(57)【要約】  弾性を有するモールドの表面に形成されたパターンを被転写基板（４）上に形成された被転写層（５）に押し付けて前記被転写層（５）にパターンを転写するためのインプリント用モールドであって、弾性を有するモールド（１）内の中央部に重り部材（３）を内包したことにより、パターン形成面を垂直方向下側に向けると、パターン形成面が凸状曲面に弾性変形し、転写時にモールド（１）が最頂部から被転写基板（４）に接触するので、転写面に気泡が混入することを防止することができる。
2007099907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性を有するモールドの表面に形成されたパターンを、基板上に形成された被転写層に押し付けて転写するインプリント用モールドであって、
前記被転写層に押し付ける際に、パターン形成面がその面内の所定の部位から順に接触していくように、前記モールドの内部に比重の異なる領域を設けて前記パターン形成面を弾性変形させたことを特徴とするインプリント用モールド。
【請求項２】
前記モールドのパターン形成面の面精度は、前記モールドのパターン形成面が前記被転写基板に貼り合わされる形状で調整されることを特徴とする請求項１に記載されたインプリント用モールド。
【請求項３】
前記モールドのパターン形成面が平坦であり、前記領域を設けたことによってそのパターン形成面が湾曲することを特徴とする請求項１又は２に記載されたインプリント用モールド。
【請求項４】
前記領域による前記モールドの単位面積あたりの荷重（Ｐ／Ａ）が次式で表される範囲内であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載されたインプリント用モールド：
Ｐ／Ａ＞（ｈｗ＋ｈｃ）×Ｅ／Ｌ
Ｐ：領域による荷重
Ａ：領域の断面積
ｈｗ：被転写基板表面のうねり幅
ｈｃ：モールド背面のうねり幅
Ｅ：モールドの弾性係数
Ｌ：モールドの厚さ。
【請求項５】
弾性を有する表面にパターンが形成されたモールドを、基板上に形成された被転写層に押し付けて転写するインプリント方法であって、
前記モールドの内部に比重の異なる領域を設けてパターン形成面を弾性変形させて、前記パターン形成面がその面内の所定の部位から順に接触していくように押し付けることを特徴とするインプリント方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント用モールド及びインプリント方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インプリント技術は、微細なパターンを低コストで形成可能であるため、磁気ディスク、半導体、デバイス(レーザー、光導波路など)、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）、ＮＥＭＳ（Nano Electro Mechanical Systems）などの微細加工部品、次世代ディスクなどへの応用が期待されている。【０００３】
インプリント技術は、被転写基板上に樹脂材料を塗布し、この樹脂層上に凹凸パターンが形成されたモールドを押し付け、ＵＶ処理や加熱冷却処理によって樹脂層を硬化させ、樹脂層からモールドを剥離することで、樹脂層上にパターンを形成する。インプリント技術の一つのソフトリソグラフィ法では、石英、シリコンなどの硬いモールドのかわりにＰＤＭＳ（ポリヂメチルシロキサン）などの弾性体をソフトモールドとして使用する。【０００４】
このようなインプリント技術では、パターンが形成された面が平坦であるため、基板上の樹脂層にモールドを押し付ける際の接触面積が大きくなり、基板とモールド間に気泡が混入してしまうことがあり、この影響を排除することがインプリントを正常に行うためには重要となる。【０００５】
従来のプレス成形装置では、成形型の周囲を真空引きして減圧し脱泡環境にすることで転写不良を解決しているが（特許文献１参照）、真空装置の設備が必要であるという問題がある。【０００６】
また、高精度のパターンを形成するために、特許文献２では、凸部を形成した可塑性の媒体を別の曲面状の弾性体表面上に固定し、機械的な外力を加えることで弾性体の変形に追従させて媒体を湾曲変形させ、被転写基板と媒体の接触タイミングを制御している。しかしながら、凸部を形成した媒体を作製し、それをさらに曲面状弾性体表面に固定する必要があり、煩雑な工程が必要とされる。【０００７】
さらに特許文献３には、被転写基板からモールドを剥離する工程を高精度かつ容易に行うために、湾曲したモールドを用いることで、貼り合わせ時にモールドの形状に反った基板が剥離時に元に戻ろうとして容易に剥がれることが開示されている。しかしながら、このような構成では、モールドを湾曲させるために、単体では平坦であるモールドを湾曲した基板に貼り付ける必要があり、さらに、転写される凹凸パターンは平坦なモールドのものではなく湾曲したモールドのものになり、微細かつ高精度な転写が難しいという問題がある。
