JP2010167643A - 微細構造転写装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スタンパや被転写体を破損することなく、同一のスタンパで繰り返し転写を可能とする微細構造転写装置を提供する。
【解決手段】微細な凹凸パターン６が形成されたスタンパ２を被転写体１に接触させ、前記被転写体１の表面に前記スタンパ２の微細な凹凸パターンＰを転写する微細構造転写装置Ａ１において、前記被転写体１の外周部の全周を保持する保持機構３を備え、前記被転写体１と前記スタンパ２との距離に対して、前記保持機構３と前記スタンパ２との距離が略等しくなるか、又は前記保持機構３よりも前記被転写体１の方が前記スタンパ２寄りに位置するように、前記保持機構３が前記被転写体１を保持している。
【選択図】図１

Description

本発明は、本発明は、被転写体の表面にスタンパの微細な凹凸形状を転写する微細構造転写装置に関する。

近年、半導体集積回路は微細化が進んでおり、その微細加工を実現するために、例えばフォトリソグラフィ技術によって半導体集積回路のパターンを形成する際にその高精度化が図られている。その一方で、微細加工のオーダが露光光源の波長に近づき、パターンの形成の高精度化は限界を迎えつつある。そのため、さらなる高精度化のために、フォトリソグラフィ技術に代えて荷電粒子線装置の一種である電子線描画技術が用いられるようになった。

しかしながら、電子線描画技術によるパターンの形成は、ｉ線、エキシマレーザ等の光源を使用した一括露光方法によるものと異なって、電子線で描画するパターンが多いほど露光（描画）時間がかかってしまう。したがって、半導体集積回路の集積化が進むにつれてパターンの形成に要する時間が長くなり、スループットが著しく劣ることとなる。

そこで、電子線描画装置によるパターンの形成の高速化を図るために、各種形状のマスクを組み合わせて、それらに一括して電子線を照射する一括図形照射法の開発が進められている。しかしながら、一括図形照射法を使用する電子線描画装置は大型化するとともに、マスクの位置をより高精度に制御する機構がさらに必要となって装置自体のコストが高くなるという問題がある。

また、他のパターンの形成技術として、所定のスタンパを型押ししてその表面形状を転写するインプリント技術が知られている。このインプリント技術は、形成しようとするパターンの凹凸に対応する凹凸が形成されたスタンパを、例えば所定の基板上に樹脂層を形成して得られる被転写体に型押しするものであり、凹凸幅が２５ｎｍ以下の微細構造を被転写体の樹脂層に形成することができる。ちなみに、このようなパターンが形成された樹脂層（以下「パターン形成層」ということがある）は、基板上に形成される薄膜層と、この薄膜層上に形成される凸部からなるパターンとで構成されている。そして、このインプリント技術は、大容量記録媒体における記録ビットのパターンの形成や、半導体集積回路のパターンの形成への応用が検討されている。例えば、大容量記録媒体用基板や半導体集積回路用基板は、インプリント技術で形成したパターン形成層の凸部をマスクとして、パターン形成層の凹部で露出する薄膜層部分、及びこの薄膜層部分に接する基板部分をエッチングすることで製造することができる。

前記の通り、インプリント技術では、スタンパを被転写体表面の樹脂層に型押しした後、スタンパを剥離することで、被転写体の樹脂層に微細構造が転写する。その際、スタンパ表面やディスク端部を破損させずに、同一スタンパで繰り返し転写を可能とする加圧・剥離機構が必要である。

そこで、下記特許文献１ではスタンパの一部を吸着してスタンパを被転写体の一部から引っ張り上げる方法が提案されている。さらに、特許文献２及び特許文献３では、スタンパと被転写体の隙間に楔を押し込んで隙間を押し広げた後、その後圧縮空気を流入させて、剥離する方法が提案されている。

特開２００４−３３５０１２号明細書 特開２００２−１９７７３１号明細書 特開２００５−１６６２４１号明細書

しかしながら、前記した従来の方法では、スタンパ又は被転写体の一部に局所的に負荷がかかることになり、負荷部がひずんだり破損したりしやすいという問題がある。そのため、従来の方法は、大容量記録媒体用基板のように、同一のスタンパで繰り返し転写を必要とする応用製品の量産に適していないという課題がある。

そこで、本発明は、スタンパや被転写体を破損することなく、同一のスタンパで繰り返し転写を可能とする微細構造転写装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決する本発明の微細構造転写装置は、微細な凹凸パターンが形成されたスタンパを被転写体に接触させ、前記被転写体の表面に前記スタンパの微細な凹凸パターンを転写する微細構造転写装置において、前記被転写体の外周部の全周を保持する保持機構を備え、前記被転写体と前記スタンパとの距離に対して、前記保持機構と前記スタンパとの距離が略等しくなるか、又は前記保持機構よりも前記被転写体の方が前記スタンパ寄りに位置するように、前記保持機構が前記被転写体を保持していることを特徴とする。

