專利名稱：壓印用模具和壓印方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓印用模具和壓印方法。
背景技術(shù)：
壓印技術(shù)可以以低成本形成精細的圖案，因此期望在磁盤、半導(dǎo)
體、裝置(激光器、光波導(dǎo)路等)、MEMS (微電子機械系統(tǒng))、NEMS (納 米電子機械系統(tǒng))等的精細加工部件、新一代記錄盤等中得以應(yīng)用。
壓印技術(shù)是在被轉(zhuǎn)印基板上涂布樹脂材料，在該樹脂層上按壓形 成有凹凸圖案的模具，通過UV處理或加熱冷卻處理使樹脂層固化，將 模具從樹脂層上剝離，在樹脂層上形成圖案。壓印技術(shù)之一的軟光刻 法中，使用PDMS (聚二甲基硅氧烷)等彈性體作為軟質(zhì)模具代替石英、 硅等硬質(zhì)模具。
上述壓印技術(shù)中，由于形成了圖案的面是平坦的，因此，在基板 上的樹脂層上按壓模具時接觸面積增大，基板與模具之間有可能混入 氣泡，排除該影響對于正常進行壓印來說非常重要。
以往的壓塑成型裝置中，是通過將成型模的周圍抽真空、減壓、 形成消泡環(huán)境來解決轉(zhuǎn)印不良的(參照專利文獻l)，必須有真空裝置的 設(shè)備。
為了形成高精度的圖案，在專利文獻2中，將形成有凸部的塑性 介質(zhì)固定在另外的曲面狀彈性體表面上，通過施加機械外力使介質(zhì)追 隨彈性體的變形而彎曲變形，控制被轉(zhuǎn)印基板與介質(zhì)的接觸時機。但 是，這必須制作形成有凸部的介質(zhì)、并將其進一步固定在曲面狀彈性 體表面，需要繁雜的步驟。
專利文獻3中公開為了高精度且容易地進行從被轉(zhuǎn)印基板上剝 離模具的步驟，使用彎曲的模具，這樣，貼合時相對于模具的形狀為
翹曲的基板在剝離時恢復(fù)原狀，容易剝離。但是，這樣的構(gòu)成中，為 了使模具彎曲，必須使單獨平坦的模具與彎曲的基板貼合，并且所轉(zhuǎn) 印的凹凸圖案不是平坦模具的圖案，而變成彎曲模具的圖案，難以進 行精細且高精度的轉(zhuǎn)印。
專利文獻l:日本特開2003-48728號公報 專利文獻2:日本特開2004-17409號公報 專利文獻3:日本特開2004-288845號公報(段落0031-0033)

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明要解決的課題中，上述問題是一個例子。 本發(fā)明的目的在于提供防止氣泡混入轉(zhuǎn)印面的壓印用模具和壓 印方法。
本發(fā)明的壓印用模具如權(quán)利要求l所述，是將在具有彈性的模具 的表面形成的圖案按壓于在基板上形成的被轉(zhuǎn)印層上進行轉(zhuǎn)印的壓 印用模具，其特征在于在上述模具的內(nèi)部設(shè)置比重不同的區(qū)域，使 圖案形成面彈性變形，從而在按壓于上述被轉(zhuǎn)印層上時，上述圖案形 成面由其面內(nèi)的規(guī)定部位起依次接觸_。
本發(fā)明的壓印方法如權(quán)利要求5所述，是將在具有彈性的表面形 成有圖案的模具按壓于在基板上形成的被轉(zhuǎn)印層上進行轉(zhuǎn)印的壓印
方法，其特征在于在上述模具的內(nèi)部設(shè)置比重不同的區(qū)域，使圖案
形成面彈性變形，使圖案形成面從其面內(nèi)的規(guī)定部位起依次接觸地進 行按壓。
附圖簡述
圖l是本發(fā)明的實施方案l的軟模具的示意圖，(a)是截面圖，(b) 是正面圖。
