JP2008238502A - Manufacturing method of mold for imprinting - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of manufacturing a mold for imprinting having only a small amount of an excess mold release agent remaining and only a small amount of a solvent at a low environmental load and low cost. <P>SOLUTION: The manufacturing method of the mold for imprinting has the steps of applying the mold release agent on the surface of a mold body 12, fixing the agent by chemical bonding to form a coating layer 14 to obtain a mold 10 and cleaning the mold 10 with supercritical carbon dioxide. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、インプリント用モールドの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an imprint mold.

光学素子等、微細構造を有する物品を製造する方法としては、該微細構造に対応する反転構造が表面に形成されたモールドを、樹脂材料に押し付けて該樹脂材料の表面に微細構造を形成する、いわゆるインプリント法(ナノインプリント法)が知られている(非特許文献1)。   As a method for manufacturing an article having a fine structure such as an optical element, a mold having a reverse structure corresponding to the fine structure formed on the surface is pressed against the resin material to form a fine structure on the surface of the resin material. A so-called imprint method (nanoimprint method) is known (Non-Patent Document 1).

該インプリント法に用いられるモールド(以下、インプリント用モールドと記す。)においては、樹脂材料からの離型性を改善するために、モールド本体の表面に離型剤からなる被覆層が形成されている。離型剤としては、離型性が良好で、耐久性、耐熱性に優れる、ケイ素原子に加水分解可能な基が結合した含フッ素有機シラン化合物がよく用いられる。   In a mold used for the imprinting method (hereinafter referred to as an imprinting mold), a coating layer made of a release agent is formed on the surface of the mold body in order to improve the releasability from the resin material. ing. As the mold release agent, a fluorine-containing organosilane compound having a good mold release property, excellent durability and heat resistance and having a hydrolyzable group bonded to a silicon atom is often used.

インプリント用モールドにおいては、微細構造の凹凸のサイズがナノオーダーであるため、被覆層の厚さもナノオーダー、すなわち単分子膜程度の厚さであることが要求される。そのため、被覆層をモールド本体の表面に形成した後、余分な離型剤を除去し、モールド本体に化学的結合によって定着している離型剤のみをモールド本体の表面に残すことが必要である。   In the imprint mold, since the size of the irregularities of the fine structure is nano-order, the thickness of the coating layer is also required to be nano-order, that is, a thickness of about a monomolecular film. Therefore, after forming the coating layer on the surface of the mold body, it is necessary to remove the excess release agent and leave only the release agent fixed to the mold body by chemical bonding on the surface of the mold body. .

余分な離型剤を除去する方法としては、たとえば、下記方法が知られている。
離型剤で被覆されたモールドを含フッ素溶媒で洗浄する方法(特許文献1参照)。
As a method for removing the excess mold release agent, for example, the following method is known.
A method of cleaning a mold coated with a release agent with a fluorine-containing solvent (see Patent Document 1).

しかし、該方法には、下記の問題がある。
(1)含フッ素溶媒の温暖化係数が高く、しかも離型剤が溶解した含フッ素溶媒から離型剤を分離するためには、蒸留等を行う必要がある。
(2)微細構造のナノオーダーの凹部に入り込んだ余分な離型剤を完全に除去することが困難である。
(3)洗浄後に、残存溶媒をモールドの表面から完全に除去することが困難であり、残存溶媒によるモールドの表面の欠陥が発生する。
(4)含フッ素溶媒が高価であり、モールドの製造コストが高くなる。
Applied Physics Letters、American Institute of Physics、1994年、第67巻、p.3314 特開2004−351693号公報
However, this method has the following problems.
(1) In order to separate the release agent from the fluorine-containing solvent in which the warming coefficient of the fluorine-containing solvent is high and the release agent is dissolved, it is necessary to perform distillation or the like.
(2) It is difficult to completely remove the excess release agent that has entered the nano-order concave portion of the fine structure.
(3) It is difficult to completely remove the residual solvent from the surface of the mold after cleaning, and defects on the surface of the mold due to the residual solvent are generated.
(4) The fluorine-containing solvent is expensive and the production cost of the mold is increased.
Applied Physics Letters, American Institute of Physics, 1994, Vol. 67, p. 3314 JP 2004-351893 A

本発明は、残存する余分な離型剤および溶媒が少ないインプリント用モールドを、低環境負荷で、かつ低コストで製造できる方法を提供する。   The present invention provides a method capable of producing an imprint mold with a small amount of remaining release agent and solvent with low environmental load and low cost.

本発明のインプリント用モールドの製造方法は、モールド本体の表面に離型剤を塗布し、化学結合によって定着させて被覆層を形成し、モールドを得る工程と、モールドを超臨界二酸化炭素で洗浄する工程とを有することを特徴とする。
前記離型剤は、ケイ素原子に加水分解可能な基が結合した含フッ素有機シラン化合物であることが好ましい。
The method for producing an imprint mold of the present invention includes a step of applying a release agent to the surface of a mold body, fixing by chemical bonding to form a coating layer, and obtaining the mold, and cleaning the mold with supercritical carbon dioxide. And a step of performing.
The release agent is preferably a fluorine-containing organosilane compound in which a hydrolyzable group is bonded to a silicon atom.

本発明のインプリント用モールドの製造方法によれば、残存する余分な離型剤および溶媒が少ないインプリント用モールドを、低環境負荷で、かつ低コストで製造できる。   According to the imprint mold manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture an imprint mold with less residual mold release agent and solvent with low environmental load and low cost.

本明細書においては、式(1)で表される化合物を化合物(1)と記す。他の式で表される化合物も同様に記す。また、式(u1)で表される繰り返し単位を単位(u1)と記す。他の式で表される繰り返し単位も同様に記す。   In the present specification, a compound represented by the formula (1) is referred to as a compound (1). The same applies to compounds represented by other formulas. The repeating unit represented by the formula (u1) is referred to as a unit (u1). Repeating units represented by other formulas are also described in the same manner.

<モールド>
図1は、本発明の製造方法によって得られるインプリント用モールド(以下、モールドと記す。)の一例を示す断面図である。モールド10は、モールド本体12と、モールド本体12の表面に設けられた被覆層14とを有する。
<Mold>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an imprint mold (hereinafter referred to as a mold) obtained by the production method of the present invention. The mold 10 includes a mold body 12 and a coating layer 14 provided on the surface of the mold body 12.

(モールド本体)
モールド本体12の形状としては、シート状、板状、円筒状、円柱状等が挙げられる。
モールド本体12の材料としては、離型剤と化学的に反応できる材料が挙げられる。該材料としては、石英、化学気相成長法による炭化ケイ素膜が形成されたシリコン、単結晶炭化ケイ素、タンタル、シリコン、酸化ケイ素膜が形成されたシリコン、窒化ケイ素膜が形成されたシリコン、ニッケル、銅、ステンレス、チタン等が挙げられ、電鋳めっきを行うことができる、すなわち低コストでモールド本体を作製できる点から、ニッケルまたは銅が好ましい。
(Mold body)
Examples of the shape of the mold body 12 include a sheet shape, a plate shape, a cylindrical shape, and a columnar shape.
Examples of the material of the mold body 12 include a material that can chemically react with the release agent. Examples of the material include quartz, silicon with a silicon carbide film formed by chemical vapor deposition, single crystal silicon carbide, tantalum, silicon, silicon with a silicon oxide film, silicon with a silicon nitride film, nickel , Copper, stainless steel, titanium, and the like, and nickel or copper is preferable because electroforming plating can be performed, that is, a mold body can be produced at low cost.

