JP2006164365A - 樹脂マスク層形成方法、情報記録媒体製造方法および樹脂マスク層形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストを低減しつつ、残渣の厚みや凸部の高さが全域において均一な凹凸パターンを有する樹脂マスク層を形成する。
【解決手段】エッチング処理用の樹脂マスク４１を形成する際に、スタンパー２０における凹凸パターン３１の形成面に樹脂材料を塗布する塗布処理と、スタンパー２０における樹脂材料の塗布面を中間体１０の表面に押し付けてスタンパー２０に塗布した樹脂材料の層を中間体１０に貼付する貼付処理と、中間体１０に貼付した樹脂材料の層（樹脂層２２）からスタンパー２０を剥離する剥離処理とを実行し、かつスタンパー２０に塗布した樹脂材料の層を硬化させる硬化処理を塗布処理の完了時点から剥離処理の開始時点までの間に実行することにより、中間体１０の表面にスタンパー２０の凹凸パターン３１を転写した樹脂材料の層（樹脂層２２）からなる樹脂マスク４１を形成する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、スタンパーの凹凸パターンを転写した樹脂材料の層からなる樹脂マスク層を加工対象体の表面に形成する樹脂マスク層形成方法および樹脂マスク層形成装置、並びに形成した樹脂マスク層を用いて情報記録媒体を製造する情報記録媒体製造方法に関するものである。

例えば半導体素子や記録媒体の製造に際して基材（加工対象体）の表面に微細な（ナノメートルサイズの）凹凸パターンを転写した樹脂層を形成する方法として、ステファン Ｙ．チョウ（Ｓtephen Ｙ.Ｃhou）著，「Imprint of sub 25nｍ vias and trenches in polymers」，Applied Physics Letters，（米国），１９９５年１１月２０日，第６７巻，第２１号，ｐ．３１１４−３１１６において、インプリント法によって樹脂層に凹凸パターンを形成する方法が提案されている。このインプリント法は、スタンパー（モールド）に形成したナノメートルサイズの凹凸部（凸部）を基材表面の樹脂層に押し当てることによってスタンパーの凹凸部の凹凸形状を樹脂層に転写する。

具体的には、まず、その表面にナノメートルサイズ（最小幅２５ｎｍ）の凹凸部を形成したスタンパーを作製する。この場合、スタンパーの凹凸部は、表面に酸化シリコン層を形成したシリコン基板に電子ビームリソグラフィ装置を用いてパターンを描画し、反応性イオンエッチング装置（ＲＩＥ）を使用してエッチング処理して形成される。次に、シリコン製の基材の表面に樹脂材料としてのＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）をスピンコート法によって塗布して５５ｎｍの樹脂層を形成する。次いで、スタンパー、基材および樹脂層を加熱した後に、１３．１ＭＰａ（１９００ｐｓｉ）の圧力で基材表面の樹脂層にスタンパーの凹凸部を押し当てる。続いて、スタンパー、基材および樹脂層を冷却した後に、スタンパーを樹脂層から引き離す。これにより、スタンパーにおける凹凸部の凹凸形状が樹脂層に転写されてナノメートルサイズの凹凸パターンが転写されて基材の表面に樹脂層（樹脂マスク層）が形成される。
ステファン Ｙ．チョウ（Ｓtephen Ｙ.Ｃhou）著，「Imprint of sub 25nｍ vias and trenches in polymers」，Applied Physics Letters，（米国），１９９５年１１月２０日，第６７巻，第２１号，ｐ．３１１４−３１１６

ところが、従来のインプリント法には、以下の問題点がある。すなわち、このインプリント法では、基材表面に形成した樹脂層にスタンパーを押し付けてスタンパーの凸部を樹脂層に押し込むことによって樹脂層に凹凸パターンを転写している。この場合、スタンパーの表面には、幅（先端面の面積）が相違する各種の凸部が形成されている。したがって、スタンパーの全域を均一な押圧力で樹脂層に押し付けたとしても、幅が広い凸部と、幅が狭い凸部とでは、樹脂層に対する押し込み量（凸部が樹脂層に押し込まれる深さ）に差異が生じる。この結果、スタンパーの凸部の先端面と基材表面との間の樹脂層（以下、この部位の樹脂層を「残渣」ともいう）の厚みにばらつきが生じる。

この場合、凹凸パターンを転写した樹脂層をマスクとして用いて基材をエッチング処理するときには、凹凸パターンにおける凹部底面の残渣をエッチング処理等によって基材上から取り除く必要がある。この残渣の取り除きに際しては、例えば、厚手の残渣を確実に取り除くことができるように十分な時間のエッチング処理を実行したときに、厚手の残渣の取り除きが完了するのに先立って、薄手の残渣の取り除きが完了する。この結果、厚手の残渣が存在していた部位に先立って残渣の取り除きが完了した部位では、基材全域に亘って残渣の取り除きが完了するまで照射され続けているガスによって凹部の内側壁が浸食されて凹部の幅が必要以上に拡がってしまう。したがって、従来のインプリント方法には、基材上に凹凸パターンを形成する際に、残渣の取り除き後（エッチング処理後）の凹部の幅を所望の幅に形成するのが困難のため、基材（加工対象体）に所望の状態の凹部を形成するのが困難であるという問題点が存在する。

また、従来のインプリント法では、基材表面の樹脂層にスタンパーを押し付けた際に、凸部を押し込んだ部位に存在していた樹脂がスタンパーの凹部内に向けて移動して樹脂層の凸部が形成される。この場合、スタンパーの表面には、幅（底面の面積）が相違する各種の凹部が形成されている。したがって、スタンパーの凸部の押し込みによってスタンパーの凹部内に樹脂が移動した際に、幅が広い凹部と、幅が狭い凹部とでは、移動した樹脂によって形成される凸部の高さに差異が生じる。この場合、凹凸パターンを転写した樹脂層をマスクとして用いて基材をエッチング処理するときには、転写された凹凸パターンにおける凸部が基材を保護してエッチングされるのを阻止する。したがって、樹脂層における凸部の高さが低い部位（スタンパーの凹部が広い部位）では、エッチング処理が完了するまでの間に樹脂層が消失して基材を十分に保護するのが困難となるおそれがある。このため、従来のインプリント法には、基材（加工対象体）の保護されるべき部位がエッチングされるおそれがあるという問題点が存在する。