圖2(a)-(c)是說明使用圖l所示的軟模具的壓印步驟的圖。 圖3 (a)-(e)是說明圖l所示軟模具的制作方法的圖。 圖4是用于說明

圖1所示的軟模'具'的變形的圖。
圖5是用于說明圖1所示軟模具的基板與被轉(zhuǎn)印基板的起伏幅度 的圖。
圖6是本發(fā)明的實施方案2的軟模具的示意圖，(a)是截面圖，(b) 是正面圖。
圖7是本發(fā)明的實施方案3的軟模具的示意圖，(a)是截面圖，(b) 是正面圖。
圖8是表示磁盤用圖案的一個例子的圖。 圖9 (a)-(e)是用于說明制備磁盤的步驟的圖。 圖10 (f)-(l)是用于說明制備磁盤的步驟的圖。 圖ll是制備磁盤的步驟的流程。
符號說明 1模具 2基板 3重錘式部件 4被轉(zhuǎn)印基板 5樹月旨層 6母模具 7?？?br> n伺服圖案部分
12形成圖案的數(shù)據(jù)磁道部分
100基板保持體
102模具保持體
105被轉(zhuǎn)印層(樹脂層)
106硬質(zhì)掩模層
107記錄膜層
108記錄介質(zhì)用基板
109非磁性材料110潤滑層
111保護層
實施發(fā)明的最佳方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方案進行說明。以下說明中的例 舉并不限定本發(fā)明。
C實施方案i)
以下，采用圖1-圖5對本發(fā)明的實施方案1進行說明。 圖l是本實施方案的模具的示意圖，(a)是截面圖，(b)是正面圖。 圖l所示的模具l是具有彈性的軟模具，例如由PDMS (聚二甲基硅 氧垸)等構(gòu)成，在其具有彈性的表面形成有凹凸圖案la。模具l通過由 石英或Si (硅)等構(gòu)成的基板(模具保持部件)2保持其背面。模具1的內(nèi)部 包藏有比重比模具本體(彈性體)大的重錘式部件3。即，通過內(nèi)包重錘 式部件3，在模具內(nèi)部形成比重不同的區(qū)域。重錘式部件3為矩形形狀， 配置在方形模具l面的中央部分。
詳細情況如后所述，模具l的圖案形成面是平坦面，該面被調(diào)節(jié) 成在該平坦的狀態(tài)下可正確地再現(xiàn)圖案的表面不平度。即，將具有彈 性的模具l按壓在平坦的基板表面，則其貼合面平坦，因此，在此時 的狀態(tài)下，圖案被調(diào)節(jié)成預(yù)定的線寬/排列。上述構(gòu)成的模具l中，如 圖1所示，使圖案形成面為垂直朝下的狀態(tài)，則具有彈性的模具l承受 重力的作用，通過將重錘式部件3內(nèi)包在中央部分，中央部分向垂直 方向下方隆起，由該隆起的部分向半徑方向外側(cè)彈性變形為緩慢彎曲 的凸狀曲面形狀。向垂直方向下方隆起的原因被認為是重錘式部件3 的比重比包圍該重錘式部件3的、形成模具l的彈性體的比重大，例如 承受重力的作用，重錘式部件3陷入模具1的陽模部件中。該狀態(tài)下， 如果將模具l按壓在基板上的被轉(zhuǎn)印層上，則隆起的中央部分首先接 觸，然后向外周方向擴展、依次接觸。最終，凸狀曲面再現(xiàn)沿被轉(zhuǎn)印 層的表面形狀的平坦形狀。這里，本實施方案中，為了由圖案形成面
的中央部分開始接觸，在模具1的中央部分內(nèi)包重錘式部件3，但是， 如果希望圖案形成面由其它部位開始接觸，則在相應(yīng)該部位的位置內(nèi) 包重錘式部件3。即，重錘式部件3內(nèi)包在希望與被轉(zhuǎn)印層首先接觸的 規(guī)定部位對應(yīng)的位置。
這樣，通過內(nèi)包重錘式部件3、使模具l的圖案形成面彈性變形為 凸狀曲面，以該狀態(tài)按壓在被轉(zhuǎn)印層上，不是整個面而是由最頂部的 小面積部分開始與平坦的被轉(zhuǎn)印層接觸，因此可以防止在接觸面夾帶 氣泡。
