JP2010055672A - インプリント用モールド構造体、並びに磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

インプリント用モールド構造体、並びに磁気記録媒体及びその製造方法 Download PDF

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利裕 宇佐
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Abstract

【課題】インプリントレジスト層に対する凹凸パターンの転写性を向上させたインプリント用モールド構造体並びに磁気記録媒体及びその製造方法の提供。
【解決手段】半径d1の円板状の基板と、該基板の一の表面上に該表面を基準として複数の凸部が配列されることによって形成された凹凸部とを有し、円板状の磁気記録媒体の基板上に形成されたインプリントレジスト組成物よりなるインプリントレジスト層に凹凸部を押圧して凹凸部に基づく凹凸パターンを転写するインプリント用モールド構造体であって、磁気記録媒体の基板の半径をd2とし、凹凸部が形成された凹凸部形成領域の半径方向における最大寸法をd3としたとき、d3<d2<d1を満たし、基板の他の表面における半径d3の領域の外縁部にはインプリント用モールド構造体保持手段が当接する当接部が設けられたインプリント用モールド構造体である。
【選択図】図1

Description

本発明は、インプリント用モールド構造体、並びに磁気記録媒体及び磁気記録媒体の製造方法に関する。

近年、高速性やコストパフォーマンス性に優れたハードディスクドライブが、ストレージ機器の主力として、携帯電話、小型音響機器や、ビデオカメラなどのポータブル機器に搭載され始めている。
そして、ポータブル機器に搭載される記録デバイスとしてのシェアの拡大に伴い、より一層の小型大容量化という要求に応える必要があり、記録密度を向上させる技術が求められている。
前記ハードディスクドライブの記録密度を高めるためには、磁気記録媒体におけるデータトラック間隔の狭小化や、磁気ヘッドの幅を狭小化するという手法が従来より用いられてきた。
しかし、前記データトラック間隔を狭めることにより、隣接トラック間の磁気の影響(クロストーク)や、熱揺らぎの影響が無視できなくなり、記録密度に限界があった。一方、前記磁気ヘッドの幅を狭小化することによる面記録密度の向上にも限界があった。

そこで、前記クロストークによるノイズを解決する手段として、ディスクリートトラックメディアと呼ばれる形態の磁気記録媒体が提案されている。前記ディスクリートトラックメディアは、隣接するトラック間に非磁性のガードバンド領域を設けて個々のトラックを磁気的に分離したディスクリート構造とすることにより、隣接トラック間の磁気的干渉を低減したものである。
また、前記熱揺らぎによる減磁を解決する手段として、信号記録のための個々のビットを予め所定の形状パターンで備えたパターンドメディアと呼ばれる形態の磁気記録媒体が提案されている。

上記ディスクリートトラックメディアや、パターンドメディアを製造する際には、レジストパターン形成用モールド(以下、「スタンパ」と称することもある)を用いて、磁気記録媒体の表面に形成されたレジスト層に所望のパターンを転写するインプリンティング法(インプリントプロセス)が用いられる(特許文献1参照)。
このインプリンティング法は、具体的には、加工対象となる基材上に、熱硬化性の樹脂、又は光硬化性の樹脂(インプリントレジスト)を塗布し、塗布された樹脂に対して、所望の形状に加工されたモールドを密着し、押圧して、前記樹脂を加熱、又は光照射により硬化させ、前記モールドを引き剥がすことで、該モールドに形成されたパターンに対応したパターンを形成し、このパターンをマスクとして用いてドライ、あるいはウェット方式のエッチングによるパターニングを行い、所望の磁気記録媒体を得る方法である。

このインプリンティング法では、コストダウンの観点から、多数回の転写プロセスを必要とするため、少なくとも数百〜数万回の転写耐久性がインプリント用モールド構造体に要求される。

そこで、前記転写耐久性を向上させるために、シリコン基板等の剛体をインプリント用モールド構造体に採用する技術が開示されている(特許文献2〜4及び非特許文献1参照。)。これらの文献によれば、非常に高いパターン精度が得られ、サブミクロン、数十ナノメートルオーダーまでの微細パターンの転写が実現できると記載されている。

しかし、インプリント用モールド構造体を用いて、複数回、インプリントを繰り返すと、インプリント用モールド構造体の外周端部において欠陥が発生する問題があった。
また、例えば、流体加圧方式の押圧手段を用いてインプリント用モールド構造体を、表面にインプリント層を備えたハードディスクを製造するための磁性基材に押し当てて、インプリントを行う場合、磁性基材(ハードディスク)の端部に応力が集中するため、インプリント用モールド構造体の押し当てが難しいという問題があった。そのため、前記インプリント用モールド構造体の凹凸パターンが、インプリント層に精度よく転写されないことがあり、問題であった。
このように、前記凹凸パターンが、インプリントレジストに精度よく転写されないと、転写されたインプリントレジストをマスクにして磁性体層をエッチングするなどして、磁性体パターンが形成された磁気記録媒体の記録特性、及び再生特性も低下する結果を招くという問題にもつながる。

特開2004−221465号公報 米国特許第5772905号明細書 米国特許第5259926号明細書 特開2002−283354号公報 S.Y.Chou, et al., Appl. Phys. Lett., vol.67, 3314, 1995

