JP2004335011A

JP2004335011A - インプリント装置およびインプリント方法

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Publication number: JP2004335011A
Application number: JP2003131652A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Takai; 充高井; Kazuhiro Hattori; 一博服部; Minoru Fujita; 実藤田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2003-05-09
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2023-05-09
Also published as: JP4155511B2

Abstract

【課題】樹脂層全域に亘って均一な深さの凹部を有する凹凸形状を転写し得るインプリント装置を提供する。
【解決手段】その一面に凹凸部が形成されると共に可撓性を有するスタンパーＳの他面を押圧することによってディスク状基材Ｄ上のレジスト層Ｒに凹凸部を押し付けてその凹凸形状をレジスト層Ｒに転写するノズル４およびエアポンプと、ノズル４を移動させる移動機構とを備え、ノズル４は、エアポンプによって供給される圧縮空気を噴射することでスタンパーＳの他面における所定の一部分を押圧可能に構成され、移動機構は、ノズル４に対して所定の一部分を押圧させた状態からノズル４を移動させることによってスタンパーＳに対するノズル４およびエアポンプによる押圧完了範囲を徐々に拡大可能に構成されている。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一面に凹凸部が形成されたスタンパーの他面を押圧することによって基材上の樹脂層に凹凸部を押し付けてその凹凸形状を転写するインプリント装置およびインプリント方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば半導体素子や記録媒体を製造する工程において、基材上の樹脂層にナノメートルサイズの微細な凹凸パターンを形成する方法として、凹凸部が形成されたスタンパー（型板：モールド）をプレス機等によって樹脂層に押し付けてその凹凸形状を転写するインプリントリソグラフィ法（以下、「インプリント法」ともいう）が従来から知られている。このインプリント法では、一例として、まず、基材の上に樹脂層（例えばレジスト材を薄膜状に塗布した層）を形成する。次に、その一面に凹凸部が形成された金属材料製のスタンパーをスタンパーホルダにセットした状態でプレス機のクランプに取り付けると共に、樹脂層の形成面を上向きにして基材をプレス機のベッドに載置する。次いで、樹脂層を加熱した状態においてプレス機を作動させてクランプを下降させて、スタンパーの凹凸部を樹脂層に押し付ける。これにより、スタンパーの凹凸部における凸部が樹脂層に押し込まれて、樹脂層に凹凸形状が転写される。ところが、この従来のインプリント法では、基材を載置したベッドに対するクランプの傾き（すなわち、基材に対するスタンパーの傾き）に起因してスタンパーが傾いた状態で樹脂層に押し付けられて、樹脂層に対するスタンパーの凸部の押し込み量（すなわち、樹脂層に形成される凹部の深さ）が基材の全域において一様とならないことがある。したがって、スタンパー全域を均一に押し付けることで、樹脂層に対する凸部の押し込み量（すなわち、凹部の深さ）を均一にする各種のインプリント法が考案されている。
【０００３】
一例として、国際公開ＷＯ０１／４２８５８号パンフレットに開示されている装置（インプリント装置）は、例えば可撓性を有する膜（ｆｌｅｘｉｂｌｅｍｅｍｂｒａｎｅ９：ゴム膜）を介して型板（ｔｅｍｐｌａｔｅ１０：スタンパー）の全域に油圧等を直接的に伝達することにより、基材（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ５）に対して型板（１０）の全域を均一な力で押し付ける構成が採用されている。具体的には、このインプリント装置は、基材（５）がセットされる第１主部（ｆｉｒｓｔｍａｉｎｐａｒｔｓ１）と、型板（１０）がセットされる第２主部（ｓｅｃｏｎｄｍａｉｎｐａｒｔｓ３）とを備えている。また、第１主部（１）は、支持板（ｓｕｐｐｏｒｔｐｌａｔｅ４）によって支持された状態の基材（５）を載置可能に構成されている。この場合、基材（５）は、例えばシリコン等で平板状に形成されて、その表面（５ａ）には、樹脂層が形成されている。一方、第２主部（３）は、第２水平ベース板（ｓｅｃｏｎｄｐｒｉｎｃｉｐａｌｌｙｐｌａｎｅｂａｓｅｐｌａｔｅ１３）と、第２水平ベース板（１３）に取り付けられると共にその底面開口部位が膜（９）によって閉塞された箱体とを備えて構成されている。この場合、この箱体は、図外のオイルポンプによって油圧オイル（ｈｙｄｒａｕｌｉｃｏｉｌ）が注入路（ｉｎｌｅｔｐｌａｔｅ１２）を介して供給される空洞（ｃａｖｉｔｙ６）を構成する。また、型板（１０）は、その表面（１０ａ）にナノメートルサイズの微細な凹凸パターンが形成されて、膜（９）に取り付けられている。