圖2是說明使用上述軟模具的壓印步驟的圖。圖2中，軟模具的圖 案形狀省略。
在作為被轉(zhuǎn)印基板的基板4上涂布樹脂材料，形成被轉(zhuǎn)印層5—樹 脂層?；?可以使用硅晶片、石英基板、鋁基板或在這些基板上層 合了半導(dǎo)體層、磁性層或強電介質(zhì)層等的基板等。形成被轉(zhuǎn)印層5的 樹脂可使用PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)等熱塑性樹脂或PAK-Ol (產(chǎn)品 名，東洋合成工業(yè)株式會社制備)等UV固化性樹脂等。在使模具l的圖 案形成面垂直朝下的狀態(tài)下，將模具1與基板4相對靠近。此時，模具 l由于內(nèi)包的重錘式部件3而形成由中央部分向半徑方向外側(cè)彎曲的 凸狀曲面(圖2(a))。
因此，模具1的彎曲面的最頂部首先與被轉(zhuǎn)印層5接觸，然后向周 邊方向依次接觸(圖2(b))。由此，可防止轉(zhuǎn)印面中混入氣泡，按壓模具 1 (圖2(c))。之后的步驟未圖示，在被轉(zhuǎn)印層5為熱塑性樹脂時，進行 加熱冷卻處理，使樹脂固化。或者，在被轉(zhuǎn)印層5為UV固化性樹脂時， 通過UV處理使樹脂固化。這樣使樹脂固化后，將模具1從被轉(zhuǎn)印基板4 上剝離。此時，中央部分內(nèi)包有重錘式部件3，因此由周邊部分向中 央部分依次剝離，可容易且順暢地剝離。
接著，采用圖3對軟模具的制作方法進行說明。圖3是說明使用 PDMS作為模具材料的軟模具的制作方法的圖。
對形成有圖案的例如含有硅原板的母模具6進行清洗，實施脫模
處理，在母模具6的外周設(shè)置包圍圖案的模框7(圖3(a))。該母模具6的 ?？?內(nèi)流入混合有固化劑的PDMS1 (圖3(b))。在PDMS1中設(shè)置重錘 式部件3 (圖3(c))。在該狀態(tài)下，在PDMS1上放置基板2，在室溫下放 置，使PDMSl固化(圖3(d))。然后，從母模具4上剝離用PDMS形成的 模具l (圖3(e))。
圖3(b)中，重錘式部件3設(shè)置于圖案形成面的中央部分，設(shè)置于 PDMS1的厚度方向的中央部分，在該位置使PDMS常溫固化，保持重 錘式部件3。然后如圖l所示，將模具l的圖案形成面垂直朝下，則內(nèi) 包有重錘式部件3的中央部分隆起，彈性變形為向半徑方向的外側(cè)彎 曲的凸狀彎曲面。
這樣，通過形成軟模具，可以在模具的圖案形成面為平坦的狀態(tài)、 即與被轉(zhuǎn)印基板貼合的狀態(tài)下，忠實地再現(xiàn)母模板的形狀。因此，即 使模具的圖案形成面以彎曲的狀態(tài)按壓，也可以按壓在被轉(zhuǎn)印層上形 成平坦的狀態(tài)，可以在該狀態(tài)下正確地再現(xiàn)要轉(zhuǎn)印的圖案。
這里，軟模具的制作方法例舉了向模框內(nèi)流入PDMS、常溫固化 的模具制作方法的一個例子，也可以使用彈性體前體，采用熱固化、 光固化、常溫固化等固化方法制備它們。另外，在模具表面形成圖案 的方法也可以是在模具固化后通過切削等加工方法加工圖案。
接著，對軟模具的圖案形成面由于重錘式部件導(dǎo)致的彈性變形進 行詳細闡述。
軟模具必須具有充分保持在其表面形成的圖案形狀的適度的彈 性，并且，由于通常以平板形狀使用，可以認為在不含有重錘式部件、 總體比重均勻時，僅憑軟模具本身的彈性不會在厚度方向極端地伸長 /變形。因此，內(nèi)包重錘式部件的區(qū)域(圖4的X)和未內(nèi)包重錘式部件的 區(qū)域(圖4的Y)的伸長的差、可以以彈性系數(shù)的基本公式(1)近似地表示 (參照圖4)。
