JP2005339669A - インプリント方法、情報記録媒体製造方法およびインプリント装置 - Google Patents

インプリント方法、情報記録媒体製造方法およびインプリント装置 Download PDF

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Abstract

【課題】凹凸パターンに変形や欠落を生じさせることなく、しかも短時間で凹凸パターンを形成し得るインプリント方法を提供する。
【解決手段】基材(ディスク状基材11、磁性層12および金属層13の積層体)の表面に樹脂材料を塗布して形成した樹脂層14を所定温度まで加熱した状態で樹脂層14にスタンパー20を押し付けるスタンパー押付け処理と、樹脂層14を加熱している状態、および加熱した樹脂層14を保温する状態のいずれかの状態を維持しつつ樹脂層14からスタンパー20を剥離するスタンパー剥離処理とをこの順で実行して、スタンパー20における凹凸パターン33の凹凸形状を樹脂層14に転写して基材の上に凹凸パターンを形成する。
【選択図】図11

Description

本発明は、基材の表面に形成した樹脂層にスタンパーを押し付けてその凹凸形状を転写することによって基材の上に凹凸パターンを形成するインプリント方法およびインプリント装置、並びに基材の上に形成された凹凸パターンを用いて情報記録媒体を製造する情報記録媒体製造方法に関するものである。

半導体素子や情報記録媒体などを製造する工程において、基材の表面に形成したレジスト層に微細な凹凸パターン(レジストパターン)を形成する方法として、光リソグラフィ法が従来から知られている。この光リソグラフィ法では、基材上に形成したレジスト層に露光用の光を照射して露光パターンを形成した後にレジスト層を現像処理することによって基材の上に凹凸パターンを形成する。また、近年では、半導体素子の高密度化や情報記録媒体の大容量化に対応するための技術として、光に代えて電子ビームを照射することでナノメートルサイズのパターンを描画して凹凸パターンを形成する電子ビームリソグラフィ法が開発されている。しかし、この電子ビームリソグラフィ法では、レジスト層に対するパターンの描画に長時間を要するため、大量生産が困難であるという問題点が存在する。

この問題点を解決する技術として、ナノメートルサイズの凹凸パターンを形成したスタンパー(モールド)を基材上の樹脂層に押し付けてスタンパーの凹凸形状を樹脂層に転写することによって、基材の上にナノメートルサイズの凹凸パターンを形成するナノインプリントリソグラフィ法(ナノメートルサイズの凹凸パターンを形成するインプリント方法:以下、「インプリント方法」ともいう)が米国特許5772905号明細書に開示されている。このインプリント方法では、まず、その転写面にナノメートルサイズ(一例として、最小幅が25nm程度)の凹凸パターンが形成されたスタンパーを製造する。具体的には、表面に酸化シリコン層を形成したシリコン基板に電子ビームリソグラフィ装置を用いて所望のパターンを描画した後に、反応性イオンエッチング装置によってエッチング処理することによって凹凸パターンを形成する。これにより、スタンパーが製造される。

次いで、例えば、シリコン製の基材の表面にポリメチルメタクリレート(PMMA)をスピンコートして厚み55nm程度の樹脂層を形成する。続いて、基材および樹脂層の積層体、並びにスタンパーの双方をPMMAのガラス転移点である105℃以上(一例として、200℃程度)となるように加熱した後に、13.1MPa(133.6kgf/cm)の圧力で基材上の樹脂層にスタンパーを押し付ける。次いで、スタンパーを押し付けた状態の積層体を室温となるまで放置(冷却処理)した後に、樹脂層からスタンパーを剥離する。これにより、スタンパーの凹凸パターンが樹脂層に転写されて、基材の上にナノメートルサイズの凹凸パターンが形成される。
米国特許5772905号明細書

