JP5408953B2 - 樹脂スタンパの製造方法と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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Description
本発明は、パターンが転写されているとともに中心部または端部等に位置合わせ用の孔部が形成された樹脂スタンパを製造する方法とそれを用いるインプリント方法および磁気記録媒体の製造方法に関する。
近年、磁気ディスク装置、フレキシブルディスク装置、磁気テープ装置等の磁気記録装置の適用範囲は著しく増大されその重要性が増すと共に、これらの装置に用いられる磁気記録媒体について、その記録密度の著しい向上が図られつつある。特にＭＲヘッド、およびＰＲＭＬ技術の導入以来面記録密度の上昇はさらに激しさを増し、近年ではさらにＧＭＲヘッド、ＴＭＲヘッドなども導入され１年に約１００％ものペースで増加を続けている。これらの磁気記録媒体については、今後更に高記録密度を達成することが要求されており、そのために磁気記録層の高保磁力化と高信号対雑音比(ＳＮＲ)、高分解能を達成することが要求されている。また、近年では線記録密度の向上と同時にトラック密度の増加によって面記録密度を上昇させようとする努力も続けられている。
最新の磁気記録装置においてはトラック密度１１０ｋＴＰＩにも達している。しかし、トラック密度を上げていくと、隣接するトラック間の磁気記録情報が互いに干渉し合い、その境界領域の磁化遷移領域がノイズ源となりＳＮＲを損なうという問題が生じやすくなる。このことはそのままビットエラーレート（Bit Error rate）の低下につながるため記録密度の向上に対して障害となっている。
面記録密度を上昇させるためには、磁気記録媒体上の各記録ビットのサイズをより微細なものとし、各記録ビットに可能な限り大きな飽和磁化と磁性膜厚を確保する必要がある。しかし、記録ビットを微細化していくと、１ビット当たりの磁化最小体積が小さくなり、熱揺らぎによる磁化反転で記録データが消失するという問題が生じる。
最新の磁気記録装置においてはトラック密度１１０ｋＴＰＩにも達している。しかし、トラック密度を上げていくと、隣接するトラック間の磁気記録情報が互いに干渉し合い、その境界領域の磁化遷移領域がノイズ源となりＳＮＲを損なうという問題が生じやすくなる。このことはそのままビットエラーレート（Bit Error rate）の低下につながるため記録密度の向上に対して障害となっている。
面記録密度を上昇させるためには、磁気記録媒体上の各記録ビットのサイズをより微細なものとし、各記録ビットに可能な限り大きな飽和磁化と磁性膜厚を確保する必要がある。しかし、記録ビットを微細化していくと、１ビット当たりの磁化最小体積が小さくなり、熱揺らぎによる磁化反転で記録データが消失するという問題が生じる。
また、トラック間距離が近づくために、磁気記録装置は極めて高精度のトラックサーボ技術を要求されると同時に、記録を幅広く実行し、再生は隣接トラックからの影響をできるだけ排除するために記録時よりも狭く実行する方法が一般的に用いられている。この方法ではトラック間の影響を最小限に抑えることができる反面、再生出力を十分得ることが困難であり、そのために十分なＳＮＲを確保することがむずかしいという問題がある。
このような熱揺らぎの問題やＳＮＲの確保、あるいは十分な出力の確保を達成する方法の一つとして、記録媒体表面にトラックに沿った凹凸を形成し、あるいは隣接トラック間に非磁性部を形成して、記録トラック同士を物理的に分離することによってトラック密度を上げようとする試みがなされている。このような技術を以下にディスクリートトラック法と呼ぶ。
ディスクリートトラック型磁気記録媒体の一例として、表面に凹凸パターンを形成した非磁性基体に磁性膜を形成して、物理的に分離した磁気記録トラック及びサーボ信号パターンを形成してなる磁気記録媒体が知られている（例えば、特許文献１参照。）。 この磁気記録媒体は、表面に複数の凹凸のある基板の表面に軟磁性層を介して強磁性層が形成されており、その表面に保護膜を形成したものである。この磁気記録媒体では、凸部領域に周囲と磁気的に分断された磁気記録領域が形成されている。
この磁気記録媒体によれば、軟磁性層での磁壁発生を抑制できるため熱揺らぎの影響が出にくく、隣接する信号間の干渉もないので、ノイズの少ない高密度磁気記録媒体を形成できるとされている。
ディスクリートトラック型磁気記録媒体の一例として、表面に凹凸パターンを形成した非磁性基体に磁性膜を形成して、物理的に分離した磁気記録トラック及びサーボ信号パターンを形成してなる磁気記録媒体が知られている（例えば、特許文献１参照。）。 この磁気記録媒体は、表面に複数の凹凸のある基板の表面に軟磁性層を介して強磁性層が形成されており、その表面に保護膜を形成したものである。この磁気記録媒体では、凸部領域に周囲と磁気的に分断された磁気記録領域が形成されている。
この磁気記録媒体によれば、軟磁性層での磁壁発生を抑制できるため熱揺らぎの影響が出にくく、隣接する信号間の干渉もないので、ノイズの少ない高密度磁気記録媒体を形成できるとされている。
ディスクリートトラック法には、何層かの磁性膜を形成した後にトラックを形成する方法と、あらかじめ基体表面に直接、あるいはトラック形成のための薄膜層に凹凸パターンを形成した後に、磁気記録用の磁性膜形成を行う方法とがある（例えば、特許文献２，特許文献３参照。）。このうち、後者の方法をしばしばプレエンボス法または基板加工型と呼ぶ。プレエンボス法は媒体表面に対する物理的加工が媒体形成前に完了するため、製造工程が簡略化でき、かつ媒体が製造工程において汚染しにくいという利点があるが、その一方で、基板に形成された凹凸形状が成膜された膜にも引き継がれることになるため、媒体上を浮上しながら記録再生を行う記録再生ヘッドの浮上姿勢、浮上高さが安定しないという問題点があった。
一方、半導体デバイスについては、微細化の一層の加速による高速動作、低消費電力動作が求められ、また、システムＬＳＩという名で呼ばれる機能の統合化などの高い技術が求められている。このような背景において、半導体デバイスプロセスのコアテクノロジーであるリソグラフィ技術は微細化が進むにつれ、装置が高価になってきている。
現在、光露光リソグラフィは最小線幅が１３０ｎｍであるＫｒＦレーザーリソグラフィから、より高解像度なＡｒＦレーザーリソグラフィへの移行が始まりつつある。
そして、ＡｒＦレーザーリソグラフィの量産レベルでの最小線幅は１００ｎｍであるのに対して、２００３年には９０ｎｍ、２００５年には６５ｎｍ、２００７年には４５ｎｍデバイス製造が始まろうとしている。
このような状況でより微細な技術として期待されているのがＦ2 レーザー（Ｆ2 エキシマレーザー）リソグラフィや極端紫外線露光リソグラフィ（ＥＵＶＬ；Extreme Ultra Violet Lithography）、電子線縮小転写露光リソグラフィ（ＥＰＬ；Electron beam Projection Lithography）、Ｘ線リソグラフィである。そして、これらのリソグラフィ技術は４０ｎｍ〜７０ｎｍのパターン作製に成功している。
しかし、微細化の進歩につれ、露光装置自身の初期コストが指数関数的に増大していることに加え、使用光波長と同程度の解像度を得るためのマスクの価格が急騰している問題があり、安価でありながら、１０ｎｍ程度の解像度を有する加工技術としてナノインプリントリソグラフィが注目されている（特許文献４参照）。
特開２００４−１６４６９２号公報
特開２００４−１７８７９３号公報
特開２００４−１７８７９４号公報
特表２００４−５０４７１８号公報
現在、光露光リソグラフィは最小線幅が１３０ｎｍであるＫｒＦレーザーリソグラフィから、より高解像度なＡｒＦレーザーリソグラフィへの移行が始まりつつある。
そして、ＡｒＦレーザーリソグラフィの量産レベルでの最小線幅は１００ｎｍであるのに対して、２００３年には９０ｎｍ、２００５年には６５ｎｍ、２００７年には４５ｎｍデバイス製造が始まろうとしている。
このような状況でより微細な技術として期待されているのがＦ2 レーザー（Ｆ2 エキシマレーザー）リソグラフィや極端紫外線露光リソグラフィ（ＥＵＶＬ；Extreme Ultra Violet Lithography）、電子線縮小転写露光リソグラフィ（ＥＰＬ；Electron beam Projection Lithography）、Ｘ線リソグラフィである。そして、これらのリソグラフィ技術は４０ｎｍ〜７０ｎｍのパターン作製に成功している。
しかし、微細化の進歩につれ、露光装置自身の初期コストが指数関数的に増大していることに加え、使用光波長と同程度の解像度を得るためのマスクの価格が急騰している問題があり、安価でありながら、１０ｎｍ程度の解像度を有する加工技術としてナノインプリントリソグラフィが注目されている（特許文献４参照）。
ディスクリートトラック型磁気記録媒体は、表面に凹凸パターンを形成した非磁性基板に記録用の磁性層を形成し、さらにその表面を保護膜層で覆ったうえ、潤滑層を形成した構造を有している。このような構造の磁気記録媒体では、保護膜層が薄くなるほどヘッドと磁性層との距離が短くなるため、ヘッドでの信号の出入力が大きくなり、記録密度も高めることができる。また、トラック内のピット密度は凹凸状の保護膜層表面を走るヘッドの浮上高さにより定まる。従って、いかにして安定したヘッド浮上を保つかは、高記録密度を達成するためには重要な課題である。
通常のスパッタ成膜法による磁気記録媒体の形成方法によれば、基板の凹凸形状がそのまま磁性層や保護膜層に引き継がれる。凹凸基板に形成した磁性層表面にスパッタ成膜法により保護膜層を形成すると、基板の凹凸形状を倣いつつ凹部により厚く凸部にはやや薄く保護膜層が堆積する。
従って、安定したヘッド浮上を保ちつつ、ヘッドをなるべく磁性層に近接させて、しかも隣接するトラックとの信号の相互干渉を防ぐような凹凸パターンが求められる。
通常のスパッタ成膜法による磁気記録媒体の形成方法によれば、基板の凹凸形状がそのまま磁性層や保護膜層に引き継がれる。凹凸基板に形成した磁性層表面にスパッタ成膜法により保護膜層を形成すると、基板の凹凸形状を倣いつつ凹部により厚く凸部にはやや薄く保護膜層が堆積する。
従って、安定したヘッド浮上を保ちつつ、ヘッドをなるべく磁性層に近接させて、しかも隣接するトラックとの信号の相互干渉を防ぐような凹凸パターンが求められる。
