JP4542167B2 - 微細構造転写装置 - Google Patents

Description

本発明は、被転写体の表面にスタンパの微細な凹凸形状を転写するための微細構造転写装置に関する。

近年、半導体集積回路は微細化が進んでおり、その微細加工を実現するために、例えばフォトリソグラフィ装置によって半導体集積回路のパターンを形成する際にその高精度化が図られている。その一方で、微細加工のオーダーが露光光源の波長に近づいてきたことで、パターンの形成の高精度化は限界に近づいてきた。そのため、さらなる高精度化を図るために、フォトリソグラフィ装置に代えて荷電粒子線装置の一種である電子線描画装置が用いられるようになった。

しかしながら、電子線描画装置によるパターンの形成は、ｉ線、エキシマレーザ等の光源を使用した一括露光方法によるものと異なって、電子線で描画するパターンが多ければ多いほど露光（描画）時間がかかる。したがって、半導体集積回路の集積化が進むにつれてパターンの形成に要する時間が長くなって、スループットが著しく劣ることとなる。

そこで、電子線描画装置によるパターンの形成の高速化を図るために、各種形状のマスクを組み合わせて、それらに一括して電子線を照射する一括図形照射法の開発が進められている。

しかしながら、一括図形照射法を使用する電子線描画装置は大型化するとともに、マスクの位置をより高精度に制御する機構がさらに必要となって装置自体のコストが高くなるという問題がある。

また、他のパターンの形成技術として、所定のスタンパを型押ししてその表面形状を転写するインプリント技術が知られている。このインプリント技術は、形成しようとするパターンの凹凸に対応する凹凸が形成されたスタンパを、例えば所定の基板上に樹脂層を形成して得られる被転写体に型押しするものである。この技術によれば、凹凸幅が２５ｎｍ以下の微細構造を被転写体の樹脂層に形成することができる。ちなみに、このようなパターンが形成された樹脂層（以下、「パターン形成層」ということがある）は、基板上に形成される薄膜層と、この薄膜層上に形成される凸部からなるパターンとで構成されている。そして、このインプリント技術を、大容量記録媒体における記録ビットのパターンの形成や、半導体集積回路のパターンの形成への応用することが検討されている。例えば、大容量記録媒体用基板や半導体集積回路用基板は、インプリント技術で形成したパターン形成層の凸部をマスクとして、パターン形成層の凹部で露出する薄膜層部分、およびこの薄膜層部分に接する基板部分をエッチングすることで製造することができる。

パターン形成層として光硬化性樹脂を用いるとき、基板とスタンパを押し当てたまま、基板とスタンパのどちらか一方から紫外光を照射し、光硬化性樹脂を硬化させる必要がある。このときスタンパ側から紫外光を透過させることができれば、被転写体の不透明さに関わらずインプリントを行うことができ、様々な分野での応用が期待できる。透明なスタンパは、透明性や加工精度等の点から、石英や樹脂などを用いて作製されている。

しかし、石英や樹脂は絶縁体であり、スタンパと基板の剥離の際に静電気が生じやすい。この静電気のため、スタンパと基板の剥離力が大きくなる。また、静電気によって周囲の異物を引き付けてしまい、転写面に挟み込んだ異物による欠陥が生じることがある。このため、絶縁体のスタンパを用いてインプリントを行うときには、スタンパと被転写体の剥離時に生じる静電気を除去する必要がある。

この静電気を除去する方法の１つとして、例えば特許文献１に示されるように、装置内にイオナイザを組み込み、基板とスタンパを剥離する際に、イオン化された気流を送りこみ、剥離の際の静電気を除去する方法が提案されている。

特開２００７−９８７７９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、イオン化された気流を、スタンパと基板の剥離界面に送り込まなければならず、気流が入るのに十分な隙間が開かなければ効果がない。スタンパと被転写体が帯電したままだと剥離力が強く、十分な隙間を空けられないこともある。十分な隙間を開けられなければイオン化された気流を送り込むことができないので、静電気を除去することができない。一方、スタンパと被転写体とを剥離する力を強くすれば気流を送り込むのに十分な隙間を開けることができるが、装置やスタンパに負担を掛けてしまい、最悪の場合には装置を破壊しかねない。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、転写装置自体やスタンパに負担を掛けずに、スタンパと被転写体の剥離による静電気を除去することができる微細構造転写装置を提供するものである。

上記課題を解決するため、本発明は、微細な凹凸パターンが形成されたスタンパを被転写体に接触させて、被転写体の表面に前記スタンパの微細な凹凸パターンを転写する微細構造転写装置に関し、スタンパが少なくともパターン形成面（転写面）に導電膜を有し、また、このスタンパが導電性の保持具に固定され、導電膜と保持具と導体が接続され、さらに、保持具が装置内でアースに接続されている。

また、本発明の別の態様による微細構造転写装置では、スタンパのパターン形成面（転写面）とその裏面に導電膜が形成されており、パターン形成面と裏面の導電膜が導体（スタンパ内部に設けられた導体パス）で接続され、さらに、保持具の導体部が装置内でアースに接続されている。

さらに、本発明の別の態様による微細構造転写装置では、スタンパのパターン形成面（転写面）とその裏面及び側面に導電膜が連続的に形成されており、スタンパのパターン形成面の裏面の少なくとも一部が保持具の導体部と接続され、保持具の導体部が装置内でアースに接続されている。

また、本発明の別の態様による微細構造転写装置では、スタンパのパターン形成面（転写面）と側面に導電膜が連続的に形成されており、保持具の導体部がスタンパの導電膜とスタンパ側面で接しており、保持具は装置内でアースに接続されている。

