(57)【要約】【課題】  成膜又はエッチングによりスタンパ表面に形成されたパターンの端形状が良好な直線性を有し、情報記録媒体等の高密度、高容量化に伴う微細パターンに対応可能な、パターン転写用スタンパ及びその製造方法を提供する。【解決手段】  パターン転写の型として用いられるスタンパであって、少なくともそのスタンパの凸部最表面を、Ｘ線回折において結晶性ピークを有していない材料１１０で形成することにより、上記課題を解決する。こうしたスタンパは、基板上に凹凸パターンを形成する工程と、その凹凸パターンの上にＸ線回折において結晶性ピークを有していない材料１１０の層を形成する工程と、前記基板及び前記凹凸パターンと、前記Ｘ線回折において結晶性ピークを有していない材料１１０の層との密着面を剥離する工程とを含む方法で製造できる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン転写の型として用いられるスタンパであって、少なくとも該スタンパの凸部最表面が、Ｘ線回折において結晶性ピークを有していない材料で形成されていることを特徴とするパターン転写用スタンパ。
【請求項２】
少なくとも前記スタンパの凸部が、Ｘ線回折において結晶性ピークを有していない材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のパターン転写用スタンパ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のパターン転写用スタンパの製造方法であって、
基板上に凹凸パターンを形成する工程と、
前記凹凸パターンの上にＸ線回折において結晶性ピークを有していない材料からなる層を形成する工程と、
最終的に前記基板及び前記凹凸パターンと、前記Ｘ線回折において結晶性ピークを有していない材料からなる層との密着面を剥離する工程と、を含むことを特徴とするパターン転写用スタンパの製造方法。
【請求項４】
前記凹凸パターンがレジスト材料からなるものであることを特徴とする請求項３に記載のパターン転写用スタンパの製造方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のパターン転写用スタンパの製造方法であって、
Ｘ線回折において結晶性ピークを有していない材料からなる基板上に凹凸パターンを形成する工程と、
前記凹凸パターンをマスクとして前記基板をエッチングする工程と、を含むことを特徴とするパターン転写用スタンパの製造方法。
【請求項６】
請求項１又は２に記載のパターン転写用スタンパの製造方法であって、
少なくとも所望のスタンパの凸部高さ以上の膜厚をもって、基板上にＸ線回折において結晶性ピークを有していない材料からなる層を形成する工程と、
前記結晶性ピークを有していない材料からなる層の上に形成された凹凸パターンをマスクとして、当該結晶性ピークを有していない材料からなる層をエッチングする工程と、を含むことを特徴とするパターン転写用スタンパの製造方法。
【請求項７】
請求項３又は５又は６に記載のスタンパの製造方法において、
前記凹凸パターンがＸ線回折において結晶性ピークを有していない材料からなることを特徴とするスタンパの製造方法。
【請求項８】
請求項１又は２に記載のパターン転写用スタンパの表面に、Ｘ線回折において結晶性ピークを有していない材料からなる層を形成する工程と、
最終的に前記スタンパと、Ｘ線回折において結晶性ピークを有していない材料からなる層との密着面を剥離する工程と、を含むことを特徴とするパターン転写用スタンパの製造方法。
【請求項９】
請求項３又は４又は８に記載のパターン転写用スタンパの製造方法において、
前記したＸ線回折において結晶性ピークを有していない材料が導電性を有する材料からなり、該材料からなる層の形成後に電解めっきによって厚膜を形成する工程、を含むことを特徴とするパターン転写用スタンパの製造方法。
【請求項１０】
請求項３に記載のパターン転写用スタンパの製造方法において、
前記凹凸パターンがＸ線回折において結晶性ピークを有していない材料からなり、且つ、当該凹凸パターンの上に形成する前記したＸ線回折において結晶性ピークを有していない材料が導電性を有する材料からなり、当該導電性を有する材料からなる層の形成後に電解めっきによって厚膜を形成する工程、を含むことを特徴とするパターン転写用スタンパの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン転写用スタンパ及びその製造方法に関し、更に詳しくは、例えば情報記録光ディスク、情報記録磁気ディスク等の情報記録ディスク、その他各種の表面に微細な凹凸パターンを有する製品の製造に用いられるパターン転写用スタンパ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
情報記録分野におけるハイペースな記録密度の上昇に伴い、半導体分野には更なる微細加工技術の進展が求められている。また、磁気記録の分野においても、従来の連続媒体ではもはや今後の高密度化には対応しきれないため、記録媒体に加工を施す（パターン媒体）方法も検討されており、これらの分野でも同様な微細加工技術が求められている。
【０００３】
上記のような媒体を量産化する際、感光性レジストを利用したリソグラフィー工程を全ての媒体に適用することは、スループットの点から考えて現実的とはいえない。これに替わる方法として、パターン転写の型となるスタンパを用いたインプリント技術を適用することの方がより現実的である。この方法であれば、原盤となるスタンパ（マスター）を一度リソグラフィーによって作製しておけば、そこからたくさんの第２世代（マザー）、第３世代（チャイルド）のスタンパを生産することも可能である。