このような精密形状の凹凸パターンを非磁性基板に製造しようとする場合、通常はＮｉ合金などの基板に精密加工により所望の形状のパターンを形成したＮｉ合金スタンパを用いることがなされている。このＮｉ合金スタンパであれば、微細凹凸の転写精度が良好であり、多数枚の非磁性基板の製造のために長期間適用しても、スタンパの損耗や損傷が生じ難い特徴を有する。
ところが、Ｎｉ合金スタンパは、長寿命である反面、単価が高い問題があり、長寿命であるがために（数１０００枚〜数万枚）もの数の基板を加工可能であるが、スタンプの際に雰囲気中に塵埃や疵などが生じていて、これらをスタンプ装置が挟んだ状態でスタンプした場合、塵埃や疵などがそのまま基板に転写される結果、パターン欠陥を生じる問題がある。そして、仮に塵埃や疵などが原因となってパターン欠陥が生じているという状況を検査の際に見落とすと、Ｎｉ合金スタンパの交換までの間に数１０００枚〜数万枚もの数の基板を不良品としてしまう問題があった。
ところが、Ｎｉ合金スタンパは、長寿命である反面、単価が高い問題があり、長寿命であるがために（数１０００枚〜数万枚）もの数の基板を加工可能であるが、スタンプの際に雰囲気中に塵埃や疵などが生じていて、これらをスタンプ装置が挟んだ状態でスタンプした場合、塵埃や疵などがそのまま基板に転写される結果、パターン欠陥を生じる問題がある。そして、仮に塵埃や疵などが原因となってパターン欠陥が生じているという状況を検査の際に見落とすと、Ｎｉ合金スタンパの交換までの間に数１０００枚〜数万枚もの数の基板を不良品としてしまう問題があった。
また、半導体分野において、現在半導体デバイスの出発材料の主流となっている大面積のウエハに対応する大面積のスタンパを現在インプリントスタンパとして広く用いられているＮｉ合金を材料として作製することは、生産性やコストの点から非常に困難であるという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、Ｎｉ合金基板のスタンパを用いることなく低コストで提供可能な樹脂スタンパを安価に製造することができる技術の提供を目的とする。更に、樹脂スタンパはＮｉ合金スタンパよりも安価であるが寿命が短いので、樹脂スタンパの交換は従来のＮｉ合金スタンパよりも頻度が高くなり、そのため誤って大量の不良品を生み出すことなく交換するのでパターンを転写する磁気記録媒体などの製品の大量の不良を生み出しにくい特徴がある。
本発明は、微細なパターンを正確に転写することができるインプリント方法の提供を目的とする。
本発明は、微細なパターンを正確に転写することができるインプリント方法の提供を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
１）本発明の樹脂スタンパの製造方法は、表面にパターンが形成されたマザースタンパに対して樹脂製の基材を押し付けて圧縮成形し、該基材に前記マザースタンパのパターンを転写するとともに、前記基材を打ち抜き加工して板状の樹脂スタンパを製造する方法であって、前記樹脂製の基材を少なくとも表層と基層を具備する複層構造として前記表層を２５℃における引張弾性率が１．５ＧＰａ以上、かつガラス転移温度が４０℃以上である熱可塑性樹脂から形成し、前記基層を２５℃における引張弾性率１．０ＧＰａ以下である低弾性樹脂から形成し、前記圧縮成形を行う際、前記表層を構成する樹脂のガラス転移点ＴｇＡに対し、（ＴｇＡ−１０）℃以上の温度で前記表層を前記マザースタンパに押し付けることを特徴とする。
１）本発明の樹脂スタンパの製造方法は、表面にパターンが形成されたマザースタンパに対して樹脂製の基材を押し付けて圧縮成形し、該基材に前記マザースタンパのパターンを転写するとともに、前記基材を打ち抜き加工して板状の樹脂スタンパを製造する方法であって、前記樹脂製の基材を少なくとも表層と基層を具備する複層構造として前記表層を２５℃における引張弾性率が１．５ＧＰａ以上、かつガラス転移温度が４０℃以上である熱可塑性樹脂から形成し、前記基層を２５℃における引張弾性率１．０ＧＰａ以下である低弾性樹脂から形成し、前記圧縮成形を行う際、前記表層を構成する樹脂のガラス転移点ＴｇＡに対し、（ＴｇＡ−１０）℃以上の温度で前記表層を前記マザースタンパに押し付けることを特徴とする。
２）本発明の樹脂スタンパの製造方法は、前記樹脂製の基材が、前記基層と前記表層に加えてさらに裏面層を有し、該裏面層を２５℃における引張弾性率が１．５ＧＰａ以上、かつガラス転移温度が４０℃以上である熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂から形成することを特徴とする。
３）本発明の樹脂スタンパの製造方法は、２）において前記裏面層を、前記表層を形成する樹脂の引張弾性率及びガラス転移温度よりそれぞれ高い引張弾性率及びガラス転移温度を有する樹脂から形成することを特徴とする。
３）本発明の樹脂スタンパの製造方法は、２）において前記裏面層を、前記表層を形成する樹脂の引張弾性率及びガラス転移温度よりそれぞれ高い引張弾性率及びガラス転移温度を有する樹脂から形成することを特徴とする。
４）本発明の樹脂スタンパの製造方法は、３）において圧縮成形を行う際、前記表層のガラス転移温度ＴｇＡ、前記裏面層のガラス転移温度ＴｇＣに対し、（ＴｇＡ−１０）℃より高く、ＴｇＣより低い温度で成形することを特徴とする。
５）本発明の樹脂スタンパの製造方法は、前記基材を打ち抜いて樹脂スタンパを得る際、得ようとする目的の樹脂スタンパの平面形状に合わせて前記基材の内部側と外部側の少なくとも一方を打ち抜くことを特徴とする。
６）本発明の樹脂スタンパの製造方法は、前記樹脂製の基材として、波長２００ｎｍ以上、４００ｎｍ以下の紫外線を２０％以上透過するフィルムまたはシートを用いることを特徴とする。
７）本発明のインプリント方法は、基体または基板に活性エネルギー線硬化性樹脂薄膜を形成し、該薄膜面に対して、１）〜６）のいずれかに記載の樹脂スタンパを押し付けることを特徴とする。
８）本発明のインプリント方法は、７）に記載のインプリント方法において、０．０１〜６０ＭＰａの圧力で前記スタンパを押し付けることを特徴とする。
９）本発明のインプリント方法は、７）または８）に記載の活性エネルギー線硬化性樹脂薄膜の厚さが２０ｎｍ〜５００ｎｍであることを特徴とする。
５）本発明の樹脂スタンパの製造方法は、前記基材を打ち抜いて樹脂スタンパを得る際、得ようとする目的の樹脂スタンパの平面形状に合わせて前記基材の内部側と外部側の少なくとも一方を打ち抜くことを特徴とする。
６）本発明の樹脂スタンパの製造方法は、前記樹脂製の基材として、波長２００ｎｍ以上、４００ｎｍ以下の紫外線を２０％以上透過するフィルムまたはシートを用いることを特徴とする。
７）本発明のインプリント方法は、基体または基板に活性エネルギー線硬化性樹脂薄膜を形成し、該薄膜面に対して、１）〜６）のいずれかに記載の樹脂スタンパを押し付けることを特徴とする。
８）本発明のインプリント方法は、７）に記載のインプリント方法において、０．０１〜６０ＭＰａの圧力で前記スタンパを押し付けることを特徴とする。
９）本発明のインプリント方法は、７）または８）に記載の活性エネルギー線硬化性樹脂薄膜の厚さが２０ｎｍ〜５００ｎｍであることを特徴とする。
１０）本発明のインプリント方法は、７）〜９）に記載の活性エネルギー線硬化性樹脂薄膜が芳香族化合物、脂環式化合物、及びケイ素化合物、のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする。
１１）本発明の微細パターン化された磁気記録媒体の製造方法は、７）〜１０）のいずれかの方法で形成した微細パターン面の上に、磁性膜を形成し、前記磁性膜の一部を除去するか、または前記磁性膜の一部を非磁性化することを特徴とする。
１１）本発明の微細パターン化された磁気記録媒体の製造方法は、７）〜１０）のいずれかの方法で形成した微細パターン面の上に、磁性膜を形成し、前記磁性膜の一部を除去するか、または前記磁性膜の一部を非磁性化することを特徴とする。
本発明によれば、マザースタンパのパターンを熱可塑性樹脂製の基材に転写することができ、パターンを備えた樹脂スタンパを安価に得ることができる。この樹脂スタンパを用いてインプリント法により例えば磁気記録媒体の薄膜にパターンを形成することにより、薄膜のパターンを利用して磁性膜の一部を除去するかもしくはパターンに沿って非磁性化することができ、磁性膜のパターン化を行うことができる。この樹脂スタンパであるならば、従来のインプリント法に用いていた電鋳法のＮｉ合金スタンパなどの精密な金属スタンパよりも遙かに安価にインプリント法を実施することができるようになり、磁気記録媒体の磁性膜のパターン化などをこれまで以上に安価に実現できるようになる。
また、樹脂スタンパ自体はＮｉ合金スタンパなどの精密な金属スタンパよりも安価であるので、磁気記録媒体の薄膜にパターンを形成するなどの用途に用いた場合、塵埃などの噛み込みによりスタンパ自体を交換する頻度が高くなった場合であっても安価な樹脂製スタンパであれば安易に交換することができ、Ｎｉ合金スタンパより頻繁に交換しても製造コストが上昇するおそれは低い。従って例えば、Ｎｉ合金スタンパのような金属スタンパに比べ、樹脂スタンパを頻繁に交換しながら磁気記録媒体を製造するならば、仮に製造時に塵埃の噛み込みなどの影響により不良を生じたとしても、Ｎｉ合金スタンパを用いて大量に磁気記録媒体を製造しようとした場合に比べ、不良品を大量に生産してしまうおそれを少なくすることができる。
また、樹脂スタンパ自体はＮｉ合金スタンパなどの精密な金属スタンパよりも安価であるので、磁気記録媒体の薄膜にパターンを形成するなどの用途に用いた場合、塵埃などの噛み込みによりスタンパ自体を交換する頻度が高くなった場合であっても安価な樹脂製スタンパであれば安易に交換することができ、Ｎｉ合金スタンパより頻繁に交換しても製造コストが上昇するおそれは低い。従って例えば、Ｎｉ合金スタンパのような金属スタンパに比べ、樹脂スタンパを頻繁に交換しながら磁気記録媒体を製造するならば、仮に製造時に塵埃の噛み込みなどの影響により不良を生じたとしても、Ｎｉ合金スタンパを用いて大量に磁気記録媒体を製造しようとした場合に比べ、不良品を大量に生産してしまうおそれを少なくすることができる。