本発明によれば、スタンパや被転写体を破損することなく、同一のスタンパで繰り返し転写を可能とする微細構造転写装置を提供することができる。

（ａ）は、第１実施形態に係る微細構造転写装置の構成説明図、（ｂ）は、第１実施形態に係る微細構造転写装置を構成するスタンパを下方から見た模式図、（ｃ）は、第１実施形態に係る微細構造転写装置を構成する保持機構と被転写体の位置関係を上方から見た模式図、（ｄ）は、（ａ）中のＩｄ部の部分拡大図である。 第１実施形態に係る微細構造転写装置のプレートを構成する透明板の平面図であり、（ａ）は下部透明板の平面図、（ｂ）は上部透明板の平面図である。（ｃ）は、第１実施形態に係る微細構造転写装置を構成する上部ステージの平面図であり、（ｄ）は、第１実施形態に係る微細構造転写装置を構成する下部ステージの平面図である。 （ａ）から（ｅ）は、第１実施形態に係る微細構造転写装置Ａ１を用いた微細構造転写方法を説明する工程図である。 （ａ）は、第２実施形態に係る微細構造転写装置の構成説明図、（ｂ）は、（ａ）中のIVｂ部の部分拡大図、（ｃ）は、第２実施形態に係る微細構造転写装置を構成する保持機構と被転写体の位置関係を上方から見た模式図である。 （ａ）から（ｅ）は、第２実施形態に係る微細構造転写装置Ａ２を用いた微細構造転写方法を説明する工程図である。 保持機構を機械的手段で固定した微細構造転写装置の構成説明図である。 被転写体を保持機構で保持する態様を示す模式図である。 実施例１で被転写体の表面に転写した凹凸パターンのＳＥＭ写真である。 （ａ）から（ｄ）は、実施例６で行ったディスクリートトラックメディアの製造方法の工程説明図である。 （ａ）から（ｅ）は、実施例７で行ったディスクリートトラックメディアの製造方法の工程説明図である。 （ａ）から（ｅ）は、実施例８で行ったディスクリートトラックメディア用ディスクの製造方法の工程説明図である。 （ａ）から（ｅ）は、実施例９で行ったディスクリートトラックメディア用ディスクの製造方法の工程説明図である。

（第１実施形態）
次に、本発明の第１実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。ここで参照する図面において、図１（ａ）は、第１実施形態に係る微細構造転写装置の構成説明図、図１（ｂ）は、第１実施形態に係る微細構造転写装置を構成するスタンパを下方から見た模式図、図１（ｃ）は、第１実施形態に係る微細構造転写装置を構成する保持機構と被転写体の位置関係を上方から見た模式図、図１（ｄ）は、図１（ａ）中のＩｄ部の部分拡大図である。図２（ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態に係る微細構造転写装置のプレートを構成する透明板の平面図であり、（ａ）は下部透明板の平面図、（ｂ）は上部透明板の平面図である。図２（ｃ）は、第１実施形態に係る微細構造転写装置を構成する上部ステージの平面図であり、図２（ｄ）は、第１実施形態に係る微細構造転写装置を構成する下部ステージの平面図である。なお、以下の説明における上下の方向は、図１（ａ）に示す上下の方向を基準とする。

図１（ａ）に示すように、微細構造転写装置Ａ１は、スタンパ２を被転写体１に接触させて、被転写体１の表面にスタンパ２の微細な凹凸パターンＰを転写するように構成されている。ちなみに、本実施形態での凹凸パターンＰは、ナノメートルのオーダで形成されている。以下の説明において、凹凸パターンの符号Ｐは省略する。

スタンパ２は、図１（ａ）に示すように、被転写体１の上方に配置されている。このスタンパ２の被転写体１に面する側には、図１（ｂ）に示すように、パターン形成領域２ａが規定されており、このパターン形成領域２ａに前記した微細な凹凸パターンが形成されている。

微細な凹凸パターンの形成方法としては、例えば、フォトリソグラフィ、集束イオンビームリソグラフィ、電子ビーム描画法、ナノプリント法等が挙げられる。これらの方法は、形成する凹凸パターンの加工精度に応じて適宜に選択することができる。

本実施形態でのスタンパ２は、円盤状であるが、スタンパ２の形状はこれに限定されるものではなく、平面視で円形、楕円形、多角形等の形状であってもよい。また、スタンパ２には、中心穴が加工されていてもよい。なお、スタンパ２は、被転写体１の所定の領域に微細な凹凸パターンを転写することができれば、被転写体１の形状、表面積と異なった形状、表面積のものであってもよい。

また、スタンパ２の表面には、スタンパ２と後記する光硬化性樹脂７（図３（ｄ）参照）との剥離を促進するために、フッ素系、シリコーン系などの離型処理を施すこともできる。また金属化合物など薄膜を離型層として形成することもできる。

プレート６は、図１（ａ）に示すように、スタンパ２を保持している。このプレート６は、円盤状の上部透明板６ｂと、この上部透明板６ｂと略同径の下部透明板６ａとで構成されている。
下部透明板６ａには、図２（ａ）に示すように、環状の真空吸着口５が形成されている。上部透明板６ｂには、図２（ｂ）に示すように、上部透明板６ｂを貫通する孔によって真空吸着口５が形成されている。これらの上部透明板６ｂ及び下部透明板６ａは、図１（ａ）に示すように、重ね合わせられることで、相互の真空吸着口５は連通することとなる。そして、図示しない真空ポンプ等の排気手段が真空吸着口５に接続されることで、スタンパ２は、プレート６（下部透明板６ａ）に真空吸着されて保持されることとなる。

また、本実施形態に係る微細構造転写装置Ａ１を用いた微細構造転写方法では、後記するように、被転写体１に滴下した光硬化性樹脂７にスタンパ２及びプレート６を介して紫外光等の電磁波を照射する必要があることから（図３（ｄ）参照）、スタンパ２及びプレート６の材料として、透明性を有する石英、ガラス及び樹脂等が使用される。

被転写体１は、図１（ａ）に示すように、スタンパ２と対向するようにスタンパ２の下方に配置されている。被転写体１の材料としては、例えば、シリコン、各種金属材料、ガラス、石英、セラミック、樹脂等が挙げられる。また、被転写体１は、その表面に金属層、樹脂層、酸化膜層等が形成された多層構造体であってもよい。

