JP5458136B2 - パターン形成方法およびインプリントモールド製造方法 - Google Patents

パターン形成方法およびインプリントモールド製造方法 Download PDF

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Description

本発明の実施形態は，パターン形成方法およびインプリントモールド製造方法に関する。
半導体や磁性膜等の微細加工技術が研究・開発されている。例えば，半導体素子において２０ｎｍ以下の加工が要求されている。また，磁気記録装置（HDD）において，テラビット級の高密度化を達成するために，磁性膜を微細加工することで，記録媒体（パターンドメディア）を作成する技術が検討されている。
ここで，ブロックコポリマーの相分離を利用して，パターンを形成する開発がなされている。例えば，ポリスチレンとポリメチルメタクリレートとのブロックコポリマーを相分離させて，ドットパターンを形成できる。ドットパターンをエッチングマスクとして用いることで，磁性膜等の微細加工が可能となる。
特開２００４−３４２２２６号公報 特開２００７−３１３５６８号公報
K. Naito et al., IEEE Trans. Magn., vol. 38, p. 1949
しかしながら，従来の技術では，微細なパターンの形成は必ずしも容易ではなかった。
本発明は，微細なパターンの形成が容易なパターン形成方法およびインプリントモールド製造方法を提供することを目的とする。
実施形態のパターン形成方法は，第１のポリマーと架橋する官能基を有する機能性層を，基板上に，形成する工程と，前記第１のポリマーと，第２のポリマーと，を有するジブロックコポリマー層を，前記機能性層上に，形成する工程と，前記ジブロックコポリマー層を自己組織化することで，前記第１のポリマーに対応する第１の相と，前記第２のポリマーに対応し，前記第１の相に囲まれる，または挟まれる複数の第２の相と，を有する，自己組織化層を形成する工程と，前記自己組織化層中の前記第１のポリマーと，前記機能性層中の前記官能基と，を架橋反応させて，前記自己組織化層中に，前記機能性層と結合される結合層を形成する工程と，前記自己組織化層を洗浄またはエッチングして，前記結合層を残す工程と，を具備する。
第１の実施形態に係るパターン形成方法を表すフロー図である。 第１の実施形態で作成されるパターンを表す図である。 第１の実施形態で作成されるパターンを表す図である。 第１の実施形態で作成されるパターンを表す図である。 第１の実施形態で作成されるパターンを表す図である。 第１の実施形態で作成されるパターンを表す図である。 第１の実施形態で作成されるパターンを表す図である。 第１の実施形態で作成されるパターンを表す図である。 第１の実施形態で作成されるパターンを表す図である。 第１の実施形態で作成されるパターンを表す図である。 第１の実施形態で作成されるパターンを表す図である。 第１の実施形態で作成されるパターンを表す図である。 自己組織化層の相分離ピッチの関係の一例を表す図である。 自己組織化層の相分離ピッチの関係の一例を表す図である。 変形例１で作成されるパターンを表す図である。 変形例１で作成されるパターンを表す図である。 変形例１で作成されるパターンを表す図である。 変形例１で作成されるパターンを表す図である。 変形例１で作成されるパターンを表す図である。 変形例１で作成されるパターンを表す図である。 変形例２で作成されるパターンを表す図である。 変形例２で作成されるパターンを表す図である。 変形例２で作成されるパターンを表す図である。 変形例２で作成されるパターンを表す図である。 変形例２で作成されるパターンを表す図である。 変形例２で作成されるパターンを表す図である。 変形例３で作成されるパターンを表す図である。 変形例３で作成されるパターンを表す図である。 変形例３で作成されるパターンを表す図である。 変形例３で作成されるパターンを表す図である。 変形例３で作成されるパターンを表す図である。 変形例３で作成されるパターンを表す図である。 変形例３で作成されるパターンを表す図である。 変形例３で作成されるパターンを表す図である。 変形例３で作成されるパターンを表す図である。 変形例３で作成されるパターンを表す図である。 変形例３で作成されるパターンを表す図である。 第２の実施形態に係るインプリントモールド製造方法を表すフロー図である。 第２の実施形態で作成されるインプリントモールドを表す図である。
以下，図面を参照して，実施形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
第１の実施形態につき，説明する。図１は，第１の実施形態に係るパターン形成方法を表すフロー図である。図２Ａ〜図２Ｅ，図３Ａ〜図３Ｆは，第１の実施形態で作成されるパターンを表す図である。この内，図２Ａ〜図２Ｅは，プリパターンを表す。図３Ａ〜図３Ｆは，自己組織化パターンを表す。
図２Ａ〜図２Ｅ，図３Ａ〜図３Ｆの（１）は，パターンの上面図である。図２Ａ〜図２Ｅ，図３Ａ〜図３Ｆの（２）は，（１）のＳ−Ｓで切断した状態を表すパターンの断面図である。図２Ｅ，図３Ａ〜図３Ｆの（３）は，（２）の領域Ａでの分子状態を表す図である。なお，図３Ａ〜図３Ｆの（２）では，判り易さのために，第２の相１４ｂ，第４の相１６ｂにのみハッチングを施している。
Ａ．パターンの形成に用いられる材料
パターンの形成方法を説明する前に，パターンの形成に用いられる材料を説明する。
（１）自己組織化材料
自己組織化パターン（自己組織化層１４，１６）は，自己組織化材料を用いて形成される。自己組織化材料は，第１，第２の相（成分）に分離し，これら第１，第２の相の配列パターンが，組成，温度等の条件により定まる材料である。自己組織化によって，例えば，第２の相が，第１の相に囲まれた状態（例えば，シリンダ構造，スフェア構造）または挟まれた状態（例えば，ラメラ構造）で配列される。自己組織化材料の一例として，ブロックコポリマー（ジブロックコポリマー等）を含む組成物を挙げることができる。
この実施形態において，この組成物が，エッチング耐性の異なる２種類の相に分離する（例えば，相分離した第１の相の成分が，第２の相の成分よりエッチング耐性が低い）という条件を満足すれば，ブロックコポリマー成分の組成・分子量は特に限定されない。
