JP5687679B2 - インプリント方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は，インプリント方法に関する。

情報を記録，再生する磁気記憶装置（ＨＤＤ）の記憶密度の増大が要求されている。磁気ディスクの高密度化手段の一つとして，ビットパターンドメディア（ＢＰＭ）が検討されている。ビットパターンドメディアは，1ビットに相当する多数のドットに分断される磁性膜を有する。この結果，熱揺らぎによるビット反転を抑えて，記録密度を向上できる。また，磁性膜上に，ドットと共に，サーボパターンを形成できるため，サーボ信号を別途に記録することが不要となり，生産性を向上できる。

ＢＰＭの製造過程において，磁気記録層に塗布されたレジストに，モールド（型）を押し付け，モールドの凹凸パターンをレジストに転写する。このパターン化されたレジストをマスクとして，磁気記録層が加工される。

ここで，パターン化されたレジストからモールドを離間することは（離型），必ずしも容易ではない。レジストがモールドに固着し，離型が困難となる可能性がある（離型性の低下）。この対策として，モールドに離型剤を塗布し，レジストがモールドに固着しないようにすることが考えられる。しかしながら，モールドの凹凸パターンが微細な場合，パターン転写の精度が低下する可能性がある。

特開２００２−２８３３５４号公報 特開２００６−０５４３００号公報

本発明は，離型性と転写性の両立を図ったインプリント方法を提供することを目的とする。

本実施形態に係るインプリント方法は，凹部を有するモールドを準備する工程と，モールド非反応材料を前記凹部に充填する工程と，レジストが塗布された基材に，前記モールドを押し付ける工程と，前記モールドを押し付けた状態で，前記レジストを硬化させる工程と，前記基材から前記モールドを離間する工程と，を具備する。モールド非反応材料は，モールドの材料と化学反応しない材料である。レジストが硬化することで，レジストとモールド非反応材料が結合される。基材からモールドを離間するときに，基材上にレジストとモールド非反応材料が残される。

一実施形態に係るインプリント方法の手順を表すフロー図である。 インプリントの工程を表す断面図である。 インプリントの工程を表す断面図である。 インプリントの工程を表す断面図である。 インプリントの工程を表す断面図である。 インプリントの工程を表す断面図である。 作成中のモールドを表す断面図である。 作成中のモールドを表す断面図である。 作成中のモールドを表す断面図である。 エッチング中の基材を表す断面図である。 エッチング中の基材を表す断面図である。 エッチング中の基材を表す断面図である。 インプリントの工程を表す断面図である。 インプリントの工程を表す断面図である。 インプリントの工程を表す断面図である。 インプリントの工程を表す断面図である。 インプリントの工程を表す断面図である。 インプリントの工程を表す断面図である。 インプリントの工程を表す断面図である。 インプリントの工程を表す断面図である。 磁気記録媒体を表す図である。 磁気記録再生装置を表す図である。 ＡＦＭ像を示す図である。 ＡＦＭ像を示す図である。 ＡＦＭ像を示す図である。

以下，図面を参照して，実施形態を詳細に説明する。
図１は，一実施形態に係るインプリント方法を表すフロー図である。図２Ａ〜図２Ｅは，このインプリント方法での工程を表す断面図である。

Ａ．モールド１１の準備（ステップＳ１１，図２Ａ参照）
インプリントに用いるモールド１１を準備する。このモールド１１は，例えば，ビットパターンドメディア（ＢＰＭ）の原盤であり，微細な凹部１１１および凸部１１２を有する。

凹部１１１は，例えば，５ｎｍ〜１００ｎｍ（数十ｎｍ程度）の幅（あるいは直径）と深さを有する。凸部１１２は，例えば，５ｎｍ〜１００ｎｍ（数十ｎｍ程度）の幅（あるいは直径）を有する。モールド１１がＢＰＭ用の場合，ホール（凹部１１１）がＢＰＭのドットに対応し，重要なパターンとなる。ＢＰＭの記録密度が１Ｔｂ／ｉｎ^２，２Ｔｂ／ｉｎ^２の場合，このホールの直径はそれぞれ，約１５ｎｍ，約１０ｎｍとなる。

モールド１１は，次のように，電子ビーム露光，またはジブロックコポリマーの自己組織化を利用して作成できる。
１．電子ビーム露光を用いたモールド１１の作成（図３Ａ〜図３Ｃ参照）
電子ビーム露光を用いて，次のように，モールド１１を作成できる。
（１）基材（例えば，石英，Ｓｉ等）１１ａにレジスト２１を塗布する（図３Ａ参照）。

