり、また、面２４０４ｂとスタンプ２４０２ｂが同じ形になり、互いに緊密に接触する。印加される力または圧力は、真空手段、水圧手段、空気圧手段、静電技法、電磁技法あるいはこれらの技法の一部またはすべての技法の組合せによって得ることができる。
【０１１２】
[0148]  事実上、スタンプ２４０２ａおよび２４０２ｂの各々に形成されるそりは、クランプ圧によって実質的に平坦化される。真空シール２４１４を使用してさらにクランプ圧を印加することができる。真空シールは、基板２４０４の面とインプリントスタンプ２４０２ａおよび２４０２ｂの間にそれぞれ真空空洞を生成するために提供されている。
【０１１３】
[0149]  高品質のパターン転送を提供するために、スタンピングプロセスの圧力および温度が制御される。装置全体は、温度制御を提供するチャンバの中に密閉されている。基板を含む装置の温度は、適用される樹脂のプロセス条件の要求事項によって定義される温度に制御される。
【０１１４】
[0150]  個々の面２４０４ａおよび２４０４ｂへのパターン２４０３ａおよび２４０３ｂの転送は、随意的に投光露光することによってさらに容易にすることができ、たとえばＵＶ硬化タイプの樹脂がそれぞれインプリントスタンプ２４０２ａおよび２４０２ｂを介してＵＶ光２５０４に露光され、それぞれ基板２４０４の個々の面に転送される。ＵＶ露光２５０４によって樹脂コート基板２４０４が交差結合し、樹脂の凝固が促進される。
【０１１５】
[0151]  図２５は、ＵＶ硬化性樹脂コート基板の実例を示したものであるが、本発明は、この手法に限定されない。たとえば、弧すなわちそりを備えたインプリントスタンプ２４０２ａおよび２４０２ｂを変形させる原理は、サーマル樹脂を使用して適用することも可能である。サーマル樹脂を使用する場合、基板およびインプリントマスクは、樹脂を軟らかくするだけの十分な温度に高められた温度で合体される。
【０１１６】
[0152]  加熱によって軟らかくなると、力／圧力２５０２を印加することにより、基板２４０４に供給されている樹脂に、それぞれインプリントスタンプ２４０２ａおよび２４０２ｂからのパターンを物理的に押し付けることができる。サーマル樹脂が使用されるため、樹脂を硬化させるためのＵ−Ｖ露光は不要である。熱インプリントの場合、通常、インプリントスタンプ２４０２ａ、２４０２ｂの両方および基板２４０４が加熱され、かつ、温度制御される。
【０１１７】
[0153]  図２６は、本発明の一実施形態に従って基板２４０４の両面から分離されるインプリントスタンプ２４０２ａおよび２４０２ｂの実例２６００を示したものである。真空の解放およびインプリントスタンプ２４０２ａ、２４０２ｂと面の間の圧力２５０２のリダクションによって分離プロセスが開始される。インプリントスタンプ２４０２ａが第１の基板面からの分離を開始し、また、インプリントスタンプ２４０２ｂが第２の基板面からの分離を開始する。この分離は、外部エッジ２６０２ａ〜２６０２ｄ部分を最初に引き剥がすことによって開始される。上で説明したように、インプリントスタンプ２４０２ａおよび２４０２ｂは、真空シール２４０６によって、平面外れである真空ランド２４０７に対して保持されている。
【０１１８】
[0154]  他の実施形態では、スタンプ２４０２ａおよび２４０２ｂは、それぞれスタンプの中に中央開口を有している。スタンプ２４０２ａ／２４０２ｂと基板２４０４の間の分離を容易にするために、これらのスタンプ２４０２ａ／２４０２ｂに球形すなわち湾曲が導入されている。さらに他の実施形態では、スタンプ２４０２ａ／２４０２ｂは、それらに限定されないが、正方形または円板の形にすることができる。
【０１１９】
[0155]  圧力が完全に解放されるため、慎重な制御の下で基板２４０４の中央部分２４１０まで分離される。垂直に引き剥がす場合とは異なり、面２４０４ａおよび２４０４ｂをそれぞれインプリントスタンプ２４０２ａおよび２４０２ｂから分離するための非ジップ(unzipping)アクションつまりピールバック(peeling back)アクションが存在している。基板２４０４に転送されたナノメートルサイズの転写パターンを無傷の状態で所定の位置に維持するためには、このアクションが不可欠である。基板２４０４は、インプリントスタンプ２４０２ａおよび２４０２ｂから分離されると、装置２６００から除去することができる。
【０１２０】
[0156]  一実施例では、スタンプの上または樹脂の表面に、樹脂からのスタンプの解放をさらに促進するための離型剤材料を形成することができる。
【０１２１】
[0157]  図２７は、本発明の一実施形態を実践するための例示的方法２０００の流れ図である。図２７では、ステップ２７０２で示すように、インプリントスタンプの第１および第２の表面を変形させることによって、それぞれ変形した第１および第２の表面（それぞれ中に弧を有している）が製造される。ステップ２７０４で、変形した第１および第２の表面をそれぞれ第１および第２の基板表面に緊密に接触させるために圧力が印加され、印加された圧力によって、変形した表面が実質的に平らになる。ステップ２７０６で示すように、これらの２つの表面を分離するために、印加された圧力が解放される。