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、インプリントレジスト層に対する凹凸パターンの転写性を向上させたインプリント用モールド構造体、並びに磁気記録媒体及び磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 半径d1の円板状の基板と、該基板の一の表面上に、該表面を基準として複数の凸部が配列されることによって形成された凹凸部とを有し、円板状の磁気記録媒体の基板上に形成されたインプリントレジスト組成物よりなるインプリントレジスト層に前記凹凸部を押圧して前記凹凸部に基づく凹凸パターンを転写するインプリント用モールド構造体であって、
前記磁気記録媒体の基板の半径をd2とし、前記凹凸部が形成された凹凸部形成領域の半径方向における最大寸法をd3としたとき、下記数式(1)を満たし、
前記基板の他の表面における、半径d3の領域の外縁部に、インプリント用モールド構造体保持手段が当接する当接部が設けられたことを特徴とするインプリント用モールド構造体である。
d3<d2<d1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・数式(1)
<2> 凹凸部形成領域が、メサ構造をなしている前記<1>に記載のインプリント用モールド構造体である。
<3> 基板と、該基板の一の表面上に、該表面を基準として複数の凸部が配列されることによって形成された凹凸部を有するインプリント用モールド構造体を、磁気記録媒体の基板上に磁性層を介して形成されたインプリントレジスト組成物よりなるインプリントレジスト層に押圧して前記凹凸部に基づく凹凸パターンを転写する転写工程を少なくとも含む磁気記録媒体の製造方法であって、
前記転写工程は、磁気記録媒体保持手段によって挟持された前記磁気記録媒体の基板の少なくとも一方の面に対してインプリント用モールド構造体に形成された凹凸部が対向するように配置された前記インプリント用モールド構造体を、モールド保持部材が保持し、前記インプリントレジスト層に対して前記インプリント用モールド構造体を押圧することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法である。
<4> 凹凸パターンが転写されたインプリントレジスト層をマスクにして、前記磁性層をエッチングして、前記凹凸パターンに基づく磁性パターン部を前記磁性層に形成する磁性パターン部形成工程を含む前記<3>に記載の磁気記録媒体の製造方法である。
<5> 凹凸パターンが転写されたインプリントレジスト層をマスクにして、前記磁性層をエッチングして、前記凹凸パターンに基づく磁性パターン部を前記磁性層に形成する磁性パターン部形成工程と、
前記磁性層を分断した凹部に非磁性材料を埋め込む非磁性パターン部形成工程と、を含む前記<3>に記載の磁気記録媒体の製造方法である。
<6> 凹凸パターンが転写されたインプリントレジスト層をマスクにして、前記磁性層をイオンミリングで非磁性体にして分断するイオンミリング工程を含む前記<3>に記載の磁気記録媒体の製造方法である。
<7> 磁気記録媒体の基板の端部が、磁気記録媒体保持手段によって挟持され、前記磁気記録媒体の基板の両面にそれぞれ形成された磁性層、及びインプリントレジスト層に対してインプリント用モールド構造体に形成された凹凸部が対向するように、前記インプリント用モールド構造体を保持するモールド保持部材が前記両面方向に設置された前記<3>から<6>のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法である。
<8> 前記<3>から<7>のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法により製造されたことを特徴とする磁気記録媒体である。

本発明によると、従来における問題を解決することができ、インプリントレジスト層に対する凹凸パターンの転写性を向上させたインプリント用モールド構造体、並びに磁気記録媒体及び磁気記録媒体の製造方法を提供することができる。

以下、本発明のインプリント用モールド構造体について図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
<インプリント用モールド構造体>
図1は、本発明のインプリント用モールド構造体の概略構成を示す斜視図である。また、図2は、本発明のインプリント用モールド構造体の構成を示す断面図である。
図1及び図2に示すように、インプリント用モールド構造体(以下、「モールド」ということがある)1は、加工対象物(例えば、後述する図4におけるインプリントレジスト25)を押圧するものであり、円板状の基板2と、基板2の一の表面2a上に、該表面2aを基準として、所定の間隔で複数の凸部5が配列されることによって、凸部5,5間に形成された凹部4と共に構成される凹凸部3を少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の部材を備える。
なお、図2に示すように、凸部5は、頂部5a、及び側壁部5bより構成され、凹部4は、凸部5,5に挟まれた表面2a、及び側壁部5bより構成される。
また、凸部5の高さ(表面2aから法線方向における表面2aから頂部5aまでの平均の寸法)を、H(nm)とする。

ここで、インプリント用モールド構造体1に形成される凹凸部3は、表面2aを基準として同心円状に、所定の間隔で複数の凸部が配列されることによって形成された第1の凹凸部と、表面2a上に、該表面2aを基準として複数の凸部が半径方向に所定の間隔で配列されることによって形成された第2の凹凸部とを有する。
また、図示はしないが、基板2の表面2a上において、前記第2の凹凸部が形成された「第2の凹凸部形成領域」は、前記第1の凹凸部が形成された「第1の凹凸部形成領域」を分断するように、円周方向において略等間隔で複数形成されている。
また、円板状の基板の半径をd1とし、円板状の基板の半径をd2とし、前記凹凸部形成領域の半径方向における最大寸法をd3としたとき、下記数式(1)を満たす。
d3<d2<d1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・数式(1)

また、基板2の半径方向を含む面における凹凸部3の断面形状は、略矩形をなしていることが好ましい。
なお、凹凸部3の断面形状は、矩形に限られず、目的に応じて、後述するエッチング工程を制御することにより、任意の形状を選択することができる。

前記凹凸部形成領域は、メサ構造をなしていることが、ナノインプリント時に、凹凸部形成領域に流出した余剰レジストが磁気記録媒体上に形状転写され、モールド凹凸部形成領域に堆積せず、多数回のナノインプリントを行っても欠陥数が抑制される点で好ましい。
前記凹凸部形成領域におけるメサ構造は、以下のようにして作製することができる。
図12Aは、HDパターン80が加工された石英モールド82を示し、図12Bに示すように、レジスト層83にリソグラフィー法によりメサ部81のレジストパターンを露光し、以下のようにエッチング条件を変更することによりメサ部81の断面形状をコントロールすることができる。
(1)図12Cは、ドライエッチングにより異方性エッチングを行った場合のメサ部81の断面形状を示す。
(2)図12Dは、ウエットエッチングにより等方エッチングを短時間行った場合のメサ部81の断面形状を示す。
(3)図12Eは、ウエットエッチングにより等方エッチングを長時間行った場合のメサ部81の断面形状を示す。
ここで、上記(1)〜(3)のメサ部の断面形状を有するモールド構造体を用い、100回ナノインプリントリソグラフィ(NIL)後のHD上の欠陥の有無をハロゲン光下で観察し、100個以下を○、100個を超える場合を×で評価した。結果を表Aに示す。
なお、メサ部の断面形状としては、上記以外にも図13及び図14に示す断面形状のものも含まれる。