さらに、従来のインプリント法では、基材表面の樹脂層にスタンパーを押し付けて凹凸パターンを転写するため、凹凸パターンを転写する都度、スタンパーに大きなストレスが加わる。このため、従来のインプリント法には、比較的短期間でスタンパーの寿命を迎える結果、１枚のスタンパーで作製可能な樹脂層（凹凸パターンが転写された樹脂層）の数が少ないことに起因して、情報記録媒体等の製造コストを低減するのが困難となっているという問題点が存在する。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、製造コストを低減しつつ、残渣の厚みや凸部の高さが全域において均一な凹凸パターンを有する樹脂マスク層を形成し得る樹脂マスク層形成方法、樹脂マスク層形成装置および情報記録媒体製造方法を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく本発明に係る樹脂マスク層形成方法は、加工対象体をエッチング処理するための樹脂マスク層を形成する際に、スタンパーの凹凸パターン形成面に樹脂材料を塗布する塗布処理と、前記スタンパーにおける前記樹脂材料の塗布面を前記加工対象体の表面に押し付けて当該スタンパーに塗布した当該樹脂材料の層を当該加工対象体に貼付する貼付処理と、前記加工対象体に貼付した前記樹脂材料の層から前記スタンパーを剥離する剥離処理とを実行し、かつ前記スタンパーに塗布した前記樹脂材料の層を硬化させる硬化処理を前記塗布処理の完了時点から前記剥離処理の開始時点までの間に実行することにより、前記加工対象体の前記表面に前記スタンパーの凹凸パターンを転写した前記樹脂材料の層からなる前記樹脂マスク層を形成する。

また、本発明に係る樹脂マスク層形成方法は、前記樹脂材料として溶剤で希釈した樹脂材料を前記塗布処理において塗布する。

さらに、本発明に係る樹脂マスク層形成方法は、前記塗布処理の開始に先立ち、前記硬化させた樹脂材料の層に対する前記スタンパーの密着力を低減するための密着力低減層を当該スタンパーの前記凹凸パターン形成面に形成する密着力低減層形成処理を実行する。

また、本発明に係る樹脂マスク層形成方法は、前記貼付処理に先立って前記硬化処理を実行すると共に、前記硬化させた樹脂材料の層を前記加工対象体に接着するための接着層を当該加工対象体の前記表面に形成する接着層形成処理を前記貼付処理の開始に先立って実行する。

さらに、本発明に係る樹脂マスク層形成方法は、前記樹脂材料としてＳＯＧ系樹脂材料を用いると共に、前記塗布したＳＯＧ系樹脂材料の層に対するベーク処理を前記硬化処理として実行する。

また、本発明に係る樹脂マスク層形成方法は、前記樹脂材料として放射線硬化型樹脂材料を用いると共に、前記塗布した放射線硬化型樹脂材料に放射線を照射する放射線照射処理を前記硬化処理として実行する。

また、本発明に係る情報記録媒体製造方法は、上記のいずれかの樹脂マスク層形成方法に従って形成した前記樹脂マスク層を用いて前記加工対象体をエッチング処理して情報記録媒体を製造する。

また、本発明に係る樹脂マスク層形成装置は、加工対象体をエッチング処理するための樹脂マスク層を形成可能に構成され、スタンパーの凹凸パターン形成面に樹脂材料を塗布する塗布装置と、前記スタンパーにおける前記樹脂材料の塗布面を前記加工対象体の表面に押し付けて当該スタンパーに塗布した当該樹脂材料の層を当該加工対象体に貼付する貼付装置と、前記加工対象体に貼付した前記樹脂材料の層から前記スタンパーを剥離する剥離装置と、前記スタンパーに塗布した前記樹脂材料の層を硬化させる硬化装置とを備え、前記加工対象体の前記表面に前記スタンパーの前記凹凸パターンを転写した前記樹脂材料の層からなる前記樹脂マスク層を形成する。

本発明に係る樹脂マスク層形成方法および樹脂マスク層形成装置では、スタンパーに樹脂材料を塗布する塗布処理と、スタンパーに塗布した樹脂材料の層を加工対象体に貼付する貼付処理と、貼付した樹脂材料の層からスタンパーを剥離する剥離処理とを実行し、かつ塗布した樹脂材料の層を硬化させる硬化処理を塗布処理の完了時点から剥離処理の開始時点までの間に実行して加工対象体の表面にスタンパーの凹凸パターンを転写した樹脂マスク層を形成する。したがって、本発明に係る樹脂マスク層形成方法および樹脂マスク層形成装置によれば、樹脂材料の塗布量等を適宜調整してスタンパーの表面全域に亘って樹脂材料を均一に塗布するだけで、スタンパーにおける凹凸パターンの凸部の広さに影響されることなく樹脂マスク層における凹部の底部（残渣）の厚みを全域に亘って均一化することができる。これにより、残渣の取り除き時に凹部の横幅等が必要以上に大きくなる事態を回避することができる。また、塗布した樹脂材料がスタンパーにおける凹凸パターンの凹部内に入り込んで樹脂マスク層における凹凸パターンの凸部が形成されるため、凹部の広さに影響されることなく全域に亘って凸部の高さが均一な樹脂マスク層を形成することができる。したがって、この樹脂マスク層を用いて情報記録媒体を製造する際に、エッチング処理の進行を加工対象体の全域に亘って均一化することができる結果、所望状態の凹凸パターンを有する情報記録媒体を製造することができる。さらに、基材表面の樹脂層にスタンパーを強い力で押し付ける従来のインプリント法とは異なり、樹脂マスク層の形成に際してスタンパーに大きなストレスが加わることがないため、スタンパーの長寿命化を図ることができる。したがって、１枚のスタンパーを用いて多数の樹脂マスク層を形成することができる結果、情報記録媒体の製造コストを十分に低減することができる。