（２）レジスト２１に，電子ビームで，パターン（例えば，ＢＰＭパターン（ドット及びサーボパターン））を露光し，現像する。この結果，レジスト２１がパターニングされる（図３Ｂ参照）。

（３）パターン化されたレジスト２１をマスクとして，下地の基材１１ａを加工し，レジスト２１を除去することで，モールド１１が作成される（図３Ｃ，図２Ａ参照）。

２．ジブロックコポリマーの自己組織化を用いたモールド１１の作成
電子ビーム露光に替えて，ジブロックコポリマーの自己組織化を用いて，モールド１１を作成できる。
（１）基材（例えば，石英やＳｉウエハ）にジブロックコポリマー（ＰＳ（ポリスチレン）−ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）等）を塗布する。

（２）ジブロックコポリマーを自己組織化して，パターンを形成する。
ジブロックコポリマー中のブロック（例えば，ＰＳ，ＰＭＭＡ）が動き易い状態とすることで（例えば，加熱，あるいは溶媒の添加），ジブロックコポリマーが自己組織化され，２つの相（例えば，ＰＳの相と，ＰＭＭＡの相）に分離する。第１の相中に第２の相のドット（シリンダ形状あるいはスフィア形状）が形成される。

（３）自己組織化されたジブロックコポリマーをマスクとして，下地の基材１１ａを加工することで，モールド１１を作製する。
このとき，まず自己組織化されたジブロックコポリマーを酸素プラズマで処理し，２つの相の一方を残す。そして，酸素プラズマで処理されたジブロックコポリマーをマスクとして，基材１１ａをエッチングすることで，モールド１１が作成される。

Ｂ．モールド１１の凹部１１１への材料１２の充填（ステップＳ１２，図２Ｂ参照）
例えば，スピンコート法あるいはディップ法により，モールド１１上に材料１２を含む溶液を塗布することで，モールド１１の凹部１１１に材料（モールド非反応材料）１２を充填する。

この材料１２は，モールド１１の材料と化学反応しない，モールド非反応材料である。材料１２としては，（１）金属あるいはその化合物（金属，金属酸化物，金属錯体），（２）シリコンあるいはその化合物，（３）低分子有機化合物（モールド１１の材料と反応する反応基を有しないもの）を用いることができる。また，材料１２単独で，重合反応や架橋反応しないことも必要である。

この材料１２は，いわゆる離型剤と異なり，後述のように，レジスト１４が硬化したときに，レジスト１４と結合する。このため，材料１２は，離型時にモールド１１から離れ，基材１３側に移行する（図２Ｅ参照）。この結果，本実施形態では，離型性と転写性の両立が可能となる。

これに対して，いわゆる離型剤は，離型時にモールド側に残る。このため，離型性は良好となるが，離型剤によりパターンが埋まることで，パターンの転写精度が低下する（転写性の劣化）。

モールド１１のパターンが大きいと（凹部１１１の深さ，幅が大きい），モールド１１上に離型剤の層（一般的に，厚みが２〜３ｎｍ以上）を形成しても，転写性が大きく損なわれることはない。しかし，凹部１１１の深さ，幅が，例えば，１０ｎｍ程度以下であると，パターンが離型剤で埋まり，微細パターンの正確な転写が困難となる（転写性の劣化）。即ち，凹部１１１の深さ，幅に対して，離型剤の層が充分に薄いことが必要である。

具体的には，材料１２として，以下（１）〜（３）が挙げられる。
（１）金属あるいはその化合物（例えば，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｐｔ，Ｎｉ，Ｗ，Ｍｏやその酸化物あるいは錯体）

（２）シリコンあるいはその化合物（シリカ系化合物：Ｓｉ，ＳｉＯ_２，シルセスキオキサン，ＳＯＧ（スピンオングラス）等）

（３）モールド１１の材料と，ラジカル重合やカチオン重合する反応基（ビニル基，エポキシ基，アミノ基，メタクリル基，メルカプト基，オキセタニル基（メトキシ基やエトキシ基））を持たない低分子有機ポリマー。

ラジカル重合やカチオン重合は，例えば，紫外線の照射により，開始される。このため，材料１２がビニル基等を有すると，後述のように，紫外線でインプリントした場合，モールド１１と材料１２が化学的に結合し，離型困難となる。

