(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸パターンを有する原盤と、被転写基板と、を一対のプレス面の間に挟んで圧力を印
加することにより、前記原盤の前記凹凸パターンを前記被転写基板の表面に転写するナノインプリント手法による加工方法であって、
前記原盤には、前記凹凸パターンが形成された情報形成領域及び、実質的に平坦な非情
報形成領域が設けられ、
前記被転写基板は、前記情報形成領域と、前記非情報形成領域の少なくとも一部と、を
含む大きさを有し、かつ前記被転写基板の前記表面に被転写層を有し、
前記原盤及び被転写基板よりも小さく前記情報形成領域に近似した領域に限定された形状を有する平板状のバッファ層を、前記原盤及び前記被転写基板のいずれか一方と前記プレス面との間において前記情報形成領域に対応した位置に介在させた状態で、前記被転写層のガラス転移温度よりも低い温度において、大気圧において５００ｂａｒ以上の前記圧力を印加して転写することを特徴とする加工方法。
【請求項２】
前記バッファ層は、前記一対のプレス面及び前記原盤を構成する材料よりも柔らかい材
料からなることを特徴とする請求項１記載の加工方法。
【請求項３】
前記バッファ層は、前記原盤の前記情報形成領域よりも大きく、且つその外側３ｍｍの
範囲を超えないことを特徴とする請求項１に記載の加工方法。
【請求項４】
前記被転写基板は、円盤ディスク状であり、
前記原盤は、前記被転写基板の回転軸の軸あわせのための位置決めパターンを前記非情
報形成領域のうちの前記情報形成領域に近接した部分に有し、
前記バッファ層を前記位置決めパターンに対応した位置に介在させた状態で前記圧力を
印加することにより、前記位置決めパターンを前記被転写基板に転写することを特徴とす
る請求項１、２のいずれか１つに記載の加工方法。
【請求項５】
前記位置決めパターンは、前記情報形成領域から３００マイクロメータ以内の範囲に設
けられたことを特徴とする請求項３記載の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工方法に関し、特に、原盤を圧接することにより基板表面に微細な凹凸パターンあるいは磁気パターンを転写する「ナノインプリント」を含む加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パソコンなど情報機器の飛躍的な機能向上により、ユーザが扱う情報量は著しく増大してきている。このような状況の下で、これまでよりも飛躍的に記録密度の高い情報記録再生装置や集積度の高い半導体装置に対する期待は高まるばかりである。
【０００３】
記録密度を向上させるためには、より微細な加工技術が必要である。露光プロセスを用いた従来のフォトリソグラフィー技術は、一度に大面積の微細加工が可能であるが、光の波長以下の分解能を持たないため、例えば１００ｎｍ以下の微細構造の作成は困難である。１００ｎｍ以下レベルの加工技術としては、電子線リソグラフィーや集束イオンビームリソグラフィーなどの手法が存在するが、スループットの悪さが問題である。
【０００４】
光の波長以下の微細構造を高スループットで作成する手法としては、１９９５年にＳ．Ｙ．Ｃｈｏｕらが Appl. Phys. Lett.; Vol. 76 (1995) p.3114 において提案した「ナノインプリントリソグラフィー（ＮＩＬ）技術」がある。ナノインプリントリソグラフィー技術は、あらかじめ電子線リソグラフィー等により所定の微細凹凸パターンを作成した原盤をレジストを塗布した基板に押し付け、原盤の凹凸を基板のレジスト膜に転写する手法である。一回の処理にかかる時間は、例えば１平方インチ以上の領域においては、電子線リソグラフィーや集束イオンビームリソグラフィーと比較して非常に短くて済む。
【０００５】
従来のナノインプリントの工程の詳細は、以下の如くである。
（１）シリコン基板上にＰＭＭＡ等のレジスト膜を塗布する
（２）減圧雰囲気下で原盤を基板に押し当てる。この際の押し圧は、１００ｂａｒ程度である
（３）レジスト塗布した基板をレジストのガラス転移温度以上に加熱する
（４）一定時間経過後、原盤および基板を室温まで冷却する
（５）原盤を基板から剥がす
（６）レジストに凹凸が転写した基板を得る。
【０００６】
上記の工程において、基板をレジストのガラス転移温度以上に加熱する工程は、レジストを軟化させ低い押圧でも凹凸転写を可能とするために必要な条件であるが、基板の加熱、冷却に時間がかかるため、スループットを低下させる要因となる。
【０００７】
さらに、インプリントをレジストのガラス転移温度以上に加熱した雰囲気で行う場合、レジストが軟化することが原因となって、インプリント工程後に原盤とレジスト基板を剥がす工程において、原盤にレジスト膜の一部が付着したまま剥がれることによる局所的な「レジスト膜はがれ」がおきることがある。
【０００８】
また、インプリントを減圧雰囲気下で行う工程は、原盤とレジスト基板表面との間に気泡が存在することによる局所的な転写不能を防ぐためである。しかし、インプリントを減圧雰囲気で行うためにはポンプなどによる脱気に時間がかかり、これもスループットを低下させる要因となる。
【０００９】