本実施形態における被転写体１は円盤状であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、その形状は、多角形、楕円等であってもよい。また、被転写体１は、中心穴が加工されたものであってもよい。

この被転写体１の表面には、スタンパ２の前記した微細な凹凸パターンが転写される樹脂（例えば、後記する光硬化性樹脂７（図３参照））が付与されることとなる。

被転写体１の外周部には、図１（ａ）に示すように、外側になるほどスタンパ２から遠ざかるように傾斜部１ａが形成されている。具体的には、この傾斜部１ａは、被転写体１の外周の角縁が面取りされることで被転写体１の外周部の全周に亘って形成されている。
この被転写体１は、次に説明する保持機構３によって、その傾斜部１ａが全周に亘って係止されることで保持されることとなる。

保持機構３は、図１（ｃ）に示すように、被転写体１を囲い込むリング状の部材で形成されている。この保持機構３は、図１（ｄ）に示すように、その内周面３ｃが被転写体１の傾斜部１ａに当接するように傾斜部１ａと同じ角度で傾斜して形成されている。
そして、保持機構３の内周面３ｃは、図１（ｃ）及び（ｄ）に示すように、被転写体１の傾斜部１ａと被転写体１の全周に亘って当接することで被転写体１の外周部の全周を保持している。なお、被転写体１に対する保持機構３の当接部分３ａ（図１（ｄ）参照）は、特許請求の範囲にいう「保持部」に相当する。
また、本実施形態でのリング状の保持機構３は、図１（ｄ）に示す当接部分３ａの外側、つまり当接部分３ａの周囲に平面部３ｂが形成されている。この平面部３ｂは、図１（ａ）に示すように、スタンパ２と対向している。
このような保持機構３は、図１（ａ）に示すように、被転写体１とスタンパ２の距離に対して、保持機構３とスタンパ２の距離が略等しくなるように被転写体１を保持している。

また、図示しないが、保持機構３は、被転写体１の方が保持機構３よりもスタンパ２寄りに位置するように、被転写体１を保持していてもよい。この場合、被転写体１と保持機構３の段差は、０．１ｍｍ以内程度に設定することができる。なお、段差は、この値に限定されずに、スタンパ２の材料のヤング率に応じて適宜に設定してもよい。

保持機構３に用いる材料としては、例えば、金属、樹脂、弾性体（例えば、ゴム）等が挙げられる。
そして、微細構造転写装置Ａ１は、図１（ａ）に示すように、保持機構３をステージ４上に保持している。

ステージ４は、被転写体１を載置すると共に、この被転写体１を保持する保持機構３を真空吸着している。ステージ４は、被転写体１を載置する上部ステージ４ａと、この上部ステージ４ａの下方に配置される下部ステージ４ｂとを備えている。

上部ステージ４ａには、図２（ｃ）に示すように、環状の真空吸着口５が形成されている。下部ステージ４ｂには、図２（ｄ）に示すように、下部ステージ４ｂを貫通する孔によって真空吸着口５が形成されている。これらの上部ステージ４ａ及び下部ステージ４ｂは、図１（ａ）に示すように、重ね合わせられることで、相互の真空吸着口５が連通することとなる。そして、図示しない真空ポンプ等の排気手段が真空吸着口５に接続されることで、保持機構３は、ステージ４（上部ステージ４ａ）に真空吸着されて、被転写体１は、この保持機構３を介してステージ４（上部ステージ４ａ）上に真空吸着されて保持されることとなる。

このようなステージ４は、プレート６との平行状態を保つように設計されている。そして、ステージ４は、被転写体１とスタンパ２とを平行に加圧、剥離させるために、ステージ４を上下移動可能に構成された昇降機構（図示省略）を備えている。

なお、本実施形態に係る微細構造転写装置Ａ１においては、図１（ａ）に示すように、スタンパ２の外周部が被転写体１の外周部よりも外側に位置するようになっている。
また、保持機構３の外周部は、スタンパ２のパターン形成領域２ａよりも外側に位置するようになっている。

次に、本実施形態に係る微細構造転写装置Ａ１を用いた微細構造転写方法について説明する。ここで参照する図３（ａ）から（ｅ）は、微細構造転写装置Ａ１を用いた微細構造転写方法を説明する工程図である。

この転写方法では、図３（ａ）に示すように、予め光硬化性樹脂７を塗布した被転写体１をステージ４上に配置する。

次に、図３（ｂ）に示すように、被転写体１の外側には保持機構３が設置され、この保持機構３がステージ４上に真空吸着口５を介して真空吸着される。

そして、ステージ４が図示しない昇降機構によって上昇すると、図３（ｃ）に示すように、被転写体１がスタンパ２に押し付けられて、光硬化性樹脂７が押し広げられる。なお、スタンパ２と被転写体１とを接触させる際には、スタンパ２と被転写体１の表面とを減圧下又は窒素等のガス雰囲気中にさらした後、スタンパ２と被転写体１とを接触させてもよい。このような条件でスタンパ２と被転写体１とを接触させると、光硬化性樹脂７の硬化が促進される。

光硬化性樹脂７としては、公知のものでよく、樹脂材料に感光性物質を添加したものが挙げられる。この樹脂材料としては、例えば、シクロオレフィンポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレンポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ乳酸、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリビニルアルコール等が挙げられる。