【０００４】
光ディスクの分野においては、上記のようなスタンパ作製技術が従来より各種提唱されており、スタンパの材料としては、Ｎｉが多く適用されている（例えば、特許文献１〜３を参照。）。
【特許文献１】特開２００３−６９４６号公報
【特許文献２】特開平１０−２４１２１４号公報
【特許文献３】特開平５−２０５３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、Ｎｉのような結晶性を有する材料を用いてめっきなどにより形成されたスタンパは、その結晶性のために、スタンパに形成されたパターンの端形状において、少なからず揺らぎが発生するという現象が生じていた（図７を参照）。
【０００６】
例えば、特許文献１におけるように、所定基板上に厚く形成されたＮｉ膜表面上にレジストパターンを形成し、これをマスクとしてＮｉ表面をエッチングしてスタンパを作製する場合、Ｎｉが結晶粒を有しているため、結晶粒が１つの単位となってエッチングが進行する。言い換えると、結晶粒界がエッチングのストップ相の役割を果たす。つまり、粒子の一部がいったんエッチングにより削られれば、結晶粒界に到達するまでエッチングが進行してしまうため、結晶粒界に沿った形状でしかスタンパのパターンの端形状が形成できなくなってしまう。
【０００７】
又は、例えば、特許文献２又は３におけるように、所定基板上にレジストパターンを形成し、この上からめっき又はスパッタなどによってＮｉを厚く成膜した後、レジストパターンからＮｉを剥離してスタンパを作製する場合、成膜に伴うＮｉの結晶粒成長により、レジストパターンの側面が押しやられ、結果的にやはり結晶粒界に沿った形状でしかスタンパのパターンの端形状が形成できなくなってしまう。
【０００８】
このように、原盤となるスタンパのパターンの端形状に揺らぎが発生してしまうと、そのスタンパによって転写されたパターンを用いて加工を行っていくプロセスにおいては、プロセスの最後までその揺らぎが転写されてしまい（場合によっては揺らぎが強調されていき）、最終加工目的層にもこの揺らぎが転写されてしまうことになる。
【０００９】
こうした揺らぎは、スタンパ材料が同一である限り、パターン寸法によらず同じ大きさで発生することになる。このような揺らぎは、記録媒体の高密度、高容量化に伴いパターンが微細化されるにつれその影響が顕在化し、パターン形状によって特性が左右されるようなデバイスにおいては重大な問題となる。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その第１の目的は、成膜又はエッチングによりスタンパ表面に形成されたパターンの端形状が良好な直線性を有し、高密度、高容量化に伴う微細パターンに対応可能な、パターン転写用スタンパを提供することにある。本発明の第２の目的は、そうしたパターン転写用スタンパの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記第１の目的を達成するための本発明のパターン転写用スタンパは、パターン転写の型として用いられるスタンパであって、少なくとも該スタンパの凸部最表面が、Ｘ線回折において結晶性ピークを有していない材料で形成されていることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、少なくともスタンパの凸部最表面がＸ線回折において結晶性ピークを有していない材料で形成されているので、スタンパの少なくとも凸部最表面となる部分に結晶粒界が存在しない。その結果、パターンの端形状が良好な直線性を有するスタンパを提供できる。
【００１３】
本発明のパターン転写用スタンパは、上記のパターン転写用スタンパにおいて、少なくとも前記スタンパの凸部がＸ線回折において結晶性ピークを有していない材料で形成されていることを特徴とする。
【００１４】
この発明においても上記同様、少なくともスタンパの凸部がＸ線回折において結晶性ピークを有していない材料で形成されているので、スタンパの少なくとも凸部となる部分に結晶粒界が存在しない。その結果、パターンの端形状が良好な直線性を有するスタンパを提供できる。
【００１５】
上記第２の目的を達成するための本発明のパターン転写用スタンパの製造方法（以下、「第一製造方法」とも称する。）は、上記した本発明のパターン転写用スタンパを製造するための方法であって、基板上に凹凸パターンを形成する工程と、前記凹凸パターンの上にＸ線回折において結晶性ピークを有していない材料からなる層を形成する工程と、最終的に前記基板及び前記凹凸パターンと、前記Ｘ線回折において結晶性ピークを有していない材料からなる層との密着面を剥離する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明のパターン転写用スタンパの製造方法は、上記パターン転写用スタンパの製造方法において、前記凹凸パターンがレジスト材料からなるものであることを特徴とする。
【００１７】
この第一製造方法の発明によれば、Ｘ線回折において結晶性ピークを有していない材料からなる層には結晶粒が存在しないので、例えば凹凸パターンがレジスト材料からなる場合においても、結晶粒成長に伴う凹凸パターンの変形が起こらず、その凹凸パターンに対応したパターンの端形状が良好な直線性を有したスタンパを製造することができる。