X=PXL/(EXA) (1)P:重錘式部件帶來的載荷 L:軟模具的厚度 E:軟模具的彈性系數(shù) A:重錘式部件的截面積
軟模具與被轉(zhuǎn)印基板(嚴格地講是被轉(zhuǎn)印層)接觸時，考慮到模具-基板之間混入氣泡的過程，如果重錘式部件帶來的彈性體的伸長的差
X比基板4表面的起伏幅度hw與軟模具的背面、即固定軟模具的基板2 表面的起伏幅度hc之和(hw+hc)(參照圖5)大，則有望防止接觸過程中 空氣的混入。這里，起伏幅度hw和hc是與轉(zhuǎn)印直接相關(guān)的區(qū)域、即模
具與被轉(zhuǎn)印基板接觸的面積區(qū)域內(nèi)的起伏幅度。
將其用公式表示，則為了使軟模具有效地發(fā)揮功能，條件是從(l)
式得出下式(2)的關(guān)系成立。
PXL/(EXA)〉hw+hc (2)
例如，使用在石英基板上形成的PDMS軟模具，在Si晶片上進行 壓印時的條件如下。
Si晶片的起伏幅度5[jim]
石英基板的起伏幅度5&m〗
軟模具的形狀寬10[cm]、厚5[mm]
PDMS的彈性系數(shù)2.5[MPa]
此時，根據(jù)式(2)，可由下式導(dǎo)出lcn^的載荷(P/A)。
P/A>(hw+hc)XE/L
P[Kgf]/A[cm2]>(0.0005+0.0005)[cm]x0.255[Kg^cm2〗/0.5[cm] =0.0005[Kgf/cm2]=0.5[gf/cm2]
上述條件中，作為一個例子，采用邊長為l cm的正方形鐵(比重
7.85[g/cmS])作為重錘式部件時，
0.5/7.85[cm]=0.064[cm〗=640[^im]，
因此在l 0112內(nèi)內(nèi)包厚度大于640 ^n的鐵板即可。
重錘式部件采用邊長為l cm的正方形金(比重19.3[g/cm")時， 0.5/19.3[cm]=0,026[cm]=260[pm〗，
因此在l 0112內(nèi)在軟模具中內(nèi)包厚度大于260 pm的金箔片即可。
同樣，采用邊長為l cm的正方形石英(比重2.5[g/cm")作為重錘 式部件時，
0.5/2.5[cm]=0.20[cm]=2[mm],
因此在lcm2內(nèi)內(nèi)包厚度大于2 mm的石英即可。
如上所述，根據(jù)本實施方案，模具的圖案形成面形成中央部分隆 起的凸狀曲面，將模具與被轉(zhuǎn)印層貼合時，圖案形成面由中央部分向 半徑方向外側(cè)逐漸接觸，因此可以防止轉(zhuǎn)印面中混入氣泡。另外，模 具轉(zhuǎn)印時，圖案形成面平坦，以與母模具同樣的表面不平度形成，因 此可以良好保持轉(zhuǎn)印時模具的圖案精度。另外，軟模具表面的曲面形 狀是由于內(nèi)包重錘式部件而形成的，因此可以不需要施加外力的機 構(gòu)。
本發(fā)明的模具并不限于上述實施方案，只要是通過在具有彈性的 模具內(nèi)設(shè)置比重不同的區(qū)域，使圖案形成面彈性變形的模具即可。
模具通過在彈性體內(nèi)設(shè)置比重不同的區(qū)域而使圖案形成面發(fā)生 彈性變形，可以在模具與被轉(zhuǎn)印層開始接觸時減小接觸面積，可防止 轉(zhuǎn)印面中混入氣泡。另外，將模具按壓在被轉(zhuǎn)印層上時，模具彈性變 形，沿著被轉(zhuǎn)印層的表面形狀進行變形，因此可以正確地調(diào)節(jié)圖案的 表面不平度。
模具的圖案形成面的表面不平度通過模具的圖案形成面與被轉(zhuǎn) 印層貼合時的形狀來調(diào)節(jié)，即使由于比重差而造成模具的圖案形成面