【０００４】
このインプリント装置によれば、第１水平ベース板（２）に対して第２水平ベース板（１３）が傾いていたとしても、第２主部（３）の下降に伴って型板（１０）が基材（５）に接触した際に膜（９）が変形する。したがって、基材（５）に対して型板（１０）を面的に接触させることが可能となっている。また、基材（５）の表面（５ａ）に型板（１０）を押し付ける際には、空洞（６）に供給される油圧オイルによって型板（１０）の全域に膜（９）を介して圧力が均一に加えられる。したがって、基材（５）に対する型板（１０）の凸部の押し込み量を基材（５）の全域に亘って均一とすることが可能となっている。
【０００５】
【特許文献１】
国際公開ＷＯ０１／４２８５８号パンフレット（８−１７頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来のインプリント装置には、以下の問題点がある。すなわち、この従来のインプリント装置では、基材（５）に型板（１０）を面的に接触させた状態において油圧によって膜（９）を介して型板（１０）の全域に圧力を均一に加えて凹凸パターンを基材（５）に形成（転写）している。この場合、型板（１０）が比較的薄厚で変形し易いため、基材（５）に型板（１０）を面的接触させようとした際に、基材（５）と型板（１０）との間に空気が封じ込められることがある。この状態で型板（１０）の全域に油圧によって圧力を均一に加えたときには、空気が封じ込められた部位において、基材（５）に対する型板（１０）における凸部の押し込み量が小さくなる。このため、従来のインプリント装置には、基材（５）と型板（１０）との間に空気が封じ込められることに起因して、基材（５）の全域に亘って均一な深さの凹部を形成するのが困難であるという問題点が存在する。
【０００７】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、樹脂層全域に亘って均一な深さの凹部を有する凹凸形状を転写し得るインプリント装置およびインプリント方法を提供することを主目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく本発明に係るインプリント装置は、その一面に凹凸部が形成されると共に可撓性を有するスタンパーの他面を押圧することによって基材上の樹脂層に当該凹凸部を押し付けてその凹凸形状を当該樹脂層に転写する押圧手段と、当該押圧手段および前記基材の少なくとも一方を移動させる移動機構とを備え、前記押圧手段は、前記スタンパーの前記他面における所定の一部分を押圧可能に構成され、前記移動機構は、前記押圧手段に対して前記所定の一部分を押圧させた状態から当該押圧手段および前記基材の少なくとも一方を移動させることによって前記スタンパーに対する前記押圧手段による押圧完了範囲を徐々に拡大可能に構成されている。
【０００９】
この場合、前記スタンパーの前記他面に向けて気体および液体の一方を噴射するノズルを備え、当該ノズルから前記スタンパーに向けて前記一方を噴射することによって当該スタンパーの前記他面における前記所定の一部分を押圧可能に前記押圧手段を構成するのが好ましい。
【００１０】
また、前記押圧手段に対して前記スタンパーにおける前記他面の中心部を前記所定の一部分として押圧させた状態から当該押圧手段および前記基材の少なくとも一方を移動させることによって当該押圧手段による押圧部位を当該スタンパーの外縁部に向けて螺旋状に移動可能に前記移動機構を構成するのが好ましい。
【００１１】
また、前記押圧手段に対して前記スタンパーにおける前記他面の中心部から当該スタンパーにおける当該他面の外縁部にかけての線的範囲を前記所定の一部分として押圧させた状態から当該押圧手段および前記基材の少なくとも一方を移動させることによって当該押圧手段による押圧部位を移動可能に前記移動機構を構成するのが好ましい。この場合、前記基材を回転させる回転機構を備えて前記移動機構を構成し前記スタンパーの前記他面における前記回転機構による回転の中心部から当該スタンパーの外縁部にかけての線的範囲を前記所定の一部分として押圧可能に前記押圧手段を構成するのが一層好ましい。
【００１２】