本発明によれば、基材を複層構造として望ましい引張弾性率の表層と望ましい引張弾性率の基層から構成したので、パターン転写率が良好で微細パターン形状であっても正確な転写パターンを形成できる樹脂スタンパを得ることができる。すなわち、該樹脂スタンパを用いて基体または基板上に形成した活性エネルギー線硬化性樹脂薄膜に対してインプリントする際、低弾性率の基層の存在により基体または基板の微妙な歪に追随でき、さらに微細パターンが高弾性率の表層に形成されているため変形しにくく、精度の高いインプリントが可能となる。
また、本発明においてパターンの転写を行うには、マザースタンパのパターンを樹脂製の基材に押し付けて圧縮成形する際、熱により樹脂を軟化させてからパターン転写するので、微細なパターンであっても正確に転写することができ、目的の形状の精密なパターンを有した樹脂スタンパを得ることができる。更に、（表層のガラス転移点−１０）℃以上の温度において転写するので、良好な転写パターンかつ正確な転写パターンを得ることができる。
ここで「基板」とは、ガラス板などの基体上に、磁性膜および／または保護膜などのパターンが形成されるべき層を備えた後のものを指す。
また、本発明においてパターンの転写を行うには、マザースタンパのパターンを樹脂製の基材に押し付けて圧縮成形する際、熱により樹脂を軟化させてからパターン転写するので、微細なパターンであっても正確に転写することができ、目的の形状の精密なパターンを有した樹脂スタンパを得ることができる。更に、（表層のガラス転移点−１０）℃以上の温度において転写するので、良好な転写パターンかつ正確な転写パターンを得ることができる。
ここで「基板」とは、ガラス板などの基体上に、磁性膜および／または保護膜などのパターンが形成されるべき層を備えた後のものを指す。
本発明において、波長２００ｎｍ以上、４００ｎｍ以下の紫外線を２０％以上透過するフィルム又はシートとするならば、インプリント法により基体または基板上の活性エネルギー線硬化性樹脂薄膜に対して転写したパターンを活性エネルギー線により硬化させる場合、硬化性樹脂薄膜に活性エネルギー線が到達する際の障害とならず、硬化性樹脂薄膜に活性エネルギー線を充分に照射できるので、硬化性樹脂薄膜を確実に硬化することができ、インプリント法により微細なパターンであっても確実な転写ができる。
先に説明した樹脂スタンパを用いてインプリントにより基体または基板上の薄膜にパターンを転写することにより、正確なパターンの転写ができる。
先のインプリントを行う際、０．０１〜６０ＭＰａの圧力でインプリントすることにより、正確なパターン転写ができる。また、硬化性樹脂の薄膜の厚さを２０〜５００ｎｍとするならば、インプリントにより正確な形状のパターン転写ができる。
先に説明の樹脂スタンパを用いてインプリントによるパターンの転写を磁性膜を備えた基板上の薄膜に対して行うならば、その薄膜に正確なパターン転写ができるので、このパターンを利用して磁性膜の一部を除去したり、磁性膜の一部を非磁性化することにより、先のパターンに応じて磁気記録媒体の磁性膜に磁気記録ができる領域と磁気記録ができない領域の区分ができる。これにより、形成するパターンの一例として磁気記録トラックを区分するパターンとするならば、ディスクリートトラック型磁気記録媒体として正確なトラックパターンが形成されたものを得ることができる効果がある。
先のインプリントを行う際、０．０１〜６０ＭＰａの圧力でインプリントすることにより、正確なパターン転写ができる。また、硬化性樹脂の薄膜の厚さを２０〜５００ｎｍとするならば、インプリントにより正確な形状のパターン転写ができる。
先に説明の樹脂スタンパを用いてインプリントによるパターンの転写を磁性膜を備えた基板上の薄膜に対して行うならば、その薄膜に正確なパターン転写ができるので、このパターンを利用して磁性膜の一部を除去したり、磁性膜の一部を非磁性化することにより、先のパターンに応じて磁気記録媒体の磁性膜に磁気記録ができる領域と磁気記録ができない領域の区分ができる。これにより、形成するパターンの一例として磁気記録トラックを区分するパターンとするならば、ディスクリートトラック型磁気記録媒体として正確なトラックパターンが形成されたものを得ることができる効果がある。
本発明を実施するための最良の形態を、図を用いて以下に詳細に説明するが、本発明は以下に説明する実施の形態に制限されるものではない。
図１〜図９は、本発明に係る基材を用いて樹脂スタンパをインプリント法により製造する場合に使用する装置の一例を示すもので、この例の製造装置は、図１に示す如く、第１の取付盤１に支持された上型セット２と第２の取付盤３に支持された下型セット５を具備した金型として構成されている。ここで第１の取付盤１は図示略の油圧シリンダなどの上下移動用アクチュエータ装置に支持されて上下に移動自在に設けられ、第２の取付盤３は図示略の基台上に設置されて固定されている。
なお、この形態では後述するドーナツ円盤状の樹脂スタンパを製造する場合に適用した製造装置として以下にその構成を説明するが、樹脂スタンパの形状としてドーナツ円盤状以外のものも種々適用するので、その場合は以下に説明する製造装置のカッター部材の形状を適宜変更して対応することになり、ドーナツ円盤状以外の樹脂スタンパの製造については後に別途説明する。
図１〜図９は、本発明に係る基材を用いて樹脂スタンパをインプリント法により製造する場合に使用する装置の一例を示すもので、この例の製造装置は、図１に示す如く、第１の取付盤１に支持された上型セット２と第２の取付盤３に支持された下型セット５を具備した金型として構成されている。ここで第１の取付盤１は図示略の油圧シリンダなどの上下移動用アクチュエータ装置に支持されて上下に移動自在に設けられ、第２の取付盤３は図示略の基台上に設置されて固定されている。
なお、この形態では後述するドーナツ円盤状の樹脂スタンパを製造する場合に適用した製造装置として以下にその構成を説明するが、樹脂スタンパの形状としてドーナツ円盤状以外のものも種々適用するので、その場合は以下に説明する製造装置のカッター部材の形状を適宜変更して対応することになり、ドーナツ円盤状以外の樹脂スタンパの製造については後に別途説明する。
図１において前記第１の取付盤１の上方には円盤状のカッターセット部材６が図示略の油圧シリンダなどの上下移動用アクチュエータ装置に支持されて上下に移動自在に設けられ、このカッターセット部材６の底面外周部側に円筒状の外周カッター部７が設けられ、カッターセット部材６の底面中央部に丸棒状の内周カッター部８が設けられ、これら外周カッター部７と内周カッター部８とからカッター部材９が構成されている。また、前記外周カッター部７の先端部側にリング状の外周カッター刃７Ａが下向きに形成され、内周カッター部８の先端部側に内周カッター刃８Ａが形成されている。
前記外周カッター部７は取付盤１の外周部に形成されている透孔１ａを介して取付盤１の下方側に延出され、内周カッター部８は取付盤１の中央に形成されている透孔１ｂを介して取付盤１の下方側に延出され、取付盤１に対するカッターセット部材６の上下移動に応じて外周カッター部７と内周カッター部８とが上下移動するように構成されている。
前記外周カッター刃７Ａの断面は三角形状に形成されており、円筒状の外周カッター部７の内周面７ａをそのまま延長した形状の切刃面７ｂと、外周カッター部７の外方に向いて傾斜する外側刃面７ｃを有している。前記内周カッター刃８Ａは、丸棒状の内周カッター部８の外周面をそのまま延長した形状の切刃面８ｂと、内周カッター部８の先端部に形成されている断面逆Ｖ字型のすり鉢状の凹部８ｃからなる切刃形状とされている。
前記外周カッター刃７Ａの断面は三角形状に形成されており、円筒状の外周カッター部７の内周面７ａをそのまま延長した形状の切刃面７ｂと、外周カッター部７の外方に向いて傾斜する外側刃面７ｃを有している。前記内周カッター刃８Ａは、丸棒状の内周カッター部８の外周面をそのまま延長した形状の切刃面８ｂと、内周カッター部８の先端部に形成されている断面逆Ｖ字型のすり鉢状の凹部８ｃからなる切刃形状とされている。
前記取付盤１の下方側であって、前記外周カッター部７と内周カッター部８との間の部分には、サポート部材１０と加熱装置１１とが設けられ、加熱装置１１に内蔵されているヒータなどの熱源から熱を下方に伝達できるように構成されている。
加熱装置１１の下方には枠状のサポート部材１２が設置され、このサポート部材１２の下方側に円盤状のガラス盤などの押圧基盤１５が設けられている。前記サポート部材１０と加熱装置１１とサポート部材１２と押圧基盤１５が取付盤１に一体化されており、第１の取付盤１の上下移動に応じて押圧基盤１５が上下移動するように構成されている。
加熱装置１１の下方には枠状のサポート部材１２が設置され、このサポート部材１２の下方側に円盤状のガラス盤などの押圧基盤１５が設けられている。前記サポート部材１０と加熱装置１１とサポート部材１２と押圧基盤１５が取付盤１に一体化されており、第１の取付盤１の上下移動に応じて押圧基盤１５が上下移動するように構成されている。
一方、第２の取付盤３の上には、同一高さの円筒状の内側摺動サポート部材１６と円筒状の外側摺動サポート部材１７が設けられ、これらの間には円盤状の受け台１８が上下に摺動自在に嵌め込まれ、受け台１８はその下方側に設けられたバネ部材などの弾性部材２０により支持されている。この受け台１８の上には、摺動サポート部材１６、１７よりも若干上方に突出するようにドーナツ円盤状のマザースタンパ２１が設置されている。
このマザースタンパ２１はその上面側に転写するべきパターンが形成されたものである。本発明の実施の形態ではディスクリートトラック型磁気記録媒体の表面に凹凸パターンを形成するための樹脂製スタンパを製造しようとするので、マザースタンパ２１の表面にはディスクリートトラック型磁気記録媒体の表面に形成する薄膜の凹凸パターンが形成されている。
また、前記内側サポート部材１６の中心部には、前記ロッド状の内周カッター刃８Ａを挿入可能な凹部１６ａが形成されている。
このマザースタンパ２１はその上面側に転写するべきパターンが形成されたものである。本発明の実施の形態ではディスクリートトラック型磁気記録媒体の表面に凹凸パターンを形成するための樹脂製スタンパを製造しようとするので、マザースタンパ２１の表面にはディスクリートトラック型磁気記録媒体の表面に形成する薄膜の凹凸パターンが形成されている。