またさらに、面積が概ね１平方インチ以上の広い領域に均一に原盤の凹凸を転写する場合、原盤表面と基板表面との高い平行度が要求される。また、大面積に均一に加重を分散させるのは非常に困難である。
【００１０】
【本発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、ナノインプリント手法は、光の波長以下の微細構造を作成するのに適しており、電子線リソグラフィーや集束イオンビームによる描画プロセスと比較してきわめて高いスループットでの微細構造作成を可能とする技術であるが、基板加熱・冷却に要する時間はスループットに悪影響を及ぼし、膜はがれの問題があり、気泡の存在による局所的な凹凸転写ミスの問題があり、基板表面と原盤表面の平行度の確保および均一加重が困難であることが問題である。
【００１１】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、その目的は、従来と異なる発想に基づいた独特のナノインプリント手法により、大面積に亘る均一なパターン転写を高いスループットで行うことにより得られる加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の加工方法は、凹凸パターンを有する原盤と、被転写基板と、を一対のプレス面の間に挟んで圧力を印加することにより、前記原盤の前記凹凸パターンを前記被転写基板の表面に転写するナノインプリント手法による加工方法であって、
前記原盤には、前記凹凸パターンが形成された情報形成領域及び、実質的に平坦な非情
報形成領域が設けられ、
前記被転写基板は、前記情報形成領域と、前記非情報形成領域の少なくとも一部と、を
含む大きさを有し、かつ前記被転写基板の前記表面に被転写層を有し、
前記原盤及び被転写基板よりも小さく前記情報形成領域に近似した領域に限定された形状を有する平板状のバッファ層を、前記原盤及び前記被転写基板のいずれか一方と前記プレス面との間において前記情報形成領域に対応した位置に介在させた状態で、前記被転写層のガラス転移温度よりも低い温度において、大気圧において５００ｂａｒ以上の前記圧力を印加して転写することを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、原盤のうちの余白部分を除いて情報形成領域に効率的且つ均一に圧力を印加することができ、その結果として、２００ｎｍあるいはそれ以下の微細な凹凸パターンを大面積に亘って均一に転写することが可能となる。
【００１３】
またここで、前記バッファ層は、前記一対のプレス面及び前記原盤を構成する材料よりも柔らかい材料からなるものとすれば、情報形成領域に対する圧力を均一に分散させて印加することが確実となる。
【００１４】
また、前記バッファ層は、前記原盤の前記情報形成領域よりも大きく、且つその外側３ｍｍの範囲を超えないものとすれば、やはり情報形成領域に対する圧力を均一に分散させて印加することが確実となる。
【００１５】
また、大気圧において５００ｂａｒ以上の前記圧力を印加して転写するものとすれば、圧縮された気泡が保護層として作用し、原盤と被転写基板との分離を確実且つ容易なものとして、膜はがれなどの問題を解消することができる。
【００１６】
また、前記被転写基板は、前記表面に被転写層を有し、前記被転写層のガラス転移温度よりも低い温度において前記圧力を印加して転写するものとすれば、やはり膜はがれなどの問題を抑制できる。
また、前記被転写基板は、円盤ディスク状であり、前記原盤は、前記被転写基板の回転
軸の軸あわせのための位置決めパターンを前記非情報形成領域のうちの前記情報形成領域
に近接した部分に有し、前記バッファ層を前記位置決めパターンに対応した位置に介在さ
せた状態で前記圧力を印加することにより、前記位置決めパターンを前記被転写基板に転
写するものとすることもできる。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態にかかる加工方法を表す概念図である。すなわち、本発明の加工方法は、従来のナノインプリントを進化させたものであり、上下プレス面の間における各構成部材の配置関係は、以下の如くである。
【００２４】
（プレス面１００）
（バッファ層１１０）
（原盤１２０）
（被転写基板１３０）
（プレス面１００）
あるいは、図２に表したように、以下の配置関係でもよい。
【００２５】
（プレス面１００）
（原盤１２０）
（被転写基板１３０）
（バッファ層１１０）
（プレス面１００）
本発明の加工方法においては、図１あるいは図２に表したように、バッファ層１１０は、必ず原盤１２０の側か被転写基板１３０の側かどちらかのみに設ける。バッファ層１１０を、原盤１２０の側と被転写基板１３０の側の両方に同時に設けることはない。
【００２６】
また、バッファ層１１０は、特に独立した部材として設ける必要はなく、例えば、プレス面１００や原盤１２０と一体に形成されたものでもよい。
【００２７】
本発明においては、このような構成を用い、上下のプレス面１００により押圧して原盤１２０の凹凸パターンを被転写基板１３０に転写する。被転写基板１３０としては、例えば、レジストを塗布した基板などの各種の構成を用いることができる。
【００２８】
以下、まず始めに、本発明におけるバッファ層１１０について説明する。