ここで，室温下で溶媒に不溶の材料（例えば，金属，金属酸化物，Ｓｉ，ＳｉＯ_２）は，微粒子とし，溶媒中に分散させることが好ましい。

なお，後述のように，マスク（材料１２および後述のレジスト１４の複合体）での加工品質向上（耐エッチング性向上）のためには，材料１２として，金属，金属酸化物，シリコンおよびその化合物を用いることが望ましい。

既述のように，本実施形態では，微細な凹部１１１を材料１２で充填することで，転写性の向上を図っている。

そのためには，次の条件（１）〜（３）が満たされることが好ましい。
（１）材料１２が微粒子である場合，その粒径がパターンサイズ（凹部１１１の深さ，幅）に対して十分に小さい（パターン寸法以下）。

具体的には，微粒子の直径（粒径）は，凹部１１１の深さおよび幅（パターンの短辺あるいは直径）の小さい方の，例えば，５０％以下とするのが好ましい。例えば，凹部１１１の深さおよび幅（あるいは直径）が１０ｎｍの場合，例えば，１〜５ｎｍ程度の直径とすることができる。

粒径をパターン短辺の５０％以下とすることで，凹部１１１（例えば，ホール）内に複数の微粒子を配置可能となり，次のような利益を得ることができる。

一つの凹部１１１（ホール）内に一つの微粒子が入る（つまり，粒径が凹部１１１の直径（ホール径）にほぼ等しい）場合，ホール径や粒径の少しの揺らぎや埋め込み条件のばらつきで，微粒子の入らない凹部１１１が出現する可能性がある。その上，凹部１１１内の空間に一つの微粒子のみが配置されると，後述のレジスト１４により，その微粒子をパターン形状に固定することが困難になる。

以上のように，一つの凹部１１１（例えば，ホール）内に，複数の微粒子が入ることが望ましい。このようにすれば，ホールや微粒子の径のばらつきなどに起因する，粒子の全く入らない凹部１１１の出現を防止できる。また，凹部１１１内の複数の微粒子間を充填するように，レジスト１４が入り込んで硬化することで，パターンの形状を正確に転写及び維持できる。

（２）パターン（凹部１１１，凸部１１２）に対して毛管現象が発揮されうる程度に，材料１２を含む溶液の粘度や表面張力が低い（接触角が９０度以下）。

（３）凹部１１１はおおよそ充填され，凸部１１２では著しくは成膜されない（材料１２の層が厚くなり過ぎない）諸条件を満たす。この条件は，溶液中の材料１２の濃度（溶媒によって，例えば，数容量％以下に希釈），スピンコート条件（ディップコートの場合，ディップ条件），溶媒の揮発速度を調整することで実現できる。

パターンのアスペクト比は一般に０．1〜１０程度であるため，凹部１１１の深さは数ｎｍ−数十ｎｍ程度である。凹部１１１から材料１２が大幅にあふれないようにするために，材料１２は溶媒によって数％以下に希釈され，スピンコート法あるいはディップ法により，モールド１１の表面上に塗布される。

溶媒として，例えば，ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート），メタノールを用いることができる。

モールド１１への溶液の塗布後に，これらの溶媒は，自然にあるいは強制的に蒸発して良い。即ち，溶液を加熱し，溶媒を蒸発させるベーク工程を設けても良い（室温で蒸発する溶媒の蒸発の促進，あるいは室温で蒸発しにくい溶媒の強制的な蒸発）。この場合，ベーク条件（加熱温度等）は，（３）の凹部１１１，凸部１１２での膜厚分布に影響を及ぼす。

また，凹部１１１からあふれた材料１２を除去するための工程を設けても良い。例えば，凸部１１２上の材料１２の層をエッチング（エッチバック），またはＣＭＰ（化学的機械的研磨）で除去できる。

Ｃ．インプリント（ステップＳ１３，Ｓ１４，図２Ｃ，図２Ｄ参照）
凹部１１１に材料１２が充填されたモールド１１を用いて，インプリントを行う。このインプリントは，次の工程（１）〜（３）により，実施できる。

（１）レジスト１４が塗布された基材１３の準備（ステップＳ１３，図２Ｃ参照）
レジスト１４が塗布された基材１３を用意する。この基材１３は，例えばモールド１１を用いて加工するためのもの（一例として，磁気記録媒体（磁気記録層が形成された基板））である。レジスト１４は，熱硬化性あるいは紫外線硬化性の樹脂（例えば，アクリル系，エポキシ系の樹脂）である。