また、前記内側サポート部材１６の中心部には、前記ロッド状の内周カッター刃８Ａを挿入可能な凹部１６ａが形成されている。
図１に示す構成の製造装置で樹脂製のスタンパを製造するには、目的の樹脂スタンパの基になる基材を用意する。
この基材の一例として、図５（Ａ）に示す３層構造、あるいは、図５（Ｂ）に示す２層構造などの複層構造のシート状あるいはフィルム状の基材２５、２５Ａを用いることができる。この形態において３層構造の場合に基材２５は基層２５ａと表層２５ｂと裏面層２５ｃとを具備してなり、２層構造の場合に基材２５Ａは基層２５ａと表層２５ｂとを具備してなる。
この形態の基材２５、２５Ａにおいて表層２５ｂは２５℃における引張弾性率が１．５ＧＰａ以上、かつガラス転移温度が４０℃以上である熱可塑性樹脂で構成され、好ましくは引張弾性率が２．０〜５．０ＧＰａ、かつガラス転移温度が６０〜１５０℃である。上記範囲を下回る引張弾性率では、微細パターンが変形する場合があり、上記範囲を超える引張弾性率では樹脂スタンパの靭性や耐衝撃性が低下する場合がある。上記範囲を下回るガラス転移温度では、耐熱変形性が不足する場合があり、上記範囲を上回るガラス転移温度では、樹脂スタンパとして成形することが困難になる。
一方、基層２５ａは２５℃における引張弾性率１．０ＧＰａ以下である低弾性樹脂から構成され、好ましくは０．１ＭＰａ〜０．５ＧＰａ、さらに好ましくは０．５ＭＰａ〜０．１ＧＰａである。上記範囲を下回る引張弾性率では、樹脂スタンパの剛性不足により形状が不安定になる場合がある。上記範囲を超える引張弾性率では、本願発明の樹脂スタンパを使って基体または基板上に形成した活性エネルギー線硬化性樹脂薄膜に対してインプリントする際、基体または基板の微妙な歪に追随できなくなる場合がある。
上記の引張弾性率は、例えばＪＩＳ Ｋ７１１３の方法で測定することができる。本来、樹脂スタンパの基体または基板への追随性はインプリント温度での剛性が影響するが、インプリント温度が一定ではない上、各成形温度での測定が煩雑なため、２５℃での測定値を使ってインプリント適合性を判定した。
また、上記のガラス転移温度は、例えば、示差走査熱量計を用いてＪＩＳ Ｋ７１２１に記載の方法で測定することができる。
表層２５ｂ及び基層２５ａはともに紫外線透過率が高い材料を使用し、複層構造としたシート状の基材全体で波長２００ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線透過率が２０％以上となることが好ましい。
この基材の一例として、図５（Ａ）に示す３層構造、あるいは、図５（Ｂ）に示す２層構造などの複層構造のシート状あるいはフィルム状の基材２５、２５Ａを用いることができる。この形態において３層構造の場合に基材２５は基層２５ａと表層２５ｂと裏面層２５ｃとを具備してなり、２層構造の場合に基材２５Ａは基層２５ａと表層２５ｂとを具備してなる。
この形態の基材２５、２５Ａにおいて表層２５ｂは２５℃における引張弾性率が１．５ＧＰａ以上、かつガラス転移温度が４０℃以上である熱可塑性樹脂で構成され、好ましくは引張弾性率が２．０〜５．０ＧＰａ、かつガラス転移温度が６０〜１５０℃である。上記範囲を下回る引張弾性率では、微細パターンが変形する場合があり、上記範囲を超える引張弾性率では樹脂スタンパの靭性や耐衝撃性が低下する場合がある。上記範囲を下回るガラス転移温度では、耐熱変形性が不足する場合があり、上記範囲を上回るガラス転移温度では、樹脂スタンパとして成形することが困難になる。
一方、基層２５ａは２５℃における引張弾性率１．０ＧＰａ以下である低弾性樹脂から構成され、好ましくは０．１ＭＰａ〜０．５ＧＰａ、さらに好ましくは０．５ＭＰａ〜０．１ＧＰａである。上記範囲を下回る引張弾性率では、樹脂スタンパの剛性不足により形状が不安定になる場合がある。上記範囲を超える引張弾性率では、本願発明の樹脂スタンパを使って基体または基板上に形成した活性エネルギー線硬化性樹脂薄膜に対してインプリントする際、基体または基板の微妙な歪に追随できなくなる場合がある。
上記の引張弾性率は、例えばＪＩＳ Ｋ７１１３の方法で測定することができる。本来、樹脂スタンパの基体または基板への追随性はインプリント温度での剛性が影響するが、インプリント温度が一定ではない上、各成形温度での測定が煩雑なため、２５℃での測定値を使ってインプリント適合性を判定した。
また、上記のガラス転移温度は、例えば、示差走査熱量計を用いてＪＩＳ Ｋ７１２１に記載の方法で測定することができる。
表層２５ｂ及び基層２５ａはともに紫外線透過率が高い材料を使用し、複層構造としたシート状の基材全体で波長２００ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線透過率が２０％以上となることが好ましい。
表層２５ｂに用いることのできる樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどの芳香族ポリエステル、ゼオノア（登録商標、日本ゼオン（株）製）、ＴＯＰＡＳ（商品名、ポリプラスチックス（株）製）、ＡＲＴＯＮ（商品名、ＪＳＲ（株）製）、アペル（商品名、三井化学（株）製）などのシクロオレフィンポリマー、芳香族ポリカーボネート、脂環式ポリイミドなどの硬質熱可塑性樹脂、及びポリプロピレン、ポリ４−メチルペンテン、ポリスチレン，ＰＭＭＡコポリマーなどのポリオレフィン系熱可塑性樹脂などを挙げることができる。また、表層２５ｂの厚さは１０〜３０００μｍ程度とすることができる。
基層２５ａは、室温で低い弾性率を有しながら、本発明で用いる成型温度まで加熱しても流動しない材料とすることが好ましく、シリコーンゴムやウレタンゴムなどの透明な架橋ゴムあるいはポリ（３−メチルペンテン−１）などの透明な結晶性樹脂などを用いることができる。
その他、基層２５ａに用いることのできる樹脂としては、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレンオキサイドジ（メタ）アクリレートなどの多官能（メタ）アクリレートの硬化物エチレンオキサイド変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパンポリ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールポリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性ペンタエリスリトールポリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性グリセリンポリ（メタ）アクリレートなどのエポキシアクリレートの硬化物、日本化薬（株）製商品名ＫＡＹＡＲＡＤ ＵＸ−７１０１などのウレタンアクリレートの硬化物、脂肪族グリシジルエーテル類、ジグリシジルフタレート類、グリシジルアミン類、ゴム変性エポキシ樹脂、シリコン変性エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂の硬化物、東亞合成（株）製商品名アロンオキセタンＯＸＴ−１２１、宇部興産（株）製商品名ＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ ＯＸＢＰなどのオキセタン樹脂の硬化物、特開２００６−３４８２７８号公報や特開２００６−３１２７２９号公報に記載されているカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂組成物の硬化物を挙げることができる。
また基層２５ａの厚さは２０〜５００μｍ程度とすることができる。
基材は基層２５ａ及び表層２５ｂの他に、表層２５ｂと反対側の表面に表層２５ｂの樹脂と同等もしくはそれよりそれぞれ高いガラス転移温度及び引張弾性率を持つ樹脂からなる裏面層２５ｃを有する基材２５とすることができ、表層２５ｂの樹脂よりそれぞれ高いガラス転移温度及び引張弾性率を持つ樹脂が好ましい。裏面層２５ｃを有する場合にも基材２５全体の紫外線透過率は２０％以上とすることが好ましく、裏面層２５ｃを構成する樹脂の例としては表層２５ｂを構成する樹脂の例として挙げたもののうち、表層２５ｂで用いるものと同等もしくはそれより高いガラス転移温度と引張弾性率を有する熱可塑性樹脂を挙げることができる。この裏面層の存在により、インプリント時及びその後のハンドリングでの基材全体の変形や破損を防ぎ、また熱インプリント時の耐熱変形性を向上させることができる。
その他、裏面層２５ｃに用いることのできる樹脂としては、熱硬化性樹脂を使用することもでき、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどの多官能（メタ）アクリレートの硬化物、日本化薬（株）製商品名ＫＡＹＡＲＡＤ ＵＸ−５００１Ｔなどのウレタンアクリレートの硬化物、昭和電工（株）製商品名ＤＤ２０１などのアリルエステル樹脂の硬化物、不飽和ポリエステル樹脂の硬化物、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂の硬化物、東亞合成（株）製商品名アロンオキセタンＰＮＯＸ−１００９などのオキセタン樹脂の硬化物、特開２００６−２３３００９号公報や特開２００６−３１２７２９号公報に記載されているものなどのカルボキシル基含有ウレタン樹脂組成物の硬化物を例示することができる。
ところで、本発明で使用する基材２５は基層２５ａ、表層２５ｂ、裏面層２５ｃの他にこれらの層同士を接着するための接着樹脂層を適宜有していてもよく、更に他の樹脂層を積層した４層以上の積層構造でも差し支えない。