また、本発明の別の態様による微細構造転写装置では、スタンパのパターン形成面（転写面）に導電膜が形成されており、保持具がスタンパのパターン形成面の外周部（パターンが形成されていない部分）を持ち上げて（載置して）保持し、保持具の導体部は装置内でアースに接続されている。

以上のような構成を備える微細構造転写装置によれば、スタンパで発生する静電気は、導電膜及び保持具の導体部を経由し、アースに逃がされる。

さらなる本発明の特徴は、以下本発明を実施するための最良の形態および添付図面によって明らかになるものである。

本発明の微細構造転写装置によれば、スタンパと被転写体を剥離するときの静電気を確実かつ簡単に除去できる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ただし、本実施形態は本発明を実現するための一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではないことに注意すべきである。また、各図において共通の構成については同一の参照番号が付されている。

（１）第１の実施形態
＜微細転写装置の構成＞
図１は、本発明の第１の実施形態による微細構造転写装置の概略構成を示す図である。
図１に示すように、微細構造転写装置は、スタンパ２を吸着するためのプレート６と、導電体部が形成されたスタンパ保持具７と、を備えている。また、スタンパ保持具７は、図示しない手段によって装置内でアースＥに接続されている。

スタンパ２は、紫外（ＵＶ）光を透過する基材３に導電膜５が覆うようにして形成される。なお、導電膜５の一方の表面には微細な凹凸パターン４が形成されている。そして、スタンパ２は、真空吸着口５でプレート６に固定される。このスタンパ２の作製は次のようにして行われる。例えば、スタンパ２の基材３には、直径１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの石英基板を用いる。そして、基材３の一方の面に、パ導電膜５として、ＩＴＯをスパッタで１００nｍ成膜する。次に、基材３の中心から直径６５ｍｍの範囲の導電膜５表面上に、周知の電子線直接描画法で幅５０ｎｍ、深さ８０ｎｍ、ピッチ１００ｎｍの溝を同心円状にパターン４を形成する。さらに、基材３の側面及びパターン４の裏面にスパッタでＩＴＯを１００nｍ成膜する。

プレート６は、３枚の透明板６a、６ｂ及び６ｃから構成されている。そして、図２（a）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、プレート６a、６ｂ及び６ｃの構成を示している。また、真空吸着口８は、図示しない真空ポンプ等の排気手段に接続されている。なお、プレート６は図２のように複数の部材に分解できなくてもよく、一体的に同様の構造をなすようにしてもよい。

そして、スタンパ２は、少なくともパターン４が形成されている領域の裏面がプレート（例えば石英製）６と接するように配置される。図示しない排気手段によって排気されるとスタンパ２はプレート６に真空吸着される。また、スタンパ２のパターン４の裏面は、スタンパ保持具７が接するように配置される。

被転写体１はステージ９に保持される。ステージ９は、プレート６と被転写体１とを平行状態を保つように設計されている。また、ステージ９は被転写体１とスタンパ２を平行に加圧剥離させるために、昇降する機構を有している。例えば、被転写体１として直径１００ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板を使用する。この被転写体１は例えばステンレス製のステージ９上に真空吸着固定される。

＜微細構造転写の各工程＞
以上のような構成を有する微細構造転写装置を用いた微細構造転写方法は、図３のようになる。つまり、予め光硬化樹脂１０を塗布した被転写体１をステージ９上に配置する（図３（ａ））。被転写体１の表面に塗布した樹脂は、例えば感光性物質を添加したアクリレート系樹脂であり、粘度が４ｍＰａ・ｓになるように調合するとよい。樹脂は、ノズルが５１２（２５６×２列）個配列され、ピエゾ方式で樹脂を吐出する塗布ヘッドで塗布された。塗布ヘッドのノズル間隔は、列方向に７０μｍ、列間１４０μｍである。また、各ノズルからは約５ＰＬの樹脂が吐出されるように制御する。樹脂の滴下ピッチは、半径方向に１５０μｍ、周回方向ピッチを２７０μｍとするとよい。

続いて、ステージ９を上昇させ被転写体１をスタンパ２に押し付け、光硬化性樹脂１０を押し広げる（図３（ｂ））。プレート６の上面より紫外線を照射させ、光硬化性樹脂１０を硬化させる（図３（ｃ））。前記光硬化性樹脂１０が硬化した後、ステージ９を降下させてスタンパ２を被転写体１から剥離する（図３（ｄ））。結果として、被転写体１表面には、光硬化性樹脂１０によるパターン形成層が形成される。

なお、スタンパ２と被転写体１を剥離した直後に、スタンパ２の転写面の帯電状態を静電電位測定器で計測した。石英表面のスタンパを用いて、同様の実験を行ったところ、例えば−１０ｋＶ程度の電位値が観測されるが、本実施形態の微細構造転写装置を用いたとき、測定された電位値は０Ｖであった。

また、被転写体１を微細構造転写装置から取り出し、被転写体１表面をＳＥＭで観察すると、被転写体１の表面に、厚さ２０ｎｍの樹脂層上にスタンパＡ１の表面に形成した微細パターンに対応する、幅５０ｎｍ、深さ８０ｎｍ、ピッチ１００ｎｍの溝パターンが形成されたことが確認される。図４は、本実施形態で形成された凹凸形状のＳＥＭ画像を示している。

以上のような微細構造転写装置によれば、従来の転写装置や転写方法（例えば特許文献１）と異なり、被転写体とスタンパの剥離帯電を低減し、剥離力を小さくすることができる。また、スタンパ２の帯電を防止することができる。なお、本実施形態は前記実施形態に限定されることなく、後述するように様々な形態で実施される。