【特許文献１】特開２００３−４８７２８号公報
【特許文献２】特開２００４−１７４０９号公報
【特許文献３】特開２００４−２８８８４５号公報（段落００３１から００３３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題には、上述した問題が一例として挙げられる。【０００９】
本発明の目的としては、転写面への気泡の混入を防ぐインプリント用モールド及びインプリント方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のインプリント用モールドは、請求項１に記載のとおり、弾性を有するモールドの表面に形成されたパターンを、基板上に形成された被転写層に押し付けて転写するインプリント用モールドであって、前記被転写層に押し付ける際に、パターン形成面がその面内の所定の部位から順に接触していくように、前記モールドの内部に比重の異なる領域を設けて前記パターン形成面を弾性変形させたことを特徴とする。【００１１】
本発明のインプリント方法は、請求項５に記載のとおり、弾性を有する表面にパターンが形成されたモールドを、基板上に形成された被転写層に押し付けて転写するインプリント方法であって、前記モールドの内部に比重の異なる領域を設けてパターン形成面を弾性変形させて、パターン形成面がその面内の所定の部位から順に接触していくように押し付けることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１のソフトモールドの模式図であり（ａ）は断面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は、図１に示すソフトモールドを用いたインプリント工程の説明図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｅ）は、図１に示すソフトモールドの作製方法の説明図である。
【図４】図４は、図１に示すソフトモールドの変形を説明するための図である。
【図５】図５は、図１に示すソフトモールドの基板と被転写基板のうねり幅を説明するための図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２のソフトモールドの模式図であり（ａ）は断面図、（ｂ）は正面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態３のソフトモールドの模式図であり（ａ）は断面図、（ｂ）は正面図である。
【図８】図８は、磁気ディスク用のパターンの一例を示す図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｅ）は、磁気ディスクを製造する工程を説明するための図である。
【図１０】図１０（ｆ）〜（ｌ）は、磁気ディスクを製造する工程を説明するための図である。
【図１１】図１１は、磁気ディスクを製造する工程のフローチャートである。
【符号の説明】
【００１３】
１  モールド
２  基板
３  重り部材
４  被転写基板
５  樹脂層
６  マスターモールド
７  型枠
１１  サーボパターン部
１２  パターンドデータトラック部
１００  基板保持体
１０２  モールド保持体
１０５  被転写層（樹脂層）
１０６  ハードマスク層
１０７  記録膜層
１０８  記録媒体用ベース基板
１０９  非磁性材料
１１０  潤滑層
１１１  保護層
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における例示が本発明を限定することはない。【００１５】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１から図５を用いて説明する。【００１６】
図１は、本実施形態によるモールドの模式図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は正面図である。【００１７】
図１に示すモールド１は、弾性を有するソフトモールドであり、例えばＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）などで構成され、その弾性を有する表面に凹凸パターン１ａが形成されている。モールド１は、石英やＳｉ（シリコン）などで構成される基板（モールド保持部）２によって背面を保持されている。モールド１の内部には、モールド本体（弾性体）よりも比重が大きい重り部材３が内包されている。すなわち、重り部材３を内包することによって、モールド内部に比重が異なる領域を形成する。重り部材３は矩形形状をしており、方形のモールド１面の中央部に配置される。【００１８】