【００１８】
上記第２の目的を達成するための本発明のパターン転写用スタンパの製造方法（以下、「第二製造方法」とも称する。）は、上記した本発明のパターン転写用スタンパを製造するための方法であって、Ｘ線回折において結晶性ピークを有していない材料からなる基板上に凹凸パターンを形成する工程と、前記凹凸パターンをマスクとして前記基板をエッチングする工程と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
この第二製造方法の発明によれば、凹凸パターンをマスクとして、Ｘ線回折において結晶性ピークを有していない材料からなる基板をエッチングしてスタンパを製造するので、製造されたスタンパ表面に形成されたパターンの端形状が結晶粒界に沿った形で揺らぐことがなく、その端形状が良好な直線性を有したスタンパを製造できる。
【００２０】
上記第２の目的を達成するための本発明のパターン転写用スタンパの製造方法（以下、「第三製造方法」とも称する。）は、上記した本発明のパターン転写用スタンパを製造するための方法であって、少なくとも所望のスタンパの凸部高さ以上の膜厚をもって、基板上にＸ線回折において結晶性ピークを有していない材料からなる層を形成する工程と、前記結晶性ピークを有していない材料からなる層の上に形成された凹凸パターンをマスクとして、当該結晶性ピークを有していない材料からなる層をエッチングする工程と、を含むことを特徴とする。
【００２１】
この第三製造方法の発明によれば、凹凸パターンをマスクとして、Ｘ線回折において結晶性ピークを有していない材料からなる層をエッチングしてスタンパを製造するので、製造されたスタンパ表面に形成されたパターンの端形状が結晶粒界に沿った形で揺らぐことがなく、その端形状が良好な直線性を有したスタンパを製造できる。
【００２２】
本発明のパターン転写用スタンパの製造方法は、上記第一製造方法〜第三製造方法に係るパターン転写用スタンパの製造方法において、前記凹凸パターンがＸ線回折において結晶性ピークを有していない材料からなることを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、凹凸パターンがＸ線回折において結晶性ピークを有していない材料からなるので、凹凸パターン又はその残渣の端形状が粒界に沿った形で揺らぐことがなく、良好な直線性を有した状態で形成することができる。例えば第一製造方法においては、その凹凸パターンの上にＸ線回折において結晶性ピークを有していない材料からなる層が形成される。その結果、製造されたスタンパ表面に形成されたパターンの端形状が良好な直線性を有したスタンパを製造できる。第二製造方法及び第三製造方法においては、その凹凸パターンをエッチングマスクとしてスタンパを製造する際に、その凹凸パターン又はその残渣の端形状が粒界に沿った形で揺らぐことがなく、良好な直線性を有した状態で形成されているので、製造されたスタンパ表面に形成されたパターンの端形状が良好な直線性を有したスタンパを製造できる。また、第二製造方法及び第三製造方法においては、その凹凸パターンをエッチングマスクとしてスタンパを製造する際に、そのような材料からなる凹凸パターンの残渣を特段除去する必要性がなくなるという利点がある。
【００２４】
上記第２の目的を達成するための本発明のパターン転写用スタンパの製造方法（以下、「第四製造方法」とも称する。）は、上記した本発明のパターン転写用スタンパの表面に、Ｘ線回折において結晶性ピークを有していない材料からなる層を形成する工程と、最終的に前記スタンパとＸ線回折において結晶性ピークを有していない材料からなる層との密着面を剥離する工程と、を含むことを特徴とする。
【００２５】
この第四製造方法の発明によれば、スタンパの表面にＸ線回折において結晶性ピークを有していない材料からなる層を形成した後、最終的にスタンパとその層との密着面を剥離して、新しいスタンパを製造できる。製造された新しいスタンパは、その表面に形成されたパターンの端形状が結晶粒界に沿った形で揺らぐことがなく、その端形状が良好な直線性を有するので、第２世代（マザー）や第３世代（チャイルド）の形成時にこの方法を適用すれば、スタンパ表面に形成されたパターンの端形状が良好な直線性を有するスタンパを次々に製造できる。
【００２６】
本発明のパターン転写用スタンパの製造方法は、上記第一製造方法又は第四製造方法に係るパターン転写用スタンパの製造方法において、前記したＸ線回折において結晶性ピークを有していない材料が導電性を有する材料からなり、該材料からなる層の形成後に電解めっきによって厚膜を形成する工程、を含むことを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、上記の第一製造方法又は第四製造方法において、電解めっきによって厚膜が形成されるので、スタンパを効率的に製造できると共に形成される厚膜を緻密な層とすることができる。
【００２８】
本発明のパターン転写用スタンパの製造方法は、上記第一製造方法に係るパターン転写用スタンパの製造方法において、前記凹凸パターンがＸ線回折において結晶性ピークを有していない材料からなり、且つ、当該凹凸パターンの上に形成する前記したＸ線回折において結晶性ピークを有していない材料が導電性を有する材料からなり、当該導電性を有する材料からなる層の形成後に電解めっきによって厚膜を形成する工程、を含むことを特徴とする。
【００２９】