＜変形例＞
第１の実施形態では、基材３を表面を覆うように導電膜５を形成したが、導電膜５はパターン４形成面とその裏面のみでもよい。その場合、基材３のパターン４形成面とその裏面の導電膜５を導体で接続する必要がある。

また、導電膜５はパターン４形成面のみに形成してもよい。この場合、導電膜５とスタンパ保持具７を導体でつなぐ必要がある。

スタンパ２は、真空吸着でプレート６に固定したが、静電チャックや機械的手法で保持してもよい。

スタンパ２と被転写体１を接触させる際、樹脂の硬化を促進するために、スタンパ２と被転写体１表面を減圧雰囲気下又は窒素等のガス雰囲気中にさらした後、スタンパ２と被転写体１とを接触させてもよい。

本実施形態では、被転写体１にパターン形成層する形成材料として、光硬化性樹脂１０を用いたが、公知のものでよく、樹脂材料に感光性物質を添加したものを使用することができる。樹脂材料としては、例えば、主成分がシクロオレフィンポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレンポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリ乳酸、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリビニルアルコール等が挙げられる。

光硬化性樹脂１０の塗布方法としては、ディスペンス法や、スピンコート法を使用することができる。ディスペンス法では、光硬化性樹脂１０が被転写体１の表面に滴下される。そして、滴下された光硬化性樹脂１０は、パターン４が被転写体１に接触することで被転写体１の表面に広がる。この際、光硬化性樹脂１０の滴下位置が複数の場合、滴下位置の中心間の距離は液滴の直径よりも広く設定することが望ましい。さらに、光硬化性樹脂１０を滴下する位置は、形成しようとする微細パターンに対応する光硬化性樹脂の広がりを予め評価しておき、この評価結果に基づいて定めるとよい。樹脂塗布量は、パターン形成層を形成するのに必要な量と同じか、または多くなるように調整される。

また、前述した被転写体以外に本発明で使用できる被転写体としては、例えば、所定の基板上に、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等の他の樹脂からなる薄膜を形成したもの、樹脂のみからなるもの（樹脂製シートを含む）等であってもよい。ちなみに、熱可塑性樹脂を使用する場合には、被転写体１にスタンパ２を押し付ける前に、被転写体の温度は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上とする。そしてスタンパ２を押し付けた後、熱可塑性樹脂であれば被転写体１とスタンパ２を冷却し、熱硬化性樹脂であれば被転写体１とスタンパ２を重合温度条件にて保持することでこれらの樹脂は硬化する。そして、これらの樹脂が硬化した後に、被転写体１とスタンパ２とを剥離することで、スタンパ２の微細パターンを被転写体１側に転写することができる。

前述した被転写体１の材料としては、例えば、シリコン、ガラス、アルミニウム合金、樹脂等の各種材料を加工したものが挙げられる。また、被転写体１は、その表面に金属層、樹脂層、酸化膜層等が形成された多層構造体であってもよい。
このような被転写体１の外形は、被転写体１の用途に応じて、円形、楕円形、多角形のいずれであってもよく、中心穴が加工されたものであってもよい。

スタンパ２のパターン４は、被転写体１に転写するための微細パターンを有するものであり、電子ビーム描画法で形成した。しかしこの微細パターンを構成する凹凸を形成する他の方法としては、例えば、フォトリソグラフィ、集束イオンビームリソグラフィ、電子ビーム描画法が挙げられる。これらの方法は、形成する微細パターンの加工精度に応じて適宜に選択することができる。

スタンパ２の導電膜５の材料は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）や酸化インジウム亜鉛、酸化アンチモン、酸化アンチモンスズなどの合金や、導電樹脂などの透明な導電材料を用いると良い。ただし、薄膜化する等、光硬化性樹脂を硬化させるのに十分な光が透過する条件であれば、金属や他の導電材料を用いても良い。

本実施形態では、被転写体１に塗布された光硬化性樹脂１０にこのスタンパ２を介して紫外光等の電磁波を照射する必要があることから、基材３及びプレート６は、透明性を有するものから選択される。このとき、またスタンパ２のパターン４が形成されている領域の裏面は、プレート６に保持されるように構成される。ただし光硬化性樹脂に代えて、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等のその他の被加工材料が使用される場合には、基材３及びプレート６の透明性は問われないものであってもよい。

導電膜５及びスタンパ保持具７は、それぞれ異なる材料でも、同じ材料で作製しても良い。また、スタンパ２のパターン４は、基材３に上記手段で微細パターンを形成した後、表面に導電体を形成することで作製しても良い。導電体の形成手段としては、スパッタ、真空蒸着、スプレーコート、ディップコート、ＣＶＤ等が上げられる。また導体の微粒子を溶媒に分散させスピンコート法で塗布しても良い。

導電膜５はパターン４の凹凸パターン全面に形成されているが、凸部にのみ形成されていれば良い。ただし、凸部に形成される導電膜５は面内で連続している方が望ましい。
また、スタンパ２のパターン４は、導電膜５上にインプリント法等で樹脂パターンを形成しても良い。ただし樹脂が絶縁膜の場合、膜厚が厚いと電子の移動が妨げられるため、樹脂パターンの厚さは１００μｍ以下が望ましい。