【００２９】
ナノインプリントに際しては、平面状の原盤１２０を平面状の被転写基板１３０に押し付けるため、インプリント面の均一加重が必要である。インプリント面への加重が均一に行われない場合は、被転写基板１３０への凹凸転写が局所的に行われなかったり、原盤１２０では全領域で同じ凹凸深度であるのに転写後の被転写基板の凹凸深度がばらついたりして、凹凸転写が失敗となる場合がある。
【００３０】
インプリント工程は、プレス装置を用いて、上下プレス面１００、１００の間に原盤１２０と被転写基板１３０を挟み込むが、上下プレス面１００と原盤１２０と被転写基板１３０とが全て平行でなければインプリントに局所的な「むら」が生じる。上下プレス面１００と原盤１２と被転写基板１３０に要求される平行度は、例えば原盤１２０の凹凸深度が１００ｎｍの場合、１０ｎｍ以下であり、この条件を達成するのは困難である。また、インプリント時は、プレス面全体に加重がかかることによる上下プレス面１００、原盤１２０、被転写基板１３０の「たわみ」が生じるため、均一加重は困難である。
【００３１】
本発明におけるバッファ層１１０は、１平方インチ以上の平面を均一にインプリントするために必須である。このバッファ層１１０は、上下プレス面１００、原盤１２０、および被転写基板１３０中のレジストなどを保持する基板部分よりも軟らかい材料により形成することが望ましい。
【００３２】
ここで、「軟らかい材料」とはヤング（Young）率の高い材料、もしくはガラス転移温度の低い材料、あるいは融点の低い材料である。
【００３３】
バッファ層１１０の役割のひとつは、インプリント時に、原盤１２０と被転写基板１３０とに対して、その重要な部分のみに加重を与えることである。バッファ層１１０はさらに、インプリント時に圧力により変形することによって上下プレス面１００、原盤１２０、被転写基板１３０の相互の非平行な領域を充填し、加重の分布を分散させて均一な加重を可能とする。
【００３４】
図３は、原盤１２０の平面構成を例示する模式図である。すなわち、原盤１２０は、その表面に転写すべき凹凸パターンが形成された凹凸形成領域（情報形成領域）１２０Ａを有する。情報形成領域１２０Ａは、例えば、記録媒体の場合には、データ領域に対応するものである。そして、凹凸形成領域１２０Ａの周囲には、余白領域（非情報形成領域）１２０Ｂが設けられている。この余白領域１２０Ｂは、被転写基板１３０のハンドリングを容易にするため、あるいは物理的な強度を確保するためなどの理由から設けられている。この余白領域１２０Ｂには、転写すべき実質的な凹凸パターンは設けられていない。但し、ディスク基板の場合には、回転軸を決定するための位置決めパターン１２０Ｃなどが、この余白領域１２０Ｂに設けられている場合もある。
【００３５】
そして、本発明において用いるバッファ層１１０の形状としては、原盤１２０に設けられた凹凸形成領域１２０Ａに対応したものとすることが望ましい。
【００３６】
すなわち仮に、単純に原盤１２０と被転写基板１３０とを重ね合わせた構成で上下プレス面で挟み加重すると、このような余白領域１２０Ｂにも加重がかかる。そして、このような余白領域に対するプレス加重のかかりかたと、転写されるべき凹凸領域に対するプレス加重のかかりかたとは異なるために、原盤１２０や被転写基板１３０に「たわみ」が生じたり、凹凸領域における圧力に損失が生じて、転写の不良が生じやすくなる。
【００３７】
これに対して、本発明ではバッファ層１１０を設け、さらにその形状を、原盤１２０の表面に形成された転写すべき凹凸形成領域１２０Ａに近似した領域に限定する。こうすることにより、インプリント時に余白領域１２０Ｂへの加重を避け、プレス機の加重を効率良く原盤１２０の凹凸領域に印加できる。
【００３８】
ここで、「凹凸形成領域」とは、例えば、原盤１２０に設けられた転写すべき凹凸パターンが形成さた領域をとり囲む曲率１μｍ以上の曲線で構成される輪郭により規定することができる。従って、バッファ層１１０は、たとえばＣＤ（Compact Disｋ）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）の記録面のように中心部に穴が空いている場合には、その穴の部分を除去した、ドーナツ状の形状をしていることが望ましい。
【００３９】
本発明におけるバッファ層１１０の形状をさらに具体的に特定すれば、上述した原盤１２０の凹凸形成領域１２０Ａよりやや大きいことが望ましい。より具体的には、厳密な凹凸形成領域１２０Ａの外形輪郭よりも大きく、その輪郭から外側に、望ましく３ｍｍ以下、より望ましく１ｍｍ以下の範囲を含むものとするとよい。
【００４０】
但し、後に詳述するように、余白領域１２０Ｂに位置決めパターン１２０Ｃなどの転写すべき凹凸パターンが設けられている場合には、その凹凸パターンも含めるようにバッファ層１１０の形状とサイズを決定することが望ましい。
【００４１】
以上、本発明におけるバッファ層１１０について詳述した。
【００４２】
次に、本発明のおいて上下プレス面１００により印加する押圧について説明する。
【００４３】
従来は、１００ｂａｒ以下の圧力で被転写基板への凹凸転写を行っており、このためにインプリント時の温度をレジスト膜が軟化するガラス転移温度以上に熱する必要があり、これがスループットを低下させる要因となっていた。