この発明によれば、上記の第一製造方法において、Ｘ線回折において結晶性ピークを有していない材料で凹凸パターンが形成され、さらにその凹凸パターンの上にＸ線回折において結晶性ピークを有していない導電性材料からなる層が形成され、さらにその上に電解めっきによって厚膜が形成されるので、パターンの端形状が良好で直線性を有したスタンパを効率的に製造できると共に形成される厚膜を緻密な層とすることができる。
【００３０】
なお、本明細書において、「パターン転写用スタンパ」又は「スタンパ」なる用語は、パターン転写のための型となるものの総称として用いるものであり、前記したようなマスター、マザー、チャイルド、…、といった、転写型として使用される限り、原盤以降のいずれの世代のものも含む意味である。
【００３１】
また、本明細書において、「Ｘ線回折において結晶性ピークを有していない材料」としては、完全にアモルファス（非晶質）のもののみならず、微結晶状態又は一部結晶質であってもこのようにＸ線回折における特性を有するものであれば包含されるものである。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明した本発明のパターン転写用スタンパによれば、スタンパの少なくとも凸部最表面となる部分に結晶粒界が存在しないので、微細パターンの場合であってもパターンの端形状が良好な直線性を有するスタンパを提供できる。その結果、こうしたスタンパを利用することにより、微細パターンを記録媒体に形成できるので、記録媒体の高密度化や大容量化を実現することが可能となる。
【００３３】
また、本発明の第一製造方法に係るパターン転写用スタンパの製造方法によれば、結晶粒成長に伴う凹凸パターンの変形が起こらず、その凹凸パターンに対応したパターンの端形状が良好な直線性を有したスタンパを製造することができる。その結果、こうして製造されたスタンパを利用することにより、微細パターンを記録媒体に形成でき、記録媒体の高密度化や大容量化を実現することが可能となる。
【００３４】
また、本発明の第二製造方法及び第三製造方法に係るパターン転写用スタンパの製造方法によれば、製造されたスタンパ表面に形成されたパターンの端形状が結晶粒界に沿った形で揺らぐことがなく、その端形状が良好な直線性を有したスタンパを製造できる。その結果、こうして製造されたスタンパを利用することにより、微細パターンを記録媒体に形成でき、記録媒体の高密度化や大容量化を実現することが可能となる。
【００３５】
また、本発明の第四の製造方法に係るパターン転写用スタンパの製造方法によれば、スタンパ表面に形成されたパターンの端形状が良好な直線性を有する第２世代（マザー）や第３世代（チャイルド）のスタンパを次々に製造できる。その結果、こうして製造されたスタンパを利用することにより、微細パターンを記録媒体に形成でき、記録媒体の高密度化や大容量化を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明を好ましい実施態様に基づき詳細に説明する。
【００３７】
（パターン転写用スタンパ）
本発明のパターン転写用スタンパ（本願においては、単に「スタンパ」ということがある。）は、パターン転写の型として用いられるものであって、少なくともそのスタンパの凸部最表面が、Ｘ線回折において結晶性ピークを有していない材料（「Ｘ線回折において結晶性ピークを有していない材料」を、以下、簡略化のため「α材料」という。）で形成されていることを特徴とするものである。
【００３８】
図１は、本発明に係るパターン転写用スタンパの構造例を示すものである。図１（ａ）、（ｂ）に示す例においては、スタンパ１００の凸部側最表面部のみがα材料１１０からなる薄層で構成され、図１（ｃ）、（ｄ）に示す例においては、スタンパ１００の凸部全体を含む部位がα材料１１０からなる厚膜で構成され、また、図１（ｅ）示す例においては、スタンパ１００の全体がα材料１１０からなるバルク体で構成されている。
【００３９】
本発明においては、被加工物に対して実質的にインプリントを行う凸部最表面が、少なくともα材料により構成されていればよい。このような構成とすることにより、スタンパの少なくとも凸部最表面となる部分に結晶粒界が存在しないので、パターンの端形状が良好な直線性を有することになる。
【００４０】
α材料１１０は、薄膜又は厚膜であっても、層状であっても、バルク体であってもよい。なお、図１において、符号１２０は基材を表し、その基材１２０は、凸部全体を含むα材料１１０からなる厚膜の基材として作用する。また、図１において、符号１３０は支持層を表し、その支持層１３０は、凸部側最表面部を構成するα材料１１０からなる薄層を支持する層として作用する。もちろん、本発明に係るスタンパの積層構造は、図１に例示する態様に限定されるものではなく、例えば、基材１２０とα材料１１０からなる層（この層を、単に「α材料層」ということがある。）との間、又は支持層１３０とα材料層との間に、各種の機能性層又は機能膜を配していてもよい。
【００４１】
なお、前記「最表面部」を含んで薄膜状にα材料を形成する場合には、スタンパの形状、特に凹凸部の寸法、形成するα材料の種類、又は形成方法によっても異なるが、例えば少なくとも１０ｎｍ以上、より好ましくは２０ｎｍ以上の膜厚とすることが、長期間の使用において安定した特性を得る上から好ましい。
【００４２】