ところが、従来のインプリント方法には、以下の問題点がある。すなわち、このインプリント方法では、樹脂層に対するスタンパーの押し付け時に、基材および樹脂層の積層体、並びにスタンパーの双方を200℃程度となるように加熱すると共に、樹脂層からスタンパーを剥離するのに先立って積層体およびスタンパーの双方を室温となるように冷却処理している。この場合、樹脂層が形成されている基材の熱膨張率とスタンパーの熱膨張率とが相違するため、冷却処理時における基材の収縮量とスタンパーの収縮量との間に差異が生じる。したがって、スタンパーの凹凸パターンにおける凹部内に入り込んでいる樹脂層(樹脂材料)に、スタンパーと共に移動しようとする力(基材に対して相対的に移動しようとする力)が及んで、樹脂層(樹脂材料)が、所望の凹凸形状となっている状態から変形したり、変形に起因して基材から剥ぎ取られたりすることがある。このため、従来のインプリント方法には、基材上に形成される凹凸パターンに変形や欠落が生じるという問題点がある。

また、従来のインプリント方法では、基材および樹脂層の積層体、並びにスタンパーの双方を冷却処理した後に樹脂層からスタンパーを剥離している。この場合、急速に冷却処理したときには、急激な温度低下に起因して基材に破損(割れ)が生じるおそれがある。したがって、200℃程度まで加熱した積層体およびスタンパーを常温となるまで十分に時間をかけて冷却する必要がある。このため、従来のインプリント方法には、凹凸パターンの形成にある程度長い時間を必要とするという問題点がある。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、凹凸パターンに変形や欠落を生じさせることなく、しかも短時間で凹凸パターンを形成し得るインプリント方法、インプリント装置および情報記録媒体製造方法を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく本発明に係るインプリント方法は、基材の表面に樹脂材料を塗布して形成した樹脂層を所定温度まで加熱した状態で当該樹脂層にスタンパーを押し付けるスタンパー押付け処理と、前記樹脂層を加熱している状態、および加熱した当該樹脂層を保温する状態のいずれかの状態を維持しつつ当該樹脂層から前記スタンパーを剥離するスタンパー剥離処理とをこの順で実行して、前記スタンパーの凹凸形状を前記樹脂層に転写して前記基材の上に凹凸パターンを形成する。なお、本発明における「樹脂層を保温する状態」とは、樹脂層に対する加熱処理を停止した状態であって、例えば恒温槽等の断熱処理された空間内に樹脂層を据え置く状態(急速な温度低下が回避されている状態)をいう。

また、本発明に係るインプリント方法は、基材の表面に樹脂材料を塗布して形成した樹脂層を所定温度まで加熱した状態で当該樹脂層にスタンパーを押し付けるスタンパー押付け処理と、前記樹脂層に対する加熱を停止すると共に当該樹脂層の温度が前記所定温度とほぼ同じ温度の状態において当該樹脂層から前記スタンパーを剥離するスタンパー剥離処理とをこの順で実行して、前記スタンパーの凹凸形状を前記樹脂層に転写して前記基材の上に凹凸パターンを形成する。なお、本発明において「樹脂層の温度が前記所定温度とほぼ同じ温度の状態」とは、「樹脂層の温度がスタンパー押付け処理時の温度(所定温度)に対して10℃以上低下する前の状態」をいう。

さらに、本発明に係るインプリント方法は、前記スタンパー押付け処理時において、前記樹脂材料のガラス転移点以上の温度を前記所定温度として前記樹脂層を加熱する。

また、本発明に係る情報記録媒体製造方法は、上記のインプリント方法によって前記基材の上に形成した前記凹凸パターンを用いて情報記録媒体を製造する。

また、本発明に係るインプリント装置は、基材の表面に樹脂材料を塗布して形成した樹脂層を加熱する加熱手段と、前記樹脂層にスタンパーを押し付けると共に当該押し付けたスタンパーを当該樹脂層から剥離する移動機構と、前記加熱手段および前記移動機構を制御する制御部とを備えて、前記スタンパーの凹凸形状を前記樹脂層に転写して前記基材の上に凹凸パターンを形成可能に構成され、前記制御部は、前記加熱手段を制御して前記樹脂層を所定温度まで加熱させると共に前記移動機構を制御して当該樹脂層に前記スタンパーを押し付けさせた後に、前記樹脂層を加熱させている状態、および加熱された当該樹脂層を保温させる状態のいずれかの状態を維持しつつ前記移動機構を制御して前記樹脂層から前記スタンパーを剥離させる。