[その他の部材]
前記その他の部材としては、本発明の効果を損なわない限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、基板2上に層状に形成され、インプリントレジスト層25に対して剥離機能を備えた剥離層等が挙げられる。

<<インプリントレジスト層>>
前記インプリントレジスト層は、例えば、熱可塑性樹脂、及び光硬化性樹脂の少なくともいずれかを含有するインプリントレジスト組成物(以下、インプリントレジスト液ということがある)を磁気記録媒体の基板に塗布することによって形成される層である。
前記インプリントレジスト層の厚みとしては、前記インプリント用モールド構造体1の凸部5の高さH(nm)と比べて薄い方が好ましい。例えば、前記インプリントレジスト層の厚みとしては、60nm以下が好ましい。
前記インプリントレジスト層の厚みは、例えば、エリプソメータ(株式会社溝尻光学工業所製)を用いて、反射偏光を利用して、測定できる。

前記インプリントレジスト層としては、光硬化性樹脂が好ましく、例えば、光(紫外線)硬化性樹脂であるPAK01−60(東洋合成工業株式会社製)を使用できる。
前記インプリントレジスト層は、前記インプリントレジスト組成物を、スピンコート等により、塗布することにより、形成される。

<インプリント用モールド構造体の作製方法>
以下、本発明に用いられるインプリント用モールド構造体の作製方法の例について図面を参照して説明する。なお、本発明に用いられるインプリント用モールド構造体は、下記の作製方法以外の作製方法により作製されたものであってもよい。

[原盤の作製]
図3A〜Bは、インプリント用モールド構造体を示す断面図である。図3Aに示すように、まず、Si基板10上に、スピンコートなどでPMMAなどのフォトレジスト液を塗布し、フォトレジスト層21を形成する。
その後、Si基板10を回転させながら、サーボ信号に対応して変調したレーザー光(又は電子ビーム)を照射し、フォトレジスト全面に所定のパターン、例えば各トラックに回転中心から半径方向に線状に延びるサーボ信号に相当するパターンを円周上の各フレームに対応する部分、及びデータ部の溝に対応する部分に露光する。
その後、フォトレジスト層21を現像処理し、露光部分を除去して、除去後のフォトレジスト層21のパターンをマスクにしてRIE(反応性イオンエッチング)などの選択エッチングを行い、凹凸形状を有する原盤11を得る。

次に、図3Bに示すように、光硬化性樹脂を含有するインプリントレジスト液を塗布してなるインプリントレジスト層24が一の面に形成された被加工基板30に対して、原盤11を押し当て、原盤11上に形成された凹凸部のパターンがインプリントレジスト層24に転写される。

ここで、前記被加工基板30の材料としては、光透過性を有し、インプリント用モールド構造体1として機能する強度を有する材料であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、石英(SiO)等が挙げられる。
また、前記「光透過性を有する」とは、具体的には、被加工基板30にインプリントレジスト層が形成される一の面から出射するように、被加工基板30の他の面から光を入射させた場合に、インプリントレジスト液が十分に硬化することを意味しており、少なくとも、前記他の面から前記一の面への光透過率が50%以上であることを意味する。
また、前記「インプリント用モールド構造体として機能する強度を有する」とは、磁気記録媒体の基板上に形成されたインプリントレジスト層に対して、平均面圧力が4kgf/cmという条件下で押し当て、加圧しても、剥離可能に破損しない強度を意味する。

[硬化工程]
―光照射による硬化―
インプリントレジスト層25を形成するインプリントレジスト組成物が、光硬化性樹脂を含む場合、紫外線などの電子線を、透明性を有するインプリント用モールド構造体1を介してインプリントレジスト層25に照射し、該インプリントレジスト層25が硬化することとなる。

―加熱による硬化―
インプリントレジスト層25を形成するインプリントレジスト組成物が、熱可塑性樹脂を含む場合、インプリントレジスト層25にインプリント用モールド構造体1を押し当てる際に、系を前記レジスト液のガラス転移点(Tg)付近に維持しておき、転写後、前記レジスト液のガラス転移点よりも低下することによりインプリントレジスト層25が硬化することとなる。

[パターン形成工程]
その後、転写された凹凸パターンをマスクにして、RIEなどの選択エッチングを行い、図2に示すような凹凸部3を有するモールド構造体1を得る。

<磁気記録媒体>
以下、前記インプリント用モールド構造体を用いて作製されたディスクリートトラックメディアや、パターンドメディアなどの磁気記録媒体について、図面を参照して説明する。但し、本発明に係る磁気記録媒体は、前記インプリント用モールド構造体を用いて製造されていれば、下記の磁気記録媒体の製造方法以外の製造方法により作製されたものであってもよい。

(磁気記録媒体の製造方法)
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、第1形態では、転写工程を少なくとも含み、磁性パターン部形成工程を更に含む。
前記第1形態は、磁性体エッチング後に非磁性体の埋め込みを行わないですむ。
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、第2形態では、転写工程を少なくとも含み、磁性パターン部形成工程と、非磁性パターン部形成工程と、を更に含む。
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、第3形態では、転写工程を少なくとも含み、イオンミリング工程を更に含む。
前記第3形態によれば、エッチングなしで、イオンミリングにより、イオンを打ち込みことで磁性体を非磁性体にして、記録層の磁性体を非磁性体で分断することができる。