その他、基層２５ａに用いることのできる樹脂としては、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレンオキサイドジ（メタ）アクリレートなどの多官能（メタ）アクリレートの硬化物エチレンオキサイド変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパンポリ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールポリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性ペンタエリスリトールポリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性グリセリンポリ（メタ）アクリレートなどのエポキシアクリレートの硬化物、日本化薬（株）製商品名ＫＡＹＡＲＡＤ ＵＸ−７１０１などのウレタンアクリレートの硬化物、脂肪族グリシジルエーテル類、ジグリシジルフタレート類、グリシジルアミン類、ゴム変性エポキシ樹脂、シリコン変性エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂の硬化物、東亞合成（株）製商品名アロンオキセタンＯＸＴ−１２１、宇部興産（株）製商品名ＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ ＯＸＢＰなどのオキセタン樹脂の硬化物、特開２００６−３４８２７８号公報や特開２００６−３１２７２９号公報に記載されているカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂組成物の硬化物を挙げることができる。
また基層２５ａの厚さは２０〜５００μｍ程度とすることができる。
基材は基層２５ａ及び表層２５ｂの他に、表層２５ｂと反対側の表面に表層２５ｂの樹脂と同等もしくはそれよりそれぞれ高いガラス転移温度及び引張弾性率を持つ樹脂からなる裏面層２５ｃを有する基材２５とすることができ、表層２５ｂの樹脂よりそれぞれ高いガラス転移温度及び引張弾性率を持つ樹脂が好ましい。裏面層２５ｃを有する場合にも基材２５全体の紫外線透過率は２０％以上とすることが好ましく、裏面層２５ｃを構成する樹脂の例としては表層２５ｂを構成する樹脂の例として挙げたもののうち、表層２５ｂで用いるものと同等もしくはそれより高いガラス転移温度と引張弾性率を有する熱可塑性樹脂を挙げることができる。この裏面層の存在により、インプリント時及びその後のハンドリングでの基材全体の変形や破損を防ぎ、また熱インプリント時の耐熱変形性を向上させることができる。
その他、裏面層２５ｃに用いることのできる樹脂としては、熱硬化性樹脂を使用することもでき、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどの多官能（メタ）アクリレートの硬化物、日本化薬（株）製商品名ＫＡＹＡＲＡＤ ＵＸ−５００１Ｔなどのウレタンアクリレートの硬化物、昭和電工（株）製商品名ＤＤ２０１などのアリルエステル樹脂の硬化物、不飽和ポリエステル樹脂の硬化物、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂の硬化物、東亞合成（株）製商品名アロンオキセタンＰＮＯＸ−１００９などのオキセタン樹脂の硬化物、特開２００６−２３３００９号公報や特開２００６−３１２７２９号公報に記載されているものなどのカルボキシル基含有ウレタン樹脂組成物の硬化物を例示することができる。
ところで、本発明で使用する基材２５は基層２５ａ、表層２５ｂ、裏面層２５ｃの他にこれらの層同士を接着するための接着樹脂層を適宜有していてもよく、更に他の樹脂層を積層した４層以上の積層構造でも差し支えない。
次に、マザースタンパの微細パターンを基材に転写するための圧縮成形の操作として、表層２５ｂのガラス転移温度ＴｇＡに対し、（ＴｇＡ−１０）℃以上の温度に基材を加熱して、表層２５ｂの面を０．０１〜６０ＭＰａの圧力でマザースタンパに押し付け、この後、５０℃以下の常温まで冷却する。尚、上記の基材加熱温度は、基材の耐熱性の観点から、（ＴｇＡ＋１００）℃を上限にすることが好ましい。
圧縮成形を行うには、図１に示すシート状の基材２５をその表層２５ｂを下向きにして図１に示す如くマザースタンパ２１と押圧基盤１５の間に挟み込み、第１の取付盤１を下降させて押圧基盤１５を介して基材２５をマザースタンパ２１の表面に規定の圧力で図２に示す如く押し付ける。ここで用いるマザースタンパ２１はＮｉ合金などの精密加工が可能な材料であって、現状の成形加工技術で微細な凹凸を精密に形成することができる材料から成るメタルプレートなどを適用できる。
この操作によりマザースタンパ２１の表面に形成されている例えば微細凹凸の逆パターンである微細凹凸パターンを基材２５の表層２５ｂに転写することができる。
この圧縮成形が終了したならば、図６に示す如くカッターセット部材６を下降させて外周カッター部７と内周カッター部８を下降させ、外周カッター刃７Ａと内周カッター刃８Ａにより基材２５からドーナツ円盤状の樹脂製のスタンパ３０を打ち抜き形成する。この打ち抜き形成時において外周カッター刃７が円筒状の摺動サポート部材１７の外周部に沿って摺動しつつ基材２５を打ち抜くとともに、内周カッター刃８は摺動サポート部材１６の内側に沿って摺動しつつ基材２５を打ち抜くので、正確な位置にて基材２５を打ち抜くことができ、目的通りの内径寸法と外径寸法の円板状の樹脂製のスタンパ３０を得ることができる。
圧縮成形を行うには、図１に示すシート状の基材２５をその表層２５ｂを下向きにして図１に示す如くマザースタンパ２１と押圧基盤１５の間に挟み込み、第１の取付盤１を下降させて押圧基盤１５を介して基材２５をマザースタンパ２１の表面に規定の圧力で図２に示す如く押し付ける。ここで用いるマザースタンパ２１はＮｉ合金などの精密加工が可能な材料であって、現状の成形加工技術で微細な凹凸を精密に形成することができる材料から成るメタルプレートなどを適用できる。
この操作によりマザースタンパ２１の表面に形成されている例えば微細凹凸の逆パターンである微細凹凸パターンを基材２５の表層２５ｂに転写することができる。
この圧縮成形が終了したならば、図６に示す如くカッターセット部材６を下降させて外周カッター部７と内周カッター部８を下降させ、外周カッター刃７Ａと内周カッター刃８Ａにより基材２５からドーナツ円盤状の樹脂製のスタンパ３０を打ち抜き形成する。この打ち抜き形成時において外周カッター刃７が円筒状の摺動サポート部材１７の外周部に沿って摺動しつつ基材２５を打ち抜くとともに、内周カッター刃８は摺動サポート部材１６の内側に沿って摺動しつつ基材２５を打ち抜くので、正確な位置にて基材２５を打ち抜くことができ、目的通りの内径寸法と外径寸法の円板状の樹脂製のスタンパ３０を得ることができる。
ここで、摺動サポート部材１６の凹部１６ａの内径は内周カッター刃８Ａの外径とほぼ等しい大きさとされているので、基材２５を打ち抜く際、凹部１６ａの内周縁に沿って基材２５を無理なく正確な位置で内周カッター刃８Ａにより打ち抜くことができ、打ち抜き精度を高めることができる。また、摺動サポート部材１７の外径は外周カッター刃７Ａの内径とほぼ等しい大きさとされているので、基材２５を打ち抜く際、摺動サポート部材１７の外周縁に沿って基材２５を無理なく正確な位置で外周カッター刃７Ａにより打ち抜くことができ、打ち抜き精度を高めることができる。よって内周円の形状及び位置精度と外周円の形状及び位置精度がいずれも高い目的のドーナツ円盤状に基材２５を打ち抜くことができる。
図６に示す如く基材２５を打ち抜き後、図７に示す如く取付盤１とカッターセット部材６とを上昇させると、外周カッター刃７Ａと内周カッター刃８Ａの間に挟まれた状態でスタンパ３０が持ち上がるので、図８に示す如く取付盤１に対してカッターセット部材６を上昇させて外周カッター刃７Ａと内周カッター刃８Ａをスタンパ３０から外すように移動し、更に、先端部に折曲部３１ａを有する取出ロッド３１などの剥離手段を用いてスタンパ３０を取り出すことができる。この取出時において、外周カッター刃７Ａと内周カッター刃８Ａをスタンパ３０から既に外しており、スタンパ３０は押圧基盤１５のみに密着した状態であるので、取出ロッド３１によりスタンパ３０を容易に剥離することができる。
尚、基材２５からマザースタンパを離型する際には、表層２５ｂのガラス転移温度より１０℃以上低い温度まで冷却した後に行うのが好ましい。これより高い温度で離型した場合には樹脂スタンパ３０の熱収縮により転写精度が低下する場合がある。
尚、基材２５からマザースタンパを離型する際には、表層２５ｂのガラス転移温度より１０℃以上低い温度まで冷却した後に行うのが好ましい。これより高い温度で離型した場合には樹脂スタンパ３０の熱収縮により転写精度が低下する場合がある。
スタンパ３０を押圧基盤１５から取り外したならば、他の別の基材２５を図９に示す如く押圧基盤１５とマザースタンパ２１の間にセットし、再度図２〜図８を基に先に説明した順序で加熱押圧加工し、打ち抜き加工を施して先の説明の場合と同様にスタンパ３０を得ることができ、以上の操作を繰り返し行うことにより、スタンパ３０を大量生産することができる。
上述の如く製造したスタンパ３０については、ディスクリートトラック型磁気記録媒体の製造用に用いることができる。この種の磁気記録媒体に使用される基板として、非磁性基体の表面に磁性層や保護層を形成したものを例示することができる。
例えば、上記のような非磁性基体の表面に形成される磁性層は、面内磁気記録層でも垂直磁気記録層でもかまわない。これら磁気記録層は主としてＣｏを主成分とする合金から形成するのが好ましい。
例えば、面内磁気記録媒体用の磁気記録層としては、非磁性のＣｒＭｏ下地層と強磁性のＣｏＣｒＰｔＴａ磁性層からなる積層構造が利用できる。
垂直磁気記録媒体用の磁気記録層としては、例えば軟磁性のＦｅＣｏ合金（ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＳｉＢ、ＦｅＣｏＺｒ、ＦｅＣｏＺｒＢ、ＦｅＣｏＺｒＢＣｕなど）、ＦｅＴａ合金（ＦｅＴａＮ、ＦｅＴａＣなど）、Ｃｏ合金（ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＺｒＮＢ、ＣｏＢなど）等からなる裏打ち層と、Ｐｔ、Ｐｄ、ＮｉＣｒ、ＮｉＦｅＣｒなどの配向制御膜と、必要によりＲｕ等の中間膜、及び６０Ｃｏ−１５Ｃｒ−１５Ｐｔ合金や７０Ｃｏ−５Ｃｒ−１５Ｐｔ−１０ＳｉＯ２ 合金からなる磁性層を積層したものを利用することができる。
例えば、面内磁気記録媒体用の磁気記録層としては、非磁性のＣｒＭｏ下地層と強磁性のＣｏＣｒＰｔＴａ磁性層からなる積層構造が利用できる。
