JP2010234575A - インプリント用モールド構造体、インプリント用モールド構造体の製造方法、インプリント方法、及び磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のインプリント用モールド構造体は、凹凸面上に、シランカップリング剤(A成分)と、末端に極性基を有する化合物を有する添加剤(B成分)とを含む離型層を有することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
ここで、前記NILは、基材上にインプリントレジスト組成物を塗布し、所望の凹凸パターンを有するモールド構造体を前記インプリントレジスト組成物を塗布した基材に密着させ、加圧した後、離型することにより、インプリント用モールド構造体の凹凸パターンに対応した凸凹部をインプリントレジスト層に形成する技術である。
しかし、インプリント用モールドをインプリントレジスト層から離型する際には、離型層に大きな負荷がかかり、インプリント用モールドに吸着していた離型剤分子が徐々に剥がれてしまう。そのため、離型効果が徐々に減少し、耐久性を保てないという問題がある。
しかし、シランカップリング剤は、耐久性を向上するという利点があるものの、離型層において分子同士が反応しやすく、凝集が生じやすい。凝集があると、その部分のパターン形状を壊してしまうという問題がある。
しかしながら、この場合、末端がヒドロキシ基の離型剤を使用しており、ヒドロキシ基はモールドへの吸着力が弱いため、耐久性を保てないという問題がある。また、パターン追従性についても、離型剤分子同士のヒドロキシ基の相互作用により凝集が発生し、パターン追従性にも課題があった。
<1> 凹凸面上に、シランカップリング剤(A成分)と、末端に極性基を有する化合物を有する添加剤(B成分)とを含む離型層を有する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。
<2> シランカップリング剤(A成分)が、パーフルオロポリエーテルを主鎖とする化合物を有する前記<1>に記載のインプリント用モールド構造体である。
<3> 末端に極性基を有する化合物が、末端にヒドロキシ基を有する前記<1>から<2>のいずれかに記載のインプリント用モールド構造体である。
<4> 離型層におけるシランカップリング剤(A成分)の含有量をA(g)とし、前記離型層における添加剤(B成分)の含有量をB(g)としたとき、次式、1≦A/B≦10の関係を満たす前記<1>から<3>のいずれかに記載のインプリント用モールド構造体である。
<5> モールド構造体の凹凸面を洗浄する洗浄工程と、シランカップリング剤(A成分)と、末端に極性基を有する化合物を有する添加剤(B成分)とを含む離型層形成用組成物を前記洗浄されたモールド構造体の凹凸面に被覆させて離型層を形成する離型層形成工程と、前記離型層が形成されたモールド構造体をアニールするアニール工程と、前記アニール処理されたモールド構造体をリンスするリンス工程と、を含むことを特徴とするインプリント用モールド構造体の製造方法である。
<6> 前記<1>から<4>のいずれかに記載の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インプリント用モールド構造体に形成された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ことを特徴とするインプリント方法である。
<7> 前記<1>から4のいずれかに記載の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形成されたインプリントレジスト層に押圧して前記インプリント用モールド構造体に形成された凹凸パターンを転写する転写工程と、前記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、前記磁気記録媒体の基板の表面に形成された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、前記磁性層上に形成され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、を少なくとも含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法である。
本発明のインプリント用モールド構造体は、凹凸面上に、離型層を有してなる。
前記離型層は、シランカップリング剤(A成分)と、添加剤(B成分)とを含むこととしてなる。
なお、本明細書において、シランカップリング剤とは、加水分解によりシラノール基を生成する化合物を示す。
前記シランカップリング剤(A成分)としては、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、分子中に少なくとも1個、好ましくは1〜10個のアルコキシシラン基、クロロシラン基を有する化合物、パーフルオロポリエーテルを主鎖とする化合物等が挙げられる。