光硬化性樹脂７の塗布方法としては、ディスペンス法や、スピンコート法を使用することができる。ディスペンス法では、光硬化性樹脂７が被転写体１の表面に滴下される。そして、滴下された光硬化性樹脂７は、スタンパ２が被転写体１に接触することで被転写体１の表面に広がる。この際、光硬化性樹脂７の滴下位置が複数の場合、滴下位置の中心間の距離は、液滴の直径よりも広く設定することが望ましい。そして、光硬化性樹脂７を滴下する位置は、形成しようとする微細な凹凸パターンに対応する光硬化性樹脂７の広がりを予め評価しておき、この評価結果に基づいて定めるとよい。光硬化性樹脂７の塗布量は、微細な凹凸パターンが転写されるパターン形成層を形成するのに必要な量と同じか、又は多くなるように調整される。

次いで、図３（ｄ）に示すように、紫外線がプレート６の上方から照射されると、光硬化性樹脂７が硬化する。

そして、図３（ｅ）に示すように、光硬化性樹脂７が硬化した後に、ステージ４が図示しない昇降機構によって降下すると、スタンパ２が被転写体１から剥離される。その結果、被転写体１の表面には、硬化した光硬化性樹脂７からなる層に微細な凹凸パターンが転写される。

次に、本実施形態に係る微細構造転写装置Ａ１の作用効果について説明する。
この微細構造転写装置Ａ１では、従来の転写装置や転写方法（例えば、特許文献１参照）と異なって、被転写体１の外周部の全周を保持機構３が保持すると共に、被転写体１とスタンパ２との距離に対して、保持機構３とスタンパ２との距離が略等しくなっているので、スタンパ２で被転写体１を加圧する際に、被転写体１やスタンパ２への負荷を抑制できる。そして、この微細構造転写装置Ａ１は、被転写体１からスタンパ２を剥離する際に、被転写体１やスタンパ２を破損することなく剥離できる。

また、微細構造転写装置Ａ１は、被転写体１の方が保持機構３よりもスタンパ２寄りに位置するように、保持機構３が被転写体１を保持していても同様の作用効果を奏することができる。
そして、微細構造転写装置Ａ１は、スタンパ２や被転写体１の破損を防止することができるので、同一のスタンパ２で繰り返して転写を行うことが可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。ここで参照する図面において、図４（ａ）は、第２実施形態に係る微細構造転写装置の構成説明図、図４（ｂ）は、図４（ａ）中のIVｂ部の部分拡大図、図４（ｃ）は、第２実施形態に係る微細構造転写装置を構成する保持機構と被転写体の位置関係を上方から見た模式図である。なお、この第２実施形態において、前記第１実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

図４（ａ）に示すように、第２実施形態に係る微細構造転写装置Ａ２は、スタンパ２を被転写体１の表裏両面にそれぞれ接触させて、被転写体１の表裏両面にスタンパ２の微細な凹凸パターンを転写するように構成されている。つまり、この微細構造転写装置Ａ２では、被転写体１を挟むように１対のスタンパ２，２が配置されている。これらのスタンパ２，２をそれぞれ保持するための真空吸着口５，５が設けられたプレート６，６が、前記実施形態と同様に配置されている。ちなみに、各プレート６，６は、被転写体１に対してスタンパ２，２のそれぞれを押し付け、または離反させる駆動装置（図示省略）を備えている。また、プレート６，６のそれぞれは、相互に平行移動させる駆動装置（図示省略）を備えていてもよい。このように平行移動させる駆動装置は、スタンパ２，２同士の相対的な位置合わせを可能にする。

また、被転写体１の外周部には、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、その表裏両面のいずれの側においても、外側になるほどスタンパ２，２から遠ざかるように傾斜部１ａ，１ａが形成されている。言い換えれば、これらの傾斜部１ａ，１ａは、被転写体１の外周の表裏の両角縁が面取りされることで被転写体１の外周部の全周に亘って形成されている。
この被転写体１は、次に説明する一対の保持機構３，３によって、その傾斜部１ａ，１ａが全周に亘って係止されることで保持されることとなる。

微細構造転写装置Ａ２は、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、リング状の保持機構３を１対備えている。
それぞれの保持機構３は、図４（ｂ）に示すように、その内周面３ｃが被転写体１の傾斜部１ａに当接するように傾斜部１ａと同じ角度で傾斜して形成されている。
そして、一対の保持機構３，３は向き合わせに重ね合わせられることで、それらの内周面３ｃ，３ｃは、図４（ａ）及び（ｃ）に示すように、被転写体１の表裏の傾斜部１ａ，１ａと、被転写体１の外周部の全周に亘って当接することで被転写体１の全周を保持している。
また、図４（ａ）に示す保持機構３の平面図３ｂは、第１の実施形態における保持機構３の平面図３ｂ（図１（ａ）参照）と同様に、スタンパ２と対向している。

このような保持機構３は、図４（ａ）に示すように、被転写体１の表裏両面のいずれの側においても、被転写体１とスタンパ２の距離に対して、保持機構３とスタンパ２の距離が略等しくなるように被転写体１を保持している。また、図示しないが、保持機構３は、第１実施形態と同様に、被転写体１の方が保持機構３よりもスタンパ２寄りに位置するように、被転写体１を保持していてもよい。

そして、被転写体１を保持した一対の保持機構３，３は、図４（ａ）及び（ｃ）に示すように、リング状の保持機構３，３の外周部を上下から挟み込む固定機構９，９で固定されている。ちなみに、本実施形態での保持機構３，３は、ゴム、樹脂等の弾性体で形成されている。なお、本実施形態での固定機構９は、平面視で半円弧状の部材であって、その内周面に保持機構３，３の外周部を受け入れる溝が形成されているが、保持機構３，３同士を重ね合わせた状態を維持することができれば、固定機構９の構造や材料に制限はない。