モールド本体12は、表面に微細構造を有する。該微細構造は、インプリント法によって製造される物品(光学素子等。)の微細構造に対応した反転構造である。   The mold body 12 has a fine structure on the surface. The microstructure is an inverted structure corresponding to the microstructure of an article (such as an optical element) manufactured by an imprint method.

微細構造とは、微細な凸部および/または凹部を意味する。
凸部としては、モールド本体12の表面に延在する長尺の凸条、表面に点在する突起等が挙げられる。
凹部としては、モールド本体12の表面に延在する長尺の溝、表面に点在する孔等が挙げられる。
The fine structure means fine convex portions and / or concave portions.
As a convex part, the elongate protruding item | line extended on the surface of the mold main body 12, the processus | protrusion scattered on the surface, etc. are mentioned.
Examples of the recess include a long groove extending on the surface of the mold body 12 and holes scattered on the surface.

凸条または溝の形状としては、直線、曲線、折れ曲がり形状等が挙げられる。凸条または溝は、複数が平行に存在して縞状をなしていてもよい。
凸条または溝の、長手方向に直交する方向の断面形状としては、長方形、台形、三角形、半円形等が挙げられる。
突起または孔の形状としては、三角柱、四角柱、六角柱、円柱、三角錐、四角錐、六角錐、円錐、半球、多面体等が挙げられる。
Examples of the shape of the ridge or groove include a straight line, a curved line, a bent shape, and the like. A plurality of ridges or grooves may exist in parallel and have a stripe shape.
Examples of the cross-sectional shape of the ridge or groove in the direction perpendicular to the longitudinal direction include a rectangle, a trapezoid, a triangle, and a semicircle.
Examples of the shape of the protrusion or hole include a triangular prism, a quadrangular prism, a hexagonal prism, a cylinder, a triangular pyramid, a quadrangular pyramid, a hexagonal pyramid, a cone, a hemisphere, and a polyhedron.

凸条または溝の幅は、平均で1nm〜400nmが好ましく、30nm〜200nmが特に好ましい。凸条の幅とは、長手方向に直交する方向の断面における底辺の長さを意味する。溝の幅とは、長手方向に直交する方向の断面における上辺の長さを意味する。
突起または孔の幅は、平均で1nm〜400nmが好ましく、30nm〜200nmが特に好ましい。突起の幅とは、底面が細長い場合、長手方向に直交する方向の断面における底辺の長さを意味し、そうでない場合、突起の底面における最大長さを意味する。孔の幅とは、開口部が細長い場合、長手方向に直交する方向の断面における上辺の長さを意味し、そうでない場合、孔の開口部における最大長さを意味する。
The average width of the ridges or grooves is preferably 1 nm to 400 nm, particularly preferably 30 nm to 200 nm. The width of the ridge means the length of the base in the cross section in the direction orthogonal to the longitudinal direction. The width of the groove means the length of the upper side in the cross section in the direction orthogonal to the longitudinal direction.
The average width of the protrusions or holes is preferably 1 nm to 400 nm, particularly preferably 30 nm to 200 nm. The width of the protrusion means the length of the bottom side in a cross section perpendicular to the longitudinal direction when the bottom surface is elongated, and otherwise means the maximum length of the bottom surface of the protrusion. The width of the hole means the length of the upper side in the cross section perpendicular to the longitudinal direction when the opening is elongated, and otherwise means the maximum length of the opening of the hole.

凸部の高さは、平均で1nm〜4μmが好ましく、1nm〜1μmがより好ましく、1nm〜400nmがさらに好ましく、10nm〜400nmがさらに好ましく、30nm〜200nmが特に好ましい。
凹部の深さは、平均で1nm〜4μmが好ましく、1nm〜1μmがより好ましく、1nm〜400nmがさらに好ましく、10nm〜400nmがさらに好ましく、30nm〜200nmが特に好ましい。
The average height of the convex portions is preferably 1 nm to 4 μm, more preferably 1 nm to 1 μm, further preferably 1 nm to 400 nm, further preferably 10 nm to 400 nm, and particularly preferably 30 nm to 200 nm.
The average depth of the recesses is preferably 1 nm to 4 μm, more preferably 1 nm to 1 μm, further preferably 1 nm to 400 nm, further preferably 10 nm to 400 nm, and particularly preferably 30 nm to 200 nm.

微細構造が密集している領域において、隣接する凸部(または凹部)間の間隔は、平均で1nm〜10μmが好ましく、10nm〜1μmがより好ましく、30nm〜200nmが特に好ましい。隣接する凸部間の間隔とは、凸部の断面の底辺の終端から、隣接する凸部の断面の底辺の始端までの距離を意味する。隣接する凹部間の間隔とは、凹部の断面の上辺の終端から、隣接する凹部の断面の上辺の始端までの距離を意味する。   In the region where the fine structure is dense, the interval between adjacent convex portions (or concave portions) is preferably 1 nm to 10 μm on average, more preferably 10 nm to 1 μm, and particularly preferably 30 nm to 200 nm. The interval between adjacent convex portions means the distance from the end of the base of the cross section of the convex portion to the start of the base of the cross section of the adjacent convex portion. The interval between adjacent recesses means the distance from the end of the upper side of the cross section of the recess to the start end of the upper side of the cross section of the adjacent recess.

凸部の最小寸法は、1nm〜400nm以下が好ましく、30nm〜200nmがより好ましい。最小寸法とは、凸部の幅、長さおよび高さのうち最小の寸法を意味する。
凹部の最小寸法は、1nm〜400nm以下が好ましく、30nm〜200nmがより好ましい。最小寸法とは、凹部の幅、長さおよび深さのうち最小の寸法を意味する。
The minimum dimension of the convex portion is preferably 1 nm to 400 nm or less, and more preferably 30 nm to 200 nm. The minimum dimension means the minimum dimension among the width, length, and height of the convex portion.
The minimum dimension of the recess is preferably 1 nm to 400 nm or less, and more preferably 30 nm to 200 nm. The minimum dimension means the minimum dimension among the width, length and depth of the recess.

微細構造の形成方法としては、機械的切削法、リソグラフィー法、電鋳めっき法等が挙げられ、低コストでナノサイズの微細構造を形成できる点から、電鋳めっき法が好ましい。   Examples of the fine structure forming method include a mechanical cutting method, a lithography method, an electroforming plating method, and the like. From the viewpoint that a nano-sized fine structure can be formed at low cost, the electroforming plating method is preferable.