こうした第１の相成分と第２の相成分とを含むブロックコポリマーとしては，例えば，ポリスチレン−ポリメチルメタクリレート（ＰＳ−ＰＭＭＡ），ポリスチレン−ポリ（エチレン−ａｌｔ−プロピレン），ポリスチレン−ポリブタジエン（ＰＳ−ＰＢＤ），ポリスチレン−ポリイソプレン（ＰＳ−ＰＩ），ポリスチレン−ポリビニルメチルエーテル（ＰＳ−ＰＶＭＥ），およびポリスチレン−ポリエチレンオキサイド（ＰＳ−ＰＥＯ）などが挙げられる。
なお，用語「ａｌｔ」は，交互に繰り返し単位を有するポリマーを意味する。即ち，ポリ（エチレン−ａｌｔ−プロピレン）は，その主鎖にエチレン単位とプロピレン単位とを交互に有するポリマーを意味するものとして理解される。
シリンダー配向性の高いブロックコポリマーとして，（１）液晶性メソゲン基が置換されたポリアクリレートと，（２）ポリエチレンオキサイド，ポリプロピレンオキサイド，またはポリブチレンオキサイドなどとのブロックコポリマーが挙げられる。
ブロックコポリマーの総分子量，各ポリマー成分の分子量や極性の差などを調整することによって，得られる相分離のピッチ（第１相または第２相の成分同士の間隔）を制御できる。
エッチング耐性の高い，一方のポリマー組成（例えば，第２の相成分）として，金属元素，例えばシリコンや鉄などを含むジブロックコポリマーを利用できる。例えば，シリコン化合物と有機組成ポリマーの共重合体（例えば，ポリスチレンとポリジメチルシロキサンとの共重合体，またはポリメチルメタクリレートとポリメタクリル酸のＰＯＳＳ（Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane）エステル）などがジブロックコポリマーとして望ましい。
（２）自己組織化層１４，１６の構成材料の関係
本実施形態において，自己組織化層１４，１６はそれぞれ，自己組織化材料たるジブロックコポリマー（１），（２）から構成される。
ジブロックコポリマー（１）は，ポリマーＡ，Ｂから構成され，ポリマーＡ，Ｂにそれぞれ対応する第１，第２の相１４ａ，１４ｂに相分離する。ポリマーＢの体積比をポリマーＡの体積比より小さくすることで，第１の相１４ａに囲まれる複数の領域に，第２の相１４ｂを分散して配置できる（複数の第２の相１４ｂ）。
ジブロックコポリマー（２）は，ポリマーＣ，Ｄから構成され，ポリマーＣ，Ｄにそれぞれ対応する第３，第４の相１６ａ，１６ｂに相分離する。ポリマーＤの体積比をポリマーＣの体積比より小さくすることで，第３の相１６ａに囲まれる複数の領域に，第４の相１６ｂを分散して配置できる（複数の第４の相１６ｂ）。
ここで，ジブロックコポリマー（２）のポリマーＤは，ジブロックコポリマー（１）のポリマーＢと親和性を有する。従い，自己組織化層１４上に自己組織化層１６を積層したときに，ポリマーＢの第２の相１４ｂ上にポリマーＤの第４の相１６ｂが配置される。この結果，第２の相１４ｂの配置パターンを前提として，第４の相１６ｂの配置パターンが決定される。
ジブロックコポリマー（１）のポリマーＡとジブロックコポリマー（２）のポリマーＣに同一の材料を用いることができる。同様に，ジブロックコポリマー（１）のポリマーＢとジブロックコポリマー（２）のポリマーＤに同一の材料を用いることができる。このようにすることで，ポリマーＡ〜Ｄ間の親和性の関係（ポリマーＡ，Ｃ（グループ１）は親和性が高い。ポリマーＢ，Ｄ（グループ２）も親和性が高い。グループ１，２のポリマー間では親和性が低い。）を満たすことになる。この結果，自己組織化層１４，１６の積層による微細な自己組織化パターンの形成が可能となる。
但し，この親和性の関係を満たせば，ポリマーＡ，Ｃ，あるいはポリマーＢ，Ｄが同一でなくても良い。
（３）自己組織化層１４，１６の相分離ピッチＰ１，Ｐ２
図４Ａ，図４Ｂは，自己組織化層１４，１６の相分離ピッチＰ１，Ｐ２の関係の一例を表す図である。
既述のように，自己組織化層１４では，第２の相１４ｂが複数の領域に分散して配置される。また，自己組織化層１６では，第４の相１６ｂが複数の領域に分散して配置される。これら複数の第２の相１４ｂの間隔（最短距離）が相分離ピッチＰ１である。また，複数の第４の相１６ｂの間隔（最短距離）が相分離ピッチＰ２である。
本実施形態において，相分離ピッチＰ２は，相分離ピッチＰ１より小さい（Ｐ２＜Ｐ１）。この結果，自己組織化層１６では，自己組織化層１４より，パターンの微細化（より多数の第４の相１６ｂの配置）が可能となる。
ここで，第４の相１６ｂの配置パターンの適正のために，次のように，相分離ピッチＰ１，Ｐ２を整合させることが好ましい。
図４Ａでは，第２の相１４ｂがヘキサゴナル状に配置されている。即ち，第２の相１４ｂを頂点とする正三角形を並べたように，複数の第２の相１４ｂが配置されている。このとき，この正三角形の辺の長さが相分離ピッチＰ１に対応する。
一方，第４の相１６ｂは，三角形の頂点に加え，この三角形の辺の中間にも配置され，この辺の長さの半分が相分離ピッチＰ２に対応する。即ち，相分離ピッチＰ２は，相分離ピッチＰ１の（１／２＝０．５）である。なお，判り易さのために，第２の相１４ｂと重複する第４の相１６ｂは，図示を省略している。
図４Ｂでも，第２の相１４ｂはヘキサゴナル状に三角形の頂点に配置される。一方，第４の相１６ｂは，三角形の頂点に加え，この三角形の中央にも配置されている。この場合，この三角形の辺の（１／√３）が相分離ピッチＰ２に対応する。即ち，この相分離ピッチＰ２は，相分離ピッチＰ１の（１／√３＝０．５７８）である。なお，図４Ａと同様，判り易さのために，第２の相１４ｂと重複する第４の相１６ｂは，図示を省略している。
このように，相分離ピッチＰ２を相分離ピッチＰ１の（１／２）または（１／√３）とすることで，第４の相１６ｂをより高密度に配置し，微細加工に適した状態とすることができる。
以上の相分離ピッチＰ１，Ｐ２の関係は一般化できる。このことを示す前に，第２，第４の相１４ｂ，１６ｂの整列軸Ａ１，Ａ２について説明する。
図４Ａ，図４Ｂに示すように，第２，第４の相１４ｂ，１６ｂはそれぞれ，整列軸Ａ１，Ａ２を有する。複数の第２の相１４ｂが，整列軸Ａ１に沿って，相分離ピッチＰ１で配列される。複数の第４の相１６ｂが，整列軸Ａ２に沿って，相分離ピッチＰ２で配列される。
なお，第２，第４の相１４ｂ，１６ｂはそれぞれ，ヘキサゴナル配列であり，３方向に並んでいるが（３つの整列軸を有する），３つの整列軸の角度関係は決まっているので，それぞれ１つの整列軸Ａ１，Ａ２を問題とすれば足りる。