【０１２２】
[0158]  一実施例では、基板の第１および第２の面のパターニングは、実質的に同時に実行される。
【０１２３】
スタンプを分離するための他の例示的実施形態
[0159]  本発明の一例示的実施形態では、非ジップアクションでスタンプを樹脂から分離することができる湾曲すなわちそりがインプリントスタンプに生成される。基板は、スタンプから分離されると、損傷のない状態で装置から除去することができる。スタンプと基板を無傷で分離するためには、基板がとりわけ大型である場合、この湾曲すなわちそりは有用である。
【０１２４】
[0160]  図２８は、本発明の一実施形態に従って配置された、インプリントスタンプ２８０２および基板（たとえば樹脂）２８０４を備えた例示的装置２８００を示したものである。図２８では、インプリントスタンプ２８０２は、たとえばナノプレートインプリントスタンプ（つまり線幅が数百ミリメートル程度のナノスケールフィーチャを有するインプリントスタンプ）であってもよい。
【０１２５】
[0161]  インプリントスタンプ２８０２は、基板２８０４に印刷されるパターンを備えている。真空の使用は、半導体製造分野では良く知られている。
【０１２６】
[0162]  インプリントスタンプ２８０２は、真空ランド２８０６を使用してマスクホルダプラテン２８０３の上に固着されている。インプリントスタンプ２８０２は、マスクホルダプラテン２８０３の上に、スタンププロファイルにそりが生成されるように固着されている。図２８に示す実施形態では、インプリントスタンプ２８０２は、真空によって、平面外れである真空ランドに対して保持されている。平面からの逸脱２８０８は極めて微小であるが、インプリントスタンプ２８０２の中心部分２８１０を逸脱させるには十分であり、平面から数ミクロン程度逸脱している。スタンプに導入されたこのそりすなわち湾曲により、インプリントスタンプ２８０２と基板２８０４が一体になると、基板２８０４と最初に接触するのは、インプリントスタンプ２８０２の中心部分２８１０であることが保証される。
【０１２７】
[0163]  印加される基板２８０４は、基板プラテン２８１２の上に取り付けられている。基板プラテン２８１２は平らである必要はない。つまり、基板プラテン２８１２もそりを有することができ、それにより同じく基板２８０４の中央領域をスタンプ２８０２の中心部分２８１０に最初に接触させることができる。
【０１２８】
[0164]  実際の転写手順の間、スタンプ２８０２および基板２８０４が、十分な力２８１６でまとめて加圧され、スタンプ２８０２と基板２８０４の両方の表面全体が同じ形になり、互いに緊密に接触する。事実上、スタンプに導入されるそりは、クランプ圧によって実質的に平坦化される。真空シール２８１４を使用し、次に、基板２８０４とインプリントスタンプ２８０２の間に真空を引き込むことにより、さらにクランプ圧を印加することができる。
【０１２９】
[0165]  図２９は、図２８に示す、紫外（ＵＶ）放射２９０２に露光されたスタンプ２８０２および基板２８０４の実例２９００を示したものである。つまり、投光露光することによって樹脂２８０４へのパターンの転送をさらに容易にすることができ、たとえばＵＶ硬化タイプの樹脂がインプリントスタンプ２８０２を介してＵＶ光に露光され、基板２８０４に転送される。ＵＶ露光２９０２によって樹脂２８０４が交差結合し、樹脂２８０４の凝固が促進される。
【０１３０】
[0166]  図２９は、ＵＶ硬化性樹脂の実例を示したものであるが、本発明は、この手法に限定されない。たとえば、そりを備えたインプリントスタンプ２８０２および／または基板２８０４を変形させる原理は、サーマル樹脂を使用して適用することも可能である。サーマル樹脂を使用する場合、基板およびインプリントマスクは、樹脂を軟らかくするだけの十分な温度に高められた温度で合体される。加熱によって軟らかくなると、圧力２９０４を印加することにより、軟らかくなった樹脂２８０４に、インプリントスタンプ２８０２からのパターンを物理的に押し付け、パターンを印刷することができる。サーマル樹脂が使用されるため、樹脂を硬化させるためのＵ−Ｖ露光は不要である。熱インプリントの場合、通常、インプリントスタンプ２８０２および基板プラテン２８１２の両方が加熱され、かつ、温度制御される。
【０１３１】
[0167]  図３０は、本発明に従って基板２８０４から分離されるインプリントスタンプ２８０２を示したものである。真空の解放およびインプリントスタンプ２８０２と基板２８０４の間の圧力２９０４のリダクションによって分離プロセスが開始される。インプリントスタンプ２８０２および基板２８０４が、外部エッジ３００２および３００４部分で最初に分離すなわち剥離を開始する。圧力が完全に解放されるため、慎重な制御の下で基板２８０４の中央部分２８１０まで分離される。垂直に引き剥がす場合とは異なり、基板２８０４およびインプリントスタンプ２８０２を分離するための非ジップアクションまたはピールバックアクションが存在している。基板２８０４に転送されたナノメートルサイズの転写パターンを無傷の状態で所定の位置に維持するためには、このアクションが不可欠である。