(被覆層)
被覆層14は、離型剤からなる層である。
離型剤としては、離型性、およびモールド本体12への接着性の点から、ケイ素原子に加水分解可能な基が結合した含フッ素有機シラン化合物が好ましい。
(Coating layer)
The coating layer 14 is a layer made of a release agent.
As the release agent, a fluorine-containing organosilane compound in which a hydrolyzable group is bonded to a silicon atom is preferable from the viewpoints of releasability and adhesion to the mold body 12.

該含フッ素有機シラン化合物としては、たとえば、化合物(1)〜(6)が挙げられる。
CF(CF(CHSi(OR11 ・・・(1)、
CF(CF(CHSi(ONCO) ・・・(2)、
CF(CF(CHSiCl ・・・(3)、
CFCFCFO−(CFCFCFO)−CFCF(CHSi(OR41) ・・・(4)、
(R51O)Si−CHCHCH−OCHCF−(OCFCF−(OCF−OCFCH−O−CHCHCHSi(OR52 ・・・(5)、
Examples of the fluorine-containing organic silane compound include compounds (1) to (6).
CF 3 (CF 2 ) a (CH 2 ) 2 Si (OR 11 ) 3 (1),
CF 3 (CF 2 ) b (CH 2 ) 2 Si (ONCO) 3 (2),
CF 3 (CF 2 ) c (CH 2 ) 2 SiCl 3 (3),
CF 3 CF 2 CF 2 O- ( CF 2 CF 2 CF 2 O) d -CF 2 CF 2 (CH 2) 3 Si (OR 41) ··· (4),
(R 51 O) 3 Si- CH 2 CH 2 CH 2 -OCH 2 CF 2 - (OCF 2 CF 2) e - (OCF 2) f -OCF 2 CH 2 -O-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OR 52 ) 3 ... (5),

Figure 2008238502
Figure 2008238502

化合物(1):
11は、アルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基等。)等であり、aは、1〜19の整数である。化合物(1)としては、たとえば、1H、1H,2H,2H−ペルフルオロデシルトリメトキシシランが挙げられる。該化合物は、シンクエストフルオロケミカルズ社から購入可能である。
化合物(2):
bは、1〜19の整数である。化合物(2)は、たとえば、特開平9−286639号公報に記載の方法により製造できる。
化合物(3):
cは、1〜19の整数である。化合物(3)としては、たとえば、1H、1H,2H,2H−ペルフルオロデシルトリクロロシランが挙げられる。該化合物は、シンクエストフルオロケミカルズ社から購入可能である。
Compound (1):
R 11 is an alkyl group (methyl group, ethyl group, propyl group, etc.) and the like, and a is an integer of 1 to 19. Examples of the compound (1) include 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltrimethoxysilane. The compound can be purchased from Synquest Fluorochemicals.
Compound (2):
b is an integer of 1-19. Compound (2) can be produced, for example, by the method described in JP-A-9-286539.
Compound (3):
c is an integer of 1-19. Examples of the compound (3) include 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltrichlorosilane. The compound can be purchased from Synquest Fluorochemicals.

化合物(4):
41は、アルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基等。)等であり、dは、1〜200の整数である。化合物(4)は、たとえば、特開2002−283354号公報に記載の方法により製造できる。化合物(4)の市販品としては、ダイキン工業社製のオプツールDX等が挙げられる。
化合物(5):
51、R52は、それぞれアルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基等。)等であり、eは、1〜200の整数であり、fは、1〜200の整数である。化合物(5)は、たとえば、特開2004−351693号公報に記載の方法により製造できる。
Compound (4):
R 41 is an alkyl group (methyl group, ethyl group, propyl group, etc.) and the like, and d is an integer of 1 to 200. Compound (4) can be produced, for example, by the method described in JP-A No. 2002-283354. As a commercial item of compound (4), Daikin Industries, Ltd. OPTOOL DX etc. are mentioned.
Compound (5):
R 51 and R 52 are each an alkyl group (methyl group, ethyl group, propyl group, etc.), e is an integer of 1 to 200, and f is an integer of 1 to 200. Compound (5) can be produced, for example, by the method described in JP-A No. 2004-351493.

化合物(6):
Rは、Rf−X−である。
Rfは、炭素数1〜20のパーフルオロアルキル基であり、炭素数1〜10のパーフルオロアルキル基が好ましい。パーフルオロアルキル基を有することにより、モールド10の離型性が良好となる。パーフルオロアルキル基の炭素数が20以下であれば、化合物(6)の希釈溶媒に対する溶解性が向上するため、モールド本体12へ塗布しやすくなる。パーフルオロアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。
Compound (6):
R is Rf-X-.
Rf is a C 1-20 perfluoroalkyl group, preferably a C 1-10 perfluoroalkyl group. By having a perfluoroalkyl group, the mold releasability of the mold 10 is improved. If the carbon number of the perfluoroalkyl group is 20 or less, the solubility of the compound (6) in the diluting solvent is improved, so that the perfluoroalkyl group can be easily applied to the mold body 12. The perfluoroalkyl group may be linear or branched.

Xは、単位(u1)〜(u3)のうちの1種以上からなる基である。
−(OC)− ・・・(u1)、
−(OC)− ・・・(u2)、
−(OCF)− ・・・(u3)。
ただし、CおよびCは、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。
単位(u1)の数と単位(u2)の数と単位(u3)の数との合計は、1以上であり、2〜50が好ましい。単位(u1)〜(u3)の合計が1以上であれば、モールド10の離型性が良好となる。単位(u1)〜(u3)の合計が50以下であれば、化合物(6)の希釈溶媒に対する溶解性が向上するため、モールド本体12へ塗布しやすくなる。
Xにおける単位(u1)〜(u3)の存在順序は、任意である。
X is a group consisting of one or more of units (u1) to (u3).
- (OC 3 F 6) - ··· (u1),
- (OC 2 F 4) - ··· (u2),
- (OCF 2) - ··· ( u3).
However, C 3 F 6 and C 2 F 4 may be linear or branched.
The sum of the number of units (u1), the number of units (u2), and the number of units (u3) is 1 or more, preferably 2-50. If the sum of the units (u1) to (u3) is 1 or more, the mold releasability of the mold 10 is good. If the sum of the units (u1) to (u3) is 50 or less, the solubility of the compound (6) in the diluting solvent is improved, so that it is easy to apply to the mold body 12.
The order of existence of the units (u1) to (u3) in X is arbitrary.

左右のRは、同一の基である。同一の基とは、Rfが同一であり、かつXを構成する単位(u1)〜(u3)の種類、数および存在順序が同一であることを意味する。たとえば、左側のRが、C−(OCF(CF)CF)−(OCF(CF)−の場合、右側のRは、−(CF(CF)O)−(CFCF(CF)O)−Cとなる。 R on the left and right are the same group. The same group means that Rf is the same, and the types, numbers, and order of units (u1) to (u3) constituting X are the same. For example, when R on the left side is C 3 F 7 — (OCF (CF 3 ) CF 2 ) — (OCF (CF 3 ) —, R on the right side is — (CF (CF 3 ) O) — (CF 2 a CF (CF 3) O) -C 3 F 7.