図４Ａでは，整列軸Ａ１，Ａ２が平行（整列軸Ａ１，Ａ２のなす角度θが０°）である。これに対して，図４Ｂでは，整列軸Ａ１，Ａ２のなす角度θが０°ではない（θ＝３０°）。
図４Ａのように，整列軸Ａ１，Ａ２のなす角度θが０°の場合，相分離ピッチＰ２を相分離ピッチＰ１の（１／（ｎ＋１））とすることが可能である（ｎ：１以上の整数）。図４Ａでは，第２の相１４ｂの間に，１つの第４の相１６ｂが追加されるが，追加する第４の相１６ｂの数を３，４，……，ｎとすることができる。
図４Ｂのように，整列軸Ａ１，Ａ２のなす角度θが０°ではない場合，角度θとして，３０°以外にも，２３．４°，１９．１°，１３．９°，１０．９°とすることが可能である。角度θがこのような値であれば，相分離ピッチＰ２を調整することで，ヘキサゴナルに配置される第２の相１４ｂを頂点として，第４の相１６ｂをヘキサゴナルに配置できる。この場合，相分離ピッチＰ２は，相分離ピッチＰ１の（１／（ｎ＋１））以外の値となる。また，角度θが小さくなるほど，相分離ピッチＰ１に対して，相分離ピッチＰ２が小さくなる。
以上から判るように，相分離ピッチＰ２として，相分離ピッチＰ１の（１／√３）以下程度を採用できる。そして，相分離ピッチＰ１，Ｐ１の関係（比）に対応して，第４の相１６ｂの配置パターンが決定される。
ここで，これらの相分離ピッチＰ１，Ｐ２の関係(比)にはある程度の幅が許容される。第２の相１４ｂ上に第４の相１６ｂが配置されることから，相分離ピッチＰ１，Ｐ２の関係(比)が本来の値（例えば，Ｐ２＝Ｐ１＊（１／（ｎ＋１）））から多少のずれがあっても，第４の相１６ｂの配置が適正化される（例えば，第２の相１４ｂの間に，（ｎ＋１）個の第４の相１６ｂが追加して配置される）。第２の相１４ｂの配置および相分離ピッチＰ２に基づいて，最も安定となるように，第４の相１６ｂが配置される。
（４）基板１１の構成材料
基板１１は，ジブロックコポリマー（１）のポリマーＡ（第１の相１４ａ）よりポリマーＢ（第２の相１４ｂ）に大きな親和性を有する材料を少なくともその表面に有する。基板１１は，例えば各種メタル基板，ガラス基板，およびシリコン基板などを用いることができる。また基板１１として各種メタル基板，ガラス基板，およびシリコン基板などの上に，磁性体，半導体，絶縁膜，導電膜などからなる薄膜を形成した基板を用いてもよい。すなわち，基板材料を直接加工して，基板１１を形成できる。あるいは，基板に薄膜を形成して，基板１１とすることもできる。
基板１１と機能性層１２の構成材料は，ジブロックコポリマー（１）のポリマーＡ，Ｂとの親和性を考慮して，適宜に組み合わせて用いられる。
（５）機能性層１２の構成材料
機能性層１２の構成材料（機能性材料）は，ジブロックコポリマー（１）のポリマーＡと親和性が高い。また，機能性材料は，ポリマーＡと架橋する基を有する。
機能性材料は，ジブロックコポリマー（１）のポリマーＢ（第２の相１４ｂ）よりポリマーＡ（第１の相１４ａ）に大きな親和性を有する。機能性材料として，例えば，自己組織化層１４を構成する自己組織化材料中のジブロックコポリマーの２つの成分の一方（ポリマーＡ）からなるホモポリマーが挙げられる。
また，ポリマーＡが，親水性の比較的高いポリマー成分（たとえば，ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ），ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）など）である場合，広く親水性材料一般（Ｓｉや，ＳＯＧ（Spin on Glass），フェノール系レジスト材料など）を機能性材料として利用できる。この場合，基板１１の構成材料（基板材料）として，例えば，ＳｉＮを選択し，Ｓｉや，ＳＯＧ，フェノール系レジスト材料などを機能性層１２として成膜して，利用できる。
ジブロックコポリマー（１）のポリマーＡと架橋する基として，例えば，ベンゾフェノン，ベンジルアルコキシ基，アミノ基，酸無水物構造を利用できる。ポリマーＡがポリスチレン構造を有する場合，ベンゾフェノンやベンジルアルコキシ基などは，光や酸触媒により，このポリスチレン構造と架橋する。また，ジブロックコポリマー（１）のポリマーＡがエポキシ基を有する場合，アミノ基や酸無水物構造は，このエポキシ基と架橋する。
機能性材料は，基板１１との化学結合または，熱または光による架橋などによりレジスト及びジブロックコポリマーの溶媒に不溶であることが望ましい。基板１１の構成材料（基板材料，例えば，シリコン）との化学結合のために，機能性材料への水酸基，あるいはカップリング基（アルコキシシランやクロロシランなど）の導入が考えられる。即ち，水酸基，あるいはカップリング基を有するポリマー材料を機能性材料として利用できる。
Ｂ．パターンの形成手順
以下，パターンの形成手順を説明する。
（１）基板１１上への機能性層１２の形成（図２Ａ，ステップＳ１１）
基板１１上に機能性層１２が作成される（図２Ａ）。既述のように，機能性層１２を構成する機能性材料は，ポリマーＡと架橋する基を有し，かつジブロックコポリマー（１）のポリマーＡと親和性が高い。
（２）機能性層１２のパターニング（図２Ｂ〜図２Ｅ，ステップＳ１２）
機能性層１２がパターニングされ，複数の開口１２１が形成される（プレパターンの形成）。
１）機能性層１２上にレジスト層１３が形成される（図２Ｂ）。
２）レジスト層１３がパターニングされる（図２Ｃ）。例えば，電子線により，レジスト層１３上に，ヘキサゴナルなドットパターンを描画し，現像する。
３）レジスト層１３をマスクとするエッチング処理により，機能性層１２の一部が除去される（図２Ｄ）。即ち，機能性層１２に複数の開口１２１が形成され，基板１１の表面が露出される。
４）レジスト層１３が除去される（図２Ｅ）。この結果，電子線のパターンに対応する開口１２１を有する機能性層１２が形成される。
このようにして，プレパターン（ここでは，複数の開口１２１）を有する機能性層１２が形成される。このとき，複数の開口１２１は，ヘキサゴナル状に配置されている。即ち，開口１２１を頂点とする正三角形を並べたように，開口１２１が配置されている。このとき，この正三角形の辺の長さが開口１２１の間隔（最短距離，ピッチＰ０）に対応する。
（３）自己組織化層１４の形成（図３Ａ，ステップＳ１３）
機能性層１２上にジブロックコポリマー（１）を塗布し，自己組織化することで，自己組織化層１４を形成する。