また、本発明に係る樹脂マスク層形成方法によれば、樹脂材料を溶剤で希釈した樹脂材料を塗布することにより、スタンパーに塗布する樹脂材料の粘度が十分に低いため、凹凸パターンに樹脂材料を確実かつ容易に馴染ませることができる。したがって、各凸部の高さが全域に亘って均一な樹脂マスク層を形成することができると共に、樹脂材料の塗布むら（塗布厚のばらつき） が生じる事態を回避して、全域において残渣の厚みが均一な樹脂マスク層を加工対象体上に形成することができる。

さらに、本発明に係る樹脂マスク層形成方法によれば、塗布処理に先立って密着力低減層形成処理を実行することにより、樹脂材料の層からスタンパーを剥離する際にスタンパーの凹凸パターンと樹脂材料の層における凹凸パターンとの双方に大きなストレスを加えることなく樹脂材料の層からスタンパーをスムーズに剥離することができる。したがって、スタンパーの剥離に際して樹脂材料の層における凹凸パターンに変形や欠落が生じる事態を回避することができると共に、スタンパーの寿命を一層延ばして情報記録媒体の製造コストを一層低減することができる。

また、本発明に係る樹脂マスク層形成方法によれば、加工対象体の表面に接着層を形成する接着層形成処理を貼付処理の開始に先立って実行することにより、樹脂材料の層と加工対象体とを十分に強く接着することができるため、樹脂材料の層からスタンパーを剥離する際にスタンパーの凹凸パターンと樹脂材料の層における凹凸パターンとの双方に大きなストレスを加えることなく樹脂材料の層からスタンパーをスムーズに剥離することができる。したがって、スタンパーの剥離に際して樹脂材料の層における凹凸パターンに変形や欠落が生じる事態を回避することができると共に、スタンパーの寿命を一層延ばして情報記録媒体の製造コストを一層低減することができる。

さらに、本発明に係る樹脂マスク層形成方法によれば、樹脂材料としてＳＯＧ系樹脂材料を用いることにより、ＳＯＧ系樹脂材料を硬化させるためのベーク処理時にＳＯＧ系樹脂材料の流動性を十分に高めることができる結果、リフロー効果によって裏面側（後に加工対象体に貼付される面）の平坦性を十分に向上させることができるため、樹脂マスク層における凹凸パターンの残渣の厚みを全域において一層均一化することができる。また。樹脂材料の層を加工対象体に押し付ける際に、加工対象体に対して十分に密着させることができる。

また、本発明に係る樹脂マスク層形成方法によれば、樹脂材料として放射線硬化型樹脂材料を用いることにより、塗布した樹脂材料に放射線照射装置を用いて放射線を照射するだけで樹脂材料を硬化できるため、樹脂材料の層の形成に要する時間を短縮することができる。また、放射線硬化型樹脂材料を採用することで、例えば、樹脂材料を塗布したスタンパーを加工対象体に押し付けてから放射線を照射して樹脂材料を硬化させることができるため、加工対象体に接着層等を形成することなく加工対象体に樹脂材料の層を密着（接着）することができる。

また、本発明に係る情報記録媒体製造方法によれば、上記の樹脂マスク層形成方法に従って形成した樹脂マスク層を用いて加工対象体をエッチング処理して情報記録媒体を製造することにより、樹脂マスク層に転写された凹凸パターンの残渣の厚みが全域に亘って均一で、しかも凸部の高さが全域に亘って均一のため、加工対象体に対するエッチング処理の進行を加工対象体の全域に亘って均一化することができる。したがって、過度なエッチングや、エッチング不足が生じるのを回避して、過不足のない所望状態の凹凸パターンを形成することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る樹脂マスク層形成方法、情報記録媒体製造方法および樹脂マスク層形成装置の最良の形態について説明する。

最初に、樹脂マスク層形成装置の構成について、図面を参照して説明する。

図１に示す情報記録媒体製造装置１００は、本発明に係る情報記録媒体の製造方法に従って図２に示す情報記録媒体１を製造可能に構成された装置であって、中間体製造装置１０１、樹脂マスク形成装置１０２およびエッチング装置１０３を備えている。この場合、情報記録媒体１は、一例としてディスクリートトラック型の磁気記録媒体であって、図２に示すように、所定の配列ピッチ（例えば１５０ｎｍ）で互いに分割された同心円状の数多くのデータ記録用トラックやサーボパターン等を構成する複数の凸部３５ａ，３５ａ・・および複数の凹部３５ｂ，３５ｂ・・からなる凹凸パターン３５が形成されている。なお、ディスクリートトラック型の磁気記録媒体の構成等については公知のため、その詳細な説明を省略する。この情報記録媒体１は、図３に示す中間体１０の表面（同図における上面）に図４に示すスタンパー２０を用いて樹脂マスク４１（本発明における樹脂マスク層の一例：図１０参照）を形成し、この樹脂マスク４１を用いてエッチング処理を実行することによって製造される。

中間体１０は、本発明における加工対象体の一例であって、図３に示すように、シリコン、ガラスまたはセラミック等で円板状に形成されたディスク基材１１の上に、磁性層１２、カーボン層１３およびニッケル層１４がこの順で積層されて構成されている。なお、実際には、ディスク基材１１と磁性層１２との間に軟磁性層や配向層等の各種機能層が存在するが、本発明についての理解を容易とするために、これらについての説明および図示を省略する。この場合、カーボン層１３は、磁性層１２に対するエッチング処理に際して情報記録媒体１において凸部３５ａ，３５ａ・・となる部位を保護するためのカーボンマスク４３（図１２参照）を形成するために使用される。また、ニッケル層１４は、カーボン層１３にエッチング処理してカーボンマスク４３を形成するためのニッケルマスク４２（図１１参照）を形成するために使用される。スタンパー（モールド）２０は、後述するように、樹脂マスク４１（樹脂層２２：図１０参照）を中間体１０の表面に形成するためのものであって、全体として円板状に形成され、図４に示すように、複数の凸部３１ａ，３１ａ・・および凹部３１ｂ，３１ｂ・・からなる凹凸パターン３１がその表面（同図における上面）に形成されている。なお、凹凸パターン３１における凹部３１ｂの深さ（凸部３１ａの高さ）は、一例として８０ｎｍとなっている。