また、本発明に係るインプリント装置は、基材の表面に樹脂材料を塗布して形成した樹脂層を加熱する加熱手段と、前記樹脂層にスタンパーを押し付けると共に当該押し付けたスタンパーを当該樹脂層から剥離する移動機構と、前記加熱手段および前記移動機構を制御する制御部とを備えて、前記スタンパーの凹凸形状を前記樹脂層に転写して前記基材の上に凹凸パターンを形成可能に構成され、前記制御部は、前記加熱手段を制御して前記樹脂層を所定温度まで加熱させると共に前記移動機構を制御して当該樹脂層に前記スタンパーを押し付けさせた後に、前記加熱手段を制御して前記樹脂層に対する加熱を停止させると共に当該樹脂層の温度が前記所定温度とほぼ同じ温度の状態において前記移動機構を制御して前記樹脂層から前記スタンパーを剥離させる。

本発明に係るインプリント方法およびインプリント装置によれば、スタンパー剥離処理時に樹脂層を加熱している状態、および加熱した樹脂層を保温する状態のいずれかの状態を維持しつつ樹脂層からスタンパーを剥離することにより、樹脂層にスタンパーを押し付けてからスタンパーを剥離するまでの間に基材およびスタンパーの双方に殆ど温度変化を生じさせないため、基材およびスタンパーの双方に熱膨張・熱収縮を生じさせることなく、凹凸パターンを形成することができる。また、基材およびスタンパーの双方の温度が常温となるまで放置する必要がないため、つまり冷却処理を不要にできるため、例えば基材の上に凹凸パターンが形成された情報記録媒体製造用中間体を短時間で大量に製造することができる。

また、本発明に係るインプリント方法およびインプリント装置によれば、スタンパー剥離処理時に樹脂層の温度がスタンパー押付け処理時の温度(所定温度)とほぼ同じ温度の状態において樹脂層からスタンパーを剥離することにより、樹脂層にスタンパーを押し付けてからスタンパーを剥離するまでの間に基材およびスタンパーの双方に生じる温度変化を十分に小さくすることができるため、基材およびスタンパーの双方に生じる収縮量の差異を十分に小さくすることができる結果、変形や欠落が存在しないか、または変形量や欠陥箇所が極く少ない凹凸パターンを形成することができる。

さらに、本発明に係るインプリント方法によれば、スタンパー押付け処理時に樹脂材料のガラス転移点以上の温度となるように樹脂層を加熱することにより、スタンパーの凹凸パターンにおける凸部を樹脂層に容易に押し込むことができる。この結果、基材上の樹脂層にスタンパーの凹凸パターンを正確かつ容易に転写して凹凸パターンを形成することができる。

また、本発明に係る情報記録媒体製造方法によれば、上記のインプリント方法によって基材の上に形成した凹凸パターンを用いて情報記録媒体を製造することにより、凹凸パターンに変形や欠落が生じていないため、パターンの変形や欠落に起因する記録エラーおよび再生エラーが生じない情報記録媒体を製造することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係るインプリント方法、情報記録媒体の製造方法およびインプリント装置の最良の形態について説明する。

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。

図1に示すインプリント装置1は、図13に示す情報記録媒体40の製造に際して、本発明に係るインプリント方法に従って中間体10(図2参照)にスタンパー20(図3参照)を押し付けて凹凸パターン34(図12参照)を形成する装置であって、プレス機2と制御部3とを備えて構成されている。この場合、情報記録媒体40は、ディスクリートトラック型の磁気記録媒体であって、所定の配列ピッチ(例えば150nm)で互いに分割された同心円状の数多くのデータ記録用トラックやサーボパターン等からなる凹凸パターン36が形成されている。なお、ディスクリートトラック型の磁気記録媒体の構成等については公知のため、その詳細な説明および図示を省略する。