變形，在模具與被轉(zhuǎn)印層貼合的狀態(tài)下也可以正確地再現(xiàn)模具的圖 案，因此可以將正確的圖案轉(zhuǎn)印在被轉(zhuǎn)印層上。
如以往的模具一樣，在圖案形成面平坦時，開始接觸的面積大， 有氣泡容易混入轉(zhuǎn)印面的問題。因此，通過設(shè)置比重不同的區(qū)域，模 具的圖案形成面變形為凸狀曲面、或者一端隆起的傾斜面等彎曲的形 狀，開始接觸時，模具與被轉(zhuǎn)印層以小面積接觸，之后逐漸擴大接觸 面積，同時與被轉(zhuǎn)印層貼合，可一邊由圖案形成面的彎曲形狀的最頂 部向周圍排除氣泡一邊進行模具與被轉(zhuǎn)印層的貼合。
設(shè)置比重不同的區(qū)域而形成的圖案形成面的變形形狀優(yōu)選相對 于被轉(zhuǎn)印基板面為具有一定程度的接觸角的凸狀形狀，還可以是在與 圖案形成面垂直的方向上比模具背面的起伏量和被轉(zhuǎn)印基板表面的 起伏量的總和有更大的隆起，由此可以排除模具與被轉(zhuǎn)印基板的起伏 產(chǎn)生的影響。
構(gòu)成上述模具的彈性材料并不限于上述構(gòu)成，可以使用所謂的彈 性體，例如有有機硅樹脂、氨基甲酸酯樹脂、天然橡膠、SBR (丁
二烯/苯乙烯共聚物)、NBR(丁二烯/丙烯腈共聚物)、CR(聚氯丁烯)、 BR(聚丁二烯)、IR(聚異戊二烯)或氟樹脂等，其中優(yōu)選有機硅樹脂和 氮基甲酸酯樹脂，特別優(yōu)選有機硅樹脂。并且，從模具制作的容易性 考慮，優(yōu)選通過固化劑固化的有機硅樹脂，上述樹脂例如有PDMS。
本發(fā)明的模具的外周形狀并不限于上述的方形，可以采用形狀與 對象產(chǎn)品適合的模具。在例如半導(dǎo)體、裝置、MEMS、 NEMS等的制 作中可以采用方形的模具，在例如磁盤、光盤等的制作中可以采用圓 形的模具。
本發(fā)明的重錘式部件并不限于上述構(gòu)成，只要可在模具內(nèi)形成不 同比重的區(qū)域即可。該區(qū)域的比重比構(gòu)成模具的彈性體大時，如果圖 案形成面垂直朝下，則該區(qū)域的模具形成面隆起；圖案形成面垂直朝 上，則該區(qū)域的模具形成面凹陷，使圖案形成面變形。相反，該區(qū)域 的比重比構(gòu)成模具的彈性體小時，該區(qū)域的載荷比只由模具構(gòu)成的區(qū)
域的載荷小，因此，如果圖案形成面垂直朝下，則該區(qū)域形成比模具 形成面凹陷的凹狀形狀；圖案形成面垂直朝上，則該區(qū)域隆起，使圖 案形成面變形。模具具有彈性，因此圖案形成面從該區(qū)域變形的部分 起緩慢變形，形成彎曲形狀。
重錘式部件的配置并不限定于模具面的中央部分，可以根據(jù)被轉(zhuǎn) 印層或基板的形狀、轉(zhuǎn)印工序采用適當(dāng)?shù)奈恢?。另外，并不限于圓形 /方形的模具，對于形狀更為復(fù)雜的模具，也可以通過變更重錘式部件 的配置位置來控制被轉(zhuǎn)印層與模具的接觸位置。
重錘式部件的形狀沒有特別限定，除上述矩形形狀之外，有球形、 圓形、橢圓形、薄板形狀等。
上述重錘式部件只要由比重比模具本身(彈性體)的比重大的材料 形成即可。重錘式部件優(yōu)選對模具材料沒有腐蝕、分解、變質(zhì)等不良 影響，且不會受來自模具材料的腐蝕、氧化、溶解等不良影響的材料。 例如有石英、鐵、金等，但并不限于此。重錘式部件中如果使用石
英等UV透過性材料，則同樣可以將UV透過性PDMS模具與石英基板 組合，采取模具整體的UV透過性不會變差的構(gòu)成，在UV固化式納米 壓印法中提高可靠性。