Yは、炭素数2以上の有機基である。Yの炭素数は総計で50以下が好ましい。総炭素数50超であると、分子量が大きくなりすぎ、希釈溶媒への溶解性が低下するおそれがあるほか、分子内でのフッ素部分の分子内に占める割合が低下し、離型性が低下するおそれがある。   Y is an organic group having 2 or more carbon atoms. The total number of carbon atoms in Y is preferably 50 or less. If the total number of carbon atoms exceeds 50, the molecular weight becomes too large and the solubility in a diluting solvent may be reduced, and the proportion of the fluorine moiety in the molecule will decrease and the releasability will decrease. There is a risk.

nの平均は、2〜10であり、3〜10が好ましい。
nの平均が2以上であれば、モールド本体12と被覆層14との接着性が良好となる。nの平均が10以下であれば、モールド本体に被覆層を形成した際に、モールド本体に高い離型性を付与できる。
The average of n is 2 to 10, and 3 to 10 is preferable.
If the average of n is 2 or more, the adhesiveness between the mold body 12 and the coating layer 14 will be good. If the average of n is 10 or less, when a coating layer is formed on the mold body, high mold releasability can be imparted to the mold body.

化合物(6)は、通常、nの数が異なる複数種の化合物(6)の混合物である。よって、化合物(6)が、nの数が異なる2種以上の化合物(6)の混合物である場合、nは平均として表される。2種以上の化合物(6)の混合物は、nの平均が2〜10となる範囲で、nが1の化合物(6)を含んでいてもよく、nが10を超える化合物(6)を含んでいてもよい。
一方、化合物(6)が、nの数が同じ1種の化合物(6)のみからなる場合、該nの数がそのままnの平均となる。
The compound (6) is usually a mixture of plural kinds of compounds (6) having different numbers of n. Therefore, when the compound (6) is a mixture of two or more compounds (6) having different numbers of n, n is represented as an average. The mixture of two or more kinds of compounds (6) may contain the compound (6) in which n is 1 in the range where the average of n is 2 to 10, and the compound (6) in which n is more than 10. You may go out.
On the other hand, when the compound (6) is composed of only one compound (6) having the same number of n, the number of n is an average of n as it is.

nの平均は、下記方法にて求める。
(i)ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって化合物(6)の数平均分子量(ポリスチレン換算)を求める。
(ii)該数平均分子量からRf−Xの分子量を減じ、(Y−Z)の分子量を求める。
(iii)(Y−Z)の分子量をY−Zの分子量で除し、nの平均を算出する。
The average of n is obtained by the following method.
(I) The number average molecular weight (polystyrene conversion) of the compound (6) is determined by gel permeation chromatography (GPC).
(Ii) The molecular weight of Rf-X is subtracted from the number average molecular weight to determine the molecular weight of (YZ) n .
(Iii) the molecular weight of (Y-Z) n is divided by the molecular weight of Y-Z, and calculates the average of n.

Zは、−Si(R(R3−mである。
は、加水分解可能な基である。加水分解可能な基は、モールド本体12の材料と反応するため、被覆層14に含まれる化合物(6)は、モールド本体12の表面に化学的に結合している。
加水分解可能な基としては、水酸基、アルコキシ基、エステル基(アセトキシ基等。)、オキシム基、エノキシ基、アミノ基、アミノキシ基、アミド基、ハロゲン原子等が挙げられ、入手しやすさや離型剤溶液の調製のしやすさの点から、メトキシ基またはエトキシ基が好ましい。
は、水素原子または1価の炭化水素基である。1価の炭化水素基としては、炭素数1〜3のアルキル基が挙げられる。
mは、1〜3の整数であり、モールドへの接着性の点から、3が好ましい。
Z is —Si (R 1 ) m (R 2 ) 3-m .
R 1 is a hydrolyzable group. Since the hydrolyzable group reacts with the material of the mold body 12, the compound (6) contained in the coating layer 14 is chemically bonded to the surface of the mold body 12.
Examples of hydrolyzable groups include hydroxyl groups, alkoxy groups, ester groups (acetoxy groups, etc.), oxime groups, enoxy groups, amino groups, aminoxy groups, amide groups, halogen atoms, and the like. From the viewpoint of easy preparation of the agent solution, a methoxy group or an ethoxy group is preferable.
R 2 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group. Examples of the monovalent hydrocarbon group include an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
m is an integer of 1 to 3, and 3 is preferable from the viewpoint of adhesion to the mold.

化合物(6)としては、化合物(61)が好ましい。   As the compound (6), the compound (61) is preferable.

Figure 2008238502
Figure 2008238502

化合物(61)は、たとえば、窒素雰囲気下、溶媒中にて化合物(7)と化合物(8)とを反応させることにより製造できる。   Compound (61) can be produced, for example, by reacting compound (7) with compound (8) in a solvent under a nitrogen atmosphere.

Figure 2008238502
Figure 2008238502

溶媒としては、ハロゲン化脂肪族溶媒、ハロゲン化芳香族溶媒が好ましい。
ハロゲン化脂肪族溶媒としては、塩化メチレン、クロロホルム、2−クロロ−1,2−ジブロモ−1,1,2−トリフルオロエタン、1,2−ジブロモヘキサフルオロプロパン、1,2−ジブロモテトラフルオロエタン、1,1−ジフルオロテトラクロロエタン、1,2−ジフルオロテトラクロロエタン、フルオロトリクロロメタン、ヘプタフルオロ−2,3,3−トリクロロブタン、1,1,1,3−テトラクロロテトラフルオロプロパン、1,1,1−トリクロロペンタフルオロプロパン、1,1,2−トリクロロトリフルオロエタン、1,1,1,2,2−ペンタフルオロ−3,3−ジクロロプロパン、1,1,2,2,3−ペンタフルオロ−1,3−ジクロロプロパン、トリデカフルオロヘキサン、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5−デカフルオロペンタン、ノナフルオロブチルメチルエーテル、ノナフルオロブチルエチルエーテル、ヘプタフルオロシクロペンタン、1,1,2,2−テトラフルオロエチル−2,2,2−トリフルオロエチルエーテル、パーフルオロトリブチルアミン、(1−トリフルオロメチル)パーフルオロデカリン等が挙げられる。
As the solvent, a halogenated aliphatic solvent and a halogenated aromatic solvent are preferable.
Examples of halogenated aliphatic solvents include methylene chloride, chloroform, 2-chloro-1,2-dibromo-1,1,2-trifluoroethane, 1,2-dibromohexafluoropropane, 1,2-dibromotetrafluoroethane. 1,1-difluorotetrachloroethane, 1,2-difluorotetrachloroethane, fluorotrichloromethane, heptafluoro-2,3,3-trichlorobutane, 1,1,1,3-tetrachlorotetrafluoropropane, 1,1 , 1-trichloropentafluoropropane, 1,1,2-trichlorotrifluoroethane, 1,1,1,2,2-pentafluoro-3,3-dichloropropane, 1,1,2,2,3-penta Fluoro-1,3-dichloropropane, tridecafluorohexane, 1,1,1,2,2,3,4,5 5,5-decafluoropentane, nonafluorobutyl methyl ether, nonafluorobutyl ethyl ether, heptafluorocyclopentane, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl-2,2,2-trifluoroethyl ether, perfluoro And tributylamine, (1-trifluoromethyl) perfluorodecalin, and the like.