また、本発明に係るインプリント方法は、その一面に凹凸部が形成されると共に可撓性を有するスタンパーの他面を押圧することによって基材上の樹脂層に当該凹凸部を押し付けてその凹凸形状を当該樹脂層に転写する際に、前記スタンパーの前記他面における所定の一部分を押圧した状態から当該スタンパーに対する押圧部位を移動させることによってその押圧完了範囲を徐々に拡大する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係るインプリント装置およびインプリント方法の好適な実施の形態について説明する。
【００１４】
最初に、インプリント装置１の構成について、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１に示すインプリント装置１は、例えば、情報記録媒体用（一例として、ディスクリートトラック型記録媒体用）のディスク状基材Ｄにおける表面にナノメートルサイズの微細な凹凸パターンを形成するのに先立って、ディスク状基材Ｄの上に凹凸パターン形成用のマスク（一例として、フォトレジスト材料によるマスク）を形成可能に構成されている。具体的には、インプリント装置１は、基材ホルダ２、移動機構３、ノズル４、エアポンプ５および制御部６を備えて構成されている。この場合、ディスク状基材Ｄは、一例として、直径２．５インチのガラスディスクで構成されて、図２に示すように、その表面には、例えばスピンコート法によってポジ型レジストが塗布されて厚み７５ｎｍ程度のレジスト層Ｒ（本発明における樹脂層）が形成されて構成されている。なお、同図では、本発明についての理解を容易とするために、ディスク状基材Ｄおよびレジスト層Ｒなどの厚みを誇張して厚く図示している。一方、このレジスト層Ｒに凹凸パターンを形成するスタンパーＳは、一例として、その一面（同図における下面）に凹凸部が形成された厚み３００μｍ程度の可撓性を有するニッケルスタンパーであって、凹凸部における凹部と凸部との幅の比率が１：１（この場合、一例として、ピッチ＝１５０ｎｍ）となるように電子線描画法等によって形成されている。
【００１６】
基材ホルダ２は、図２に示すように、上面開口の箱体に形成されて、その内底面にディスク状基材Ｄを載置可能に構成されている。また、基材ホルダ２の上面開口部位には、可撓性を有するフィルムＦ（一例として、シート状のシリコーンゴム）が取り付けられて、フィルムＦの下面（基材ホルダ２内のディスク状基材Ｄに対向する面）には、凹凸部を下向きにしてスタンパーＳが取り付けられている。さらに、図１に示すように、基材ホルダ２は、制御部６の制御下でディスク状基材Ｄを加熱するヒータ２ａを備えている。移動機構３は、制御部６の制御下でノズル４を移動させる。この場合、図３に示すように、移動機構３は、スタンパーＳの中心部にノズル４を位置させた状態からスタンパーＳの外縁部に向けて矢印Ｂで示すように螺旋状の軌跡を描くようにしてノズル４を移動させる。
【００１７】
ノズル４は、エアポンプ５と相俟って本発明における押圧手段を構成し、移動機構３に取り付けられてエアポンプ５によって供給される圧縮空気（本発明における気体の一例）をスタンパーＳの他面（この場合、スタンパーＳが取り付けられているフィルムＦを介してスタンパーＳの他面）に向けて噴射することにより、フィルムＦを介してスタンパーＳの他面（図２における上面）を部分的（本発明における所定の一部分）を押圧する。この場合、ノズル４は、圧縮空気を噴射しつつ移動機構３によって螺旋状の軌跡を描くようにして移動させられる。したがって、圧縮空気が吹き付けられることでスタンパーＳが押圧された範囲（スタンパーＳの押圧が完了した範囲：以下「押圧完了範囲」ともいう）は、図４に示すように、押圧開始当初にノズル４が位置させられていたスタンパーＳの中心部における押圧完了範囲Ａ１−１から、スタンパーＳの外縁部に向けて、押圧完了範囲Ａ１−２，Ａ１−３・・，Ａ１−５のように徐々に拡大する（以下、区別しないときには「押圧完了範囲Ａ１」ともいう）。エアポンプ５は、制御部６の制御下でノズル４に空気（圧縮空気）を供給する。この場合、ノズル４に供給する気体としては、空気に限定されず、工業用窒素等の各種気体を採用することができる。また、エアポンプ５に代えてオイルポンプを配設することで、気体に代えて油圧オイル等の液体をノズル４に供給して噴射させる構成を採用することもできる。
【００１８】
次に、インプリント装置１を用いてディスク状基材Ｄ上のレジスト層Ｒに凹凸形状を転写する（凹凸パターンを形成する）方法について、図面を参照して説明する。なお、ディスク状基材Ｄの一面に対するレジスト層Ｒの塗布工程や、スタンパーＳの製作工程は既に完了しているものとする。
【００１９】