自己組織化には，熱または溶媒を利用できる。即ち，ジブロックコポリマー（１）を加熱，アニールすることで，ポリマーの相分離を促し自己組織化できる。また，溶媒の蒸気をジブロックコポリマー（１）の層（ポリマー膜）に浸透させることで，ジブロックコポリマー（１）を自己組織化できる。溶媒の蒸気によりポリマー膜が膨潤され，ポリマーＡ，Ｂの移動，相分離を促進できる。なお，ここで用いられる溶媒の蒸気は，単独の溶媒，複数の溶媒の混合のいずれでも良い。
自己組織化層１４は，ジブロックコポリマー（１）のポリマーＡ，Ｂにそれぞれ対応する第１，第２の相１４ａ，１４ｂに相分離している。複数の第２の相１４ｂが第１の相１４ａに囲まれている。
このとき，開口１２１のピッチＰ０と，第２の相１４ｂの間隔（相分離ピッチＰ１）は，既述の相分離ピッチＰ１，Ｐ２と同様の関係（比）を有する（例えば，Ｐ１＝Ｐ２＊（１／（ｎ＋１）），ｎ：１以上の整数）。ピッチＰ０より相分離ピッチＰ１が小さいことで，電子線ビームによる描画パターン（開口１２１のパターン）を基準として，より間隔（ピッチ）が狭くなるように，第２の相１４ｂが配置される。なお，この実施形態では，相分離ピッチＰ１をピッチＰ０の（１／（２＋１））としている。
本実施形態では，ジブロックコポリマー（１）にシリンダーに相分離するものを用いている。即ち，第２の相１４ｂがシリンダー形状を有する。
（４）自己組織化層１４と機能性層１２との架橋反応（図３Ｂ，ステップＳ１４）
機能性層１２の基とジブロックコポリマー（１）のポリマーＡとを架橋反応させる。この架橋反応は，次の自己組織化層１４の一部除去（ステップＳ１５で，後述の未結合層を除去し，結合層を残す）を可能とするためのものである。
架橋反応の結果，機能性層１２と自己組織化層１４の間に架橋結合１５が形成される。自己組織化層１４は，この架橋結合１５によって機能性層１２と結合する結合層（最下層）と，機能性層１２と結合しない未結合層に区分される。結合層は，機能性層１２と直接的あるいは間接的に化学結合している。
（５）自己組織化層１４の洗浄またはエッチング（図３Ｃ，ステップＳ１５）
有機溶剤等を用いて，自己組織化層１４を洗浄またはエッチングすることで，その一部を除去する。即ち，機能性層１２と直接的にも間接的に化学結合していない層（未結合層）を除去し，結合層が残される。
この洗浄またはエッチングは，次のステップＳ１６において，ジブロックコポリマー（２）にジブロックコポリマー（１）の成分が混入（ミキシング）することを避けるためのものである。機能性層１２に結合されていない自己組織化層１４（ジブロックコポリマー（１））が残留している状態で，ジブロックコポリマー（２）を塗布したとする。この場合，ジブロックコポリマー（２）に，機能性層１２に未結合のジブロックコポリマー（１）の成分が混入し，第４の相１６ｂの配置の精度が低下する可能性がある。
そこで，自己組織化層１４の未結合層を除去し，最下層（結合層）のみを残した。この最下層上に，自己組織化層１６を形成することで，自己組織化層１６での第４の相１６ｂの配置の精度を確保できる。
（６）自己組織化層１６の形成，自己組織化（図３Ｄ，ステップＳ１６）
残った自己組織化層１４の最下層（結合層）上に，ジブロックコポリマー（２）を塗布し，自己組織化することで，自己組織化層１６を形成する。
自己組織化には，熱または溶媒を利用できる。即ち，ジブロックコポリマー（２）を加熱，アニールすることで，自己組織化する。また，溶媒の蒸気をジブロックコポリマー（２）の層（ポリマー膜）に浸透させることで，ジブロックコポリマー（２）を自己組織化できる。溶媒の蒸気によりポリマー膜が膨潤され，ポリマーＣ，Ｄの移動，相分離を促進できる。なお，ここで用いられる溶媒の蒸気は，単独の溶媒，複数の溶媒の混合のいずれでも良い。
自己組織化層１４の第２の相１４ｂの配置パターンに対応して，自己組織化層１６の第４の相１６ｂが配置される。既述のように，相分離ピッチＰ１より相分離ピッチＰ２が小さいことで，自己組織化層１４の第２の相１４ｂを基準として，より間隔（ピッチ）が狭くなるように，第４の相１６ｂが配置される。この実施形態では，相分離ピッチＰ２をピッチＰ１の（１／２）としている。
本実施形態では，ジブロックコポリマー（２）にシリンダー形状に相分離するものを用いている。即ち，第４の相１６ｂがシリンダー形状を有する。
（７）自己組織化層１４，１６の部分エッチング（図３Ｅ，図３Ｆ，ステップＳ１７）
自己組織化層１６を部分エッチングする。即ち，自己組織化層１６のポリマーＣ（第３の相１６ａ）をエッチングで除き，ポリマーＤ（第４の相１６ｂ）を残す（図３Ｅ）。次に，自己組織化層１４を部分エッチングする。即ち，自己組織化層１４のポリマーＡ（第１の相１４ａ）をエッチングで除き，ポリマーＢ（第２の相１６ａ）を残す。構成されるエッチングマスクを作製する（図３Ｅ）。この結果，ポリマーＢ，Ｄのパターン（第２，第４の相１４ｂ，１６ｂ）で構成される自己組織化パターンが形成される。
さらに，自己組織化パターンをエッチングマスクとして，機能性層１２（さらには基板１１）をエッチングする（図３Ｆ）。
以上のように，電子線で作成されたプレパターン（開口１２１）に対応するように，自己組織化層１４の第２の相１４ｂのパターン，自己組織化層１４の第４の相１６ｂのパターンが順に形成される。開口１２１のピッチＰ０，第２，第４の相１４ｂ，１６ｂの相分離ピッチＰ１，Ｐ２を順に小さくすることで，電子線で作成されたプレパターン（開口１２１）に対応する位置精度を有する自己組織化パターンを形成できる。
本実施形態では，自己組織化層１４を機能性層１２と架橋反応させて，自己組織化層１４と機能性層１２の間に架橋結合１５を形成している。この結果，自己組織化層１４は，機能性層１２と直接的，または間接的に化学結合される層（最下層：結合層）と，機能性層１２と化学結合されない層（未結合層）に区分される。
この内，未結合層を除去し，最下層（結合層）を残す。自己組織化層１４中の配置パターンの良好な箇所（最下層）を有効に用いることで，最終的な自己組織化パターンの配置パターンの精度を向上できる。
以上では，ポリマーＢ，Ｄがエッチング耐性の高い（マスクとして残る）組成として，第２，第４の相１４ｂ，１６ｂの配置パターンに対応する凸部を形成している。この逆に，ポリマーＡ，Ｃがエッチング耐性の高い組成としても良い。この場合，第２，第４の相１４ｂ，１６ｂの配置パターンに対応する凹部を形成できる。
（変形例１）