−転写工程−
前記転写工程は、基板と、該基板の一の表面上に、該表面を基準として複数の凸部が配列されることによって形成された凹凸部を有するインプリント用モールド構造体を、磁気記録媒体の基板上に磁性層を介して形成されたインプリントレジスト組成物よりなるインプリントレジスト層に押圧して前記凹凸部に基づく凹凸パターンを転写する工程である。
前記転写工程は、磁気記録媒体保持手段によって挟持された前記磁気記録媒体の基板の少なくとも一方の面に対してインプリント用モールド構造体に形成された凹凸部が対向するように配置された前記インプリント用モールド構造体を、モールド保持部材が保持し、前記インプリントレジスト層に対して前記インプリント用モールド構造体を押圧する。

−磁性パターン部形成工程−
前記磁性パターン部形成工程は、凹凸パターンが転写されたインプリントレジスト層をマスクにして、前記磁性層をエッチングして、前記凹凸パターンに基づく磁性パターン部を前記磁性層に形成する工程である。

−非磁性パターン部形成工程−
前記非磁性パターン部形成工程は、前記磁性層を分断した凹部に非磁性材料を埋め込む工程である。

−イオンミリング工程−
前記イオンミリング工程は、凹凸パターンが転写されたインプリントレジスト層をマスクにして、前記磁性層をイオンミリングで非磁性体にして分断する工程である。

ここで、図4A〜Gは、本発明の磁気記録媒体の製造方法の一実施形態を示す断面図である。
図4Aに示すように、円板状の磁気記録媒体の基板40の一の表面40a上には、磁性層50が形成されている。
また、磁性層50の表面上には、インプリントレジスト液を塗布してなるインプリントレジスト層25が形成されている。
このように、磁性層50、及びインプリントレジスト層25が形成された基板40は、その周縁部を、例えば3箇所で挟持する基板保持手段210によって保持されている。
また、モールド1の他の表面2bに設けられた当接部6を押圧して、凹凸部3をインプリントレジスト25に圧入させるモールド保持手段220が設置されている。このモールド保持手段220と、基板保持手段210とが少なくとも転写手段200に含まれている。
ここで、当接部6は、基板2の表面2bにおける凹凸部形成領域(凹凸部3が形成された円環状の領域)の外縁部に相当する円環状の領域である。
また、モールド保持手段220は、円板状のモールド1の表面2b側の当接部に当接可能に複数設置されている。また、モールド保持手段220には、モールド1の表面2b側からモールド1を、基板保持手段210によって保持された基板40の表面側に移動させられるように動力部(不図示)を備えている。

また、円板状の基板2の半径をd1とし、円板状の基板40の半径をd2とし、前記凹凸部形成領域の半径方向における最大寸法をd3としたとき、下記数式(1)を満たす。
d3<d2<d1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・数式(1)
また、インプリントレジスト層25の厚さをhとし、該インプリントレジスト層25の界面から基板保持部材210におけるモールド1に対向する面までの寸法をhとしたとき、凸部5の高さ(表面2aから法線方向における表面2aから頂部5aまでの平均の寸法)Hは、H=h+hで表される。

図4Bに示すように、モールド保持手段220によって、インプリントレジスト層25に、モールド1が押し当てられ、図4Cに示すように、モールド1を透過させた電磁波(紫外線など)や電子線をインプリントレジスト25に照射することにより、インプリントレジスト25が硬化し、図4Dに示すように、硬化したインプリントレジスト25からモールド1を剥離したときに、モールド1上に形成された凹凸部3のパターンがインプリントレジスト層25に転写される。

ここで、磁気記録媒体の作製におけるインプリントレジスト層25は、磁気記録媒体の作製における転写工程における転写精度を損なわない限り、インプリント用モールド構造体の作製におけるインプリントレジスト層24と同じインプリントレジスト組成物を採用してもよい。
以下、特に断らない限り、インプリントレジスト層、及びインプリントレジスト組成物は、磁気記録媒体の作製におけるインプリントレジスト層25、及び該インプリントレジスト層25を形成するインプリントレジスト組成物を指すものとする。

その後、図4Eに示すように、凹凸部3のパターンが転写されたインプリントレジスト層25をマスクにして、RIEなどの選択エッチングを行い、モールド構造体1上に形成された凹凸部3に基づく凹凸形状を磁性層50に形成する。
その後、図4Fに示すように、エッチングされた磁性層50上に形成されたインプリントレジスト25を除去し、図4Gに示すように、凹部に非磁性材料を埋め込み非磁性層70を形成し、該非磁性層70の表面、及び磁性層50の表面を平坦化した後、必要に応じて、保護膜などを形成して磁気記録媒体100を得る。

図5は、本発明の磁気記録媒体の構成を示す平面図であり、図6は、本発明の磁気記録装置の構成を示す断面図である。
上記のようにして作製された本発明の磁気記録媒体は、図5〜6に示すように、基板40の一の表面40a上に、所定の間隔で形成された複数の磁性パターン部51が非磁性材料よりなる非磁性パターン部71によって隔たれて形成されている。なお、図示はされていないが、基板40は、略中心部には孔部が形成されている。

ここで、前記磁性パターン部51は、同心円状に、所定の間隔で形成された複数の第1の磁性パターン部と、基板2の半径方向に所定の間隔で形成された複数の第2の磁性パターン部とを有することが好ましい。
そして、図示はしないが、基板40の表面40a上において、前記第2の磁性パターン部が形成された「第2の磁性パターン部形成領域」は、前記第1の磁性パターン部が形成された「第1の磁性パターン部形成領域」を分断するように、円周方向において略等間隔で複数形成されている。