【０１３２】
[0168]  基板２８０４は、インプリントスタンプ２８０２から分離されると、装置２８００から除去することができる。いくつかの事例では、基板２８０４は、ディスクまたは中心に孔を有するディスクであってもよい。
【０１３３】
[0169]  図３１は、本発明の一実施形態を実践するための例示的方法３１００の流れ図である。図３１では、ステップ３１０２で示すように、インプリントスタンプおよび基板のうちの少なくともいずれか一方の表面を変形させることによって、中に弧を有する変形した表面が提供される。ステップ３１０４で、変形した表面をもう一方の表面に緊密に接触させるためにクランプ圧が印加され、印加された圧力によって、変形した表面が実質的に平らになる。ステップ３１０６で示すように、これらの２つの表面を分離するために、印加されたクランプ圧が解放される。
【０１３４】
[0170]  図３２は、インプリントリソグラフィのためのナノプレートを本発明の一実施形態に従って製造するための例示的技法を示したものである。図３２では、ナノプレートボウル３２００は、たとえばリング層構造３２０３を形成するための積層化手法を使用して堆積した数百の薄膜層３２０２から構築、または作り上げられている。
【０１３５】
[0171]  ナノプレートボウル３２００は、それぞれ複数の薄膜堆積源３２０８および３２１０から製造された複数の材料３２０４および３２０６の薄膜を堆積させることによって構築されている。材料３２０４および３２０６の堆積は、対応するシャッタアセンブリ３２１２および３２１４によって促進される。材料３２０４および３２０６は、ボウル３２００が中心コア３２１８の周りを３２１６の方向に回転している間に、ボウル３２００の上に交互に堆積する。図３２には、実例による説明を目的としたものにすぎないが、反時計方向に回転しているボウル３２００が示されている。本発明は、反時計方向の回転には一切限定されない。中心コア３２１８は、たとえば固体棒、中空シリンダまたは他の同様の構造であってもよい。中心コア３２１８の例示的直径は、約２ミリメートル（ｍｍ）より大きくすることができる。
【０１３６】
[0172]  実際には、当業者には理解されるように、薄膜材料３２０４および３２０６は、図に示すように、ナノプレートボウル３２００が回転している間に堆積させることができる。しかしながら、別法としては、堆積源３２０８および３２１０を中心コア３２１８の周りに回転させ、それにより円対称リング層構造３２０３を生成することも可能である。図３２に示すように、堆積した薄膜層３２０２は、層構造３２０３内に個別の同心リングを形成している。
【０１３７】
[0173]  層構造３２０３内に個別の同心リングを形成するために、堆積中、複数の薄膜材料のうちの第１の材料（たとえば材料３２０６）からなる薄膜が、複数の堆積源のうちの１つ３２１０によって堆積している間、それ以外の堆積源（たとえば堆積源３２０８）をスイッチオフすることができる。第１の材料（３２０６）からなる薄膜が完了すると、その堆積源（３２１０）がスイッチオフされ、第２の材料（３２０４）からなる薄膜を堆積させるために、第２の堆積源（３２０８）が起動される。このプロセスは、所望の厚さのナノプレートボウル３２００が得られるまで継続される。
【０１３８】
[0174]  上で言及した堆積プロセスによって、最終的には、図３３に示すように、材料３２０４と３２０６の交互層が製造される。材料３２０４および３２０６は、一例として、二酸化ケイ素、窒化ケイ素および／またはケイ素からなっていてもよい。別法としては、材料３２０４および３２０６は、いくつかの名前を挙げると、たとえばタングステン、モリブデンおよびタンタルなどの重金属材料からなっていてもよい。
【０１３９】
[0175]  図３２に示す実施例では、ボウル３２００が回転している間、高速マグネトロンバイアススパッタリングを使用することができる。しかしながら、上で言及したように、静止したボウル３２００の周りにスパッタ源を回転させることができるようにボウル３２００を配置することも可能である。ボウル３２００が典型的には直径約８５ｍｍないし９０ｍｍまで構築されると、知られているスライスツールを使用して、ナノプレートボウル３２００をディスクにスライスすることにより、個々のナノプレートを製造することができる。
【０１４０】
[0176]  図３４は、図３２に示す円対称リング層構造３２０３に対する代替手法を示したものである。図３４では、ナノプレートボウル３４００は、バッフル堆積プロセスを使用して、螺旋構造３４０４を形成しているリング３４０２を有するべく作り上げることができる。螺旋構造３４０４を製造するために、たとえば、ボウルが１回転することによって必要な厚さの材料が製造されるように個々の堆積源を設定することができる。１回転することによって所望の厚さの材料が製造される場合、両方の堆積源、たとえば図３２に示す堆積源３２０８および３２１０を同じ時間にオンすることができる。つまり、堆積源３２０８および３２１０の各々によって、ボウル３４００の周りに互いに重なり合った層が引き続いて連続的に堆積し、螺旋構造３４０４が形成される。