変形例１につき説明する。変形例１に係るパターン形成方法は図１で表される。図５Ａ〜図５Ｆは，変形例１の自己組織化パターンを表し，図３Ａ〜図３Ｆに対応する。なお，変形例１に係るパターン形成方法は図１で表される。また，変形例１のプレパターンは，図２Ａ〜図２Ｅで表される。
変形例１では，自己組織化層１４，１６の第２，第４の相１４ｂ，１６ｂの形状が，スフェアである。プリパターンとしては，実施形態と同様，ヘキサゴナルなドットパターンを用いる。
変形例１は，第２，第４の相１４ｂ，１６ｂの形状が，スフェアであることを除き，第１の実施形態と本質的に相違する訳ではないので，詳細な説明を省略する。
（変形例２）
変形例２につき説明する。図６Ａ〜図６Ｆは，変形例２の自己組織化パターンを表し，図３Ａ〜図３Ｆに対応する。なお，変形例１に係るパターン形成方法は図１で表される。また，変形例２のプレパターンは，図２Ａ〜図２Ｅで表される。
変形例２では，自己組織化層１４，１６の第２，第４の相１４ｂ，１６ｂの形状の組み合わせが，シリンダおよびスフェアである。プリパターンとしては，実施形態と同様，ヘキサゴナルなドットパターンを用いる。
変形例２は，第４の相１６ｂの形状が，スフェアであることを除き，第１の実施形態と本質的に相違する訳ではないので，詳細な説明を省略する。
（変形例３）
変形例３につき説明する。図７Ａ〜図７Ｅは，変形例３のプレパターンを表し，図２Ａ〜図２Ｅに対応する。図８Ａ〜図８Ｆは，変形例３のプレパターンを表し，図３Ａ〜図３Ｆに対応する。なお，変形例１に係るパターン形成方法は図１で表される。
変形例３では，開口１２１ａ（プレパターン）がライン状である。幅Ｄで，ピッチＰ０のラインパターンが形成される。また，自己組織化層１４，１６の第２，第４の相１４ｂ，１６ｂの形状が，ラメラである。
変形例３ではプレパターン（開口１２１ａ）に対応するライン形状の自己組織化パターンを作成できる。ライン形状の自己組織化パターンは，微細化する集積回路の配線などに適用できる。また，ライン形状の自己組織化パターンを基板に転写して，インプリントモールドとして用いることができる。
（第２の実施形態）
第２の実施形態につき，説明する。図９は，第２の実施形態に係るインプリントモールド形成方法および磁性膜加工方法を表すフロー図である。図１０は，第２の実施形態で作成されるインプリントモールドおよび加工される磁性膜を表す図である。
（１）基板２１上への自己組織化パターン２２の形成（ステップＳ２１，図１０（Ａ））
基板２１（例えば，シリコン基板）上に自己組織化パターン２２を形成する。例えば，図１に示した手順で，自己組織化層１４，１６を形成し，エッチングすることで，自己組織化パターン２２を形成できる。
（２）基板２１のエッチング（ステップＳ２２，図１０（Ｂ））
自己組織化パターン２２をマスクとして，基板２１をエッチングする。この結果，自己組織化パターン２２に対応する凸部２３ａを有するモールド２３が形成される（第１の型の形成）。
（３）自己組織化パターン２２の除去（ステップＳ２３，図１０（Ｃ））
自己組織化パターン２２を除去し，モールド２３（例えば，シリコンモールド）を取り出す。
（４）モールド２３の複製（ステップＳ２４，図１０（Ｄ））
モールド２３の複製を作成する。モールド２３を用いて，例えば，Ｎｉを電鋳することで，Ｎｉ製のレプリカ２４を作成し，インプリントモールドとする。
なお，レプリカ２４を作成せず，モールド２３をインプリントモールドとして用いることも可能である。
（５）レジストのパターニング（ステップＳ２５，図１０（Ｅ））
レプリカ２４を用いて，レジストをパターニングする。例えば，磁性膜２５を有する基板（例えば，ガラス基板）２６上にレジストを塗布し（インプリント用のレジスト層２７の形成），レプリカ２４を押しつけた状態で硬化させる。この結果，レジスト層２７は，レプリカ２４の凸部２３ａに対応する凹部２７ａを有することになる。
（６）磁性膜２５の微細加工（ステップＳ２６，図１０（Ｆ））
パターニングされたレジスト層２７をマスクとして，磁性膜２５を微細加工（エッチング）する。この結果，磁性ドット２５ａのパターンを作成できる。
以下，実施例１〜７を示す。ここでは，自己組織化パターンを用いて，ビットパターンドメディアを作成する例を示す。なお，自己組織化パターンを用いて，半導体等を微細加工して，半導体素子を形成することも可能である。
（実施例１）
実施例１につき，説明する。実施例１では，スフェア形状の自己組織化層１４，１６を順に作成した。
ここでは，機能性材料として，ベンゾフェノン構造を有するクロロシラン化合物を用いた。即ち，ベンゾフェノン構造を有するクロロシラン化合物をシリコン製の基板１１上に塗布し，スピンコートした。このようにして，基板１１の表面にベンゾフェノン基が存在する機能性層１２を形成した。
ここで，クロロシラン化合物を塗布するときに，反応促進剤として，少量のトリエチルアミン化合物を添加した。クロロシラン化合物が塩素をトラップすることで，架橋反応が促進される。なお，エチルアミン化合物を添加しなくても良い。
ポジ型電子線レジスト（ＺＥＰ）を機能性層１２上に塗布し，電子線で描画・現像した。この結果，ピッチＰ０（＝１０８ｎｍ）で開口１３１がヘキサゴナルに配置されるレジスト層１３が作成された。
酸素ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）装置により，レジスト層１３のホール部分（開口１３１）の機能性層１２を除去した後，ＰＧＭＥＡ（Propyleneglycol monomethylether acetate： プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）で基板１１を洗浄して，レジスト層１３を除去した。この結果，ピッチＰ０（＝１０８ｎｍ）で開口１２１がヘキサゴナルに配置される機能性層１２（プリパターン）が得られた。
Ｍｎ（平均分子量）３７５００（ＰＳ：３００００，ＰＤＭＳ：７５００）のＰＳ−ＰＤＭＳの２％のＰＧＭＥＡ溶液をパターンが作成された機能性層１２の上に塗布して，１８０℃で５時間アニールした。その結果，ピッチＰ１（＝３６ｎｍ）でヘキサゴナルに整列した第２の相１４ｂを有する自己組織化層１４が得られた。
自己組織化層１４を超高圧水銀灯に１０分間露光し，機能性層１２のベンゾフェノンとＰＳ−ＰＤＭＳ間で架橋反応させた。その後，自己組織化層１４をＰＧＭＥＡで洗浄し，機能性層１２と架橋反応していないＰＳ−ＰＤＭＳ（Ｍｎ：３７５００）を除去した。