除重錘式部件之外，作為模具內(nèi)比重大的區(qū)域，例如可通過在模 具內(nèi)的特定區(qū)域分散石英等比重大的粉體來形成上述區(qū)域。通過上述 區(qū)域，可以更精密地調(diào)節(jié)模具的圖案形成面上的彎曲形狀。
(實施方案2)
以下，用圖6對本發(fā)明的實施方案2進行說明。對于與上述實施方 案l同樣的構(gòu)成采用相同符號，省略其說明。
圖6所示的軟模具是在上述實施方案1中，變更重錘式部件的配置 和形狀的一個例子，在方形的軟模具的一邊邊緣，在圖案la的外側(cè)內(nèi) 包帶狀的重錘式部件3。
壓印時，在軟模具l的圖案形成面垂直朝下的狀態(tài)下，通過設(shè)置
重錘式部件3，相對于軟模具l本身相對地向下側(cè)移動，由此使軟模具
l的一端朝下方隆起，形成由一端向另一端緩慢傾斜的形狀。在該狀 態(tài)下，將軟模具l由垂直方向上方與被轉(zhuǎn)印層接觸，軟模具l由一端開 始逐漸接觸被轉(zhuǎn)印層，因此可在防止氣泡混入的情況下進行壓印。之 后，將軟模具l抬高，剝離軟模具l。
(實施方案3)
以下，用圖7對本發(fā)明的實施方案3進行說明。對于與上述實施方
案l同樣的構(gòu)成采用相同符號，省略其說明。
圖7所示的軟模具是在圖案形成面保持垂直朝上的狀態(tài)下，由上 方按壓被轉(zhuǎn)印基板的構(gòu)成，在方形的軟模具l的外周邊，在圖案la的外 側(cè)四周都內(nèi)包有重錘式部件3。由此，模具的外周邊向下方傾斜，軟 模具l的中央部分相對隆起，朝向其半徑方向外側(cè)形成緩慢彎曲的凸 狀曲面形狀。
在該狀態(tài)下使被轉(zhuǎn)印基板與軟模具相對地靠近，則軟模具由中央 的最頂部與被轉(zhuǎn)印層接觸，然后朝向半徑方向外側(cè)逐漸接觸，因此可 防止被轉(zhuǎn)印面中氣泡的混入。
上述構(gòu)成可以在工藝中固定軟模具一側(cè)，因此，可以通過簡單的 構(gòu)成由軟模具一側(cè)進行UV處理或加熱冷卻處理。
如以上說明，本發(fā)明的壓印用模具是將在具有彈性的模具的表面 形成的圖案按壓于在基板上形成的被轉(zhuǎn)印層上進行轉(zhuǎn)印的壓印用模 具，通過在上述模具的內(nèi)部設(shè)置比重不同的區(qū)域，使圖案形成面發(fā)生 彈性變形，從而在按壓于上述被轉(zhuǎn)印層上時，上述圖案形成面由面內(nèi) 規(guī)定部位依次接觸，在轉(zhuǎn)印時模具由小面積開始與被轉(zhuǎn)印部件接觸， 因此可以防止氣泡混入轉(zhuǎn)印面中。
本發(fā)明的壓印方法是將在具有彈性的表面形成有圖案的模具按 壓于在基板上形成的被轉(zhuǎn)印層上進行轉(zhuǎn)印的壓印方法，在上述模具內(nèi) 部設(shè)置比重不同的區(qū)域，使圖案形成面彈性變形，使圖案形成面由其面內(nèi)規(guī)定的部位起依次接觸地進行按壓，在轉(zhuǎn)印時模具由小面積開始 與被轉(zhuǎn)印部件接觸，因此可以防止氣泡混入轉(zhuǎn)印面中。
最后，參照圖8-圖11，對使用圖l所示的模具l制備磁盤的手法進 行說明。
首先，圖8表示磁盤制備用模具中形成的圖案形狀的一個例子。 如圖8所示，模具l的圖案形成面形成有對應(yīng)于形成圖案的數(shù)據(jù)磁道部 分ll、伺服圖案部分12的凹凸。特別是對應(yīng)于形成圖案的數(shù)據(jù)磁道部 分11的圖案是以一定的間隔在整個面上形成的約25 nm左右的微細的 圖案。近年來，日益高容量化的磁盤對于形成相當(dāng)于密度為500Gbpsi (吉比特演寸2)以上、特別是1-10 Tbpsi左右的極高面記錄密度的超精 細圖案有效。因此，通過使用形成了約25nm比特間隔的圖案的模具， 可以制作記錄密度大約為l Tbpsi的高密度圖案記錄介質(zhì)。上述微細圖 案優(yōu)選通過可形成高精細圖案的電子束描畫形成。
