WO2010021291A1 - 基板の製造方法、その製造方法により製造された基板、及びその基板を用いた磁気記録媒体 - Google Patents

基板の製造方法、その製造方法により製造された基板、及びその基板を用いた磁気記録媒体 Download PDF

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WO2010021291A1
WO2010021291A1 PCT/JP2009/064304 JP2009064304W WO2010021291A1 WO 2010021291 A1 WO2010021291 A1 WO 2010021291A1 JP 2009064304 W JP2009064304 W JP 2009064304W WO 2010021291 A1 WO2010021291 A1 WO 2010021291A1
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mold
solvent
solution
substance
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PCT/JP2009/064304
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佐藤　彰
誉之 岡野
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コニカミノルタオプト株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/855—Coating only part of a support with a magnetic layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form
    • B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/30—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer formed with recesses or projections, e.g. hollows, grooves, protuberances, ribs
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness

Definitions

  • the present invention relates to a substrate manufacturing method, a substrate manufactured by the manufacturing method, and a magnetic recording medium using the substrate.
  • a patterned medium in which a magnetic layer is patterned and a magnetic layer is physically divided into a plurality of regions has been proposed in order to increase the recording density.
  • a method for producing this PM for example, after forming a magnetic layer on the substrate, patterning the magnetic layer, and after patterning the substrate of the magnetic recording medium, forming the magnetic layer on the patterned substrate.
  • a protective layer for protecting the magnetic layer is formed on the magnetic layer before patterning.
  • a recording material layer magnetic layer
  • a resist layer protecting layer
  • an imprint master is formed on the resist layer.
  • the imprint shape of the imprint master surface is transferred to the resist layer by pressing to form mask material particles in the recesses formed in the resist layer, and the resist layer and the recording material using the mask material particles as a mask.
  • a method of manufacturing a recording medium is described in which the layer is patterned to form a patterned recording layer.
  • adding a process of forming a protective layer on the magnetic layer complicates the work and makes it difficult to increase the throughput.
  • dry etching is used as the etching here, but the dry etching is usually performed under vacuum conditions. Therefore, when etching is performed, the inside of the apparatus must be evacuated, which also hinders high throughput.
  • a diblock copolymer film containing two kinds of polymer components having different etching resistances is applied on the substrate, and the diblock copolymer film is phase-separated.
  • One polymer component is in the form of a cylinder or lamella, imprinted with an imprint mold having a line pattern on the diblock copolymer film, and intersects the longitudinal direction of the cylinder or lamella.
  • a first recess is formed, a polymer component in the form of the cylinder or lamella is removed by etching to form a second recess, a silicon-containing resist is embedded in the first and second recesses, and the silicon-containing resist Is used as a mask to etch the diblock copolymer film, followed by
  • the pattern formation method of etching a substrate are described.
  • the pattern is formed by etching the substrate using the silicon-containing resist as a mask.
  • the etching rate varies depending on the density of the pattern, which is called a microloading effect.
  • the PM pattern usually includes a data recording pattern and a servo pattern used for data tracking, and the shape of each pattern is different. That is, since the microloading effect occurs, it is difficult to uniformly process all the patterns having different shapes.
  • RIE reactive ion etching
  • the distance between adjacent convex portions is usually as small as several tens of nm, and the distance must be further reduced in order to further improve the recording density.
  • the opening portion of the mask at the time of etching becomes very small.
  • this method is also not suitable for high throughput because it is dry etching.
  • Patent Document 3 discloses a process of forming a transfer target (imprint material) on a flat substrate or a mold having a concavo-convex structure, and the mold is transferred. A step of contacting and pressing the body, a step of transferring the concavo-convex structure of the mold to the member to be transferred, a step of peeling the mold from the member to be transferred, and a surface on which the concavo-convex structure of the mold is transferred.
  • a method of manufacturing a magnetic recording medium including a step of depositing a magnetic recording layer. That is, in the nanoimprint method, first, a concavo-convex shape is transferred to an imprint material by pressing a mold having a concavo-convex shape on the surface against the imprint material applied on the substrate substrate, and the imprint material is solidified. This is a method for obtaining a substrate having a concavo-convex shape on the surface by peeling the mold later.
  • the number of processes is smaller than that by etching, for example, it can be performed under atmospheric pressure, and a process of evacuating the apparatus is not required. Throughput can be realized.
  • the imprint material remains on the uneven shape of the mold when the mold is peeled off from the imprint material after transferring the uneven shape.
  • the imprint material remains in the mold and a substrate is produced as it is, a desired uneven shape is not formed on the obtained substrate. If this happens, the mold must be re-created, throughput is reduced, and manufacturing costs are increased.
  • a mold release agent such as fluorine is applied to the mold in advance. Then, since the release agent repels the imprint material, it is difficult for the imprint material to remain in the mold when the mold is peeled off from the imprint material after the concavo-convex shape is transferred.
  • a mold release agent such as fluorine is applied to the mold in advance, even if the mold is pressed against the imprint material, the imprint material is repelled by the mold release agent, and the imprint material is sufficiently contained in the recess of the mold. There was a problem of fillability that was not filled.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and in the nanoimprint method, it is possible to achieve both good filling properties and releasability without adding other steps such as a release treatment. It aims at providing the manufacturing method of. It is another object of the present invention to provide a substrate manufactured by such a substrate manufacturing method and a magnetic recording medium using the substrate.
  • a method for manufacturing a substrate according to an aspect of the present invention is a method for manufacturing a substrate having a surface portion having a plurality of concave and convex shapes, between a mold having a shape corresponding to the concave and convex shapes and a substrate base material.
  • a mold is used in which the work of bonding between the contact portion and the structural material is smaller than the work of bonding between the contact portion and the solvent.
  • 1 is a drawing showing a method for manufacturing a substrate according to Example 1; 10 is a view showing a method for manufacturing a substrate according to Example 2. 10 is a diagram illustrating a method for manufacturing a substrate according to Example 3.
  • 10 is a view showing a method for manufacturing a substrate according to Example 4; 10 is a view showing a method for manufacturing a substrate according to Example 5; 10 is a view showing a method for manufacturing a substrate according to Comparative Example 1; 10 is a view showing a method for manufacturing a substrate according to Comparative Example 2; 10 is a view showing a method for manufacturing a substrate according to Comparative Example 3; 10 is a view showing a method for manufacturing a substrate according to Comparative Example 4;
  • the method for manufacturing a substrate according to the present embodiment is a method for manufacturing a substrate provided with a surface portion having a plurality of uneven shapes. Specifically, a step of interposing a solution in which a structural material for constituting the surface portion is dissolved in a solvent is interposed between a mold having a shape corresponding to the concavo-convex shape and a substrate base material, and the mold A so-called nanoimprint comprising a step of forming the surface portion by drying the solvent in a state where the solution is interposed between the substrate base material and a step of peeling the mold from the surface portion. It is the manufacturing method of the board
  • the contact angle of the contact portion of the mold that contacts the solution with respect to the solvent is less than 90 °
  • the adhesion work W1 between the contact portion and the structural material is the contact portion and the structure.
  • a mold smaller than the adhesive work W2 with the solvent is used. That is, in the method for manufacturing a substrate according to this embodiment, in the nanoimprint method, the contact angle of the contact portion with respect to the solvent is less than 90 °, and the contact work W1 between the contact portion and the structural material is A mold, a structural material, and a solvent that are smaller than the adhesion work W2 between the part and the solvent are used.
  • the unevenness shape of the mold can be sufficiently filled with the solution that is an imprint material before drying. . Since the adhesion work W1 between the contact portion and the structural material is smaller than the adhesion work W2 between the contact portion and the solvent, the mold is formed from the surface portion made of the structural material which is an imprint material after drying. Can be easily peeled off. Therefore, in the nanoimprint method, it is possible to achieve both good filling properties and release properties without adding other steps such as a release treatment. Further, since it is not necessary to add another process such as a mold release process, a high throughput can be realized.
  • the substrate may be any substrate as long as it has a plurality of irregularities on the surface, and examples thereof include a substrate for a patterned magnetic recording medium (patterned media: PM).
  • the uneven shape is a fine uneven shape, for example, an uneven shape of the order of nm.
  • the mold has a shape corresponding to the uneven shape. And the contact angle with respect to the said solvent of the contact part of the said mold which contacts the said solution is less than 90 degrees.
  • the concavo-convex shape of the mold can be sufficiently filled with the solution that is an imprint material before drying. This is considered to be due to the following. Since the main component of the solution is the solvent before the solvent is dried, the filling property of the solution into the uneven shape of the mold can be changed depending on the properties of the contact portion and the solvent. Conceivable. If the contact angle of the contact portion with respect to the solvent is less than 90 °, the state is generally said to be immersion wet, and the solution spreads well on the contact portion. Therefore, it is considered that the filling property of the solution can be sufficiently enhanced.
  • Capillary phenomenon is a phenomenon in which the liquid level in the capillary tube is above or below the liquid surface outside the capillary tube due to surface tension.
  • the force for lifting the liquid is a component parallel to the capillary wall of the surface tension acting on the inner surface of the capillary. Specifically, it is expressed as 2 ⁇ r ⁇ T cos ⁇ .
  • FIG. 1 shows an example of a state where the capillary phenomenon is exerted, where r indicates the radius of the capillary, T indicates the surface tension, and ⁇ indicates the contact angle of the liquid with respect to the capillary.
  • the force to lower the liquid is the gravity applied to the lifted liquid. Specifically, it is expressed as ⁇ r 2 ⁇ h ⁇ ⁇ ⁇ g.
  • r represents the radius of the capillary
  • h represents the height of the lifted liquid (the difference in height between the liquid level in the capillary and the liquid level outside the capillary)
  • ⁇ represents the density of the liquid
  • G represents the gravitational acceleration.
  • the force for lifting these liquids is equal to the force for lowering the liquids. Accordingly, the height of the lifted liquid (the height at which the liquid is lifted) h is calculated from the following equation (1).
  • h 2T cos ⁇ / r ⁇ g (1) Note that T, ⁇ , r, ⁇ , and g are positive values.
  • the wettability is further enhanced if the application surface of the solution is slightly roughened.
  • the substrate base material has a donut shape with an outer diameter of 65 mm and an inner diameter of 20 mm, and the uneven shape for PM is Since the distance between adjacent convex portions is as large as several tens of nanometers, this corresponds to a state in which the coated surface is slightly roughened, and the wettability is further improved, so that the filling property is further improved.
  • the state of immersion wetness is, for example, when the solution is sandwiched between two plate-like members, the size of the wetted area is actually determined by the amount of the solution. Wet and spread. For this reason, even if the area of a board
  • an adhesion work W1 between the contact portion of the mold that comes into contact with the solution and the structural material is smaller than an adhesion work W2 between the contact portion and the solvent.
  • the mold can be easily peeled off from the surface portion made of the structural material which is an imprint material after drying. This is considered to be due to the following. Since the structural material is the main component after the solvent of the solution is dried, it is considered that the mold releasability can be changed depending on the properties of the contact portion and the structural material.
  • the adhesion work W1 between the contact portion and the structural material is smaller than the adhesion work W2 between the contact portion and the solvent, the contact angle between the contact portion and the solvent is less than 90 ° before the solvent is dried. Therefore, the solution that is the imprint material before drying and the contact portion are easily compatible, but after the solvent is dried, the structural material that is the imprint material after drying is separated from the contact portion. It seems to be easier. That is, if the bonding work satisfies the above relationship, the surface portion made of the structural material can be easily peeled from the mold without using a release agent or the like.
  • the adhesion work is energy required to separate a certain substance and a certain substance from the bonded state. A larger adhesion work means higher adhesion between substances in contact with each other.
  • a mold that satisfies the above-described relationship, it is possible to achieve both good filling properties and releasability without adding other steps such as a release treatment. Further, since it is not necessary to add another process such as a mold release process, a high throughput can be realized.
  • Such a substrate manufacturing method is particularly suitable for a method for manufacturing a PM substrate or the like, which requires extremely high flatness and smoothness.
  • the contact angle and the adhesive work are measured by the following method. be able to.
  • the contact angle of a solid liquid can be measured using a general contact angle measuring device.
  • the adhesion work can be measured as follows.
  • the adhesion work Wa between the substance 1 and the substance 2 adhered to each other is represented by the following formula (2).
  • Wa ⁇ 1g + ⁇ 2g ⁇ 12 (2)
  • ⁇ 1g represents the interface free energy between the substance 1 and air
  • ⁇ 2g represents the interface free energy between the substance 2 and air
  • ⁇ 12 represents the interface free energy between the substance 1 and the substance 2.
  • the substance 1 is described as a contact portion (solid)
  • the substance 2 is described as a solvent (liquid).
  • FIG. 2 is drawing which shows the state which dripped the solvent to the contact part.
  • Such droplets are formed as a result of the balance of various interfacial tensions.
  • ⁇ 1g ⁇ 12 + ⁇ 2 g cos ⁇ (3)
  • ⁇ 1g indicates the interfacial tension between the substance 1 and air
  • ⁇ 2g indicates the interfacial tension between the substance 2 and air
  • ⁇ 12 indicates the interfacial tension between the substance 1 and the substance 2
  • ⁇ 2g is the interfacial tension between the liquid and air, it corresponds to the surface tension.
  • the surface tension ⁇ 2 g of the liquid (substance 2) can be measured by, for example, the Wilhelmi method, the capillary rise method, the sessile drop method, or the like. From the surface tension ⁇ 2 g , the interface free energy ⁇ 2 g between the liquid (substance 2) and air can be calculated.
  • the contact angle ⁇ of the solid (substance 1) with respect to the liquid (substance 2) can be measured using, for example, a general contact angle measuring device as described above.
  • the adhesion work W1 between the contact portion and the structural material is measured, that is, the case where the adhesion work between a solid and a solid is measured.
  • the substance 1 is described as a contact portion (solid) and the substance 2 is described as a structural material (solid).
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the forces acting on the substance 1 and the substance 2 when they adhere to each other.
  • the interfacial tension is composed of a dispersed component, a polar component, and a hydrogen bonding component of the substance, and each component is considered not to interfere with each other. Therefore, the interfacial tension is generally represented by the following formula (7).
  • ⁇ ⁇ d + ⁇ p + ⁇ h (7)
  • ⁇ d represents a dispersion component of interfacial tension
  • ⁇ p represents a polar component of interfacial tension
  • ⁇ h represents a hydrogen bonding component of interfacial tension.
  • the interaction force ⁇ int between the substance 1 and the substance 2 is an interaction of the interfacial tension between the substance 1 and the substance 2.