スタンパ２の外形は、円形、楕円形、多角形のいずれであってもよく、このようなスタンパ２には、中心穴が加工されていてもよい。

パターン４の表面には、光硬化性樹脂１０とパターン４との剥離を促進するために、フッ素系、シリコン系などの離型剤を施すこともできる。またや金属化合物など薄膜を剥離層として形成することもできる。なお、このようなパターン４は、被転写体の所定の領域に微細パターンを転写することができれば、被転写体１とその形状、表面積が異なっていてもよい。ただし離型剤が絶縁体の場合、離型剤の膜厚が厚いと電子の移動が妨げられるため、樹脂パターンの厚さは１００μｍ以下が望ましい。

本実施形態では、スタンパ２を保持するプレート６を複数の透明板で構成したが、単数の透明板で構成しても良い。その際、紫外光が被転写体１表面に照射されることを妨げないよう配置に注意する必要がある。また、真空吸着口を切削で加工する際、加工面が透明となるよう研磨処理を施す必要がある。

本実施形態では、微細パターンが転写された被転写体は、磁気記録媒体や光記録媒体等の情報記録媒体に適用可能である。また、この被転写体は、大規模集積回路部品や、レンズ、偏光板、波長フィルタ、発光素子、光集積回路等の光学部品、免疫分析、ＤNＡ分離、細胞培養等のバイオデバイスへの適用が可能である。

（２）第２の実施形態
図５は、第２の実施形態によるスタンパ２の構成を示す図である。このスタンパ２は、第１の実施形態で説明した微細構造転写装置においても使用することができる。第２の実施形態によるスタンパ２には、第１の実施形態によるそれとは異なり、転写面とその裏面のみに導電膜５が形成されている。また、基材３の転写面と裏面との間に導電パス１１がさらに形成されている。このように転写面と裏面にのみ導電膜５を形成したのは、基材３の角部には導電膜５を形成するのが比較的困難だからである。

図５（ｂ）は本実施例で用いた基材３を上面から見た図である。基材３の両面に形成した導電膜５を基材３のパターン４の形成領域の外周にあたる直径９０ｍｍの位置に直径５ｍｍの導電パス１１を設けている。導電パス１１の内部には直径５ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのアルミ柱を埋め込んでいる。もちろん、このような構成（導電パスの位置・サイズ）に限定されるわけではなく、別の位置及びサイズでも構わない。ただし、導電パス１１はパターン４の外側に設けるのが好ましい。スタンパ２をＵＶ光が透過するからである。

このようなスタンパ２で微細構造転写装置を用いて、第１の実施形態と同様の方法（図３参照）で、被転写体表面に厚さ２０ｎｍの樹脂層上にスタンパ２の表面に形成した微細パターンに対応する、幅５０ｎｍ、深さ８０ｎｍ、ピッチ１００ｎｍの溝パターンが形成した。

また、スタンパ２の転写面の帯電状態を静電電位測定器で計測したところ、測定された電圧値は０Ｖだった。

（３）第３の実施形態
図６は、第３の実施形態によるスタンパ２の構成を示す図である。このスタンパ２は、第１の実施形態で説明した微細構造転写装置においても使用することができる。

第３の実施形態によるスタンパ２は、第１の実施形態によるそれとは作製方法が異なっている。つまり、第１の実施形態では基材３に導電膜５を形成してからパターン４を形成したが、第３の実施形態では、基材３にパターン４を形成してから導電膜５を形成する。

例えば、スタンパ２の基材３には直径１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの石英基板を用いる。基材３上に周知の電子線直接描画法で幅１００ｎｍ、深さ１００ｎｍ、ピッチ２００ｎｍの溝を同心円状に形成する。そして、描画したパターン表面に導電膜５として、ＩＴＯをスパッタで５０ｎｍ成膜する。同様にスタンパ２の側面と裏面にもＩＴＯをスパッタで成膜する。

このように作成されたスタンパ２で微細構造転写装置を用いて、第１の実施形態と同様の方法（図３参照）で、被転写体表面に厚さ２０ｎｍの樹脂層上にスタンパ２の表面に形成した微細パターンに対応する幅１００ｎｍ、深さ１００ｎｍ、ピッチ２００ｎｍの溝パターンが形成した。

なお、スタンパ２の転写面の帯電状態を静電電位測定器で計測したところ、測定された電圧値は０Ｖであった。

（４）第４の実施形態
図７は、第４の実施形態によるスタンパ２の構成を示す図である。このスタンパ２は、第１の実施形態で説明した微細構造転写装置においても使用することができる。

第４の実施形態によるスタンパ２は、第１の実施形態によるそれとは作製方法が異なっている。つまり、第１の実施形態では基材３に導電膜５を形成してからパターン４を形成したが、第３の実施形態では、基材３にパターン４を形成してから導電膜５を形成する。なお、本実施形態では、形成するパターン４は、導電膜５表面でだけでなく、基材３まで削り込まれている。よって、第３の実施形態のような同心円状のパターンは本実施形態の場合には好ましくない。導電膜５に他の部分とは孤立した島が形成されてしまい、アースから静電気が逃げないからである。よって、少なくとも導電膜５がスタンパ２の表面において連続でなければならない。

本実施形態では、例えば、基材３に導電膜５をスパッタした後、周知の電子線直接描画法で幅５０ｎｍ、深さ８０ｎｍ、ピッチ１００ｎｍの溝を同心円状に形成した。さらに導電膜５に形成した凹凸をマスクにして、ドライエッチング法で基材３まで５０nm削った。このことで、導電膜５もエッチングされたため、パターン４に形成された合計の溝の深さは８０nmとなった。