本発明において、Ｘ線回折において結晶性ピークを有していない材料（α材料）としては、α材料層が、薄膜状のもの、厚膜状のもの、又はバルク体であるかによって、又はその形成方法等によっても左右されるが、例えば、（１）ＴａＳｉ、ＮｉＳｉ、ＴｉＮ、ＴｉＣ、ＴａＮ、ＴａＧｅ、ＴａＢ等のように、金属中にＳｉ，Ｃ，Ｇｅ，Ｎ，Ｂ等が添加されてアモルファス化されたもの、（２）高融点材料が添加されてアモルファス化されたもの、又は、（３）高い結晶化温度を有する材料を結晶化温度より低い温度で成膜してアモルファス化されたもの等が用いられる。
【００４３】
α材料として、ＳｉＣ等のような硬いアモルファス材料を用いることもできる。そうした材料を用いることにより、従来のＮｉの場合よりもスタンパの強度を向上させることができ、スタンパの耐久性が向上して使用回数を多くすることができる。
【００４４】
また、α材料層の形成方法も特に限定されず、使用する材料において、所期の特性（Ｘ線回折において結晶性ピークを有しない）のものが得られるように各種の形成方法が適宜選択される。例えば、α材料層を薄膜状に形成する場合には、スパッタ法、ＣＶＤ法又はイオンプレーティング法等を適宜用いることができ、また、α材料層を厚膜状に形成する場合には、電解めっき法、無電解めっき法又は真空蒸着法等を適宜用いることができる。また、α材料層をバルク体として形成する場合においても、その材質に応じた公知の手法で形成することができる。
【００４５】
また、例えば、図１（ｃ）、図１（ｄ）に示すように、スタンパが基材１２０を有して構成される場合、その基材１２０としては、特に限定されるわけではなく、例えば、Ｎｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｒ等の各種金属又はこれらの合金、ガラス、Ｓｉ，ＳｉＣ，ＳｉＮ、カーボン、例えばアルミナやチタニア等のセラミックス、等を用いることができる。なお、これらの基材１２０と前記α材料１１０との被着性が良好でない場合は、必要に応じて、公知技術に基づき、基板表面にプラズマ処理、密着性樹脂の塗布等の各種表面処理を行ったり、又は、スパッタ法、ＣＶＤ法、溶射法又はイオンプレーティング法等でプライマー層等を形成することも可能である。
【００４６】
さらに、例えば、図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、スタンパが支持層１３０を有して構成される場合、その支持層１３０は、上記基板１２０と同様な材料を用いたり同様の処理を行うことができるが、好ましい材料及び形成方法としては、例えばＮｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｒ等の各種金属又はこれらの合金を無電解めっき、電解めっき又は蒸着等することにより形成することができる。なお、めっき法としては、無電解めっきよりも電解めっきの方が緻密な層が得られるため好ましい。この場合、前記α材料としては、電解めっきが実施できるように導電性のものとすることが望ましい。
【００４７】
このような本発明に係るパターン転写用スタンパは、例えば、以下に示すような製造方法により製造することができる。
【００４８】
（第一製造方法）
まず、本発明に係るスタンパは、例えば、基板上に凹凸パターンを形成する工程と、その凹凸パターンの上にα材料層を形成する工程と、最終的にその基板及び凹凸パターンとそのα材料層との密着面を剥離する工程と、を含む第一製造方法により製造することができる。
【００４９】
この方法において、基板上に形成される凹凸パターンとしては特に限定されるものではなく、有機及び無機のいずれかからなる各種のものを用いることができる。具体的には、例えば凹凸パターンをレジスト材料で形成したりα材料で形成することが好ましい。凹凸パターンの形成手段としては、その形成の容易さ、加工の容易さ及び高解像度等の点から、電子線フォトレジスト又は紫外線フォトレジストが好ましく用いられ、例えば、公知の電子線リソグラフィー技術又は紫外線リソグラフィー技術により所期の形状を形成することができる。また、凹凸パターンをα材料で形成した場合には、エッチングにより凹凸パターンを形成する際に、凹凸パターンの端形状が粒界に沿った形で揺らぐことがなく、良好な直線性を有した状態で形成することができる。
【００５０】
この第一製造方法においては、凹凸パターンの上に形成するα材料が導電性を有する材料からなり、その材料からなる層の形成後に電解めっきによって厚膜を形成する工程を含むことが好ましい。第一製造方法がこうした工程を含むことにより、スタンパを効率的に製造できると共に形成される厚膜を緻密な層とすることができる。
【００５１】
また、この第一製造方法においては、凹凸パターンがα材料からなり、且つ、その凹凸パターンの上に形成するα材料が導電性を有する材料からなり、その導電性を有する材料からなる層の形成後に電解めっきによって厚膜を形成する工程、を含むことが好ましい。第一製造方法がこうした工程を含むことにより、パターンの端形状が良好で直線性を有したスタンパを効率的に製造できると共に形成される厚膜を緻密な層とすることができる。
【００５２】
図２は、この第一製造方法の一実施形態における各工程を示す模式図である。この例においては、図２（ａ）に示すように、支持基板１５０上に電子線レジスト１４０をスタンパに形成しようとする凹凸の深さに見合う厚さ、例えば１００〜２００ｎｍで塗布した後、電子線描画装置で露光・現像し、所期のパターンを形成する。なお、ここで形成されるレジストからなる凹凸パターン１４１はこの方法に限られず、真逆の凹凸を有するスタンパを用いて転写成形されたものでもよい。
【００５３】