  • each component of the interfacial tension here, that is, the dispersion component, the polar component, and the hydrogen bonding component does not interfere with each other as described above. Therefore, the interaction force ⁇ int between the substance 1 and the substance 2 is expressed by the following formula (8).
  • gamma 1 g d represents the dispersion component of the surface tension of the material 1
  • gamma 2 g d represents the dispersion component of the surface tension of the material 2
  • gamma 1 g p represents the polar component of the surface tension of the material 1
  • gamma 2 g p represents the polar component of the surface tension of the material 2
  • gamma 1 g h is a hydrogen bonding component of the surface tension of material
  • gamma 2 g h is a hydrogen bonding component of the surface tension of substances 2 .
  • the work of bonding Wa between the substance 1 and the substance 2 can be calculated by substituting the values obtained by measuring the components of the interface free energy with respect to the air of the substances 1 and 2 into the above formula (11). it can.
  • the measurement is performed as follows.
  • a liquid whose surface tension (interfacial tension) is known or measured and which is composed only of a dispersed component having no polarity or hydrogen bond in the liquid molecule is used. Measure the contact angle.
  • the interface free energy is calculated from the surface tension of the liquid, and the bonding work between the substance 1 and the liquid is calculated from the calculated interface free energy and the measured contact angle using the above formula (5).
  • the dispersive component of the interfacial free energy of the substance 1 is calculated from the calculated work of bonding the substance 1 and the liquid using the above equation (11). be able to.
  • the substance 1 (solid) is obtained by using a liquid having a known or measured surface tension and having no hydrogen bond in the liquid molecule, only a polar component, or a polar component and a dispersed component. ) To measure the liquid contact angle.
  • the interface free energy is calculated from the surface tension of the liquid, and the bonding work between the substance 1 and the liquid is calculated from the calculated interface free energy and the measured contact angle using the above formula (5).
  • the interfacial free energy of the liquid is composed of only the polar component or the polar component and the dispersion component, and the dispersion component of the interfacial free energy of the substance 1 is calculated by the above-described method. From the adhesion work between the substance 1 and the liquid, the polar component of the interface free energy of the substance 1 can be calculated using the above formula (11).
  • the contact angle of the liquid with respect to the substance 1 (solid) is measured using a liquid having a known or measured surface tension and containing a hydrogen bonding component.
  • the interface free energy is calculated from the surface tension of the liquid, and the bonding work between the substance 1 and the liquid is calculated from the calculated interface free energy and the measured contact angle using the above formula (5).
  • the interfacial free energy of the liquid includes a hydrogen bond component
  • the dispersion component and the polar component of the interfacial free energy of the substance 1 are calculated by the above-described method. Therefore, the calculated substance 1 and liquid From the adhesion work, the polar component of the interface free energy of the substance 1 can be calculated using the above equation (11).
  • each component of the interface free energy of the substance 2 can be calculated by the same method as described above, replacing the substance 1 with the substance 2.
  • the bonding work Wa between the substance 1 and the substance 2 is calculated from each component of the interface free energy between the substance 1 and the substance 2 obtained by the above method using the above formula (11). Can do.
  • the dispersion component, polar component, and hydrogen bond component of surface tension are determined by the van der Waals force, polarity, and hydrogen bond force of the molecule, so if the molecular structure is known, determine which component it has. can do.
  • the surface tension of the polyolefin resin is mainly composed of dispersed components. Glyme also has a polar component, but a dispersive component is the main component.
  • the combination of the contact portion of the mold, the structural material, and the solvent is not particularly limited as long as the contact angle and adhesion work required by the above method satisfy the above relationship.
  • the contact portion is a resin
  • the solvent is an organic solvent
  • the structural material is an inorganic material.
  • the resin examples include polyolefin resins, polystyrene resins, polycarbonate resins, acrylic resins, and cellulose resins.
  • the polyolefin resin examples include cycloolefin resin and polymethylpentene resin.
  • a triacetyl cellulose (TAC) etc. are mentioned, for example.
  • Examples of the organic solvent include ketones, ethers, alcohols and esters.
  • Examples of the ketones include acetone and methyl isobutyl ketone.
  • Examples of the ethers include glyme such as propylene glycol dimethyl ether and ethylene glycol dimethyl ether.
  • Examples of the alcohols include glycol, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and butanol.
  • Examples of the silicon compound include silicate and siloxane.
  • Examples of the siloxane include silsesquioxanes such as hydrogen silsesquioxane (HSQ).
  • the contact portion is at least one selected from the group consisting of acrylic resins, cellulose resins, polycarbonate resins, polyolefin resins, and polystyrene resins, and the solvent is selected from ketones and ethers. More preferably, it is a combination in which the structural material is a silicon compound. According to the above combination, it is possible to achieve both better filling properties and releasability. Moreover, as a solution in which the structural solution is dissolved in the solvent, for example, a material called spin-on-glass (SOG) can be used.
  • SOG spin-on-glass
  • the contact portion of the mold, the structural material, and the solvent need only satisfy the above relationship, the contact angle and the adhesion work, for example, the contact portion is quartz, the solvent is water,
  • the structural material may be a resin oligomer, for example, a cellulose resin oligomer or a glucose resin oligomer.
  • the mold is prepared.
  • a contact portion in which a contact angle and an adhesive work satisfy the above-described relationship may be disposed at a portion in contact with the solution.
  • the entire casting mold may be formed at the contact portion, or the contact portion may be disposed on silicon, quartz, or another base material.
  • a plurality of fine irregularities are formed on the surface of the contact portion.
  • the method for forming the plurality of fine concavo-convex shapes is not particularly limited, and can be formed using a known fine processing technique or transfer technique.
  • a solution in which a structural material is dissolved in a solvent is prepared as an imprint material.
  • the structural material and the solvent are not particularly limited as long as the contact angle and the adhesion work satisfy the above relationship and the structural material can be dissolved in the solvent.
  • the said solvent may use 1 type which satisfy
  • the said structural material may use 1 type which satisfy
  • the method is not particularly limited.
  • the method is as follows.
  • the solution is applied on the surface of at least one of the mold and the substrate base material.
  • the solution may be applied on any surface of the mold and the substrate substrate, but is preferably applied on the mold in order to enhance the filling property of the solution.
  • the coating method is not particularly limited, and a known coating method can be used. For example, it may be a drop application by a dispenser or the like, or may be spread using a spin coat, a wire bar, an applicator or the like.
  • substrate base material is a base material which can form a board
  • the substrate substrate is not particularly limited, and examples thereof include a quartz substrate.
  • the mold and the substrate base material are overlapped so that the solution is interposed between the mold and the substrate base material. Since the contact angle and the adhesive work satisfy the above relationship as the mold, the imprint material is preferably filled into a plurality of fine irregular shapes of the mold. In addition, it is preferable that after the mold and the substrate base material are superposed, the superposed mold and the substrate base material are rotated, or a load is applied to the mold and the substrate base material. By doing so, the thickness of the thin film made of the solution becomes uniform, and excess solution is removed.
  • the solvent is dried in a state where the solution is interposed between the mold and the substrate base material.
  • the imprint material is solidified, and a surface portion to which a plurality of fine irregularities of the mold is transferred is formed.
  • the drying here may be performed as long as the transferred concavo-convex shape can be maintained, and the solvent may not be completely removed.
  • the drying method is not particularly limited, and a known drying method can be used. For example, although it may be allowed to stand at room temperature, it is preferable to further reduce the pressure, blow, and heat from the viewpoint of faster drying. Moreover, when heating, it is preferable that heating temperature does not exceed the boiling point of a solvent. By doing so, since the solution does not boil and the possibility that bubbles remain in the imprint material is reduced, the occurrence of irregular transfer defects is suppressed.
  • the mold is released from the surface portion.
  • the contact angle and the adhesion work satisfy the above relationship, so that good releasability can be ensured.
  • limit especially as a mold release method For example, the following methods are mentioned. It may be peeled by applying a tensile force evenly from both sides of the mold and the substrate on which the surface portion is formed. Alternatively, a place that may cause a mold release such as a notch may be provided at the interface between the mold and the substrate, and the mold release may be performed starting from the place that causes the mold release.
  • the mold may be removed by wet etching or dry etching using a solution or gas having a high selectivity between the mold and other materials.
  • the melting point of the material of the mold is lower than the melting point of the material other than the mold, the mold is melted by heating to a temperature at which the material other than the mold does not melt, and the mold is removed. It doesn't matter.
  • substrate obtained here can be utilized suitably for the board
  • PM can be formed by forming a magnetic layer on the surface of the substrate. That is, a PM having the substrate and a magnetic layer provided on the substrate, and having a plurality of uneven shapes on the surface portion of the substrate, in which convex portions or concave portions are regularly arranged, is obtained.
  • the substrate and a magnetic layer provided on the substrate are provided, the magnetic layer formed on the convex portion of the surface portion of the substrate, and the concave portion of the surface portion of the substrate PM etc. from which the magnetic layer formed in the above is separated. If the concavo-convex shape of the substrate is made fine, PM with high recording density can be obtained.
  • the magnetic layer and its formation method are not particularly limited, and a known magnetic layer or a known formation method can be used.
  • an underlayer may be provided between the substrate and the magnetic layer.
  • Example 1 A substrate was prepared as shown in FIG.
  • a mold 11 as shown in FIG. 4 (a) was prepared. Specifically, PAK-02 (manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd.) was applied on a 30 mm ⁇ 30 mm silicon substrate 12. Then, using the optical imprint method, a contact portion 13 having a plurality of columnar convex portions 14 having a pitch of 360 nm, a height of 200 nm, and a diameter of 180 nm as shown in FIG. A mold 11 provided on 12 was prepared. The contact portion 13 was made of an acrylic resin.
  • OCD T-12 900-V manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.
  • SOG spin-on-glass
  • 40 microliters of said solutions 15 were apply
  • the solvent is propylene glycol dimethyl ether
  • the solute (structural material) is ladder-type hydrogen silsesquioxane.
  • the contact angle of the acrylic resin with propylene glycol dimethyl ether was about 20 ° and less than 90 °.
  • the surface tension of acrylic resin is mainly dispersed component
  • propylene glycol dimethyl ether also has polar component, but mainly dispersed component. Therefore, it is considered that the work of adhesion between the acrylic resin and propylene glycol dimethyl ether is large from the above formula (11).
  • ladder-type hydrogen silsesquioxane has a large hydrogen bond component. Therefore, from the above formula (11), it is considered that the work of bonding with the acrylic resin mainly composed of the dispersion component is reduced. Therefore, it is considered that the adhesion work between the acrylic resin and the ladder-type hydrogen silsesquioxane is smaller than the adhesion work between the acrylic resin and propylene glycol dimethyl ether.
  • the adhesion work between the acrylic resin and propylene glycol dimethyl ether was 73.2 mN / m, and the adhesion work between the ladder-type hydrogen silsesquioxane and the acrylic resin was 39.2 mN / m. It was.
  • the adhesion work here shows the adhesion work per unit area. Therefore, the adhesion work between the acrylic resin and the ladder-type hydrogen silsesquioxane was smaller than the adhesion work between the acrylic resin and propylene glycol dimethyl ether.
  • the quartz substrate 16 of 30 mm x 30 mm was mounted so that the said solution 15 might be pinched
  • a 50 g load 17 was applied on the quartz substrate 16 to dry the solvent for 30 minutes. By doing so, the solvent is removed from the solution, and the surface portion 18 made of the structural material is formed.
  • the mold 11 was released. Specifically, as shown in FIG. 4D, the mold 11 was peeled from the substrate 19 provided with the surface portion 18. By doing so, the board
  • AFM atomic force microscope
  • Example 2 A substrate was prepared as shown in FIG.
  • a mold 21 as shown in FIG. 5 (a) was prepared. Specifically, a film of triacetyl cellulose (TAC) is formed by using a casting method to form cylindrical convex portions 24 having a pitch of 360 nm, a height of 200 nm, and a diameter of 180 nm as shown in FIG. A plurality of molds 21 were formed in a shape.
  • template 21 consists of TAC, and a contact part is also TAC.
  • OCD T-12 900-V manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.
  • SOG spin-on-glass
  • 40 microliters of said solutions 25 were apply
  • the solvent is propylene glycol dimethyl ether
  • the solute (structural material) is ladder-type hydrogen silsesquioxane.
  • contact angle of TAC to propylene glycol dimethyl ether was about 20 ° and less than 90 °.
  • the surface tension of TAC is mainly a dispersed component
  • propylene glycol dimethyl ether has a polar component, but mainly a dispersed component. Therefore, it is considered from the above formula (11) that the work of adhesion between TAC and propylene glycol dimethyl ether is large.
  • ladder-type hydrogen silsesquioxane has a large hydrogen bond component. Therefore, from the above formula (11), it is considered that the adhesion work with the TAC whose main component is the dispersion component becomes small. Therefore, it is considered that the adhesion work between TAC and ladder-type hydrogen silsesquioxane is smaller than the adhesion work between TAC and propylene glycol dimethyl ether.
  • the adhesion work between TAC and propylene glycol dimethyl ether was 100.4 mN / m, and the adhesion work between ladder-type hydrogen silsesquioxane and TAC was 98.7 mN / m. Therefore, the adhesion work between TAC and ladder-type hydrogen silsesquioxane was smaller than the adhesion work between TAC and propylene glycol dimethyl ether.
  • the quartz substrate 26 of 30 mm x 30 mm was mounted so that the said solution 25 might be pinched
  • a 50 g load 27 was applied on the quartz substrate 26 to dry the solvent for 30 minutes. By doing so, the solvent is removed from the solution, and the surface portion 28 made of the structural material is formed.
  • the mold 21 was released. Specifically, as shown in FIG. 5D, the mold 21 was peeled from the substrate 29 provided with the surface portion 28. By doing so, the board
  • Example 3 A substrate was prepared as shown in FIG.
  • a mold 31 as shown in FIG. 6 (a) was prepared. Specifically, a polycarbonate (PC) film is formed by using a casting method to form cylindrical protrusions 34 having a pitch of 360 nm, a height of 200 nm, and a diameter of 180 nm as shown in FIG. A plurality of formed molds 31 were produced.
  • template 31 consists of PC, and a contact part is also PC.
  • OCD T-12 900-V manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.
  • SOG spin-on-glass
  • 10 ⁇ l of the solution 35 was applied onto a 30 mm ⁇ 30 mm quartz substrate 36 with a dispenser.
  • the solvent is propylene glycol dimethyl ether
  • the solute (structural material) is ladder-type hydrogen silsesquioxane.