このように作成されたスタンパ２を用いて、第１の実施形態と同様の方法（図３参照）で、被転写体表面に厚さ２０ｎｍの樹脂層上にスタンパ２の表面に形成した微細パターンに対応する幅５０ｎｍ、深さ８０ｎｍ、ピッチ１００ｎｍの溝パターンが形成する。

なお、スタンパ２の転写面の帯電状態を静電電位測定器で計測したところ、測定された電圧値は０Ｖであった。

（５）第５の実施形態
図８は、第５の実施形態によるスタンパ２の構成及び作製方法を示す図である。このスタンパ２は、第１の実施形態で説明した微細構造転写装置においても使用することができる。

第５の実施形態によるスタンパ２は、第１の実施形態によるそれとは作製方法が異なっている。図８を用いて第５の実施形態によるスタンパ２の作製方法を説明する。

基材（石英や樹脂等、透明性のもの）３の周囲に導電膜５としてＩＴＯをスパッタで蒸着させる（図８（ａ））。そして、導電膜５に光硬化性樹脂１０塗布する（図８（ｂ））。続いて、スタンパ１２を導電膜５に押し当て、導電膜５上に塗布した光硬化性樹脂１０を押し広げる。このときスタンパ（例えば、Ｓｉの不透明なもの）１２として、例えば周知の電子線直接描画法で幅５０ｎｍ、深さ８０ｎｍ、ピッチ１００ｎｍの溝を同心円状にパターンを形成したものを用いる（図８（ｃ））。

次に、導電膜５の裏面側から紫外線を照射させ、光硬化性樹脂１０を硬化させる（図８（ｄ））。光硬化性樹脂１０が硬化した後、スタンパ１２を剥離することで、スタンパ１２の微細パターンが転写されたパターン層１３が形成されたスタンパ２を得る（図８（ｅ））。またスタンパ２のパターン層１３表面に周知のフッ素系離型剤で離型処理を施すとよい。

このように作製されたスタンパ２を用いて、第１の実施形態と同様の方法（図３参照）で、被転写体表面に厚さ２０ｎｍの樹脂層上にスタンパ２の表面に形成した微細パターンに対応する、幅５０ｎｍ、深さ８０ｎｍ、ピッチ１００ｎｍの溝パターンが形成する。

なお、スタンパ２の転写面の帯電状態を静電電位測定器で計測したところ、測定された電圧値は０Ｖであった。

（６）第６の実施形態
図９は、第６の実施形態による微細構造転写装置の概略構成を示す図である。本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、スタンパ２とスタンパ保持具７の構成及び、スタンパ２の保持方法である。

第１の実施形態によるスタンパ２は転写面（パターン４が形成された面）の裏面にも導電膜５を有するが、本実施形態によるスタンパ２は、転写面と同一面と、側面のみに導電膜５を有している。また、第１の実施形態では、スタンパ保持具７はスタンパ２のパターン４形成面の裏面で導電膜５と接するように構成されたが、本実施形態のスタンパ保持具７は、スタンパ２の側面で導電膜５と接するように構成されている。このようにすることにより、ＵＶ光の透過率が向上する。なお、スタンパ２の転写面は、図７に示されるようなパターンであってもよい。

以上のような微細構造転写装置を用いて、第１の実施形態と同様の方法（図３参照）で、被転写体表面に厚さ２０ｎｍの樹脂層上にスタンパ２の表面に形成した微細パターンに対応する、幅５０ｎｍ、深さ８０ｎｍ、ピッチ１００ｎｍの溝パターンが形成する。

なお、スタンパ２の転写面の帯電状態を静電電位測定器で計測したところ、測定された電圧値は０Ｖであった。

（７）第７の実施形態
図１０は、第７の実施形態による微細構造転写装置の概略構成を示す図である。本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、スタンパ２とスタンパ保持具７の構成、スタンパ２の保持方法、及び被転写体１の外径である。

第１の実施形態では、スタンパ２は転写面と側面と転写面の裏面に導電膜５を有するが、本実施形態によるスタンパ２は転写面のみに導電膜５を有している。

また、第１の実施形態では、スタンパ２は、プレート６に設けられた真空吸着口８による吸着作用によって保持されるが、本実施形態では、スタンパ２はスタンパ保持具７を用いて転写面の導電膜５と接するように固定される。そのためプレート６に真空吸着口８を設けなくても良い。また、スタンパ２の転写面は、図７に示されるようなパターンであってもよい。

被転写体１としては、例えば、直径１００ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板を使用する。もちろんこれ以外のサイズでも適用可能である。

以上のような微細構造転写装置を用いて、第１の実施形態と同様の方法（図３参照）で、被転写体表面に厚さ２０ｎｍの樹脂層上にスタンパ２の表面に形成した微細パターンに対応する、幅５０ｎｍ、深さ８０ｎｍ、ピッチ１００ｎｍの溝パターンが形成する。

なお、スタンパ２の転写面の帯電状態を静電電位測定器で計測したところ、測定された電圧値は０Ｖであった。

（８）適用例１
本適用例では、第１の実施形態の微細構造転写装置（図１参照）を使用して大容量記磁気録媒体（ディスクリートトラックメディア）用の微細パターンが転写されたものを作製した。ここでは、被転写体１として直径６５ｍｍ、厚さ０．６３１ｍｍ、中心穴径２０ｍｍの磁気記録媒体用ガラス基板を使用した。