垂直磁気記録媒体用の磁気記録層としては、例えば軟磁性のＦｅＣｏ合金（ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＳｉＢ、ＦｅＣｏＺｒ、ＦｅＣｏＺｒＢ、ＦｅＣｏＺｒＢＣｕなど）、ＦｅＴａ合金（ＦｅＴａＮ、ＦｅＴａＣなど）、Ｃｏ合金（ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＺｒＮＢ、ＣｏＢなど）等からなる裏打ち層と、Ｐｔ、Ｐｄ、ＮｉＣｒ、ＮｉＦｅＣｒなどの配向制御膜と、必要によりＲｕ等の中間膜、及び６０Ｃｏ−１５Ｃｒ−１５Ｐｔ合金や７０Ｃｏ−５Ｃｒ−１５Ｐｔ−１０ＳｉＯ２ 合金からなる磁性層を積層したものを利用することができる。
磁気記録層の厚さは、３ｎｍ以上２０ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上１５ｎｍ以下とする。磁気記録層は使用する磁性合金の種類と積層構造に合わせて、十分なヘッド出入力が得られるように形成すればよい。磁性層の膜厚は再生の際に一定以上の出力を得るにはある程度以上の磁性層膜厚が必要であり、一方で記録再生特性を表す諸パラメーターは出力の上昇とともに劣化するのが通例であるため、最適な膜厚に設定する必要がある。
通常、磁気記録層はスパッタ法により薄膜として形成するが、例えばこの時磁気記録層に凹凸形状が形成される。
磁気記録層の表面には保護膜層が形成されている。保護膜層としては、炭素（Ｃ）、水素化炭素（ＨｘＣ）、窒素化炭素（ＣＮ）、アモルファスカーボン、炭化珪素（ＳｉＣ）等の炭素質層やＳｉＯ２ 、ＺｒＯ２、ＴｉＮなど、通常用いられる保護膜層材料を用いることができる。また、保護膜層が２層以上の層から構成されていてもよい。
保護膜層の膜厚は１０ｎｍ未満とする必要がある。保護膜層の膜厚が１０ｎｍを越えるとヘッドと磁性層との距離が大きくなり、十分な出入力信号の強さが得られなくなるからである。
通常、保護膜層はスパッタ法により形成されるが、この時前述の凹凸に倣って凹凸を有する保護膜層が形成される。また、凹部の保護膜の厚さは凸部の保護膜の厚さよりも大きくなる傾向にある。
通常、磁気記録層はスパッタ法により薄膜として形成するが、例えばこの時磁気記録層に凹凸形状が形成される。
磁気記録層の表面には保護膜層が形成されている。保護膜層としては、炭素（Ｃ）、水素化炭素（ＨｘＣ）、窒素化炭素（ＣＮ）、アモルファスカーボン、炭化珪素（ＳｉＣ）等の炭素質層やＳｉＯ２ 、ＺｒＯ２、ＴｉＮなど、通常用いられる保護膜層材料を用いることができる。また、保護膜層が２層以上の層から構成されていてもよい。
保護膜層の膜厚は１０ｎｍ未満とする必要がある。保護膜層の膜厚が１０ｎｍを越えるとヘッドと磁性層との距離が大きくなり、十分な出入力信号の強さが得られなくなるからである。
通常、保護膜層はスパッタ法により形成されるが、この時前述の凹凸に倣って凹凸を有する保護膜層が形成される。また、凹部の保護膜の厚さは凸部の保護膜の厚さよりも大きくなる傾向にある。
前記構造の磁気記録媒体の微細凹凸形成用に本発明で得られたスタンパ３０を適用することができる。本発明で得られる樹脂製のスタンパ３０は従来のＮｉ合金スタンパよりも安価であるので、樹脂スタンパの交換は従来のＮｉ合金スタンパよりも頻度を高くすることができ、そのため誤って大量の磁気記録媒体の不良品を生み出すことなく交換できるので不良を生み出しにくい特徴を有する。
図１０は磁性層に微細凹凸を形成してなるディスクリートトラック型磁気記録媒体の製造方法の一例を工程順に説明するための図である。
図１０（Ａ）に示す如くガラスなどからなる基体８０の上下両面に磁性層８１と保護膜８２とが積層された構造の磁気記録媒体素材８３を製造する。次に、この磁気記録媒体素材８３の上下両面にスピンコート法などの方法により図１０（Ｂ）に示す如くレジスト層（活性エネルギー線硬化性樹脂薄膜）８４を積層形成し、このレジスト層８４の表面に上述の圧縮成形と同様の方法（熱ナノインプリント法）により先の樹脂スタンパ３０を用いて版押しすることにより、図１０（Ｃ）に示す如くレジスト層８４に例えば平面視同心円状の凹凸部８４ａを転写形成する。そして、この凹凸部８４ａを介してエッチングによりレジスト層８４と保護膜８２と磁性層８１とを順次加工してゆくと、図１０（Ｄ）に示す如く磁性層８１に凹凸部８１ａを形成したディスクリートトラック型磁気記録媒体素材を得ることができ、この素材両面に保護膜８５を形成することで図１０（Ｅ）に示すディスクリートトラック型磁気記録媒体８６を得ることができる。
図１０（Ａ）に示す如くガラスなどからなる基体８０の上下両面に磁性層８１と保護膜８２とが積層された構造の磁気記録媒体素材８３を製造する。次に、この磁気記録媒体素材８３の上下両面にスピンコート法などの方法により図１０（Ｂ）に示す如くレジスト層（活性エネルギー線硬化性樹脂薄膜）８４を積層形成し、このレジスト層８４の表面に上述の圧縮成形と同様の方法（熱ナノインプリント法）により先の樹脂スタンパ３０を用いて版押しすることにより、図１０（Ｃ）に示す如くレジスト層８４に例えば平面視同心円状の凹凸部８４ａを転写形成する。そして、この凹凸部８４ａを介してエッチングによりレジスト層８４と保護膜８２と磁性層８１とを順次加工してゆくと、図１０（Ｄ）に示す如く磁性層８１に凹凸部８１ａを形成したディスクリートトラック型磁気記録媒体素材を得ることができ、この素材両面に保護膜８５を形成することで図１０（Ｅ）に示すディスクリートトラック型磁気記録媒体８６を得ることができる。
この例の如くレジスト層８４に微細凹凸８４ａを形成する際に前述の樹脂スタンパ３０を用いることで前述の如く正確な同心円形状の微細凹凸８４ａを形成することができ、この微細凹凸８４ａを基に磁性層８１に正確な同心円状の凹凸部８１ａを形成して磁性膜８１のトラック分割を行うことができる。
なお、図１０（Ｄ）に示すディスクリートトラック型磁気記録媒体において保護膜８５を付与することによって必要に応じて平坦化しても差し支えない。
なお、図１０（Ｄ）に示すディスクリートトラック型磁気記録媒体において保護膜８５を付与することによって必要に応じて平坦化しても差し支えない。
次に、先の説明においてはレジスト層８４に対して凹凸部を熱インプリント法により転写する場合について説明したが、レジスト層８４は活性エネルギー線硬化性樹脂薄膜として把握することができる。
ところで、ここまで説明した例にあっては、基材２５を樹脂スタンパ３０よりも外径の大きな基材として説明したが、基材２５は目的とする樹脂スタンパ３０に対して任意の形状とすることができる。
図１１に示す如く予め基材５５を円盤状の外形としておき、この基材５５の中心部に円形状の孔部５５ａのみを形成するように打ち抜いて樹脂スタンパ５５Ａを形成しても良いし、図１２に示す如く中心部に円形状の孔部５６ａを有するドーナツ盤状の基材５６から、外周部５６ｂと内周部５６ｃを両方打ち抜いて樹脂スタンパ５６Ａを形成しても良い。勿論、孔部５６ａは円形に限らず矩形状や多角形状でも良い。
更に、図１３に示す如く中心部に円形状の孔部５７ａを有する正方形状の基材５７から、外周部５７ｂと内周部５７ｃを両方打ち抜いて樹脂スタンパ５７Ａを形成しても良く、図１４に示す如く中心部に円形状の孔部５８ａを有する長方形状の基材５８（目的とする樹脂スタンパの直径より短辺側の幅を数ｍｍ程度小さく形成した長方形状の基材）から、外周部５８ｂと内周部５８ｃを両方打ち抜いて樹脂スタンパ５８Ａを形成しても良い。
この例の如く目的とする樹脂スタンパの直径より短辺側の幅を数ｍｍ程度小さく形成した長方形状の基材５８から打ち抜いて得られた樹脂スタンパ５８Ａであるならば、外周部５８ｂが完全な円形ではなく、外周部５８ｂの一部に直線部分が含まれるので、この直線部分を介して樹脂スタンパ５８Ａをチャックして把持する際のチェック部分とすることができる。
図１１に示す如く予め基材５５を円盤状の外形としておき、この基材５５の中心部に円形状の孔部５５ａのみを形成するように打ち抜いて樹脂スタンパ５５Ａを形成しても良いし、図１２に示す如く中心部に円形状の孔部５６ａを有するドーナツ盤状の基材５６から、外周部５６ｂと内周部５６ｃを両方打ち抜いて樹脂スタンパ５６Ａを形成しても良い。勿論、孔部５６ａは円形に限らず矩形状や多角形状でも良い。
更に、図１３に示す如く中心部に円形状の孔部５７ａを有する正方形状の基材５７から、外周部５７ｂと内周部５７ｃを両方打ち抜いて樹脂スタンパ５７Ａを形成しても良く、図１４に示す如く中心部に円形状の孔部５８ａを有する長方形状の基材５８（目的とする樹脂スタンパの直径より短辺側の幅を数ｍｍ程度小さく形成した長方形状の基材）から、外周部５８ｂと内周部５８ｃを両方打ち抜いて樹脂スタンパ５８Ａを形成しても良い。
この例の如く目的とする樹脂スタンパの直径より短辺側の幅を数ｍｍ程度小さく形成した長方形状の基材５８から打ち抜いて得られた樹脂スタンパ５８Ａであるならば、外周部５８ｂが完全な円形ではなく、外周部５８ｂの一部に直線部分が含まれるので、この直線部分を介して樹脂スタンパ５８Ａをチャックして把持する際のチェック部分とすることができる。
次に、図１５に示す如く長尺のテープ状であって、一定間隔で円形状の孔部５９ａが複数形成された基材５９を用い、この基材５９から一定間隔の孔部５９ａに対応した位置を囲むように外周部５９ｂと内周部５９ｃを両方打ち抜いて複数の樹脂スタンパ５９Ａを形成しても良い。図１５に示す如く長尺のテープ状の基材５９を用いることにより、基材５９から連続して複数の樹脂スタンパ５９Ａを製造することができる。
この図１５に示す構造の基材５９であるならば、隣接する樹脂スタンパ５９Ａどうしの間の部分にスリットや切り込み部を形成しておき、基材５９に形成した樹脂スタンパ５９Ａを分離しやすくしておいても良い。
また、図１１〜図１５に示す孔部の形状や外周部の形状において円形に限らず、３角形や４角形状などの多角形状、楕円やその他の形状など、いずれの形状であっても本発明を適用する場合に支障はない。
この図１５に示す構造の基材５９であるならば、隣接する樹脂スタンパ５９Ａどうしの間の部分にスリットや切り込み部を形成しておき、基材５９に形成した樹脂スタンパ５９Ａを分離しやすくしておいても良い。
また、図１１〜図１５に示す孔部の形状や外周部の形状において円形に限らず、３角形や４角形状などの多角形状、楕円やその他の形状など、いずれの形状であっても本発明を適用する場合に支障はない。
