JP2014003276A - 光硬化性ナノインプリント用組成物およびパターンの形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 光硬化性ナノインプリント用組成物は、(A)(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物の加水分解物と、特定の金属アルコキシドの加水分解物を含む加水分解混合物を(B)(メタ)アクリル基を有する重合性単量体、並びに(C)光重合開始剤を含んでなる。さらに、(A)の加水分解混合物には有機珪素化合物の加水分解物を含んでもよい。
【選択図】 なし
Description
この技術を使用することによって、ナノオーダーの微細なパターンを形成することができる。インプリント技術の中でも、特に、数ナノ〜数百ナノメートル(nm)の超微細なパターンを形成する技術はナノインプリント技術と呼ばれている。
塗膜材自体に、この相反する特性を持たせるために、塗膜材中にフッ素系界面活性剤やシリコーン化合物を添加する提案がなされている(特許文献1参照)。しかしながら、基板との密着性の低下や、表面に添加剤がブリードアウトする等の問題があり、基板との密着性と金型からの離型性の両立という点では、未だ改善の余地があった。
(A)下記式(1)
R1は、水素原子、またはメチル基であり、
R2は、炭素数1〜20のアルキレン基または炭素数3〜10のシクロアルキレン基であり、
R3は、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数3〜4のシクロアルキル基、または炭素数6〜12のアリール基であり、
R4は、炭素数1〜4のアルキル基または炭素数3〜4のシクロアルキル基であり、
lは1〜3の整数であり、mは0〜2の整数であり、kは1〜3の整数であり、
l+m+kは4であり、
R1、R2、R3およびR4がそれぞれ、複数存在する場合には、複数のR1、R2、R3およびR4は、それぞれ、同種又は異種の基であってもよい)で示される(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物の加水分解物、
および
下記式(2)
Mは、タングステン、スズ、インジウム、アンチモン、モリブデン、ニオブ、またはハフニウムであり、
R5は、炭素数1〜10のアルキル基であり、同一の基であっても、異なる基であってもよく、
Mがタングステンの場合、pは6または5であり、
Mがモリブデン、ニオブの場合、pは5であり、
Mがスズ、ハフニウムの場合、pは4であり、
Mがインジウム、アンチモンの場合、pは3である。)
で示される金属アルコキシドの加水分解物を含む加水分解混合物、
(B)(メタ)アクリル基を有する重合性単量体、並びに
(C)光重合開始剤
を含有する光硬化性ナノインプリント用組成物である。
前記光硬化性ナノインプリント用組成物を基板上に塗布し、該組成物からなる塗膜を形成する工程、
パターンが形成された金型のパターン形成面と前記塗膜とを接触させ、その状態で光を照射して塗膜を硬化させる工程、
前記金型を、硬化した塗膜から分離して、前記金型のパターン形成面に形成されているパターンに対応するパターンを基板上に形成する工程
を含むことを特徴とするパターンの形成方法である。
基板がサファイア基板であって、前記パターンの形成方法により基板上に形成したパターンをマスクとして、基板表面を塩素系ガスによりドライエッチングして加工することを特徴とする表面加工サファイア基板の製造方法である。
(A)下記式(1)
R1は、水素原子、またはメチル基であり、
R2は、炭素数1〜20のアルキレン基または炭素数3〜10のシクロアルキレン基であり、
R3は、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数3〜4のシクロアルキル基、または炭素数6〜12のアリール基であり、
R4は、炭素数1〜4のアルキル基または炭素数3〜4のシクロアルキル基であり、