一方、中間体製造装置１０１は、ディスク基材１１の表面に各種材料を例えばスパッタリングすることによって磁性層１２、カーボン層１３およびニッケル層１４をディスク基材１１の上にこの順で形成した中間体１０を製造する。

樹脂マスク形成装置１０２は、本発明における樹脂マスク層形成装置に相当し、図１に示すように、剥離層形成装置１１１、樹脂材料塗布装置１１２、ベーク装置１１３、接着層形成装置１１４およびプレス装置１１５を備えている。剥離層形成装置１１１は、本発明における密着力低減層形成処理を実行する装置であって、スタンパー２０における凹凸パターン３１の形成面（本発明における凹凸パターン形成面）にフッ素系材料のコーティング剤を例えばスピンコート法によって塗布することにより、図５に示すように、凹凸パターン３１を覆うようしてスタンパー２０の表面に剥離層２１を形成する。なお、密着力を低減させる材料としては、フッ素系材料のコーティング剤に限定されず、樹脂層２２とスタンパー２０との密着力を軽減し得る各種材料を採用することができる。樹脂材料塗布装置１１２は、本発明における塗布処理を実行する装置（本発明における塗布装置）であって、図６に示すように、剥離層形成装置１１１によって形成された剥離層２１を覆うようにして例えばスピンコート法によってＳＯＧ（Spin On Glass ）系樹脂材料２２ａを塗布してＳＯＧ系樹脂材料２２ａの層を形成する。この場合、ＳＯＧ系樹脂材料２２ａは、本発明における樹脂材料に相当し、下記一般式Ａにおけるシロキサン成分を溶剤で希釈して作製されている。
一般式Ａ：Ｒ_ｎＳｉ（ＯＨ）_４−ｎ （ただし、「Ｒ」は、Ｈまたはアルキル基。「_ｎ」は、０〜３の整数）

ベーク装置１１３は、本発明における硬化装置に相当し、樹脂材料塗布装置１１２によって塗布されたＳＯＧ系樹脂材料２２ａの層をベーク処理して硬化させることにより（本発明における硬化処理の一例）、樹脂層２２を形成する。接着層形成装置１１４は、本発明における接着層形成処理を実行する装置であって、中間体１０の表面にＨＭＤＳ(Hexamethyldisilazane ：密着力向上塗布剤)を例えばスピンコート法によって塗布することにより、図８に示すように、中間体１０の表面に接着層１５を形成する。プレス装置１１５は、本発明における貼付処理を実行する装置（本発明における貼付装置）であって、図９に示すように、スタンパー２０に形成された樹脂層２２を、接着層１５が形成された中間体１０に向けて押し付ける（プレスする）ことにより、接着層１５を介して中間体１０に樹脂層２２を貼付する。また、プレス装置１１５は、本発明における剥離処理を実行する装置（本発明における剥離装置）であって、図１０に示すように、中間体１０に対してスタンパー２０を離反する方向に移動させることにより、中間体１０に貼付した樹脂層２２からスタンパー２０を剥離する。

エッチング装置１０３は、中間体１０に対するエッチング処理を実行して情報記録媒体１を製造する。具体的には、エッチング装置１０３は、樹脂マスク形成装置１０２によって中間体１０の表面に形成された樹脂マスク４１の残渣を除去する。また、エッチング装置１０３は、残渣が除去された樹脂マスク４１を用いてニッケル層１４をエッチング処理することにより、図１１に示すように、カーボン層１３の上に凹凸パターン３３を形成してニッケルマスク４２を形成する。さらに、エッチング装置１０３は、ニッケルマスク４２を用いてカーボン層１３をエッチング処理することにより、図１２に示すように、磁性層１２の上に凹凸パターン３４を形成してカーボンマスク４３を形成する。また、エッチング装置１０３は、カーボンマスク４３を用いて磁性層１２をエッチング処理することにより、図２に示すように、凹凸パターン３５を形成して情報記録媒体１を製造する。

次に、本発明に係る情報記録媒体製造方法に従って情報記録媒体１を製造する工程について、図面を参照して説明する。

最初に、スタンパー２０を製造する。具体的には、まず、基材の表面にレジストをスピンコートすることによってレジスト層を形成する。次いで、例えば電子ビームリソグラフィ装置を用いてレジスト層に電子線（放射線）を照射して露光パターン（潜像）を描画する。続いて、描画が完了したレジスト層を現像処理して電子線の照射によって形成された潜像の部位を消失させることにより、基材の上に凹凸パターンを形成する。これにより、マスター原盤が作製される。なお、現像処理後に基材上に残留しているレジスト層をマスクとして用いて基材をエッチング処理して基材に凹凸パターンを彫り込むことによってマスター原盤とすることもできる。次いで、マスター原盤における凹凸パターンの凹凸形状に沿って電鋳用の電極膜を成膜した後に、成膜した電極膜を電極として使用して電鋳処理を実行してニッケル層を形成する。続いて、基材、レジスト層、電極膜およびニッケル層の積層体をレジスト剥離液に浸してレジスト層を消失させることにより、電極膜およびニッケル層の積層体を基材から剥離する。これにより、マスター原盤の凹凸パターンが電極膜およびニッケル層に転写されて凹凸パターン３１が形成される。この後、ニッケル層の裏面側を研磨して平坦となるように整形することにより、図４に示すように、スタンパー２０が完成する。

また、スタンパー２０の作製と並行して、中間体製造装置１０１によって中間体１０を作製する。具体的には、まず、表面が平坦となるように研磨したディスク基材１１を中間体製造装置１０１にセットして磁性材料をスパッタリングすることにより、ディスク基材１１上に磁性層１２を形成する。次いで、形成したディスク基材１１を覆うようにしてカーボンをスパッタリングすることにより、磁性層１２の上にカーボン層１３を形成する。続いて、形成したカーボン層１３を覆うようにしてニッケルをスパッタリングすることにより、カーボン層１３の上にニッケル層１４を形成する。これにより、図３に示すように、中間体１０が完成する。