図１６は、本発明に係る樹脂スタンパを半導体装置の製造工程におけるパターン露光法に適用する例について説明するためのもので、図１６（Ａ）に示す如くフッ素樹脂などの剥離製の良好な長方形状の樹脂製の基材６０の４隅部に半導体露光装置用位置決めステッパのガイドピンのための透孔６１を形成しておき、この基材６０の一部に目的のパターン６２を先に説明したマザースタンパ２１からの転写技術を用いて転写形成して樹脂スタンパ６３が形成されてなる。
この例では例えば半導体装置形成用のＳｉウエハなどの半導体基板６５の上に紫外線硬化樹脂などからなるレジスト層をスピンコート塗布し、このレジスト層をパターニングする際に本発明に係る樹脂スタンパを適用することができる。
半導体露光装置のステッパのガイドピンを基材６０の透孔６１に挿入して目的の半導体基板６５に対し、その表面の規定位置に整列状態で複数のパターンを形成する場合、基材６０を位置決めして基材６０に形成したパターン６２を半導体基板６５上の目的の位置に位置合わせした後、先に説明した熱ナノインプリント法を利用してパターン６２を半導体基板６５上のレジスト層に押し付けて目的の第１回目のパターンを転写してパターン部６２ａを形成する。
この例では例えば半導体装置形成用のＳｉウエハなどの半導体基板６５の上に紫外線硬化樹脂などからなるレジスト層をスピンコート塗布し、このレジスト層をパターニングする際に本発明に係る樹脂スタンパを適用することができる。
半導体露光装置のステッパのガイドピンを基材６０の透孔６１に挿入して目的の半導体基板６５に対し、その表面の規定位置に整列状態で複数のパターンを形成する場合、基材６０を位置決めして基材６０に形成したパターン６２を半導体基板６５上の目的の位置に位置合わせした後、先に説明した熱ナノインプリント法を利用してパターン６２を半導体基板６５上のレジスト層に押し付けて目的の第１回目のパターンを転写してパターン部６２ａを形成する。
この第１回目のパターン転写を終了したならば、半導体装置のステッパなどの位置決め装置を利用して半導体基板６５に対して基材６０を横方向に規定位置まで移動させ、その位置にて再度パターン６２を用いて第２回目の転写を行って第２のパターン部６２ａを形成する。この操作を半導体基板６５上にて必要回数繰り返し行うことで図１６（Ｂ）に示す如く横一列のパターン部６２ａを形成する。
この後、図１６（Ｃ）、（Ｄ）に示す如く順次パターン転写を行うことにより、半導体基板６５の目的の領域のレジスト層の全てにパターン部６２ａを転写することができる。
このパターニングしたレジスト層を備えた半導体基板６５を後工程としてのエッチング工程にて処理することにより半導体基板上に目的の処理を施すことができる。
この後、図１６（Ｃ）、（Ｄ）に示す如く順次パターン転写を行うことにより、半導体基板６５の目的の領域のレジスト層の全てにパターン部６２ａを転写することができる。
このパターニングしたレジスト層を備えた半導体基板６５を後工程としてのエッチング工程にて処理することにより半導体基板上に目的の処理を施すことができる。
このようなレジスト層へのパターニング処理は、従来の一般的な半導体製造工程であれば、半導体製造装置のステッパが半導体基板の位置決めを行った後、フォトマスクを用いた露光処理により必要な区画毎に順次露光処理を行い、更に現像処理を行って凹凸形成などのパターニングを行っているが、本発明に係る樹脂スタンパを用いて版押しにより凹凸などの規定のパターン部６２ａをレジスト層に形成することにより、従来よりも低コストでレジスト層のパターニングができるようになる。これにより半導体装置の製造工程の低コスト化を図ることができる。
図１７〜図２０は、本発明に係る樹脂スタンパの製造方法を行う場合に用いる製造装置の第２の実施形態について説明するためのものである。
この形態において用いる樹脂スタンパの製造装置は、先の形態において利用した基材２５にマザースタンパ２１のパターンを転写し、打ち抜き加工するための装置として構成されている。
先の例と同様に摺動サポート部材１６、１７が設けられ、それらの上部側にマザースタンパ２１が設置され、マザースタンパ２１の下方であって、摺動サポート部材１６、１７の間に冷却盤７３が設置されるとともに、マザースタンパ２１の上方側に基材２５の中心部のみを打ち抜くための内周カッター刃７５を備えた内周カッター部７６が備えられ、先の形態において設けられていた外周カッター部が略されて構成されている。
また、この形態においては、先の形態において設けられていた第１の取付盤１の代わりに内周カッター部７６を案内するための加熱盤７７が設けられており、この加熱盤７７と内周カッター部７６の両方が上下に移動自在に設けられ、マザースタンパ２１に対して接近離間できるように構成されている。先の加熱盤７７はヒータを内蔵した構成であり、ヒータに通電するか否か、あるいは通電量に応じて加熱盤７７の温度を制御できるように構成されている。
この形態において用いる樹脂スタンパの製造装置は、先の形態において利用した基材２５にマザースタンパ２１のパターンを転写し、打ち抜き加工するための装置として構成されている。
先の例と同様に摺動サポート部材１６、１７が設けられ、それらの上部側にマザースタンパ２１が設置され、マザースタンパ２１の下方であって、摺動サポート部材１６、１７の間に冷却盤７３が設置されるとともに、マザースタンパ２１の上方側に基材２５の中心部のみを打ち抜くための内周カッター刃７５を備えた内周カッター部７６が備えられ、先の形態において設けられていた外周カッター部が略されて構成されている。
また、この形態においては、先の形態において設けられていた第１の取付盤１の代わりに内周カッター部７６を案内するための加熱盤７７が設けられており、この加熱盤７７と内周カッター部７６の両方が上下に移動自在に設けられ、マザースタンパ２１に対して接近離間できるように構成されている。先の加熱盤７７はヒータを内蔵した構成であり、ヒータに通電するか否か、あるいは通電量に応じて加熱盤７７の温度を制御できるように構成されている。
この形態の装置において、マザースタンパ２１のパターンを基材２５に転写して基材２５を打ち抜くためには、加熱盤７７を上昇させてマザースタンパ２１と離間した状態において、加熱盤７７とマザースタンパ２１との間に基材２５を挟み込み、図１８に示す如く加熱盤７７を介して基材２５をマザースタンパ２１に押し付ける。
この操作により基材２５にはマザースタンパ２１のパターンが転写されるとともに、基材２５が熱硬化することによりその転写パターンが固定される。
この後、加熱盤７７のヒータへの通電を停止して基材２５の温度を下げ冷却盤７３により基材２５の温度を基材２５を構成する樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）以下の温度まで下げた後、図１９に示す如く内周カッター部７６を下降させて基材２５の中心部を打ち抜き加工する。本発明において用いるガラス転移温度（Ｔｇ）は、例えば、示差走査熱量計を用いてＪＩＳ Ｋ７１２１に記載の方法で測定することができる。
この操作により基材２５にはマザースタンパ２１のパターンが転写されるとともに、基材２５が熱硬化することによりその転写パターンが固定される。
この後、加熱盤７７のヒータへの通電を停止して基材２５の温度を下げ冷却盤７３により基材２５の温度を基材２５を構成する樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）以下の温度まで下げた後、図１９に示す如く内周カッター部７６を下降させて基材２５の中心部を打ち抜き加工する。本発明において用いるガラス転移温度（Ｔｇ）は、例えば、示差走査熱量計を用いてＪＩＳ Ｋ７１２１に記載の方法で測定することができる。
打ち抜き加工後、図２０に示す如く内周カッター部７６と加熱盤７７を上昇させると、基材２５を取り出すことができる。基材２５を取り出した後、再度加熱盤７７のヒータに通電してから代わりの未加工の基材２５をマザースタンパ２１の上にセットして再度図１７に示す工程に戻り、同様な工程を経ることで、繰り返し基材２５のパターン転写と打ち抜き加工を行うことができる。
本実施形態では、基材２５の中央部のみを打ち抜く構成としたが、先の第１の形態の装置の如く基材２５の周縁部と中央部の両方を打ち抜くカッター刃を有する装置として構成しても良いのは勿論であり、基材の形態や打ち抜く位置に合わせて製造装置を適宜構成変更しても良いのは勿論である。
本実施形態では、基材２５の中央部のみを打ち抜く構成としたが、先の第１の形態の装置の如く基材２５の周縁部と中央部の両方を打ち抜くカッター刃を有する装置として構成しても良いのは勿論であり、基材の形態や打ち抜く位置に合わせて製造装置を適宜構成変更しても良いのは勿論である。
＜複層フィルムの作製＞
０．３ｍｍ厚ポリカーボネートシート（パンライトシートＰＣ２１５１：帝人化成（株）、ガラス転移温度１６０℃、引張弾性率２．４ＧＰａ）に１液型シリコーンゴム接着剤ピュアシーラントクリアタイプ（信越化学工業製、硬化後の弾性率０．７６ＭＰａ）を２０μｍの厚みで塗布し、その上に０．１ｍｍ厚シクロオレフィンポリマーシート（ゼオノア１０６０Ｒ：日本ゼオン、ガラス転移温度１００℃、引張弾性率２．１ＧＰａ）を重ねて全体が平らになるようにならし、２５℃５０％ＲＨで１時間保持した。
０．３ｍｍ厚ポリカーボネートシート（パンライトシートＰＣ２１５１：帝人化成（株）、ガラス転移温度１６０℃、引張弾性率２．４ＧＰａ）に１液型シリコーンゴム接着剤ピュアシーラントクリアタイプ（信越化学工業製、硬化後の弾性率０．７６ＭＰａ）を２０μｍの厚みで塗布し、その上に０．１ｍｍ厚シクロオレフィンポリマーシート（ゼオノア１０６０Ｒ：日本ゼオン、ガラス転移温度１００℃、引張弾性率２．１ＧＰａ）を重ねて全体が平らになるようにならし、２５℃５０％ＲＨで１時間保持した。
＜樹脂スタンパの作製＞
図１に示す装置にマザースタンパをパターン面を上にしてセットし、金型を７０℃に温めた。図１に示す装置のカッター刃７、８はステンレス鋼の刃先を用い、押圧基盤１５のサイズ（幅、奥行き１００ｍｍ、厚さ４０ｍｍの強化ガラス製）のものを用いた。マザースタンパ２１は、厚さ０．３ｍｍ、内径１６ｍｍ、外径６３．５ｍｍのＮｉ電鋳製のドーナツ盤の表面に凹凸高さ８０ｎｍ、ピッチ幅２００ｎｍの同心円パターンを形成したものを用いた。
先に作製した積層フィルムを７０ｍｍ角にカットしたものをシクロオレフィンポリマーシート面を下にして、つまり転写面（表層２５ｂに相当）を下にして図１に示す装置の金型にセットした。
金型を締め、マザースタンパを圧力１ＭＰａで押し付けながら金型を１００℃まで加熱し、この状態で１２０秒間プレスした。