詳しくは後述するように、モールド１のパターン形成面は平坦面であり、この平坦な状態でパターンの面精度が正確に再現されるように調整されている。すなわち、弾性を有するモールド１を平坦な基板表面に押し付けると、その貼り合わせ面は平坦になるので、このときの状態においてパターンが予定とする線幅・配列となるように調整されている。このように構成されたモールド１において、図１に示すように、パターン形成面を垂直方向下側に向けた状態にすると、弾性を有するモールド１は重力の作用を受けるが、重り部材３を中央部に内包したことによって、中央部が垂直方向下方に隆起し、この隆起した部分から半径方向外側に向けてゆるやかに湾曲する凸状曲面形状に弾性変形する。垂直方向下方に隆起する要因としては、重り部材３の比重が、それを取り囲んでいるモールド１を形成している弾性体の比重より大きいことにより、例えば重力の作用を受けて重り部材３がモールド１の男性部材に沈み込むことが考えられる。この状態で、モールド１を基板上の被転写層に押し付けると、まず隆起した中央部が接触し、その後外周方向に広がるように順に接触していく。最終的に、凸状曲面は、被転写層の表面形状に沿った平坦な形状を再現する。ここで、本実施形態では、パターン形成面の中央部から接触するようにするため、モールド１の中央部に重り部材３を内包させているが、パターン形成面の別の部位から接触させたい場合には、該当する部位に対応する位置に重り部材３を内包させるようにする。すなわち、重り部材３は、被転写層に対して最初に接触させたい所定の部位に対応する位置に内包されている。【００１９】
このように、重り部材３を内包させてモールド１のパターン形成面を凸状曲面に弾性変形させた状態で被転写層に押し付けることにより、平坦な被転写層に対し、全面ではなく最頂部の小さな面積部分から接触を開始するため、接触面に気泡が挟まれることを防止する。【００２０】
図２は上述したソフトモールドを用いたインプリント工程の説明図である。なお、図２ではソフトモールドのパターン形状は省略している。【００２１】
被転写基板である基板４上に樹脂材料を塗布して、被転写層５である樹脂層を形成する。基板４としては、シリコンウェハ、石英基板、アルミ基板、又はこれらの基板に半導体層、磁性層、又は共有電体層などを積層した基板などを用いることができる。また、被転写層５を形成する樹脂としては、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）などの熱可塑性樹脂、又はＰＡＫ−０１（製品名、東洋合成工業株式会社製）などのＵＶ硬化性樹脂などを用いることができる。そして、モールド１のパターン形成面を垂直方向下側に向けた状態で、モールド１と基板４を相対的に近づけていく。このとき、モールド１は、内包される重り部材３によって中央部から半径方向外側に湾曲した凸状曲面となっている（図２（ａ））。【００２２】
従って、モールド１は、湾曲面の最頂部が最初に被転写層５に接触し、その後、周辺方向に向かって順次接触していく（図２（ｂ））。これによって、転写面に気泡が混入することを防止してモールド１を押し付けることができる（図２（ｃ））。その後、不図示であるが、被転写層５が熱可塑性樹脂の場合は、加熱冷却処理をして樹脂を硬化させる。又は、被転写層５がＵＶ硬化性樹脂の場合は、ＵＶ処理によって樹脂を硬化させる。このようにして樹脂を硬化させた後、モールド１を被転写基板４から剥離する。このとき、中央部に重り部材３が内包されているので、周縁部から中央部に向かって順に剥離されていくこととなり、容易かつ滑らかに剥離することができる。【００２３】
次に、ソフトモールドの作製方法について図３を用いて説明する。図３はモールド材料としてＰＤＭＳを用いたソフトモールドの作製方法の説明図である。【００２４】
パターンが形成された例えばシリコン原版からなるマスターモールド６を洗浄し離型処理をし、マスターモールド６の外周にパターンを囲む型枠７を設ける（図３（ａ））。このマスターモールド６の型枠７内に硬化剤を混合したＰＤＭＳ１を流し込む（図３（ｂ））。ＰＤＭＳ１中に重り部材３を設置する（図３（ｃ））。この状態でＰＤＭＳ１上に基板２を置き、室温で放置しＰＤＭＳ１を硬化する（図３（ｄ））。その後、マスターモールド４からＰＤＭＳで形成されたモールド１を剥離する（図３（ｅ））。【００２５】
図３（ｂ）において、重り部材３は、パターン形成面の中央部に位置するように設置され、ＰＤＭＳ１の厚み方向の中央部に設置され、この位置でＰＤＭＳを常温硬化して重り部材３を保持する。その後、図１に示すようにモールド１のパターン形成面を垂直方向下側に向けると、重り部材３が内包された中央部が隆起し、半径方向の外側に向かって湾曲する凸状湾曲面に弾性変形する。【００２６】