ガラスディスク基板の表面には、インクジェットを用いて樹脂が滴下された。樹脂は、感光性物質が添加され、粘度が４ｍＰａ・ｓになるよう調合された。樹脂は、ノズルが５１２（２５６×２列）個配列され、ピエゾ方式で樹脂を吐出する塗布ヘッドで塗布された。塗布ヘッドのノズル間隔は、列方向に７０μｍ、列間１４０μｍである。各ノズルからは約５ＰＬの樹脂が吐出されるように制御された。樹脂の滴下ピッチは、半径方向に１５０μｍ、周回方向ピッチを２７０μｍとした。

実施例１と同じ方法で、ガラスディスク基板の表面にはスタンパ２の表面に形成した微細パターンに対応する、幅５０ｎｍ、深さ８０ｎｍ、ピッチ１００ｎｍの溝パターンが形成された被転写体が作製された。

そして、以下に、ディスクリートメディアの製造方法の様々な態様について説明する。

＜ディスクリートメディアの製造方法（１）＞
上述した本発明の微細構造転写方法を使用したディスクリートトラックメディアの製造方法（１）について適宜図面を参照しながら説明する。参照する図面において、図１１の（ａ）から（ｄ）は、ディスクリートトラックメディアの製造工程の説明図である。

まず、図１１（ａ）に示すように、ガラス基板２２上に、スタンパ２の表面形状が転写された光硬化性樹脂１０からなるパターン形成層２１を有するものが準備された。

次に、パターン形成層２１をマスクとして、周知のドライエッチング法でガラス基板２２の表面が加工された。その結果、図１１（ｂ）に示すように、ガラス基板２２の表面には、パターン形成層２１のパターンに対応する凹凸が削り出された。なお、ここでのドライエッチングにはフッ素系ガスが用いられた。また、ドライエッチングは、パターン形成層２１の薄層部分を酸素プラズマエッチングで除去した後、フッ素系ガスで露出したガラス基板２２をエッチングするように行ってもよい。

次に、図１１（ｃ）に示すように、凹凸が形成されたガラス基板２２には、プリコート層、磁区制御層、軟磁性下地層、中間層、垂直記録層、および保護層からなる磁気記録媒体形成層２３がＤＣマグネトロンスパッタリング法（例えば、特開２００５−０３８５９６号公報参照）により形成された。なお、ここでの磁区制御層は非磁性層および反強磁性層で形成されている。

次に、図１１（ｄ）に示すように、磁気記録媒体形成層２３上には、非磁性体２７が付与されることで、ガラス基板２２の表面は平坦化された。その結果、面記録密度２００ＧｂＰｓｉ相当のディスクリートトラックメディアＭ１が得られた。

＜ディスクリートメディアの製造方法（２）＞
上述した本発明の微細構造転写方法を使用したディスクリートトラックメディアの製造方法について適宜図面を参照しながら説明する。参照する図面において、図１２の（ａ）から（ｅ）は、ディスクリートトラックメディアの製造工程の説明図である。

ここでは、パターン形成層２１を有するガラス基板２２に代えて、次のような基板が準備された。この基板は、図１２（ｂ）に示すように、ガラス基板２２上に軟磁性下地層２５が形成されたものである。そして、この基板上に、第１の実施形態と同様にして（図３参照）、スタンパ２の表面形状が転写された光硬化性樹脂６からなるパターン形成層２１が形成された。

次に、パターン形成層２１をマスクとして、周知のドライエッチング法で軟磁性下地層２５の表面が加工された。その結果、図１２（ｃ）に示すように、軟磁性下地層２５の表面には、パターン形成層２１のパターンに対応する凹凸が削り出された。なお、ここでのドライエッチングにはフッ素系ガスが用いられた。

次に、図１２（ｄ）に示すように、凹凸が形成された軟磁性下地層２５の表面には、プリコート層、磁区制御層、軟磁性下地層、中間層、垂直記録層、および保護層からなる磁気記録媒体形成層２３がＤＣマグネトロンスパッタリング法（例えば、特開２００５−０３８５９６号公報参照）により形成された。なお、ここでの磁区制御層は非磁性層および反強磁性層で形成されている。

次に、図１２（ｅ）に示すように、磁気記録媒体形成層２３上には、非磁性体２７が付与されることで、軟磁性下地層２５の表面は平坦化された。その結果、面記録密度２００ＧｂＰｓｉ相当のディスクリートトラックメディアＭ２が得られた。

＜ディスクリートメディアの製造方法（３）＞
上述した本発明の微細構造転写方法を使用したディスクリートトラックメディア用ディスク基板の製造方法（３）について適宜図面を参照しながら説明する。参照する図面において、図１３の（ａ）から（ｅ）は、ディスクリートトラックメディア用ディスク基板の製造工程の説明図である。

図１３（ａ）に示すように、ガラス基板２２の表面に、予めノボラック系の樹脂材料が塗布されて平坦層２６が形成された。この平坦層２６は、スピンコート法や平板で樹脂を押し当てる方法が挙げられる。次に、図１３（ｂ）に示すように、平坦層２６上にパターン形成層２１が形成された。このパターン形成層２１は、平坦層２６上にシリコンを含有させた樹脂材料を塗布し、本発明の微細構造転写方法によって形成されたものである。

そして、図１３（ｃ）に示すように、パターン形成層２１の薄層部分が、フッ素系ガスを使用したドライエッチングで除去された。次に、図１３（ｄ）に示すように、残されたパターン形成層２１部分をマスクとして酸素プラズマエッチングで平坦層２６が除去された。そして、フッ素系ガスでガラス基板２２の表面をエッチングし、残されたパターン形成層２１を取り除くことで、図１３（ｅ）に示すように、面記録密度２００ＧｂＰｓｉ相当のディスクリートトラックメディアに使用されるディスク基板Ｍ３が得られた。