  • the contact angle of PC with propylene glycol dimethyl ether was about 20 ° and less than 90 °.
  • the surface tension of PC is mainly a dispersed component
  • propylene glycol dimethyl ether also has a polar component, but is mainly a dispersed component. Therefore, it is considered that the adhesion work between PC and propylene glycol dimethyl ether is large from the above formula (11).
  • ladder-type hydrogen silsesquioxane has a large hydrogen bond component. Therefore, from the above formula (11), it is considered that the adhesion work with the PC having the main component of dispersion becomes small. Therefore, the adhesion work between PC and ladder-type hydrogen silsesquioxane is considered to be smaller than the adhesion work between PC and propylene glycol dimethyl ether.
  • template 31 was mounted so that the said solution 35 might be pinched
  • FIG. Further, a 50 g load 37 was applied to the mold 31 to dry the solvent for 5 minutes. By doing so, the solvent is removed from the solution, and the surface portion 38 made of the structural material is formed.
  • the mold 31 was released. Specifically, as shown in FIG. 6 (d), the mold 31 was peeled from the substrate 39 provided with the surface portion 38. By doing so, the board
  • a mold 41 as shown in FIG. 7 (a) was prepared. Specifically, a polymethylpentene (PMP) film is cast using a cast method to form cylindrical convex portions 44 having a pitch of 360 nm, a height of 200 nm, and a diameter of 180 nm as shown in FIG. A plurality of molds 41 formed in a shape were produced.
  • the mold 41 is made of PMP, and the contact portion is also PMP.
  • FOx-16 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.
  • SOG spin-on glass
  • 40 ⁇ l of the solution 45 was applied onto a 30 mm ⁇ 30 mm quartz substrate 46 with a dispenser.
  • the solvent is methyl isobutyl ketone and the solute (structural material) is a cage-type hydrogen silsesquioxane.
  • the contact angle of PMP with respect to methyl isobutyl ketone was about 20 ° and less than 90 °.
  • the surface tension of PMP is mainly a dispersed component
  • methyl isobutyl ketone has a polar component but is mainly a dispersed component. Therefore, it is considered that the bonding work between PMP and methyl isobutyl ketone is large from the above formula (11).
  • cage-type hydrogen silsesquioxane has a large hydrogen bond component. Therefore, from the above formula (11), it is considered that the adhesion work with the PMP whose main component is the dispersion component becomes small. Therefore, the adhesion work between PMP and the cage-type hydrogen silsesquioxane is considered to be smaller than the adhesion work between PMP and methyl isobutyl ketone.
  • the adhesion work between PMP and methyl isobutyl ketone was 99.5 mN / m, and the adhesion work between ladder-type hydrogen silsesquioxane and PMP was 18.9 mN / m. Therefore, the adhesion work between PMP and ladder-type hydrogen silsesquioxane was smaller than the adhesion work between PMP and methyl isobutyl ketone.
  • template 41 was mounted so that the said solution 45 might be pinched
  • FIG. Further, a 50 g load 47 was applied on the mold 41 to dry the solvent for 30 minutes. By doing so, the solvent is removed from the solution, and the surface portion 48 made of the structural material is formed.
  • the mold 41 was released. Specifically, as shown in FIG. 7D, the mold 41 was peeled from the substrate 49 provided with the surface portion 48. By doing so, the board
  • a mold 51 as shown in FIG. 8 (a) was prepared. Specifically, ZEP520A (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) was applied on a 30 mm ⁇ 30 mm silicon substrate 52. Then, by using the thermal imprint method, a contact portion 53 as shown in FIG. 8A, in which a plurality of cylindrical convex portions 54 having a pitch of 360 nm, a height of 200 nm, and a diameter of 180 nm are formed in a square lattice shape, A mold 51 provided on 52 was prepared. The contact part 53 was made of a polystyrene (PS) copolymer.
  • PS polystyrene
  • FOx-16 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.
  • SOG spin-on-glass
  • 40 microliters of said solutions 55 were apply
  • the solvent is methyl isobutyl ketone and the solute (structural material) is a cage-type hydrogen silsesquioxane.
  • the contact angle of the PS copolymer with methyl isobutyl ketone was about 30 ° and less than 90 °.
  • the surface tension of the PS-based copolymer is mainly a dispersed component, and methyl isobutyl ketone has a polar component, but is mainly a dispersed component. Therefore, it is considered from the above formula (11) that the work of adhesion between the PS copolymer and methyl isobutyl ketone is large.
  • cage-type hydrogen silsesquioxane has a large hydrogen bond component. Therefore, from the above formula (11), it is considered that the adhesion work with the PS-based copolymer whose main component is the dispersion component is reduced. Therefore, it is considered that the adhesion work between the PS copolymer and the cage-type hydrogen silsesquioxane is smaller than the adhesion work between PMP and methyl isobutyl ketone.
  • the adhesion work between the PS copolymer and methyl isobutyl ketone is 141.2 mN / m
  • the adhesion work between the ladder-type hydrogen silsesquioxane and the PS copolymer is 47.9 mN. / M. Therefore, the adhesion work between the PS copolymer and the ladder-type hydrogen silsesquioxane was smaller than the adhesion work between the PS copolymer and methyl isobutyl ketone.
  • a 30 mm ⁇ 30 mm quartz substrate 56 was placed so that the solution 55 was sandwiched between the molds 51. Further, a 50 g load 57 was applied on the quartz substrate 56 to dry the solvent for 30 minutes. By doing so, the solvent is removed from the solution, and the surface portion 58 made of the structural material is formed.
  • the mold 51 was released. Specifically, as shown in FIG. 8D, the mold 51 was peeled from the substrate 59 provided with the surface portion 58. By doing so, the board
  • Example 1 is the same as Example 1 except that a template using quartz as the contact portion and a solution in which the solvent is water and the structural material (solute) is a cellulose oligomer are used as the imprint material.
  • the one obtained as follows was used. First, a film made of quartz was formed on a 30 mm ⁇ 30 mm silicon substrate 12. Then, by using a photolithography method and a dry etching method, as shown in FIG. 4A, a contact portion 13 in which a plurality of cylindrical convex portions 14 having a pitch of 360 nm and a height of 200 nm are formed in a square lattice shape as shown in FIG. A mold 11 provided on the substrate 12 was produced. Here, the contact portion 13 was made of quartz. And as the imprint material, the solution which dissolved the cellulose oligomer in water was used.
  • the contact angle of quartz with respect to water was about 20 ° and was less than 90 °.
  • the surface tension of quartz is mainly a hydrogen bond component, and has a surface tension of water and a polar component, but has a dispersion component and a hydrogen bond component. Therefore, it is considered that the bonding work between quartz and water is large from the above formula (11).
  • cellulose oligomers are mainly dispersed components. Therefore, from the above formula (11), it is considered that the work of bonding with water having a large hydrogen bonding component is smaller than the work of bonding between quartz and water.
  • the adhesion work between quartz and water was 224.1 mN / m
  • the adhesion work between the cellulose oligomer and quartz was 124.7 mN / m. Therefore, the adhesion work between quartz and cellulose oligomer was smaller than the adhesion work between quartz and water.
  • Example 7 is the same as Example 1 except that a template using quartz as the contact portion and a solution in which the solvent is water and the structural material (solute) is a glucose oligomer are used as the imprint material.
  • Example 6 The same mold as in Example 6 was used. And as an imprint material, the solution which dissolved the glucose oligomer in water was used.
  • the contact angle of quartz with respect to water was about 20 ° and was less than 90 °.
  • the surface tension of quartz is mainly a hydrogen bond component, and has a surface tension of water and a polar component, but has a dispersion component and a hydrogen bond component. Therefore, it is considered that the bonding work between quartz and water is large from the above formula (11).
  • glucose oligomers are mainly dispersed components. Therefore, from the above formula (11), it is considered that the work of bonding with water having a large hydrogen bonding component is smaller than the work of bonding between quartz and water.
  • the adhesion work between quartz and water was 224.1 mN / m
  • the adhesion work between glucose oligomer and quartz was 135.5 mN / m. Therefore, the adhesion work between quartz and glucose oligomer was smaller than the adhesion work between quartz and water.
  • a mold 61 as shown in FIG. 9 (a) was prepared. Specifically, it is the same as the mold used in Example 6. Therefore, the contact portion 63 is made of quartz.
  • Example 1 a substrate was produced in the same manner as in Example 1. As a result, as shown in FIG. 9D, about 90% of the imprint material after drying remained on the mold side at the time of mold release, and a substrate having an uneven shape could not be produced. The defect was confirmed by the same method as in Example 1.
  • the contact angle of quartz with propylene glycol dimethyl ether was about 30 °.
  • the surface tension of quartz is mainly a hydrogen bond component
  • propylene glycol dimethyl ether has a polar component, but is mainly a dispersion component. Therefore, it is considered from the above formula (11) that the work of bonding between quartz and propylene glycol dimethyl ether is small.
  • ladder-type hydrogen silsesquioxane has a large hydrogen bond component. Therefore, from the above formula (11), it is considered that the adhesion work with quartz having a hydrogen bond component is increased. Accordingly, it is considered that the adhesion work between quartz and ladder-type hydrogen silsesquioxane is larger than the adhesion work between quartz and propylene glycol dimethyl ether.
  • the adhesion work between quartz and propylene glycol dimethyl ether was 121.6 mN / m, and the adhesion work between ladder-type hydrogen silsesquioxane and quartz was 418.7 mN / m. Therefore, the adhesion work between quartz and ladder-type hydrogen silsesquioxane was larger than the adhesion work between quartz and propylene glycol dimethyl ether.
  • a mold 71 as shown in FIG. 10 (a) was prepared. Specifically, it is the same as the mold used in Example 6. Then, the mold 71 was subjected to a mold release treatment for coating Optool DSX (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), which is a fluorine-based mold release agent, by a dip coating method. By doing so, the coating layer 75 was provided on the casting_mold
  • Optool DSX manufactured by Daikin Industries, Ltd.
  • a substrate was produced according to the same method as in Example 1. Specifically, first, as shown in FIG. 10C, 40 ⁇ l of the solution 76 was applied onto the contact portion 73 of the mold 71 with a dispenser. As a result, as shown in FIG. 10C, the solution 76 is repelled by the coating layer 75, and the filling property of the solution 76 cannot be ensured.
  • the contact angle of the coating layer 75 with respect to propylene glycol dimethyl ether (the solvent of the solution 76) was about 100 °.
  • the contact angle was 90 ° or more.
  • the relationship of the adhesion work with this coating layer is as follows.
  • the adhesion work between the coating layer and propylene glycol dimethyl ether was 60.6 mN / m, and the adhesion work between the ladder-type hydrogen silsesquioxane and the coating layer was 30.9 mN / m. Therefore, the adhesion work between the coating layer and the ladder-type hydrogen silsesquioxane was smaller than the adhesion work between the coating layer and propylene glycol dimethyl ether.
  • a 30 mm ⁇ 30 mm quartz substrate 77 was placed so that the solution 76 was sandwiched between the molds 71. Further, a 50 g load 78 was applied on the quartz substrate 77 to dry the solvent for 30 minutes. By doing so, the solvent is removed from the solution, and the surface portion 79 made of the structural material is formed.
  • the mold 71 was released. Specifically, as shown in FIG. 10E, the mold 71 was peeled from the substrate 80 provided with the surface portion 79. However, since the surface portion 79 has insufficient filling properties, the depth of the concave portion is only about half the height of the convex portion of the mold, and the corner is rounded like an elliptical cross section. . The defect was confirmed by the same method as in Example 1.
  • a mold 81 as shown in FIG. 11 (a) was prepared. Specifically, it is the same as the mold used in Example 6. Therefore, the contact portion 83 is made of quartz.
  • Example 4 a substrate was produced according to the same method as in Example 4. As a result, as shown in FIG. 11D, about 90% of the imprint material after drying remained on the mold side at the time of mold release, and a substrate having an uneven shape could not be produced. The defect was confirmed by the same method as in Example 1.
  • the contact angle of quartz with methyl isobutyl ketone was about 30 °.
  • the surface tension of quartz is mainly a hydrogen bond component
  • methyl isobutyl ketone has a polar component, but is mainly a dispersion component. Therefore, it is considered from the above formula (11) that the work of bonding between quartz and methyl isobutyl ketone is small.
  • cage-type hydrogen silsesquioxane has a large hydrogen bond component. Therefore, from the above formula (11), it is considered that the adhesion work with quartz having a hydrogen bond component is increased. Therefore, it is considered that the adhesion work between quartz and the cage-type hydrogen silsesquioxane is larger than the adhesion work between quartz and methyl isobutyl ketone.
  • the adhesion work between quartz and methyl isobutyl ketone was 152.8 mN / m, and the adhesion work between the ladder-type hydrogen silsesquioxane and quartz was 412.4 mN / m. Therefore, the adhesion work between quartz and ladder-type hydrogen silsesquioxane was larger than the adhesion work between quartz and methyl isobutyl ketone.
  • a mold 91 as shown in FIG. Specifically, it is the same as the mold used in Example 6. Then, on the mold 91, a mold release treatment for coating Optool DSX (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), which is a fluorine-based mold release agent, by a dip coating method was performed. By doing so, the coating layer 95 was provided on the casting_mold
  • Optool DSX manufactured by Daikin Industries, Ltd.
  • a substrate was produced according to the same method as in Example 4. Specifically, first, as shown in FIG. 12C, 40 ⁇ l of the solution 96 was applied on a 30 mm ⁇ 30 mm quartz substrate 97 with a dispenser. Then, as shown in FIG. 12 (d), the mold 91 was placed so that the solution 96 was sandwiched between quartz substrates 97. Further, a 50 g load 98 was applied on the mold 91 to dry the solvent for 30 minutes. By doing so, the solvent is removed from the solution, and the surface portion 99 made of the structural material is formed. The contact angle of the coating layer 95 with respect to methyl isobutyl ketone (solvent of the solution 96) was about 100 °.
  • the solution 96 was repelled from the coating layer 95, and the filling property of the obtained surface portion 99 was insufficient.
  • the contact angle was 90 ° or more.
  • the adhesion work between the coating layer and methyl isobutyl ketone was 97.6 mN / m, and the adhesion work between the ladder-type hydrogen silsesquioxane and the coating layer was 28.3 mN / m. Therefore, the adhesion work between the coating layer and the ladder-type hydrogen silsesquioxane was smaller than the adhesion work between the coating layer and methyl isobutyl ketone.