【００４４】
これに対して、本発明においては、インプリント時の押圧を５００ｂａｒ以上とする。こうすることによって、インプリント時の温度をレジスト膜のガラス転移温度以上に加熱しなくて済み、室温あるいは加熱したとしても８０℃以下の温度で原盤１２０の凹凸を被転写基板１３０に転写することが可能となる。その結果として、原盤１２０および被転写基板１３０の加熱・冷却にかかる時間をなくし、あるいは大幅に減少することができ、スループットを大幅に上げることができる。
【００４５】
またさらに、インプリント時の押圧を５００ｂａｒ以上とすることにより、原盤１２０と被転写基板１３０との間に残存する気泡は１／５００以下に圧縮される。その結果として、被転写基板１３０への凹凸転写時に気泡により生じ得る凹凸転写ミスを実質的に解消できる。
【００４６】
さらに、原盤１２０を被転写基板１３０から剥離する際にも、インプリント時に圧縮されていた気泡が再び元の体積に戻ることにより原盤１２０を押し戻す効果がある。これにより、被転写基板１３０からの原盤１２０の剥離に際して、レジスト膜が原盤１２０の側へ付着することによる「膜はがれ」も防ぐことができる。換言すると、高圧に圧縮された気泡が、原盤１２０と被転写基板１３０との間に凹凸パターンを損なわない薄い保護層として介在し、レジストのはがれを抑制する。
【００４７】
表１は、インプリント時の押圧および温度による凹凸パターンの転写状態、気泡の有無、レジスト膜はがれの有無を纏めたものである。なおここで、転写状態、気泡の有無とレジスト膜はがれの有無は、それぞれ光学顕微鏡により観察評価した。
【００４８】
【表１】
0003850718.tif 000002
表１の結果から分かるように、押圧が１００ｂａｒ程度の場合には、良好な転写状態を得るためには、プレス温度を１５０℃程度まで昇温しなければならない。しかし、この温度に昇温すると、気泡が観察され、また膜はがれが生ずる。
【００４９】
これに対して、押圧を５００ｂａｒまで上げると、室温でもある程度の転写が可能となり、気泡や膜はがれが抑制される。そして、さらに押圧を１０００ｂａｒまで上げると、室温において良好なパターン転写が得られ、気泡や膜はがれを解消することもできた。
【００５０】
以上、本発明におけるバッファ層１１０と押圧について説明した。
【００５１】
次に、これら以外の要素について簡単に説明する。
【００５２】
図１に表したようなインプリント工程を実施するためのプレス機としては、例えば一般的な油圧プレス機を用いることができる。プレス機のプレス面１００は、原盤１２０、被転写基板１３０、バッファ層１１０よりも硬い材料からなるものが望ましく、金属、合金、金属酸化物、無機材料、セラミック材料もしくはこれらの化合物、混合物などからなることが望ましい。具体的には、焼入れした鋼鉄あるいはステンレス材料などを用いることができる。
【００５３】
上下プレス面１００は、平坦性および上下プレス面間の平行度が高いことが望ましく、平坦性はインプリントを行う原盤１２０、基板１３０の位置近傍において、表面粗さが好ましくは１０μｍ未満、より好ましくは１μｍ未満が良い。また、原盤１２０、基板１３０、バッファ層１１０など何も挟まない状態で空押ししたときに間に生じるプレス面１００間の空隙の厚さが好ましくは１０μｍ未満、より好ましくは１μｍ未満が良い。
【００５４】
原盤１２０の材料としては、原盤１２０の表面に設けられた凹凸形状がインプリント工程において変形しにくい材料であることが望ましく、例えば、金属、合金、金属酸化物、無機材料、セラミック材料、半導体、ガラス、もしくはこれらの化合物、混合物などを用いることができる。また、原盤１２０は、インプリント時に被転写基板１３０の表面の偶発的なうねりに合わせてある程度変形することが望ましく、上述した上下プレス面１００の材料よりは軟らかい材料からなることが望ましい。本発明者の検討によれば、具体的には、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）等を用いると良好な結果が得られた。
【００５５】
原盤１２０の表面に形成される凹凸形成領域１３０Ａの凹凸構造は、高密度記録媒体の作成に適合した２００ｎｍ以下の構造をもち、具体的には幅２００ｎｍ以下の溝構造、幅２００ｎｍ以下の峰構造、幅２００ｎｍ以下のドット構造もしくは柱状構造もしくは穴状構造のうちいずれかを含む。凹凸構造の深さは、インプリント後のエッチングなどの半導体プロセス構造に適した深さが良く、具体的には２００ｎｍ以下の深さが良い。また、凹凸構造の深さ方向の構造は、インプリント工程後に原盤１２０から被転写基板１３０を剥離しやすくするために、上方に向かって開口が拡がる１度以上６０度以下のテーパーを有することが望ましい。またさらに、凹凸構造の頭頂部と底部は、粗さ１０ｎｍ以下の平坦な構造を具備していることが望ましい。
【００５６】
被転写基板１３０の基板材料としては、作成する高密度記録媒体に適合したものが望ましく、例えば、金属、合金、金属酸化物、無機材料、セラミック材料、半導体、ガラス、もしくはこれらの化合物、混合物などを用いることができる。
【００５７】