＜ディスクリートメディアの製造方法（４）＞
上述した本発明の微細構造転写方法を使用したディスクリートトラックメディア用ディスク基板の製造方法（４）について適宜図面を参照しながら説明する。参照する図面において、図１４の（ａ）から（ｅ）は、ディスクリートトラックメディア用ディスク基板の製造工程の説明図である。

図１４（ａ）に示すように、ガラス基板２２の表面に感光性物質を添加したアクリレート系樹脂を塗布するとともに、本発明の微細構造転写方法を使用してガラス基板２２上にパターン形成層２１を形成した。本適用例では、形成しようとするパターンと凹凸が反転した凹凸を有するパターンをガラス基板２２上に形成した。次に、図１５（ｂ）に示すように、パターン形成層２１の表面には、シリコンおよび感光性物質を含む樹脂材料が塗布されて、平坦層２６が形成された。平坦層２６の形成方法としては、スピンコート法や平板で樹脂を押し当てる方法が挙げられる。そして、図１５（ｃ）に示すように、平坦層２６の表面がフッ素系ガスでエッチングされると、パターン形成層２１の最上面が露出する。次いで、図１４（ｄ）に示すように、残った平坦層２６をマスクとして、パターン形成層２１が酸素プラズマエッチングで除去されて、ガラス基板２２の表面が露出する。そして、図１４（ｅ）に示すように、露出したガラス基板２２の表面がフッ素系ガスでエッチングされることで、面記録密度２００ＧｂＰｓｉ相当のディスクリートトラックメディアに使用されるディスク基板Ｍ４が得られた。

（９）適用例２
続いて、上述した本発明の微細構造転写方法を使用して製造した光情報処理装置について説明する。

本適用例では入射光の進行方向が変わる光デバイスを光多重通信系の光情報処理装置に適用した一例を述べる。図１５は、光デバイスの基本部品としての光回路の概略構成図である。図１６は、光回路の導波路の構造を示す模式図である。

図１５に示すように、光回路３０は縦（ｌ）３０ｍｍ、横（ｗ）５ｍｍ、厚さ１ｍｍの窒化アルミニウム製の基板３１上に形成した。光回路３０は、インジウムリン系の半導体レーザとドライバ回路からなる複数の発信ユニット３２、光導波路３３、３３ａ、光コネクタ３４、３４ａから構成されている。なお、複数の半導体レーザのそれぞれの発信波長は、２〜５０ｎｍずつ異なるように設定されている。

この光回路３０では、発信ユニット３２から入力された光信号が導波路３３ａ、および導波路３３を経由して、光コネクタ３４ａから光コネクタ３４に送信される。この場合、光信号は、各導波路３３ａから合波される。

図１６に示すように、導波路３３の内部には、複数の柱状微細突起３５が立設されている。そして、発信ユニット３２と導波路３３とのアライメント誤差を許容できるように、導波路３３ａの入力部の幅（ｌ_１）は２０μｍで、平断面視でラッパ状になっている。そして、導波路３３を形成するストレート部分の中央部には、柱状微細突起３５が１列分だけ除去されている。つまり、フォトニックバンドギャップのない領域が形成されており、これによって信号光が幅１μｍの領域（Ｗ_１）に導かれる構造になっている。なお、柱状微細突起３５間の間隔（ピッチ）は０．５μｍに設定されている。なお、図１６では、簡略化し、実際の本数よりも柱状微細突起３５を少なく示している。

本発明は、導波路３３、３３ａ、および光コネクタ３４ａに適用されている。つまり、
基板３１とスタンパ２（図１等参照）との相対位置の合わせ込みは、本発明の微細構造転写方法が使用されている。この微細構造転写方法は、発信ユニット３２内に柱状微細突起３５を形成する際に、所定の柱状微細突起３５を所定の発信ユニット３２に形成する際に適用される。ちなみに光コネクタ３４ａの構造は、図１５の導波路３３ａの左右を反対にした構造となっており、光コネクタ３４ａにおける柱状微細突起３５の配置は、図１６の柱状微細突起３５と左右逆向きに配置されている。

ここで、柱状微細突起３５の相当直径（直径あるいは一辺）は、半導体レーザ等に用いる光源の波長との関係から、１０ｎｍから１０μｍの間で任意に設定することができる。 また、柱状微細突起３５の高さは、５０ｎｍから１０μｍが好ましい。また、柱状微細突起３５の距離（ピッチ）は、用いる信号波長の約半分に設定される。

このような光回路３０は、複数の異なる波長の信号光を重ね合わせて出力できるが、光の進行方向を変更できるために、光回路３０の幅（ｗ）が５ｍｍと非常に短くできる。そのため、光デバイスを小型化することができる。また、この微細構造転写方法によれば、スタンパ２（図１等参照）からの転写によって柱状微細突起３５を形成できるために、光回路３０の製造コストを下げることができる。なお、本実施例では、入力光を重ね合わせる光デバイスに適用した例を示したが、本発明は光の経路を制御する全ての光デバイスに有用である。

（１０）適用例３
次に、上述した本発明の微細構造転写方法を使用した多層配線基板の製造方法について説明する。図１７の（ａ）から（ｌ）は、多層配線基板の製造方法の工程説明図である。

図１７（ａ）に示すように、シリコン酸化膜６２と銅配線６３とで構成された多層配線基板６１の表面にレジスト５２が形成された後に、スタンパ（図示省略）によるパターン転写が行われる。パターン転写が行われる前に、スタンパ２と基板との相対位置合せを行い、基板上の所望の位置に所望の配線パターンを転写する。