【０１４１】
[0177]  薄膜堆積プロセスは、当業者に良く知られている様々な方法を使用して達成することができる。たとえば、スパッタ堆積、化学気相成長、プラズマ気相成長または類似の薄膜堆積システムを使用することができる。材料の堆積は、複数の堆積源を使用して達成することができる。
【０１４２】
[0178]  堆積した薄膜、たとえば図３２に示す薄膜層３２０２は、多くの材料の組合せから構築することができる。本発明のコンテキストにおいては、材料３２０４および３２０６などの複数の材料のうちの１つまたは複数が選択的にエッチングされることが好ましい。また、極端に滑らかな薄膜で材料を堆積させることができるため、処理中に層が著しく相互拡散して層の厚さの画定があいまいになるようなことはない。離散層つまりリングを形成するために使用することができる、容易に入手可能な材料の組合せの例は、ＳｉＯ２／Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２／Ｓｉ、ＳｉＯ２／ＴａおよびＳｉＯ２／磁気媒体である。また、本出願では言及されていないが、これらの組合せ以外にも、この説明に基づいて当業者に明らかになるであろう適切な他の例示的組合せが存在している。
【０１４３】
[0179]  堆積プロセスは、層を構築している間、滑らかな円形トラックから逸脱しないよう、十分に滑らかな層が提供されるように制御されることが望ましい。たとえばバイアスマグネトロンスパッタ堆積を使用することにより、極めて滑らかな堆積薄膜表面を維持することができ、また、それと同時に高堆積速度が得られる。
【０１４４】
[0180]  層が構築されると、ボウル３２００をスライスに切断し、かつ、切断表面を研磨することにより、たとえば木の幹のリングセクションに類似したリング構造を有するナノインプリントマスクすなわちナノプレートを製造することができる。ボウル３２００から切断された個々の年輪セクションに研磨処理または平坦化処理が施され、それにより極めて平らな表面が提供される。研磨処理または平坦化処理の後、選択的エッチングを使用して、複数の材料のうちの第１の材料（たとえば３２０６）からなる層が、複数の材料のうちの第２の材料（たとえば３２０４）からなる層に対して切断される。これらの層は、インプリントマスクに必要な深さまで切断され、３０ｎｍの線および空間の場合、典型的には約４０ナノメートル（ｎｍ）の深さまで切断される。
【０１４５】
[0181]  図３５は、ボウル３２００の円対称リング層構造３２０３からスライスされたナノプレート３５００の１つを横断面図で示したものである。このナノプレート３５００の場合、トラック３５０２などのトラックは、研磨されたナノプレート表面３５０４に、上で言及したように材料３２０４からなる薄膜層を材料３２０６からなる薄膜層に対して選択的にエッチングすることによって形成されている。トラック３５０２にエッチングが施され、ナノプレート表面３５０４にトレンチ３５０６などのトレンチが形成されている。トラック３５０２の幅３５０８は、約１ｎｍないし１００ｎｍの範囲内にすることができる。好ましい幅の値は、約３０ｎｍ程度である。トラックの幅３５０８は、リソグラフィ用語のコンテキストにおけるラインアンドスペース間の幅に対応している。
【０１４６】
[0182]  トレンチ３５０６は、上で言及したように、３０ｎｍのラインアンドスペースを形成するために約４５ｎｍの深さ３５１０まで形成されている。トレンチ３５０６を形成するためのトラック３５０２のエッチングは、良く知られている半導体エッチング技法を使用して達成することができる。たとえば、トレンチ３５０６は、プラズマタイプのエッチャを使用して、材料３２０６の薄膜層に反応性エッチングを施す（つまり蒸発させる）ことによって形成することができる。
【０１４７】
[0183]  図３６は、代替ナノプレート構造３６００を示したものである。この代替ナノプレート構造３６００は、図３２に示す円形リング層構造３２０３とは異なり、長方形の形をしている。リング層構造３２０３の場合と同様、この長方形構造３６００は、中心コア３６０４の周りに形成された長方形の薄膜層３６０２を備えている。様々な方法でボウルのセクションを切断し、直線トラックまたは湾曲トラックを備えたスタンプを形成することができる。
【０１４８】
[0184]  本発明によれば、標準の化学機械研磨（ＣＭＰ）プロセスを使用することによって平坦化を達成することができる。また、平坦化すなわち平滑化は、たとえば平坦化レジストコーティングをスパッタエッチングすることによっても達成することができる。
【０１４９】
[0185]  上で言及したように、固体棒の周りではなく、中空管の周りにナノプレートボウル３２００を構築することにより、中心孔すなわちボアが貫通しているナノプレートを形成することができる（堆積処理のための冷媒を管の中空部分を通過させ、堆積処理温度を制御することができる）。