本発明の磁気記録媒体においても、基板40の表面の法線方向から見た磁性パターン部51の形状(以下、磁性パターン部51の平面形状ということがある)は、略矩形をなしている。

(第2の実施形態)
<磁気記録媒体の製造方法>
以下、本発明の磁気記録媒体の第2の実施形態における製造方法について、図面を参照して説明する。
なお、本実施形態に用いられるモールド1は、前述の第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、第2の実施形態における磁気記録媒体の構成は、基板40の両面に磁性層、非磁性層を備えること以外は、前述の第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

図7A〜Gは、本発明の磁気記録媒体の第2の実施形態における製造方法を示す断面図である。
図7Aに示すように、円板状の磁気記録媒体の基板40の両側の表面40a,40a上には、磁性層50がそれぞれ形成されている。
また、それぞれの磁性層50の表面上には、インプリントレジスト液を塗布してなるインプリントレジスト層25が形成されている。
このように、磁性層50、及びインプリントレジスト層25が形成された基板40は、その周縁部を、例えば3箇所で挟持する基板保持手段210によって保持されている。
また、モールド1の他の表面2bに設けられた当接部6を押圧して、凹凸部3をインプリントレジスト25に圧入させるモールド保持手段220が、基板40の中心軸方向に、基板40を挟むように、両側に設置されている。このモールド保持手段220と、基板保持手段210とが少なくとも転写手段200に含まれている。
ここで、当接部6は、基板2の表面2bにおいて、凹凸部3が形成された領域(図7Aにおいて、寸法d3で示す円環状の領域)の外縁部に相当する円環状の領域である。

そして、図7Bに示すように、モールド保持手段220によって、それぞれのインプリントレジスト層25に、モールド1が押し当てられ、図7Cに示すように、モールド1を透過させた電子線(紫外線など)をインプリントレジスト25に照射することにより、それぞれのインプリントレジスト25が硬化し、図7Dに示すように、硬化したインプリントレジスト25からモールド1を剥離したときに、モールド1上に形成された凹凸部3のパターンがインプリントレジスト層25に転写される。

ここで、本実施形態においても、磁気記録媒体の作製におけるインプリントレジスト層25は、磁気記録媒体の作製における転写工程における転写精度を損なわない限り、インプリント用モールド構造体の作製におけるインプリントレジスト層24と同じインプリントレジスト組成物を採用してもよい。

その後、図7Eに示すように、凹凸部3のパターンが転写されたインプリントレジスト層25をマスクにして、RIEなどの選択エッチングを各面において行い、モールド構造体1上に形成された凹凸部3に基づく凹凸形状を両面の磁性層50に形成する。
その後、図7Fに示すように、エッチングされた磁性層50上に形成されたインプリントレジスト25を除去し、図7Gに示すように、凹部に非磁性材料を埋め込み、非磁性層70を形成し、該非磁性層70の表面、及び磁性層50の表面を平坦化した後、必要に応じて、保護膜などを形成して、基板40の両面に磁性層50、及び非磁性層70が形成された磁気記録媒体100を得る。

(第3の実施形態)
<インプリント用モールド構造体>
図8は、本発明のインプリント用モールド構造体の第3の実施形態における概略構成を示す斜視図である。また、図9は、本発明のインプリント用モールド構造体の第3の実施形態における構成を示す断面図である。
図8〜9に示すように、インプリント用モールド構造体1は、加工対象物(例えば、後述する図11におけるインプリントレジスト25)を押圧するものであり、円板状の基板2と、基板2の一の表面2a上に、該表面2aを基準として、所定の間隔で複数の凸部5が配列されることによって、凸部5,5間に形成された凹部4と共に構成される凹凸部3と、基板2の他の表面2b側に設置された基板7とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の部材を備える。
なお、図9に示すように、凸部5は、頂部5a、及び側壁部5bより構成され、凹部4は、凸部5,5に挟まれた表面2a、及び側壁部5bより構成される。
また、凸部5の高さ(表面2aから法線方向における表面2aから頂部5aまでの平均の寸法)をh(nm)とし、基板2の厚さをh(nm)としたとき、基板7の表面7aからの凸部5の実質的な高さH(nm)は、H=h+hと表すことができる。ここで、前記「実質的な高さ」とは、基板7の表面7aから、凸部5の頂部5aまでの表面7aの法線方向における寸法である。

ここで、本実施形態においても、インプリント用モールド構造体1に形成される凹凸部3は、表面2aを基準として同心円状に、所定の間隔で複数の凸部が配列されることによって形成された第1の凹凸部と、表面2a上に、該表面2aを基準として複数の凸部が半径方向に所定の間隔で配列されることによって形成された第2の凹凸部とを有する。
そして、図示はしないが、基板2の表面2a上において、前記第2の凹凸部が形成された「第2の凹凸部形成領域」は、前記第1の凹凸部が形成された「第1の凹凸部形成領域」を分断するように、円周方向において略等間隔で複数形成されている。

また、基板2の半径方向を含む面における凹凸部3の断面形状は、略矩形をなしていることが好ましい。
なお、凹凸部3の断面形状は、矩形に限られず、目的に応じて、後述するエッチング工程を制御することにより、任意の形状を選択することができる。
また、図8に示す半径方向における基板2の幅寸法は、前記半径方向における基板7の幅寸法よりも小さく設定される。即ち、本実施形態におけるモールド1は、表面2aに凹凸部3が設けられた基板2は、前記半径方向において寸法が大の基板7上に設置された態様をなす。

<<インプリントレジスト層>>
本実施形態におけるインプリントレジスト層は、前述の第1の実施形態におけるインプリントレジスト層と同義のものであり、構成、及び作製方法については省略する。

<インプリント用モールド構造体の作製方法>
以下、本実施形態におけるインプリント用モールド構造体の作製方法の例について図面を参照して説明する。なお、本実施形態におけるインプリント用モールド構造体は、下記の作製方法以外の作製方法により作製されたものであってもよい。