（２）レジスト１４へのモールド１１の押しつけ（ステップＳ１３，図２Ｄ参照）
基材１３上のレジスト１４にモールド１１を押しつける。この結果，レジスト１４にモールド１１の凹凸パターンに対応する凹凸パターンが形成される（パターンの転写）。

（３）レジスト１４の硬化（ステップＳ１４，図２Ｄ参照）
モールド１１を押しつけた状態で，レジスト１４を硬化する。例えば，熱，紫外線で，レジスト１４を硬化する。

このとき，レジスト１４は材料１２を巻き込んだ状態で硬化する。材料１２がレジスト１４に巻き込まれるようにして硬化することで，モールド１１のパターン形状を正確に反映したレジスト１４のパターンが形成される。即ち，モールド１１の凹部１１１，凸部１１２にそれぞれ対応する凸部１４１，凹部１４２を有するレジスト１４の層が形成される。

例えば，毛管現象により，凹部１１１に正確に充填された材料１２がレジスト１４に取り込まれて硬化する（レジスト１４と材料１２の複合体の形成）。このため，レジスト１４の特性（例えば，モールド１１との親和性やモールド１１からの離型容易性）によらず，転写性が良好となる。

インプリントには，レジスト１４に紫外線硬化樹脂（アクリル系やエポキシ系）を用い，紫外線照射によりレジストを硬化させるＵＶインプリント方式を用いることが望ましい。

レジスト１４を紫外線硬化性とすることで，分子径の小さなモノマーやダイマーなどをレジスト１４に用いることが可能となる。モノマーやダイマーは，先に充填された材料１２と混じり合い，非常に微細なパターンにおいても転写性を確保できる。

紫外線照射によるラジカル重合やカチオン重合過程で，それ自体は重合架橋反応を起こさない材料１２を巻き込む形で，レジスト１４が硬化して，パターンが形成される。これにより，モールド１１のパターンを正確に反映した良好なパターン形成が可能となる。

但し，ＵＶインプリントではなく，熱インプリントを用いても良い。その場合は，例えば熱可塑性樹脂（プラスチック材料）が用いられる。

Ｄ．基材１３からのモールド１１の引き離し（モールド１１の離型）（ステップＳ１５，図２Ｅ参照）
基材１３からモールド１１を引き離す（離型）。この離型工程では，密着の弱いモールド１１と材料１２の間が離間される。材料１２は，モールド１１の構成材料と反応しない。このため，レジスト１４の特性によらず，材料１２とモールド１１間で分離できる。

既述のように，例えば，毛管現象で，凹部１１１に正確に充填された材料１２がレジスト１４に取り込まれて硬化する。このため，レジスト１４の特性によらず転写性も良好となる。
以上のように，材料１２を凹部１１１に充填することで，レジスト１４の特性によらず，インプリント時の離型性と転写性を両立できる。

Ｅ．基材１３のエッチングまたは新たなモールドの作成（ステップＳ１６，図４Ａ〜図４Ｃ，図５Ａ〜図５Ｃ参照）

次のように，パターンが転写されたレジスト１４（レジスト１４と材料１２の複合体）は，基材１３のエッチング用のマスク，あるいは新たなモールドの作成用のモールドとして利用できる。

Ｅ１．基材１３のエッチング（ステップＳ１６，図４Ａ〜図４Ｃ参照）
パターンが転写されたレジスト１４（レジスト１４と材料１２の複合体）は，基材１３のエッチング用のマスクとして利用できる。

（１）パターンが転写されたレジスト１４を用いて，基材１３をエッチングする（微細加工，図４Ａ，図４Ｂ参照）。
ドライエッチング（例えば，酸素ガスによるＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング））などにより，基材１３を加工する。

ここで，レジスト１４の凹部１４２（モールド１１の凸部１１２に対応する部分）には，材料１２が配置されないようにすることで，マスク（材料１２および後述のレジスト１４の複合体）でのエッチング時の加工品質を向上できる。

この場合，材料１２に金属系，シリカ系の材料（金属，金属酸化物，シリコン，シリコン化合物）等，レジスト１４よりもエッチングレートが大幅に遅い材料を用いることが好ましい。レジスト１４（一般に，樹脂，例えば，紫外線硬化樹脂）は，一般に，ドライエッチングのレートは速い。このため，材料１２に金属系，シリカ系の材料を用いると，選択比（レジスト１４のエッチングレートに対する材料１２のエッチングレートの比率）を大きくすることができる。