lは1〜3の整数であり、mは0〜2の整数であり、kは1〜3の整数であり、
l+m+kは4であり、
R1、R2、R3およびR4がそれぞれ、複数存在する場合には、複数のR1、R2、R3およびR4は、それぞれ、同種又は異種の基であってもよい)で示される(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物の加水分解物、
および
下記式(2)
Mは、タングステン、スズ、インジウム、アンチモン、モリブデン、ニオブ、またはハフニウムであり、
R5は、炭素数1〜10のアルキル基であり、同一の基であっても、異なる基であってもよく、
Mがタングステンの場合、pは6または5であり、
Mがモリブデン、ニオブの場合、pは5であり、
Mがスズ、ハフニウムの場合、pは4であり、
Mがインジウム、アンチモンの場合、pは3である。)
で示される金属アルコキシドの加水分解物を含む加水分解混合物(以下、単に、加水分解混合物(A)ともいう)、(B)(メタ)アクリル基を有する重合性単量体(以下、単に、重合性単量体(B)ともいう)、並びに(C)光重合性開始剤を含むものである。
本発明において、加水分解混合物(A)は、前記式(1)で示される(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物の加水分解物、前記式(2)で示される金属アルコキシドの加水分解物を含む加水分解混合物である。該前記式(1)で示される(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物の加水分解物および、該前記式(2)で示される金属アルコキシドの加水分解物の加水分解の度合いは、アルコキシ基が全て加水分解されていても良く、アルコキシ基の一部分が加水分解されていても良い。
本発明においては、下記式(1)
(A)下記式(1)
R1は、水素原子、またはメチル基であり、
R2は、炭素数1〜20のアルキレン基または炭素数3〜10のシクロアルキレン基であり、
R3は、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数3〜4のシクロアルキル基、または炭素数6〜12のアリール基であり、
R4は、炭素数1〜4のアルキル基または炭素数3〜4のシクロアルキル基であり、
lは1〜3の整数であり、mは0〜2の整数であり、kは1〜3の整数であり、
l+m+kは4であり、
R1、R2、R3およびR4がそれぞれ、複数存在する場合には、複数のR1、R2、R3およびR4は、それぞれ、同種又は異種の基であってもよい)
で示される(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物(以下、単に「(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物」ともいう)の加水分解物を使用する。
本発明においては、下記式(2)
Mは、タングステン、スズ、インジウム、アンチモン、モリブデン、ニオブ、またはハフニウムであり、
R5は、炭素数1〜10のアルキル基であり、同一の基であっても、異なる基であってもよく、
Mがタングステンの場合、pは6または5であり、
Mがモリブデン、ニオブの場合、pは5であり、
Mがスズ、ハフニウムの場合、pは4であり、
Mがインジウム、アンチモンの場合、pは3である。)
で示される金属アルコキシド(以下、単に「金属アルコキシド」ともいう)の加水分解物を使用する。該金属アルコキシドは、単独で用いても、該金属アルコキシド同士の混合物であっても良い。
加水分解混合物(A)は、さらに、下記式(3)
R6、R7は同種又は異種の炭素数1〜4のアルキル基または水素であり、
R8はアリール基であり、R9はアリール基または炭素数1〜4のアルコキシ基であり、nは1〜10の整数である。)