[原盤の作製]
図10A〜Bは、インプリント用モールド構造体を示す断面図である。図10Aに示すように、まず、Si基板10上に、スピンコートなどでPMMAなどのフォトレジスト液を塗布し、フォトレジスト層21を形成する。
その後、Si基板10を回転させながら、サーボ信号に対応して変調したレーザー光(又は電子ビーム)を照射し、フォトレジスト全面に所定のパターン、例えば各トラックに回転中心から半径方向に線状に延びるサーボ信号に相当するパターンを円周上の各フレームに対応する部分に露光する。
その後、フォトレジスト層21を現像処理し、露光部分を除去して、除去後のフォトレジスト層21のパターンをマスクにしてRIE(反応性イオンエッチング)などの選択エッチングを行い、凹凸形状を有する原盤11を得る。

次に、図10Bに示すように、光硬化性樹脂を含有するインプリントレジスト液を塗布してなるインプリントレジスト層24が一の面に形成された被加工基板30に対して、原盤11を押し当て、原盤11上に形成された凹凸部のパターンがインプリントレジスト層24に転写される。

ここで、前記被加工基板30の材料としては、光透過性を有し、インプリント用モールド構造体1として機能する強度を有する材料であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、石英(SiO)等が挙げられる。
また、前記「光透過性を有する」とは、具体的には、被加工基板30にインプリントレジスト層が形成される一の面から出射するように、被加工基板30の他の面から光を入射させた場合に、インプリントレジスト液が十分に硬化することを意味しており、少なくとも、前記他の面から前記一の面への光透過率が50%以上であることを意味する。
また、前記「インプリント用モールド構造体として機能する強度を有する」とは、磁気記録媒体の基板上に形成されたインプリントレジスト層に対して、平均面圧力が4kgf/cmという条件下で押し当て、加圧しても、剥離可能に破損しない強度を意味する。

[硬化工程]
―光照射による硬化―
インプリントレジスト層24を形成するインプリントレジスト組成物が、光硬化性樹脂を含む場合、紫外線などの電子線を、透明性を有するインプリント用モールド構造体1を介してインプリントレジスト層24に照射し、該インプリントレジスト層24が硬化することとなる。

―加熱による硬化―
インプリントレジスト層24を形成するインプリントレジスト組成物が、熱可塑性樹脂を含む場合、インプリントレジスト層24にインプリント用モールド構造体1を押し当てる際に、系を前記レジスト液のガラス転移点(Tg)付近に維持しておき、転写後、前記レジスト液のガラス転移点よりも低下することによりインプリントレジスト層24が硬化することとなる。

[パターン形成工程]
その後、転写された凹凸パターンをリソグラフィー法によりマスクにして、エッチングを行い、図9に示すような凹凸部3を有するモールド1を得る。

<磁気記録媒体>
以下、本発明の磁気記録媒体の第3の実施形態における製造方法について、図面を参照して説明する。
なお、本実施形態において作製された磁気記録媒体の構成は、前述の第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

図11A〜Gは、本発明の磁気記録媒体の第3の実施形態における製造方法を示す断面図である。
図11Aに示すように、円板状の磁気記録媒体の基板40の両側の表面40a,40a上には、磁性層50がそれぞれ形成されている。
また、それぞれの磁性層50の表面上には、インプリントレジスト液を塗布してなるインプリントレジスト層25が形成されている。
このように、磁性層50、及びインプリントレジスト層25が形成された基板40は、その周縁部を、例えば3箇所で挟持する基板保持手段210によって保持されている。
また、モールド1の他の表面2bに設けられた当接部6を押圧して、凹凸部3をインプリントレジスト25に圧入させるモールド保持手段220が、基板40の中心軸方向に、基板40を挟むように、両側に設置されている。このモールド保持手段220と、基板保持手段210とが少なくとも転写手段200に含まれている。
ここで、当接部6は、基板2の表面2bにおける凹凸部形成領域(凹凸部3が形成された円環状の領域)の外縁部に相当する円環状の領域である。

また、円板状の基板2の半径をd1とし、円板状の基板40の半径をd2とし、前記凹凸部形成領域の半径方向における最大寸法をd3としたとき、下記数式(1)を満たす。
d3<d2<d1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・数式(1)
また、インプリントレジスト層25の厚さをhとし、該インプリントレジスト層25の界面から基板保持部材210におけるモールド1に対向する面までの寸法をhとしたとき、凸部5の高さ(表面2aから法線方向における表面2aから頂部5aまでの平均の寸法)H(=h+h)は、H=h+hで表される。

そして、図11Bに示すように、モールド保持手段220によって、それぞれのインプリントレジスト層25に、モールド1が押し当てられ、図11Cに示すように、モールド1を透過させた電子線(紫外線など)をインプリントレジスト25に照射することにより、それぞれのインプリントレジスト25が硬化し、図11Dに示すように、硬化したインプリントレジスト25からモールド1を剥離したときに、モールド1上に形成された凹凸部3のパターンがインプリントレジスト層25に転写される。

ここで、本実施形態においても、磁気記録媒体の作製におけるインプリントレジスト層25は、磁気記録媒体の作製における転写工程における転写精度を損なわない限り、インプリント用モールド構造体の作製におけるインプリントレジスト層24と同じインプリントレジスト組成物を採用してもよい。

その後、図11Eに示すように、凹凸部3のパターンが転写されたインプリントレジスト層25をマスクにして、RIEなどの選択エッチングを各面において行い、モールド構造体1上に形成された凹凸部3に基づく凹凸形状を両面の磁性層50に形成する。
その後、図11Fに示すように、エッチングされた磁性層50上に形成されたインプリントレジスト25を除去し、図11Gに示すように、凹部に非磁性材料を埋め込み、非磁性層70を形成し、該非磁性層70の表面、及び磁性層50の表面を平坦化した後、必要に応じて、保護膜などを形成して、基板40の両面に磁性層50、及び非磁性層70が形成された磁気記録媒体100を得る。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。