ハロゲン化芳香族溶媒としては、ベンゾトリフルオリド、ヘキサフルオロキシレン、ペンタフルオロベンゼン等が挙げられる。
溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the halogenated aromatic solvent include benzotrifluoride, hexafluoroxylene, pentafluorobenzene and the like.
A solvent may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

溶媒としては、化合物(7)および化合物(8)の溶解性が高い点、入手が容易である点、および得られる化合物(61)との反応性が低い点から、化合物(9−1)〜(9−6)が好ましい。
CHFClCFCFCl ・・・(9−1)、
CClFCClF ・・・(9−2)、
13H ・・・(9−3)、
CFHCFOCHCF ・・・(9−4)、
(CFCFCFCFN ・・・(9−5)、
c−C1017CF ・・・(9−6)。
As the solvent, from the point that the solubility of the compound (7) and the compound (8) is high, the availability is easy, and the reactivity with the compound (61) to be obtained is low. (9-6) is preferred.
CHFCClCF 2 CF 2 Cl (9-1),
CClF 2 CCl 2 F (9-2),
C 6 F 13 H (9-3),
CF 2 HCF 2 OCH 2 CF 3 (9-4),
(CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 ) 3 N (9-5),
c-C 10 F 17 CF 3 ··· (9-6).

反応温度は、5〜80℃が好ましい。
反応時間は、0.1〜10時間が好ましい。
nの平均を調整するためには、化合物(7)と化合物(8)とのモル比を調整すればよい。
The reaction temperature is preferably 5 to 80 ° C.
The reaction time is preferably 0.1 to 10 hours.
In order to adjust the average of n, the molar ratio between the compound (7) and the compound (8) may be adjusted.

被覆層14の厚さは、1〜100nmが好ましい。被覆層14の厚さが1nm以上であれば、樹脂材料からの離型性が良好となる。被覆層14の厚さが100nm以下であれば、モールド10の微細構造を充分に保つことができる。   The thickness of the coating layer 14 is preferably 1 to 100 nm. If the thickness of the coating layer 14 is 1 nm or more, the releasability from the resin material is good. If the thickness of the coating layer 14 is 100 nm or less, the fine structure of the mold 10 can be sufficiently maintained.

被覆層14の水に対する接触角は、90度以上が好ましく、95〜130度がより好ましい。被覆層14の水に対する接触角が90度以上であれば、樹脂材料からの離型性が良好となる。
被覆層14のn−ヘキサデカンに対する接触角は、30度以上が好ましく、35〜90度がより好ましい。被覆層14のn−ヘキサデカンに対する接触角が30度以上であれば、樹脂材料からの離型性が良好となる。
接触角は、JIS R3257にしたがって測定する。
The contact angle of the coating layer 14 with respect to water is preferably 90 degrees or more, and more preferably 95 to 130 degrees. If the contact angle with respect to the water of the coating layer 14 is 90 degree | times or more, the release property from a resin material will become favorable.
The contact angle of the coating layer 14 with respect to n-hexadecane is preferably 30 ° or more, and more preferably 35 to 90 °. If the contact angle with respect to n-hexadecane of the coating layer 14 is 30 degrees or more, the releasability from the resin material will be good.
The contact angle is measured according to JIS R3257.

<モールドの製造方法>
本発明のインプリント用モールドの製造方法は、モールド本体の表面に離型剤を塗布し、化学結合によって定着させて被覆層を形成し、モールドを得る工程と、モールドを超臨界二酸化炭素で洗浄する工程とを有する方法である。モールド本体の表面に被覆層を形成する前に、モールド本体を洗浄することが好ましい。
<Mold manufacturing method>
The method for producing an imprint mold of the present invention includes a step of applying a release agent to the surface of a mold body, fixing by chemical bonding to form a coating layer, and obtaining the mold, and cleaning the mold with supercritical carbon dioxide. The method which has a process to do. It is preferable to clean the mold body before forming the coating layer on the surface of the mold body.

モールド10は、具体的には、下記(a)〜(c)工程を経て製造される。
(a)被覆層を形成する前に、モールド本体12を洗浄する工程。
(b)モールド本体12の表面に離型剤を塗布し、化学結合によって定着させて被覆層を形成し、モールド10を得る工程。
(c)モールド10を超臨界二酸化炭素で洗浄して余分な離型剤を除去し、モールド本体12に化学的結合によって定着している離型剤のみをモールド10の表面に残す工程。
Specifically, the mold 10 is manufactured through the following steps (a) to (c).
(A) A step of cleaning the mold body 12 before forming the coating layer.
(B) A step of applying the mold release agent to the surface of the mold body 12 and fixing it by chemical bonding to form a coating layer to obtain the mold 10.
(C) A step of cleaning the mold 10 with supercritical carbon dioxide to remove excess mold release agent and leaving only the mold release agent fixed to the mold body 12 by chemical bonding on the surface of the mold 10.

(a)工程:
モールド本体12を洗浄する方法としては、下記方法が挙げられる。
(a−1)有機溶媒中にてモールド本体12を超音波洗浄する方法。
(a−2)酸または過酸化物の溶液中にてモールド本体12を煮沸洗浄する方法。
(A) Process:
Examples of the method for cleaning the mold body 12 include the following methods.
(A-1) A method of ultrasonically cleaning the mold body 12 in an organic solvent.
(A-2) A method in which the mold body 12 is boiled and washed in an acid or peroxide solution.

有機溶媒としては、アセトン、エタノール、1,1,2,2,3−ペンタフルオロ−1,3−ジクロロプロパン等が挙げられる。
酸としては、硫酸、塩酸、スルファミン酸、ギ酸、クエン酸、グリコール酸等が挙げられる。
過酸化物としては、過酸化水素等の水溶液が挙げられる。
該洗浄の後、精製水でさらに洗浄し、乾燥した後、オゾン照射を行い、モールド本体12の表面を清浄化してもよい。
Examples of the organic solvent include acetone, ethanol, 1,1,2,2,3-pentafluoro-1,3-dichloropropane, and the like.
Examples of the acid include sulfuric acid, hydrochloric acid, sulfamic acid, formic acid, citric acid, glycolic acid and the like.
Examples of the peroxide include an aqueous solution such as hydrogen peroxide.
After the washing, the surface of the mold body 12 may be cleaned by further washing with purified water and drying, followed by ozone irradiation.