また、図2に示すように、中間体10は、一例として、シリコン、ガラスまたはセラミック等で円板状に形成されたディスク状基材11の上に磁性層12、金属層13および樹脂層14がこの順で積層されて構成されている。この場合、実際には、ディスク状基材11と磁性層12との間に軟磁性層や配向層等の各種機能層が存在するが、本発明についての理解を容易とするために、これらについての説明および図示を省略する。なお、この例では、ディスク状基材11、磁性層12および金属層13が相俟って本発明における基材を構成する。また、樹脂層14を形成する樹脂材料については、後述するようにスタンパー20を剥離した際に形成される凹凸パターン34の凹凸形状が良好となることから、一例として、ポリスチレン系樹脂、メタクリル樹脂(PMMA)、ポリスチレン、フェノール系樹脂およびノボラック系樹脂などを用いるのが好ましい。この例では、ノボラック系樹脂によって厚みが40nm以上100nm以下の範囲内となるように樹脂層14を形成するものとする。

一方、図3に示すように、スタンパー(モールド)20は、電極膜21およびニッケル層22が積層されて全体として円板状に形成されて、中間体10の樹脂層14に凹凸パターンを形成するための凹凸パターン33がその表面(同図における下面)に形成されている。また、スタンパー20には、後述するように、樹脂層14からの剥離に際して樹脂材料の付着を防止するために、電極膜21の表面(凹凸パターン33の表面)に例えばフッ素系材料のコーティング処理を施して密着力軽減膜23が形成されている。この場合、密着力軽減膜23を形成する材料については、フッ素系材料のコーティング材に限定されず、樹脂層14との密着力を軽減し得る各種材料を採用することができる。

一方、プレス機2は、図1に示すように、ホットプレート4a,4bおよび上下動機構5を備えている。ホットプレート4a,4b(以下、区別しないときには「ホットプレート4」ともいう)は、本発明における加熱手段に相当し、制御部3の制御下で中間体10およびスタンパー20を加熱処理する。また、ホットプレート4aは、樹脂層14の形成面を上向きにした状態の中間体10を保持可能に構成され、ホットプレート4bは、凹凸パターン33の形成面を下向きにした状態のスタンパー20を保持可能に構成されている。上下動機構5は、本発明における移動機構に相当し、ホットプレート4aによって保持された中間体10に向けてホットプレート4bを移動(下降)させることにより、ホットプレート4bによって保持されているスタンパー20を中間体10の樹脂層14に押し付ける(プレスする)。また、上下動機構5は、ホットプレート4aに対してホットプレート4bを離間(上昇)させることにより、樹脂層14に押し付けられているスタンパー20を樹脂層14から剥離する。制御部3は、ホットプレート4を制御して中間体10およびスタンパー20の双方を加熱させると共に、上下動機構5を制御して、中間体10に対するスタンパー20の押し付け(本発明におけるスタンパー押し付け処理)、および中間体10に押し付けられているスタンパー20の中間体10からの剥離(本発明におけるスタンパー剥離処理)を実行する。

次に、本発明に係るインプリント方法に従って中間体10に凹凸パターンを形成する工程について、図面を参照して説明する。

最初に、スタンパー20を製造する。具体的には、図4に示すように、まず、表面が平坦となるように研磨したシリコン製のディスク状基材25にレジストをスピンコートすることによってディスク状基材25の表面にレジスト層26を形成する。なお、スタンパー20の製造に際して用いる基材はシリコン製の基材に限定されず、ガラス基材やセラミック基材等の各種基材を用いることができる。次いで、図5に示すように、電子ビームリソグラフィ装置を用いてレジスト層26に電子線30を照射して所望の露光パターン31を描画する。続いて、この状態のレジスト層26に対して現像処理を実行することにより、潜像26aの部位を消失させる。これにより、図6に示すように、ディスク状基材25の上に凹凸パターン32が形成されて、マスター原盤が完成する。なお、ディスク状基材25上に残留しているレジスト層26をマスクとして使用してディスク状基材25に対してエッチング処理することでディスク状基材25に凹凸パターン32を彫り込んでマスター原盤とすることもできる。