次いで、製作したスタンパー２０および中間体１０を樹脂マスク形成装置１０２にセットして、中間体１０の表面に樹脂マスク４１を形成する。具体的には、図５に示すように、まず、剥離層形成装置１１１がスタンパー２０の凹凸パターン３１を覆うようにしてフッ素系材料のコーティング剤をスピンコートすることによってスタンパー２０の表面に剥離層２１を形成する（本発明における密着力低減層形成処理）。なお、この剥離層２１の形成処理については、樹脂マスク４１の形成の都度、毎回実行してもよいが、後述する樹脂層２２からのスタンパー２０の剥離性が損なわれない程度に、複数回に１回の頻度で実行してもよい。続いて、図６に示すように、樹脂材料塗布装置１１２がスタンパー２０の凹凸パターン３１の形成面を覆うようにして剥離層２１を介してＳＯＧ系樹脂材料２２ａをスピンコートする（本発明における塗布処理）。

この場合、前述したように、ＳＯＧ系樹脂材料２２ａが溶剤で希釈されてその粘度が十分に低くなっている。したがって、樹脂マスク形成装置１０２によって塗布されたＳＯＧ系樹脂材料２２ａがスタンパー２０の凹凸パターン３１における凹部３１ｂ，３１ｂ・・の奥深くまで十分に入り込む（ＳＯＧ系樹脂材料２２ａが凹凸パターン３１に十分に馴染む）と共に、塗布むら（塗布厚のばらつき）の生じる事態が回避されてＳＯＧ系樹脂材料２２ａがスタンパー２０の表面全域に亘ってほぼ均一な厚みに塗布される。なお、ＳＯＧ系樹脂材料２２ａのスピンコート時には、スタンパー２０上に滴下するＳＯＧ系樹脂材料２２ａの滴下量、ＳＯＧ系樹脂材料２２ａの溶剤による希釈状態（粘度）、スピンコート時のスタンパー２０の回転速度および時間等を適宜調整することで、スタンパー２０における凹凸パターン３１の凸部３１ａ，３１ａ・・上にＳＯＧ系樹脂材料２２ａが大量に（厚手に）塗布されるのを回避するのが好ましい。

続いて、樹脂材料塗布装置１１２によってスタンパー２０に塗布されたＳＯＧ系樹脂材料２２ａの層に対して、ベーク装置１１３が例えば１４０℃で３分程度に亘ってベーク処理を実行する（本発明における硬化処理）。この際には、ベーク処理によってＳＯＧ系樹脂材料２２ａの層から溶剤が揮発する結果、図７に示すように、ＳＯＧ系樹脂材料２２ａが硬化してスタンパー２０の上に樹脂層２２が形成される。この場合、図６に示すように、樹脂材料塗布装置１１２による塗布処理時において、スタンパー２０上に形成されたＳＯＧ系樹脂材料２２ａの層には、スタンパー２０の凹凸パターン３１における凸部３１ａ，３１ａ・・の上の部位が僅かに盛り上がるようにして表面に極く小さな凹凸が生じることがある。しかし、ベーク装置１１３によってＳＯＧ系樹脂材料２２ａの層をベーク処理することにより、塗布完了の時点において生じていた極く小さな凹凸が一層小さな凹凸となる（凹凸がほぼ消失する）。

次いで、図８に示すように、接着層形成装置１１４が中間体１０の表面（ニッケル層１４の表面）にＨＭＤＳをスピンコートすることにより、中間体１０の表面に接着層１５を形成する（本発明における接着層形成処理）。続いて、樹脂層２２が形成された面を下向きにしてスタンパー２０をプレス装置１１５にセットすると共に、接着層１５が形成された面を上向きにして中間体１０をプレス装置１１５にセットする。次いで、プレス装置１１５が中間体１０に向けてスタンパー２０を下降させて中間体１０（接着層１５）にスタンパー２０（樹脂層２２）を押し付ける。この際に、プレス装置１１５は、一例として、２ＭＰａ（２９０ｐｓｉ）程度の圧力をかけた状態を１分間に亘って維持する。これにより、図９に示すように、スタンパー２０に形成した樹脂層２２の裏面（同図における下面）が中間体１０の表面に接着層１５を介して密着した状態で接着される（本発明における貼付処理）。

続いて、プレス装置１１５が、中間体１０に対して離反するようにしてスタンパー２０を上昇させる。この際には、図１０に示すように、接着層１５を介して中間体１０に接着されている樹脂層２２が中間体１０側に取り残されるようにして、樹脂層２２からスタンパー２０が引き剥がされる（本発明における剥離処理）。これにより、スタンパー２０の凹凸パターン３１における凸部３１ａが存在していた部位が凹部３２ｂとなり、凹凸パターン３１における凹部３１ｂが存在していた部位が凸部３２ａとなって樹脂層２２に凹凸パターン３２に形成され（凹凸パターン３１が樹脂層２２に転写され）、中間体１０の上に樹脂層２２からなる樹脂マスク４１が形成される。この場合、樹脂マスク４１（凹凸パターン３２）は、スタンパー２０に形成された凹凸パターン３１の凹部３１ｂ，３１ｂ・・内にＳＯＧ系樹脂材料２２ａが十分に馴染んだ状態で形成されているため、中間体１０の全域に亘って凸部３２ａ，３２ａ・・の高さ（凹部３２ｂ，３２ｂ・・の深さ）が８０ｎｍで均一となっている。また、プレス装置１１５によってスタンパー２０を剥離するのに先立って剥離層形成装置１１１によってスタンパー２０の凹凸パターン３１を覆うようにして剥離層２１が形成されているため、スタンパー２０の剥離に際しては、凹凸パターン３１，３２の双方に大きなストレスが加わることなく樹脂層２２からスタンパー２０がスムーズに引き剥がされる。この結果、凹凸パターン３１，３２の双方に変形や欠落が生じる事態が回避される。以上により、本発明における樹脂マスク層としての樹脂マスク４１の形成が完了する。