このようにソフトモールドを形成することで、モールドのパターン形成面が平坦になった状態、すなわち被転写基板と貼り合わせられた状態で、マスターモールドの形状を忠実に再現するようになる。そのため、モールドのパターン形成面が湾曲した状態で押し付けても、被転写層に押し付けられて平坦になった状態では、転写しようとするパターンを正確に再現することができる。【００２７】
ここではソフトモールドの作製方法として型枠にＰＤＭＳを流し込んで常温硬化させるモールド作製方法を一例として挙げたが、エラストマー前駆体を用い、それらを熱硬化、光硬化、常温硬化等の硬化手段を用いて作製することもできる。また、モールド表面へのパターン形成の手段として、モールドの硬化後にパターンを切削等の加工手段で加工することも可能である。【００２８】
次に、ソフトモールドのパターン形成面の重り部材による弾性変形について詳述する。【００２９】
ソフトモールドには、その表面に形成されるパターン形状が十分に保持される程度の適度の弾性が必要であり、かつ、通常は平板形状で使用されるため、重り部材を含まず全体の比重が均質である場合にはソフトモールド自体の弾性のみで厚み方向に極端に伸張・変形することはないと考えてよい。このため、重り部材を内包する領域（図４のＸ）と、重り部材を内包しない領域（図４のＹ）とで、その伸張の差λは近似的に弾性係数の基本式（１）で表される（図４参照）。【００３０】
λ＝Ｐ×Ｌ／(Ｅ×Ａ）              （１）
Ｐ：重り部材による荷重
Ｌ：ソフトモールドの厚み
Ｅ：ソフトモールドの弾性係数
Ａ：重り部材の断面積【００３１】
ソフトモールドと被転写基板（厳密には被転写層）が接触する際にモールド−基板間に気泡が混入する過程を考慮すると、基板４表面のうねり幅ｈｗとソフトモールドの背面、すなわちソフトモールドが固定されている基板２表面のうねり幅ｈｃとの和（ｈｗ＋ｈｃ）よりも（図５参照）、重り部材による弾性体の伸張の差λが大きければ、接触過程で空気の混入を防止することが期待される。ここで、うねり幅ｈｗとｈｃは転写に直接関わる領域、すなわちモールドと被転写基板とが接触する面積領域内のうねり幅である。【００３２】
これを式で表すと、ソフトモールドが有効に機能するためには、（１）式より次式（２）の関係式が成り立つことが条件になる。【００３３】
Ｐ×Ｌ／(Ｅ×Ａ）＞ｈｗ＋ｈｃ      （２）【００３４】
例えば、石英基板上に形成したＰＤＭＳソフトモールドを用いて、Ｓｉウェハへのインプリントを行う場合の条件は次のようになる。【００３５】
Ｓｉウェハのうねり幅：５［μｍ］
石英基板のうねり幅：５［μｍ］
ソフトモールドの形状：幅１０［ｃｍ］、厚さ５［ｍｍ］
ＰＤＭＳの弾性係数：２．５［ＭＰａ］【００３６】
この場合、（２）式より、１平方センチメートルあたりの荷重（Ｐ／Ａ）を次式により導き出すことができる。【００３７】
Ｐ／Ａ＞（ｈｗ＋ｈｃ）×Ｅ／Ｌ
P[Kgf]/A[cm2]>(0.0005+0.0005)[cm]×0.255[Kgf/cm2]/0.5[cm]
=0.0005[Kgf/cm2]=0.5[gf/cm2]【００３８】
上述した条件において、一例として、重り部材として１辺１cm平方の鉄（比重7.85[g/cm3]）を採用した場合では、
0.5/7.85[cm]＝0.064[cm]=640[μm]より、
１cm2で、厚さ640μｍより厚い鉄板を内包すればよい。【００３９】
また、重り部材として１辺１ｃｍ平方の金（比重19.3[g/cm3]）を採用した場合では、
0.5/19.3[cm]=0.026[cm]=260[μm]より、
１cm2で、厚さ260μｍより厚い金箔片をソフトモールドに内包すればよい。【００４０】
同様に、重り部材として１辺１ｃｍ平方の石英（比重2.5[g/cm3]）を採用した場合では、
0.5/2.5[cm]=0.20[cm]=2[mm]より、
１cm2で、厚さ2ｍｍより厚い石英を内包すればよい。【００４１】
このように、本実施形態によれば、モールドのパターン形成面が中央部が隆起した凸状曲面となり、モールドを被転写層に貼り合わせるときに、パターン形成面が中央部から半径方向外側に向けて徐々に接触していくため、転写面への気泡の混入を防ぐことができる。また、モールドの転写時にはパターン形成面が平坦になってマスターモールドと同じ面精度で形成されるため、転写時のモールドのパターン精度を良好に維持することができる。また、ソフトモールド表面の曲面形状は、重り部材を内包することによって生じるため、外力を加える機構を不要とすることができる。【００４２】
本発明のモールドは、上述した実施の形態に限定されず、弾性を有するモールド内に比重が異なる領域を設けることによってパターン形成面が弾性変形するものであればよい。【００４３】
モールドは、弾性体内に比重の異なる領域を設けたことによってパターン形成面が弾性変形することで、モールドと被転写層の接触開始時に接触面積を小さくすることができ、転写面への気泡の混入を防ぐことができる。また、モールドを被転写層に押し付けると、モールドが弾性変形して被転写層の表面形状に沿って変形するため、パターンの面精度を正確に調整することができる。【００４４】