前記クロロシラン基としては、-Si(Cl)3基などが挙げられる。具体的には、ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラ-ハイドロデシルトリメトキシシラン、ペンタフルオロフェニルプロピルジメチルクロロシラン、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラ-ハイドロオクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラ-ハイドロオクチルトリメトキシシランなどの素材である。
前記R2は、水素又は1価の炭化水素基を示し、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル等を挙げることができ、直鎖状であっても分岐状であってもよい。
1,500未満であると、離型性が劣り、5,000を超えると、均一塗布が困難になる。
前記添加剤(B成分)は、末端に極性基を有する化合物を有してなる。
前記極性基としては、酸素や窒素など電気陰性度の大きい原子を含む基を挙げることができ、例えば、ヒドロキシ基、カルボニル基、カルボキシ基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基等が好ましい。中でも、ヒドロキシ基が特に好ましい。
前記末端に極性基を有する化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、分子量が1,500〜5,000であるポリマーであることが好ましい。
1,500未満であると、離型性が劣り、5,000を超えると、均一塗布が困難になる。
前記1≦A/B≦10の関係を満たすと、パターン追従性と耐久性の2性能を両立させることが可能である。
0.1nm未満であると、離型層の耐久性が不十分となり、3nmを超えると、モールドのパターン形状を損なってしまう。
なお、前記離型層の厚みは、エリプソメーター(溝尻光学工業所製、DVA−36L)により測定することができる。
前記凹凸面は、円板状の基板の表面に、複数の凸部が配列された凹凸部から形成されてなる。
前記凹凸部の形状としては、特に制限はないが、本発明のインプリント用モールド構造体が、磁気記録媒体の製造に用いられる場合には、以下のように構成される。
即ち、前記凸部を、磁気記録媒体のサーボ部及びデータ部に対応して設けるように構成する。
前記データ部は、略同心円状の凸パターンからなり、データを記録する領域である。
前記サーボ部は、凸部面積の異なる複数種類の凸パターンからなる。
前記サーボ部としては、トラッキングサーボ制御用の信号に対応するものであり、例えばプリアンブル、サーボタイミングマーク、アドレスパターン、バーストパターン、などで主に構成されている。
前記プリアンブルパターンは、アドレスパターン領域等から各種制御信号を読み取るための基準クロック信号を生成する部位である。
前記サーボタイミングマークは、アドレス、バーストパターンを読み取るためのトリガー信号である。
前記アドレスマークは、セクタ(角度)情報、トラック(半径)情報で構成されおり、ディスクの絶対位置(アドレス)を示している。
前記バーストパターンは、磁気ヘッドがオントラック状態にあるとき、ヘッド走行位置を微調整し、高精度な位置決めを達成する機能を有している。
前記金属としては、例えばNi、Cu、Al、Mo、Co、Cr、Ta、Pd、Pt、Au等の各種金属、又はこれらの合金を用いることができる。これらの中でも、Ni、Ni合金が特に好ましい。
前記樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、低融点フッ素樹脂などが挙げられる。
図1は、本発明に係るインプリント用モールド構造体の一実施形態における構成を示す部分断面斜視図である。
図1に示すように、本実施形態のインプリント用モールド構造体1は、円板状の基板2の一の表面2aに、凸部4が、所定の間隔で複数形成されてなる凹凸部3を有する。この凹凸部3には、シランカップリング剤(A成分)と添加剤(B成分)とを含む離型層6が被覆されている。
ここで、凸部4は、基板2に対して略垂直に立設した面である側壁部4aと、相互に対向する側壁部4aを表面2aに略平行な面で連結する頂部4bとから構成される。
また、凸部4が配列されている方向に直交する面における凸部4の断面形状は、矩形をなすことが好ましい。
なお、前記凸部4の断面形状は、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。
一方、凹部5は、隣接する2つの凸部4の間に形成され、相互に離間するように対向する2つの側壁部4a,4aと、表面2aとによって構成される。
また、基板2の凸部4の高さ(凹部5の深さ)は、10nm〜800nmの範囲が好ましく、30nm〜300nmがより好ましい。
また、基板2の凸部4の線幅(隣接する凸部間の長さ)は、1nm〜600nmの範囲が好ましく、10nm〜200nmがより好ましい。