で示される有機珪素化合物(以下、単に「有機珪素化合物」ともいう)の加水分解物をさらに含むことができる。この有機珪素化合物を使用することにより、フッ素、酸素、塩素に対するエッチング耐性を向上させることができ、特に塩素系ガスに対するエッチング耐性を効果的に向上させることができる。特に、該有機珪素化合物は、式(3)に示されているように、芳香環を有する構造である。本発明の光硬化性ナノインプリント用組成物の分散性をより向上させるためには、後述する重合性単量体(B)の中で、芳香環を有する(メタ)アクリレートと有機珪素化合物と組合せて使用することが好ましい。かかる組合せは、エッチング耐性および転写性がより向上するので好ましい。
本発明において、加水分解混合物(A)を構成する(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物と金属アルコキシドは、以下の配合量とすることが好ましい。つまり、加水分解混合物(A)は、下記に詳述する重合性単量体(B)100質量部に対して、(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物を3〜300質量部、および金属アルコキシド0.1〜150質量部含む混合物を、加水分解して得られる加水分解混合物であることが好ましい。加水分解により、アルコキシ基が全て加水分解されていても良く、一部分が部分的に加水分解された状態でも良い。加水分解に使用する水の量は、特に制限はないが、塗膜の濡れ性やより良好なナノインプリントパターン転写性を勘案すると、上記混合物の全アルコキシ基のモル数に対して、0.1倍モル以上2.0倍モル以下から好ましく選択できる。
本発明において、加水分解混合物(A)を得るために使用する水の量は、特に制限されないが、全アルコキシド基のモル数に対して、0.1倍モル以上2.0倍モル以下の量であることが塗膜の濡れ性やより良好なナノインプリントパターン転写性の点から好ましい。
本発明において、加水分解における反応温度は、特に制限されないが、通常は、5℃〜60℃の範囲から選択される。反応時間は、前記反応温度との兼ね合いで適宜選択すれば良く、通常は、10分〜12時間の範囲から選択される。
上記の方法に従い、加水分解混合物(A)を準備することができる。加水分解時にアルコキシ基に由来するアルコールを生じる。本発明の光硬化性ナノインプリント用組成物は、前記加水分解混合物(A)の他に、加水分解時に副生するアルコール及び加水分解に使用した水を含むこともできる。さらには、加水分解を容易に進めるために使用した希釈溶媒を含むこともできる。
((メタ)アクリル基を有する重合性単量体(B))
本発明において、(メタ)アクリル基を有する重合性単量体(B)(以下、単に「重合性単量体(B)」ともいう)は、特に制限されるものではなく、光重合に使用される公知の(メタ)アクリル基を有する重合性単量体を使用することができる。なお、本発明の光硬化性ナノインプリント用組成物には、(メタ)アクリル基を有する重合性単量体(B)の他に、本発明の効果を損なわない範囲で、(メタ)アクリル基以外の重合性官能基を有する重合性単量体を含んでいてもよい。この重合性単量体(B)は、前記式(1)で示される(メタ)アクリル基含有珪素化合物を含まない。好ましい化合物としては、(メタ)アクリル基を有し、分子中に珪素原子を含まない重合性単量体が挙げられる。これら重合性単量体(B)は、1分子中に1つの(メタ)アクリル基を有する単官能重合性単量体であってもよいし、1分子中に2つ以上の(メタ)アクリル基を有する多官能重合性単量体であってもよい。さらには、これら単官能重合性単量体および多官能重合性単量体を組み合わせて使用することもできる。
R10は、水素原子、またはメチル基であり、
R11は、炭素数1〜10のアルキレン基または炭素数1〜10のヒドロキシアルキレン基であり、qは1〜6の整数である。)で示される分子内にο−フェニルフェノール基を有する単量体等の芳香環を有する(メタ)アクリレート等が挙げられる。
R12、R13は、それぞれ独立に水素原子、またはメチル基であり、