このようにして残った自己組織化層１４に，Ｍｎ８５００（ＰＳ：７０００，ＰＤＭＳ：１５００）のＰＳ−ＰＤＭＳの０．７％ＰＧＭＥＡ溶液を塗布し，１００℃で５時間アニール処理を施した（自己組織化層１６の形成）。
得られた相分離パターン（自己組織化層１４，１６）をＣＦ４ガス及び酸素ガスでエッチングすることで，ピッチＰ２（＝１２ｎｍ）のＰＤＭＳドットパターンを得た（自己組織化パターンの形成）。ＡＦＭ（Atomic Force Microscope：原子間力顕微鏡）によりドット位置を観察した１辺４００ｎｍのエリアでの方晶率は１００％であった。
以上のように，実施例１では，「Ｐ１／Ｐ０＝１／３」，「Ｐ２／Ｐ１＝１／３」（ピッチＰ０，Ｐ１，Ｐ２＝１０８，３６，１２ｎｍ）として，２段階でピッチの微細化を図った。その結果，良好な自己組織化パターンを形成できた。
（実施例２）
実施例２につき，説明する。実施例２では，実施例１と同様，スフェア形状の自己組織化層１４，１６を順に作成した。但し，自己組織化層１６でのピッチＰ２が実施例１と異なる。
自己組織化層１４の形成，架橋反応，架橋反応していないＰＳ−ＰＤＭＳの除去までは，実施例１と同様とした。
残った自己組織化層１４に，Ｍｎ１５０００（ＰＳ：１２０００，ＰＤＭＳ：３０００）のＰＳ−ＰＤＭＳを塗布し，１６０℃で１２時間，真空中でアニールを施した（自己組織化層１６の形成）。
得られた相分離パターン（自己組織化層１４，１６）をＣＦ４ガス及び酸素ガスでエッチングすることで，ピッチＰ２（＝２１ｎｍ）のＰＤＭＳドットパターンを得た。ＡＦＭによりドット位置を観察した１辺４００ｎｍのエリアの方晶率は１００％であった。
以上のように，実施例２では，「Ｐ１／Ｐ０＝１／３」，「Ｐ２／Ｐ１≒１／√３」（ピッチＰ０，Ｐ１，Ｐ２＝１０８，３６，２１ｎｍ）として，２段階でピッチの微細化を図った。その結果，良好な自己組織化パターンを形成できた。
（実施例３）
実施例３につき，説明する。実施例３では，実施例１と同様，スフェア形状の自己組織化層１４，１６を順に作成した。但し，自己組織化層１４，１６の形成に，熱に替えて，溶媒（Ｎ−メチルピロリジノン）を用いた。
実施例１で述べた方法で，ピッチＰ０（＝１０８ｎｍ）で開口１２１がヘキサゴナルに配置される機能性層１２（プリパターン）を得た。
Ｍｎ３７５００（ＰＳ：３００００，ＰＤＭＳ：７５００）のＰＳ−ＰＤＭＳの２％のＰＧＭＥＡ溶液をパターンが作成された機能性層１２の上に塗布し，Ｎ−メチルピロリジノンの溶媒雰囲気に２時間さらした。その結果，ピッチＰ１（＝３６ｎｍ）でヘキサゴナルに整列した第２の相１４ｂを有する自己組織化層１４が得られた。
自己組織化層１４を超高圧水銀灯に１０分間露光し，機能性層１２のベンゾフェノンとＰＳ−ＰＤＭＳ間で架橋反応させた。その後，基板１１をＰＧＭＥＡで洗浄し，機能性層１２と架橋反応していないＰＳ−ＰＤＭＳ（Ｍｎ：３７５００）を除去した。
このようにして残った自己組織化層１４に，Ｍｎ８５００（ＰＳ：７０００，ＰＤＭＳ：１５００）のＰＳ−ＰＤＭＳの０．７％ＰＧＭＥＡ溶液を塗布し，Ｎ−メチルピロリジノンの溶媒雰囲気に２時間さらした（自己組織化層１６の形成）。
得られた相分離パターン（自己組織化層１４，１６）をＣＦ４ガス及び酸素ガスでエッチングすることで，ピッチＰ２（＝１２ｎｍ）のＰＤＭＳドットパターンを得た（自己組織化パターンの形成）。ＡＦＭ（Atomic Force Microscope：原子間力顕微鏡）によりドット位置を観察した１辺４００ｎｍのエリアでの方晶率は１００％であった。
以上のように，実施例３では，「Ｐ１／Ｐ０＝１／３」，「Ｐ２／Ｐ１＝１／３」（ピッチＰ０，Ｐ１，Ｐ２＝１０８，３６，１２ｎｍ）として，２段階でピッチの微細化を図った。その結果，溶媒で自己組織化した場合でも，良好な自己組織化パターンを形成できた。
（実施例４）
実施例４につき，説明する。実施例４では，ジブロックコポリマー（１）として，ＰＤＭＳ−ポリエポキシプロピルメタアクリレートを用いた。また，機能性材料として，エポキシと架橋するアミノ基を有するトリメトキシシランカップリング剤を用いた。また，自己組織化層１４の形成に，溶媒（トルエン）を用いた。
アミノ基を有するトリメトキシシランカップリング剤でシリコン製の基板１１を処理した。このようにして，基板１１の表面にアミノ基が存在する機能性層１２を形成した。
その後，実施例１で述べた方法で，ピッチＰ０（＝１０８ｎｍ）で開口１２１がヘキサゴナルに配置される機能性層１２（プリパターン）を得た。
ＰＤＭＳ−ポリエポキシプロピルメタアクリレート（Ｍｎ：４５０００，ＰＤＭＳ：１２０００，ポリエポキシプロピルメタアクリレート：３３０００）の自己組織化材料を基板１１に塗布し，トルエン溶媒雰囲気中で２時間処理した。その結果，ピッチＰ１（＝３６ｎｍ）で整列した第２の相１４ｂを有する自己組織化層１４が得られた。
自己組織化層１４を１５０℃で５時間加熱することにより，機能性層１２のアミノ基とジブロックコポリマーのエポキシ基を架橋反応させた。その後，自己組織化層１４をＰＧＭＥＡで洗浄し，機能性層１２と架橋反応していないＰＤＭＳ−ポリエポキシプロピルメタアクリレートを取り除いた。
このようにして残った自己組織化層１４に，ＰＳ−ＰＤＭＳ（Ｍｎ１４０００（ＰＳ：１１０００，ＰＤＭＳ：３０００））を塗布し，１６０℃で１２時間，真空中でアニールを施した（自己組織化層１６の形成）。
得られた相分離パターン（自己組織化層１４，１６）をＣＦ４ガス及び酸素ガスでエッチングすることで，ピッチＰ２（＝１８ｎｍ）のＰＤＭＳドットパターンを得た（自己組織化パターンの形成）。ＡＦＭによりドット位置を観察した１辺４００ｎｍのエリアでの方晶率は１００％であった。
以上のように，実施例４では，「Ｐ１／Ｐ０＝１／３」，「Ｐ２／Ｐ１＝１／２」（ピッチＰ０，Ｐ１，Ｐ２＝１０８，３６，１８ｎｍ）として，２段階でピッチの微細化を図った。その結果，自己組織化層１４，１６の構成材料が異なっていても，良好な自己組織化パターンを形成できた。
（実施例５）
実施例５につき，説明する。実施例５では，ラメラ形状の自己組織化層１４，１６を順に作成した。
実施例１と同様に，基板１１の表面にベンゾフェノン基が存在する機能性層１２を形成した。
機能性層１２上にＡｒＦ用フォトレジストを塗布し，ＡｒＦエキシマステッパで幅Ｄ（＝４０ｎｍ）のライン状の開口１３１ａがピッチＰ０（＝１６０ｎｍ）で配置されるレジスト層１３が作成された。