次いで、樹脂マスク４１を用いて情報記録媒体１を製造する際には、樹脂マスク４１が形成された中間体１０をエッチング装置１０３にセットしてエッチング処理を実行する。具体的には、まず、残渣除去用のエッチングガスを用いて樹脂マスク４１（凹凸パターン３２）における凹部３２ｂ，３２ｂ・・の底面に残存している残渣を除去する。続いて、ニッケル層エッチング用のエッチングガスを用いて中間体１０におけるニッケル層１４をエッチング処理することにより、樹脂マスク４１（凹凸パターン３２）における凹部３２ｂ，３２ｂ・・の底面からニッケル層１４の下のカーボン層１３の表面を露出させて、図１１に示すように、カーボン層１３の上に凹凸パターン３３（ニッケルマスク４２）を形成する。この際に、樹脂マスク４１（凹凸パターン３２）における凸部３２ａによって覆われていた部位のニッケル層１４がエッチングガスから保護されてカーボン層１３上に残留して凸部３３ａを形成し、凹凸パターン３２における凹部３２ｂの部位がエッチングガスによってカーボン層１３上から除去されて凹部３３ｂを形成する。

続いて、カーボン層エッチング用のエッチングガスを用いて中間体１０におけるカーボン層１３をエッチング処理することにより、ニッケルマスク４２（凹凸パターン３３）における凹部３３ｂ，３３ｂ・・の底面からカーボン層１３の下の磁性層１２の表面を露出させて、図１２に示すように、磁性層１２の上に凹凸パターン３４を形成する。この際には、ニッケルマスク４２（凹凸パターン３３）における凸部３３ａによって覆われていた部位のカーボン層１３がエッチングガスから保護されて磁性層１２上に残留して凸部３４ａを形成し、凹凸パターン３３における凹部３３ｂの部位がエッチングガスによって磁性層１２上から除去されて凹部３４ｂを形成する。次いで、磁性層エッチング用のエッチングガスを用いて中間体１０における磁性層１２をエッチング処理することにより、カーボンマスク４３（凹凸パターン３４）における凹部３４ｂ，３４ｂ・・の底面からディスク基材１１の表面を露出させて、図２に示すように、ディスク基材１１の上に凹凸パターン３５を形成する。この際には、カーボンマスク４３（凹凸パターン３４）における凸部３４ａによって覆われていた部位の磁性層１２がエッチングガスから保護されてディスク基材１１上に残留して凸部３５ａを形成し、凹凸パターン３４における凹部３４ｂの部位がエッチングガスによってディスク基材１１上から除去されて凹部３５ｂを形成する。この後、必要に応じて凹部３５ｂ，３５ｂ・・内に二酸化ケイ素等の非磁性材料を充填した後に表面仕上げ処理を実行する。また、必要に応じて、例えばＤＬＣ（Diamond Like Carbon ）で表面に保護膜を形成すると共に潤滑剤を塗布する。これにより、情報記録媒体１が完成する。

このように、この情報記録媒体製造装置１００による情報記録媒体１の製造方法（樹脂マスク４１の形成方法）では、スタンパー２０にＳＯＧ系樹脂材料２２ａを塗布する塗布処理と、スタンパー２０に塗布したＳＯＧ系樹脂材料２２ａの層を中間体１０に貼付する貼付処理と、貼付したＳＯＧ系樹脂材料２２ａの層からスタンパー２０を剥離する剥離処理とを実行し、かつ塗布したＳＯＧ系樹脂材料２２ａの層を硬化させる硬化処理を塗布処理の完了時点から剥離処理の開始時点までの間（この例では、塗布処理の完了直後であって貼付処理の開始以前）に実行して中間体１０の表面にスタンパー２０の凹凸パターン３１を転写した樹脂マスク４１（樹脂層２２）を形成する。したがって、この情報記録媒体製造装置１００による情報記録媒体１の製造方法（樹脂マスク４１の形成方法）によれば、ＳＯＧ系樹脂材料２２ａの塗布量等を適宜調整してスタンパー２０の表面全域に亘ってＳＯＧ系樹脂材料２２ａを均一に塗布するだけで、スタンパー２０における凹凸パターン３１の凸部３１ａ，３１ａ・・の広さに影響されることなく樹脂マスク４１（樹脂層２２）における凹部３２ｂ，３２ｂ・・の底部（残渣）の厚みを全域に亘って均一化することができる。これにより、残渣の取り除き時に凹部３２ｂの横幅等が必要以上に大きくなる事態を回避することができる。また、スタンパー２０における凹凸パターン３１の凹部３１ｂ，３１ｂ・・内に塗布したＳＯＧ系樹脂材料２２ａが入り込んで凹凸パターン３２の凸部３２ａ，３２ａ・・が形成されるため、凹部３１ｂの広さに影響されることなく全域に亘って凸部３２ａの高さが均一な樹脂マスク４１（樹脂層２２）を形成することができる。したがって、この樹脂マスク４１を用いて情報記録媒体１を製造する際に、エッチング処理の進行を中間体１０の全域に亘って均一化することができる結果、所望状態の凹凸パターン３５を有する情報記録媒体１を製造することができる。さらに、基材表面の樹脂層にスタンパーを強い力で押し付ける従来のインプリント法とは異なり、樹脂マスク４１（樹脂層２２）の形成に際してスタンパー２０に大きなストレスが加わることがないため、スタンパー２０の長寿命化を図ることができる。したがって、１枚のスタンパー２０を用いて多数の樹脂マスク４１を形成することができる結果、情報記録媒体１の製造コストを十分に低減することができる。