本発明のインプリント用モールド構造体の製造方法は、洗浄工程と、離型層形成工程と、アニール工程と、リンス工程とを含んで構成される。
前記洗浄工程は、モールド構造体の凹凸面を洗浄する工程としてなり、例えば、本発明の前記インプリント用モールド構造体において説明した、表面に複数の凸部が配列された凹凸部が形成された円板状の基板を前記モールド構造体として、その凹凸面を洗浄する工程としてなる。
前記洗浄工程を行うことにより、前記モールド構造体の凹凸面に付着した有機コンタミネーション(パーティクル)を除去することができる。
前記洗浄工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知の洗浄方法を用いて行うことができる。
前記洗浄方法としては、特に制限はなく、例えば、UVオゾンクリーニング、超音波洗浄、酸溶液中での煮沸洗浄等が挙げられる。
前記UVオゾンクリーニングとしては、例えば、光表面処理装置(センエンジニアリング社製、UB1101N−71、光源:低圧水銀ランプ、SUV110GS−36)等を用いて行うことができる。
前記離型層形成工程は、シランカップリング剤(A成分)と、末端に極性基を有する化合物を有する添加剤(B成分)とを含む離型層形成用組成物を前記洗浄されたモールド構造体の凹凸面に被覆させて離型層を形成する工程としてなる。
前記前記離型層形成工程によると、前記離型層形成用組成物に含まれる前記末端に極性基を有する化合物を有する添加剤(B成分)が、前記シランカップリング剤(A成分)における分子間の凝集を抑えることができ、凝集によるパターン破壊がなく、耐久性の高い離型層を有するインプリント用モールド構造体を製造することができる。
前記離型層形成用組成物において、シランカップリング剤(A成分)と、末端に極性基を有する化合物を有する添加剤(B成分)とを溶解させる溶剤としては、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、フッ素系溶剤が挙げられる。
前記フッ素系溶剤としては、例えば、Vertrel XF−UP(三井・デュポンフロロケミカル社製)、HFE−7100DL(住友スリーエム社製)などの市販品を好ましく用いることができる。
前記1≦A/B≦10の関係を満たすと、パターン追従性と耐久性の2性能を両立させることが可能である。
なお、形成される離型層においては、前記A/Bの関係に準じて、前記シランカップリング剤(A成分)と、前記添加剤(B成分)とが含まれる。
前記塗布法としては、特に制限はなく、例えば、ディップコート法、スピンコート法が挙げられるが、シランカップリング剤(A成分)の凝集を抑え、耐久性の高い離型層を得る観点からは、ディップコート法が好ましい。
前記ディップコート法の具体的な方法としては、ディップコーターを用いて前記離型層形成用組成物に前記モールド構造体を浸漬させ、その後、等速度で引き上げる方法が挙げられる。
前記浸漬させる時間としては、特に制限はないが、例えば、1分間〜60分間が好ましく、1分間〜10分間がより好ましい。
前記アニール工程は、前記離型層が形成されたモールド構造体をアニールする工程としてなる。
前記アニール工程によると、前記シランカップリング剤(A成分)と前記添加剤(B成分)の前記モールド構造体の凹凸面に対する吸着が促進され、離型層を好適に形成することができる。
前記リンス工程は、前記アニール処理されたモールド構造体をリンスする工程としてなる。
前記リンス工程によると、余剰の前記離型層成分を除去することができる。
前記リンスの方法としては、特に制限はないが、超音波洗浄、ディップリンスが挙げられる。
前記超音波洗浄を実施する時間としては、特に制限はなく、1分間〜10分間とすることができる。
また、前記ディップリンスは、溶剤に浸漬させてリンス処理を行う方法であり、浸漬時間としては、1分間〜30分間とすることができる。
前記リンス処理に用いる溶剤としては、特に制限はなく、前記離型層形成用組成物に用いた溶剤と、同じ溶剤を用いることができる。
本発明のインプリント方法は、少なくとも転写工程を含むこととしてなる。
本発明のインプリント方法によると、本発明の前記インプリント用モールド構造体を用いてインプリントを行うため、耐久性が高く、離型性が維持された状態で、繰り返してインプリントを行うことができる。
前記転写工程は、本発明の前記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層に押圧して前記インプリント用モールド構造体に形成された凹凸部に基づく凹凸パターン形状を転写する工程としてなる。
前記転写工程の詳細については、後述する磁気記録媒体の製造方法における転写工程と同様の工程とすることができる。
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、少なくとも、転写工程と、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含むこととしてなる。