次いで、図7に示すように、マスター原盤における凹凸パターン32の凹凸形状に沿って、電鋳用の電極膜21を成膜した後に、この電極膜21を電極として使用して電鋳処理を実行することにより、図8に示すように、ニッケル層22を形成する。続いて、ディスク状基材25、レジスト層26、電極膜21およびニッケル層22の積層体をレジスト剥離液に浸してレジスト層26を消失させることにより、図9に示すように、電極膜21およびニッケル層22の積層体をディスク状基材25から剥離する。これにより、マスター原盤の凹凸パターン32が電極膜21およびニッケル層22に転写されて凹凸パターン33が形成される。この後、ニッケル層22の裏面側を研磨して平坦となるように整形すると共に、電極膜21の表面にフッ素系材料のコーティング処理を施して密着力軽減膜23を成膜することにより、図3に示すように、スタンパー20が完成する。

次いで、中間体10およびスタンパー20をプレス機2にセットする。具体的には、図10に示すように、樹脂層14の形成面を上向きにして中間体10をホットプレート4aに取り付けると共に、凹凸パターン33の形成面を下向きにしてスタンパー20をホットプレート4bに取り付ける。続いて、制御部3が、ホットプレート4a,4bを制御して中間体10およびスタンパー20の双方を加熱させる。この際に、ホットプレート4a,4bは、中間体10およびスタンパー20の双方が、樹脂層14を形成しているノボラック系樹脂のガラス転移点(この例では、約70℃)よりも100℃程度高温の170℃程度(本発明における所定温度の一例)となるように加熱処理する。これにより、樹脂層14が軟化して容易に変形可能な状態となる。この場合、樹脂材料のガラス転移点に対して70℃以上120℃以下の範囲内で高温となるように加熱するのが好ましく、100℃以上高温となるように加熱するのが一層好ましい。これにより、後述するように、樹脂層14に対するスタンパー20の押し付けを容易に行うことができる。

次いで、制御部3は、上下動機構5を制御してホットプレート4bをホットプレート4aに向けて下降させることにより、図11に示すように、ホットプレート4a上の中間体10における樹脂層14にスタンパー20を押し付けさせる(本発明におけるスタンパー押付け処理)。この際に、上下動機構5は、制御部3の制御に従い、一例として、34kNの荷重をかけた状態を5分間に亘って維持する。また、ホットプレート4a,4bは、制御部3の制御に従い、上下動機構5によってスタンパー20が中間体10に押し付けられている間に、中間体10およびスタンパー20の温度が低下しないように加熱処理を継続して実行する。なお、加熱処理時には、170℃±1℃の範囲内の温度に(一例として、温度変化が±0.2℃の範囲内の温度に)維持するのが好ましい。

続いて、制御部3は、ホットプレート4a,4bに対して加熱処理を継続させつつ(170℃±1℃の範囲内の温度を維持しつつ)、図12に示すように、上下動機構5を制御して、ホットプレート4bを上昇させることにより、中間体10(樹脂層14)からスタンパー20を剥離させる(本発明におけるスタンパー剥離処理)。これにより、スタンパー20の凹凸パターン33が中間体10の樹脂層14に転写されて磁性層12の上に凹凸パターン34が形成される。この場合、このインプリント装置1では、スタンパー押付け処理の開始に先立って中間体10およびスタンパー20の双方を170℃程度に加熱すると共に、スタンパー剥離処理が完了するまで、中間体10およびスタンパー20に対する加熱処理を継続して実行して、中間体10およびスタンパー20の双方が170℃程度となるように維持している。したがって、樹脂層14にスタンパー20における凹凸パターン33の凸部が押し込まれてからスタンパー20の剥離が完了するまでの間に中間体10およびスタンパー20の双方に殆ど温度変化を生じさせないため、中間体10およびスタンパー20の双方に熱膨張・熱収縮を生じさせずに転写を完了する。この結果、凹凸パターン33に変形や欠落が生じる事態が回避される。