また、モールドのパターン形成面の面精度は、モールドのパターン形成面が被転写層に貼り合わされたときの形状で調整されることで、比重差によってモールドのパターン形成面が変形しても、モールドと被転写層を貼り合わせた状態ではモールドのパターンは正確に再現されるため、被転写層に正確なパターンを転写することができる。【００４５】
従来のモールドのように、パターン形成面が平坦である場合は、接触開始面積が大きく、転写面に気泡が混入しやすいという問題がある。そのため、モールドのパターン形成面が、比重の異なる領域を設けたことによって、凸状曲面又は一方端側が隆起した傾斜面など湾曲した形状に変形することで、接触開始時にモールドが被転写層と小さな面積で接触し、その後徐々に接触面積を拡大しながら被転写層と貼り合わされるようになり、パターン形成面の湾曲形状の最頂部から周囲にむけて気泡を排除しながらモールドと被転写層を貼り合わせることができる。【００４６】
なお、比重の異なる領域を設けたことによるパターン形成面の変形形状は、被転写基板面に対しある程度の接触角を有する凸状形状となることが好ましく、さらに、パターン形成面と直交する方向において、モールドの背面のうねり量と被転写基板表面のうねり量の総和よりも大きく隆起することで、モールドと被転写基板のうねりによる影響を排除することができる。【００４７】
このようなモールドを構成する弾性材料としては、上述した構成に限定されず、いわゆるエラストマーを用いることができ、例えば、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、天然ゴム、ＳＢＲ（ブタジエン−スチレン共重合体）、ＮＢＲ（ブタジエン−アクリロニトリル共重合体）、ＣＲ（ポリクロロプレン）、ＢＲ（ポリブタジエン）、ＩＲ（ポリイソプレン）、又はフッ素樹脂などが挙げられ、中でもシリコン樹脂及びウレタン樹脂が好ましく、特にシリコン樹脂が好ましい。さらに、硬化剤によって硬化するシリコン樹脂がモールド作製の容易性の点から好ましく、このような樹脂としては例えばＰＤＭＳが挙げられる。【００４８】
本発明のモールドの外周形状は、上述した方形に限定されず、対象とする生成品に適した形状のモールドを採用することができる。例えば半導体、デバイス、ＭＥＭＳ、ＮＥＭＳなどの作製には方形のモールドを、また例えば磁気ディスク、光ディスクなどの作製には円形のモールドを採用することができる。【００４９】
本発明の重り部材は、上述した構成に限定されず、モールド内に異なる比重の領域を形成できるものであればよい。モールドを構成する弾性体に対し、当該領域の比重が大きい場合には、パターン形成面が垂直方向下側に向けられるとこの領域がモールド形成面を隆起させ、上側に向けられるとこの領域がモールド形成面を押し込め、パターン形成面を変形させる。反対に、モールドを構成する弾性体に対し当該領域の比重が小さい場合には、その領域にかかる荷重が、モールドのみからなる領域にかかる荷重よりも小さいため、パターン形成面が垂直方向下側に向けられるとこの領域がモールド形成面よりも窪んだ凹状形状をなし、上側に向けられるとこの領域が隆起することになり、パターン形成面を変形させる。モールドは弾性を有するため、パターン形成面がこの領域によって変形した部分からゆるやかに変形して湾曲形状を形成する。【００５０】
重り部材の配置は、モールド面の中央部に限定されず、被転写層或いは基板の形状、転写プロセスに応じて適切な位置を採用することができる。また、円形／方形のモールドに限らず、より複雑な形状のモールドについても、被転写層とモールドの接触位置を重り部材の配置位置を変更することで制御することができる。【００５１】
重り部材の形状は特に限定しないが、上述した矩形形状の他、球形状、円形状、だ円形状、薄板形状等が挙げられる。【００５２】
このような重り部材としては、モールド本体（弾性体）の比重に比べて大きい比重の材料からなるものであればよい。また、重り部材としては、モールド材料に腐食、分解、変質などの悪影響を及ぼさず、また、モールド材料から腐食、酸化、溶解などの悪影響を受けない材料であることが好ましい。例えば、石英、鉄、金などが挙げられるがこれらに限定されない。なお、重り部材に石英などのＵＶ透過性の材料を用いれば、同様にＵＶ透過性のＰＤＭＳモールドと石英基板とを組み合わせて、モールド全体のＵＶ透過性を悪化させない構成とすることで、ＵＶ硬化式ナノインプリント法において信頼性が向上する。【００５３】
また、重り部材の他、モールド内の比重が大きい領域として、例えばモールド内の特定の領域に石英などの比重の重い粉体を分散させることで、そのような領域を形成することができる。このような領域によれば、モールドのパターン形成面上の湾曲形状をより精密に調整することができる。【００５４】