本発明の磁気記録媒体の製造方法によると、本発明の前記インプリント用モールド構造体を用いてインプリントを行うため、耐久性が高く、離型性が維持された状態で、繰り返してパターン形状が良好な磁気記録媒体を製造することができる。
前記転写工程は、本発明の前記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層に押圧して前記インプリント用モールド構造体に形成された凹凸部に基づく凹凸パターン形状を転写する工程としてなる。
前記磁気記録媒体としては、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、ディスクリート・トラック・メディア、パターンド・メディア等の磁気記録媒体が挙げられる。
前記インプリントレジスト組成物としては、特に制限はなく、例えば、光硬化性の樹脂組成物、熱硬化性の樹脂組成物、熱可塑性の樹脂組成物等を用いることができ、これらの樹脂組成物を重合させることにより、インプリントレジスト層を形成する。
前記磁性パターン部形成工程は、前記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、前記磁気記録媒体の基板の表面に形成された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としてなる。
前記磁性層の材料としては、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、Fe又はFe合金、Co又はCo合金等の無機材料が挙げられる。
前記エッチングの方法としては、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、公知のウェットエッチング法、ドライエッチング法等が挙げられる。
前記非磁性パターン部形成工程は、前記磁性層上に形成された凹部に非磁性材料を埋め込む工程としてなる。
前記非磁性材料としては、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、SiO2、カーボン、アルミナ、;ポリメタアクリル酸メチル(PMMA)、ポリスチレン(PS)等のポリマー;円滑油等が挙げられる。
次に、図2Dに示すように、凹凸部のパターンが転写されたレジスト層24をマスクにして、ドライエッチングを行い、レジスト層24に形成された凹凸パターン形状に基づく凹凸形状を磁性層50に形成する。
前記ドライエッチングとしては、磁性層に凹凸形状を形成できるもの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、イオンミリング法、反応性イオンエッチング(RIE)、スパッタエッチング、などが挙げられる。これらの中でも、イオンミリング法、反応性イオンエッチング(RIE)が特に好ましい。
前記イオンミリング法は、イオンビームエッチングとも言われ、イオン源にArなどの不活性ガスを導入し、イオンを生成した。これを、グリッドを通して加速して、試料基板に衝突させてエッチングするものである。前記イオン源としては、カウフマン型、高周波型、電子衝撃型、デュオプラズマトロン型、フリーマン型、ECR(電子サイクロトロン共鳴)型などが挙げられる。
イオンビームエッチングでのプロセスガスとしてはAr、RIEのエッチャントとしてはCO+NH3、塩素ガスなどを用いることができる。
前記非磁性材料としては、例えばSiO2、カーボン、アルミナ;ポリメタアクリル酸メチル(PMMA)、ポリスチレン(PS)等のポリマー;円滑油などが挙げられる。
前記保護膜としては、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)、スパッタカーボン等が好ましく、該保護膜の上に更に潤滑剤層を設けてもよい。
<インプリント用モールド構造体の製造>
離型剤塗布前にモールド表面の有機コンタミネーション(パーティクル)を除去するため、光表面処理装置(センエンジニアリング社製、UB1101N−71、光源;低圧水銀ランプ、SUV110GS−36)を用い、照射時間5分間、照射距離2cmの条件でUVオゾン洗浄を行なった。
その後、シランカップリング剤(A成分)として、片末端にシランカップリング基を有するパーフルオロポリエーテルを有効成分として含むDURASURF 1101Z(ダイキン工業製、前記有効成分の5g換算分)と、添加剤(B成分)として下記構造を有する末端がヒドロキシ基であるFomblin Z−Dol(Solvay Solexis社製)1gとを、フッ素系溶剤バートレル(三井・デュポンフロロケミカル社製)に濃度が0.2質量%となるように添加し、溶解させて離型剤形成用組成物溶液を調製し、ディップコーターを用いて、該離型剤形成用組成物溶液に洗浄後のモールドを、浸漬速度5mm/secで浸漬し、その後、1分間浸漬させた後、約1mm/secの速度で引上げてディップコートした。
ディップコート後、モールドへの離型剤吸着を促進するため、オーブン(TABAI社製、Clean Oven PVC−210)を用いて、120℃、1時間の条件でアニールした。