そして、被転写基板１３０の基板にレジストなどの材料を塗布する場合、作成する高密度記録媒体に応じてインプリント工程後に用いるエッチングなどのプロセス工程に適合するものが望ましく、半導体プロセスに一般的に用いるレジスト材料、高分子材料などを用いることができる。
【００５８】
また、このレジスト材料は、インプリント時に原盤１２０の表面の凹凸構造を確実に転写できる材料であり、原盤１２０の材料よりも軟らかい材料であることが望ましく、インプリント工程後に室温で転写された凹凸構造を保持できる安定性を持ったものが良い。すなわち、レジストのガラス転移温度及び融点が、室温以上であることが望ましい。さらに、５００ｂａｒ以上の加重において原盤１２０の凹凸構造を転写できる程度の軟らかい材料が望ましく、ガラス転移点が１００度以下であることが望ましい。
【００５９】
バッファ層１１０の材料は、上下プレス面１００と原盤１２０、被転写基板１３０との平行度の「ずれ」に起因する空隙をインプリント時に埋めることにより均一なインプリントを達成できるように、上下プレス面１００、原盤１２０、基板１３０の基板材料よりも軟らかいことが望ましい。バッファ層１１０の材料としては、金属、合金、金属酸化物、無機材料、有機材料、高分子材料、セラミック材料、半導体、ガラス、もしくはこれらの化合物、混合物などを用いることができる。より具体的には、ポリマーフィルム、ゴム、テフロン（登録商標）、ガラス、紙、金属、合金、金属酸化物、無機材料、セラミック材料、半導体、もしくはこれらの化合物、混合物が望ましい。
【００６０】
次に、以上説明したインプリントにより製造される記録媒体について説明する。
【００６１】
本発明により得られる記録媒体は、記録媒体表面において媒体回転時の中心軸位置を示す「位置決めパターン」が、記録媒体上のデータ領域の最近接部から３００μｍ以内の距離に存在することを特徴とする。
【００６２】
円盤ディスク状の記録媒体を作成する場合、図１に表した方法によりインプリントされた被転写基板１３０は、その後エッチング等の別工程を経てスピンドルモーターに装着されサーボライト等の処理が実行される。この際、基板１３０上に転写された凹凸パターンの中心部分をスピンドルモーターの中心部分へ軸合わせする必要がある。この際に軸あわせのための「位置決めパターン」が極めて重要な役割を有する。
【００６３】
図４は、軸あわせのための位置決めパターンおよび凹凸形成領域の基板上での配置関係を例示する模式図である。同図に表したように、円盤状の記録媒体の基板１３０の上には、凹凸形成領域１３０Ａと、その両側に余白領域１３０Ｂすなわち余分な平面領域と、が設けられている。そして、この余白領域１３０Ｂに、軸あわせのための位置決めパターン１３０Ｃが設けられている。
【００６４】
位置決めパターン１３０Ｃは、これを利用してパターンの中心軸の位置を決定できるものであり、例えば４つの点として与えられ、対角関係の２点を結んだ交点に中心軸がある、などとすることができる。また、位置決めパターン１３０Ｃは、凹凸形成領域１３０Ａには干渉せず、しかも顕微鏡による目視または光センサなどによる検出を容易にするため、凹凸形成領域１３０Ａからやや離れた位置に設けることが望ましい。
【００６５】
図１に表したようなインプリントの場合、原盤１２０に対する凹凸パターンの描画時には凹凸パターンの中心軸位置は把握できているので、原盤１２０の表面に凹凸パターンと同時に中心軸位置決めパターンを描画しておくことができる。そして、このようにして形成した原盤１２０からレジストディスク基板１３０に凹凸パターンを転写する際に、凹凸パターンと同時に原盤１２０上の中心軸位置決めパターンも転写することにより、被転写基板１３０における凹凸パターンの中心軸位置を正確に決定することができる。
【００６６】
本発明におけるバッファ層１１０は上述したように原盤１２０の凹凸形成領域にほぼ等しい形状を有することが望ましい。ところが、位置決めパターン１３０Ｃが凹凸形成領域１３０Ａからあまり離れた位置に設けられると、インプリント時にバッファ層１１０は凹凸形成領域１３０Ａから離れた位置に設けられた位置決めパター１３０Ｃにも加重しなければならないため、これら位置あ決めパターン１３０Ｃと凹凸形成領域１３０Ａとの間に存在する余白領域１３０Ｂにも加重を印加することとなり、好ましくない。
【００６７】
そこで本発明では、原盤１２０の上に位置決めパターン１３０Ｃを設ける際に、なるべく凹凸形成領域１３０Ａに近づけて位置決めパターン１３０Ｃを配置する。具体的には、凹凸形成領域１３０Ａから３００μｍ以内の範囲に位置決めパターン１３０Ｃを設けることが望ましい。これにより、位置決めパターン１３０Ｃが存在していても、余白領域１３０Ｂへの加重を最低限に減らすことができる。
【００６８】
表２は、凹凸形成領域１３０Ａと位置決めパターン１３０Ｃとの距離を変えて凹凸形成領域１３０Ａの転写状態の変化を観察した結果を纏めたものである。なおここで基板１３０及び凹凸形成領域１３０Ａの形状及びサイズは、ＤＶＤ規格に準じ、バッファ層１１０としては、凹凸形成領域１３０Ａから位置決めパターン１３０Ｃまでをカバーするサイズのものをそれぞれ用いた。
【００６９】
また、原盤１２０としては、厚み３００μｍのニッケル（Ｎｉ）板を用いた。
【００７０】
【表２】
0003850718.tif 000003