（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態について、図６を用いて説明する。なお、上述した第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。【００５５】
図６に示すソフトモールドは、上述の第１実施形態において重り部材の配置及び形状を変更した一例であり、方形のソフトモールドの一辺の縁側でパターン１ａの外側に帯状の重り部材３が内包されている。【００５６】
インプリント時において、ソフトモールド１のパターン形成面を垂直方向下側に向けた状態では、重り部材３を設けたことによってソフトモールド１自体に対して相対的に下側に移動することで、ソフトモールド１の一方端側が下方に隆起し、その一方端側から他方端側にかけてゆるやかな傾斜形状となる。この状態で、ソフトモールド１を垂直方向上方から被転写層へ接触させることで、ソフトモールド１が被転写層に一方端側から徐々に接触するため、気泡の混入を防いでインプリントを行うことができる。その後、ソフトモールド１を上昇させてソフトモールド１を剥離する。【００５７】
（第３実施形態）
以下、本発明の第３実施形態について、図７を用いて説明する。なお、上述した実施の形態１と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。【００５８】
図７に示すソフトモールドは、パターン形成面を垂直方向上側に向けて保持された状態で、上方から被転写基板が押し付けられる構成であり、方形のソフトモールド１の外周縁側でパターン１ａの外側に全周にわたり重り部材３が内包されている。これによって、モールドの外周縁が下方側に歪み、相対的にソフトモールド１の中央部が隆起しその半径方向外側に向けてゆるやかに湾曲した凸状曲面形状となる。【００５９】
この状態で、被転写基板とソフトモールドを相対的に近付けると、ソフトモールドが中央の最頂部から被転写層に接触し、その後半径方向外側に向けて徐々に接触していくため、転写面への気泡の混入を防ぐことができる。【００６０】
このような構成によれば、プロセス中にソフトモールド側を固定しておくことができるため、ソフトモールド側からＵＶ処理や加熱冷却処理を簡単な構成で行うことができる。【００６１】
以上説明したように、本発明のインプリント用モールドは、弾性を有するモールドの表面に形成されたパターンを、基板上に形成された被転写層に押し付けて転写するインプリント用モールドであって、前記被転写層に押し付ける際に、パターン形成面がその面内の所定の部位から順に接触していくように、前記モールドの内部に比重の異なる領域を設けて前記パターン形成面を弾性変形させたことにより、転写時にモールドが被転写部材に小さな面積から接触するため、転写面に気泡が混入することを防止することができる。【００６２】
また、本発明のインプリント方法は、弾性を有する表面にパターンが形成されたモールドを、基板上に形成された被転写層に押し付けて転写するインプリント方法であって、前記モールドの内部に比重の異なる領域を設けてパターン形成面を弾性変形させて、パターン形成面がその面内の所定の部位から順に接触していくように押し付けることで、転写時にモールドが被転写部材に小さな面積から接触するため、転写面に気泡が混入することを防止することができる。【００６３】
最後に、図１に示したモールド１を用いて、磁気ディスクを製造する手法について、図８〜図１１を参照しながら説明する。【００６４】
まず、図８は、磁気ディスク製造用のモールドに形成されたパターン形状の一例を示す図である。図８に示すように、モールド１のパターン形成面には、パターンドデータトラック部１１、サーボパターン部１２に対応する凹凸が形成されている。特に、パターンドデータトラック部１１に対応するパターンは、一定の間隔で全面に形成される約２５ｎｍ程度の微細なパターンである。近年、益々高容量化する磁気ディスクは、密度が５００Ｇｂｐｓｉ（Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ２）以上、特に１〜１０Ｔｂｐｓｉ程度の非常に高い面記録密度に相当する超微細パターンを形成するのが効果的である。そのため、約２５ｎｍのビット間隔のパターンを形成したモールドを用いることにより、記録密度がおよそ１Ｔｂｐｓｉの高密度パターン記録媒体を作製することが可能となる。このような微細なパターンは、高精細パターンが形成可能な電子線描画により形成するのが望ましい。【００６５】
続いて、図８に一例を示したパターンを有するモールド１を用いて、磁気ディスクを製造する工程について説明する。図９及び図１０は、各工程を模式的に示した図であり、図１１は、そのフローチャートである。【００６６】