最後に、アニールしたモールドを冷却後、前記ディップコーターを用いて、溶剤バートレル中に1分間浸漬し、約1mm/secの速度で引上げてディップリンスを行ない、余剰離型剤を除去し、実施例1におけるインプリント用モールド構造体を製造した。
2.5インチガラス基板上に、以下の手順で各層を形成し、磁気記録媒体を製造した。
製造した磁気記録媒体は、軟磁性層、第1の非磁性配向層、第2の非磁性配向層、磁性層(「磁気記録層」ということがある。)、保護層、及び潤滑剤層が順次形成されている。
なお、軟磁性膜、第1の非磁性配向層、第2の非磁性配向層、磁気記録層、及び保護層はスパッタリング法で形成し、潤滑剤層はディップ法で形成した。
軟磁性層として、CoZrNbよりなる層を100nmの厚みで形成した。
具体的には、前記ガラス基板を、CoZrNbターゲットと対向させて設置し、Arガスを0.6Paの圧になるように流入させ、DC 1,500Wで成膜した。
第1の非磁性配向層として、5nmの厚みのTi層を形成した。
具体的に、第1の非磁性配向層は、Tiターゲットと対向設置し、Arガスを0.5Paの圧になるように流入させ、DC 1,000Wで放電し、5nmの厚みになるようにTiシード層を成膜した。
その後、第2の非磁性配向層として、6nmの厚みのRu層を形成した。
第1の非磁性配向層形成後に、Ruターゲットと対向させて設置し、Arガスを0.5Paの圧になるように流入させ、DC 1,000Wで放電し、10nmの厚みになるように第2の非磁性配向層としてRu層を成膜した。
その後、磁気記録層として、CoCrPtO層を15nmの厚みで形成した。
具体的には、CoPtCrターゲットと対向させて設置し、O2 0.04%を含むArガスを、圧力が18Paとなるようにして流入させ、DC 290Wで放電し、磁気記録層を形成した。
磁性層形成後に、Cターゲットと対向させて設置し、Arガスを、圧力が0.5Paになるように流入させ、DC 1,000Wで放電し、C保護層を4nmの厚みで形成した。
なお、磁気記録媒体の保磁力は、334kA/m(4.2kOe)とした。
また、本実施例における磁気記録媒体の第1の非磁性材料は、PtOである。
前記保護層上に、アクリル系レジスト(PAK−01−500、東洋合成工業(株)製)を100nmの厚みになるように、スピンコート法(3,600rpm)により、インプリントレジスト層を形成した。
インプリントレジスト層が形成された基板に対して、実施例1におけるインプリント用モールド構造体の凹凸部が形成された側の面を対向させて配置し、インプリントレジスト層が形成された基板を3MPaの圧力にて10秒間密着させ、紫外線を10mJ/cm2照射した。
以上の工程を終了した後、インプリントレジスト層が形成された基板から前記モールドを離型した。
インプリントレジスト層に形成された凹凸パターンに対し、凹部に残存したインプリントレジスト層を、O2反応性化学エッチングにて除去した。このO2反応性化学エッチングは、前記凹部において前記磁性層が露出するように行われる。
前記凹部に残存したインプリントレジスト層を除去した後に、磁性層の凹凸形状の加工を実施した。
磁性層の加工としては、イオンビームエッチング法を用いた。
具体的には、Arガスを用い、イオン加速エネルギーは500eVとし、磁性層に対して垂直方向よりイオンビームを入射した。
このようにして磁性層を加工した後、O2反応性化学エッチングにて、磁性層(未加工部分)上に残存したレジストを除去する。
その後、ディップ法により、PFPE潤滑剤を2nmの厚みに塗布した。
前記磁性層を加工した後に、磁性材料を含む層として、厚みが50nmとなるように、スパッタリングを実施してSiO2層を形成し、イオンビームエッチングにて磁性層と、非磁性層とが面一になるように、SiO2層を除去し、実施例1における磁気記録媒体を製造した。
実施例1において、シランカップリング剤(A成分)としてのDURASURF 1101Zの添加量を、有効成分5g換算分から有効成分2g換算分に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2におけるインプリント用モールド構造体を製造した。
実施例2において、添加剤(B成分)として、Fomblin Z−Dol 1gを、下記構造を有するFomblin Z−Tetraol(Solvay Solexis社製)1gに代えたこと以外は、実施例2と同様にして、実施例3におけるインプリント用モールド構造体を製造した。
実施例2において、シランカップリング剤(A成分)として、DURASURF 1101Zの有効成分2g換算分を、下記構造を有するシランカップリング剤FLUOROLINK S10(Solvay Solexis社製)2gに代えたこと以外は、実施例2と同様にして、実施例4におけるインプリント用モールド構造体を製造した。
実施例4において、添加剤(B成分)として、Fomblin Z−Dol 1gを、Fomblin Z−Tetraol 1gに代えたこと以外は、実施例4と同様にして、実施例5におけるインプリント用モールド構造体を製造した。