次に、図２（ｂ）に示すように、このレジストからなる凹凸パターン１４１上から、例えば、ＤＣマグネトロンスパッタにより、上記した（１）〜（３）のようなα材料１１０からなる薄膜１１１を、例えば膜厚１０〜５０ｎｍで成膜する。次いで、図２（ｃ）に示すように、α材料からなる薄膜１１１上に、めっき法により支持層１３０を形成する。そして最終的に、図２（ｄ）に示すように、α材料からなる薄膜１１１及び支持層１３０を、支持基板１５０及び凹凸パターン１４１から剥離することにより、スタンパを製造する。また、剥離後において、スタンパ側にレジストが残留している場合には、テトラヒドロフラン等を用いて洗浄除去することができる。
【００５４】
なお、図２（ｃ）においてはα材料として薄膜を形成したが、図２（ｅ）に示すように、α材料として例えば膜厚１００〜１０００ｎｍの厚膜１１２と支持層１３０とを形成し、それらを支持基板１５０及び凹凸パターン１４１から剥離することにより、α材料からなる厚膜１１２を有したスタンパを製造することができる。また、図２（ｆ）に示すように、α材料として例えば膜厚１５０〜３００μｍの厚膜１１３を形成し、支持層のない態様のスタンパを製造することも可能である。
【００５５】
この第一製造方法において、α材料からなる薄膜１１１又は厚膜１１２，１１３の成膜方法としては、ＤＣマグネトロンスパッタや、上記したような別の方法を適宜選択することができる。また、支持層１３０の成膜方法としても、電解めっきや蒸着等の方法を用いることができる。電解めっき法で支持層１３０を形成する場合には、前記したように、導電性のα材料を選択することが望ましい。
【００５６】
こうした第一製造方法でスタンパを製造することにより、結晶粒成長に伴う凹凸パターンの変形が起こらず、その凹凸パターンに対応したパターンの端形状が良好な直線性を有したスタンパを製造することができる。その結果、こうして製造されたスタンパを利用することにより、微細パターンを記録媒体に形成でき、記録媒体の高密度化や大容量化を実現することが可能となる。
【００５７】
（第二製造方法）
本発明に係るスタンパは、α材料からなる基板上に凹凸パターンを形成する工程と、その凹凸パターンをマスクとしてその基板をエッチングする工程と、を含む第二製造方法によっても製造することができる。
【００５８】
この方法で用いられるα材料からなる基板としては、例えばアモルファスカーボン、アモルファスシリコン、ＳｉＣ基板等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。そして、例えば、アモルファスカーボンに対しては、酸素系ガスをエッチングガスとして用いることができ、アモルファスシリコンに対しては、例えば、ＳＦ６、ＣＦ４等のフッ素系ガスをエッチングガスとして用いることができ、また、ＳｉＣに対しては、フッ素系ガス、又はフッ素系と酸素系の混合ガスをエッチングガスとして用いることができる。α材料からなる基板は、こうしたエッチングガスによりエッチング処理することが可能である。また、α材料からなる基板をエッチング処理する際に用いる凹凸パターンとしては、使用するエッチングガスに対して耐性のあるものから適宜選択することが望ましい。
【００５９】
図３は、この第二製造方法の一実施形態における各工程を示す模式図である。この例においては、図３（ａ）に示すように、α材料であるアモルファスカーボン等からなる基板１１４の上に、ＤＣマグネトロンスパッタ等によりアモルファス構造を有するＳｉを成膜した後、電子線レジストを所定の厚さで塗布し、電子線描画装置によって露光・現像し、所定パターンを形成する。この表面に対し、イオンビームエッチングでＳｉをエッチングして、Ｓｉからなる凹凸パターン１４１’を形成する。
【００６０】
次に、図３（ｂ）に示すように、形成されたＳｉからなる凹凸パターン１４１’をマスクとし、反応性イオンエッチングでカーボン基板１１４を１００〜２００ｎｍ程度エッチングする。最後に、図３（ｃ）に示すように、Ｓｉからなる凹凸パターン１４１’の残渣を除去することによりスタンパを製造する。
【００６１】
こうした第二製造方法でスタンパを製造方法することにより、スタンパ表面に形成されたパターンの端形状が結晶粒界に沿った形で揺らぐことがなく、その端形状が良好な直線性を有したスタンパを製造できる。その結果、こうして製造されたスタンパを利用することにより、微細パターンを記録媒体に形成でき、記録媒体の高密度化や大容量化を実現することが可能となる。
【００６２】
（第三製造方法）
本発明に係るスタンパは、少なくとも所望のスタンパの凸部高さ以上の膜厚をもって、基板上にα材料層を形成する工程と、そのα材料層の上に形成された凹凸パターンをマスクとしてこのα材料からなる層をエッチングする工程と、を含む第三製造方法によっても製造することができる。
【００６３】
この方法は、α材料からなる基板を用いる代わりに、任意の材料からなる基板上に厚膜のα材料層を形成した構造体を用いたものであって少なくともスタンパの凸部をα材料で構成したものとする以外は、基本的には第二製造方法と同様の製造方法である。
【００６４】