  • the mold 91 was released. Specifically, as shown in FIG. 12 (e), the mold 91 was peeled from the substrate 100 having the surface portion 99. However, since the surface portion 99 has insufficient filling properties, the depth of the concave portion is only about half the height of the convex portion of the mold, and the corner is rounded like an elliptical cross section. . The defect was confirmed by the same method as in Example 1.
  • the contact angle of the contact portion of the mold that contacts the solution with respect to the solvent is less than 90 °
  • the adhesion work W1 between the contact portion and the structural material is the contact portion and the
  • a method for manufacturing a substrate according to an aspect of the present invention is a method for manufacturing a substrate having a surface portion having a plurality of concave and convex shapes, between a mold having a shape corresponding to the concave and convex shapes and a substrate base material.
  • a mold is used in which the work of bonding between the contact portion and the structural material is smaller than the work of bonding between the contact portion and the solvent.
  • the unevenness of the mold can be sufficiently filled with the solution that is an imprint material before drying. Since the adhesion work between the contact portion and the structural material is smaller than the adhesion work between the contact portion and the solvent, the mold can be easily formed from the surface portion made of the structural material which is an imprint material after drying. Can be peeled off. Therefore, in the nanoimprint method, it is possible to achieve both good filling properties and release properties without adding other steps such as a release treatment. Further, since it is not necessary to add another process such as a mold release process, a high throughput can be realized.
  • the filling property of the solution into the uneven shape of the mold may be changed depending on the properties of the contact portion and the solvent. It is considered possible. If the contact angle of the contact portion with respect to the solvent is less than 90 °, the state is generally said to be immersion wet, and the solution spreads well into the contact portion, so that the solution can be sufficiently filled. It can be increased.
  • the structural material is the main component, and therefore it is considered that the mold releasability can be changed depending on the properties of the contact portion and the structural material. . If the contact work between the contact portion and the structural material is smaller than the work between the contact portion and the solvent, the contact angle of the contact portion with respect to the solvent is less than 90 ° before the solvent is dried. Therefore, the solution that is the imprint material before drying and the contact portion are easily compatible, but after the solvent is dried, the structural material that is the imprint material after drying and the contact portion are easily separated. It is thought that. That is, if the bonding work satisfies the above relationship, the surface portion made of the structural material can be easily peeled from the mold without using a release agent or the like.
  • the contact portion is a resin
  • the solvent is an organic solvent
  • the structural material is an inorganic material.
  • the contact portion is at least one selected from the group consisting of acrylic resins, cellulose resins, polycarbonate resins, polyolefin resins, and polystyrene resins
  • the solvent is selected from ketones and ethers.
  • the structural material is a silicon compound. According to the above combination, it is possible to achieve both better filling properties and releasability.
  • a substrate according to another embodiment of the present invention is obtained by the above manufacturing method. According to the said structure, the board
  • a magnetic recording medium includes the substrate and a magnetic layer provided on the substrate, and the plurality of concavo-convex shapes on the surface portion of the substrate have regular protrusions or recesses. It is what is arranged in. According to the above configuration, a magnetic recording medium in which a magnetic layer corresponding to the uneven shape is formed on a substrate having a desired uneven shape can be obtained. Therefore, a high-density magnetic recording medium can be obtained.
  • the nanoimprint method in the nanoimprint method, it is possible to provide a method for manufacturing a substrate that can achieve both good filling properties and release properties without adding other steps such as a release treatment. . Further, a substrate manufactured by such a substrate manufacturing method and a magnetic recording medium using the substrate are provided.

Abstract

　複数の凹凸形状を有する表面部を備えた基板の製造方法であって、前記凹凸形状に対応する形状を有する鋳型と基板基材との間に、前記表面部を構成するための構造材料を溶媒に溶解させた溶液を介在させる工程と、前記鋳型と前記基板基材との間に前記溶液を介在させた状態で、前記溶媒を乾燥させることにより、前記表面部を形成する工程と、前記鋳型を前記表面部から剥離する工程とを備え、前記鋳型として、前記溶液と接触する前記鋳型の接触部の前記溶媒に対する接触角が９０°未満であって、前記接触部と前記構造材料との接着仕事が、前記接触部と前記溶媒との接着仕事より小さい鋳型を用いる基板の製造方法である。

Description

基板の製造方法、その製造方法により製造された基板、及びその基板を用いた磁気記録媒体
　本発明は、基板の製造方法、その製造方法により製造された基板、及びその基板を用いた磁気記録媒体に関する。
　磁気記録媒体は、記録密度をより高度化するために、磁性層をパターニングして磁性層を複数の領域に物理的に分割したパターンドメディア（ＰＭ）が提案されている。このＰＭの作製方法としては、例えば、基板上に磁性層を形成した後に、その磁性層に対してパターニングする方法と、磁気記録媒体の基板をパターニングした後に、パターニングした基板上に磁性層を形成することによって、基板のパターンに対応したパターンを有する磁性層を形成する方法等が挙げられる。
　基板上に磁性層を形成した後に、その磁性層に対してパターニングする方法は、パターニングする際のエッチング等によって、磁性層が劣化するという問題があった。この問題を解消するために、パターニングを施す前に、磁性層を保護するための保護層を磁性層上に形成させることが考えられる。例えば、特許文献１には、媒体基板上に記録材料層（磁性層）を形成し、前記記録材料層上にレジスト層（保護層）を形成し、前記レジスト層にインプリント原盤（鋳型）をプレスして前記レジスト層に該インプリント原盤表面の凹凸形状を転写し、前記レジスト層に形成された凹部にマスク材料の粒子を形成し、前記マスク材料の粒子をマスクとして前記レジスト層及び記録材料層をパターニングして、パターン化された記録層を形成する記録媒体の製造方法が記載されている。しかしながら、磁性層上に保護層を形成する工程を加えることによって、作業が煩雑化し、高スループット化が困難である。さらに、ここでのエッチングは、ドライエッチングが用いられるが、ドライエッチングは、通常、真空条件下で行う。よって、エッチングを行う際に、装置内を真空にしなければならず、この点も高スループット化の妨げとなる。
　磁気記録媒体の基板をパターニングする方法としては、例えば、特許文献２には、エッチング耐性の異なる２種のポリマー成分を含むジブロックコポリマー膜を基板上に塗布し、前記ジブロックコポリマー膜を相分離させて１つのポリマー成分をシリンダー又はラメラの形態にし、前記ジブロックコポリマー膜に対してラインパターンを有するインプリントモールドを用いてインプリントを施し、前記シリンダー又はラメラの長さ方向に対して交差する第１の凹部を形成し、前記シリンダー又はラメラの形態のポリマー成分をエッチングにより除去して第２の凹部を形成し、前記第１及び第２の凹部にシリコン含有レジストを埋め込み、前記シリコン含有レジストをマスクとして、前記ジブロックコポリマー膜をエッチングし、つづいて前記基板をエッチングするパターン形成方法が記載されている。ここでは、シリコン含有レジストをマスクとして、基板をエッチングしてパターンを形成しているが、マイクロローディング効果と呼ばれる、パターンの粗密によってエッチング速度が異なる現象が発生するという問題があった。そして、ＰＭ用のパターンには、通常、データ記録用のパターンとデータのトラッキングに用いるサーボパターンが存在し、各パターンの形状はそれぞれ異なる。すなわち、マイクロローディング効果が発生するので、形状の異なるパターンの全てを均一に加工することは、困難であった。
　また、エッチングを行う際、ドライエッチングとして一般的な反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等を用いると、以下のような問題が発生する。ＲＩＥは、プラズマによって発生したラジカルやイオンを被加工物に衝突させて、被加工物の表面をエッチングする方法である。一方、ＰＭ用のパターンは、通常、隣り合う凸部間距離が数十ｎｍ程度と小さく、記録密度をさらに向上させるためには、その距離をさらに小さくしなければならない。このような凸部間距離が小さいパターンを形成する場合、エッチングの際のマスクの開口部分が非常に小さくなる。このようにマスクの開口部分が小さいと、マスク間にラジカルやイオンが侵入しにくくなるため、エッチングが困難になるという問題があった。また、この方法も、ドライエッチングであるため、高スループット化には適していなかった。