レジスト１４の凸部１４１が，ドライエッチング耐性の高い材料１２を多く含有させる。このようにすることで，レジスト１４および材料１２の複合体は，マスクとして非常に良好となり，レジストのマスクよりも下地（基材１３）の加工品質が大幅に改善される。

（２）エッチング後の基材１３からマスクのレジスト１４を除去する（図４Ｃ参照）。例えば，ＣＦ_４ガスや塩素ガスによるドライエッチング，酸やアルカリによるウエットエッチングなどで，材料１２，レジスト１４を除去する。
このようにして，モールド１１のパターンが基材１３に転写される。即ち，レジスト１４の凸部１４１，凹部１４２にそれぞれ対応する，凸部１３１，凹部１３２が基材１３に形成される。

以上のように，パターンの凸部においてドライエッチング耐性が高いマスク（レジスト１４と材料１２の複合体）を形成することで，基材１３のエッチング精度を向上できる。この場合，モールド１１の凹部１１１に金属系，シリカ系の材料１２を充填する。この結果，インプリントによって，レジスト１４の凸部１４１に，レジスト１４よりもエッチングレートが大幅に遅い金属系，シリカ系の材料１２が配置される。

ここで，基材１３（例えば，磁気記録媒体）とレジスト１４の間に，ハードマスク層を設けても良い。ハードマスク層として，Ｃ（炭素）の層を利用できる。この場合，レジスト１４と共に，ハードマスク層（場合により，リフトオフ層等も）をドライエッチング，ウエットエッチングを除去することができる。

このとき，ハードマスク層上に，パターニングされたレジスト１４が形成される。レジスト１４をマスクとして用い，例えば，酸素ガスによるＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）により，ハードマスク層をエッチングする（パターニング）。パターニングされたハードマスク層をマスクとして，基材１３をエッチングする。

この場合，パターンの凸部でドライエッチング耐性が高いマスク（レジスト１４と材料１２の複合体）を形成することで，ハードマスク層（さらには，基材１３）のエッチング精度を向上できる。この場合，既述のように，モールド１１の凹部１１１に金属系，シリカ系の材料１２を充填する。この結果，インプリントによって，レジスト１４の凸部１４１に，レジスト１４よりもエッチングレートが大幅に遅い金属系，シリカ系の材料１２が配置される。そのため，レジスト１４の凹部やその下地のハードマスク層の加工精度が向上する。

Ｅ２．新たなモールドの作成（ステップＳ１６，図５Ａ〜図５Ｃ参照）
パターンが転写されたレジスト１４（レジスト１４と材料１２の複合体）は，新たなモールドの作成用のモールドとして利用できる。即ち，量産性の関係で，モールド１１を複製することが考えられる。

この場合，次のようにして，新たなモールドを作成できる。

（１）レジスト３２が塗布された基材３１の準備（図５Ａ参照）
レジスト３２が塗布された基材３１を用意する。この基材３１は，例えば，石英，Ｓｉ，Ｎｉ，プラスチック等のモールド材料である。レジスト３２は，熱硬化性あるいは紫外線硬化性の樹脂（例えば，アクリル系，エポキシ系の樹脂）である。

（２）レジスト３２へのレジスト１４の押しつけ（図５Ｂ参照）
基材３１上のレジスト３２に硬化したレジスト１４（レジスト１４と材料１２の複合体）を押しつける。この結果，レジスト３２にレジスト１４の凹凸パターンに対応する凹凸パターンが形成される（パターンの転写）。

（３）レジスト３２の硬化（図５Ｂ参照）
レジスト１４を押しつけた状態で，レジスト３２を硬化する。例えば，熱，紫外線で，レジスト３２を硬化する。

このとき，レジスト３２と材料１２が結合，接着しないことが望ましい。レジスト３２と材料１２が結合，接着する場合でも，レジスト１４と材料１２の結合力が，レジスト３２と材料１２の結合力より大きいことが好ましい。

このためには，（１）レジスト３２に，例えば，フッ素を含有したレジスト材料を使用する，若しくは，（２）レジスト１４にエポキシ系レジスト，レジスト３２にアクリル系レジストを使用する，ことが考えられる。前者では，レジスト３２と材料１２が結合，接着しないようにすることができる。後者では，レジスト３２とレジスト１４間で，材料１２への結合力に差をつけることができる。