(b)工程:
モールド本体12の表面に離型剤を塗布し、化学結合によって定着させて被覆層を形成する方法としては、下記方法が挙げられる。
(b−1)離型剤溶液をモールド本体12の表面に塗布し、必要に応じて加熱する方法。
(b−2)離型剤溶液にモールド本体12を浸漬し、必要に応じて、モールド本体12を引き上げた後に加熱する方法。
(B) Process:
As a method for forming a coating layer by applying a release agent to the surface of the mold body 12 and fixing it by chemical bonding, the following methods may be mentioned.
(B-1) A method in which a release agent solution is applied to the surface of the mold body 12 and heated as necessary.
(B-2) A method in which the mold body 12 is immersed in a release agent solution and heated after the mold body 12 is pulled up as necessary.

離型剤溶液は、たとえば、離型剤を、必要に応じて希釈溶媒で希釈し、必要に応じて触媒である酸を添加することによって調製できる。
希釈溶媒としては、低級アルコール(1−ブタノール、イソプロパノール、エタノール、1−プロパノール、t−ブタノール等。)、フッ素系不活性溶媒(パーフルオロヘキサン、パーフルオロメチルシクロヘキサン、パーフルオロ−1,3−ジメチルシクロヘキサン、ジクロロペンタフルオロプロパン等。)等が挙げられる。
酸としては、塩酸、硫酸、硝酸等が挙げられる。
塗布方法としては、スピンコート法、キャスト法、スプレーコート法、ディップコート法等が挙げられる。
The release agent solution can be prepared, for example, by diluting the release agent with a diluting solvent as necessary and adding an acid as a catalyst as necessary.
Diluting solvents include lower alcohols (1-butanol, isopropanol, ethanol, 1-propanol, t-butanol, etc.), fluorine inert solvents (perfluorohexane, perfluoromethylcyclohexane, perfluoro-1,3-dimethyl). Cyclohexane, dichloropentafluoropropane, etc.).
Examples of the acid include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and the like.
Examples of the coating method include spin coating, casting, spray coating, and dip coating.

離型剤溶液中の離型剤の濃度は、0.01〜10質量%が好ましい。離型剤の濃度が0.01質量%以上であれば、塗り残しの発生が抑えられる。離型剤の濃度が10質量%以下であれば、塗布ムラが少ない。
加熱温度は、50〜180℃が好ましい。
加熱時間は、0.1〜24時間が好ましい。
加熱の際の雰囲気としては、大気下が好ましい。
The concentration of the release agent in the release agent solution is preferably 0.01 to 10% by mass. If the density | concentration of a mold release agent is 0.01 mass% or more, generation | occurrence | production of unpainted will be suppressed. When the concentration of the release agent is 10% by mass or less, there is little coating unevenness.
The heating temperature is preferably 50 to 180 ° C.
The heating time is preferably 0.1 to 24 hours.
The atmosphere during heating is preferably in the air.

(c)工程:
超臨界二酸化炭素とは、二酸化炭素の臨界点(臨界温度および臨界圧力)を超えた超臨界状態にある二酸化炭素を意味し、気体および液体の性質、すなわち気体の拡散性と液体の溶解力とを併せ持つ。超臨界二酸化炭素は、離型剤(ケイ素原子に加水分解可能な基が結合した含フッ素有機シラン化合物等。)の良溶媒である。
(C) Process:
Supercritical carbon dioxide means carbon dioxide in a supercritical state that exceeds the critical point (critical temperature and pressure) of carbon dioxide, and the properties of gas and liquid, that is, gas diffusivity and liquid dissolving power Have both. Supercritical carbon dioxide is a good solvent for a release agent (such as a fluorine-containing organosilane compound in which a hydrolyzable group is bonded to a silicon atom).

図2は、インプリント用モールドの洗浄装置の一例を示す概略構成図である。
該洗浄装置は、二酸化炭素を貯蔵する二酸化炭素貯蔵容器21と、二酸化炭素を臨界圧力超に昇圧する昇圧ポンプ22と、二酸化炭素を臨界温度超に加熱する加熱器23と、供給された超臨界二酸化炭素でモールド10を洗浄する圧力容器24と、圧力容器24内の圧力を大気圧まで減圧する圧力調整弁25と、圧力調整弁25から排出される、減圧された超臨界二酸化炭素を気化する気化容器26と、気化した二酸化炭素をろ過するフィルター27と、ろ過された二酸化炭素を二酸化炭素貯蔵容器21に返送するリサイクルポンプ28とから構成される。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of an imprint mold cleaning apparatus.
The cleaning apparatus includes a carbon dioxide storage container 21 that stores carbon dioxide, a booster pump 22 that boosts carbon dioxide to a critical pressure, a heater 23 that heats carbon dioxide to a critical temperature, and a supplied supercritical fluid. A pressure vessel 24 for cleaning the mold 10 with carbon dioxide, a pressure adjustment valve 25 for reducing the pressure in the pressure vessel 24 to atmospheric pressure, and vaporizing the reduced supercritical carbon dioxide discharged from the pressure adjustment valve 25 It comprises a vaporization vessel 26, a filter 27 that filters the vaporized carbon dioxide, and a recycle pump 28 that returns the filtered carbon dioxide to the carbon dioxide storage vessel 21.

該洗浄装置を用いたモールド10の洗浄は、下記のようにして行われる。
二酸化炭素貯蔵容器21から供給された二酸化炭素を、昇圧ポンプ22で臨界圧力を超えるまで昇圧し、ついで、加熱器23で臨界温度を超えるまで加熱し、超臨界二酸化炭素とする。
超臨界二酸化炭素を圧力容器24に供給し、超臨界二酸化炭素でモールド10を洗浄する。超臨界二酸化炭素がモールド10と接触することで、モールド10の表面に付着した汚染物、余分な離型剤等が超臨界二酸化炭素に溶解して、モールド10の表面から除去される。
Cleaning of the mold 10 using the cleaning device is performed as follows.
The carbon dioxide supplied from the carbon dioxide storage container 21 is increased in pressure to a pressure exceeding the critical pressure by the pressure increasing pump 22, and then heated to a temperature exceeding the critical temperature by the heater 23 to obtain supercritical carbon dioxide.
Supercritical carbon dioxide is supplied to the pressure vessel 24 and the mold 10 is cleaned with supercritical carbon dioxide. When the supercritical carbon dioxide comes into contact with the mold 10, contaminants, excess mold release agent, and the like attached to the surface of the mold 10 are dissolved in the supercritical carbon dioxide and removed from the surface of the mold 10.

洗浄終了後、圧力調整弁25で圧力容器24内の圧力を大気圧まで減圧する。減圧された超臨界二酸化炭素を気化容器26で気化して通常の二酸化炭素にする。
フィルター27で二酸化炭素中に混在している汚染物、離型剤等を除去した後、ろ過された二酸化炭素をリサイクルポンプ28で二酸化炭素貯蔵容器21に返送し、貯蔵する。
大気圧の圧力容器24から洗浄済みのモールド10を取り出す。
After completion of the cleaning, the pressure in the pressure vessel 24 is reduced to atmospheric pressure by the pressure adjustment valve 25. The depressurized supercritical carbon dioxide is vaporized in the vaporization vessel 26 to be converted into normal carbon dioxide.
After removing contaminants, mold release agent and the like mixed in the carbon dioxide with the filter 27, the filtered carbon dioxide is returned to the carbon dioxide storage container 21 with the recycle pump 28 and stored.
The cleaned mold 10 is removed from the pressure vessel 24 at atmospheric pressure.