また、この情報記録媒体製造装置１００による情報記録媒体１の製造方法（樹脂マスク４１の形成方法）によれば、シロキサン成分を溶剤で希釈したＳＯＧ系樹脂材料２２ａを塗布することにより、スタンパー２０に塗布するＳＯＧ系樹脂材料２２ａの粘度が十分に低いため、凹凸パターン３１にＳＯＧ系樹脂材料２２ａを確実かつ容易に馴染ませることができる。したがって、凸部３２ａ，３２ａ・・の高さが全域に亘って均一な樹脂マスク４１（樹脂層２２）を形成することができると共に、ＳＯＧ系樹脂材料２２ａの塗布むら（塗布厚のばらつき） が生じる事態を回避して、全域において残渣の厚みが均一な樹脂マスク４１（樹脂層２２）を中間体１０上に形成することができる。

さらに、この情報記録媒体製造装置１００による情報記録媒体１の製造方法（樹脂マスク４１の形成方法）によれば、スタンパー２０にＳＯＧ系樹脂材料２２ａを塗布する塗布処理に先立って密着力を低減させる材料を塗布する塗布処理（本発明における密着力低減層形成処理）を実行することにより、樹脂層２２からスタンパー２０を剥離する際にスタンパー２０の凹凸パターン３１と樹脂層２２の凹凸パターン３２との双方に大きなストレスを加えることなく樹脂層２２からスタンパー２０をスムーズに剥離することができる。したがって、スタンパー２０の剥離に際して凹凸パターン３２に変形や欠落が生じる事態を回避することができると共に、スタンパー２０の寿命を一層延ばして情報記録媒体１の製造コストを一層低減することができる。

また、この情報記録媒体製造装置１００による情報記録媒体１の製造方法（樹脂マスク４１の形成方法）によれば、中間体１０の表面に接着層１５を形成する接着層形成処理を中間体１０に対するスタンパー２０の貼付処理の開始に先立って実行することにより、樹脂層２２と中間体１０とを十分に強く接着することができるため、樹脂層２２からスタンパー２０を剥離する際にスタンパー２０の凹凸パターン３１と樹脂層２２の凹凸パターン３２との双方に大きなストレスを加えることなく樹脂層２２からスタンパー２０をスムーズに剥離することができる。したがって、スタンパー２０の剥離に際して凹凸パターン３２に変形や欠落が生じる事態を回避することができると共に、スタンパー２０の寿命を一層延ばして情報記録媒体１の製造コストを一層低減することができる。

さらに、この情報記録媒体製造装置１００による情報記録媒体１の製造方法（樹脂マスク４１の形成方法）によれば、本発明における樹脂材料としてＳＯＧ系樹脂材料２２ａを用いることにより、ＳＯＧ系樹脂材料２２ａを硬化させるためのベーク処理時にＳＯＧ系樹脂材料２２ａの流動性を十分に高めることができる結果、リフロー効果によって裏面側（後に中間体１０に貼付される面）の平坦性を十分に向上させることができる。したがって、凹凸パターン３２の残渣の厚みを全域において一層均一化することができると共に、樹脂層２２を中間体１０に押し付ける際に、中間体１０に対して十分に密着させることができる。

また、この情報記録媒体製造装置１００による情報記録媒体１の製造方法によれば、上記の方法に従って形成した樹脂マスク４１（樹脂層２２）を用いて中間体１０をエッチング処理して情報記録媒体１を製造することにより、樹脂マスク４１（樹脂層２２）の残渣の厚みが全域に亘って均一で、しかも凸部３２ａ，３２ａ・・の高さが全域に亘って均一のため、中間体１０に対するエッチング処理の進行を中間体１０の全域に亘って均一化することができる。したがって、過度なエッチングや、エッチング不足が生じるのを回避して、過不足のない所望状態の凹凸パターン３５（凹凸パターン３３，３４）を形成することができる。

なお、本発明は、上記の構成および方法に限定されない。例えば、上記の情報記録媒体製造装置１００では、本発明における樹脂材料としてＳＯＧ系樹脂材料２２ａを用いて樹脂マスク４１（樹脂層２２）を形成しているが、ＳＯＧ系樹脂材料２２ａに代えて、例えば紫外線硬化型樹脂材料、熱線硬化型樹脂材料および電子線硬化型樹脂材料等の各種放射線硬化型樹脂材料を用いて樹脂マスク４１（樹脂層２２）を形成するように構成することもできる。この場合、放射線硬化型樹脂材料を用いて樹脂マスク４１（樹脂層２２）を形成することにより、前述したベーク装置１１３によるベーク処理に代えて、塗布した樹脂材料に放射線照射装置（本発明における硬化装置の一例）を用いて放射線を照射するだけで樹脂材料を硬化できるため、樹脂マスク４１（樹脂層２２）の形成に要する時間を短縮することができる。また、放射線硬化型樹脂材料を採用することで、例えば、樹脂材料を塗布したスタンパー２０を中間体１０に押し付けてから放射線を照射して樹脂材料を硬化させることができるため、中間体１０に接着層１５を形成することなく中間体１０に樹脂層２２を密着（接着）することができる。この場合、放射線硬化型樹脂材料として紫外線硬化型樹脂材料を採用するときには、上記のスタンパー２０に代えて光透過性材料を用いて作製したスタンパーを用いる。また、放射線硬化型樹脂材料として電子線硬化型樹脂材料を採用するときには、上記のスタンパー２０に代えて電子線の通過が可能な材料を用いて作製したスタンパーを用いる。

また、ＳＯＧ系樹脂材料２２ａに代えて、例えばアクリル系樹脂材料を用いて樹脂マスク４１（樹脂層２２）を形成することもできる。また、揮発性が高い溶剤を用いて樹脂材料を希釈し、室温で所定時間放置するだけで樹脂材料を硬化させて（この場合、所定時間の放置が本発明における硬化処理に相当する）樹脂層２２を形成することもできる。さらに、上記の情報記録媒体製造装置１００では、剥離層形成装置１１１がコーティング剤をスピンコート法によって塗布すると共に、樹脂材料塗布装置１１２がＳＯＧ系樹脂材料２２ａをスピンコート法によって塗布しているが、本発明はこれに限定されず、スピンコート法以外の各種塗布方法で密着力低減材料や樹脂材料を塗布することができる。また、上記の情報記録媒体製造装置１００では、スタンパー２０にフッ素系材料のコーティング剤を塗布して剥離層２１を形成しているが、本発明における密着力低減層形成処理はこれに限定されず、例えばＣＶＤ法（化学気相蒸着法）等の各種形成方法によってスタンパーに密着力低減層を形成することができる。