まず、図２に示すように、スタンパーＳの凹凸部を下向きにしてフィルムＦの下面に取り付けると共に、レジスト層Ｒの形成面を上向きにしてディスク状基材Ｄを基材ホルダ２の底板上に載置する。この際に、スタンパーＳの下面（凹凸部が形成された面）と、ディスク状基材Ｄ上のレジスト層Ｒの表面との間には隙間が形成される。また、ノズル４は、移動機構３によってスタンパーＳの中心部の上方に位置させられている。次に、制御部６がヒータ２ａに対してディスク状基材Ｄを加熱させる。この際に、ヒータ２ａは、一例として、レジスト層Ｒが１７０℃程度（ガラス転位点以上の温度）となるようにディスク状基材Ｄを加熱する。次いで、制御部６は、エアポンプ５を作動させてノズル４に対する空気の供給を開始させる。この際に、エアポンプ５は、凹凸形状の転写が完了するまで、ノズル４に対する圧縮空気の供給圧力を一定に保つように、その供給量を適宜調整する。また、エアポンプ５によって空気が供給されたノズル４からは、スタンパーＳの他面（この場合、フィルムＦの表面）に向けて圧縮空気が噴射される。
【００２０】
この際に、図５に示すように、スタンパーＳは、ノズル４から噴射された圧縮空気によってその中心部（本発明における「所定の一部分」）が押圧されて、中心部が下向きに突出するように湾曲させられる。この結果、スタンパーＳの中心部がディスク状基材Ｄ上のレジスト層Ｒに押し付けられる。この場合、押圧完了範囲Ａ１では、スタンパーＳがレジスト層Ｒに対して例えば１７０ｋｇｆ／ｃｍ^２程度の力で押し付けられる。これにより、図６に示すように、押圧完了範囲Ａ１では、スタンパーＳの凹凸部における凸部がレジスト層Ｒ内に押し込まれて、レジスト層Ｒに凹部が形成される。また、押圧完了範囲Ａ１内におけるレジスト層Ｒでは、スタンパーＳの凸部とディスク状基材Ｄの一面との間の距離（すなわち、レジスト層Ｒに形成された凹部における底部の厚みＴ１）が、一例として、５ｎｍ程度となる。さらに、スタンパーＳの凸部が押し込まれた部位に存在していたレジスト材料（レジスト層Ｒを形成しているレジスト材料）がスタンパーＳの凹部内に移動する結果、スタンパーＳの凹部内におけるレジスト層Ｒの厚み（すなわち、レジスト層Ｒにおける凸部の厚み）Ｔ２が、一例として、１５０ｎｍ程度となる。
【００２１】
また、圧縮空気によって押圧されずにレジスト層Ｒに対するスタンパーＳの押し付けが完了していない範囲（以下、「非押圧完了範囲Ａ２」ともいう）のうちの押圧完了範囲Ａ１の近傍における所定の範囲（以下、「非押圧完了範囲Ａ２ａ」ともいう）では、図７に示すように、スタンパーＳにおける凸部の先端がレジスト層Ｒ内に僅かに押し込まれた状態となる。この場合、この非押圧完了範囲Ａ２ａでは、スタンパーＳの凹部とレジスト層Ｒの表面との間に十分な隙間が存在するため、押圧完了範囲Ａ１においてスタンパーＳとレジスト層Ｒとの間に封じ込められそうになった空気が、押圧範囲Ａ１からその周囲の非押圧範囲Ａ２に移動し易くなっている。したがって、押圧範囲Ａ１において封じ込められそうになった空気が押圧範囲Ａ１から非押圧範囲Ａ２に向けてスムーズに押し避けられて、スタンパーＳとレジスト層Ｒとの間に空気が封じ込められる事態が回避される。
【００２２】
次いで、制御部６は、移動機構３に対して螺旋状の軌跡を描くようにノズル４を移動させる。この際に、図８，９に示すように、ノズル４がスタンパーＳの外縁部に向けて移動させられることにより、ノズル４から噴射された圧縮空気によって押圧された押圧完了範囲Ａ１がスタンパーＳの外縁部方向に向けて徐々に拡大される。また、押圧完了範囲Ａ１の拡大に伴い、スタンパーＳの凸部がレジスト層Ｒに順に押し込まれて、レジスト層Ｒの凹部の形成範囲（凹凸形状の転写が完了した範囲）が徐々に拡大する。また、スタンパーＳとレジスト層Ｒとの間に封じ込められそうになった空気は、押圧完了範囲Ａ１から押し避けられて、最終的には、スタンパーＳおよびレジスト層Ｒの外縁部介して外部に押し避けられる（排出される）。これにより、図１０に示すように、押圧完了範囲Ａ１がスタンパーＳの全域に拡大した時点で、レジスト層Ｒに対するスタンパーＳの凹凸形状の転写（凹凸パターンの形成）が完了する。この後、制御部６は、エアポンプ５に対して圧縮空気の供給を停止させると共に、移動機構３に対してノズル４をスタンパーＳの中心部に移動させる。また、制御部６は、ヒータ２ａに対してディスク状基材Ｄの加熱度合いを低下させ、一例としてレジスト層Ｒが５０℃程度となるように保温させる。これにより、レジスト材料が硬化する。この状態においてレジスト層ＲからスタンパーＳを剥離することにより、ディスク状基材Ｄの一面にレジスト材料によるマスク（凹凸形状が転写されたレジスト層Ｒ）が形成される。
【００２３】
この後、ディスク状基材Ｄの上に形成したマスクを使用してディスク状基材Ｄをエッチング処理することにより、ディスク状基材Ｄの一面にナノメートルサイズの微細な凹凸パターンを形成する。なお、エッチング処理については、公知の技術のため、その詳細な説明を省略する。
【００２４】