圧力容器24内の圧力は、7.3MPa〜30.0MPaが好ましい。該圧力が7.3MPa以上であれば、二酸化炭素の臨界圧力を超え、二酸化炭素が超臨界状態となる。該圧力が30.0MPa以下であれば、昇圧ポンプ22等のコストが抑えられる。
圧力容器24内の温度は、31〜120℃が好ましい。該温度が31℃以上であれば、二酸化炭素の臨界温度を超え、二酸化炭素が超臨界状態となる。該温度が120℃以下であれば、超臨界二酸化炭素の密度が高くなり、離型剤との相溶性が向上する。
The pressure in the pressure vessel 24 is preferably 7.3 MPa to 30.0 MPa. If this pressure is 7.3 MPa or more, the critical pressure of carbon dioxide is exceeded, and carbon dioxide enters a supercritical state. If the pressure is 30.0 MPa or less, the cost of the booster pump 22 and the like can be suppressed.
The temperature in the pressure vessel 24 is preferably 31 to 120 ° C. If the temperature is 31 ° C. or higher, the critical temperature of carbon dioxide is exceeded, and carbon dioxide becomes a supercritical state. If this temperature is 120 degrees C or less, the density of supercritical carbon dioxide will become high and compatibility with a mold release agent will improve.

以上説明したモールド10の製造方法にあっては、従来の含フッ素溶媒に比べ環境負荷が小さい超臨界二酸化炭素でモールド10を洗浄し、しかも超臨界二酸化炭素はリサイクル可能であるため、低環境負荷でモールド10を製造できる。
また、従来の含フッ素溶媒に比べ脱溶媒しやすい超臨界二酸化炭素でモールド10を洗浄しているため、残存する溶媒が少ないモールド10を製造できる。
また、超臨界二酸化炭素でモールド10を洗浄しているため、残存する余分な離型剤が少ないモールドを製造できる。すなわち、超臨界二酸化炭素は、離型剤の良溶媒であり、しかも、従来の含フッ素溶媒に比べ、粘性が低く、拡散性が高いため、モールド10の凹部への浸透性がよい。そのため、凹部に入り込んだ余分な離型剤を充分に除去できる。
また、超臨界二酸化炭素はリサイクル可能であるため、従来の含フッ素溶媒を用いた場合に比べ、低コストでモールド10を製造できる。
In the method of manufacturing the mold 10 described above, the mold 10 is washed with supercritical carbon dioxide, which has a smaller environmental load than conventional fluorine-containing solvents, and the supercritical carbon dioxide can be recycled. The mold 10 can be manufactured.
Moreover, since the mold 10 is washed with supercritical carbon dioxide, which is easier to remove the solvent than the conventional fluorine-containing solvent, the mold 10 with less residual solvent can be manufactured.
In addition, since the mold 10 is washed with supercritical carbon dioxide, a mold with a small excess of the remaining release agent can be manufactured. That is, supercritical carbon dioxide is a good solvent for the release agent, and has low viscosity and high diffusivity compared to conventional fluorine-containing solvents, and therefore has good permeability to the recesses of the mold 10. Therefore, the excess mold release agent that has entered the recess can be sufficiently removed.
In addition, since supercritical carbon dioxide can be recycled, the mold 10 can be manufactured at a lower cost than when a conventional fluorine-containing solvent is used.

<微細構造を有する物品の製造方法>
モールド10を用いた、微細構造を有する物品の製造方法としては、たとえば、下記方法が挙げられる。
(I)図3に示すように、基板30上に形成された液状の光硬化性樹脂からなる樹脂材料層32に、モールド10を押しあて、ついで、モールド10を樹脂材料層32に押しあてた状態で、またはモールド10を樹脂材料層32から分離した後に、樹脂材料層32に光を照射し、光硬化性樹脂を硬化させ、樹脂材料層32の表面に所望の微細構造を有する物品を得る方法。
<Manufacturing method of article having fine structure>
Examples of a method for producing an article having a fine structure using the mold 10 include the following methods.
(I) As shown in FIG. 3, the mold 10 was pressed against the resin material layer 32 made of a liquid photocurable resin formed on the substrate 30, and then the mold 10 was pressed against the resin material layer 32. In the state or after separating the mold 10 from the resin material layer 32, the resin material layer 32 is irradiated with light to cure the photocurable resin, and an article having a desired microstructure on the surface of the resin material layer 32 is obtained. Method.

(II)図3に示すように、基板30上に形成された熱可塑性樹脂からなる樹脂材料層32に、樹脂材料層32を熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上に加熱した状態で、モールド10を押しあて、ついで、モールド10を樹脂材料層32に押しあてた状態で、またはモールド10を樹脂材料層32から分離した後に、樹脂材料層32を冷却し、熱可塑性樹脂を固体状にして、樹脂材料層32の表面に所望の微細構造を有する物品を得る方法。   (II) As shown in FIG. 3, in a state where the resin material layer 32 is heated to the glass transition temperature or higher of the thermoplastic resin, the mold 10 is applied to the resin material layer 32 made of the thermoplastic resin formed on the substrate 30. Then, in a state where the mold 10 is pressed against the resin material layer 32 or after the mold 10 is separated from the resin material layer 32, the resin material layer 32 is cooled to make the thermoplastic resin into a solid state. A method for obtaining an article having a desired microstructure on the surface of the material layer 32.

基板の形状としては、フィルムまたはシート状、板状、円筒状、円柱状等が挙げられる。
基板の材料としては、樹脂、ガラス、金属、セルロース素材等が挙げられる。
光硬化性樹脂としては、可視光線または紫外線によって硬化可能な、公知の光硬化性樹脂が挙げられる。
Examples of the shape of the substrate include a film or sheet shape, a plate shape, a cylindrical shape, and a columnar shape.
Examples of the material for the substrate include resin, glass, metal, and cellulose material.
Examples of the photocurable resin include known photocurable resins that can be cured by visible light or ultraviolet light.