次に、本実施形態に係る微細構造転写装置Ａ２を用いた微細構造転写方法について説明する。ここで参照する図５（ａ）から（ｅ）は、微細構造転写装置Ａ２を用いた微細構造転写方法を説明する工程図である。

この転写方法では、図５（ａ）に示すように、一対の保持機構３，３で保持された被転写体１の両面に光硬化性樹脂７が滴下される。そして、被転写体１を保持した保持機構３，３の外周部が固定機構９，９で固定される。

次に、図５（ｂ）に示すように、保持機構３，３で保持された被転写体１が、一対のプレート６，６のそれぞれに固定されたスタンパ２，２の間に位置するように搬送される。

そして、図５（ｃ）に示すように、スタンパ２，２のそれぞれが、被転写体１の表裏両面に押し当てられることで、光硬化性樹脂７が被転写体１の表裏両面に押し広げられる。

この転写方法では、図５（ｄ）に示すように、プレート６，６のそれぞれの裏面より紫外線が照射されることで、光硬化性樹脂７が硬化する。

そして、光硬化性樹脂７が硬化した後、図５（ｅ）に示すように、２枚のスタンパ２，２が被転写体１から剥離されると、被転写体１の表裏両面には、硬化した光硬化性樹脂７からなる層に微細な凹凸パターンが転写される。

このような微細構造転写装置Ａ２によれば、前記した微細構造転写装置Ａ１と同様の作用効果を奏すると共に、被転写体１の両面に微細な凹凸パターンを転写することができる。そして、微細構造転写装置Ａ２では、被転写体１の表裏両面のそれぞれからスタンパ２，２が押し当てられるので、被転写体１及びスタンパ２，２の破損を更に確実に防止することができる。

以上、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。なお、以下の他の実施形態において、前記した第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

前記第１実施形態では、保持機構３を真空吸着によってステージ４に固定しているが、本発明はこの固定方法に制限はない。ここで参照する図６は、保持機構を機械的手段で固定した微細構造転写装置の構成説明図である。

図６に示すように、この微細構造転写装置Ａ３は、保持機構３を上下移動可能に構成された昇降機構８を備えている。なお、図６中、符号４は、ステージであり、符号４ａは、上部ステージであり、符号４ｂは、下部ステージであり、符号５は、真空吸着口であり、符号６は、プレートであり、符号６ａは、上部透明板であり、符号６ｂは、下部透明板である。
また、本発明では、静電チャックや磁力等の他の手段で保持機構３を固定するものであってもよい。

また、前記第１実施形態及び前記第２実施形態では、被転写体１を直に保持機構３で保持しているが、本発明は被転写体１と保持機構３との間に他の部材を配置してもよい。ここで参照する図７は、被転写体を保持機構で保持する態様を示す模式図である。

図７に示すように、被転写体１は、保持機構３よりもヤング率の低い弾性部材１０を介して保持機構３に保持されている。この弾性部材１０は、保持機構３よりもヤング率の低い、ゴム、樹脂等で形成することができる。ちなみに、図７中の符号１１は、被転写体１の搬送時に使用する搬送治具である。

また、図７に示す弾性部材に限らず、他の部材は、熱膨張率の高い材料であってもよい。この部材によれば、これを被転写体と保持機構３との間に配置し、加熱によって膨張させることで、被転写体１を保持機構３に固定することができ、逆に、冷却によって収縮させることで被転写体１を保持機構３から取り外すことができる。

また、前記第１実施形態では、被転写体１に付与する樹脂として光硬化性樹脂７を使用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光硬化性樹脂７が熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等の他の樹脂であってもよい。

ちなみに、熱可塑性樹脂を使用する場合には、被転写体１にスタンパ２を押し付ける前における被転写体１の温度は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上とする。そして、スタンパ２を押し付けた後に被転写体１とスタンパ２とを冷却することで、硬化した熱可塑性樹脂からなる層に微細な凹凸パターンが転写される。

また、熱硬化性樹脂を使用する場合には、被転写体１とスタンパ２との間に熱硬化性樹脂を挟み込んだ後に、これを重合温度条件にて保持することで、硬化した熱硬化性樹脂からなる層に微細な凹凸パターンが転写される。

また、前記第１実施形態及び前記第２実施形態では、スタンパ２を保持するプレート６を下部透明板６ａと上部透明板６ｂとで構成したが、本発明は単数の透明板で構成してもよい。この際、紫外光が被転写体１の表面に照射されることを妨げないように、その配置に注意する必要がある。また、真空吸着口５を切削で加工する際に、加工面が透明となるよう研磨処理を施すことが望ましい。

また、前記第１実施形態及び前記第２実施形態では、被転写体１として非透明性部材を使用することを想定して微細構造転写装置Ａ１，Ａ２を構成しているが、本発明は被転写体１が光透過性を有するものであってもよい。このような被転写体１を使用した微細構造転写装置は、ステージ４の材料を、光透過性を有するものにすることで、ステージ４の下方から紫外光を照射することによって、光硬化性樹脂７を硬化することができる。

また、前記第１実施形態及び前記第２実施形態では、スタンパ２及びプレート６の材料が光透過性を有するものであることを想定しているが、被転写体１に付与する樹脂に熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等を使用する場合には、スタンパ２及びプレート６の材料は、例えば、シリコンやニッケル等のように光透過性を有しないものであってもよい。

また、前記第２実施形態では、スタンパ２，２のそれぞれが、被転写体１を上下から挟み込むように配置されているが、本発明は被転写体１を立てて配置すると共に、スタンパ２，２のそれぞれが左右から被転写体１を挟み込む構成であってもよい。