R14、R15は、炭素数1〜10のアルキレン基、炭素数1〜10のヒドロキシアルキレン基、又は下記式(6)で表される基であり、それぞれ、同種又は異種の基であってもよい。)
R16及びR17は、エチレン基、またはプロピレン基であり、nは1〜3の整数である。)
で示されるフルオレン構造を有するジ(メタ)アクリレート等の芳香環を有するジ(メタ)アクリレートが挙げられる。
R10は、水素原子、またはメチル基であり、
R11は、炭素数1〜10のアルキレン基または炭素数1〜10のヒドロキシアルキレン基であり、qは1〜6の整数である。)
において、R10は水素原子あるいはメチル基である。これらの中でも水素原子のほうが、光硬化性ナノインプリント用組成物を硬化させる際の光硬化速度が速いので好ましい。
R11は、炭素数1〜10のアルキレン基または炭素数1〜10のヒドロキシアルキレン基である。具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、sec−ブチレン基、tert−ブチレン基、2,2−ジメチルプロピレン基、2−メチルブチレン基、2−メチル−2−ブチレン基、3−メチルブチレン基、3−メチル−2−ブチレン基、ペンチレン基、2−ペンチレン基、3−ペンチレン基、3−ジメチル−2−ブチレン基、3,3−ジメチルブチレン基、3,3−ジメチル−2−ブチレン基、2−エチルブチレン基、ヘキシレン基、2−ヘキシレン基、3−ヘキシレン基、2−メチルペンチレン基、2−メチル−2−ペンチレン基、2−メチル−3−ペンチレン基、3−メチルペンチレン基、3−メチル−2−ペンチレン基、3−メチル−3−ペンチレン基、4−メチルペンチレン基、4−メチル−2−ペンチレン基、2,2−ジメチル−3−ペンチレン基、2,3−ジメチル−3−ペンチレン基、2,4−ジメチル−3−ペンチレン基、4,4−ジメチル−2−ペンチレン基、3−エチル−3−ペンチレン基、ヘプチレン基、2−ヘプチレン基、3−ヘプチレン基、2−メチル−2−ヘキシレン基、2−メチル−3−ヘキシレン基、5−メチルヘキシレン基、5−メチル−2−ヘキシレン基、2−エチルヘキシレン基、6−メチル−2−ヘプチレン基、4−メチル−3−ヘプチレン基、オクチレン基、2−オクチレン基、3−オクチレン基、2−プロピルペンチレン基、2,4,4−トリメチルペンチレン基等のアルキレン基;1−ヒドロキシエチレン基、2−ヒドロキシエチレン基、1−ヒドロキシプロピレン基、2−ヒドロキシプロピレン基、3−ヒドロキシプロピレン基、1−ヒドロキシイソプロピレン基、2−ヒドロキシイソプロピレン基、3−ヒドロキシイソプロピレン基、1−ヒドロキシブチレン基、2−ヒドロキシブチレン基、3−ヒドロキシブチレン基、4−ヒドロキシブチレン基、1−ヒドロキシイソブチレン基、2−ヒドロキシイソブチレン基、3−ヒドロキシイソブチレン基、1−ヒドロキシsec−ブチレン基、2−ヒドロキシsec−ブチレン基、3−ヒドロキシsec−ブチレン基、4−ヒドロキシsec−ブチレン基、1−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロピレン基、3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロピレン基、1−ヒドロキシ−2−メチルブチレン基、2−ヒドロキシ−2−メチルブチレン基、3−ヒドロキシ−2−メチルブチレン基、4−ヒドロキシ−2−メチルブチレン基、1−ヒドロキシ2−メチル−2−ブチレン基、3−ヒドロキシ2−メチル−2−ブチレン基、4−ヒドロキシ2−メチル−2−ブチレン基、1−ヒドロキシ−3−メチルブチレン基、2−ヒドロキシ−3−メチルブチレン基、3−ヒドロキシ−3−メチルブチレン基、4−ヒドロキシ−3−メチルブチレン基、1−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブチレン基、2−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブチレン基、3−