微細構造を有する物品としては、下記物品が挙げられる。
光学素子:マイクロレンズアレイ、光導波路、光スイッチング、フレネルゾーンプレート、ワイヤーグリッド、波長フィルター、偏光板、バイナリー素子、ブレーズ素子、フォトニクス結晶、反射防止フィルム、反射防止構造を具備する部材等。
チップ類:バイオチップ、μ−TAS(Micro−Total Analysis Systems)用のチップ、マイクロリアクターチップ等。
記録メディア:光ディスク等。
ディスプレイ材料:リブ等。
エネルギー関連:燃料電池、三次元電池、キャパシタ、ペルチェ素子、太陽電池等。
半導体関連:MEMS(Micro−Electoro−Mechanical−System)、半導体装置等。
その他:触媒の担持体、フィルター、センサー部材、超撥水材料等。
Examples of the article having a fine structure include the following articles.
Optical element: Microlens array, optical waveguide, optical switching, Fresnel zone plate, wire grid, wavelength filter, polarizing plate, binary element, blazed element, photonic crystal, antireflection film, antireflection structure, etc.
Chips: Biochips, μ-TAS (Micro-Total Analysis Systems) chips, microreactor chips, and the like.
Recording media: optical disc, etc.
Display material: ribs, etc.
Energy related: Fuel cells, 3D batteries, capacitors, Peltier elements, solar cells, etc.
Semiconductor-related: MEMS (Micro-Electro-Mechanical-System), semiconductor devices, etc.
Others: catalyst carrier, filter, sensor member, super water-repellent material, etc.

以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例にのみに限定されるものではない。
例1は、実施例である。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited only to these Examples.
Example 1 is an example.

(接触角)
被覆層の水またはn−ヘキサデカンに対する接触角は、JIS R3257にしたがい、接触角計(CA−X150型、協和界面科学社製)を用い、4μLの水またはn−ヘキサデカンを被覆層の表面に着滴させて測定した。
(Contact angle)
The contact angle of the coating layer with respect to water or n-hexadecane was measured according to JIS R3257, and 4 μL of water or n-hexadecane was applied to the surface of the coating layer using a contact angle meter (CA-X150 type, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). It was dropped and measured.

〔例1〕
冷却管を備えた100mL丸底フラスコに、化合物(7−1)の0.74g(5.0mmol)を入れ、さらに該フラスコに、化合物(9−1)中に化合物(8−1)の4.97g(5.0mmol)を含む溶液の45.71gを入れ、窒素雰囲気下、50℃にて2時間反応を行った。
[Example 1]
Into a 100 mL round bottom flask equipped with a condenser tube, 0.74 g (5.0 mmol) of the compound (7-1) was added, and further 4 of the compound (8-1) was added to the compound (9-1). 45.71 g of a solution containing .97 g (5.0 mmol) was added, and the reaction was performed at 50 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere.

Figure 2008238502
Figure 2008238502

反応終了後、反応粗液をフィルターでろ過し、化合物(9−1)中に化合物(61−1)を含む溶液の27.2gを得た。   After completion of the reaction, the reaction crude liquid was filtered with a filter to obtain 27.2 g of a solution containing the compound (61-1) in the compound (9-1).

Figure 2008238502
Figure 2008238502

該溶液中の化合物(61−1)の濃度は、10.2質量%であった。GPCにより化合物(61−1)の数平均分子量(ポリスチレン換算)を測定し、nの平均を算出したところ、nの平均は2.8であった。
該溶液の1gを、1−ブタノールの9.18gに加え、さらに、塩酸の0.081gを加え、離型剤溶液(離型剤の濃度:1質量%)を調製した。
The concentration of the compound (61-1) in the solution was 10.2% by mass. When the number average molecular weight (polystyrene conversion) of the compound (61-1) was measured by GPC and the average of n was calculated, the average of n was 2.8.
1 g of the solution was added to 9.18 g of 1-butanol, and 0.081 g of hydrochloric acid was further added to prepare a release agent solution (release agent concentration: 1% by mass).

モールド本体として、微細構造(幅80nmの溝が、3000nmの間隔をあけて複数形成されたラインアンドスペースであり、溝の深さは200nmである。)を有するニッケル基板を用意し、該ニッケル基板をアセトン中にて超音波洗浄する。
該ニッケル基板の表面に、離型剤溶液を、回転数500rpmで10秒間スピンコートし、ついで、2000rpmで20秒間スピンコートし、離型剤の膜を形成する。
離型剤の膜を、ニッケル基板ごと150℃で1時間加熱し、ニッケル基板の表面に被覆層を形成し、モールドを得る。
As the mold body, a nickel substrate having a fine structure (line and space in which a plurality of grooves having a width of 80 nm are formed at intervals of 3000 nm and the depth of the grooves is 200 nm) is prepared. Is ultrasonically washed in acetone.
The surface of the nickel substrate is spin-coated with a release agent solution at a rotation speed of 500 rpm for 10 seconds, and then spin-coated at 2000 rpm for 20 seconds to form a release agent film.
The release agent film is heated at 150 ° C. for 1 hour together with the nickel substrate to form a coating layer on the surface of the nickel substrate to obtain a mold.

該モールドを、図2に示す洗浄装置の圧力容器24に入れ、30MPa、80℃の超臨界二酸化炭素で10分間洗浄する。
走査型電子顕微鏡にてモールドの表面を観察し、モールドの微細構造に変化が見られず、被覆層を形成した後も元のニッケル基板の微細構造を保っていることを確認する。
また、被覆層の水またはn−ヘキサデカンに対する接触角を測定する。該接触角が、ニッケル基板の接触角(水:76度、n−ヘキサデカン:10度未満)に比べ、はるかに高く、被覆層が均一に形成されていることを確認する。
The mold is placed in the pressure vessel 24 of the cleaning apparatus shown in FIG. 2 and cleaned with supercritical carbon dioxide at 30 MPa and 80 ° C. for 10 minutes.
The surface of the mold is observed with a scanning electron microscope, and it is confirmed that the microstructure of the mold is not changed and that the original microstructure of the nickel substrate is maintained after the coating layer is formed.
Moreover, the contact angle with respect to the water or n-hexadecane of a coating layer is measured. The contact angle is much higher than the contact angle of the nickel substrate (water: 76 degrees, n-hexadecane: less than 10 degrees), and it is confirmed that the coating layer is formed uniformly.

本発明のインプリント用モールドは、インプリント法、特にナノインプリント法に用いるモールドとして有用である。   The mold for imprinting of the present invention is useful as a mold used in imprinting methods, particularly nanoimprinting methods.

本発明のモールドの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the mold of this invention. インプリント用モールドの洗浄装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the washing | cleaning apparatus of the mold for imprints. 微細構造を有する物品の製造工程の1つを示す断面図である。It is sectional drawing which shows one of the manufacturing processes of the articles | goods which have a microstructure.

符号の説明Explanation of symbols

10 モールド
12 モールド本体
14 被覆層
10 Mold 12 Mold body 14 Coating layer

Claims (2)

モールド本体の表面に離型剤を塗布し、化学結合によって定着させて被覆層を形成し、モールドを得る工程と、
モールドを超臨界二酸化炭素で洗浄する工程と
を有する、インプリント用モールドの製造方法。
Applying a release agent to the surface of the mold body, fixing by chemical bonding to form a coating layer, and obtaining a mold;
And a step of cleaning the mold with supercritical carbon dioxide.
前記離型剤が、ケイ素原子に加水分解可能な基が結合した含フッ素有機シラン化合物である、請求項1に記載のインプリント用モールドの製造方法。   The method for producing an imprint mold according to claim 1, wherein the release agent is a fluorine-containing organosilane compound in which a hydrolyzable group is bonded to a silicon atom.
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