次に、本発明に係る情報記録媒体製造方法に従って情報記録媒体40を製造する工程について、図面を参照して説明する。

まず、樹脂層14における凹凸パターン34の凹部底面に残存する樹脂材料(残渣)を酸素プラズマ処理によって除去する。次いで、凹凸パターン34(凸部)をマスクとして用いて、金属エッチング用のガスを用いたエッチング処理を行う。この際に、図13に示すように、凹凸パターン34の凹部における底面部分の金属層13が除去されて、磁性層12上に金属材料からなる凹凸パターン35が形成される。続いて、凹凸パターン35(残存した金属層13)をマスクとして用いて、磁性体用のガスを用いたエッチング処理を行う。これにより、凹凸パターン35から露出していた部位の磁性層12が除去される。次いで、金属エッチング用のガスを用いたエッチング処理を行うことにより、磁性層12の上に残留している金属層13を除去する。これにより、図14に示すように、スタンパー20の凹凸形状を転写した凹凸パターン34における各凹部の配列ピッチと同ピッチの溝が磁性層12のトラック形成領域に形成されて、その溝によって互いに分離された磁性層12、すなわちディスクリートトラックが形成される。

次いで、表面仕上げ処理を行う。この表面仕上げ処理では、まず、例えば二酸化ケイ素を溝に充填した後に(図示せず)、CMP装置(ケミカル・メカニカル・ポリッシュ)を用いて表面を平坦化する。次に、平坦化した表面に例えばDLC(Diamond Like Carbon )で保護膜を形成し、最後に潤滑剤を塗布する。これにより、情報記録媒体40が完成する。この場合、この情報記録媒体40は、変形や欠落のない凹凸パターン34を用いて製造されているため、この凹凸パターン34(凹凸パターン35)を用いて形成した凹凸パターン36(データ記録用トラックやサーボパターン等)にも変形や欠落が生じない。この結果、記録エラーおよび再生エラーの発生が回避されている。

一方、上記のインプリント方法に代えて、中間体10からスタンパー20を剥離するのに先立ち、中間体10およびスタンパー20の双方を60℃程度まで冷却した後に樹脂層14からスタンパー20を剥離したときには、磁性層12上の凹凸パターン34に変形が生じて、大きく変形した部位には、パターンの欠落(磁性層12からの樹脂層14の剥がれ)が生じる。具体的には、スタンパー20の熱膨張率がディスク状基材11の熱膨張率よりも高いため、剥離するのに先立って中間体10およびスタンパー20の双方を冷却した際に、スタンパー20が樹脂層14よりも大きく収縮する。したがって、磁性層12上の凹凸パターン34にディスク状基材11の中心部に向かってずれるような変形が生じることがある。このため、冷却後にスタンパー20を剥離して形成した凹凸パターン34を用いて情報記録媒体40を製造したときには、凹凸パターン36にも変形や欠落が生じることとなるため、記録エラーおよび再生エラーの発生を回避するのが困難となる。

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、スタンパー剥離処理時に樹脂層14を加熱している状態を維持しつつ樹脂層14からスタンパー20を剥離することにより、樹脂層14にスタンパー20を押し付けてからスタンパー20を剥離するまでの間に中間体10およびスタンパー20の双方に殆ど温度変化を生じさせないため、中間体10およびスタンパー20の双方に熱膨張・熱収縮を生じさせることなく、凹凸パターンを形成することができる。また、中間体10およびスタンパー20の双方の温度が常温となるまで放置する必要がないため、つまり冷却処理を不要にできるため、磁性層12上に凹凸パターン34が形成された中間体10を短時間で大量に製造することができる。

また、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、スタンパー押付け処理時において樹脂材料のガラス転移点(この例では、樹脂層14の形成に用いたノボラック系樹脂のガラス転移点である約70℃)以上の温度(この例では170℃)となるように樹脂層14を加熱することにより、スタンパー20の凹凸パターン33における凸部を樹脂層14に容易に押し込むことができる。この結果、磁性層12上の樹脂層14にスタンパー20の凹凸パターン33を正確かつ容易に転写して凹凸パターン34を形成することができる。