実施例4において、添加剤(B成分)として、Fomblin Z−Dol 1gを、下記構造を有するPolyFOX PF656(オムノバ・ソリューションズ・インコーポレーティッド社製)1gに代えたこと以外は、実施例4と同様にして、実施例6におけるインプリント用モールド構造体を製造した。
なお、PolyFOX PF656は、末端に、Fomblin Z−Dol同様、ヒドロキシ基を有するが、Fomblin Z−Dolとは異なり、主鎖構造として下記構造を有し、主鎖構造に特徴のある添加剤である。
実施例3において、シランカップリング剤(A成分)として、DURASURF 1101Zの有効成分2g換算分を、下記構造を有する(HEPTADECAFLUORO−1,1,2,2−TETRAHYDRODECYL)TRIMETHOXYSILANE(トリメトキシラン、Gelest社製)2gに代えたこと以外は、実施例3と同様にして、実施例7におけるインプリント用モールド構造体を製造した。
実施例4において、添加剤(B成分)として、末端がヒドロキシ基であるFomblin Z−Dol1gを、下記構造を有する末端がカルボキシ基であるFomblin Z−DIAC(Solvay Solexis社製)1gに代えたこと以外は、実施例4と同様にして、実施例8におけるインプリント用モールド構造体を製造した。
実施例1において、シランカップリング剤(A成分)としてのDURASURF 1101Zの添加量を、有効成分5g換算分から有効成分0.5g換算分に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、実施例9におけるインプリント用モールド構造体を製造した。
添加剤(B)成分を添加しないこと以外は、実施例1と同様にして、比較例1におけるインプリント用モールド構造体を製造した。
添加剤(B成分)を添加しないこと以外は、実施例4と同様にして、比較例2におけるインプリント用モールド構造体を製造した。
シランカップリング剤(A成分)を添加しないこと以外は、実施例1と同様にして、比較例3におけるインプリント用モールド構造体を製造した。
−インプリント用モールド構造体の耐久性の評価方法−
実施例1〜9及び比較例1〜3におけるインプリント用モールド構造体について、以下のように、耐久性の評価を行った。
先ず、水平な状態で固定されたインプリント用モールド構造体のインプリント面に対して水を滴下し、滴下された水の接触角(θiw)を測定した。次に、水に代えて、ジヨードメタンを用い、接触角(θid)を測定した。前記測定された(θiw)及び(θid)から表面エネルギーに関するYoungの式により、インプリント用モールド構造体のインプリント面の、インプリントを行う前の表面エネルギーγiを求めた。
インプリント面を洗浄した後、実施例1における転写工程と同様にして、インプリント用モールド構造体を用いたインプリントを行い、インプリントレジスト層が形成された基板に対して凹凸パターンを形成した。このインプリントを10回繰り返して行った。
インプリントを10回繰り返し行った後のインプリント用モールド構造体のインプリント面に対して、再度、水とジヨードメタンを滴下し、滴下された水の接触角(θfw)、ジヨードメタンの接触角(θfd)を測定した。 前記測定された(θfw)及び(θfd)から、前記同様、表面エネルギーに関するYoungの式により、インプリント用モールド構造体のインプリント面の表面エネルギーを求め、インプリントを行った後の表面エネルギーγfを算出した。
算出された表面エネルギーγiとγfとの差からΔγを求めた。
なお、ここで、Δγは、水とジヨードメタンの接触角の測定を通じたインプリント後のインプリント用モールド構造体におけるインプリント面の離型効果の変化(減少)を示している。
算出されたΔγの値に基づき、以下の基準により、実施例1〜9及び比較例1〜3におけるインプリント用モールド構造体の耐久性を評価した。評価結果を下記表1に示す。
(評価基準)
○:3mJ/m2以下
△:3mJ/m2を超え、5mJ/m2未満
×:5mJ/m2以上
実施例1〜9及び比較例1〜3におけるインプリント用モールド構造体について、以下のように、パターン追従性の評価を行った。
AFMを用いて離型処理後のインプリント用モールドについて、パターン無し部分の面状を約5箇所で測定し、素材凝集が原因と考えられる突起物の高さHを評価した。使用したAFM装置は、Veeco製 Demension 3100である。
測定した突起物の高さHの値に基づき、以下の基準により、実施例1〜9及び比較例1〜3におけるインプリント用モールド構造体の耐久性を評価した。評価結果を下記表1に示す。
(評価基準)
○:3nm以下
△:3nmを超え、5nm以下
×:5nmを超える
・シランカップリング剤(A)
デュラサーフ:ダイキン工業社製 DURASURF 1101Zの有効成分
FLUOROLINK S10:Solvay Solexis社製 S10