（４）基材３１からのレジスト１４の引き離し（図５Ｃ参照）
基材３１から，レジスト１４と材料１２の複合体を引き離す（離型）。この離型工程では，レジスト３２と，レジスト１４と材料１２の複合体の間が離間される。

この結果，レジスト３２がパターニングされる。即ち，レジスト１４の凸部１４１，凹部１４２にそれぞれ対応する，凹部３２１，凸部３２２がレジスト３２に形成される。

パターニングされたレジスト３２は，新たな型あるいはマスクとして利用可能となる。例えば，パターニングされたレジスト３２をマスクとして用い，基材３１をエッチングできる。

（変形例）
以上では，主として，モールド１１の凹部１１１に材料１２を充填する例を示した。これに対して，モールド１１の凹部１１１，凸部１１２の双方を材料１２で覆うことも可能である。

図６Ａ〜図６Ｅは，この場合でのインプリンティングの工程を表す図であり，図２Ａ〜図２Ｅに対応する。ここでは，モールド１１の上面全体（凹部１１１，凸部１１２の双方）が材料１２で覆われている。

このインプリンティングの工程は，図２のフロー図で表すことができる。材料１２がモールド１１の材料と結合せず，レジスト１４と結合されることから，モールド１１の離型性がより良好となる（レジスト１４と材料１２の複合体からモールド１１が容易に離間する）。

（磁気記録媒体）
既述のように，本実施形態に係るインプリント方法は，磁気記録媒体の作成に利用できる。

この場合，基材１３に，例えば，ハードマスク層を有する磁気記録媒体（磁気記録層が形成された基板）を用いる。モールド１１でレジスト１４をインプリンティングし，ハードマスク層，磁気記録層を加工することで，ドット状に磁性層が加工された磁気記録媒体を作成できる。

ここで，磁気記録層を例えばＡｒミリングなどにより加工する。必ずしも，磁気記録層をエッチングしなくても，磁気記録層に磁性が失活された領域が形成され，磁性を有する領域（ドット）が分散した状態となれば良い。

その後，加工済み磁気記録媒体に対して，例えば埋め込みや保護層，潤滑層形成，表面研磨などのプロセスを経て，ビットパターンドメディア（ＢＰＭ）が作成される。

磁気記録媒体に情報を記録及び再生するために，記録再生ヘッドの位置決めのために，磁気記録媒体上にアドレス情報をあらかじめ記録しておく必要がある。アドレス情報は，サーボパターンとして，磁気記録媒体上に配置される。図７に示すように，磁気ディスク上に，放射状のサーボパターン領域１２１ａが一定間隔で配置される。

このサーボパターンも一括して加工できることが，インプリント法によるビットパターンドメディア（ＢＰＭ）作成の利点の一つである。インプリントプロセスにおいて離型性と転写性を両立させる本実施形態の手法は，ＢＰＭの量産において極めて有効である。

一般に電子ビーム等で描画されるモールドは描画に数週間以上かかりスループットが悪く極めて高価である。そのため，高価なマスターモールドからインプリント法で複製をとり，それをワーキングモールドとして使用することが考えられている。

この場合，変形例で示した手法により，モールド１１を複製できる。ワーキングモールド（レジスト１４と材料１２の複合体）の表面に，離型性の良い材料１２が多く露出しているため，離型剤を用いなくても，ワーキングモールドの離型が容易となる。

本実施形態の手法は，オーダード媒体と呼ばれる磁気記録媒体にも適用できる。オーダード媒体では，ビットパターンド媒体（１マークが１ドットに対応する）と異なり，１マークが数ドットで構成される。個々のドットが，十分に小さく孤立し，かつ精度良く配列していれば，従来のグラニュラ連続膜媒体でより，品質の良いマークを形成できる。グラニュラ連続膜媒体は，比較的ランダムな磁区の集まりであり，形状や熱揺らぎ耐性の面で，限界がある。

このオーダード媒体において，次世代の記録密度に対応するためには，１０ｎｍ以下のドットピッチとする必要がある。その製造手段としてモールドによるインプリント法が検討されている。
その際，離型性と転写性の両立等の課題はＢＰＭ媒体と同じであり，本実施形態によるインプリントプロセスは，オーダード媒体に対しても有効である。

（磁気記録再生装置）
図８は，実施形態に係る磁気記録再生装置１００を表す斜視図である。磁気記録再生装置１００は，磁気ディスク１２１，スピンドル１２２，スライダー１２３，サスペンション１２４，アーム１２５，ボイスコイルモータ１２６，蓋体１２８を有する。

磁気ディスク１２１は，本実施形態のビットパターンド型磁気記録媒体（ＢＰＭ）である。磁気ディスク１２１はスピンドル１２２に装着されており，図示しないスピンドルモータによって，一定回転数で回転駆動される。既述のように，磁気ディスク１２１は，アドレス情報が記録されたサーボパターンが放射状に配置され，記録再生ヘッドの位置決めを可能としている。

スライダー１２３は，磁気ディスク１２１にアクセスして情報を記録，再生する。スライダー１２３は，例えば，記録用の単磁極型ヘッド，及び再生用のＭＲヘッドを搭載し，薄板状の板ばねからなるサスペンション１２４の先端に取付けられている。

サスペンション１２４は，図示しない駆動コイルを保持するボビン部等を有するアーム１２５の一端側に接続されている。アーム１２５の他端側には，リニアモータの一種であるボイスコイルモータ１２６が設けられている。

ボイスコイルモータ１２６は，図示しない駆動コイルと，磁気回路とから構成されている。駆動コイルは，アーム１２５のボビン部に巻き回される。磁気回路は，駆動コイルを挟み込むように，対向して配置された永久磁石および対向ヨークにより構成される。

アーム１２５は，固定軸１２７の上下２カ所に設けられた図示しないボールベアリングによって保持され，ボイスコイルモータ１２６によって回転揺動駆動される。すなわち，磁気ディスク１２１上におけるスライダー１２３の位置は，ボイスコイルモータ１２６によって制御される。

（半導体装置）
本実施形態に係るインプリント方法を半導体分野に適用して，半導体装置を製造できる。半導体装置の製造時において，インプリントプロセスにより短時間に精度良く微細配線を形成及び複製する試みがなされている。

特に，次世代以降では配線幅が１０ｎｍ程度になるため，離型層による離型処理では，パターンが埋まってしまう懸念がある。また，離型層の要らない撥水性レジストを用いた場合，パターン内にレジストが入らず，転写されない可能性がある。

半導体分野においても，本実施形態によるインプリントプロセスで離型性と転写性の両立を図り，同時にマスクのドライエッチング耐性を向上させることは，有効である。

実験例を説明する。
（１）モールド１１への材料１２の充填
直径約１５ｎｍ，深さ約２０ｎｍのホールパターンを持つモールド１１のホール（凹部１１１）内に，材料１２として，シリカ系化合物であるＳｉＯ_２を充填した。ＳｉＯ_２は，ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）やメタノール等の溶媒で希釈してスピンコート法により塗布できる。

（２）インプリント，離型
その後，このモールド１１を用いて，紫外線硬化性アクリル樹脂（レジスト１４）により，磁気記録媒体（基材１３）にＵＶインプリントを行った。モールド１１の離型後に，アクリル樹脂（レジスト１４）に転写されたパターンをＡＦＭ（原子間力顕微鏡）により測定した。

図９Ａ〜図９Ｃは，（１）モールド１１自体，（２）ＳｉＯ_２（材料１２）を充填したモールド１１，（３）パターンが転写されたアクリル樹脂（レジスト１４）のＡＦＭ像である。

図９Ａ〜図９Ｃから示されるように，離型性，転写性共に良好でモールドに忠実なマスクパターンがインプリントできていることが確認できた。

以上のように，本実施形態のインプリントプロセスでは，離型処理を行っていないモールド１１（例えば，石英，Ｓｉ，Ｎｉ，プラスチック）の凹部１１１に，モールド非反応材料１２を充填する。

モールド非反応材料１２は，例えば，金属系，シリコン系の材料，モールド材料と反応するような反応基を持たず，重合や架橋反応も起こさない低分子ポリマーを利用できる。例えば，モールド非反応材料１２を，溶媒に溶かして，モールド１１に塗布することで，その凹部１１１にモールド非反応材料１２を充填できる。

その後，材料１２が充填されたモールド１１を用いて，基材１３（ＢＰＭの場合は，磁気記録媒体）およびレジスト１４（例えば，紫外線硬化樹脂）に対してインプリント（より望ましくはＵＶインプリント）を行う。この際，材料１２とモールド１１の材料が反応しないため，離型処理を行わないモールド１１でも材料１２との界面で離型可能である。またレジスト１４が材料１２を巻き込んで硬化するため，材料１２の充填が完全であればパターンの転写性は良好である。
このようにしてインプリント時の離型性と転写性を両立させることが可能となる。

