JP2009166414A - インプリント用膜形成組成物、並びに構造体の製造方法及び構造体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係るインプリント用膜形成組成物は、樹脂と、有機溶剤とを含有し、この有機溶剤が、大気圧における沸点が100〜200℃である特定溶剤を含む。構造体を製造する際には、本発明に係るインプリント用膜形成組成物を基体上に塗布して樹脂層を形成し、この樹脂層にモールドを押し付けた後、樹脂層からモールドを剥離する。
【選択図】なし
Description
本発明に係るインプリント用膜形成組成物は、樹脂と、有機溶剤とを少なくとも含有するものであり、基体上に塗布し、モールドを押し付けて構造体を形成するために用いられる。このインプリント用膜形成組成物は、光インプリント技術及び室温インプリント技術のいずれに用いるものであっても構わない。ただし、一般に室温インプリント技術の方がモールドを樹脂層に押し付ける際に必要なプレス圧力が高いため、本発明に係るインプリント用膜形成組成物を用いることによる効果は、室温インプリント技術においてより顕著である。そこで、以下では主に、室温インプリント技術に用いられるインプリント用膜形成組成物について説明する。
本発明に係るインプリント用膜形成組成物に含有される樹脂は、当該組成物を光インプリント技術及び室温インプリント技術のいずれに用いるかによって異なるが、室温インプリント技術の場合にはシロキサン樹脂が含有される。このシロキサン樹脂としては、例えば下記式(1)で表される少なくとも1種のシラン化合物の加水分解物及び/又は部分縮合物が挙げられる。
また、上記式(1)中、nは0〜2の整数を表す。
シロキサン樹脂全体における上記低分子量のシロキサン樹脂の割合は、30質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、特に好ましくは100質量%である。
本発明に係るインプリント用膜形成組成物に含有される有機溶剤としては、具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、n−ブタノール等のアルコール類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等の多価アルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチル−n−アミルケトン、メチルイソアミルケトン、2−ヘプタノン等のケトン類;エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、又はジプロピレングリコールモノアセテート等のエステル結合を有する化合物、上記多価アルコール類又は上記エステル結合を有する化合物のモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル等のモノアルキルエーテル若しくはモノフェニルエーテル等のエーテル結合を有する化合物等の多価アルコール類の誘導体;ジオキサン等の環状エーテル類;乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル等のエステル類;アニソール、エチルベンジルエーテル、クレジルメチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、フェネトール、ブチルフェニルエーテル、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、アミルベンゼン、イソプロピルベンゼン、トルエン、キシレン、シメン、メシチレン等の芳香族系有機溶剤等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
有機溶剤全体における上記特定溶剤の割合は、30質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、特に好ましくは70質量%以上である。
本発明に係るインプリント用膜形成組成物には、必要に応じて界面活性剤が含有されていてもよい。界面活性剤を含有することにより、モールドの形状の転写性が良好なものとなる。界面活性剤としては、特に限定されず、公知の成分を用いることができる。
なお、本発明に係るインプリント用膜形成組成物を光インプリント技術に用いる場合には、樹脂及び有機溶剤に加えて、光重合開始剤等が含有される。
本発明に係る構造体の製造方法は、本発明に係るインプリント用膜形成組成物を基体上に塗布して樹脂層を形成する工程と、樹脂層にモールドを押し付ける工程と、樹脂層からモールドを剥離する工程と、を含むものである。特に、インプリント用膜形成組成物には、大気圧における沸点が100〜200℃である特定溶剤が少なくとも含有される。
また、基体としては、特に限定されず、例えば、シリコン、銅、クロム、鉄、アルミニウム等の金属からなる基板やガラス基板、或いはこれらに所定の配線パターンが形成されたものを用いることができる。また、これらの基板に有機層や無機層が形成されたものを用いてもよい。
また、本発明に係るインプリント用膜形成組成物を光インプリント技術に用いる場合、このようにモールドを押し付けた状態で樹脂層に光が照射され、樹脂層の形状が硬化する。
下記式(2)で表されるシルセスキオキサン樹脂(質量平均分子量:1200、n:m=1:1(モル比))を用い、この樹脂の濃度(SiO2換算)が3質量%となるようにプロピレングリコールモノプロピルエーテル(沸点150℃)で調整し、インプリント用膜形成組成物を得た。
プロピレングリコールモノプロピルエーテルの代わりに表1に記載の有機溶剤を用いたほかは、実施例1と同様にしてインプリント用膜形成組成物を得た。
下記式(3)で表される構成単位からなるシルセスキオキサン樹脂(質量平均分子量:6500)を用い、この樹脂の濃度(SiO2換算)が3質量%となるようにプロピレングリコールモノプロピルエーテル(沸点150℃)で調整し、インプリント用膜形成組成物を得た。
プロピレングリコールモノプロピルエーテルの代わりに表2に記載の有機溶剤を用いたほかは、実施例5と同様にしてインプリント用膜形成組成物を得た。
実施例1〜7、比較例1〜4のインプリント用膜形成組成物をシリコン基板表面上にスピンコート法にて塗布し、膜厚100〜150nmの樹脂層を得た。樹脂層を乾燥や硬化することなく、ナノインプリンター NM−0401(明昌機工社製)を用いて、樹脂層に対してモールド(凸型ドットパターン、ドット直径150nm、ドット高さ300nm)をプレス圧力20MPa(2kNの荷重)にて室温(25℃)で60秒間押し付けた。その後、モールドを剥離することにより、基板上にパターン状の構造体を形成した。
実施例1のインプリント用膜形成組成物をシリコン基板表面上にスピンコート法にて塗布し、膜厚150nmの樹脂層を得た。樹脂層を乾燥や硬化することなく、ナノインプリンター NM−0401(明昌機工社製)を用いて、樹脂層に対してモールド(凸型ドットパターン、ドット直径150nm、ドット高さ300nm)をプレス圧力1MPa(100Nの荷重)にて室温(25℃)で60秒間押し付けた。その後、モールドを剥離することにより、基板上にパターン状の構造体を形成した。
Claims (9)
- 基体上に塗布し、モールドを押し付けて構造体を形成するためのインプリント用膜形成組成物において、
樹脂と、有機溶剤とを含有し、
前記有機溶剤が、大気圧における沸点が100〜200℃である特定溶剤を含むことを特徴とするインプリント用膜形成組成物。 - 前記有機溶剤全体における前記特定溶剤の割合が30質量%以上であることを特徴とする請求項1記載のインプリント用膜形成組成物。
- 前記樹脂がシロキサン樹脂であることを特徴とする請求項1又は2記載のインプリント用膜形成組成物。
- 前記シロキサン樹脂が質量平均分子量300〜5000の低分子量のシロキサン樹脂を含むことを特徴とする請求項3記載のインプリント用膜形成組成物。
- 前記低分子量のシロキサン樹脂が質量平均分子量300〜3000であることを特徴とする請求項4記載のインプリント用膜形成組成物。
- 前記シロキサン樹脂全体における前記低分子量のシロキサン樹脂の割合が30質量%以上であることを特徴とする請求項4又は5記載のインプリント用膜形成組成物。
- 請求項1から6のいずれか1項記載のインプリント用膜形成組成物を基体上に塗布して樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層にモールドを押し付ける工程と、
前記樹脂層から前記モールドを剥離する工程と、を含むことを特徴とする構造体の製造方法。 - 前記樹脂層に前記モールドを押し付けた状態で該樹脂層を硬化させることを特徴とする請求項7記載の構造体の製造方法。
- 請求項7又は8記載の構造体の製造方法により得られた構造体。
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