(実施例1)
<インプリント用モールド構造体の作製>
図3Bに示される方法によって、インプリント用モールド構造体を作製した。具体的には、被加工基板30として6インチのウエハ(石英)を用意し、このウエハに、インプリントレジスト層24(PAK01−60、東洋合成工業株式会社製)を設け、このインプリントレジスト層24に、図3Aに示される方法で作製された原盤11が押し当てられ、原盤11上に形成された凹凸部のパターンがインプリントレジスト層24に転写させた。
その後、該インプリントレジスト層24に紫外線を照射して硬化させて、ウエハ上にインプリントレジスト層24からなる凹凸パターンが形成された。該凹凸パターンをマスクとして用い、エッチングによってウエハを削り、凹凸部を有するナノインプリント用モールド構造体を得た。

<<d1の測定>>
前記インプリント用モールド構造体は、d1=75mmであった。

<<d3の測定>>
前記インプリント用モールド構造体は、d3=17mmであった。

<ナノインプリントリソグラフィ(NIL)>
図3Bに示されるように、2.5インチの磁気記録媒体の基材(d2=32.5mm)の表面に、インプリントレジスト液(PAK01−60、東洋合成工業株式会社製)を塗布し、インプリントレジスト層25を形成した。
その後、図4A〜図4Dに示される製造方法を用いて、磁気記録媒体の基材の表面にインプリントレジスト層25からなるマスクを形成した。
このようなNILを、同じインプリント用モールド構造体を用いて、100枚の磁気記録媒体の基材に対して行った。

<評価1>
−モールド構造体の耐久性評価−
NILを100回行った後のインプリント用モールド構造体の凸部の欠陥数をハロゲン光下で確認した。欠陥数が100個以下であれば、耐久性があり、問題がない(○)と判断した。欠陥数が100個を超える場合は、耐久性がない(×)と判断した。結果を表1に示す。
なお、前記確認には、測定顕微鏡(株式会社ニコン製)を使用した。

<評価2>
−磁気記録媒体の基材上の残膜の均一性評価−
100回目のNILにおいて得られた、インプリントレジスト層25からなるマスク(残膜)の厚みの均一性を確認した。
具体的には、円周方向4方位(0セクター方位に対し、90度回転する4方位)×半径方向3箇所の残膜を、AFMを用いて測定し、バラツキ3σ(σ:標準偏差)が15nm以下の場合、残膜は均一である(○)と判断した。また、バラツキ3σが15nmを超える場合、残膜は均一ではない(×)と判断した。結果を表1に示す。

(比較例1)
<インプリント用モールド構造体の作製>
実施例1において、被加工基板30として約2.5インチのウエハを用いた以外は、実施例1と同様にして、インプリント用モールド構造体を作製した。

<ナノインプリントリソグラフィ(NIL)>
実施例1において、比較例1のインプリント用モールド構造体を用いた以外は、実施例1と同様にして、磁気記録媒体の基材上にインプリントレジスト層を形成した。
その後、実施例1と同様にして、磁気記録媒体の基材の表面にインプリントレジスト層25からなるマスクを形成した。
このようなNILを、同じインプリント用モールド構造体を用いて、100枚の磁気記録媒体の基材に対して行った。

次に、実施例1と同様の評価を、比較例1のインプリント用モールド構造体に対して行った。結果を表1に示す。

(比較例2)
<インプリント用モールド構造体の作製>
実施例1において、d3=33mmとした以外は、実施例1と同様にして、インプリント用モールド構造体を作製した。

<ナノインプリントリソグラフィ(NIL)>
実施例1において、比較例2のインプリント用モールド構造体を用いた以外は、実施例1と同様にして、磁気記録媒体の基材上にインプリントレジスト層を形成した。
その後、実施例1と同様にして、磁気記録媒体の基材の表面にインプリントレジスト層25からなるマスクを形成した。
このようなNILを、同じインプリント用モールド構造体を用いて、100枚の磁気記録媒体の基材に対して行った。

次に、実施例1と同様の評価を、比較例2のインプリント用モールド構造体に対して行った。結果を表1に示す。

(実施例2)
<インプリント用モールド構造体の作製>
実施例1において、d3=33mmとした以外は、実施例1と同様にして、インプリント用モールド構造体を作製した。

<ナノインプリントリソグラフィ(NIL)>
実施例1において、3.5インチの磁気記録媒体の基材を使用した以外は、実施例1と同様にして、磁気記録媒体の基材上にインプリントレジスト層25を形成した。
その後、図4A〜図4Dに示される製造方法を用いて、磁気記録媒体の基材の表面にインプリントレジスト層25からなるマスクを形成した。
このようなNILを、同じインプリント用モールド構造体を用いて、100枚の磁気記録媒体の基材に対して行った。