接著，使用具有圖8中例舉的圖案的模具1，對制備磁盤的步驟進 行說明。圖9和圖10是示意性表示各步驟的圖，圖ll是其流程圖。
首先，在步驟S101中，如圖9(X)所示，準備由特殊加工的化學(xué)強 化玻璃、Si晶片、鋁板、其它材料構(gòu)成的記錄介質(zhì)用基板108(基板108 的準備)。然后，在基板108上通過p尹等進行記錄膜層107的成膜(記 錄膜層107的形成)。為垂直磁記錄介質(zhì)時，形成軟磁性底層、中間層、 強磁性記錄層等的層合結(jié)構(gòu)體。接著，通過濺射等在記錄膜層107上 形成Ta或Ti等的硬質(zhì)掩模層106(硬質(zhì)掩模層106的形成)。再通過懸涂 法等在硬質(zhì)掩模層106上涂布UV固化性樹脂作為轉(zhuǎn)印材料(被轉(zhuǎn)印層 105的形成)。
在步驟S102中，如圖9(b)所示，將軟模具1安裝在模具保持部件102 上(模具向模具保持體上的安裝)。之后，再安裝在壓印裝置中，使模 具1的圖案形成面與保持在基板保持部件100上的基板的被轉(zhuǎn)印層105 彼此相對(向壓印裝置上的安裝)。此時，進行模具保持體102與基板保 持體100的水平方向的位置調(diào)節(jié)(位置調(diào)節(jié))。
步驟S103中，將基板靠近模具l，將模具l的圖案形成面按壓在被 轉(zhuǎn)印層105上(圖9(c))。從模具l的背面一側(cè)照射UV光(波長300-400 nm)，使UV固化性樹脂(被轉(zhuǎn)印層105)固化，然后將基板從模具l上剝 離，由此，圖案被轉(zhuǎn)印在被轉(zhuǎn)印層105上(圖9(d》。
步驟S104中，對于從壓印裝置中取出的基板，進行使用02氣等的 軟灰化等，除去被轉(zhuǎn)印層105的殘膜(殘膜的除去)。由此，殘余的被轉(zhuǎn) 印層105的圖案成為用于蝕刻硬質(zhì)掩模層106的蝕刻掩模(圖9(e))。
在步驟S105中，如圖10(f)所示，使用CHF3氣等進行硬質(zhì)掩模層106 的蝕刻，在硬質(zhì)掩模層106上形成圖案。然后如圖10(g)所示，進行濕 法加工或灰化等，除去殘存的蝕刻掩模(被轉(zhuǎn)印層105)(在硬質(zhì)掩模層 106上形成圖案)。
在步驟S106中，如圖10(h)所示，將形成了圖案的硬質(zhì)掩模層106 作為蝕刻掩模，使用Ar氣等進行干蝕刻，在記錄膜層107上形成圖案(在 記錄膜層107上形成圖案)。然后如圖10(i)所示，進行濕法加工或干蝕 刻，除去殘留的硬質(zhì)掩模層106。
在步驟S107中，如圖10(j)所示，通過濺射或涂布，在記錄膜層107 的表面的凹部埋入非磁性材料109 (為磁記錄介質(zhì)時，是Si02等非磁性 材料(非磁性材料109的埋入)。
在步驟sio8中，如圖io(k)所示，ai過蝕刻或化學(xué)拋光等，研磨表
面，使其平坦(平坦化)。由此，記錄材料形成被非記錄性材料分隔的 結(jié)構(gòu)。
在步驟S109中，如圖10(1)所示，進行CVD或濺射，形成碳等的表 面保護層l 11 ，再通過浸漬法等進一步形成潤滑層l IO(表面處理)。