まずステップＳ１０１では、図９（ａ）に示すように、特殊加工化学強化ガラス、Ｓｉウェハ、アルミ板、他の材料からなる記録媒体用ベース基板１０８を準備する（ベース基板１０８の準備）。そして、ベース基板１０８の上に、スパッタリング等で記録膜層１０７を成膜する（記録膜層１０７の形成）。垂直磁気記録媒体の場合には、軟磁性下地層、中間層、強磁性記録層、等の積層構造体となる。続いて、記録膜層１０７の上にスパッタリング等でＴａやＴｉ等のハードマスク層１０６を形成する（ハードマスク層１０６の形成）。さらに、ハードマスク層１０６の上に、転写材料としてＵＶ硬化性樹脂をスピンコート法等で塗布する（被転写層１０５の形成）。【００６７】
ステップＳ１０２では、図９（ｂ）に示すように、ソフトモールド１をモールド保持部１０２に取り付ける（モールドのモールド保持体への取り付け）。そして、モールド１のパターン形成面と、基板保持部１００に保持された基板の被転写層１０５とが互いに向き合うように、インプリント装置に取り付ける（インプリント装置への取り付け）。このとき、モールド保持体１０２と基板保持体１００の水平方向の位置調整を行う（位置調整）。【００６８】
ステップＳ１０３では、モールド１に向かって基板を近付けていき、モールド１のパターン形成面を、被転写層１０５に押し付ける（図９（ｃ））。そしてモールド１の裏面側からＵＶ光（波長３００〜４００ｎｍ）を照射することによってＵＶ硬化性樹脂（被転写層１０５）を硬化させた後、基板をモールド１から離すことによって、パターンが被転写層１０５に転写される（図９（ｄ））。【００６９】
ステップＳ１０４では、インプリント装置から取り出された基板に対して、Ｏ２ガス等を用いたソフトアッシング等を行って被転写層１０５の残膜を除去する（残膜除去）。これにより、残った被転写層１０５のパターンが、ハードマスク層１０６をエッチングするためのエッチングマスクとなる（図９（ｅ））。【００７０】
ステップＳ１０５では、図１０（ｆ）に示すように、ＣＨＦ３ガス等を用いてハードマスク層１０６のエッチングを行い、ハードマスク層１０６にパターンを形成する。その後、図１０（ｇ）に示すように、ウェットプロセスやアッシング等を行って残存するエッチングマスク（被転写層１０５）を除去する（ハードマスク層１０６にパターン形成）。【００７１】
ステップＳ１０６では、図１０（ｈ）に示すように、パターンが形成されたハードマスク層１０６をエッチングマスクとして、Ａｒガス等を用いたドライエッチングを行って記録膜層１０７にパターンを形成する（記録膜層１０７にパターン形成）。その後、図１０（ｉ）に示すように、ウェットプロセスやドライエッチングを行って残存するハードマスク層１０６を除去する。【００７２】
ステップＳ１０７では、図１０（ｊ）に示すように、スパッタリングや塗布により、記録膜層１０７の表面の凹部に非磁性材料１０９（磁気記録媒体の場合はＳｉＯ２等の非磁性材料）を埋め込む（非磁性材料１０９の埋込）。【００７３】
ステップＳ１０８では、図１０（ｋ）に示すように、エッチングやケミカルポリシュ等により表面を研磨して平坦化する（平坦化）。これによって、記録材料が非記録性材料によって分離された構造が形成されることになる。【００７４】
ステップＳ１０９では、図１０（ｌ）に示すように、ＣＶＤやスパッタリングを行ってカーボン等の表面保護層１１１を形成し、さらに、ディッピング法等により潤滑層１１０を形成する（表面処理）。【００７５】
このようにして微細パターン構造を持つ磁気ディスクが製造され、最後に、これを磁気ディスク媒体の駆動系（スピンドルモータ、回転駆動制御回路など）と磁気情報のリード・ライト機構（磁気ヘッド、サスペンション、エラー訂正回路など）を有するハードディスクドライブに組み込んで、磁気記録装置が完成する。【００７６】
本発明のソフトモールドは、図８に一例を示すような約２５ｎｍの微細なパターンを転写する場合であっても、気泡の混入を防止することができると共に、基板に張り合わせた状態で予定とするパターンが再現されるようにしているので、パターンを高精度に転写することができる。加えて、モールドを押し付ける際にパターン形成面が徐々に接触し、さらに離脱させる際にも徐々に離れていくので、パターンの転倒・脱離などの発生を防止することが可能である。【００７７】
以上、本発明の具体的な実施形態に関して説明したが、本発明の範囲を逸脱しない限り様々な変形が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を有する者にとって自明なことである。従って、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲及びこれと均等なものに基づいて定められるべきである。
【図１】
2007099907.tif 000003
【図２】
2007099907.tif 000004
【図３】
2007099907.tif 000005
【図４】
2007099907.tif 000006
【図５】
2007099907.tif 000007