この方法で用いられるα材料層としては、厚膜形成可能な各種のα材料、例えば、アモルファスカーボン、アモルファスシリコン、ＴａＳｉ、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣ、ＮｉＳｉ、ＳｉＣ等を好ましく用いることができるが、これらに限定されるものではない。そして、例えば、アモルファスカーボンに対しては、酸素系ガスをエッチングガスとして用いることができ、アモルファスシリコン、ＴａＳｉ、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣに対しては、フッ素系ガスをエッチングガスとして用いることができ、ＮｉＳｉに対しては、例えばＣＯ等のカルボニル系ガスをエッチングガスとして用いることができ、また、ＳｉＣに対しては、フッ素系ガス、又はフッ素系と酸素系の混合ガスをエッチングガスとして用いることができる。α材料層は、こうしたエッチングガスによりエッチング処理することが可能である。また、α材料層をエッチング処理する際に用いるマスクとしては、使用するエッチングガスに対して耐性のあるものから適宜選択することが望ましい。
【００６５】
図４は、この第三製造方法の一実施形態における各工程を示す模式図である。この例においては、図４（ａ）に示すように、任意の材質からなる基材１２０上に、α材料１１０であるアモルファスカーボン等からなる厚膜（α材料層）１１２を、ＤＣマグネトロンスパッタ等により形成する。α材料層である厚膜１１２は、所望のスタンパの凸部高さ以上となるように形成され、その厚さは、例えば１００〜５００ｎｍである。
【００６６】
次に、この厚膜１１２の上に、例えばＤＣマグネトロンスパッタでアモルファス構造を有するＳｉを成膜した後、電子線レジストを所定の厚さで塗布し、電子線描画装置で露光・現像し、所定のレジストパターンを形成する。次に、その表面に露出したＳｉをイオンビームエッチングして、図４（ｂ）に示すように、Ｓｉからなる凹凸パターン１４１’を形成する。さらに、図４（ｃ）に示すように、その上から反応性イオンエッチングを行って、カーボン厚膜１１２を例えば１００〜２００ｎｍ程度エッチングする。最後に、図４（ｄ）に示すように、Ｓｉからなる凹凸パターン１４１’の残渣を除去することによりスタンパを製造する。
【００６７】
なお、図４（ｄ）に示すように、α材料からなる厚膜１１２は、エッチングにより全部の高さがエッチングで除去される必要は必ずしもなく、スタンパの所期の凸部高さが得られれば、図４（ｅ）に示されるように一部の高さ分が凹部に残存していてもよい。
【００６８】
こうした第三製造方法でスタンパを製造することにより、凹凸パターンをマスクとして、α材料層をエッチングしてスタンパを製造するので、製造されたスタンパ表面に形成されたパターンの端形状が結晶粒界に沿った形で揺らぐことがなく、その端形状が良好な直線性を有したスタンパを製造できる。その結果、こうして製造されたスタンパを利用することにより、微細パターンを記録媒体に形成でき、記録媒体の高密度化や大容量化を実現することが可能となる。
【００６９】
上記した第二製造方法及び第三製造方法において、α材料のエッチング時に用いる凹凸パターン１４１’の材料としては、上記に例示したようにＸ線回折において結晶性ピークを有していない材料（エッチングしようとする材料とは別の種類）からなるものを用いることが好ましい。マスクとする凹凸パターン１４１’をそのような材料で形成することにより、エッチングにより凹凸パターン１４１’を形成する際や、その凹凸パターン１４１’をマスクとしてα材料１１０をエッチングし、スタンパ表面に所望のパターンを形成する際においても、凹凸パターン１４１’又はその残渣の端形状が粒界に沿った形で揺らぐことがなく、良好な直線性を有した状態で形成することができる。さらに、所望のパターンが形成されたスタンパにおいて、そのような材料からなる凹凸パターン１４１’の残渣を特段除去する必要性がなくなるという利点もある。
【００７０】
（第四製造方法）
本発明に係るスタンパは、これが、第二世代、第三世代、…、となるスタンパである場合には、先に形成された本発明に係る前記スタンパの表面に、α材料層を形成する工程と、最終的にそのスタンパとα材料層との密着面を剥離する工程と、を含むことを特徴とする第四製造方法によって製造することができる。
【００７１】
この第四製造方法においては、α材料が導電性を有する材料からなり、そのα材料層の形成後に電解めっきで厚膜を形成する工程を含むことが好ましい。第四製造方法がこうした工程を含むことにより、形成される厚膜を緻密な層とすることができる。
【００７２】
この場合に用いることのできるα材料は、基本的に前記第一製造方法において用いることのできるものと同じである。また、その工程においても、前記第一製造方法の図２（ａ）に示す支持基板１５０及びレジストからなる凹凸パターン１４１からなる型に代えて、既に製造された本発明に係るスタンパを用いる以外は、第一製造方法と同様に行うことができる。
【００７３】
図５は、この第四製造方法の一実施形態における各工程を示す模式図である。図５（ａ）に示すように、先に形成された本発明に係るスタンパ１００の型面に対し、図５（ｂ）に示すように、α材料１１０からなる厚膜１１３を形成した後、図５（ｃ）に示すように、スタンパ１００から厚膜１１３を剥離することで新たなスタンパ１０１を製造できる。なお、この図５においては、型となるスタンパ１００及び新たなスタンパ１０１は、いずれもα材料１１０単体からなるものとして図示しているが、これらは上記した説明から明らかであるように、図１に示す各種の形態をとり得るものである。
【００７４】