この場合、インプリント装置１によって凹凸形状が転写されたレジスト層Ｒ（マスク）では、スタンパーＳが押し付けられる際に、そのスタンパーＳとレジスト層Ｒとの間に空気が封じ込められる事態が回避されている。したがって、レジスト層Ｒは、その凹部の厚みＴ１がディスク状基材Ｄの全域に亘って２．５ｎｍ以上５．０ｎｍ以下の範囲内の厚みとなる。これに対して、基材（５）に型板（１０）を面的接触させた状態で型板（１０）の全域に均一に圧力を加える従来のインプリント装置では、前述したように、基材（５）と型板（１０）との間に空気が封じ込められている。したがって、基材（５）上の樹脂層は、その凹部の厚みＴ１が基材各部において極く広い範囲で（一例として１５ｎｍ以上２４ｎｍ以下の範囲で）ばらついて形成される。このため、従来のインプリント装置によって凹凸パターンを形成した樹脂層をマスクとして基材（５）をエッチングした際には、樹脂層における凹部の厚みＴ１のばらつきに起因して、基材全域に亘って均一な深さの凹部を形成するのが困難となる。これに対して、本発明の実施の形態に係るインプリント装置１によって凹凸パターンを形成したレジスト層Ｒをマスクとしてディスク状基材Ｄをエッチングした際には、レジスト層Ｒにおける凹部の厚みＴ１がディスク状基材Ｄの全域に亘ってほぼ均一のため、ディスク状基材Ｄの全域に亘って均一な深さの凹部が形成される。
【００２５】
また、このインプリント装置１では、スタンパーＳの中心部から外縁部に向けて押圧完了範囲Ａ１を徐々に拡大してスタンパーＳをレジスト層Ｒに押し付けるため、スタンパーＳとレジスト層Ｒとの間に封じ込められそうになった空気がスムーズに押し避けられる。したがって、スタンパーＳの凸部がレジスト層Ｒに確実かつ十分に押し込まれる結果、レジスト層Ｒに形成された凹部の厚みＴ１がディスク状基材Ｄの全域に亘って２．５ｎｍ以上５．０ｎｍ以下の範囲内の厚みとなる。これに対して、基材（５）と型板（１０）とを面的接触させた状態から型板（１０）を押圧する従来のインプリント装置では、基材（５）と型板（１０）との間の空気が型板（１０）の凹部内に貯留されるため、基材（５）に対して型板（１０）の凸部を十分に押し込むのが困難となる結果、基材（５）上の樹脂層に形成された凹部の厚みＴ１が基材全域で１５ｎｍ以上の厚みとなる。したがって、従来のインプリント装置によって凹凸パターンを形成した樹脂層をマスクとして基材（５）をエッチングした際には、１５ｎｍ以上に及ぶ厚みＴ１の樹脂層をエッチングする分だけ不要な作業時間を要することとなる。これに対して、本発明の実施の形態に係るインプリント装置１によって凹凸パターンを形成したレジスト層Ｒをマスクとしてディスク状基材Ｄをエッチングした際には、レジスト層Ｒにおける凹部についてのエッチングが従来よりも極く短時間で終了して、ディスク状基材Ｄを迅速にエッチングすることが可能となる。
【００２６】
さらに、このインプリント装置１によって凹凸パターンを形成した場合には、レジスト層Ｒに対してスタンパーＳの凸部が十分かつ均一に押し込まれるため、レジスト層Ｒの凸部の厚みＴ２がディスク状基材Ｄ全域に亘って１４５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の範囲内でほぼ均一となっている。これに対して、従来のインプリント装置によって凹凸パターンを形成した場合には、樹脂層に対して型枠（１０）の凸部が十分に押し込まれず、しかも、基材（５）の各部で押し込み量にばらつきが生じているため、樹脂層の凸部の厚みＴ２が基材各部において１１５ｎｍ以上１４０ｎｍ以下の広い範囲でばらついて不均一となっている。したがって、従来のインプリント装置によって形成したマスク（樹脂層）を用いてエッチング処理した際には、基材（５）に対する凹部の形成が完了する以前に、樹脂層の厚みＴ２が薄厚の部位（上記の例における１１５ｎｍ程度の部位）においてマスクとしての樹脂層が短時間で消失する結果、本来的にはマスクによって保護されるべき基材（５）の一面がエッチングされるという不都合な事態が発生する。これに対して、本発明の実施の形態に係るインプリント装置１によって形成したマスク（レジスト層Ｒ）を用いてエッチング処理した際には、ディスク状基材Ｄに対する凹部の形成が完了するまで、マスクによって保護されるべき部位が十分に保護される。
【００２７】