表２に表したように、位置決めパターン１３０Ｃを凹凸形成領域１３０Ａから３００μｍ以内の範囲に設けた場合は、凹凸形成領域１３０Ａにおける転写状態は良好である。しかし、位置決めパターン１３０Ｃまでの距離を５００μｍとすると転写がやや不十分となり、凹凸形成領域１３０Ａから１ｍｍまで離すと、転写は不十分となった。
【００７１】
これは、位置決めパターンまでカバーするように、バッファ層１１０を大きくするにつれて、余白領域１３０Ｂに対する加重が増加することと関係していると考えられる。つまり、本発明において良好な転写を得るためには、凹凸形成領域１３０Ａにできるだけ限定して加重することが肝要である。このために、位置決めパターン１３０Ｃも、凹凸形成領域１３０Ａに干渉しない範囲で、できるだけ接近して設けることが望ましい。その範囲は、具体的には、３００μｍ以下とすることが望ましい。
【００７２】
このように、位置決めパターン１３０Ｃを凹凸形成領域１３０Ａからきわめて近い位置に設けることで、ディスク基板に偶発的かつ局所的な「ゆがみ」が生じた場合も、位置決めパターン１３０Ｃと凹凸形成領域１３０Ａとの位置関係の「ずれ」を極力小さくすることが可能となるため、ディスク基板のゆがみによる中心軸位置のズレも抑えることができる。
【００７３】
【実施例】
以下、実施例を参照しつつ、本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００７４】
（第１の実施例）
まず、本発明の第１の実施例として、基板上にナノインプリントにより溝領域を形成し、そこに磁性材料を埋めることにより記録トラック帯を形成した。
【００７５】
図５は、本実施例にかかる磁気記録媒体の製造方法を表す工程断面図である。説明する。
【００７６】
まず、同図（ａ）に表したように、被転写基板１３０を形成した。具体的には、直径２．５インチのガラスディスク基板１３０１の上に、厚さ約３０ｎｍのパラジウム（Ｐｄ）下地層と厚さ約５０ｎｍの垂直磁気記録材料コバルト・クロム白金（ＣｏＣｒＰｔ）を堆積して磁性層１３０２を形成し、さらに磁性層１３０２上に厚さ約５０ｎｍのＳｉＯ２膜１３０３を堆積した。そして、ＳｉＯ２膜１３０３の上にレジスト１３０４をスピンコートにより塗布した。
【００７７】
次に、図５（ｂ）に表したように、原盤１２０を圧接してインプリントした。
【００７８】
ここで、原盤１２０は、次のように作成した。すなわち、ガラス原盤上に電子線リソグラフィを用いて半径２４ｍｍから３０ｍｍの領域に幅１００ｎｍ、谷間１００ｎｍ、高さ１００ｎｍの溝構造を作成し、同時に半径２４ｍｍの凹凸構造の始まる領域から１μ内側に９０度の回転角ごとに４つの十字マークを設け、中心軸位置決めパターンとした。このガラス原盤表面に、めっき法により厚さ３００μｍのニッケル膜を作成し、このニッケル膜をガラス原盤から剥離、切断することにより、直径６５ｍｍ厚さ３００ミクロン、凹凸構造は幅１００ｎｍ、谷間１００ｎｍ、高さ１００ｎｍの同心円状の溝構造が中心から半径２４ｍｍから３０ｍｍの領域に設けられ、同時に半径２４ｍｍの凹凸構造の始まる領域から１μ内側に９０度の回転角ごとに中心軸位置決めパターンマークとして４つの十字マークを有するニッケル原盤を作成した。
【００７９】
ナノインプリンティングは、図１に例示した構成を用いて以下のように行った。
【００８０】
すなわち、バッファ層１１０として内径２３ｍｍ、外径３１ｍｍ、厚さ１ｍｍのＰＥＴシートを用意した。そして、プレス機にて以下のように各要素を配置した。
【００８１】
（上プレス面１００）
（バッファ層１１０）
（原盤１２０）
（被転写基板１３０）
（下プレス面１００）
プレスは常温、大気圧下で１０００ｂａｒにて１０秒間押圧した。
【００８２】
プレス後、上下プレス面１００を引き離し、バッファ層１１０および原盤１２０は真空ピンセットにより被転写基板１３０から取り除いた。
【００８３】
このようにして、図５（ｃ）に表したように、レジスト膜１３０４の表面に原盤１２０の凹凸パターンを転写した。インプリント後の被転写基板１３０の表面をＡＦＭ（Atomic Force Microscopy）により観察したところ、幅１００ｎｍ、谷間１００ｎｍ、高さ１００ｎｍの同心円状の溝構造が中心から半径２４ｍｍから３０ｍｍの領域に設けられ、同時に半径２４ｍｍの凹凸構造の始まる領域から１μ内側に９０度の回転角ごとに中心軸位置決めパターンとして４つの十字マークが形成されていることが確認できた。また、この溝構造の頭頂部と底部は、幅６０ｎｍ以上の領域で１０ｎｍ以下の平坦性を有することが確認できた。
【００８４】
次に、図５（ｄ）に表したように、磁性層１３０２をパターニングした。具体的には、凹凸を転写したレジスト膜１３０４をマスクとして、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）により磁性層１３０２の表面に達するまでＳｉＯ２膜１３０３をエッチングしてＳｉＯ２膜にパターンを転写し、さらに、このパターンを利用して磁性層１３０２をエッチングした。このようにして形成された溝領域が分離領域となる。また、パターニングされた磁性層１３０２が記録トラック帯を形成する。
【００８５】
次に、図５（ｅ）に表したように、基板全面に厚さ約５０ｎｍのＳｉＯ２膜１３０５を成膜して磁性層１３０２の溝部分を埋め込んで分離領域を形成した。