【０１５０】
[0186]  他の材料を使用することも可能であるが、通常、ボウルの中心には水晶が使用される。最終のライン幅およびスペースは、堆積する薄膜の薄膜層厚さによって制御される。層の厚さは、堆積速度および堆積源に対するボウルの回転速度によって制御される。
【０１５１】
[0187]  コストを低減するために、ボウル当たりのナノプレートの数を多くすることによって極端に薄いナノプレートを切断し、かつ、キャリヤプレート（図示せず）に結合することができる。
【０１５２】
[0188]  ナノプレート３５００の上にフォーマット構造を提供するために、制御された方法でリングの幅を変化させることができる。ナノプレート３５００にフォーマット構造を追加し、ナノプレート３５００を記憶媒体として使用することも可能である。これは、トレンチ３５０６を形成するためにトラック３５０２をエッチ除去する前に、プラテン表面３５０４にリソグラフィ印刷プロセスを使用することによって達成される。
【０１５３】
[0189]  磁気媒体の適用よりもさらに重要なことには、本発明の技法によれば、最も高い可能トラック解像度を画定することも可能である。標準の光ｅ−ビームリソグラフィの能力を超えた１０ｎｍのトラック幅を極めて一様に画定することができる。トラックの厚さを変化させることにより、リソグラフィプリントフォーマット構造(lithographically printing formatting structure)をディスク３５００の上に画定することができる。この方法によれば、２００テラバイトを超えるハードドライブ能力が可能になる。
【０１５４】
[0190]  図３７は、本発明の一実施形態を実践するための例示的方法３７００の流れ図である。図３７では、ステップ３７０２で示すように、中心コアの周りに複数のタイプの薄膜が堆積し、それにより複数の薄膜層が形成される。薄膜層の各々は、その隣接する層とはタイプが異なっている。ステップ３７０４で、堆積した薄膜層がセクション化され、パターン形成された表面が露出する。次に、ステップ３７０６で示すように、パターン形成された表面が平坦化され、かつ、ステップ３７０８で示すように、複数のタイプの薄膜のうちの１つのタイプの薄膜からなるパターンが所定の深さまで選択的にエッチングされ、それにより選択的にエッチングされた表面が製造される。
【０１５５】
[0191]  図３８は、本発明の一実施形態に従ってコンピュータハードドライブプラテンを製造するための一例示的技法を示したものである。図３８では、ボウル(boule)３８００は、たとえばリング層構造３８０３を形成するための積層化手法を使用して堆積した、場合によっては数百万に及ぶ薄膜層３８０２から構築、または作り上げられている。
【０１５６】
[0192]  ボウル３８００は、ボウル３８００が中心コア３８１０の周りを３８０８の方向に回転している間に、材料３８０４および３８０６などの複数の材料の薄膜をボウル３８００の上に交互に堆積させることによって製造されている。図３８には、実例による説明を目的としたものにすぎないが、反時計方向に回転しているボウル３８００が示されている。本発明は、反時計方向の回転には一切限定されない。中心コア３８１０は、たとえば固体棒、中空シリンダまたは他の同様の構造であってもよい。中心コア３８１０の例示的直径は、約２ミリメートル（ｍｍ）より大きくすることができる。
【０１５７】
[0193]  材料３８０４および３８０６は、それぞれ例示的薄膜堆積源３８１２および３８１４を使用して連続的に堆積する。実際には、当業者には理解されるように、材料３８０４および３８０６を堆積させるために、図に示すようにボウル３８００を回転させることができる。しかしながら、別法としては、堆積源３８１２および３８１４を中心コア３８１０の周りに回転させ、それにより円対称リング層構造３８０３を生成することも可能である。図３８に示すように、堆積した薄膜層３８０２は、層構造３８０３内に個別の同心リングを形成している。
【０１５８】
[0194]  層構造３８０３内に個別の同心リングを形成するために、堆積中、複数の材料のうちの第１の材料３８０４または３８０６からなる薄膜が、複数の堆積源のうちの一方によって堆積している間、それ以外の堆積源３８１２または３８１４をスイッチオフすることができる。第１の材料（たとえば３８０４）からなる薄膜が完了すると、その堆積源（たとえば３８１２）がスイッチオフされ、第２の材料（３８０６）からなる薄膜を堆積させるために、第２の堆積源（３８１４）が起動される。このプロセスは、所望の厚さのボウル３８００が得られるまで継続される。
【０１５９】
[0195]  上で言及した堆積プロセスによって、最終的には、図３９に示すように、材料３８０４と３８０６の交互層が製造される。材料３８０４および３８０６は、一例として、二酸化ケイ素、窒化ケイ素および／またはケイ素からなっていてもよい。また、材料３８０４および３８０６は、いくつかの名前を挙げると、たとえばタングステン、タンタルおよびモリブデンなどの重金属材料からなっていてもよい。