　そこで、上記問題点を解消しうる方法として、ナノインプリント法によってパターンを形成する方法が提案されている。ナノインプリント法によってパターンを形成する方法としては、例えば、特許文献３には、平坦な基板上又は凹凸構造を有するモールド上に被転写体（インプリント材料）を形成する工程と、前記モールドを被転写体に接触させ加圧する工程と、前記モールドの凹凸構造を前記被転写体に転写する工程と、前記モールドを被転写体から剥離する工程と、前記モールドの凹凸構造が転写された被転写体上に磁気記録層を堆積する工程とを有する磁気記録媒体の製造方法が記載されている。すなわち、ナノインプリント法とは、まず、表面に凹凸形状を有する鋳型を基板基体上に塗布したインプリント材料に押し付けることによって、インプリント材料に凹凸形状を転写し、そして、インプリント材料を固化させた後に鋳型を剥離することによって、表面に凹凸形状を有する基板を得る方法である。
　特許文献３に記載されているようなナノインプリント法を用いると、エッチングによる場合より工程数が少ない、例えば、大気圧下で行うことができ、装置内を真空にする工程を必要としないので、高スループット化が実現できる。
　しかしながら、上記のようなナノインプリント法では、インプリント材料の鋳型への充填性と、インプリント材料に凹凸形状を転写した後の鋳型の離型性との両立が困難であった。
　具体的には、鋳型に特別な処理を施さずに、ナノインプリント法を行うと、凹凸形状を転写した後のインプリント材料から鋳型を剥離する際、鋳型の凹凸形状等にインプリント材料が残存しやすいという離型性の問題が生じた。インプリント材料が鋳型に残存すると、そのまま基板を作製すると、得られた基板に所望の凹凸形状が形成されない。こうなると、鋳型を作製しなおさなければならず、スループットが低下し、製造コストもかかる。
　上記離型性の問題を解消するために、鋳型に予めフッ素系等の離型剤を塗布しておくことが考えられる。そうすると、離型剤は、インプリント材料をはじくため、凹凸形状を転写した後にインプリント材料から鋳型を剥離する際に、鋳型にインプリント材料が残存しにくくなる。しかしながら、鋳型に予めフッ素系等の離型剤が塗布されているので、鋳型をインプリント材料に押し付けても、インプリント材料が離型剤によってはじかれ、鋳型の凹部にインプリント材料が充分に充填されない充填性の問題が生じた。
　したがって、従来のナノインプリント法では、インプリント材料の充填性と離型性とを両立することが困難であった。
特開２００４－７９０９８号公報 特開２００７－３０１８３９号公報 特開２００７－９５１６２号公報
　本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ナノインプリント法において、離型処理のような他の工程を追加することなく、良好な充填性と離型性との両立を可能にした基板の製造方法を提供することを目的とする。また、このような基板の製造方法により製造された基板、前記基板を用いた磁気記録媒体を提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る基板の製造方法は、複数の凹凸形状を有する表面部を備えた基板の製造方法であって、前記凹凸形状に対応する形状を有する鋳型と基板基材との間に、前記表面部を構成するための構造材料を溶媒に溶解させた溶液を介在させる工程と、前記鋳型と前記基板基材との間に前記溶液を介在させた状態で、前記溶媒を乾燥させることにより、前記表面部を形成する工程と、前記鋳型を前記表面部から剥離する工程とを備え、前記鋳型として、前記溶液と接触する前記鋳型の接触部の前記溶媒に対する接触角が９０°未満であって、前記接触部と前記構造材料との接着仕事が、前記接触部と前記溶媒との接着仕事より小さい鋳型を用いることを特徴とするものである。
　このような製造方法によれば、ナノインプリント法において、離型処理のような他の工程を追加することなく、良好な充填性と離型性とを両立することができる。また、離型処理のような他の工程を追加する必要がないので、高スループット化を実現できる。
　上記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面から明らかになるであろう。
毛細管現象が発揮されている状態の一例を示す図面である。 接触部に溶媒を滴下した状態を示す図面である。 物質１と物質２とが接着したときに、それぞれに働く力を説明するための図面である。 実施例１に係る基板の製造方法を示す図面である。 実施例２に係る基板の製造方法を示す図面である。 実施例３に係る基板の製造方法を示す図面である。 実施例４に係る基板の製造方法を示す図面である。 実施例５に係る基板の製造方法を示す図面である。 比較例１に係る基板の製造方法を示す図面である。 比較例２に係る基板の製造方法を示す図面である。 比較例３に係る基板の製造方法を示す図面である。 比較例４に係る基板の製造方法を示す図面である。
　以下、本発明を実施の形態により説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具現化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
　本実施形態に係る基板の製造方法は、複数の凹凸形状を有する表面部を備えた基板の製造方法である。具体的には、前記凹凸形状に対応する形状を有する鋳型と基板基材との間に、前記表面部を構成するための構造材料を溶媒に溶解させた溶液を介在させる工程と、前記鋳型と前記基板基材との間に前記溶液を介在させた状態で、前記溶媒を乾燥させることにより、前記表面部を形成する工程と、前記鋳型を前記表面部から剥離する工程とを備える、いわゆるナノインプリント法による基板の製造方法である。そして、前記鋳型としては、前記溶液と接触する前記鋳型の接触部の前記溶媒に対する接触角が９０°未満であって、前記接触部と前記構造材料との接着仕事Ｗ１が、前記接触部と前記溶媒との接着仕事Ｗ２より小さい鋳型を用いる。すなわち、本実施形態に係る基板の製造方法は、ナノインプリント法において、前記接触部の前記溶媒に対する接触角が９０°未満であって、前記接触部と前記構造材料との接着仕事Ｗ１が、前記接触部と前記溶媒との接着仕事Ｗ２より小さくなるような鋳型、構造材料及び溶媒を用いるものである。
　このような製造方法によれば、前記接触部の前記溶媒に対する接触角が９０°未満であるので、前記鋳型の凹凸形状に乾燥前のインプリント材料である前記溶液を充分に充填させることができる。そして、前記接触部と前記構造材料との接着仕事Ｗ１が、前記接触部と前記溶媒との接着仕事Ｗ２より小さいので、乾燥後のインプリント材料である前記構造材料からなる前記表面部から前記鋳型を容易に剥離することができる。従って、ナノインプリント法において、離型処理のような他の工程を追加することなく、良好な充填性と離型性とを両立することができる。また、離型処理のような他の工程を追加する必要がないので、高スループット化を実現できる。
　前記基板としては、表面に複数の凹凸形状を有するものであればよく、例えば、パターン化された磁気記録媒体（パターンドメディア：ＰＭ）用の基板等が挙げられる。また、前記凹凸形状は、微細な凹凸形状であり、例えば、ｎｍオーダーの凹凸形状である。
　また、前記鋳型としては、前記凹凸形状に対応する形状を有する。そして、前記溶液と接触する前記鋳型の接触部の前記溶媒に対する接触角が９０°未満である。このような鋳型であれば、前記鋳型の凹凸形状に乾燥前のインプリント材料である前記溶液を充分に充填させることができる。このことは、以下のことによると考えられる。前記溶媒を乾燥させる前は、前記溶液の主成分が前記溶媒であるため、前記接触部と前記溶媒との性質によって、前記鋳型の凹凸形状への前記溶液の充填性を変化させることができると考えられる。前記接触部の前記溶媒に対する接触角が９０°未満であると、その状態は一般的に浸漬ぬれであると言われ、前記溶液が前記接触部によくぬれ広がる。よって、前記溶液の充填性を充分に高めることができると考えられる。
　ここで、接触角が９０°未満であるとよく濡れることについて、詳細に説明する。例えば、毛細管現象を例に挙げて説明する。毛細管現象とは、表面張力によって、毛細管内の液面が毛細管の管外の液面よりも上又は下になる現象である。
　例えば、図１に示すような状態の場合、液体を持ち上げる力は、毛細管の内面上に働く表面張力の、毛細管の管壁に平行な成分である。具体的には、２πｒ×Ｔｃｏｓθと表される。なお、図１は、毛細管現象が発揮されている状態の一例を示し、ｒは、毛細管の半径を示し、Ｔは、表面張力を示し、θは、液体の毛細管に対する接触角を示す。
　これに対して、液体を下げる力は、持ち上げた液体にかかる重力である。具体的には、πｒ２×ｈ×ρ×ｇと表される。なお、ｒは、毛細管の半径を示し、ｈは、持ち上げた液体の高さ（毛細管内の液面と毛細管の管外の液面との高さの差）を示し、ρは、液体の密度を示し、ｇは、重力加速度を示す。
　毛細管内の液面が移動しなくなったときは、これらの液体を持ち上げる力と液体を下げる力とが等しくなる。よって、持ち上げた液体の高さ（液体が持ち上がる高さ）ｈは、下記式（１）から算出される。
　　ｈ＝２Ｔｃｏｓθ／ｒρｇ　　（１）
　なお、Ｔ、θ、ｒ、ρ、及びｇは、それぞれ正の値である。
　ここで、接触角θに注目すると、接触角θが９０°未満である場合、ｃｏｓθ＞０であり、ｈ＞０となる。つまり、液面が持ち上がる。
　このことは、表面張力が、重力に逆らいつつ、これまで濡れていなかった領域を濡らそうとした結果である。よって、接触角θが９０°未満である場合、液体は表面張力によって、より濡れ広がる方向に動くことがわかる。
　反対に、接触角θが９０°以上の場合、ｃｏｓθ≦０であり、ｈ≦０となる。つまり、液面が持ち上がらない。
　このことは、表面張力によって、これまで濡れていた領域を濡らさなくした結果である。よって、接触角θが９０°以上の場合、液体は表面張力によって、より濡れ広がる方向には動かないことがわかる。
　また、このような浸漬ぬれの状態において、溶液の塗布面がわずかに粗化されていると、ぬれ性がさらに高まる。例えば、基板基材として、磁気記録媒体として一般的に用いられる２．５インチの基板を用いると、その基板基材は、外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍのドーナツ形状であり、ＰＭ用の凹凸形状は、隣り合う凸部間距離が数十ｎｍという大きさなので、上記の塗布面がわずかに粗化されている状態に該当し、ぬれ性がさらに向上するため、より充填性が高まる。さらに、浸漬ぬれの状態は、例えば、溶液を２枚の板状部材で挟んだ際に、実際には、溶液の量でぬれ広がる領域の大きさが決まるが、原理的には、自然に無限にぬれ広がる。このため、基板及び鋳型の面積が大きくても、良好な充填性を確保できるという点でも好適である。
　さらに、前記鋳型としては、前記溶液と接触する前記鋳型の接触部と前記構造材料との接着仕事Ｗ１が、前記接触部と前記溶媒との接着仕事Ｗ２より小さいものである。このような鋳型であれば、乾燥後のインプリント材料である前記構造材料からなる前記表面部から前記鋳型を容易に剥離することができる。このことは、以下のことによると考えられる。前記溶液の溶媒を乾燥させた後は、前記構造材料が主成分であるため、前記接触部と前記構造材料との性質によって、前記鋳型の離型性を変化させることができると考えられる。前記接触部と前記構造材料との接着仕事Ｗ１が、前記接触部と前記溶媒との接着仕事Ｗ２より小さいと、前記溶媒を乾燥させる前は、前記接触部と前記溶媒に対する接触角が９０°未満であるので、乾燥前のインプリント材料である溶液と前記接触部とがなじみやすいが、前記溶媒を乾燥させた後は、乾燥後のインプリント材料である構造材料と前記接触部とは、引き離しやすくなっていると考えられる。すなわち、接着仕事が上記関係を満たしていれば、離型剤等を用いなくても、前記構造材料からなる表面部を鋳型から容易に剥離することができると考えられる。なお、接着仕事は、ある物質とある物質とが接着している状態から、それらを引き離す際に必要なエネルギーである。接着仕事が大きいほど互いに接触している物質間の接着性が高いことを意味する。
　以上より、ナノインプリント法において、上記のような関係を満たす鋳型を用いることによって、離型処理のような他の工程を追加することなく、良好な充填性と離型性とを両立することができる。また、離型処理のような他の工程を追加する必要がないので、高スループット化を実現できる。また、このような基板の製造方法は、極めて高い平坦性及び平滑性が求められるＰＭ用の基板等の製造方法に特に好適である。
　上記のような接触角及び接着仕事の関係を満たす鋳型となるように、鋳型の接触部、構造材料及び溶媒の組み合わせを選定する際、下記のような方法で、接触角及び接着仕事を測定することができる。
　まず、固体の液体に対する接触角は、一般的な接触角測定器を用いて測定することができる。
　前記接着仕事は、以下のようにして測定することができる。
　具体的には、例えば、互いに接着している物質１と物質２との接着仕事Ｗａは、下記式（２）で表される。
　　Ｗａ＝Γ１ｇ＋Γ２ｇ－Γ１２　　（２）
　ここで、Γ１ｇは、物質１と空気との界面自由エネルギーを示し、Γ２ｇは、物質２と空気との界面自由エネルギーを示し、Γ１２は、物質１と物質２との界面自由エネルギーを示す。
　まず、前記接触部と前記溶媒との接着仕事Ｗ２を測定する場合、すなわち、固体と液体との接着仕事を測定する場合について説明する。ここでは、物質１を接触部（固体）とし、物質２を溶媒（液体）として説明する。
　具体的には、例えば、物質１（接触部）に物質２（溶媒）を滴下したら、図２に示すような状態になる。すなわち、物質２の物質１に対する接触角がθとなるように、物質１上に物質２の液滴が形成される。なお、図２は、接触部に溶媒を滴下した状態を示す図面である。
　上記のような液滴は、種々の界面張力がつりあった結果、形成される。そして、物質１（接触部）の物質２（溶媒）が接触している面の面方向に平行な方向の成分の力関係に着目すると、下記式（３）で表される。
　　γ１ｇ＝γ１２＋γ２ｇｃｏｓθ　　（３）
　ここで、γ１ｇは、物質１と空気との界面張力を示し、γ２ｇは、物質２と空気との界面張力を示し、γ１２は、物質１と物質２との界面張力を示し、θは、物質２の物質１に対する接触角を示す。また、γ２ｇは、液体と空気との界面張力であるので、表面張力に相当する。
　一方、界面張力とは、単位面積当たりの界面自由エネルギーであるので、上記式（３）と同様、下記式（４）が成立する。
　　Γ１ｇ＝Γ１２＋Γ２ｇｃｏｓθ　　（４）
　よって、上記式（２）と上記式（４）とから、下記式（５）が導かれる。
　　Ｗａ＝Γ２ｇ（１＋ｃｏｓθ）　　（５）
　液体（物質２）の表面張力γ２ｇは、例えば、ウイルヘルミ法、毛管上昇法、及び静滴法等から測定することができる。そして、この表面張力γ２ｇから、液体（物質２）と空気との界面自由エネルギーΓ２ｇを算出することができる。
　また、固体（物質１）の液体（物質２）に対する接触角θは、例えば、上記と同様、一般的な接触角測定器を用いて測定することができる。
　このようにして求められた液体（物質２）と空気との界面自由エネルギーΓ２ｇ及び固体（物質１）の液体（物質２）に対する接触角θから、上記式（５）を用いて、固体と液体との接着仕事、例えば、接触部と溶媒との接着仕事Ｗ２を求めることができる。
　次に、前記接触部と前記構造材料との接着仕事Ｗ１を測定する場合、すなわち、固体と固体との接着仕事を測定する場合について説明する。ここでは、物質１を接触部（固体）とし、物質２を構造材料（固体）として説明する。