酸素ＲＩＥ装置により，レジスト層１３のライン部分（開口１３１ａ）の機能性層１２を除去した後，ＰＧＭＥＡで基板１１洗浄して，レジスト層１３を除去した。その結果，ピッチＰ０（＝１６０ｎｍ）のラインパターンを有する機能性層１２（プリパターン）が得られた。
Ｍｎ：２４００００（ＰＳ：１３００００，ＰＭＭＡ：１１００００）のＰＳ−ＰＭＭＡの３％のＰＧＭＥＡ溶液をパターンが作成された機能性層１２の上に塗布して，２２０℃で２０時間アニールした。その結果，その結果，ピッチＰ１（＝８０ｎｍ）のラインに整列した第２の相１４ｂを有する自己組織化層１４が得られた。
自己組織化層１４を超高圧水銀灯に１０分間露光し，機能性層１２のベンゾフェノンとＰＳ−ＰＭＭＡ間で架橋反応させた。その後，自己組織化層１４をＰＧＭＥＡで洗浄し，機能性層１２と架橋反応していないＰＳ−ＰＭＭＡ（Ｍｎ：２４００００）を除去した。
このようにして残った自己組織化層１４に，Ｍｎ：８２０００（ＰＳ：４７０００，ＰＭＭＡ：３５０００）のＰＳ−ＰＭＭＡの２％ＰＧＭＥＡ溶液を塗布し，１８０℃で２０時間アニール処理を施した（自己組織化層１６の形成）。
得られた相分離パターン（自己組織化層１４，１６）を酸素ガスでエッチングすることで，ピッチＰ２（＝４０ｎｍ）で平行に整列したＰＳラインパターンを得た（自己組織化パターンの形成）。
以上のように，実施例５では，「Ｐ１／Ｐ０＝１／２」，「Ｐ２／Ｐ１＝１／２」（ピッチＰ０，Ｐ１，Ｐ２＝１６０，８０，４０ｎｍ）として，２段階でピッチの微細化を図った。その結果，ライン状の，良好な自己組織化パターンを形成できた。
（実施例６）
実施例６につき，説明する。実施例６では，シリンダー垂直配向の自己組織化層１４，１６を順に作成した。
実施例１で述べた方法で，ピッチＰ０（＝１４４ｎｍ）で開口１２１がヘキサゴナルに配置される機能性層１２（プリパターン）を得た。
Ｍｎ１０９０００（ＰＳ：８００００，ＰＭＭＡ：２９０００）のＰＳ−ＰＭＭＡの２％のＰＧＭＥＡ溶液をパターンが作成された機能性層１２の上に塗布し，２００℃で５時間アニールした。その結果，ピッチＰ１（＝４８ｎｍ）でシリンダーがヘキサゴナルに垂直配向した第２の相１４ｂを有する自己組織化層１４が得られた。
自己組織化層１４を超高圧水銀灯に１０分間露光し，機能性層１２のベンゾフェノンとＰＳ−ＰＤＭＳ間で架橋反応させた。その後，基板１１をＰＧＭＥＡで洗浄し，機能性層１２と架橋反応していないＰＳ−ＰＤＭＳ（Ｍｎ：１０９０００）を除去した。
このようにして残った自己組織化層１４に，Ｍｎ４１０００（ＰＳ：３００００，ＰＭＭＡ：１１０００）のＰＳ−ＰＭＭＡの１．５％ＰＧＭＥＡ溶液を塗布し，１７０℃で５時間アニール処理を施した（自己組織化層１６の形成）。
得られた相分離パターン（自己組織化層１４，１６）を酸素ガスでエッチングすることで，ピッチＰ２（＝２４ｎｍ）のホールパターンを得た（自己組織化パターンの形成）。ＡＦＭによりホール位置を観察した１辺４００ｎｍのエリアでの方晶率は１００％であった。
以上のように，実施例６では，「Ｐ１／Ｐ０＝１／３」，「Ｐ２／Ｐ１＝１／２」（ピッチＰ０，Ｐ１，Ｐ２＝１４４，４８，２４ｎｍ）として，２段階でピッチの微細化を図った。その結果，良好な自己組織化パターンを形成できた。
（実施例７）
実施例７につき，説明する。実施例７では，シリンダー，スフェアの自己組織化層１４，１６を順に作成した。
実施例１で述べた方法で，ピッチＰ０（＝１０８ｎｍ）で開口１２１がヘキサゴナルに配置される機能性層１２（プリパターン）を得た。
Ｍｎ４５０００（ＰＳ：３３０００，ＰＤＭＳ：１２０００）のＰＳ−ＰＤＭＳの２％のＰＧＭＥＡ溶液をパターンが作成された機能性層１２の上に塗布し，Ｎ−メチルピロリジノンの溶媒雰囲気に２時間さらした。その結果，ピッチＰ１（＝３６ｎｍ）でシリンダーがヘキサゴナルに垂直配向した第２の相１４ｂを有する自己組織化層１４が得られた。
自己組織化層１４を超高圧水銀灯に１０分間露光し，機能性層１２のベンゾフェノンとＰＳ−ＰＤＭＳ間で架橋反応させた。その後，基板１１をＰＧＭＥＡで洗浄し，機能性層１２と架橋反応していないＰＳ−ＰＤＭＳ（Ｍｎ：３７５００）を除去した。
このようにして残った自己組織化層１４に，Ｍｎ８５００（ＰＳ：７０００，ＰＤＭＳ：１５００）のＰＳ−ＰＤＭＳの０．７％ＰＧＭＥＡ溶液を塗布し，Ｎ−メチルピロリジノンの溶媒雰囲気に２時間さらした（自己組織化層１６の形成）。
得られた相分離パターン（自己組織化層１４，１６）をＣＦ４ガス及び酸素ガスでエッチングすることで，ピッチＰ２（＝１２ｎｍ）のＰＤＭＳドットパターンを得た（自己組織化パターンの形成）。ＡＦＭによりドット位置を観察した１辺４００ｎｍのエリアでの方晶率は１００％であった。
以上のように，実施例７では，「Ｐ１／Ｐ０＝１／３」，「Ｐ２／Ｐ１＝１／３」（ピッチＰ０，Ｐ１，Ｐ２＝１０８，３６，１２ｎｍ）として，２段階でピッチの微細化を図った。その結果，自己組織化層１４，１６の組み合わせがシリンダー，スフェアであっても，良好な自己組織化パターンを形成できた。
（比較例）
比較例につき，説明する。
ここでは，機能性材料として，分子量４０００で末端に水酸基を有するポリスチレンを用いた。即ち，水酸基を有するポリスチレンをシリコン製の基板１１上に塗布し，スピンコートした。その後，１７０℃で１２時間，真空中でアニール後，ＰＧＭＥＡで基板１１を洗浄した。このようにして，基板１１の表面にポリスチレンのブラッシュ膜（機能性層）を作成した。
作成したポリスチレンブラッシュ膜の上にポジ型電子線レジスト（ＺＥＰ）を塗布し，電子線で描画・現像した。この結果，ピッチＰ０（＝１０８ｎｍ）でヘキサゴナルに配置される開口（ホール）を有するレジスト層が作成された。
酸素ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）装置により，ポリスチレンブラッシュ膜のホール部分のポリスチレンブラッシュ膜を除去した。その後，基板１１をＰＧＭＥＡで洗浄することで，基板１１にアンカーされていない余剰のポリスチレンを除いた。この結果，ピッチＰ０（＝１０８ｎｍ）でヘキサゴナルに配置される開口（ホール）を有するポリスチレンブラッシュ膜（機能性層）が作成された（プリパターンの形成）。