次に、多層配線基板６１の露出領域５３がＣＦ_４／Ｈ_２ガスによってドライエッチングされると、図１７（ｂ）に示すように、多層配線基板６１の表面の露出領域５３が溝形状に加工される。次に、レジスト５２がＲＩＥによりレジストエッチングされる。そして、段差の低い部分のレジストが除去されるまでレジストエッチングが行われると、図１７（ｃ）に示すように、レジスト５２の周囲で多層配線基板６１の露出領域５３が拡大する。この状態から、さらに露出領域５３のドライエッチングが行われることによって、図１７（ｄ）に示すように、先に形成した溝の深さが銅配線６３に到達することとなる。

次に、レジスト５２を除去することで、図１７（ｅ）に示すように、表面に溝形状を有する多層配線基板６１が得られる。そして、多層配線基板６１の表面には、金属膜（図示せず）が形成された後に、電解メッキが施されて、図１７（ｆ）に示すように、金属メッキ膜６４が形成される。その後、多層配線基板６１のシリコン酸化膜６２が露出するまで金属メッキ膜６４の研磨が行われる。その結果、図１７（ｇ）に示すように、金属メッキ膜６４からなる金属配線を表面に有する多層配線基板６１が得られる。

ここで、多層配線基板６１を作製するための別な工程を説明する。

図１７（ａ）で示した状態から露出領域５３のドライエッチングを行う際に、図１７（ｈ）に示すように、多層配線基板６１の内部の銅配線６３に到達するまでエッチングが行われる。次に、レジスト５２をＲＩＥによりエッチングされて、図１７（ｉ）に示すように、段差の低いレジスト５２部分が除去される。そして、図１７（ｊ）に示すように、多層配線基板６１の表面には、スパッタによる金属膜６５が形成される。次いで、レジスト５２がリフトオフで除去されることで、図１７（ｋ）に示すように、多層配線基板６１の表面に部分的に金属膜６５が残った構造が得られる。次に、残った金属膜６５に無電解メッキが施されることによって、図１７（ｌ）に示すように、多層配線基板６１に金属膜６５からなる金属配線を表面に有する多層配線基板６１が得られる。このように本発明を多層配線基板６１の製造に適用することで、高い寸法精度を持つ金属配線を形成することができる。

第１の実施形態による微細構造転写装置の概略構成を示す図である。 微細構造転写装置のプレート６の構造の模式図である。 微細構造転写方法の工程を示す模式図である。 微細構造転写装置を用いて形成した、薄膜層およびパターン層からなるパターン形成層の断面を示す電子顕微鏡画像である。 第２の実施形態によるスタンパの構成説明図であり、（ａ）は構成説明図、（ｂ）は基材３を上面から見た模式図である。 第３の実施形態によるスタンパの構成説明図である。 第４の実施形態によるスタンパの構成説明図である。 第５の実施形態によるスタンパの作製工程の説明図である。 第６の実施形態による微細構造転写装置の概略構成を示す図である。 第７の実施形態による微細構造転写装置の概略構成を示す図である。 ディスクリートトラックメディアの製造工程（１）の説明図である。 ディスクリートトラックメディアの製造工程（２）の説明図である。 ディスクリートトラックメディアの製造工程（３）の説明図である。 ディスクリートトラックメディアの製造工程（４）の説明図である。 光デバイスの基本部品としての光回路の概略構成図である。 光回路の導波路の構造を示す模式図である。 多層配線基板の製造方法工程の説明図である。

符号の説明

１ 被転写体
２ スタンパ
３ 基材
４ パターン
５ 導電膜
６ プレート
７ スタンパ保持具
８ 真空吸着口
９ ステージ
１０ 光硬化性樹脂

Claims (7)

1. 微細な凹凸パターンが形成されたスタンパを被転写体に接触させて、前記被転写体の表面に前記スタンパの微細な凹凸パターンを転写する微細構造転写装置であって、
   前記スタンパを保持するスタンパ保持部を備え、
   前記スタンパには、前記微細な凹凸パターンが形成された面である転写面に少なくとも導電膜が形成され、
   前記スタンパ保持部は導電性を有する導体部を有し、
   前記導電膜は前記導体部で前記スタンパ保持部と接続され、前記スタンパ保持部の前記導体部がアースに接続されていることを特徴とする微細構造転写装置。
2. 前記スタンパの前記導電膜は、少なくとも前記凹凸パターンの凸部の最上面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の微細構造転写装置。
3. 前記スタンパ保持部は、前記スタンパを真空吸着によって保持することを特徴とする請求項１に記載の微細構造転写装置。
4. 前記スタンパには、前記転写面、前記転写面の裏面、及び側面に連続的に前記導電膜が形成されており、
   前記導体部は、前記スタンパの前記転写面の裏面と接していることを特徴とする請求項２に記載の微細構造転写装置。
5. 前記スタンパには、前記転写面、前記転写面の裏面に前記導電膜が形成され、前記転写面と前記転写面の裏面とを導通させるための導通パスが設けられ、
   前記導体部は、前記スタンパの前記転写面の裏面と接していることを特徴とする請求項２に記載の微細構造転写装置。
6. 前記スタンパには、前記転写面、及び側面に連続的に前記導電膜が形成され、
   前記導体部は、前記スタンパの前記側面と接していることを特徴とする請求項２に記載の微細構造転写装置。
7. 前記スタンパ保持部は、前記スタンパの前記転写面の外周部を載置して保持し、
   前記導体部が前記スタンパの前記転写面に接していることを特徴とする請求項１に記載の微細構造転写装置。

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