さらに、上記の情報記録媒体製造装置１００では、接着層形成装置１１４によって中間体１０の表面に接着層１５を形成して中間体１０に樹脂層２２を接着しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、樹脂層２２の形成が完了したスタンパー２０を樹脂層２２のガラス転移点以上の温度まで温度上昇させ、その状態において接着層１５が形成されていない中間体１０に押し付けた後に、スタンパー２０の温度を低下させることで樹脂層２２を中間体１０に対して直接密着させて（接着して）樹脂マスク４１を形成することもできる。また、本発明に係る樹脂マスク層形成方法によって形成した凹凸パターンの用途は、ディスクリートトラック型の情報記録媒体の製造に限定されず、トラック状のパターン以外のパターンを有するパターンド媒体や、情報記録媒体以外の電子部品などの製造に利用することができる。

情報記録媒体製造装置１００の構成を示す構成図である。 情報記録媒体１の断面図である。 中間体１０の断面図である。 スタンパー２０の断面図である。 凹凸パターン３１の形成面に剥離層２１を形成した状態のスタンパー２０の断面図である。 剥離層２１を介して凹凸パターン形成面にＳＯＧ系樹脂材料２２ａを塗布した状態のスタンパー２０の断面図である。 ＳＯＧ系樹脂材料２２ａの層に対するベーク処理を行って樹脂層２２を形成した状態のスタンパー２０の断面図である。 表面に接着層１５を形成した状態の中間体１０の断面図である。 スタンパー２０に形成した樹脂層２２を中間体１０に押し付けた状態の断面図である。 中間体１０に貼付した樹脂層２２からスタンパー２０を剥離した状態の断面図である。 樹脂層２２をマスクとして用いてニッケル層１４をエッチング処理して凹凸パターン３３を形成した状態の中間体１０の断面図である。 凹凸パターン３３をマスクとして用いてカーボン層１３をエッチング処理して凹凸パターン３４を形成した状態の中間体１０の断面図である。

符号の説明

１ 情報記録媒体
１０ 中間体
１５ 接着層
２０ スタンパー
２１ 剥離層
２２ 樹脂層
２２ａ ＳＯＧ系樹脂材料
３１，３５ 凹凸パターン
４１ 樹脂マスク
１００ 情報記録媒体製造装置
１０２ 樹脂マスク形成装置
１０３ エッチング装置
１１１ 剥離層形成装置
１１２ 樹脂材料塗布装置
１１３ ベーク装置
１１４ 接着層形成装置
１１５ プレス装置

Claims (8)

1. 加工対象体をエッチング処理するための樹脂マスク層を形成する際に、
   スタンパーの凹凸パターン形成面に樹脂材料を塗布する塗布処理と、
   前記スタンパーにおける前記樹脂材料の塗布面を前記加工対象体の表面に押し付けて当該スタンパーに塗布した当該樹脂材料の層を当該加工対象体に貼付する貼付処理と、
   前記加工対象体に貼付した前記樹脂材料の層から前記スタンパーを剥離する剥離処理とを実行し、かつ前記スタンパーに塗布した前記樹脂材料の層を硬化させる硬化処理を前記塗布処理の完了時点から前記剥離処理の開始時点までの間に実行することにより、前記加工対象体の前記表面に前記スタンパーの凹凸パターンを転写した前記樹脂材料の層からなる前記樹脂マスク層を形成する樹脂マスク層形成方法。
2. 前記樹脂材料として溶剤で希釈した樹脂材料を前記塗布処理において塗布する請求項１記載の樹脂マスク層形成方法。
3. 前記塗布処理の開始に先立ち、前記硬化させた樹脂材料の層に対する前記スタンパーの密着力を低減するための密着力低減層を当該スタンパーの前記凹凸パターン形成面に形成する密着力低減層形成処理を実行する請求項１または２記載の樹脂マスク層形成方法。
4. 前記貼付処理に先立って前記硬化処理を実行すると共に、前記硬化させた樹脂材料の層を前記加工対象体に接着するための接着層を当該加工対象体の前記表面に形成する接着層形成処理を前記貼付処理の開始に先立って実行する請求項１から３のいずれかに記載の樹脂マスク層形成方法。
5. 前記樹脂材料としてＳＯＧ系樹脂材料を用いると共に、前記塗布したＳＯＧ系樹脂材料の層に対するベーク処理を前記硬化処理として実行する請求項１から４のいずれかに記載の樹脂マスク層形成方法。
6. 前記樹脂材料として放射線硬化型樹脂材料を用いると共に、前記塗布した放射線硬化型樹脂材料に放射線を照射する放射線照射処理を前記硬化処理として実行する請求項１から４のいずれかに記載の樹脂マスク層形成方法。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の樹脂マスク層形成方法に従って形成した前記樹脂マスク層を用いて前記加工対象体をエッチング処理して情報記録媒体を製造する情報記録媒体製造方法。
8. 加工対象体をエッチング処理するための樹脂マスク層を形成可能に構成され、
   スタンパーの凹凸パターン形成面に樹脂材料を塗布する塗布装置と、
   前記スタンパーにおける前記樹脂材料の塗布面を前記加工対象体の表面に押し付けて当該スタンパーに塗布した当該樹脂材料の層を当該加工対象体に貼付する貼付装置と、
   前記加工対象体に貼付した前記樹脂材料の層から前記スタンパーを剥離する剥離装置と、
   前記スタンパーに塗布した前記樹脂材料の層を硬化させる硬化装置とを備え、
   前記加工対象体の前記表面に前記スタンパーの前記凹凸パターンを転写した前記樹脂材料の層からなる前記樹脂マスク層を形成する樹脂マスク層形成装置。

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