次に、前記実施例1と同様の評価を、実施例2のインプリント用モールド構造体に対して行った。結果を表1に示す。

図1は、本発明のインプリント用モールド構造体の第1の実施形態における構成を示す斜視図である。 図2は、本発明のインプリント用モールド構造体の第1の実施形態における構成を示す断面図である。 図3Aは、本発明のインプリント用モールド構造体の第1の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図3Bは、本発明のインプリント用モールド構造体の第1の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図4Aは、本発明の磁気記録媒体の第1の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図4Bは、本発明の磁気記録媒体の第1の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図4Cは、本発明の磁気記録媒体の第1の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図4Dは、本発明の磁気記録媒体の第1の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図4Eは、本発明の磁気記録媒体の第1の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図4Fは、本発明の磁気記録媒体の第1の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図4Gは、本発明の磁気記録媒体の第1の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図5は、本発明の磁気記録媒体の第1の実施形態における構成を示す斜視図である。 図6は、本発明の磁気記録媒体の第1の実施形態における構成を示す断面図である。 図7Aは、本発明の磁気記録媒体の第2の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図7Bは、本発明の磁気記録媒体の第2の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図7Cは、本発明の磁気記録媒体の第2の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図7Dは、本発明の磁気記録媒体の第2の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図7Eは、本発明の磁気記録媒体の第2の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図7Fは、本発明の磁気記録媒体の第2の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図7Gは、本発明の磁気記録媒体の第2の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図8は、本発明のインプリント用モールド構造体の第3の実施形態における構成を示す斜視図である。 図9は、本発明のインプリント用モールド構造体の第3の実施形態における構成を示す断面図である。 図10Aは、本発明のインプリント用モールド構造体の第3の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図10Bは、本発明のインプリント用モールド構造体の第3の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図11Aは、本発明の磁気記録媒体の第3の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図11Bは、本発明の磁気記録媒体の第3の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図11Cは、本発明の磁気記録媒体の第3の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図11Dは、本発明の磁気記録媒体の第3の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図11Eは、本発明の磁気記録媒体の第3の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図11Fは、本発明の磁気記録媒体の第3の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図11Gは、本発明の磁気記録媒体の第3の実施形態における製造方法を示す断面図である。 図12Aは、凹凸部形成領域がメサ構造をなしているインプリント構造体の製造方法を示す断面図である。 図12Bは、凹凸部形成領域がメサ構造をなしているインプリント構造体の製造方法を示す断面図である。 図12Cは、凹凸部形成領域がメサ構造をなしているインプリント構造体の製造方法を示す断面図である。 図12Dは、凹凸部形成領域がメサ構造をなしているインプリント構造体の製造方法を示す断面図である。 図12Eは、凹凸部形成領域がメサ構造をなしているインプリント構造体の製造方法を示す断面図である。 図13は、凹凸部形成領域がメサ構造をなしているインプリント構造体の一例を示す断面図である。 図14は、凹凸部形成領域がメサ構造をなしているインプリント構造体の一例を示す断面図である。

符号の説明

1 モールド構造体
2 基板
3 凹凸部
4 凹部
5 凸部
6 当接部
7 基板
10 Si基板
11 Si原盤
21 フォトレジスト層
24 インプリントレジスト層
25 インプリントレジスト層
30 被加工基板
40 磁気記録媒体の基板
50 磁性層
70 非磁性層
80 HDパターン
81 メサ部
82 石英モールド
83 レジスト層
100 磁気記録媒体
200 転写手段
210 基板保持手段
220 モールド保持手段

Claims (8)

  1. 半径d1の円板状の基板と、該基板の一の表面上に、該表面を基準として複数の凸部が配列されることによって形成された凹凸部とを有し、円板状の磁気記録媒体の基板上に形成されたインプリントレジスト組成物よりなるインプリントレジスト層に前記凹凸部を押圧して前記凹凸部に基づく凹凸パターンを転写するインプリント用モールド構造体であって、
    前記磁気記録媒体の基板の半径をd2とし、前記凹凸部が形成された凹凸部形成領域の半径方向における最大寸法をd3としたとき、下記数式(1)を満たし、
    前記基板の他の表面における、半径d3の領域の外縁部に、インプリント用モールド構造体保持手段が当接する当接部が設けられたことを特徴とするインプリント用モールド構造体。
    d3<d2<d1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・数式(1)
  2. 凹凸部形成領域が、メサ構造をなしている請求項1に記載のインプリント用モールド構造体。
  3. 基板と、該基板の一の表面上に、該表面を基準として複数の凸部が配列されることによって形成された凹凸部を有するインプリント用モールド構造体を、磁気記録媒体の基板上に磁性層を介して形成されたインプリントレジスト組成物よりなるインプリントレジスト層に押圧して前記凹凸部に基づく凹凸パターンを転写する転写工程を少なくとも含む磁気記録媒体の製造方法であって、
    前記転写工程は、磁気記録媒体保持手段によって挟持された前記磁気記録媒体の基板の少なくとも一方の面に対してインプリント用モールド構造体に形成された凹凸部が対向するように配置された前記インプリント用モールド構造体を、モールド保持部材が保持し、前記インプリントレジスト層に対して前記インプリント用モールド構造体を押圧することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  4. 凹凸パターンが転写されたインプリントレジスト層をマスクにして、前記磁性層をエッチングして、前記凹凸パターンに基づく磁性パターン部を前記磁性層に形成する磁性パターン部形成工程を含む請求項3に記載の磁気記録媒体の製造方法。
  5. 凹凸パターンが転写されたインプリントレジスト層をマスクにして、前記磁性層をエッチングして、前記凹凸パターンに基づく磁性パターン部を前記磁性層に形成する磁性パターン部形成工程と、
    前記磁性層を分断した凹部に非磁性材料を埋め込む非磁性パターン部形成工程と、を含む請求項3に記載の磁気記録媒体の製造方法。
  6. 凹凸パターンが転写されたインプリントレジスト層をマスクにして、前記磁性層をイオンミリングで非磁性体にして分断するイオンミリング工程を含む請求項3に記載の磁気記録媒体の製造方法。
  7. 磁気記録媒体の基板の端部が、磁気記録媒体保持手段によって挟持され、前記磁気記録媒体の基板の両面にそれぞれ形成された磁性層、及びインプリントレジスト層に対してインプリント用モールド構造体に形成された凹凸部が対向するように、前記インプリント用モールド構造体を保持するモールド保持部材が前記両面方向に設置された請求項3から6のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
  8. 請求項3から7のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法により製造されたことを特徴とする磁気記録媒体。
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