【図６】
2007099907.tif 000008
【図７】
2007099907.tif 000009
【図８】
2007099907.tif 000010
【図９】
2007099907.tif 000011
【図１０】
2007099907.tif 000012
【図１１】
2007099907.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成19年12月28日(2007.12.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性を有するモールドの表面に形成されたパターンを、基板上に形成された被転写層に押し付けて転写するインプリント用モールドであって、
前記モールドのパターン形成面が平坦であり、前記被転写層に押し付ける際に、前記パターン形成面がその面内の所定の部位から順に接触していくように、前記モールドの内部に比重の異なる領域を設けて前記パターン形成面を湾曲させたことを特徴とするインプリント用モールド。
【請求項２】
前記モールドのパターン形成面の面精度は、前記モールドのパターン形成面が前記被転写基板に貼り合わされる形状で調整されることを特徴とする請求項１に記載されたインプリント用モールド。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
弾性を有する表面にパターンが形成されたモールドを、基板上に形成された被転写層に押し付けて転写するインプリント方法であって、
パターン形成面が平坦であるモールドの内部に比重の異なる領域を設けて前記パターン形成面を湾曲させて、前記パターン形成面がその面内の所定の部位から順に接触していくように押し付けることを特徴とするインプリント方法。
【請求項６】
前記領域による前記モールドの伸長の差λが次式で表される範囲内であるモールドを用いることを特徴とする請求項５に記載されたインプリント方法：
λ（＝Ｐ×Ｌ／（Ｅ×Ａ））＞ｈｗ＋ｈｃ
λ：領域によるモールドの伸長の差［ｃｍ］
Ｐ：領域による荷重［Ｋｇｆ］
Ｌ：モールドの厚さ［ｃｍ］
Ｅ：モールドの弾性係数［Ｋｇｆ／ｃｍ２］
Ａ：領域の断面積［ｃｍ２］
ｈｗ：被転写基板表面のうねり幅［ｃｍ］
ｈｃ：モールド背面のうねり幅［ｃｍ］。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
［０００７］
さらに特許文献３には、被転写基板からモールドを剥離する工程を高精度かつ容易に行うために、湾曲したモールドを用いることで、貼り合わせ時にモールドの形状に反った基板が剥離時に元に戻ろうとして容易に剥がれることが開示されている。しかしながら、このような構成では、モールドを湾曲させるために、単体では平坦であるモールドを湾曲した基板に貼り付ける必要があり、さらに、転写される凹凸パターンは平坦なモールドのものではなく湾曲したモールドのものになり、微細かつ高精度な転写が難しいという問題がある。
特許文献１：特開２００３−４８７２８号公報
特許文献２：特開２００４−１７４０９号公報
特許文献３：特開２００４−２８８８４５号公報（段落００３１から００３３）
発明の開示
発明が解決しようとする課題
［０００８］
本発明が解決しようとする課題には、上述した問題が一例として挙げられる。
［０００９］
本発明の目的としては、転写面への気泡の混入を防ぐインプリント用モールド及びインプリント方法を提供することである。
課題を解決するための手段
［００１０］
本発明のインプリント用モールドは、請求項１に記載のとおり、弾性を有するモールドの表面に形成されたパターンを、基板上に形成された被転写層に押し付けて転写するインプリント用モールドであって、前記モールドのパターン形成面が平坦であり、前記被転写層に押し付ける際に、前記パターン形成面がその面内の所定の部位から順に接触していくように、前記モールドの内部に比重の異なる領域を設けて前記パターン形成面を湾曲させたことを特徴とする。
［００１１］
本発明のインプリント方法は、請求項５に記載のとおり、弾性を有する表面にパターンが形成されたモールドを、基板上に形成された被転写層に押し付けて転写するインプリント方法であって、パターン形成面が平坦であるモールドの内部に比重の異なる領域を設けて前記パターン形成面を湾曲させて、前記パターン形成面がその面内の所定の部位から順に接触していくように押し付けることを特徴とする。
図面の簡単な説明
【国際調査報告】
2007099907.tif 000014
2007099907.tif 000015
2007099907.tif 000016
2007099907.tif 000017
2007099907.tif 000018
2007099907.tif 000019
2007099907.tif 000020
2007099907.tif 000021