この第四製造方法の発明によれば、製造された新しいスタンパは、その表面に形成されたパターンの端形状が結晶粒界に沿った形で揺らぐことがなく、その端形状が良好な直線性を有するので、第２世代（マザー）や第３世代（チャイルド）の形成時にこの方法を適用すれば、スタンパ表面に形成されたパターンの端形状が良好な直線性を有するスタンパを次々に製造できる。このようにして形成された本発明に係るスタンパは、表面に形成されたパターンの端形状が良好な直線性を有し、高密度、高容量化に伴う微細パターンに対応可能なものであるので、例えば、情報記録光ディスク、情報記録磁気ディスク、光磁気ディスク等の各種デバイスの製造に好適に用いることができる。
【実施例】
【００７５】
以下、実施例と比較例により本発明を更に具体的に説明する。
【００７６】
（実施例１）
図２に示すように、支持基板１５０として例えばシリコン基板を用い、その上に電子線レジスト１４０を約１００ｎｍの厚さで塗布し、その後、電子線描画装置で露光・現像して、ライン幅約１１０ｎｍ、スペース幅約９０ｎｍのレジストからなる凹凸パターン１４１を形成した。この凹凸パターン１４１上にＤＣマグネトロンスパッタでα材料１１０からなる薄膜１１１を成膜した。α材料１１０としては、アモルファス構造を有する組成比４対１（原子比）のＴａＳｉを適用し、膜厚約５０ｎｍの薄膜１１１を成膜した。その後、電解めっきによりＮｉ約３００μｍの厚さを支持層１３０として成膜した。最後に、支持層１３０であるＮｉ及びα材料薄膜１１１であるＴａＳｉをシリコン基板（支持基板１５０）から剥離して、実施例１のスタンパ（図２（ｄ）を参照。）を作製した。このスタンパのパターン形状のＳＥＭ写真を図６に示す。図６において、やや白い部分が凸部であり、やや黒い部分が凹部であり、その境界部が端形状である。図６に示すように、この実施例１のスタンパのパターン形状は、後述する比較例１のものよりも直線性に優れるものであった。
【００７７】
（実施例２）
図３に示すように、α材料からなる基板１１４としてアモルファス構造を有するカーボン基板を用いた。その基板１１４上に、ＤＣマグネトロンスパッタで、アモルファス構造を有するＳｉを膜厚約２０ｎｍ成膜した後、その上に電子線レジストを約１００ｎｍの厚さで塗布し、電子線描画装置で露光・現像し、ライン幅約１１０ｎｍでスペース幅約９０ｎｍのレジストパターンを形成した。その表面に対し、イオンビームエッチングでＳｉをエッチングした後、形成されたＳｉパターンを凹凸パターン１４１’として反応性イオンエッチングした。このとき、Ｏ２ガスを反応性ガスとして用いてカーボン基板を約１００ｎｍエッチングし、実施例２のスタンパ（図３（ｃ）を参照。）を作製した。
【００７８】
（実施例３）
実施例１のスタンパの製造方法において、α材料１１０としてＳｉＣを使用し膜厚約５０ｎｍの薄膜１１１を成膜した以外は、実施例１と同様にして、実施例３のスタンパを製造した。すなわち、ライン幅約１１０ｎｍでスペース幅約９０ｎｍのレジストからなる凹凸パターン１４１を形成した後、α材料としてのＳｉＣを膜厚約５０ｎｍ成膜し、その後、電解めっきでＮｉ約３００μｍの厚さを支持層１３０として成膜し、最後に、支持層１３０であるＮｉ及びα材料薄膜１１１であるＳｉＣをシリコン基板から剥離して、実施例３のスタンパを作製した。得られたスタンパは、その表面がＳｉＣからなる硬いアモルファス材料で形成されているので、耐久性に優れたスタンパであった。
【００７９】
（比較例１）
実施例１のスタンパの製造方法において、レジストからなる凹凸パターン１４１上にＤＣマグネトロンスパッタでα材料１１０からなる薄膜１１１を成膜しない以外は、実施例１と同様にして、比較例１のスタンパを製造した。すなわち、ライン幅約１１０ｎｍでスペース幅約９０ｎｍのレジストからなる凹凸パターン１４１を形成した後、α材料層を形成せずに、直接その凹凸パターン１４１上からＤＣマグネトロンスパッタで純Ｎｉを膜厚約５０ｎｍ成膜し、その後さらに、電解めっきによりＮｉを膜厚約３００μｍ成膜し、最後にＮｉをシリコン基板から剥離することで、比較例１のスタンパを作製した。このスタンパのパターン形状のＳＥＭ写真を図７に示す。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明に係るスタンパの各種の構造例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明に係るスタンパの製造方法の各工程を示す模式断面図である。
【図３】本発明に係るスタンパの別の製造方法の各工程を示す模式断面図である。
【図４】本発明に係るスタンパのさらに別の製造方法の各工程を示す模式断面図である。
【図５】本発明に係るスタンパのさらに別の製造方法の各工程を示す模式断面図である。
【図６】実施例１において作製したスタンパのＳＥＭ写真である。
【図７】比較例１において作製したスタンパのＳＥＭ写真である。
【符号の説明】
【００８１】
１００  スタンパ
１０１  新たなスタンパ
１１０  Ｘ線回折において結晶性ピークを有していない材料（α材料）
１１１  薄膜
１１２，１１３  厚膜
１１４  α材料からなる基板
１２０  基材
１３０  支持層
１４０  レジスト
１４１、１４１’  凹凸パターン
１５０  支持基板
【図１】
2005133166.tif 000003
【図２】
2005133166.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005133166.tif 000006
【図５】
2005133166.tif 000007
【図６】
2005133166.tif 000008
【図７】
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