このように、このインプリント装置１によるインプリント方法によれば、移動機構３がノズル４に対してスタンパーＳにおける中心部に向けて圧縮空気を噴射させてスタンパーＳの中心部を押圧させた状態からノズル４を移動させてスタンパーに対する押圧完了範囲Ａ１を徐々に拡大することにより、スタンパーＳとレジスト層Ｒとの間に空気を封じ込めることなく、スタンパーＳをレジスト層Ｒに十分な押圧力で押し付けることができる。これにより、スタンパーＳの凸部をレジスト層Ｒに確実かつ十分に押し込むことができる結果、ディスク状基材Ｄの全域に亘って均一な深さの凹部を有する凹凸形状を転写する（凹凸パターンを形成する）ことができる。したがって、例えばこのレジスト層Ｒをマスクとしてディスク状基材Ｄをエッチング処理した場合に、ディスク状基材Ｄの一面に均一な深さの凹部を形成することができる。また、押圧完了範囲Ａ１を徐々に拡大することによってスタンパーＳとレジスト層Ｒとの間の空気をスムーズに押し避けることができる結果、スタンパーＳの凹部内に空気が貯留される事態を回避しつつ、その凸部をレジスト層Ｒに十分に押し込むことができる。これにより、従来のインプリント方法によって形成した凹部と比較してディスク状基材Ｄ上のレジスト層Ｒにおける凹部を薄い厚みＴ１に形成することができると共に、従来のインプリント方法によって形成した凸部と比較してレジスト層Ｒにおける凸部を厚い厚みＴ２に形成することができる。したがって、例えばこのレジスト層Ｒをマスクとしてディスク状基材Ｄをエッチング処理したときには、ディスク状基材Ｄの一面に短時間で凹部を形成することができると共に、マスク（レジスト層Ｒ）によって保護されるべきディスク状基材Ｄの一面を確実に保護することができる。
【００２８】
また、このインプリント装置１によれば、スタンパーＳの他面に向けて気体（この場合、圧縮空気）を噴射することでその他面を押圧可能に構成されたノズル４を備えて本発明における押圧手段を構成したことにより、スタンパーＳを押圧する押圧手段を比較的簡易に構成することができる。したがって、本発明における押圧手段の製作コストを低減できる結果、凹凸形状の転写に要するコストを十分に低減することができる。
【００２９】
さらに、このインプリント装置１によれば、移動機構３がノズル４に対してスタンパーＳにおける他面の中心部を所定の一部分として圧縮空気を噴射させて押圧させた状態からノズル４を移動させてノズル４から噴射させた圧縮空気によるスタンパーＳに対する押圧部位をスタンパーＳの外縁部に向けて螺旋状に移動させることにより、ディスク状基材Ｄの中心部からの半径方向の距離が等しい部位においてレジスト層Ｒの厚みＴ１，Ｔ２を確実に均一にすることができる。したがって、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等の回転体である情報記録媒体の製造に適した凹凸パターンを形成することができる。
【００３０】
なお、本発明は、上記した本発明の実施の形態に限定されない。例えば、図１１に示すように、インプリント装置１におけるノズル４を移動させる移動機構３に代えて、基材ホルダ２を回転させる回転機構３Ａを配設すると共に、インプリント装置１におけるノズル４に代えて、スリット状の噴射口を有するノズル４Ａを配設してインプリント装置１Ａを構成することができる。以下、インプリント装置１と共通の構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。このインプリント装置１Ａでは、図１２に示すように、ノズル４Ａがスリット状の噴射口を有して、スタンパーＳの中心部（回転機構３Ａによる回転の中心部）からその外縁部にかけての線的範囲（線状の範囲）に圧縮空気を吹きつけ可能に構成されている。また、ノズル４Ａは、前述したインプリント装置１とは異なり、図１３に示すように、その横幅方向の一端部がスタンパーＳにおける中心部の上方に位置すると共に、横幅方向の他端部がスタンパーＳにおける外縁部の上方に位置するように固定されている。一方、回転機構３Ａは、ディスク状基材Ｄを載置した状態の基材ホルダ２を回転可能に構成されている。
【００３１】
このインプリント装置１Ａでは、図１３に示すように、ノズル４ＡをスタンパーＳの上方に位置させた状態においてエアポンプ５によってノズル４Ａに圧縮空気を供給することにより、ノズル４Ａから噴射される圧縮空気によってスタンパーＳの中心部から外縁部にかけての線的な範囲（本発明における所定の一部分）が押圧されている状態において、回転機構３Ａが基材ホルダ２を矢印Ｃの向きに回転させる。この際には、基材ホルダ２の回転に伴って、基材ホルダ２上のディスク状基材Ｄが回転する。この結果、図１４に示すように、ノズル４Ａから噴射されている圧縮空気によってスタンパーＳをレジスト層Ｒに押し付けた範囲が、押圧完了範囲Ａ１−１１，Ａ１−１２・・，Ａ１−１５のように徐々に拡大する。これにより、最終的には、スタンパーＳにおける全域のレジスト層Ｒに対する押し付けが完了して、スタンパーＳの凹凸形状がレジスト層Ｒに転写される。このインプリント装置１Ａによれば、前述したインプリント装置１と同様にして、凹凸形状の転写時にスタンパーＳとレジスト層Ｒとの間に空気を封じ込めることなく、スタンパーＳの凸部をレジスト層Ｒに確実かつ十分に押し込むことができる。したがって、インプリント装置１と同様の効果を得ることができる。この場合、インプリント装置１Ａにおける回転機構３Ａに代えて、スタンパーＳの中心部を回転中心としてノズル４ＡをスタンパーＳ上で回転させる移動機構を備えてインプリント装置を構成することもでき、この構成を採用した場合にも、インプリント装置１Ａと同様の効果を得ることができる。