　具体的には、例えば、物質１（接触部）と物質２（構造材料）とが接着したときの界面に着目する。物質１と物質２とが離間しているときは、物質１の最表面の分子には、界面張力γ１ｇが働き、物質２の最表面の分子には、界面張力γ２ｇが働く。そして、物質１と物質２とが接着すると、図３に示すように、前記界面張力γ１ｇ及び前記界面張力γ２ｇ以外に、物質１の最表面の分子及び物質２の最表面の分子のそれぞれに、物質１と物質２との相互作用力γｉｎｔが働く。その相互作用力γｉｎｔが働くことによって、物質１と物質２との界面を安定化させようとする。なお、図３は、物質１と物質２とが接着したときに、それぞれに働く力を説明するための図面である。
　よって、物質１と物質２との界面に発生する界面張力γ１２は、下記式（６）で表される。
　　γ１２＝（γ１ｇ－γｉｎｔ）＋（γ２ｇ－γｉｎｔ）＝γ１ｇ＋γ２ｇ－２γｉｎｔ　　（６）
　さらに、界面張力を構成する成分に着目する。界面張力は、物質の分散成分、極性成分、及び水素結合成分からなり、各成分は、互いに干渉しないと考えられる。よって、界面張力は、一般的に、下記式（７）で表される。
　　γ＝γｄ＋γｐ＋γｈ　　（７）
　ここで、γｄは、界面張力の分散成分を示し、γｐは、界面張力の極性成分を示し、γｈは、界面張力の水素結合成分を示す。
　そして、物質１と物質２との相互作用力γｉｎｔは、物質１と物質２との界面張力の相互作用である。なお、ここでの界面張力の、分散成分、極性成分、及び水素結合成分の各成分は、上述したように、互いに干渉しないと考えられる。よって、物質１と物質２との相互作用力γｉｎｔは、下記式（８）で表される。
　　γｉｎｔ＝（γ１ｇ ｄγ２ｇ ｄ）１／２＋（γ１ｇ ｐγ２ｇ ｐ）１／２＋（γ１ｇ ｈγ２ｇ ｈ）１／２　　（８）
　ここで、γ１ｇ ｄは、物質１の界面張力の分散成分を示し、γ２ｇ ｄは、物質２の界面張力の分散成分を示し、γ１ｇ ｐは、物質１の界面張力の極性成分を示し、γ２ｇ ｐは、物質２の界面張力の極性成分を示し、γ１ｇ ｈは、物質１の表面張力の水素結合成分を示し、γ２ｇ ｈは、物質２の表面張力の水素結合成分を示す。
　そして、上記式（６）と上記式（８）とから、下記式（９）が導かれる。
　　γ１２＝γ１ｇ＋γ２ｇ－２［（γ１ｇ ｄγ２ｇ ｄ）１／２＋（γ１ｇ ｐγ２ｇ ｐ）１／２＋（γ１ｇ ｈγ２ｇ ｈ）１／２］　　（９）
　一方、界面張力とは、単位面積当たりの界面自由エネルギーであるので、上記式（９）と同様、下記式（１０）が成立する。
　　Γ１２＝Γ１ｇ＋Γ２ｇ－２［（Γ１ｇ ｄΓ２ｇ ｄ）１／２＋（Γ１ｇ ｐΓ２ｇ ｐ）１／２＋（Γ１ｇ ｈΓ２ｇ ｈ）１／２］　　（１０）
　ここで、Γ１ｇ ｄは、物質１の界面自由エネルギーの分散成分を示し、Γ２ｇ ｄは、物質２の界面自由エネルギーの分散成分を示し、Γ１ｇ ｐは、物質１の界面自由エネルギーの極性成分を示し、Γ２ｇ ｐは、物質２の界面自由エネルギーの極性成分を示し、Γ１ｇ ｈは、物質１の界面自由エネルギーの水素結合成分を示し、Γ２ｇ ｈは、物質２の界面自由エネルギーの水素結合成分を示す。
　よって、上記式（２）と上記式（１０）とから、下記式（１１）が導かれる。
　　Ｗａ＝２（Γ１ｇ ｄΓ２ｇ ｄ）１／２＋２（Γ１ｇ ｐΓ２ｇ ｐ）１／２＋２（Γ１ｇ ｈΓ２ｇ ｈ）１／２　　（１１）
　したがって、上記式（１１）に、物質１及び物質２のそれぞれの空気に対する界面自由エネルギーの各成分を測定した値を代入することによって、物質１と物質２との接着仕事Ｗａを算出することができる。
　なお、ここでは、固体と固体との接着仕事を測定する場合について説明したが、上記式（１１）は、固体と液体との接着仕事や液体と液体との接着仕事を測定する場合にも適用できる。
　より具体的には、以下のようにして測定する。
　まず、液体として、表面張力（界面張力）が既知又は測定済みのものであって、液体の分子に極性や水素結合のない分散成分のみからなる液体を用いて、物質１（固体）に対する液体の接触角を測定する。
　そして、液体の表面張力から、界面自由エネルギーを算出し、この算出した界面自由エネルギーと測定した接触角とから、上記式（５）を用いて、物質１と液体との接着仕事を算出する。
　一方、液体の界面自由エネルギーは、分散成分のみであるので、上記算出した物質１と液体との接着仕事から、上記式（１１）を用いて、物質１の界面自由エネルギーの分散成分を算出することができる。
　次に、液体として、表面張力が既知又は測定済みのものであって、液体の分子に水素結合のない、極性成分のみ、又は極性成分と分散成分とからなる液体を用いて、物質１（固体）に対する液体の接触角を測定する。
　そして、液体の表面張力から、界面自由エネルギーを算出し、この算出した界面自由エネルギーと測定した接触角とから、上記式（５）を用いて、物質１と液体との接着仕事を算出する。
　一方、液体の界面自由エネルギーは、極性成分のみ、又は極性成分と分散成分とからなるものであり、物質１の界面自由エネルギーの分散成分は、上述の方法で算出されているので、上記算出した物質１と液体との接着仕事から、上記式（１１）を用いて、物質１の界面自由エネルギーの極性成分を算出することができる。
　最後に、液体として、表面張力が既知又は測定済みのものであって、水素結合成分を含む液体を用いて、物質１（固体）に対する液体の接触角を測定する。
　そして、液体の表面張力から、界面自由エネルギーを算出し、この算出した界面自由エネルギーと測定した接触角とから、上記式（５）を用いて、物質１と液体との接着仕事を算出する。
　一方、液体の界面自由エネルギーは、水素結合成分を含むものであり、物質１の界面自由エネルギーの分散成分及び極性成分は、上述の方法で算出されているので、上記算出した物質１と液体との接着仕事から、上記式（１１）を用いて、物質１の界面自由エネルギーの極性成分を算出することができる。
　さらに、物質１を物質２に代えて、上記と同様の方法で、物質２の界面自由エネルギーの各成分を算出することができる。
　最終的に、上記の方法で得られた、物質１と物質２との界面自由エネルギーの各成分から、上記式（１１）を用いて、物質１と物質２との接着仕事Ｗａを算出することができる。
　また、表面張力の分散成分、極性成分及び水素結合成分は、分子のファンデルワールス力、極性、水素結合力によって決まるため、分子構造が既知であれば、どの成分を持つものであるかを判断することができる。例えば、鋳型の接触部として、ポリオレフィン樹脂、溶媒として、グライム（対称グリコールジエーテル）、構造材料として、水素シルセスキオキサン（ＨＳＱ）を用いた場合、ポリオレフィン樹脂の表面張力は、分散成分が主であり、グライムは極性成分も持っているが、分散成分が主である。よって、上記式（１１）より接着仕事Ｗａが大きくなり、上記式（５）より接触角が小さくなることがわかる。これに対して、ＨＳＱは、水素結合成分が大きい。よって、上記式（１１）より、分散成分が主であるポリオレフィン樹脂との接着仕事は小さくなることがわかる。
　鋳型の接触部、構造材料及び溶媒の組み合わせは、上記の方法により求められる接触角及び接着仕事が、上記関係を満たせば、特に制限されない。例えば、前記接触部が、樹脂であり、前記溶媒が、有機溶媒であり、前記構造材料が、無機材料である組み合わせであることが好ましい。
　前記樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂等が挙げられる。また、前記ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、シクロオレフィン樹脂及びポリメチルペンテン樹脂等が挙げられる。前記セルロース系樹脂としては、例えば、トリアセチルセルロール（ＴＡＣ）等が挙げられる。
　前記有機溶媒としては、例えば、ケトン類、エーテル類、アルコール類及びエステル類等が挙げられる。また、前記ケトン類としては、例えば、アセトン及びメチルイソブチルケトン等が挙げられる。前記エーテル類としては、例えば、プロピレングリコールジメチルエーテル及びエチレングリコールジメチルエーテル等のグライム等が挙げられる。前記アルコール類としては、例えば、グリコール、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール及びブタノール等が挙げられる。
　前記ケイ素化合物としては、例えば、シリケート及びシロキサン等が挙げられる。また、前記シロキサンとしては、例えば、水素シルセスキオキサン（ＨＳＱ）等のシルセスキオキサン等が挙げられる。
　さらに、前記接触部が、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、及びポリスチレン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、前記溶媒が、ケトン類及びエーテル類から選ばれる少なくとも１種であり、前記構造材料が、ケイ素化合物である組み合わせであることがより好ましい。上記のような組み合わせによれば、より良好な充填性と離型性とを両立することができる。また、前記構造溶液を前記溶媒に溶解させた溶液としては、例えば、スピンオングラス（ＳＯＧ）と呼ばれる材料を用いることができる。
　また、鋳型の接触部、構造材料及び溶媒の組み合わせは、接触角及び接着仕事が、上記関係を満たせばよいので、例えば、前記接触部が、石英であり、前記溶媒が、水であり、前記構造材料が、樹脂のオリゴマー、例えば、セルロース樹脂のオリゴマーやグルコース樹脂のオリゴマーであってもよい。
　以下、本実施形態に係る基板の製造方法について説明する。
　まず、前記鋳型を用意する。前記鋳型としては、接触角及び接着仕事が、上記関係を満たす接触部が、前記溶液と接触する部分に配置されていればよい。例えば、前記接触部で鋳型全体が形成されていているものであってもよいし、シリコン、石英、その他の基材上に、前記接触部が配置されているものであってもよい。また、前記接触部の表面には、微細な複数の凹凸形状が形成されている。この微細な複数の凹凸形状を形成する方法は、特に制限されず、公知の微細加工技術や転写技術を用いて形成することができる。
　そして、インプリント材料として、構造材料を溶媒に溶解させた溶液を用意する。前記構造材料及び溶媒は、接触角及び接着仕事が上記関係を満たし、構造材料が溶媒に溶解することができる組み合わせであれば、特に制限されない。また、前記溶媒は、上記関係を満たす１種を用いてもよいし、溶液の粘度、乾燥速度、及び構造材料の溶解性等を調整する点から、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、前記構造材料は、上記関係を満たす１種を用いてもよいし、溶液の粘度、構造材料の溶解性及び乾燥固化後の硬さを調整する点から、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　次に、前記鋳型と基板基材との間に、乾燥前のインプリント材料である溶液を介在させる。その方法としては、特に制限されないが、例えば、以下のようにして行う。
　まず、前記鋳型及び基板基材の少なくともいずれか一方の表面上に前記溶液を塗布する。前記鋳型及び基板基材のいずれの表面上に前記溶液を塗布してもよいが、前記溶液の充填性を高めるために、前記鋳型上に塗布することが好ましい。また、塗布方法は、特に制限されず、公知の塗布方法を用いることができる。例えば、ディスペンサ等による滴下塗布であってもよいし、スピンコートや、ワイヤーバー及びアプリケータ等を用いて塗り広げてもよい。また、前記基板基材は、表面上に微細な複数の凹凸形状を有する構造材料からなる表面部を備えることによって、基板、例えば、ＰＭ用の基板を形成することができる基材である。前記基板基材としては、特に制限されず、例えば、石英基板等が挙げられる。
　そして、前記鋳型と前記基板基材との間に前記溶液を介在させるように、前記鋳型と前記基板基材とを重ね合わせる。前記鋳型として、接触角及び接着仕事が上記関係を満たしているので、前記鋳型の微細な複数の凹凸形状にインプリント材料が好適に充填される。また、前記鋳型と前記基板基材とを重ね合わせた後に、重ね合わせた前記鋳型と前記基板基材とを回転させたり、前記鋳型と前記基板基材とに荷重をかけることが好ましい。そうすることによって、前記溶液からなる薄膜の膜厚が均一となり、余分な溶液が除去される。
　次に、前記鋳型と前記基板基材との間に前記溶液を介在させた状態で、前記溶媒を乾燥させる。そうすることによって、インプリント材料が固化され、前記鋳型の有する微細な複数の凹凸形状が転写された表面部が形成される。ここでの乾燥は、転写された凹凸形状が維持できればよく、前記溶媒が全て除去されていなくてもよい。また、乾燥方法としては、特に制限なく、公知の乾燥方法を用いることができる。例えば、室温で放置してもよいが、さらに、減圧、送風及び加熱等を行うと、乾燥をより早める点から好ましい。また、加熱を行う場合、加熱温度を溶媒の沸点を超えないようにすることが好ましい。そうすることによって、前記溶液が沸騰せず、インプリント材料内部に気泡が残存する可能性が低くなるため、凹凸形状の転写不良の発生が抑制される。
　そして、前記鋳型を前記表面部から剥離する離型を行う。前記鋳型として、接触角及び接着仕事が上記関係を満たしているので、良好な離型性を確保できる。また、離型の方法としては、特に制限されず、例えば、以下のような方法が挙げられる。前記鋳型と、前記表面部が形成された基板との両側から均等に引っ張り力をかけて剥離してもよい。また、前記鋳型と前記基板との界面に切り込み等の離型のきっかけとなる場所を設け、その離型のきっかけとなる場所を起点として離型を行ってもよい。また、前記基板又は前記鋳型が、例えば、フィルムのようにフレキシブルな場合、ピーリング離型が、剥離時に必要な離型力が少なく、離型が容易である点から好ましい。また、前記鋳型とそれ以外の材料との選択比が高い溶液やガス等を用いて、ウェットエッチング又はドライエッチングにより、前記鋳型を除去してもよい。また、前記鋳型以外の材料の融点に対して、前記鋳型の材料の融点が低い場合、前記鋳型以外の材料が溶融しない温度まで加熱することによって、前記鋳型を溶融させて、前記鋳型を除去してもかまわない。
　上記の製造方法によって、微細な複数の凹凸形状を有する表面部を備える基板を、前記凹凸形状に損傷なく、容易に製造することができる。したがって、ここで得られる基板は、凹凸形状が微細な、例えば、ＰＭ用の基板に好適に利用することができる。
　また、この基板の表面上に、磁性層を形成させることによって、ＰＭを形成させることができる。すなわち、前記基板と、前記基板上に設けられた磁性層とを備え、前記基板の表面部の複数の凹凸形状は、凸部又は凹部が規則的に配列されているＰＭが得られる。このＰＭの一例としては、例えば、前記基板と、前記基板上に設けられた磁性層とを備え、前記基板の表面部の凸部上に形成された磁性層と前記基板の表面部の凹部上に形成された磁性層とが分離されているＰＭ等が挙げられる。基板の凹凸形状を微細にすれば、記録密度の高いＰＭが得られる。また、前記磁性層やその形成方法としては、特に制限なく、公知の磁性層や公知の形成方法を用いることができる。また、前記基板と前記磁性層との間に、下地層を備えていてもよい。
　以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
　［実施例１］
　図４に示すように基板を作製した。
　まず、図４（ａ）に示すような鋳型１１を用意した。具体的には、３０ｍｍ×３０ｍｍのシリコン基板１２上にＰＡＫ－０２（東洋合成工業株式会社製）を塗布した。そして、光インプリント法を用いて、図４（ａ）に示すような、ピッチ３６０ｎｍ、高さ２００ｎｍ、直径１８０ｎｍの円柱状の凸部１４を正方格子状に複数形成した接触部１３をシリコン基板１２上に備えた鋳型１１を作製した。接触部１３は、アクリル系樹脂からなるものであった。
　次に、インプリント材料（溶液）として、スピンオングラス（ＳＯＧ）であるＯＣＤ　Ｔ－１２　９００－Ｖ（東京応化工業株式会社製）を用意した。そして、図４（ｂ）に示すように、前記溶液１５をディスペンサで鋳型１１の接触部１３上に４０μｌ塗布した。このＳＯＧは、溶媒がプロピレングリコールジメチルエーテルであり、溶質（構造材料）がラダー型の水素シルセスキオキサンである。