【０１６０】
[0196]  図３８に示す実施例では、ボウル３８００が回転している間、高速マグネトロンバイアススパッタリングが使用された。しかしながら、上で言及したように、静止したボウル３８００の周りにスパッタ源を回転させることができるようにボウル３８００を配置することも可能である。ボウルが典型的には直径約８５ｍｍないし９０ｍｍまで構築されると、知られているスライスツールを使用して、ボウル３８００をディスクにスライスすることによってプラテンを製造することができる。
【０１６１】
[0197]  図４０は、図３８に示す円対称リング層構造３８０３に対する代替手法４０００を示したものである。図４０では、ボウル４０００は、バッフル堆積プロセスを使用して、螺旋構造４００４を形成しているリング４００２を有するべく作り上げることができる。螺旋構造４００４を製造するために、たとえば、ボウルが１回転することによって必要な厚さの材料が製造されるように個々の堆積源を設定することができる。１回転することによって所望の厚さの材料が製造される場合、両方の堆積源、たとえば図３８に示す堆積源３８１２および３８１４を同じ時間にオンすることができる。つまり、堆積源３８１２および３８１４の各々によって、ボウル４０００の周りに互いに重なり合った層が引き続いて連続的に堆積し、螺旋構造４００４が形成される。
【０１６２】
[0198]  薄膜堆積プロセスは、当業者に良く知られている様々な方法を使用して達成することができる。たとえば、スパッタ堆積、化学気相成長、プラズマ気相成長または類似の薄膜堆積システムを使用することができる。材料の堆積は、複数の堆積源を使用して達成することができる。
【０１６３】
[0199]  薄膜層３８０２などの堆積した薄膜は、多くの材料の組合せから構築することができる。本発明のコンテキストにおいては、材料３８０４および３８０６などの複数の材料のうちの１つまたは複数が選択的にエッチングされることが好ましい。また、極端に滑らかな薄膜で材料を堆積させることができるため、処理中に層が著しく相互拡散して層の厚さの画定があいまいになるようなことはない。離散層つまりリングを形成するために使用することができる、容易に入手可能な材料の組合せの例は、ＳｉＯ２／Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２／Ｓｉ、ＳｉＯ２／ＴａおよびＳｉＯ２磁気媒体薄膜である。また、本出願では言及されていないが、これらの組合せ以外にも、この説明に基づいて当業者に明らかになるであろう他の例示的組合せが存在している。
【０１６４】
[0200]  堆積プロセスは、層を構築している間、滑らかな円形トラックから逸脱しないよう、十分に滑らかな層が提供されるように制御されることが望ましい。たとえばバイアスマグネトロンスパッタ堆積を使用することにより、極めて滑らかな堆積薄膜表面を維持することができ、また、それと同時に高堆積速度が得られる。
【０１６５】
[0201]  個々の磁気ディスクを形成するために、ボウル３８００およびボウル４０００を切断して、たとえば木の幹のリングセクションに類似したリング構造を有するディスクにすることができる。ボウルから切断された年輪セクションプラテンに初期平坦化または表面研磨が施され、それにより極めて平らな表面が提供される。
【０１６６】
[0202]  図４１は、ボウル３８００の円対称リング層構造３８０３の断面部分（ディスク）４１００である。この断面部分４１００の場合、トラック４１０２などのトラックは、ディスク４１００の研磨されたプラテン表面４１０４に、材料３８０４からなる薄膜層を材料３８０６からなる薄膜層に対して選択的にエッチングすることによって形成されている。トラック４１０２にエッチングが施され、プラテン表面４１０４にトレンチ４１０６などのトレンチが形成されている。トラック４１０２の幅４１０８は、約１ないし１００ナノメートル（ｎｍ）の範囲内にすることができる。好ましい幅の値は、約３０ｎｍ程度である。トラックの幅４１０８は、リソグラフィ用語のコンテキストにおけるラインアンドスペース間の幅に対応している。
【０１６７】
[0203]  トレンチ４１０６は、上で言及したように、３０ｎｍのラインアンドスペースを形成するために約４５ｎｍの深さ４１１０まで形成されている。トレンチ４１０６を形成するためのトラック４１０２のエッチングは、良く知られている半導体エッチング技法を使用して達成することができる。たとえば、トレンチ４１０６は、プラズマタイプのエッチャを使用して、材料３８０６の薄膜層に反応性エッチングを施す（つまり蒸発させる）ことによって形成することができる。選択的ウェットエッチングを使用することも可能である。
【０１６８】