さらに、上記のインプリント方法によって基材(この例では、ディスク状基材11および磁性層12の積層体)の上に形成した凹凸パターン34を用いて情報記録媒体40を製造することにより、凹凸パターン36に変形や欠落が生じていないため、パターンの変形や欠落に起因する記録エラーおよび再生エラーが生じない情報記録媒体40を製造することができる。

なお、本発明は、上記の構成および方法に限定されない。例えば、上記のインプリント装置1では、中間体10に対するスタンパー20の押し付け処理開始以前からスタンパー20の剥離処理が完了するまでの間において、中間体10およびスタンパー20の双方に対する加熱処理を継続して実行しているが、本発明はこれに限定されず、例えば、中間体10に対してある程度十分にスタンパー20を押し付けた後に、中間体10およびスタンパー20に対する加熱処理を終了し、その後に、中間体10およびスタンパー20の温度が大きく低下しないうちに(中間体10およびスタンパー20の温度がスタンパーの押付け処理時の温度とほぼ同じ温度の状態において:一例として、スタンパーの押付け処理時の温度に対して10℃以上低下しないうちに)スタンパー20を剥離する工程を採用することもできる。

この場合、加熱処理を終了した時点からできるだけ早い時点でスタンパー20の剥離処理を開始することで中間体10およびスタンパー20の温度が大きく低下しないうちにスタンパー20の剥離を完了することができるが、中間体10に対するスタンパー20の押し付け処理時と、スタンパー20の剥離処理時とにおいて、中間体10およびスタンパー20の双方の温度が急速に低下しないように保温するのが好ましい。この際に、樹脂層14を構成する樹脂材料のガラス転移点を下回らないように保温するのが一層好ましい。これにより、樹脂材料のガラス転移点を大きく下回る温度まで冷却した後にスタンパーを剥離する従来のインプリント方法と比較して、剥離完了前に中間体10(ディスク状基材11)およびスタンパー20の間に生じる収縮量の差異を十分に小さくすることができる結果、インプリント装置1による凹凸パターン34の形成と同様にして、変形や欠落が存在しないか、または変形量や欠陥箇所が極く少ない凹凸パターンを形成することができる。

また、中間体10およびスタンパー20を加熱する手段は、インプリント装置1におけるホットプレート4に限定されず、電気的または電磁的に加熱する加熱装置や、熱線を用いて加熱する加熱装置などの各種加熱装置を用いることができる。さらに、上記のインプリント装置1では、ディスク状基材11の一方の面に樹脂層14が形成された中間体10に対して単一のスタンパー20を押し付けることでディスク状基材11の一方の面に凹凸パターン34を形成しているが、本発明はこれに限定されず、基材の表裏両面に樹脂層が形成された中間体を2枚のスタンパーによって挟み込むようにして押圧することで、基材の表裏両面に凹凸パターンをそれぞれ形成することもできる。加えて、本発明に係るインプリント方法によって形成した凹凸パターンの用途は、ディスクリートトラック型の情報記録媒体の製造に限定されず、トラック状のパターン以外のパターンを有するパターンド媒体の製造や、情報記録媒体以外(例えば、電子部品)の製造に利用することができる。

インプリント装置1の構成を示すブロック図である。 中間体10の構成を示す断面図である。 スタンパー20の構成を示す断面図である。 スタンパー20の製造工程においてディスク状基材25上にレジスト層26を形成した状態の断面図である。 図4に示す状態のレジスト層26に電子線30を照射して露光パターン31を描画(潜像26aを形成)した状態の断面図である。 図5に示す状態のレジスト層26を現像処理してディスク状基材25の上に凹凸パターン32を形成した状態の断面図である。 図6に示す凹凸パターン32を覆うようにして電極膜21を成膜した状態の断面図である。 図7に示す電極膜21を覆うようにしてニッケル層22を形成した状態の断面図である。 図8に示す状態の積層体におけるレジスト層26を溶解することによって電極膜21およびニッケル層22の積層体をディスク状基材25から剥離した状態の断面図である。 中間体10の上方にスタンパー20を位置させた状態の断面図である。 中間体10の樹脂層14にスタンパー20を押し付けた状態の断面図である。 図11に示す状態の中間体10からスタンパー20を剥離して凹凸パターン34を形成した状態の断面図である。 図12に示す凹凸パターン34を用いて金属層13をエッチングすることによって凹凸パターン35を形成した状態の断面図である。 図13に示す凹凸パターン35を用いて形成した情報記録媒体40の断面図である。