図１に示す装置にマザースタンパをパターン面を上にしてセットし、金型を７０℃に温めた。図１に示す装置のカッター刃７、８はステンレス鋼の刃先を用い、押圧基盤１５のサイズ（幅、奥行き１００ｍｍ、厚さ４０ｍｍの強化ガラス製）のものを用いた。マザースタンパ２１は、厚さ０．３ｍｍ、内径１６ｍｍ、外径６３．５ｍｍのＮｉ電鋳製のドーナツ盤の表面に凹凸高さ８０ｎｍ、ピッチ幅２００ｎｍの同心円パターンを形成したものを用いた。
先に作製した積層フィルムを７０ｍｍ角にカットしたものをシクロオレフィンポリマーシート面を下にして、つまり転写面（表層２５ｂに相当）を下にして図１に示す装置の金型にセットした。
金型を締め、マザースタンパを圧力１ＭＰａで押し付けながら金型を１００℃まで加熱し、この状態で１２０秒間プレスした。
さらに、プレスを続けたまま５０℃まで冷却し、内周カッター刃８Ａでパターンの中央に径１２ｍｍの円状の穴を開けた後、金型を開放し、サンプルを取り出して樹脂スタンパを作製した。このサンプルにおいてレーザー顕微鏡を用いて無作為に抽出した２０箇所全てで、設計通りにパターンが転写されていることを確認した。
また、レーザー顕微鏡を用いて内周打ち抜き部分のパターン中心からのずれを測定したところ、ずれは２０μｍであり、また直交する２箇所の径を測定し、その径の比から真円度を計算したところ０．００６であった。
また、レーザー顕微鏡を用いて内周打ち抜き部分のパターン中心からのずれを測定したところ、ずれは２０μｍであり、また直交する２箇所の径を測定し、その径の比から真円度を計算したところ０．００６であった。
＜レジスト膜付ＨＤ基板の作製＞
洗浄済みのＨＤ（ハードディスク）用ガラス基体（オハラ（株）製、外径１．８９インチ）をセットした真空チャンバをあらかじめ１．０×１０−５Ｐａ以下に真空排気した。さらに該基体上に６５Ｆｅ−２５Ｃｏ−１０Ｂ（ａｔ％）層を加熱なしで５０ｎｍ、Ｒｕを０．８ｎｍ、ついで６５Ｆｅ−２５Ｃｏ−１０Ｂ（ａｔ％）層を５０ｎｍ成膜し、軟磁性裏打ち層を形成した。
次いで、Ｒｕからなる配向制御膜を２０ｎｍ、６５Ｃｏ−１０Ｃｒ−１５Ｐｔ−１０ＳｉＯ２（ｍｏｌ％）からなる酸化物グラニュラー記録層を１２ｎｍ、カーボンからなる保護膜を４ｎｍ形成した。
次に、保護膜まで形成したＨＤ基板を真空チャンバ内から取り出し、表面にレジスト（ＰＡＫ−０１−６０：商品名、東洋合成工業（株）製）をスピンコーターを用いて振り切り回転数２０００ｒｐｍで塗布した。塗布した後に約８０℃のホットプレート上で３分間乾燥した。反射・透過式膜厚計でレジストの膜厚を測定したところ約８０ｎｍであった。
洗浄済みのＨＤ（ハードディスク）用ガラス基体（オハラ（株）製、外径１．８９インチ）をセットした真空チャンバをあらかじめ１．０×１０−５Ｐａ以下に真空排気した。さらに該基体上に６５Ｆｅ−２５Ｃｏ−１０Ｂ（ａｔ％）層を加熱なしで５０ｎｍ、Ｒｕを０．８ｎｍ、ついで６５Ｆｅ−２５Ｃｏ−１０Ｂ（ａｔ％）層を５０ｎｍ成膜し、軟磁性裏打ち層を形成した。
次いで、Ｒｕからなる配向制御膜を２０ｎｍ、６５Ｃｏ−１０Ｃｒ−１５Ｐｔ−１０ＳｉＯ２（ｍｏｌ％）からなる酸化物グラニュラー記録層を１２ｎｍ、カーボンからなる保護膜を４ｎｍ形成した。
次に、保護膜まで形成したＨＤ基板を真空チャンバ内から取り出し、表面にレジスト（ＰＡＫ−０１−６０：商品名、東洋合成工業（株）製）をスピンコーターを用いて振り切り回転数２０００ｒｐｍで塗布した。塗布した後に約８０℃のホットプレート上で３分間乾燥した。反射・透過式膜厚計でレジストの膜厚を測定したところ約８０ｎｍであった。
＜樹脂スタンパを用いたＨＤ基板上のレジスト膜のインプリント＞
東芝機械（株）製ナノインプリント装置ＳＴ−２００のダイセット（ガイドピン付）に、先の例で作製したＨＤ基板（レジスト面上）、先の例で作製した樹脂スタンパ（パターン面下）をこの順にセットして、前記ナノインプリント装置の所定の位置にセットした。
プレス力０．６ＭＰａで１０秒間プレスした後、プレス力を変えないまま波長３６５ｎｍのＬＥＤランプで照度１５ｍＷ／ｃｍ２の紫外光を照射し、金型を開放してＨＤ基板を取り出した。
取り出したＨＤ基板から樹脂スタンパを剥がし取り、レーザー顕微鏡で無作為に抽出した２０点を観察したところ、全ての観察点でパターンが設計通りに転写されていることを確認できた。また、レーザ顕微鏡でＨＤ基板中心からのパターンのずれを測定した結果、８μｍ以内に収まっていた。
東芝機械（株）製ナノインプリント装置ＳＴ−２００のダイセット（ガイドピン付）に、先の例で作製したＨＤ基板（レジスト面上）、先の例で作製した樹脂スタンパ（パターン面下）をこの順にセットして、前記ナノインプリント装置の所定の位置にセットした。
プレス力０．６ＭＰａで１０秒間プレスした後、プレス力を変えないまま波長３６５ｎｍのＬＥＤランプで照度１５ｍＷ／ｃｍ２の紫外光を照射し、金型を開放してＨＤ基板を取り出した。
取り出したＨＤ基板から樹脂スタンパを剥がし取り、レーザー顕微鏡で無作為に抽出した２０点を観察したところ、全ての観察点でパターンが設計通りに転写されていることを確認できた。また、レーザ顕微鏡でＨＤ基板中心からのパターンのずれを測定した結果、８μｍ以内に収まっていた。
＜Ｎｉスタンパを用いた場合の例＞
前述のＨＤ基板の代わりに紫外光を透過可能な、洗浄済みのＨＤ用ガラス基板（オハラ（株）製、外径１．８９インチ）を用い、スタンパとして、先の例で作製したものと同様のパターンを有するＮｉ電鋳スタンパ（厚み０．３ｍｍ、内径１２ｍｍ、外径６３．５ｍｍのドーナツ状）を用いて、スタンパの交換を行わなかったこと以外は先の例と同様にして１００枚のＨＤ媒体上のレジスト膜へのＵＶインプリントを行った。このとき、不良率は５２枚／１００枚であった。
これは、製造の途中において塵埃等の噛み込みにより不良を生じた結果、それ以降にインプリント法により製造された試料に大量に不良品が生じたことを示している。
前述のＨＤ基板の代わりに紫外光を透過可能な、洗浄済みのＨＤ用ガラス基板（オハラ（株）製、外径１．８９インチ）を用い、スタンパとして、先の例で作製したものと同様のパターンを有するＮｉ電鋳スタンパ（厚み０．３ｍｍ、内径１２ｍｍ、外径６３．５ｍｍのドーナツ状）を用いて、スタンパの交換を行わなかったこと以外は先の例と同様にして１００枚のＨＤ媒体上のレジスト膜へのＵＶインプリントを行った。このとき、不良率は５２枚／１００枚であった。
これは、製造の途中において塵埃等の噛み込みにより不良を生じた結果、それ以降にインプリント法により製造された試料に大量に不良品が生じたことを示している。
１…第１の取付盤、３…第２の取付盤、６…カッターセット部材、７…外周カッター部、７Ａ…外周カッター刃、８…内周カッター部、８Ａ…内周カッター刃、９…外周カッター部、１０…光源サポート部、１１…加熱装置、１５…押圧基盤、１６、１７…摺動サポート部材、１８…受部、２０…弾性部材、２１…マザースタンパ、２５…基材、２５ａ…基層、２５ｂ…表層、２５ｃ…裏面層、７６…カッター部、７７…加熱盤。
Claims (11)
- 表面にパターンが形成されたマザースタンパに対して樹脂製の基材を押し付けて圧縮成形し、該基材に前記マザースタンパのパターンを転写するとともに、前記基材を打ち抜き加工して板状の樹脂スタンパを製造する方法であって、
前記樹脂製の基材を少なくとも表層と基層を具備する複層構造として前記表層を２５℃における引張弾性率が１．５ＧＰａ以上、かつガラス転移温度が４０℃以上である熱可塑性樹脂から形成し、前記基層を２５℃における引張弾性率１．０ＧＰａ以下である低弾性樹脂から形成し、前記圧縮成形を行う際、前記表層を構成する樹脂のガラス転移点ＴｇＡに対し、（ＴｇＡ−１０）℃以上の温度で前記表層を前記マザースタンパに押し付けることを特徴とする樹脂スタンパの製造方法。 - 前記樹脂製の基材が、前記基層と前記表層に加えてさらに裏面層を有し、該裏面層を２５℃における引張弾性率が１．５ＧＰａ以上、かつガラス転移温度が４０℃以上である熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂から形成することを特徴とする請求項１に記載の樹脂スタンパの製造方法。
- 前記裏面層を、前記表層を形成する樹脂の引張弾性率及びガラス転移温度よりそれぞれ高い引張弾性率及びガラス転移温度を有する樹脂から形成することを特徴とする請求項２に記載の樹脂スタンパの製造方法。
- 前記圧縮成形を行う際、前記表層の樹脂のガラス転移温度ＴｇＡ、前記裏面層のガラス転移温度ＴｇＣに対し、（ＴｇＡ−１０）℃より高く、ＴｇＣより低い温度で成形することを特徴とする請求項３に記載の樹脂スタンパの製造方法。
- 前記基材を打ち抜いて樹脂スタンパを得る際、得ようとする目的の樹脂スタンパの平面形状に合わせて前記基材の内部側と外部側の少なくとも一方を打ち抜くことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂スタンパの製造方法。
- 前記樹脂製の基材として、波長２００ｎｍ以上、４００ｎｍ以下の紫外線を２０％以上透過するフィルムまたはシートを用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂スタンパの製造方法。
- 基体または基板に活性エネルギー線硬化性樹脂薄膜を形成し、該薄膜面に対して、請求項１〜６のいずれかに記載の樹脂スタンパを押し付けることを特徴とするインプリント方法。
- ０．０１〜６０ＭＰａの圧力で前記スタンパを押し付けることを特徴とする請求項７に記載のインプリント方法。
- 前記活性エネルギー線硬化性樹脂薄膜の厚さが２０ｎｍ〜５００ｎｍであることを特徴とする請求項７または８に記載のインプリント方法。
- 前記活性エネルギー線硬化性樹脂薄膜が芳香族化合物、脂環式化合物、及びケイ素化合物、のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のインプリント方法。
- 請求項７〜１０のいずれかに記載の方法で形成した微細パターン面の上に、磁性膜を形成し、前記磁性膜の一部を除去するか、または前記磁性膜の一部を非磁性化することを特徴とする、微細パターン化された磁気記録媒体の製造方法。
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