【００３２】
また、本発明の実施の形態では、移動機構３によってノズル４を移動させる構成を採用した例について説明したが、本発明はこれに限定されず、ノズル４を所定位置に固定すると共に、移動機構によって基材ホルダ２を螺旋状の軌跡を描くようにして移動させることでディスク状基材Ｄを移動させて、押圧完了範囲Ａ１をスタンパーＳの外縁部に向けて拡大可能とする構成を採用することができる。また、本発明の実施の形態では、ノズル４Ａから噴射した圧縮空気によってフィルムＦを介してスタンパーＳを押圧する構成について説明したが、本発明はこれに限定されず、スタンパーＳの上面（本発明における他面）に圧縮空気等を直接吹き付けてスタンパーＳを押圧する構成を採用することもできる。さらに、本発明の実施の形態では、スタンパーＳの押圧時にエアポンプ５が供給圧力を一定に保つように圧縮空気をノズル４に供給する構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。また、インプリント装置１，１Ａを上下逆さまに設置して使用することもできる。この場合、ディスク状基材Ｄを保持する手段（例えばディスク状基材Ｄを吸着する吸着部）を基材ホルダ２に配設することによってディスク状基材Ｄの落下が回避される。
【００３３】
さらに、本発明の実施の形態では、ディスク状基材Ｄの一面に塗布したレジスト層Ｒに凹凸形状を転写する例について説明したが、本発明における樹脂層は、レジスト材料による層に限定されず、各種の樹脂材料を基材の上に薄膜状に塗布して形成することができる。また、ディスク状基材Ｄについても情報記録媒体用の基材に限定されず、本発明における基材には、半導体素子製造用の基材などが含まれる。また、凹凸形状を転写する樹脂層についても、本発明の実施の形態において説明したマスク形成用の樹脂層（レジスト層Ｒ）に限定されず、いわゆるリフトオフ用の基体やニッケルスタンパー形成用の基体を形成するための樹脂層（レジスト層）などが本発明における樹脂層に含まれる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るインプリント装置およびインプリント方法によれば、移動機構が押圧手段に対して所定の一部分を押圧させた状態から押圧手段および基材の少なくとも一方を移動させてスタンパーに対する押圧手段による押圧完了範囲を徐々に拡大することにより、スタンパーと樹脂層との間に空気を封じ込めることなく、スタンパーを樹脂層に十分な押圧力で押し付けることができる。これにより、スタンパーの凸部を樹脂層に確実かつ十分に押し込むことができる結果、基材の全域に亘って均一な深さの凹部を有する凹凸形状を転写する（凹凸パターンを形成する）ことができる。したがって、例えばこの樹脂層をマスクとして基材をエッチング処理した場合に、基材の一面に均一な深さの凹部を形成することができる。また、押圧完了範囲を徐々に拡大することによってスタンパーと樹脂層との間の空気をスムーズに押し避けることができる結果、スタンパーの凹部内に空気が貯留される事態を回避しつつ、その凸部を樹脂層に十分に押し込むことができる。これにより、従来のインプリント方法によって形成した凹部と比較して基材上の樹脂層における凹部を薄い厚みに形成することができると共に、従来のインプリント方法によって形成した凸部と比較して樹脂層における凸部を厚い厚みに形成することができる。したがって、例えばこの樹脂層をマスクとして基材をエッチング処理したときには、基材の一面に短時間で凹部を形成することができると共に、マスク（樹脂層）によって保護されるべき基材の一面を確実に保護することができる。
【００３５】
また、本発明に係るインプリント装置によれば、スタンパーの他面に向けて気体および液体の一方を噴射することでスタンパーの他面を押圧可能に構成されたノズルを備えて押圧手段を構成したことにより、スタンパーを押圧する押圧手段を比較的簡易に構成することができる。したがって、押圧手段の製作コストを低減できる結果、凹凸形状の転写に要するコストを十分に低減することができる。
【００３６】
さらに、本発明に係るインプリント装置によれば、移動機構が押圧手段に対してスタンパーにおける他面の中心部を所定の一部分として押圧させた状態から押圧手段および基材の少なくとも一方を移動させて押圧手段による押圧部位をスタンパーの外縁部に向けて螺旋状に移動させることにより、基材の中心部からの半径方向の距離が等しい部位において樹脂層の厚みを確実に均一にすることができる。したがって、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等の回転体である情報記録媒体の製造に適した凹凸パターンを形成することができる。