符号の説明

1 インプリント装置
2 プレス機
3 制御部
4a,4b ホットプレート
5 上下動機構
10 中間体
11 ディスク状基材
12 磁性層
13 金属層
14 樹脂層
20 スタンパー
23 密着力軽減膜
33〜36 凹凸パターン
40 情報記録媒体

Claims (6)

  1. 基材の表面に樹脂材料を塗布して形成した樹脂層を所定温度まで加熱した状態で当該樹脂層にスタンパーを押し付けるスタンパー押付け処理と、
    前記樹脂層を加熱している状態、および加熱した当該樹脂層を保温する状態のいずれかの状態を維持しつつ当該樹脂層から前記スタンパーを剥離するスタンパー剥離処理とをこの順で実行して、前記スタンパーの凹凸形状を前記樹脂層に転写して前記基材の上に凹凸パターンを形成するインプリント方法。
  2. 基材の表面に樹脂材料を塗布して形成した樹脂層を所定温度まで加熱した状態で当該樹脂層にスタンパーを押し付けるスタンパー押付け処理と、
    前記樹脂層に対する加熱を停止すると共に当該樹脂層の温度が前記所定温度とほぼ同じ温度の状態において当該樹脂層から前記スタンパーを剥離するスタンパー剥離処理とをこの順で実行して、前記スタンパーの凹凸形状を前記樹脂層に転写して前記基材の上に凹凸パターンを形成するインプリント方法。
  3. 前記スタンパー押付け処理時において、前記樹脂材料のガラス転移点以上の温度を前記所定温度として前記樹脂層を加熱する請求項1または2記載のインプリント方法。
  4. 請求項1から3のいずれかに記載のインプリント方法によって前記基材の上に形成した前記凹凸パターンを用いて情報記録媒体を製造する情報記録媒体製造方法。
  5. 基材の表面に樹脂材料を塗布して形成した樹脂層を加熱する加熱手段と、前記樹脂層にスタンパーを押し付けると共に当該押し付けたスタンパーを当該樹脂層から剥離する移動機構と、前記加熱手段および前記移動機構を制御する制御部とを備えて、前記スタンパーの凹凸形状を前記樹脂層に転写して前記基材の上に凹凸パターンを形成可能に構成され、
    前記制御部は、前記加熱手段を制御して前記樹脂層を所定温度まで加熱させると共に前記移動機構を制御して当該樹脂層に前記スタンパーを押し付けさせた後に、前記樹脂層を加熱させている状態、および加熱された当該樹脂層を保温させる状態のいずれかの状態を維持しつつ前記移動機構を制御して前記樹脂層から前記スタンパーを剥離させるインプリント装置。
  6. 基材の表面に樹脂材料を塗布して形成した樹脂層を加熱する加熱手段と、前記樹脂層にスタンパーを押し付けると共に当該押し付けたスタンパーを当該樹脂層から剥離する移動機構と、前記加熱手段および前記移動機構を制御する制御部とを備えて、前記スタンパーの凹凸形状を前記樹脂層に転写して前記基材の上に凹凸パターンを形成可能に構成され、
    前記制御部は、前記加熱手段を制御して前記樹脂層を所定温度まで加熱させると共に前記移動機構を制御して当該樹脂層に前記スタンパーを押し付けさせた後に、前記加熱手段を制御して前記樹脂層に対する加熱を停止させると共に当該樹脂層の温度が前記所定温度とほぼ同じ温度の状態において前記移動機構を制御して前記樹脂層から前記スタンパーを剥離させるインプリント装置。
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