【００８６】
その後、ＳｉＯ２膜１３０５の表面をケミカルメカニカルポリッシング（ＣＭＰ）により研磨して平坦化した。そして、全面に保護膜１３０６としてダイアモンドライクカーボンを成膜することにより、図５（ｆ）に表したように磁気記録媒体が得られた。
【００８７】
このようにして形成した磁気記録ディスク媒体をインプリント時に同時に転写した位置決めパターンを用いてエアスピンドルモーターに中心軸をあわせて設置し、サーボパターンの作成およびそれ以降通常のＨＤＤ（Hard Disk Drive）製造工程を経て、磁気記録装置を完成した。
【００８８】
本実施例によれば、２．５インチのディスク基板の記録部分の全面に亘って、１００ｎｍピッチのパターニングされた磁気記録層を確実且つ容易に形成することができ、超高密度磁気記録システムを実現できる。
【００８９】
（第２の実施例）
次に、本発明の第２の実施例として、相変化光記録媒体の試作例について説明する。
【００９０】
図６は、本実施例にかかる相変化光記録媒体の製造方法を表す工程断面図である。
【００９１】
まず、同図（ａ）に表したように、被転写基板１３０を形成した。具体的には、直径２．５インチのガラスディスク基板１３１１の上に、厚さ約３０ｎｍの白金（Ｐｔ）反射膜１３１２、マトリックスとなる厚さ約５０ｎｍのＡｌ２Ｏ３膜１３１３、および厚さ約５０ｎｍのＳｉＯ２膜１３１４を成膜した。続いて、ＳｉＯ２膜１３１４の上にレジスト１３１５をスピンコート法により塗布した。
【００９２】
次に、図６（ｂ）に表したように、原盤１２０をインプリントした。インプリントに用いる原盤１２０は、第１実施例と同様の工程により形成した。その表面には、直径６５ｍｍ厚さ３００ミクロン、凹凸構造は幅５０ｎｍ、谷間５０ｎｍ、高さ１００ｎｍの同心円状の溝構造が中心から半径２４ｍｍから３０ｍｍの領域に設けられ、同時に半径２４ｍｍの凹凸構造の始まる領域から１μ内側に９０度の回転角ごとに中心軸位置決めパターンとして４つの十字マークを設けたニッケル原盤を作成した。
【００９３】
この原盤１２０を用いてナノインプリンティングを第１実施例と同様の方法により行い、原盤１２０の凹凸パターンを被転写基板１３０の表面に転写した。
【００９４】
図６（ｃ）に表したように、原盤１２０から被転写基板１３０を剥離し、その表面をＡＦＭにより観察したところ、インプリント後の被転写基板１３０の表面には、幅５０ｎｍ、谷間５０ｎｍ、高さ１００ｎｍの同心円状の溝構造が中心から半径２４ｍｍから３０ｍｍの領域に形成され、同時に半径２４ｍｍの凹凸構造の始まる領域から１μ内側に９０度の回転角ごとに中心軸位置決めパターンとして４つの十字マークが形成されていることが確認できた。
【００９５】
また、溝構造の頭頂部と底部は、幅３０ｎｍ以上の領域で１０ｎｍ以下の平坦性を有することも確認できた。
【００９６】
次に、図６（ｄ）に表したように、このレジストパターンをマスクとしてＳｉＯ２膜１３１４をエッチングし、さらにＳｉＯ２膜１３１４をマスクとしてマトリックス１３１３をエッチングして溝構造を形成した。
【００９７】
次に、図６（ｅ）に表したように、相変化材料として厚さ約３０ｎｍのインジウム・アンチモン・テルル（Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ）層１３１６を成膜して溝構造を覆い、記録トラックを形成した。
【００９８】
その後、図６（ｆ）に表したように、基板全面にＳｉＯ２を成膜し、表面を平坦化して保護膜１３１７を形成した。
【００９９】
図７は、本実施例による相変化光ディスクおよびその記録再生に用いるヘッドスライダを表す断面図である。光ディスク１３０は、インプリント時に同時に転写された中心軸位置決めパターンを参照してスピンドルモーター３１０に軸合わせ精度１μ以内で装着でき、図示しない制御部からの制御信号により回転される。光ディスク１３０は、本実施例により作製したものであり、ガラス基板上に記録トラック帯を有する記録層１３１６および保護層１３１７が形成されている。
【０１００】
ヘッドスライダ３２０の先端には、レーザー共振型の光検出読み出しヘッド３２２、面発振型レーザー書き込みヘッド３２４が搭載されている。ヘッドスライダ３２０は、２段アクチュエータ（図示せず）によって位置決めされる。
【０１０１】
図８は、ヘッドスライダに設けられた微小開口の平面構造を示す概略図である。読み出しヘッド３２２の微小開口３２２Ｈの寸法は縦３５ｎｍ、幅２０ｎｍ、書き込みヘッド３２４の微小開口３２４Ｈの寸法は縦２０ｎｍ、幅２０ｎｍ程度とすることができる。
【０１０２】
本実施例によれば、２．５インチのディスク基板の全面に亘って５０ｎｍピッチにパターニングされた相変化記録媒体を形成でき、超高密度の相変化光記録システムを実現できる。
【０１０３】
（第３の実施例）
次に、本発明の第３の実施例として、原盤から磁気情報を転写することにより形成する磁気記録媒体の試作例について説明する。
【０１０４】
図９は、本実施例にかかる磁気記録媒体の製造方法を表す工程断面図である。
【０１０５】
まず同図（ａ）に表したようにマスターディスク２００とスレーブディスク２０３とを用意する。マスターディスク２００は、その表面に磁気信号２０１を半径２４ｍｍから３０ｍｍの領域で保持した直径６５ｍｍのディスク基板である。一方、スレーブディスク２０３は、その表面に磁性層２０２を保持した直径６５ｍｍのディスク基板である。