如上所述制備具有精細圖案結(jié)構(gòu)的磁盤，最后，將其安裝在具有 磁盤介質(zhì)驅(qū)動系統(tǒng)(主軸馬達、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動控制電路等)和磁信息讀寫機 構(gòu)(磁頭、懸掛裝置、糾錯電路，)的硬盤驅(qū)動器中，完成磁記錄裝置。
本發(fā)明的軟模具即使在轉(zhuǎn)印如圖8所示的約25 nm的精細圖案時 也可以防止氣泡的混入，同時，在與基板貼合的狀態(tài)下可以再現(xiàn)預(yù)定
的圖案，因此可以高精度轉(zhuǎn)印圖案。除此之外，按壓模具時圖案形成 面逐漸接觸，并且在脫離時也是逐漸脫離，因此可以防止圖案倒置、 脫離等的發(fā)生。
以上對本發(fā)明的具體實施方案進行了說明，只要不脫離本發(fā)明的 范圍則可以進行各種變形，這對于本技術(shù)領(lǐng)域中具有常識的人員來說 是顯而易見的。因此，本發(fā)明的技術(shù)范圍不只限于上述實施方案所限 定的范圍，應(yīng)由權(quán)利要求范圍以及與其等同的范圍來確定。
權(quán)利要求
1. 壓印用模具，該壓印用模具是將在具有彈性的模具的表面形成的圖案按壓于在基板上形成的被轉(zhuǎn)印層上進行轉(zhuǎn)印的壓印用模具，其特征在于在上述模具的內(nèi)部設(shè)置比重不同的區(qū)域，使圖案形成面發(fā)生彈性變形，從而在按壓于上述被轉(zhuǎn)印層上時，上述圖案形成面由其面內(nèi)的規(guī)定部位依次接觸。
2. 權(quán)利要求l所述的壓印用模具，其特征在于上述模具的圖案 形成面的表面不平度通過上述模具的圖案形成面與上述被轉(zhuǎn)印基板 貼合的形狀來調(diào)節(jié)。
3. 權(quán)利要求1或2所述的壓印用模具，其特征在于上述模具的 圖案形成面平坦，通過設(shè)置上述區(qū)域，該圖案形成面發(fā)生彎曲。
4. 權(quán)利要求l-3中任一項所述的壓印用模具，其特征在于上述 區(qū)域?qū)е碌纳鲜瞿＞邌挝幻娣e的載荷(P/A)在下式所表示的范圍內(nèi)P/A>(hw+hc)XE/LP:區(qū)域帶來的載荷A:區(qū)域的截面積hw :被轉(zhuǎn)印基板表面的起伏幅度he :模具背面的起伏幅度E:模具的彈性系數(shù)L.-模具的厚度。
5. 壓印方法，該方法是將在具有彈性的表面形成了圖案的模具 按壓于在基板上形成的被轉(zhuǎn)印層上進行轉(zhuǎn)印的壓印方法，其特征在 于在上述模具的內(nèi)部設(shè)置比重不同^區(qū)域，使圖案形成面彈性變形， 使上述圖案形成面由其面內(nèi)規(guī)定的部位起依次接觸地進行按壓。
全文摘要
本發(fā)明提供壓印用模具，該壓印用模具是將在具有彈性的模具的表面形成的圖案按壓于在被轉(zhuǎn)印基板(4)上形成的被轉(zhuǎn)印層(5)上，在上述被轉(zhuǎn)印層(5)上轉(zhuǎn)印圖案的壓印用模具，通過在具有彈性的模具(1)內(nèi)的中央部分內(nèi)包重錘式部件(3)，如果使圖案形成面垂直朝下，則圖案形成面彈性變形為凸狀曲面，轉(zhuǎn)印時，模具(1)由最頂部與被轉(zhuǎn)印基板(4)接觸，因此可防止轉(zhuǎn)印面中混入氣泡。
文檔編號H01L21/027GK101394989SQ20078000736
公開日2009年3月25日 申請日期2007年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月3日
發(fā)明者橋本和信 申請人:日本先鋒公司