JP2005277280A - ナノインプリント用組成物およびそれを用いたパタン形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 カテコール誘導体3個からなる環を形成する化合物と、レゾルシノール誘導体4個からなる環を形成する化合物を成分とし、これらを好ましくはモル比で0.7〜1.5の範囲で混合した、保存安定性が改善されたナノインプリント用組成物およびそれを用いたパタン形成方法。本発明によれば、低分子化合物からなるアモルファス膜を安定に形成し、ナノパタンの転写が可能である。
【選択図】 なし
Description
(1)基板上にポリメチルメタクリレート(PMMA)等の高分子膜を形成させる。
(2)減圧雰囲気下で原盤を基板に押し当てる。この際の押し圧は、一般的に100bar程度である。
(3)高分子膜を形成させた基板をレジストのガラス転移温度以上に加熱する。
(4)一定時間経過後、原盤および基板を室温まで冷却する。
(5)原盤を基板から剥離する。
(6)高分子膜に凹凸が転写された基板(パタン)を得る。
一方、低分子材料を選択した場合、耐熱性が高い化合物は、溶媒への溶解性が悪く膜形成可能な濃度の溶液調製ができなかったり、結晶性が高いために表面が平坦なアモルファス膜形成が困難である。具体的には、低分子化合物を主成分とするパタニング用材料として例えばフォトリソグラフィー用に高耐熱性のp−置換フェノールを原料とするカリックスアレン類が検討された。しかし、この化合物をナノインプリントに応用しようとしても、一般的に溶媒に対する溶解度が低いために十分な厚みの被膜を形成することが困難であった。充分な膜厚形成のための溶液濃度を得るための溶媒溶解性を改善するためにハロゲン類などを導入しても膜厚100nmの膜厚を得るのがせいぜいであり、改良の余地があった。
Xは2価の有機基であり、好ましくは−S−、−SO2−、−CH2−、−CH(CH3)−、−CH(CH2CH3)−、−C(CH3)2−、−CH(C6H5)−、−C(CF3)2−、−O−、および−NH−からなる群から選ばれる基であり、
Rは、水素、置換または非置換アルキル基、置換または非置換アルコキシ基、置換または非置換アシル基、置換または非置換アセタール基、置換または非置換スルホン酸エステル基、置換または非置換芳香族基からなる群より選ばれる1価の有機基であり、好ましくは 水素、置換または非置換の直鎖または枝分かれしたアルキル基、アリール基、アルコキシカルボニルメトキシ基、アルコキシ炭酸エステル、4または5−ナフトキノンジアジド基 からなる群から選ばれる基であり、それぞれのRは同一であっても異なっていてもよく、
mは、それぞれ1〜4の整数を表し、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。)
(1)上記のナノインプリント用組成物を基板上に塗布する。
(2)必要に応じて、溶媒除去のために乾燥させて薄膜を形成させる。
(3)薄膜に原盤を押し付ける。
(4)パタン転写後、原盤を剥離する。
(5)必要に応じて、加熱などにより薄膜を硬化させる。
化合物1のヘキサヒドロトリベンジレン(X=−CH2−, R=−H)は非特許文献2に従って合成した。合成例を示す。
ヘキサヒドロトリベンジレンを0.723gとカリックス[4]レゾルシナレンを1.088gおよび光架橋剤として 前記アジド化合物(A10)を0.453g、ジエチレングリコールジメチルエーテル20gに溶解しさらに界面活性剤としてFTX−218(商品名:株式会社ネオスより販売)を200ppm添加し、ナノインプリント用組成物とした。この組成物の化合物(I)を基準とした化合物(II)のモル比は1.0である。
光架橋剤として前記アジド化合物(A4)を用いたほかは実施例1に記す手法でナノインプリント用組成物を調製し、インプリントによりパタンを形成した。インプリント後、超高圧水銀灯を500mJ/cm2膜Aに照射して光硬化を行った膜のパタン形状をAFMにより確認したところ、スタンパ形状に忠実にパタンが転写されていることが観察できた。
ヘキサヒドロトリベンジレンを0.723gとカリックス[4]レゾルシナレンを1.088gおよび 硬化剤としてクレゾールノボラック樹脂(軟化点 80℃)を0.453g、光塩基発生剤として、下記一般式B1の化合物(みどり化学株式会社製)を0.045g添加した。ジエチレングリコールジメチルエーテル20gに溶解しさらに界面活性剤としてFTX−218(商品名:株式会社ネオスより販売)を200ppm添加し、ナノインプリント用組成物とした。この組成物の化合物(I)を基準とした化合物(II)のモル比は1.0である。
カリックス[4]レゾルシナレンを0.8gおよび光硬化剤として 前記アジド化合物(A10)を0.2gをジエチレングリコールジメチルエーテル0.8gに溶解し、FTX−218(商品名)を200ppm添加し、ナノインプリント用組成物溶液を調製した。
この溶液を1日放置したところ、カリックス[4]レゾルシナレンの結晶が析出し、薄膜の均一塗布に適さないことが判明した。
o−クレゾールとm−クレゾールが3:7の比で含まれる分子量6000のクレゾールノボラック樹脂を0.8gと前記アジド化合物(A10)0.2gをPEGMEA16gに溶解し、ナノインプリント用組成物とした。
Claims (10)
- Xが、−S−、−SO2−、−CH2−、−CH(CH3)−、−CH(CH2CH3)−、−C(CH3)2−、−CH(C6H5)−、−C(CF3)2−、−O−、および−NH−からなる群から選ばれる基である、請求項1に記載のナノインプリント用組成物。
- Rが、水素、置換または非置換の直鎖または枝分かれしたアルキル基、アリール基、アルコキシカルボニルメトキシ基、アルコキシ炭酸エステル、4または5−ナフトキノンジアジド基からなる群から選ばれる基である、請求項1または2に記載のナノインプリント用組成物。
- 化合物(I)を基準とした化合物(II)のモル比が0.7〜1.5である、請求項1から3のいずれか1項に記載のナノインプリント用組成物。
- フェノール性化合物の架橋剤をさらに含んでなる、請求項1〜5のいずれか1項に記載のナノインプリント用組成物。
- 有機溶媒をさらに含んでなる、請求項1〜6のいずれか1項に記載のナノインプリント用組成物。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の組成物からなることを特徴とする薄膜。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の組成物を加工基板に塗布して薄膜を形成させ、その薄膜に原盤を押し付け、さらに原盤を剥離することによりパタンを形成させることを特徴とするパタン形成方法。
- 加工基板上に形成された薄膜が実質的にアモルファス膜であることを特徴とする請求項9に記載のパタン形成方法。
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