【０１０６】
このマスターディスク２００を用いて磁気転写を第１実施例と同様の方法により行い、マスターディスク２００の磁気信号２０１をスレーブディスク２０３の表面の磁性層２０２に転写し、磁気情報２０４が転写された。
【０１０７】
すなわち、同図（ｂ）に示す如く、マスターディスク２００とスレーブディスク２０３を大気中で対接し、バッファ層１１０として内径２３ｍｍ、外径３１ｍｍ、厚さ１ｍｍのＰＥＴシートを用意した。そしてプレス機にて以下のように各要素を配置した。
【０１０８】
（上プレス面１００）
（バッファ層１１０）
（マスターディスク２００）
（スレーブディスク２０３）
（下プレス面１００）
磁気転写は常温、大気圧で１０００ｂａｒにて、外部からバイアス磁界を印加し、１０秒間プレスした。
【０１０９】
このようにして、図９（ｃ）に表したように、スレーブディスク２０３表面の磁性層２０２にマスターディスク２００表面の磁気信号２０１を転写した。磁気転写後のスレーブディスク２０３の表面をＭＦＭ（Magnetic Force Microscopy）により観察したところ、マスターディスク２００上の磁気信号２０１と同様の磁気情報２０４がスレーブディスク２０３の全面に亘って均一に形成されていることが確認できた。
【０１１０】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。
【０１１１】
例えば、本発明において用いる被転写基板の構造や、材質、サイズなどに関しては、当業者が適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができるものも本発明の範囲に包含される。
【０１１２】
より具体的には、例えば、被転写基板にはその表面にレジストの代わりに他の塑性変形する材料がも設けられていてもよい。または、被転写基板の全体がそのような材料により形成されていてもよい。その材料としては、樹脂などの各種の有機材料や、無機材料、金属、半導体材料、あるいはこれらの複合体などを挙げることができる。
【０１１３】
その他、本発明の実施の形態として上述した加工方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施しうるすべての加工方法も同様に本発明の範囲に属する。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ナノインプリント手法により２００ｎｍ以下の微細構造を１平方インチ以上の大面積の領域に高スループットで作成することが可能となり、高密度記録媒体の高スループット作成が可能となり、産業上のメリットは多大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる加工方法を表す概念図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる加工方法を表す概念図である。
【図３】原盤の平面構成を例示する模式図である。
【図４】軸あわせのための位置決めパターンおよび凹凸形成領域の基板上での配置関係を例示する模式図である。
【図５】本発明の第１の実施例にかかる磁気記録媒体の製造方法を表す工程断面図である。
説明する。
【図６】本発明の第２の実施例にかかる相変化光記録媒体の製造方法を表す工程断面図である。
【図７】本発明の第２の実施例による相変化光ディスクおよびその記録再生に用いるヘッドスライダを表す断面図である。
【図８】ヘッドスライダに設けられた微小開口の平面構造を示す概略図である。
【図９】本発明の第３の実施例による磁気記録媒体の製造方法である磁気転写方法を表す工程断面図である。
【符号の説明】
１００ プレス面
１１０ バッファ層
１２０ 原盤
１２０Ａ  凹凸形成領域（情報形成領域）
１２０Ｂ  余白領域（非情報形成領域）
１３０ 被転写基板
１３０１ ガラスディスク基板
１３０２ 磁性層
１３０３ ＳｉＯ２膜
１３０４ レジスト膜
１３０５ ＳｉＯ２膜
１３０６ 保護膜
１３０Ａ 凹凸形成領域
１３０Ｂ 余白領域
１３０Ｃ 位置決めパターン
１３１１ ガラスディスク基板
１３１２ 反射膜
１３１３ マトリックス
１３１４ ＳｉＯ２膜
１３１５ レジスト
１３１６ 相変化記録層
１３１６ 記録層
１３１７ 保護層
２００  マスターディスク
２０１  磁気情報
２０２  磁性層
２０３  スレーブディスク
２０４  転写された磁気情報
３１０ スピンドルモーター
３２０ ヘッドスライダ
３２２ 再生ヘッド
３２２Ｈ 微小開口
３２４ 記録ヘッド
３２４Ｈ 微小開口
【図１】
0003850718.tif 000004
【図２】
0003850718.tif 000005
【図３】
0003850718.tif 000006
【図４】
0003850718.tif 000007
【図５】
0003850718.tif 000008
【図６】
0003850718.tif 000009
【図７】
0003850718.tif 000010
【図８】
0003850718.tif 000011
【図９】
0003850718.tif 000012