C10トリメトキシシラン:Gelest社製 (HEPTADECAFLUORO−1,1,2,2−TETRAHYDRODECYL)TRIMETHOXYSILANE
・添加剤(B)
DOL:Solvay Solexis社製 Fomblin Z−Dol
Tetraol:Solvay Solexis社製 Fomblin Z−Tetraol
PF656:オムノバ・ソリューションズ・インコーポレーティッド社製 PolyFOX PF656
DIAC:Solvay Solexis社製 Fomblin Z−Diac
また、比較例2に比べ、実施例4は、優れたパターン追従性が得られている。
また、比較例3に比べ、実施例1は、優れた耐久性が得られている。
また、実施例9に対して、実施例1及び2は、優れた耐久性が得られている。これは、実施例1及び2においては、インプリント用モールド構造体の表面に対して強い吸着性を示すシランカップリング剤(A成分)の添加量が、添加剤(B成分)の添加量に対し相対的に多いため、より優れた耐久性を得られたものと推察される。
また、実施例8に対して、実施例4、5及び6は、優れた耐久性が得られている。これは、実施例4、5及び6においては、末端がヒドロキシ基である添加剤(B成分:DOL、Tetraol、PF656)を用いているのに対し、実施例8においては、末端がカルボキシ基である添加剤(B成分:DIAC)を用いていたためであると考えられる。即ち、ヒドロキシ基が、インプリント用モールド構造体の表面に対する吸着力が強いのに対し、カルボキシ基は吸着力が弱いため離型剤分子が剥がれやすいからと考えられる。
また、実施例7に対して実施例3は、優れた耐久性が得られている。これは、実施例3に用いるシランカップリング剤(A成分:デュラサーフ)は、主鎖構造をパーフルオロポリエーテル鎖とし、柔軟性のある分子構造を有することから、剥離力が小さいのに対し、実施例7に用いるシランカップリング剤(A成分:C10トリメトキシシラン)は、主鎖構造をエーテル結合を含まないフロロアルキル鎖とし、分子構造に柔軟性がないことから、剥離力が大きくなってしまい、離型剤分子の剥がれが促進されてしまったことが原因と考えられる。
2 基板
2a 表面
3 凹凸部
4 凸部
4a 側壁部
4b 頂部
5 凹部
6 離型層
24 インプリントレジスト層
40 磁気記録媒体の基板
50 磁性層
70 非磁性材料(非磁性材料層)
100 磁気記録媒体
Claims (7)
- 凹凸面上に、シランカップリング剤(A成分)と、末端に極性基を有する化合物を有する添加剤(B成分)とを含む離型層を有することを特徴とするインプリント用モールド構造体。
- シランカップリング剤(A成分)が、パーフルオロポリエーテルを主鎖とする化合物を有する請求項1に記載のインプリント用モールド構造体。
- 末端に極性基を有する化合物が、末端にヒドロキシ基を有する請求項1から2のいずれかに記載のインプリント用モールド構造体。
- 離型層におけるシランカップリング剤(A成分)の含有量をA(g)とし、前記離型層における添加剤(B成分)の含有量をB(g)としたとき、次式、1≦A/B≦10の関係を満たす請求項1から3のいずれかに記載のインプリント用モールド構造体。
- モールド構造体の凹凸面を洗浄する洗浄工程と、
シランカップリング剤(A成分)と、末端に極性基を有する化合物を有する添加剤(B成分)とを含む離型層形成用組成物を前記洗浄されたモールド構造体の凹凸面に被覆させて離型層を形成する離型層形成工程と、
前記離型層が形成されたモールド構造体をアニールするアニール工程と、
前記アニール処理されたモールド構造体をリンスするリンス工程と、を含むことを特徴とするインプリント用モールド構造体の製造方法。 - 請求項1から4のいずれかに記載の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インプリント用モールド構造体に形成された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ことを特徴とするインプリント方法。
- 請求項1から4のいずれかに記載の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形成されたインプリントレジスト層に押圧して前記インプリント用モールド構造体に形成された凹凸パターンを転写する転写工程と、
前記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、前記磁気記録媒体の基板の表面に形成された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、
前記磁性層上に形成され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、を少なくとも含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
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