Ｍｎ８５００（ＰＳ：７０００，ＰＤＭＳ：１５００）のＰＳ−ＰＤＭＳの０．７％ＰＧＭＥＡ溶液をヘキサゴナルなドットパターンが作成されたポリスチレンブラッシュ膜に塗布し，１００℃で５時間，アニール処理を施した（自己組織化層の形成）。
得られた相分離パターンをＣＦ４ガス及び酸素ガスでエッチングすることで，ピッチＰ１ｘ（＝１２ｎｍ）のＰＤＭＳドットパターンを得た（自己組織化パターンの形成）。ＡＦＭによりドット位置を観察した１辺４００ｎｍのエリアでの方晶率は６０％であった。
以上のように，比較例では，「Ｐ１ｘ／Ｐ０＝１／９」（ピッチＰ０，Ｐ１ｘ＝１０８，１２ｎｍ）として，１段階でピッチの微細化を図った。この結果は，第１〜第７の実施例と比して，自己組織化パターンの配列の一部に乱れが有った。
比較例では，ピッチの比率（Ｐ１ｘ／Ｐ０）が比較的小さい（Ｐ１ｘ／Ｐ０＝１／９）ため，ポリスチレンブラッシュ膜の複数の開口間に比較的多く（８個）の第２の相（ドット）が配置される。このため，開口（プリパターン）から直接的には配置の規制を受けない第２の相（ドット）の割合が比較的多くなり，第２の相（ドット）の配列の一部に乱れが生じたと考えられる。
これに対して，実施例１〜７では，比較例でのピッチＰ１ｘに対応するピッチＰ２を２段階で実現したことで，第４の相（ドット）の配列が良好であったと考えられる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが，これらの実施形態は，例として提示したものであり，発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は，その他の様々な形態で実施されることが可能であり，発明の要旨を逸脱しない範囲で，種々の省略，置き換え，変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は，発明の範囲や要旨に含まれるとともに，特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１１ 基板
１２ 機能性層
１２１ 開口
１３ レジスト層
１３１ 開口
１４ 自己組織化層
１４，１６ 自己組織化層
１４ａ，１４ｂ 第１，第２の相
１５ 架橋結合
１６ 自己組織化層
１６ａ，１６ｂ 第３，第４の相
２１ 基板
２２ 自己組織化パターン
２３ モールド
２３ａ 凸部
２４ レプリカ
２５ 磁性膜
２５ａ 磁性ドット
２７ レジスト層
２７ａ 凹部

Claims (10)

  1. 第１のポリマーと架橋する官能基を有する機能性層を，基板上に，形成する工程と，
    前記第１のポリマーと，第２のポリマーと，を有するジブロックコポリマー層を，前記機能性層上に，形成する工程と，
    前記ジブロックコポリマー層を自己組織化することで，前記第１のポリマーに対応する第１の相と，前記第２のポリマーに対応し，前記第１の相に囲まれる，または挟まれる複数の第２の相と，を有する，自己組織化層を形成する工程と，
    前記自己組織化層中の前記第１のポリマーと，前記機能性層中の前記官能基と，を架橋反応させて，前記自己組織化層中に，前記機能性層と結合される結合層を形成する工程と，
    前記自己組織化層を洗浄またはエッチングして，前記結合層を残す工程と，
    を具備するパターン形成方法
  2. 前記第１のポリマーに親和性を有する，第３のポリマーと，前記第２のポリマーに親和性を有する第４のポリマーと，を有する，第２のジブロックコポリマー層を，前記結合層上に，形成する工程と，
    前記第２のジブロックコポリマー層を自己組織化して，前記第３のポリマーに対応する第３の相と，前記第４のポリマーに対応し，前記第３の相に囲まれ，前記複数の第２の相の間隔の（１／√３）倍以下の間隔の，複数の第４の相と，を有する，第２の自己組織化層を形成する工程と，
    をさらに具備する請求項１記載のパターン形成方法。
  3. 前記第２の自己組織化層中の前記複数の第４の相が，前記複数の第２の相上と，前記複数の第２の相間と，に分散して配置される，
    請求項２記載のパターン形成方法。
  4. 前記第２および第４の相の形状が，ラメラ，シリンダー，およびスフェアのいずれかである
    請求項２または３に記載のパターン形成方法。
  5. 前記第２および第４の相の形状が，互いに異なる
    請求項４記載のパターン形成方法。
  6. 前記第２および第４のポリマーが，シリコンまたは鉄を有する
    請求項２乃至５のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
  7. 前記自己組織化層を形成する工程において，熱または溶媒により，前記ジブロックコポリマー層を自己組織化し，
    前記第２の自己組織化層を形成する工程において，熱または溶媒により，前記第２のジブロックコポリマー層を自己組織化する，
    請求項２乃至６のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
  8. 前記基板が，前記第２のポリマーに親和性を有し，
    前記機能性層が，前記第１のポリマーに親和性を有し，
    前記ジブロックコポリマー層を形成する工程に先立って，前記基板が露出される複数の孔を，前記機能性層に，形成する工程，をさらに具備する，
    請求項２乃至７のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
  9. 前記第２の自己組織化層の前記第３の相または前記複数の第４の相をエッチングして，前記複数の第４の相または前記第３の相を残す工程と，
    前記結合層の前記第１の相または前記複数の第２の相をエッチングして，前記複数の第１の相または前記第２の相を残す工程と，
    前記残された前記複数の第４の相または前記第３の相，および前記残された前記複数の第１の相または前記第２の相をマスクとして，前記機能性層および前記基板をエッチングする工程と，
    をさらに具備する請求項２乃至８のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
  10. 請求項９記載のパターン形成方法によって，前記エッチングされた基板を用いて，インプリントモールドを形成する工程，
    を具備するインプリントモールドの製造方法。
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