本実施形態では，パターン形状を損なうような離型処理せずに，インプリント時の離型性が確保できる。また離型のために撥水性レジストを用いることで発生する転写性の悪化もない。インプリント時の離型性と転写性を両立させることが可能となる。

更に，材料１２に金属系やシリカ系の材料を用い，モールド１１の凹部１１１に選択的に材料１２を充填することで，凸部１４１でエッチング耐性が高い理想的なマスク（材料１２とレジスト１４の複合体）を形成できる。金属系やシリカ系の材料は，レジスト１４よりもエッチングレートが大幅に遅い。モールド１１の凹部１１１に選択的に充填された材料１２が，インプリント後に材料１２とレジスト１４の複合体の凸部１４１になる。この結果，材料１２とレジスト１４の複合体は，パターン部でドライエッチング耐性が高い理想的なマスクとして利用できる。

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 モールド
１１１ 凹部
１１２ 凸部
１１ａ 基材
１２ モールド非反応材料
１３ 基材
１４ レジスト
１４１ 凸部
１４２ 凹部
２１ レジスト
３１ 基材
３２ レジスト
１００ 磁気記録再生装置
１２１ 磁気ディスク
１２１ａ サーボパターン領域

Claims (12)

1. 凹部および凸部を有するモールドを準備する工程と，
   前記モールドの材料と化学反応しない，モールド非反応材料の層を前記凹部内に形成し、前記凸部上に形成しない工程と，
   熱硬化性または紫外線硬化性の樹脂材料の層が形成された基材に，前記モールドを押し付ける工程と，
   前記モールドを押し付けた状態で，前記樹脂材料の層を硬化させて，前記モールド非反応材料の層と結合させる工程と，
   前記基材から前記モールドを離間し，前記基材上に前記硬化された樹脂材料の層と前記モールド非反応材料の層を残す工程と，
   を具備するインプリント方法。
2. 前記凹部内に形成し、前記凸部上に形成しない工程が，前記モールド非反応材料を含む溶液を前記モールドに塗布する工程を有する，
   請求項１記載のインプリント方法。
3. 前記溶液が，溶媒をさらに含み，
   前記凹部内に形成し、前記凸部上に形成しない工程が，前記溶媒を蒸発させる工程をさらに有する，
   請求項２記載のインプリント方法。
4. 前記モールドの材料が，石英，Ｓｉ，Ｎｉ，またはプラスチックを有する，
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインプリント方法。
5. 前記モールド非反応材料は，金属，金属酸化物，金属錯体，またはシリカ化合物，または前記モールドの材料と反応する反応基を有しない，低分子有機化合物のいずれかである
   請求項４記載のインプリント方法。
6. 前記金属，金属酸化物，および金属錯体が，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｐｔ，Ｎｉ，Ｗ，またはＭｏを含み，
   前記シリカ化合物が，Ｓｉ，ＳｉＯ_２，またはシルセスキオキサンであり，
   前記反応基が，ビニル基，エポキシ基，アミノ基，メタクリル基，メルカプト基，およびオキセタニル基である，
   請求項５記載のインプリント方法。
7. 前記モールド非反応材料が，金属，金属酸化物，またはシリカ化合物である
   請求項５または６に記載のインプリント方法。
8. 前記モールド非反応材料が，前記凹部の幅および深さの５０％以下の直径を有する微粒子である，
   請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインプリント方法。
9. 前記硬化された樹脂材料の層が，凹部および凸部を有し、この凸部に前記モールド非反応材料の層が配置される，
   請求項１乃至８のいずれか１項に記載のインプリント方法。
10. 前記硬化された樹脂材料の層の凹部の少なくとも一部に，前記モールド非反応材料の層が配置されない，
    請求項９記載のインプリント方法。
11. 前記硬化された樹脂材料の層をマスクとして，前記基材をエッチングする工程
    をさらに具備する請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のインプリント方法。
12. 第２の樹脂材料の層が形成された第２の基材に，前記硬化された樹脂材料の層を押し付ける工程と，
    前記硬化された樹脂材料の層を押し付けた状態で，前記第２の樹脂材料の層を硬化させる工程と，
    前記第２の基材および前記硬化された第２の樹脂材料の層から前記硬化された樹脂材料の層を離間する工程と，
    をさらに具備する請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のインプリント方法。

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