　なお、アクリル系樹脂のプロピレングリコールジメチルエーテルに対する接触角は、約２０°であり、９０°未満であった。
　そして、アクリル系樹脂の表面張力は、分散成分が主であり、プロピレングリコールジメチルエーテルは極性成分も持っているが、分散成分が主である。よって、上記式（１１）よりアクリル系樹脂とプロピレングリコールジメチルエーテルとの接着仕事が大きいと考えられる。これに対して、ラダー型の水素シルセスキオキサンは、水素結合成分が大きい。よって、上記式（１１）より、分散成分が主であるアクリル系樹脂との接着仕事は小さくなると考えられる。したがって、アクリル系樹脂とラダー型の水素シルセスキオキサンとの接着仕事は、アクリル系樹脂とプロピレングリコールジメチルエーテルとの接着仕事より小さいと考えられる。
　実際には、アクリル系樹脂とプロピレングリコールジメチルエーテルとの接着仕事は、７３．２ｍＮ／ｍであり、ラダー型の水素シルセスキオキサンとアクリル系樹脂との接着仕事は、３９．２ｍＮ／ｍであった。なお、ここでの接着仕事は、単位面積当たりの接着仕事を示す。したがって、アクリル系樹脂とラダー型の水素シルセスキオキサンとの接着仕事は、アクリル系樹脂とプロピレングリコールジメチルエーテルとの接着仕事より小さかった。
　そして、図４（ｃ）に示すように、３０ｍｍ×３０ｍｍの石英基板１６を、前記溶液１５を鋳型１１で挟むように載置した。そして、さらに、前記石英基板１６上に５０ｇの荷重１７をかけて、３０分間溶媒を乾燥させた。そうすることによって、溶液から溶媒を除去し、構造材料からなる表面部１８を形成させる。
　最後に、鋳型１１を離型した。具体的には、図４（ｄ）に示すように、表面部１８を備えた基板１９から鋳型１１を剥離した。そうすることによって、鋳型１１の凹凸に対応した凹凸形状を有する表面部１８を備えた基板１９が得られた。そして、表面部１８の凹凸に、欠陥が見られず、鋳型１１にもインプリント材料の残存が確認できなかった。この欠陥の確認方法としては、まず、表面部１８を目視と光学顕微鏡（５０倍）とで全面検査し、目立った欠陥がないことを確認し、その後で、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で２μｍ×２μｍ領域×３箇所を測定することによって、確認した。
　［実施例２］
　図５に示すように基板を作製した。
　まず、図５（ａ）に示すような鋳型２１を用意した。具体的には、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）のフィルムを、キャスト法を用いて、図５（ａ）に示すような、ピッチ３６０ｎｍ、高さ２００ｎｍ、直径１８０ｎｍの円柱状の凸部２４を正方格子状に複数形成した鋳型２１を作製した。なお、鋳型２１は、ＴＡＣからなるものであって、接触部も、ＴＡＣである。
　次に、インプリント材料（溶液）として、実施例１と同様、スピンオングラス（ＳＯＧ）であるＯＣＤ　Ｔ－１２　９００－Ｖ（東京応化工業株式会社製）を用意した。そして、図５（ｂ）に示すように、前記溶液２５をディスペンサで鋳型２１上に４０μｌ塗布した。このＳＯＧは、溶媒がプロピレングリコールジメチルエーテルであり、溶質（構造材料）がラダー型の水素シルセスキオキサンである。
　なお、ＴＡＣのプロピレングリコールジメチルエーテルに対する接触角は、約２０°であり、９０°未満であった。
　そして、ＴＡＣの表面張力は、分散成分が主であり、プロピレングリコールジメチルエーテルは極性成分も持っているが、分散成分が主である。よって、上記式（１１）よりＴＡＣとプロピレングリコールジメチルエーテルとの接着仕事が大きいと考えられる。これに対して、ラダー型の水素シルセスキオキサンは、水素結合成分が大きい。よって、上記式（１１）より、分散成分が主であるＴＡＣとの接着仕事は小さくなると考えられる。したがって、ＴＡＣとラダー型の水素シルセスキオキサンとの接着仕事は、ＴＡＣとプロピレングリコールジメチルエーテルとの接着仕事より小さいと考えられる。
　実際には、ＴＡＣとプロピレングリコールジメチルエーテルとの接着仕事は、１００．４ｍＮ／ｍであり、ラダー型の水素シルセスキオキサンとＴＡＣとの接着仕事は、９８．７ｍＮ／ｍであった。したがって、ＴＡＣとラダー型の水素シルセスキオキサンとの接着仕事は、ＴＡＣとプロピレングリコールジメチルエーテルとの接着仕事より小さかった。
　そして、図５（ｃ）に示すように、３０ｍｍ×３０ｍｍの石英基板２６を、前記溶液２５を鋳型２１で挟むように載置した。そして、さらに、前記石英基板２６上に５０ｇの荷重２７をかけて、３０分間溶媒を乾燥させた。そうすることによって、溶液から溶媒を除去し、構造材料からなる表面部２８を形成させる。
　最後に、鋳型２１を離型した。具体的には、図５（ｄ）に示すように、表面部２８を備えた基板２９から鋳型２１を剥離した。そうすることによって、鋳型２１の凹凸に対応した凹凸形状を有する表面部２８を備えた基板２９が得られた。そして、表面部２８の凹凸に、欠陥が見られず、鋳型２１にもインプリント材料の残存が確認できなかった。この欠陥の確認方法としては、実施例１と同様の方法により行った。
　［実施例３］
　図６に示すように基板を作製した。
　まず、図６（ａ）に示すような鋳型３１を用意した。具体的には、ポリカーボネート（ＰＣ）のフィルムを、キャスト法を用いて、図６（ａ）に示すような、ピッチ３６０ｎｍ、高さ２００ｎｍ、直径１８０ｎｍの円柱状の凸部３４を正方格子状に複数形成した鋳型３１を作製した。なお、鋳型３１は、ＰＣからなるものであって、接触部も、ＰＣである。
　次に、インプリント材料（溶液）として、実施例１と同様、スピンオングラス（ＳＯＧ）であるＯＣＤ　Ｔ－１２　９００－Ｖ（東京応化工業株式会社製）を用意した。そして、図６（ｂ）に示すように、３０ｍｍ×３０ｍｍの石英基板３６上に前記溶液３５をディスペンサで１０μｌ塗布した。このＳＯＧは、溶媒がプロピレングリコールジメチルエーテルであり、溶質（構造材料）がラダー型の水素シルセスキオキサンである。
　なお、ＰＣのプロピレングリコールジメチルエーテルに対する接触角は、約２０°であり、９０°未満であった。
　そして、ＰＣの表面張力は、分散成分が主であり、プロピレングリコールジメチルエーテルは極性成分も持っているが、分散成分が主である。よって、上記式（１１）よりＰＣとプロピレングリコールジメチルエーテルとの接着仕事が大きいと考えられる。これに対して、ラダー型の水素シルセスキオキサンは、水素結合成分が大きい。よって、上記式（１１）より、分散成分が主であるＰＣとの接着仕事は小さくなると考えられる。したがって、ＰＣとラダー型の水素シルセスキオキサンとの接着仕事は、ＰＣとプロピレングリコールジメチルエーテルとの接着仕事より小さいと考えられる。
　実際には、ＰＣとプロピレングリコールジメチルエーテルとの接着仕事は、８６．９ｍＮ／ｍであり、ラダー型の水素シルセスキオキサンとＰＣとの接着仕事は、２７．３ｍＮ／ｍであった。したがって、ＰＣとラダー型の水素シルセスキオキサンとの接着仕事は、ＰＣとプロピレングリコールジメチルエーテルとの接着仕事より小さかった。
　そして、図６（ｃ）に示すように、前記鋳型３１を、前記溶液３５を石英基板３６で挟むように載置した。そして、さらに、前記鋳型３１上に５０ｇの荷重３７をかけて、５分間溶媒を乾燥させた。そうすることによって、溶液から溶媒を除去し、構造材料からなる表面部３８を形成させる。
　最後に、鋳型３１を離型した。具体的には、図６（ｄ）に示すように、表面部３８を備えた基板３９から鋳型３１を剥離した。そうすることによって、鋳型３１の凹凸に対応した凹凸形状を有する表面部３８を備えた基板３９が得られた。そして、表面部３８の凹凸に、欠陥が見られず、鋳型３１にもインプリント材料の残存が確認できなかった。この欠陥の確認方法としては、実施例１と同様の方法により行った。
　［実施例４］
　図７に示すように基板を作製した。
　まず、図７（ａ）に示すような鋳型４１を用意した。具体的には、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）のフィルムを、キャスト法を用いて、図７（ａ）に示すような、ピッチ３６０ｎｍ、高さ２００ｎｍ、直径１８０ｎｍの円柱状の凸部４４を正方格子状に複数形成した鋳型４１を作製した。なお、鋳型４１は、ＰＭＰからなるものであって、接触部も、ＰＭＰである。
　次に、インプリント材料（溶液）として、スピンオングラス（ＳＯＧ）であるＦＯｘ－１６（東レ・ダウコーニング株式会社製）を用意した。そして、図７（ｂ）に示すように、３０ｍｍ×３０ｍｍの石英基板４６上に前記溶液４５をディスペンサで４０μｌ塗布した。このＳＯＧは、溶媒がメチルイソブチルケトンであり、溶質（構造材料）がかご型の水素シルセスキオキサンである。
　なお、ＰＭＰのメチルイソブチルケトンに対する接触角は、約２０°であり、９０°未満であった。
　そして、ＰＭＰの表面張力は、分散成分が主であり、メチルイソブチルケトンは極性成分も持っているが、分散成分が主である。よって、上記式（１１）よりＰＭＰとメチルイソブチルケトンとの接着仕事が大きいと考えられる。これに対して、かご型の水素シルセスキオキサンは、水素結合成分が大きい。よって、上記式（１１）より、分散成分が主であるＰＭＰとの接着仕事は小さくなると考えられる。したがって、ＰＭＰとかご型の水素シルセスキオキサンとの接着仕事は、ＰＭＰとメチルイソブチルケトンとの接着仕事より小さいと考えられる。
　実際には、ＰＭＰとメチルイソブチルケトンとの接着仕事は、９９．５ｍＮ／ｍであり、ラダー型の水素シルセスキオキサンとＰＭＰとの接着仕事は、１８．９ｍＮ／ｍであった。したがって、ＰＭＰとラダー型の水素シルセスキオキサンとの接着仕事は、ＰＭＰとメチルイソブチルケトンとの接着仕事より小さかった。
　そして、図７（ｃ）に示すように、前記鋳型４１を、前記溶液４５を石英基板４６で挟むように載置した。そして、さらに、前記鋳型４１上に５０ｇの荷重４７をかけて、３０分間溶媒を乾燥させた。そうすることによって、溶液から溶媒を除去し、構造材料からなる表面部４８を形成させる。
　最後に、鋳型４１を離型した。具体的には、図７（ｄ）に示すように、表面部４８を備えた基板４９から鋳型４１を剥離した。そうすることによって、鋳型４１の凹凸に対応した凹凸形状を有する表面部４８を備えた基板４９が得られた。そして、表面部４８の凹凸に、欠陥が見られず、鋳型４１にもインプリント材料の残存が確認できなかった。この欠陥の確認方法としては、実施例１と同様の方法により行った。
　［実施例５］
　図８に示すように基板を作製した。
　まず、図８（ａ）に示すような鋳型５１を用意した。具体的には、３０ｍｍ×３０ｍｍのシリコン基板５２上にＺＥＰ５２０Ａ（日本ゼオン株式会社製）を塗布した。そして、熱インプリント法を用いて、図８（ａ）に示すような、ピッチ３６０ｎｍ、高さ２００ｎｍ、直径１８０ｎｍの円柱状の凸部５４を正方格子状に複数形成した接触部５３をシリコン基板５２上に備えた鋳型５１を作製した。接触部５３は、ポリスチレン（ＰＳ）系共重合体からなるものであった。
　次に、インプリント材料（溶液）として、実施例４と同様、スピンオングラス（ＳＯＧ）であるＦＯｘ－１６（東レ・ダウコーニング株式会社製）を用意した。そして、図８（ｂ）に示すように、前記溶液５５をディスペンサで鋳型５１の接触部５３上に４０μｌ塗布した。このＳＯＧは、溶媒がメチルイソブチルケトンであり、溶質（構造材料）がかご型の水素シルセスキオキサンである。
　なお、ＰＳ系共重合体のメチルイソブチルケトンに対する接触角は、約３０°であり、９０°未満であった。
　そして、ＰＳ系共重合体の表面張力は、分散成分が主であり、メチルイソブチルケトンは極性成分も持っているが、分散成分が主である。よって、上記式（１１）よりＰＳ系共重合体とメチルイソブチルケトンとの接着仕事が大きいと考えられる。これに対して、かご型の水素シルセスキオキサンは、水素結合成分が大きい。よって、上記式（１１）より、分散成分が主であるＰＳ系共重合体との接着仕事は小さくなると考えられる。したがって、ＰＳ系共重合体とかご型の水素シルセスキオキサンとの接着仕事は、ＰＭＰとメチルイソブチルケトンとの接着仕事より小さいと考えられる。
　実際には、ＰＳ系共重合体とメチルイソブチルケトンとの接着仕事は、１４１．２ｍＮ／ｍであり、ラダー型の水素シルセスキオキサンとＰＳ系共重合体との接着仕事は、４７．９ｍＮ／ｍであった。したがって、ＰＳ系共重合体とラダー型の水素シルセスキオキサンとの接着仕事は、ＰＳ系共重合体とメチルイソブチルケトンとの接着仕事より小さかった。
　そして、図８（ｃ）に示すように、３０ｍｍ×３０ｍｍの石英基板５６を、前記溶液５５を鋳型５１で挟むように載置した。そして、さらに、前記石英基板５６上に５０ｇの荷重５７をかけて、３０分間溶媒を乾燥させた。そうすることによって、溶液から溶媒を除去し、構造材料からなる表面部５８を形成させる。
　最後に、鋳型５１を離型した。具体的には、図８（ｄ）に示すように、表面部５８を備えた基板５９から鋳型５１を剥離した。そうすることによって、鋳型５１の凹凸に対応した凹凸形状を有する表面部５８を備えた基板５９が得られた。そして、表面部５８の凹凸に、欠陥が見られず、鋳型５１にもインプリント材料の残存が確認できなかった。この欠陥の確認方法としては、実施例１と同様の方法により行った。
　［実施例６］
　接触部として石英を用いた鋳型と、インプリント材料として、溶媒が水で、構造材料（溶質）がセルロースオリゴマーである溶液を用いたこと以外、実施例１と同様である。
　鋳型としては、以下のようにして得られたものを用いた。まず、３０ｍｍ×３０ｍｍのシリコン基板１２上に石英からなる膜を製膜した。そして、フォトリソグラフィ法とドライエッチング法とを用いて、図４（ａ）に示すような、ピッチ３６０ｎｍ、高さ２００ｎｍの円柱状の凸部１４を正方格子状に複数形成した接触部１３をシリコン基板１２上に備えた鋳型１１を作製した。ここで接触部１３は、石英からなるものであった。そして、インプリント材料としては、セルロースオリゴマーを水に溶解させた溶液を用いた。
　なお、石英の水に対する接触角は、約２０°であり、９０°未満であった。
　そして、石英の表面張力は、水素結合成分が主であり、水の表面張力も、極性成分も持っているが、分散成分及び水素結合成分を持っている。よって、上記式（１１）より石英と水との接着仕事が大きいと考えられる。これに対して、セルロースオリゴマーは、分散成分が主である。よって、上記式（１１）より、水素結合成分の大きな水との接着仕事は、石英と水との接着仕事より小さいと考えられる。
　実際には、石英と水との接着仕事は、２２４．１ｍＮ／ｍであり、セルロースオリゴマーと石英との接着仕事は、１２４．７ｍＮ／ｍであった。したがって、石英とセルロースオリゴマーとの接着仕事は、石英と水との接着仕事より小さかった。
　上記の条件で基板を作製することによって、鋳型１１の凹凸に対応した凹凸形状を有する表面部１８を備えた基板１９が得られた。そして、表面部１８の凹凸に、欠陥が見られず、鋳型１１にもインプリント材料の残存が確認できなかった。この欠陥の確認方法としては、実施例１と同様の方法により行った。
　［実施例７］
　接触部として石英を用いた鋳型と、インプリント材料として、溶媒が水で、構造材料（溶質）がグルコースオリゴマーである溶液を用いたこと以外、実施例１と同様である。
　鋳型としては、実施例６と同様のものを用いた。そして、インプリント材料としては、グルコースオリゴマーを水に溶解させた溶液を用いた。
　なお、石英の水に対する接触角は、約２０°であり、９０°未満であった。そして、石英の表面張力は、水素結合成分が主であり、水の表面張力も、極性成分も持っているが、分散成分及び水素結合成分を持っている。よって、上記式（１１）より石英と水との接着仕事が大きいと考えられる。これに対して、グルコースオリゴマーは、分散成分が主である。よって、上記式（１１）より、水素結合成分の大きな水との接着仕事は、石英と水との接着仕事より小さいと考えられる。