[0204]  図４２は、本発明の一実施形態による、図４１に示す断面部分４１００を示したもので、トレンチ４１０６セクションに磁気媒体が堆積している。図４２では、ディスクプラテン表面４１０４のトレンチ４１０６は、ディスクを磁気媒体でコーティングすることによって充填されている。このプラテン表面４１０４は、次にもう一度平坦化され、トラック４１０２からエッチ除去されたトレンチ４１０６の領域に、磁気媒体４２００の離散孤立トラックが残される。
【０１６９】
[0205]  平坦化は、標準の化学機械研磨（ＣＭＰ）プロセスを使用することによって達成することができる。また、平坦化すなわち平滑化は、平坦化レジストコーティングを磁気媒体４２００コートに対して１：１で選択的にスパッタエッチングすることによっても達成することができる。
【０１７０】
[0206]  上で言及したように、固体棒の周りではなく、中空管の上にボウルを構築することにより、中心孔すなわちボアを有するプラテンを形成することができる（堆積処理のための冷媒を中空管を通過させ、堆積処理温度を制御することができる）。他の材料を使用することも可能であるが、通常、ボウルの中心には水晶が使用される。最終のデータトラック幅および空間は、堆積する薄膜の薄膜層厚さによって制御される。層の厚さは、堆積速度および堆積源に対するボウルの回転速度によって制御される。
【０１７１】
[0207]  コストを低減するために、ボウル当たりのディスクの数を多くすることによって極端に薄いナノプレートを切断し、かつ、キャリヤプレート（図示せず）に結合することができる。
【０１７２】
[0208]  ディスク４１００の上にフォーマット構造を提供するために、制御された方法でリングの幅を変化させることができる。フォーマット構造は、トレンチ４１０６を形成するためにトラック４１０２をエッチ除去する前に、あるいはトラック４１０２をエッチ除去した後に、プラテン表面４１０４にリソグラフィ印刷プロセスを使用することによってディスク４１００に追加することができる。
【０１７３】
[0209]  ナノプレートは、高速ディスク回転の適切なバランスを保証するために、中央ボス構造の上に取り付けることができる。ディスクの上部表面および下部表面の両方にデータトラックを形成することができる。これらの上部トラックおよび下部トラックは、互いに整列していることが好ましい。
【０１７４】
[0210]  本発明の技法によれば、最も高い可能トラック解像度を画定することができる。光ｅ−ビームリソグラフィの能力を超えた１０ｎｍのトラック幅を極めて一様に画定することができる。トラックの厚さを変化させることにより、リソグラフィプリントフォーマット構造をディスクの上に画定することができる。この方法によれば、２００テラバイトを超えるハードドライブ能力が可能になる。
【０１７５】
[0211]  図４３は、本発明の一実施形態を実践するための例示的方法４３００の流れ図である。図４３では、ステップ４３０２で示すように、中心コアの周りに複数のタイプの薄膜が堆積し、それにより複数の薄膜層が形成される。薄膜層の各々は、その隣接する層とはタイプが異なっている。ステップ４３０４で、堆積した薄膜層がセクション化され、パターン化された表面が露出する。次に、ステップ４３０６で示すように、パターン化された表面が研磨される。ステップ４３０８で、複数のタイプの薄膜のうちの１つのタイプの薄膜からなるパターンを露出させるために、露出したパターンが所定の深さまで選択的にエッチングされ、それにより選択的にエッチングされた表面が製造される。ステップ４３１０で、表面のエッチ内に磁性体が堆積する。ステップ４３１２で表面が平坦化され、分離された磁気トラックが表面に形成される。
【０１７６】
結論
[0212]  以上、本発明の様々な実施形態について説明したが、以上の説明は単なる実施例を示したものにすぎず、本発明を何ら制限するものではないことを理解されたい。本発明の精神および範囲を逸脱することなく、本発明の形態および細部に様々な変更を加えることができることは当業者には明らかであろう。したがって、本発明の見解および範囲は、上で説明した例示的実施形態によっては一切制限されず、唯一、特許請求の範囲の各請求項およびそれらの等価物によってのみ定義されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【０１７７】
【図１】[0033]従来のソフトリソグラフィプロセスの例を示す図である。
【図２】[0033]従来の熱リソグラフィプロセスの例を示す図である。
【図３】[0033]従来のＵＶリソグラフィプロセスの例を示す図である。
【図４】[0034]熱インプリントリソグラフィおよびＵＶインプリントリソグラフィを使用してレジスト層をパターン化する場合に使用される２ステップエッチングプロセスを示す図である。
【図５】[0035]テンプレートおよび基板に堆積した典型的な転写可能レジスト層を示す略図である。
【図６】[0036]本発明の一実施形態による、基板上の第１のパターンを示す図である。
【図７】[0037]本発明の一実施形態による、基板上の第２のパターンを示す図である。
【図８】[0038]本発明の一実施形態による、たとえば転写を使用してパターンを転送する場合の、それぞれ図６および７に示す第１および第２のパターンが重畳した上面図である。