【００３７】
また、本発明に係るインプリント装置によれば、移動機構が押圧手段に対してスタンパーにおける他面の中心部からスタンパーにおける他面の外縁部にかけての線的範囲を所定の一部分として押圧させた状態から押圧手段および基材の少なくとも一方を移動させることによって押圧手段による押圧部位を移動させることにより、凹凸形状の転写時にスタンパーと樹脂層との間に空気を封じ込めることなく、スタンパーの凸部を樹脂層Ｒに確実かつ十分に押し込むことができる。したがって、上記のインプリント装置と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るインプリント装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るインプリント装置１の構成を示す側面断面図である。
【図３】移動機構３によるノズル４の移動方向を説明するためのスタンパーＳの平面図である。
【図４】ノズル４の移動に伴って拡大する押圧完了範囲Ａ１を説明するためのスタンパーＳの平面図である。
【図５】ノズル４から噴射された圧縮空気によってスタンパーＳの中心部がレジスト層Ｒに押し付けられた状態の側面断面図である。
【図６】押圧完了範囲Ａ１におけるスタンパーＳ、樹脂層Ｒおよびディスク状基材Ｄの断面図である。
【図７】非押圧完了範囲Ａ２ａにおけるスタンパーＳ、樹脂層Ｒおよびディスク状基材Ｄの断面図である。
【図８】図５に示す状態からノズル４をスタンパーＳの外縁部に向けて移動させた状態の側面断面図である。
【図９】図８に示す状態からノズル４をスタンパーＳの外縁部に向けてさらに移動させた状態の側面断面図である。
【図１０】ノズル４がスタンパーＳの外縁部の上方に移動させられた状態の側面断面図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態に係るインプリント装置１Ａの構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態に係るインプリント装置１Ａの構成を示す側面断面図である。
【図１３】スタンパーＳの上方にノズル４Ａを位置させた状態の平面図である。
【図１４】基材ホルダ２の回転（ディスク状基材ＤおよびスタンパーＳの回転）に伴って拡大する押圧完了範囲Ａ１を説明するための平面図である。
【符号の説明】
１，１Ａインプリント装置
２基材ホルダ
３移動機構
３Ａ回転機構
４，４Ａノズル
５エアポンプ
６制御部
Ａ１押圧完了範囲
Ａ２，Ａ２ａ非押圧完了範囲
Ｄディスク状基材
Ｆフィルム
Ｒレジスト層
Ｓスタンパー

Claims

その一面に凹凸部が形成されると共に可撓性を有するスタンパーの他面を押圧することによって基材上の樹脂層に当該凹凸部を押し付けてその凹凸形状を当該樹脂層に転写する押圧手段と、当該押圧手段および前記基材の少なくとも一方を移動させる移動機構とを備え、
前記押圧手段は、前記スタンパーの前記他面における所定の一部分を押圧可能に構成され、
前記移動機構は、前記押圧手段に対して前記所定の一部分を押圧させた状態から当該押圧手段および前記基材の少なくとも一方を移動させることによって前記スタンパーに対する前記押圧手段による押圧完了範囲を徐々に拡大可能に構成されているインプリント装置。
前記押圧手段は、前記スタンパーの前記他面に向けて気体および液体の一方を噴射するノズルを備え、当該ノズルから前記スタンパーに向けて前記一方を噴射することによって当該スタンパーの前記他面における前記所定の一部分を押圧可能に構成されている請求項１記載のインプリント装置。
前記移動機構は、前記押圧手段に対して前記スタンパーにおける前記他面の中心部を前記所定の一部分として押圧させた状態から当該押圧手段および前記基材の少なくとも一方を移動させることによって当該押圧手段による押圧部位を当該スタンパーの外縁部に向けて螺旋状に移動可能に構成されている請求項１または２記載のインプリント装置。
前記移動機構は、前記押圧手段に対して前記スタンパーにおける前記他面の中心部から当該スタンパーにおける当該他面の外縁部にかけての線的範囲を前記所定の一部分として押圧させた状態から当該押圧手段および前記基材の少なくとも一方を移動させることによって当該押圧手段による押圧部位を移動可能に構成されている請求項１または２記載のインプリント装置。
その一面に凹凸部が形成されると共に可撓性を有するスタンパーの他面を押圧することによって基材上の樹脂層に当該凹凸部を押し付けてその凹凸形状を当該樹脂層に転写する際に、前記スタンパーの前記他面における所定の一部分を押圧した状態から当該スタンパーに対する押圧部位を移動させることによってその押圧完了範囲を徐々に拡大するインプリント方法。