　実際には、石英と水との接着仕事は、２２４．１ｍＮ／ｍであり、グルコースオリゴマーと石英との接着仕事は、１３５．５ｍＮ／ｍであった。したがって、石英とグルコースオリゴマーとの接着仕事は、石英と水との接着仕事より小さかった。
　上記の条件で基板を作製することによって、鋳型１１の凹凸に対応した凹凸形状を有する表面部１８を備えた基板１９が得られた。そして、表面部１８の凹凸に、欠陥が見られず、鋳型１１にもインプリント材料の残存が確認できなかった。この欠陥の確認方法としては、実施例１と同様の方法により行った。
　［比較例１］
　図９に示すように基板を作製した。
　まず、図９（ａ）に示すような鋳型６１を用意した。具体的には、実施例６で用いた鋳型と同様のものである。よって、接触部６３は、石英からなるものであった。
　以下、実施例１と同様の方法に従って、基板を作製した。その結果、図９（ｄ）に示すように、離型時に、乾燥後のインプリント材料の約９割が鋳型側に残存し、凹凸形状を有する基板を作製することができなかった。この欠陥の確認方法としては、実施例１と同様の方法により行った。
　なお、石英のプロピレングリコールジメチルエーテルに対する接触角は、約３０°であった。
　そして、石英の表面張力は、水素結合成分が主であり、プロピレングリコールジメチルエーテルは極性成分も持っているが、分散成分が主である。よって、上記式（１１）より石英とプロピレングリコールジメチルエーテルとの接着仕事が小さいと考えられる。これに対して、ラダー型の水素シルセスキオキサンは、水素結合成分が大きい。よって、上記式（１１）より、水素結合成分を有する石英との接着仕事は大きくなると考えられる。したがって、石英とラダー型の水素シルセスキオキサンとの接着仕事は、石英とプロピレングリコールジメチルエーテルとの接着仕事より大きいと考えられる。
　実際には、石英とプロピレングリコールジメチルエーテルとの接着仕事は、１２１．６ｍＮ／ｍであり、ラダー型の水素シルセスキオキサンと石英との接着仕事は、４１８．７ｍＮ／ｍであった。したがって、石英とラダー型の水素シルセスキオキサンとの接着仕事は、石英とプロピレングリコールジメチルエーテルとの接着仕事より大きかった。
　［比較例２］
　図１０に示すように基板を作製した。
　まず、図１０（ａ）に示すような鋳型７１を用意した。具体的には、実施例６で用いた鋳型と同様のものである。そして、その鋳型７１上に、フッ素系の離型剤であるオプツール　ＤＳＸ（ダイキン工業株式会社製）をディップコート法により、コーティングする離型処理を施した。そうすることによって、図１０（ｂ）に示すように、鋳型７１上にコーティング層７５を備えた。
　以下、実施例１と同様の方法に従って、基板を作製した。具体的には、まず、図１０（ｃ）に示すように、前記溶液７６をディスペンサで鋳型７１の接触部７３上に４０μｌ塗布した。その結果、図１０（ｃ）に示すように、前記溶液７６が前記コーティング層７５によって、はじかれ、前記溶液７６の充填性を確保することができない。なお、前記コーティング層７５のプロピレングリコールジメチルエーテル（前記溶液７６の溶媒）に対する接触角は、約１００°であった。フッ素系の離型剤を鋳型上に塗布してコーティング層を形成されることによって、前記接触角が９０°以上となった。ちなみに、このコーティング層との接着仕事の関係は、以下のようになる。
　実際には、コーティング層とプロピレングリコールジメチルエーテルとの接着仕事は、６０．６ｍＮ／ｍであり、ラダー型の水素シルセスキオキサンとコーティング層との接着仕事は、３０．９ｍＮ／ｍであった。したがって、コーティング層とラダー型の水素シルセスキオキサンとの接着仕事は、コーティング層とプロピレングリコールジメチルエーテルとの接着仕事より小さかった。
　そして、図１０（ｄ）に示すように、３０ｍｍ×３０ｍｍの石英基板７７を、前記溶液７６を鋳型７１で挟むように載置した。そして、さらに、前記石英基板７７上に５０ｇの荷重７８をかけて、３０分間溶媒を乾燥させた。そうすることによって、溶液から溶媒を除去し、構造材料からなる表面部７９を形成させる。
　最後に、鋳型７１を離型した。具体的には、図１０（ｅ）に示すように、表面部７９を備えた基板８０から鋳型７１を剥離した。しかしながら、前記表面部７９は、充填性が不充分であるために、凹部の深さが、鋳型の凸部の高さの半分ほどしかなく、断面が楕円形状のように角が丸まってしまった。この欠陥の確認方法としては、実施例１と同様の方法により行った。
　［比較例３］
　図１１に示すように基板を作製した。
　まず、図１１（ａ）に示すような鋳型８１を用意した。具体的には、実施例６で用いた鋳型と同様のものである。よって、接触部８３は、石英からなるものであった。
　以下、実施例４と同様の方法に従って、基板を作製した。その結果、図１１（ｄ）に示すように、離型時に、乾燥後のインプリント材料の約９割が鋳型側に残存し、凹凸形状を有する基板を作製することができなかった。この欠陥の確認方法としては、実施例１と同様の方法により行った。
　なお、石英のメチルイソブチルケトンに対する接触角は、約３０°であった。そして、石英の表面張力は、水素結合成分が主であり、メチルイソブチルケトンは極性成分も持っているが、分散成分が主である。よって、上記式（１１）より石英とメチルイソブチルケトンとの接着仕事が小さいと考えられる。これに対して、かご型の水素シルセスキオキサンは、水素結合成分が大きい。よって、上記式（１１）より、水素結合成分を有する石英との接着仕事は大きくなると考えられる。したがって、石英とかご型の水素シルセスキオキサンとの接着仕事は、石英とメチルイソブチルケトンとの接着仕事より大きいと考えられる。
　実際には、石英とメチルイソブチルケトンとの接着仕事は、１５２．８ｍＮ／ｍであり、ラダー型の水素シルセスキオキサンと石英との接着仕事は、４１２．４ｍＮ／ｍであった。したがって、石英とラダー型の水素シルセスキオキサンとの接着仕事は、石英とメチルイソブチルケトンとの接着仕事より大きかった。
　［比較例４］
　図１２に示すように基板を作製した。
　まず、図１２（ａ）に示すような鋳型９１を用意した。具体的には、実施例６で用いた鋳型と同様のものである。そして、その鋳型９１上に、フッ素系の離型剤であるオプツール　ＤＳＸ（ダイキン工業株式会社製）をディップコート法により、コーティングする離型処理を施した。そうすることによって、図１２（ｂ）に示すように、鋳型９１上にコーティング層９５を備えた。
　以下、実施例４と同様の方法に従って、基板を作製した。具体的には、まず、図１２（ｃ）に示すように、３０ｍｍ×３０ｍｍの石英基板９７上に前記溶液９６をディスペンサで４０μｌ塗布した。そして、図１２（ｄ）に示すように、前記鋳型９１を、前記溶液９６を石英基板９７で挟むように載置した。そして、さらに、前記鋳型９１上に５０ｇの荷重９８をかけて、３０分間溶媒を乾燥させた。そうすることによって、溶液から溶媒を除去し、構造材料からなる表面部９９を形成させる。なお、前記コーティング層９５のメチルイソブチルケトン（前記溶液９６の溶媒）に対する接触角は、約１００°であった。そのため、前記溶液９６は、前記コーティング層９５からはじかれ、得られた前記表面部９９の充填性が不充分となった。フッ素系の離型剤を鋳型上に塗布してコーティング層を形成されることによって、前記接触角が９０°以上となった。ちなみに、このコーティング層との接着仕事の関係は、以下のようになる。
　実際には、コーティング層とメチルイソブチルケトンとの接着仕事は、９７．６ｍＮ／ｍであり、ラダー型の水素シルセスキオキサンとコーティング層との接着仕事は、２８．３ｍＮ／ｍであった。したがって、コーティング層とラダー型の水素シルセスキオキサンとの接着仕事は、コーティング層とメチルイソブチルケトンとの接着仕事より小さかった。
　最後に、鋳型９１を離型した。具体的には、図１２（ｅ）に示すように、表面部９９を備えた基板１００から鋳型９１を剥離した。しかしながら、前記表面部９９は、充填性が不充分であるために、凹部の深さが、鋳型の凸部の高さの半分ほどしかなく、断面が楕円形状のように角が丸まってしまった。この欠陥の確認方法としては、実施例１と同様の方法により行った。
　以上より、前記鋳型として、前記溶液と接触する前記鋳型の接触部の前記溶媒に対する接触角が９０°未満であって、前記接触部と前記構造材料との接着仕事Ｗ１が、前記接触部と前記溶媒との接着仕事Ｗ２より小さい鋳型を用いた場合（実施例１～７）、基板に形成される凹凸形状に欠損が生じず、鋳型にもインプリント材料が残存しなかった。
　これに対して、前記鋳型として、前記接触部と前記構造材料との接着仕事Ｗ１が、前記接触部と前記溶媒との接着仕事Ｗ２より大きい鋳型を用いた場合（比較例１及び比較例３）、鋳型にインプリント材料が残存したり、所望の凹凸形状を有する基板を製造することができなかった。また、離型処理を施した場合（比較例２及び比較例４）であっても、鋳型へのインプリント材料の残存はほとんどなかったが、所望の凹凸形状を有する基板を製造することができなかった。
　本明細書は、上記のように様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。
　本発明の一態様に係る基板の製造方法は、複数の凹凸形状を有する表面部を備えた基板の製造方法であって、前記凹凸形状に対応する形状を有する鋳型と基板基材との間に、前記表面部を構成するための構造材料を溶媒に溶解させた溶液を介在させる工程と、前記鋳型と前記基板基材との間に前記溶液を介在させた状態で、前記溶媒を乾燥させることにより、前記表面部を形成する工程と、前記鋳型を前記表面部から剥離する工程とを備え、前記鋳型として、前記溶液と接触する前記鋳型の接触部の前記溶媒に対する接触角が９０°未満であって、前記接触部と前記構造材料との接着仕事が、前記接触部と前記溶媒との接着仕事より小さい鋳型を用いることを特徴とするものである。
　上記構成によれば、前記接触部の前記溶媒に対する接触角が９０°未満であるので、前記鋳型の凹凸形状に乾燥前のインプリント材料である前記溶液を充分に充填させることができる。そして、前記接触部と前記構造材料との接着仕事が、前記接触部と前記溶媒との接着仕事より小さいので、乾燥後のインプリント材料である前記構造材料からなる前記表面部から前記鋳型を容易に剥離することができる。従って、ナノインプリント法において、離型処理のような他の工程を追加することなく、良好な充填性と離型性とを両立することができる。また、離型処理のような他の工程を追加する必要がないので、高スループット化を実現できる。
　このことは、以下のことによると考えられる。まず、前記溶媒を乾燥させる前は、前記溶液の主成分が前記溶媒であるため、前記接触部と前記溶媒との性質によって、前記鋳型の凹凸形状への前記溶液の充填性を変化させることができると考えられる。前記接触部の前記溶媒に対する接触角が９０°未満であると、その状態は一般的に浸漬ぬれであると言われ、前記溶液が前記接触部によくぬれ広がり、前記溶液の充填性を充分に高めることができると考えられる。
　また、前記溶液の溶媒を乾燥させた後は、前記構造材料が主成分であるため、前記接触部と前記構造材料との性質によって、前記鋳型の離型性を変化させることができると考えられる。前記接触部と前記構造材料との接着仕事が、前記接触部と前記溶媒との接着仕事より小さいと、前記溶媒を乾燥させる前は、前記接触部の前記溶媒に対する接触角が９０°未満であるので、乾燥前のインプリント材料である溶液と前記接触部とがなじみやすいが、前記溶媒を乾燥させた後は、乾燥後のインプリント材料である構造材料と前記接触部とは、引き離しやすくなっていると考えられる。すなわち、接着仕事が上記関係を満たしていれば、離型剤等を用いなくても、前記構造材料からなる表面部を鋳型から容易に剥離することができると考えられる。
　したがって、接触角及び接着仕事がともに上記関係を満たす接触部、構造材料及び溶媒を用いることによって、ナノインプリント法において、離型処理のような他の工程を追加することなく、良好な充填性と離型性とを両立することができる。
　また、前記製造方法において、前記接触部が、樹脂であり、前記溶媒が、有機溶媒であり、前記構造材料が、無機材料であることが好ましい。また、前記接触部が、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、及びポリスチレン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、前記溶媒が、ケトン類及びエーテル類から選ばれる少なくとも１種であり、前記構造材料が、ケイ素化合物であることが好ましい。上記のような組み合わせによれば、より良好な充填性と離型性とを両立することができる。
　本発明の他の一態様に係る基板は、前記製造方法によって得られたことを特徴とするものである。上記構成によれば、所望の凹凸形状を有する基板が得られる。
　本発明の他の一態様に係る磁気記録媒体は、前記基板と、前記基板上に設けられた磁性層とを備え、前記基板の表面部の複数の凹凸形状は、凸部又は凹部が規則的に配列されているものであることを特徴とするものである。上記構成によれば、所望の凹凸形状を有する基板上に、その凹凸形状に対応した磁性層が形成された磁気記録媒体が得られる。よって、高密度化した磁気記録媒体が得られる。
　本発明によれば、ナノインプリント法において、離型処理のような他の工程を追加することなく、良好な充填性と離型性との両立を可能にした基板の製造方法を提供することができる。また、このような基板の製造方法により製造された基板、その基板を用いた磁気記録媒体が提供される。
　この出願は、２００８年８月２２日に出願された日本国特許出願特願２００８－２１３８１５を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。
　本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。

Claims (5)

  1. 　複数の凹凸形状を有する表面部を備えた基板の製造方法であって、
    　前記凹凸形状に対応する形状を有する鋳型と基板基材との間に、前記表面部を構成するための構造材料を溶媒に溶解させた溶液を介在させる工程と、
    　前記鋳型と前記基板基材との間に前記溶液を介在させた状態で、前記溶媒を乾燥させることにより、前記表面部を形成する工程と、
    　前記鋳型を前記表面部から剥離する工程とを備え、
    　前記鋳型として、
    　前記溶液と接触する前記鋳型の接触部の前記溶媒に対する接触角が９０°未満であって、
    　前記接触部と前記構造材料との接着仕事が、前記接触部と前記溶媒との接着仕事より小さい鋳型を用いることを特徴とする基板の製造方法。
  2. 　前記接触部が、樹脂であり、
    　前記溶媒が、有機溶媒であり、
    　前記構造材料が、無機材料であることを特徴とする請求項１に記載の基板の製造方法。
  3. 　前記接触部が、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、及びポリスチレン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、
    　前記溶媒が、ケトン類及びエーテル類から選ばれる少なくとも１種であり、
    　前記構造材料が、ケイ素化合物であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基板の製造方法。
  4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の基板の製造方法によって得られたことを特徴とする基板。
  5. 　請求項４に記載の基板と、前記基板上に設けられた磁性層とを備え、
    　前記基板の表面部の複数の凹凸形状は、凸部又は凹部が規則的に配列されているものであることを特徴とする磁気記録媒体。
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