【図９】[0038]本発明の一実施形態による、たとえば転写を使用してパターンを転送する場合の、それぞれ図６および７に示す第１および第２のパターンが重畳した斜視図である。
【図１０】[0039]本発明の一実施形態による、エッチングプロセス中およびエッチングプロセス後のインプリントスタンプを示す図である。
【図１１】[0039]本発明の一実施形態による、エッチングプロセス中およびエッチングプロセス後のインプリントスタンプを示す図である。
【図１２】[0040]本発明の一実施形態による、エッチングプロセスおよびレジスト除去後のインプリントスタンプを示す図である。
【図１３Ａ】[0041]本発明の一実施形態による、図７に示す第２のパターンを形成するために使用されるシステムの横断面図である。
【図１３Ｂ】[0042]本発明の他の実施形態による、図１３Ａに示すシステムの一部を示す図である。
【図１４】[0043]本発明の一実施形態による堆積バッフルを示す図である。
【図１５】[0044]本発明の一実施形態による、サーボトラッキングパターンを有するインプリントスタンプを製造するためのコアを示す図である。
【図１６】[0045]本発明の一実施形態による、サーボトラッキングパターンを生成するためのインプリントスタンプ上のパターンを示す図である。
【図１７】[0046]本発明の一実施形態による、サーボトラッキングパターンを読み取るヘッドによって生成される波形を示す図である。
【図１８】[0047]本発明の様々な実施形態を実践するための様々な方法を示す流れ図である。
【図１９】[0047]本発明の様々な実施形態を実践するための様々な方法を示す流れ図である。
【図２０】[0048]本発明の様々な実施形態による、基板エッジおよびキャリヤ保持部分の様々な相補形状を示す図である。
【図２１】[0048]本発明の様々な実施形態による、基板エッジおよびキャリヤ保持部分の様々な相補形状を示す図である。
【図２２】[0048]本発明の様々な実施形態による、基板エッジおよびキャリヤ保持部分の様々な相補形状を示す図である。
【図２３】[0048]本発明の様々な実施形態による、基板エッジおよびキャリヤ保持部分の様々な相補形状を示す図である。
【図２４】[0049]本発明の一実施形態に従って配置された２つのインプリントスタンプおよび両面基板を備えた例示的装置を示す図である。
【図２５】[0050]図２４に示す、任意選択の紫外（ＵＶ）放射（熱インプリントの場合、ＵＶ露光は不要である）に露光され、かつ、圧力が印加されたスタンプおよび基板を示す図である。
【図２６】[0051]本発明に従って樹脂から分離されるスタンプを示す図である。
【図２７】[0052]本発明の一実施形態を実践するための例示的方法の流れ図である。
【図２８】[0053]本発明の一実施形態に従って配置されたインプリントスタンプおよび基板を備えた例示的装置を示す図である。
【図２９】[0054]図２８に示す、紫外（ＵＶ）放射（熱インプリントの場合、ＵＶ露光は不要である）に露光されたスタンプおよび基板を示す図である。
【図３０】[0055]本発明に従って樹脂から分離されるスタンプを示す図である。
【図３１】[0056]本発明の一実施形態を実践するための例示的方法の流れ図である。
【図３２】[0057]本発明の一実施形態に従ってインプリントスタンプを製造するための装置を示す図である。
【図３３】[0058]図３２に示す装置に使用されるリング構造をより詳細に示す図である。
【図３４】[0059]図３２に示す装置のリング構造の代替を示す図である。
【図３５】[0060]本発明の一実施形態による、図３２に示すリング構造の断面部分を示す図である。
【図３６】[0061]図３２に示す装置のリング構造の他の代替を示す図である。
【図３７】[0062]本発明の一実施形態を実践するための例示的方法の流れ図である。
【図３８】[0063]本発明の一実施形態に従ってコンピュータハードドライブプラテンを製造するための装置を示す図である。
【図３９】[0064]図３８に示す装置に使用されるリング構造をより詳細に示す図である。
【図４０】[0065]図３８に示す装置のリング構造の代替を示す図である。
【図４１】[0066]本発明の一実施形態による、図３８に示すリング構造の断面部分を示す図である。
【図４２】[0067]本発明による、溝セクションに磁気媒体が堆積した、平坦化された後の図４１の断面部分を示す図である。
【図４３】[0068]本発明の一実施形態を実践するための例示的方法の流れ図である。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図３】
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【図５】
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【国際調査報告】
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