以上のような本実施形態に係る微細構造転写装置Ａ１，Ａ２，Ａ３によって微細構造体（微細な凹凸パターン）が転写された被転写体１は、磁気記録媒体や光記録媒体等の情報記録媒体に適用可能である。また、この被転写体１は、大規模集積回路部品や、レンズ、偏光板、波長フィルタ、発光素子、光集積回路等の光学部品、免疫分析、ＤＮＡ分離、細胞培養等のバイオデバイスへの適用が可能である。

次に、実施例を示しながら本発明をさらに具体的に説明する。
（実施例１）
実施例１では、図１に示す微細構造転写装置Ａ１を使用した。
プレート６は、直径２００ｍｍ、厚さ５０ｍｍの石英製の２枚の下部透明板６ａ及び上部透明板６ｂで構成した。

スタンパ２は、直径１５０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの石英基板を使用した。スタンパ２の表面の直径１１０ｍｍのパターン形成領域２ａには、周知の電子線直接描画法によって、幅５０ｎｍ、深さ８０ｎｍの溝がピッチ１００ｎｍで同心円状に連続する微細な凹凸パターンを形成した。

被転写体１は、直径１００ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板を使用した。被転写体１の外周部には、幅０．１５ｍｍ、傾斜角４５度の傾斜部１ａが形成された。

保持機構３は、厚さ０．６９ｍｍ、外径１５０ｍｍ、内径９９．９ｍｍとなるように加工したステンレス製のリング状の部材を使用した。そして、内周面３ｃは、傾斜部１ａと当接するように、傾斜角４５度の傾斜面とした。被転写体１の傾斜部１ａと保持機構３の内周面３ｃとを合わせて固定し、保持機構３をステンレス製のステージ４上に真空吸着で固定した。

被転写体１の表面に付与した光硬化性樹脂７は、感光性物質を添加したアクリレート系樹脂であり、粘度が４ｍＰａ・ｓになるように調合した。光硬化性樹脂７は、ノズルが５１２（２５６×２列）個配列されたピエゾ方式のヘッドで被転写体１の表面に滴下した。ヘッドのノズル間隔は、列方向に７０μｍ、列間１４０μｍであった。
各ノズルの光硬化性樹脂７の吐出される液滴を約５ｐＬとなるように制御した。滴下ピッチは、半径方向に１４０μｍ、周回方向に２８０μｍとなるように設定した。

被転写体１に光硬化性樹脂７を滴下した後、これに対してスタンパ２を０．２ＭＰaで５秒間加圧した。さらにプレート６の裏面から２００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外光を照射した。そして、硬化した光硬化性樹脂７を有する被転写体１からスタンパ２を剥離した。

微細構造転写装置Ａ１から取り出した被転写体１の表面をＳＥＭにて観察した。その結果、被転写体１の表面には、厚さ１０ｎｍの樹脂層上に、スタンパ２の微細な凹凸パターンに対応する、幅５０ｎｍ、深さ８０ｎｍ、ピッチ１００ｎｍの溝パターンが確認された。図８は、実施例１で被転写体の表面に転写した凹凸パターンのＳＥＭ写真である。

そして、この微細構造転写装置Ａ１を使用してさらに同様の条件で、１００回連続して転写が繰り返されたが、被転写体１とスタンパ２は、共に破損しなかった。

（実施例２）
実施例２では、図６に示す微細構造転写装置Ａ３を使用した他は、実施例１と同様に、被転写体１にスタンパ２の微細な凹凸パターンを転写した。
実施例１と同様の条件で、１００回連続して転写を繰り返したが、被転写体１とスタンパ２は、共に破損しなかった。

（実施例３）
実施例３では、図４（ａ）に示す微細構造転写装置Ａ２を使用して被転写体１の表裏両面にスタンパ２，２のそれぞれの微細な凹凸パターンを転写した。

被転写体1には、直径６５ mm、厚さ０．６ mmのガラス基板が使用された。被転写体１の外周部における表裏両面のいずれ側にも、幅０．１５ mm、傾斜角４５度の傾斜部１ａを形成した。

保持機構３，３には、外径１００ｍｍ、厚さ０．２９ｍｍのステンレス製のものを使用した。また、保持機構３，３は、その中心から内径６４．７ｍｍの範囲で中心孔を形成し、内周面３ｃ，３ｃを４５度で傾斜するように形成した。

固定機構９は、ゴム製のものを使用した。

このような微細構造転写装置Ａ２を用いて被転写体１の両面に、実施例１と同様の微細な凹凸パターンを転写した。その結果、被転写体１の表裏両面には、厚さ１０ｎｍの樹脂層上に、スタンパ２の微細な凹凸パターンに対応する、幅５０ｎｍ、深さ８０ｎｍ、ピッチ１００ｎｍの溝パターンが形成された。

実施例１と同様の条件で、１００回連続して転写を繰り返したが、被転写体１とスタンパ２，２は、共に破損しなかった。

（実施例４）
実施例４では、図７に示す弾性部材１０を介して保持機構３で保持された被転写体１を使用した。

被転写体1には、実施例３で使用した被転写体１と同様のものを使用した。

保持機構３は、内径６６ｍｍ、外径１００ｍｍ、厚さ０．５９ｍｍとなるように加工したリング状のステンレス製のものを使用した。

弾性部材１０は、厚さ０．５９ｍｍ、外径６６ｍｍ、内径６４ｍｍとなるように加工したリング状のゴム製のものを使用した。その内周部には、被転写体１の外周部を嵌め込む溝を形成した。

そして、実施例４では、図７に示す弾性部材１０を介して保持機構３で保持された被転写体１を使用した以外は、実施例３と同様に、微細構造転写装置Ａ２を用いて被転写体１の両面に、実施例１と同様の微細な凹凸パターンを転写した。その結果、被転写体１の表裏両面には、厚さ１０ｎｍの樹脂層上に、スタンパ２の微細な凹凸パターンに対応する、幅５０ｎｍ、深さ８０ｎｍ、ピッチ１００ｎｍの溝パターンが形成された。

実施例３と同様の条件で、１００回連続して転写を繰り返したが、被転写体１とスタンパ２，２は、共に破損しなかった。

（実施例５）
実施例５では、実施例１の微細構造転写装置Ａ１を使用して大容量記磁気録媒体（ディスクリートトラックメディア）用の微細パターンを転写したものを作製した。

ここでは、被転写体１として直径６５ｍｍ、厚さ０．６３ｍｍ、中心穴径２０ｍｍの磁気記録媒体用ガラス基板を使用した。

被転写体１の表面には、実施例１と同様に、スタンパ２の微細パターンに対応する、幅５０ｎｍ、深さ８０ｎｍ、ピッチ１００ｎｍの溝パターンが形成された。

さらに同様の条件で、１００回連続して転写を繰り返したところ、被転写体１とスタンパ２とは共に破損しなかった。

（実施例６）
実施例６では、実施例１の微細構造転写装置Ａ１を使用したディスクリートトラックメディアの製造方法について適宜図面を参照しながら説明する。参照する図面において、図９（ａ）から（ｄ）は、実施例６で行ったディスクリートトラックメディアの製造方法の工程説明図である。

図９（ａ）に示すように、ガラス製の基板２２上に、スタンパ２の表面形状が転写された光硬化性樹脂からなるパターン形成層２１を有するものを準備した。

次に、パターン形成層２１をマスクとして、周知のドライエッチング法でガラス製の基板２２の表面を加工した。その結果、図９（ｂ）に示すように、ガラス製の基板２２の表面には、パターン形成層２１のパターンに対応する凹凸が削り出された。なお、ここでのドライエッチングにはフッ素系ガスを用いた。また、ドライエッチングは、パターン形成層２１の薄層部分を酸素プラズマエッチングで除去した後、フッ素系ガスで露出したガラス製の基板２２をエッチングするように行ってもよい。

次に、図９（ｃ）に示すように、凹凸が形成されたガラス製の基板２２には、プリコート層、磁区制御層、軟磁性下地層、中間層、垂直記録層及び保護層からなる磁気記録媒体形成層２３がＤＣマグネトロンスパッタリング法（例えば、特開２００５−０３８５９６号公報参照）により形成された。なお、ここでの磁区制御層は非磁性層及び反強磁性層で形成されている。

次に、図９（ｄ）に示すように、磁気記録媒体形成層２３上には、非磁性体２７を付与することで、ガラス製の基板２２の表面を平坦化した。その結果、面記録密度２００ＧｂＰｓｉ相当のディスクリートトラックメディアＭ１が得られた。

（実施例７）
実施例７では、本発明の微細構造転写方法を使用したディスクリートトラックメディアの製造方法について適宜図面を参照しながら説明する。ここで参照する図面において、図１０（ａ）から（ｅ）は、実施例７で行ったディスクリートトラックメディアの製造方法の工程説明図である。

実施例７では実施例４で得られたパターン形成層２１を有するガラス製の基板２２に代えて、次のような基板を準備した。
図１０（ａ）に示すように、ガラス製の基板２２上に軟磁性下地層２５が形成されたものである。

そして、図１０（ｂ）に示すように、軟磁性下地層２５上には、実施例１と同様にしてスタンパ２の表面形状が転写された光硬化性樹脂からなるパターン形成層２１を形成した。

次に、パターン形成層２１をマスクとして、周知のドライエッチング法で軟磁性下地層２５の表面を加工した。その結果、図１０（ｃ）に示すように、軟磁性下地層２５の表面にはパターン形成層２１のパターンに対応する凹凸が削り出された。なお、ここでのドライエッチングにはフッ素系ガスを用いた。

次に、図１０（ｄ）に示すように、凹凸が形成された軟磁性下地層２５の表面には、プリコート層、磁区制御層、軟磁性下地層、中間層、垂直記録層及び保護層からなる磁気記録媒体形成層２３が、ＤＣマグネトロンスパッタリング法（例えば、特開２００５−０３８５９６号公報参照）により形成された。なお、ここでの磁区制御層は非磁性層及び反強磁性層で形成されている。

次に、図１０（ｅ）に示すように、磁気記録媒体形成層２３上には、非磁性体２７を付与することで軟磁性下地層２５の表面を平坦化した。その結果、面記録密度２００ＧｂＰｓｉ相当のディスクリートトラックメディアＭ２が得られた。

（実施例８）
実施例８では、本発明の微細構造転写方法を使用したディスクリートトラックメディア用ディスクの製造方法について適宜図面を参照しながら説明する。ここで参照する図面において、図１１（ａ）から（ｅ）は、実施例８で行ったディスクリートトラックメディア用ディスクの製造方法の工程説明図である。

図１１（ａ）に示すように、ガラス製の基板２２の表面に、予めノボラック系の樹脂材料を塗布して平坦層２６を形成した。この平坦層２６は、スピンコート法や平板で樹脂を押し当てる方法が挙げられる。

次に、図１１（ｂ）に示すように、平坦層２６上にパターン形成層２１を形成した。このパターン形成層２１は、平坦層２６上にシリコンを含有させた樹脂材料を塗布し、本発明の微細構造転写方法によって形成したものである。

そして、図１１（ｃ）に示すように、パターン形成層２１の薄層部分を、フッ素系ガスを使用したドライエッチングで除去した。

次に、図１１（ｄ）に示すように、残されたパターン形成層２１部分をマスクとして酸素プラズマエッチングで平坦層２６を除去した。

そして、フッ素系ガスでガラス製の基板２２の表面をエッチングして残されたパターン形成層２１を取り除くことで、図１１（ｅ）に示すように、面記録密度２００ＧｂＰｓｉ相当のディスクリートトラックメディアに使用されるディスクＭ３が得られた。

（実施例９）
実施例９では、本発明の微細構造転写方法を使用したディスクリートトラックメディア用ディスクの製造方法について適宜図面を参照しながら説明する。ここで参照する図面において、図１２（ａ）から（ｅ）は、実施例９で行ったディスクリートトラックメディア用ディスクの製造方法の工程説明図である。

図１２（ａ）に示すように、ガラス製の基板２２の表面に感光性物質を添加したアクリレート系樹脂を塗布するとともに、本発明の微細構造転写方法を使用してガラス製の基板２２上にパターン形成層２１を形成した。本実施例では、形成しようとするパターンと凹凸が反転した凹凸を有するパターンをガラス製の基板２２上に形成した。

次に、図１２（ｂ）に示すように、パターン形成層２１の表面には、シリコン及び感光性物質を含む樹脂材料を塗布して平坦層２６を形成した。平坦層２６の形成方法としては、スピンコート法や平板で樹脂を押し当てる方法が挙げられる。

そして、図１２（ｃ）に示すように、平坦層２６の表面がフッ素系ガスでエッチングされると、パターン形成層２１の最上面が露出する。

次いで、図１２（ｄ）に示すように、残った平坦層２６をマスクとしてパターン形成層２１を酸素プラズマエッチングで除去してガラス製の基板２２の表面を露出させた。

そして、図１２（ｅ）に示すように、露出したガラス製の基板２２の表面をフッ素系ガスでエッチングすることで面記録密度２００ＧｂＰｓｉ相当のディスクリートトラックメディアに使用されるディスクＭ４が得られた。

（比較例１）
比較例１では、保持機構３を有しない以外は実施例１での微細構造転写装置Ａ１と同様の装置を使用して実施例１と同様の方法で転写を行った。しかしながら、転写２０回目でスタンパ２の表面が破損した。

（比較例２）
比較例２では、被転写体の外周部の全周ではなく、その３割程度を保持機構で保持するようにした以外は実施例１での微細構造転写装置Ａ１と同様の装置を使用して実施例１と同様の方法で転写を行った。しかしながら、転写１回目の剥離時に被転写体１の端部が破損した。

１ 被転写体
１ａ 傾斜部
２ スタンパ
２ａ パターン形成領域
３ 保持機構
３ａ 当接部分（保持部）
３ｂ 平面部
４ ステージ
４ａ 上部ステージ
４ｂ 下部ステージ
６ プレート
６ａ 下部透明板
６ｂ 上部透明板
７ 光硬化性樹脂
８ 昇降機構
９ 固定機構
１０ 弾性部材
２１ パターン形成層
２２ 基板
Ａ１ 微細構造転写装置
Ａ２ 微細構造転写装置
Ａ３ 微細構造転写装置

Claims (7)

1. 微細な凹凸パターンが形成されたスタンパを被転写体に接触させ、前記被転写体の表面に前記スタンパの微細な凹凸パターンを転写する微細構造転写装置において、
   前記被転写体の外周部の全周を保持する保持機構を備え、
   前記被転写体と前記スタンパとの距離に対して、前記保持機構と前記スタンパとの距離が略等しくなるか、又は前記保持機構よりも前記被転写体の方が前記スタンパ寄りに位置するように、前記保持機構が前記被転写体を保持していることを特徴とする微細構造転写装置。
2. 請求項１に記載の微細構造転写装置において、
   前記保持機構は、前記被転写体の外周部を保持する保持部と、この保持部の周囲に形成されて前記スタンパと対向する平面部とを備えることを特徴とする微細構造転写装置。
3. 請求項１に記載の微細構造転写装置において、
   前記スタンパの外周部が前記被転写体の外周部よりも外側にあることを特徴とする微細構造転写装置。
4. 請求項１に記載の微細構造転写装置において、
   前記保持機構の外周部が前記スタンパのパターン形成領域よりも外側にあることを特徴とする微細構造転写装置。
5. 請求項１に記載の微細構造転写装置において、
   前記被転写体の外周部には、外側になるほど前記スタンパから遠ざかるように傾斜部が形成されており、
   前記保持機構は、前記傾斜部を係止することで前記被転写体を保持することを特徴とする微細構造転写装置。
6. 請求項１に記載の微細構造転写装置において、
   前記被転写体は、前記被転写体及び前記保持機構よりもヤング率の低い弾性部材を介して前記保持機構に保持されていることを特徴とする微細構造転写装置。
7. 微細な凹凸パターンが形成されたスタンパを被転写体の表裏両面にそれぞれ接触させ、前記被転写体の表裏両面に前記スタンパの微細な凹凸パターンを転写する微細構造転写装置において、
   前記被転写体の外周部の全周を保持する保持機構を備え、
   前記表裏両面のいずれの側においても、前記被転写体と前記スタンパの距離と、前記保持機構と前記スタンパの距離とが略等しくなるか、又は前記保持機構よりも前記被転写体の方が各スタンパ寄りに位置するように、前記保持機構が前記被転写体を保持していることを特徴とする微細構造転写装置。