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブチレン基、4−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブチレン基、1−ヒドロキシペンチレン基、2−ヒドロキシペンチレン基、3−ヒドロキシペンチレン基、4−ヒドロキシペンチレン基、5−ヒドロキシペンチレン基、1−ヒドロキシ−2−ペンチレン基、2−ヒドロキシ−2−ペンチレン基、3−ヒドロキシ−2−ペンチレン基、4−ヒドロキシ−2−ペンチレン基、5−ヒドロキシ−2−ペンチレン基、1−ヒドロキシ−3−ペンチレン基、2−ヒドロキシ−3−ペンチレン基、3−ヒドロキシ−3−ペンチレン基、4−ヒドロキシ−3−ペンチレン基、5−ヒドロキシ−3−ペンチレン基、1−ヒドロキシ−3−ジメチル−2−ブチレン基、2−ヒドロキシ−3−ジメチル−2−ブチレン基、3−ヒドロキシ−3−ジメチル−2−ブチレン基、4−ヒドロキシ−3−ジメチル−2−ブチレン基、1−ヒドロキシ−3,3−ジメチルブチレン基、2−ヒドロキシ−3,3−ジメチルブチレン基、4−ヒドロキシ−3,3−ジメチルブチレン基、1−ヒドロキシ−3,3−ジメチル−2−ブチレン基、2−ヒドロキシ−3,3−ジメチル−2−ブチレン基、4−ヒドロキシ−3,3−ジメチル−2−ブチレン基、1−ヒドロキシ−2−エチルブチレン基、2−ヒドロキシ−2−エチルブチレン基、3−ヒドロキシ−2−エチルブチレン基、4−ヒドロキシ−2−エチルブチレン基、1−ヒドロキシ−ヘキシレン基、2−ヒドロキシ−ヘキシレン基、3−ヒドロキシ−ヘキシレン基、4−ヒドロキシ−ヘキシレン基、5−ヒドロキシ−ヘキシレン基、6−ヒドロキシ−ヘキシレン基、1−ヒドロキシ−2−ヘキシレン基、2−ヒドロキシ−2−ヘキシレン基、3−ヒドロキシ−2−ヘキシレン基、4−ヒドロキシ−2−ヘキシレン基、5−ヒドロキシ−2−ヘキシレン基、6−ヒドロキシ−2−ヘキシレン基、1−ヒドロキシ−3−ヘキシレン基、2−ヒドロキシ−3−ヘキシレン基、3−ヒドロキシ−3−ヘキシレン基、4−ヒドロキシ−3−ヘキシレン基、5−ヒドロキシ−3−ヘキシレン基、6−ヒドロキシ−3−ヘキシレン基、1−ヒドロキシ−2−メチルペンチレン基、2−ヒドロキシ−2−メチルペンチレン基、3−ヒドロキシ−2−メチルペンチレン基、4−ヒドロキシ−2−メチルペンチレン基、5−ヒドロキシ−2−メチルペンチレン基、1−ヒドロキシ−2−メチル−2−ペンチレン基、2−ヒドロキシ−2−メチル−2−ペンチレン基、3−ヒドロキシ−2−メチル−2−ペンチレン基、4−ヒドロキシ−2−メチル−2−ペンチレン基、5−ヒドロキシ−2−メチル−2−ペンチレン基、1−ヒドロキシ−2−メチル−3−ペンチレン基、2−ヒドロキシ−2−メチル−3−ペンチレン基、3−ヒドロキシ−2−メチル−3−ペンチレン基、4−ヒドロキシ−2−メチル−3−ペンチレン基、5−ヒドロキシ−2−メチル−3−ペンチレン基、1−ヒドロキシ−3−メチルペンチレン基、2−ヒドロキシ−3−メチルペンチレン基、3−ヒドロキシ−3−メチルペンチレン基、4−ヒドロキシ−3−メチルペンチレン基、5−ヒドロキシ−3−メチルペンチレン基、1−ヒドロキシ−3−メチル−2−ペンチレン基、2−ヒドロキシ−3−メチル−2−ペンチレン基、3−ヒドロキシ−3−メチル−2−ペンチレン基、4−ヒドロキシ−3−メチル−2−ペンチレン基、5−ヒドロキシ−3−メチル−2−ペンチレン基、1−ヒドロキシ−3−メチル−3−ペンチレン基、2−ヒドロキシ−3−メチル−3−ペンチレン基、3−ヒドロキシ−3−メチル−3−ペンチレン基、4−ヒドロキシ−3−メチル−3−ペンチレン基、5−ヒドロキシ−3−メチル−3−ペンチレン基、1−ヒドロキシ−4−メチルペンチレン基、2−ヒドロキシ−4−メチルペンチレン基、3−ヒドロキシ−4−メチルペンチレン基、4−ヒドロキシ−4−メチルペンチレン基、5−ヒドロキシ−4−メチルペンチレン基、1−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンチレン基、2−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンチレン基、3−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンチレン基、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンチレン基、5−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンチレン基、1−ヒドロキシ−2,2−ジメチル−3−ペンチレン基、3−ヒドロキシ−2,2−ジメチル−3−ペンチレン基、4−ヒドロキシ−2,2−ジメチル−3−ペンチレン基、5−ヒドロキシ−2,2−ジメチル−3−ペンチレン基、1−ヒドロキシ−2,3−ジメチル−3−ペンチレン基、2−ヒドロキシ−2,3−ジメチル−3−ペンチレン基、4−ヒドロキシ−2,3−ジメチル−3−ペンチレン基、5−ヒドロキシ−2,3−ジメチル−3−ペンチレン基、1−ヒドロキシ−2,4−ジメチル−3−ペンチレン基、2−ヒドロキシ−2,4−ジメチル−3−ペンチレン基、3−ヒドロキシ−2,4−ジメチル−3−ペンチレン基、4−ヒドロキシ−2,4−ジメチル−3−ペンチレン基、5−ヒドロキシ−2,4−ジメチル−3−ペンチレン基、1−ヒドロキシ−4,4−ジメチル−2−ペンチレン基、2−ヒドロキシ−4,4−ジメチル−2−ペンチレン基、3−ヒドロキシ−4,4−ジメチル−2−ペンチレン基、5−ヒドロキシ−4,4−ジメチル−2−ペンチレン基、1−ヒドロキシ−3−エチル−3−ペンチレン基、2−ヒドロキシ−3−エチル−3−ペンチレン基、4−ヒドロキシ−3−エチル−3−ペンチレン基、5−ヒドロキシ−3−エチル−3−ペンチレン基、1−ヒドロキシヘプチレン基、2−ヒドロキシヘプチレン基、3−ヒドロキシヘプチレン基、4−ヒドロキシヘプチレン基、5−ヒドロキシヘプチレン基、6−ヒドロキシヘプチレン基、7−ヒドロキシヘプチレン基、1−ヒドロキシ−2−ヘプチレン基、2−ヒドロキシ−2−ヘプチレン基、3−ヒドロキシ−2−ヘプチレン基、4−ヒドロキシ−2−ヘプチレン基、5−ヒドロキシ−2−ヘプチレン基、6−ヒドロキシ−2−ヘプチレン基、7−ヒドロキシ−2−ヘプチレン基、1−ヒドロキシ−3−ヘプチレン基、2−ヒドロキシ−3−ヘプチレン基、3−ヒドロキシ−3−ヘプチレン基、4−ヒドロキシ−3−ヘプチレン基、5−ヒドロキシ−3−ヘプチレン基、6−ヒドロキシ−3−ヘプチレン基、7−ヒドロキシ−3−ヘプチレン基、1−ヒドロキシ−2−メチル−2−ヘキシレン基、3−ヒドロキシ−2−メチル−2−ヘキシレン基、4−ヒドロキシ−2−メチル−2−ヘキシレン基、5−ヒドロキシ−2−メチル−2−ヘキシレン基、6−ヒドロキシ−2−メチル−2−ヘキシレン基、1−ヒドロキシ−2−メチル−3−ヘキシレン基、2−ヒドロキシ−2−メチル−3−ヘキシレン基、3−ヒドロキシ−2−メチル−3−ヘキシレン基、4−ヒドロキシ−2−メチル−3−ヘキシレン基、5−ヒドロキシ−2−メチル−3−ヘキシレン基、6−ヒドロキシ−2−メチル−3−ヘキシレン基、1−ヒドロキシ−5−メチルヘキシレン基、2−ヒドロキシ−5−メチルヘキシレン基、3−ヒドロキシ−5−メチルヘキシレン基、4−ヒドロキシ−5−メチルヘキシレン基、5−ヒドロキシ−5−メチルヘキシレン基、6−ヒドロキシ−5−メチルヘキシレン基、1−ヒドロキシ−5−メチル−2−ヘキシレン基、2−ヒドロキシ−5−メチル−2−ヘキシレン基、3−ヒドロキシ−5−メチル−2−ヘキシレン基、4−ヒドロキシ−5−メチル−2−ヘキシレン基、5−ヒドロキシ−5−メチル−2−ヘキシレン基、6−ヒドロキシ−5−メチル−2−ヘキシレン基、1−ヒドロキシ−2−エチルヘキシレン基、2−ヒドロキシ−2−エチルヘキシレン基、3−ヒドロキシ−2−エチルヘキシレン基、4−ヒドロキシ−2−エチルヘキシレン基、5−ヒドロキシ−2−エチルヘキシレン基、6−ヒドロキシ−2−エチルヘキシレン基、1−ヒドロキシ−6−メチル−2−ヘプチレン基、2−ヒドロキシ−6−メチル−2−ヘプチレン基、3−ヒドロキシ−6−メチル−2−ヘプチレン基、4−ヒドロキシ−6−メチル−2−ヘプチレン基、5−ヒドロキシ−6−メチル−2−ヘプチレン基、6−ヒドロキシ−6−メチル−2−ヘプチレン基、7−ヒドロキシ−6−メチル−2−ヘプチレン基、1−ヒドロキシ−4−メチル−3−ヘプチレン基、2−ヒドロキシ−4−メチル−3−ヘプチレン基、3−ヒドロキシ−4−メチル−3−ヘプチレン基、4−ヒドロキシ−4−メチル−3−ヘプチレン基、5−ヒドロキシ−4−メチル−3−ヘプチレン基、6−ヒドロキシ−4−メチル−3−ヘプチレン基、1−ヒドロキシオクチレン基、2−ヒドロキシオクチレン基、3−ヒドロキシオクチレン基、4−ヒドロキシオクチレン基、5−ヒドロキシオクチレン基、6−ヒドロキシオクチレン基、7−ヒドロキシオクチレン基、8−ヒドロキシオクチレン基、1−ヒドロキシ−2−オクチレン基、2−ヒドロキシ−2−オクチレン基、3−ヒドロキシ−2−オクチレン基、4−ヒドロキシ−2−オクチレン基、5−ヒドロキシ−2−オクチレン基、6−ヒドロキシ−2−オクチレン基、7−ヒドロキシ−2−オクチレン基、8−ヒドロキシ−2−オクチレン基、1−ヒドロキシ−3−オクチレン基、2−ヒドロキシ−3−オクチレン基、3−ヒドロキシ−3−オクチレ
ン基、4−ヒドロキシ−3−オクチレン基、5−ヒドロキシ−3−オクチレン基、6−ヒドロキシ−3−オクチレン基、7−ヒドロキシ−3−オクチレン基、8−ヒドロキシ−3−オクチレン基、1−ヒドロキシ−2−プロピルペンチレン基、2−ヒドロキシ−2−プロピルペンチレン基、3−ヒドロキシ−2−プロピルペンチレン基、4−ヒドロキシ−2−プロピルペンチレン基、5−ヒドロキシ−2−プロピルペンチレン基、1−ヒドロキシ−2,4,4−トリメチルペンチレン基、2−ヒドロキシ−2,4,4−トリメチルペンチレン基、3−ヒドロキシ−2,4,4−トリメチルペンチレン基、5−ヒドロキシ−2,4,4−トリメチルペンチレン基等のヒドロキシアルキレン基が挙げられる。
R12、R13は、それぞれ独立に、水素原子、またはメチル基であり、
R14、R15は、炭素数1〜10のアルキレン基、炭素数1〜10のヒドロキシアルキレン基、又は下記式(6)で表される基であり、それぞれ、同種又は異種の基であってもよい。)
R16及びR17は、エチレン基、またはプロピレン基であり、nは1〜3の整数である。)
において、R12、R13はそれぞれ独立に水素原子あるいはメチル基である。これらの中でも水素原子のほうが、光硬化性ナノインプリント用組成物を硬化させる際の光硬化速度が速いので好ましい。
、6−ヒドロキシ−2−オクチレン基、7−ヒドロキシ−2−オクチレン基、8−ヒドロキシ−2−オクチレン基、1−ヒドロキシ−3−オクチレン基、2−ヒドロキシ−3−オクチレン基、3−ヒドロキシ−3−オクチレン基、4−ヒドロキシ−3−オクチレン基、5−ヒドロキシ−3−オクチレン基、6−ヒドロキシ−3−オクチレン基、7−ヒドロキシ−3−オクチレン基、8−ヒドロキシ−3−オクチレン基、1−ヒドロキシ−2−プロピルペンチレン基、2−ヒドロキシ−2−プロピルペンチレン基、3−ヒドロキシ−2−プロピルペンチレン基、4−ヒドロキシ−2−プロピルペンチレン基、5−ヒドロキシ−2−プロピルペンチレン基、1−ヒドロキシ−2,4,4−トリメチルペンチレン基、2−ヒドロキシ−2,4,4−トリメチルペンチレン基、3−ヒドロキシ−2,4,4−トリメチルペンチレン基、5−ヒドロキシ−2,4,4−トリメチルペンチレン基等のヒドロキシアルキレン基が挙げられる。
本発明において、光重合開始剤(C)は特に制限されるものではなく、重合性単量体(B)を光重合できるものであれば、いかなる光重合開始剤も使用できる。
本発明の光硬化性ナノインプリント用組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲でその他の成分を配合することができる。
本発明の光硬化性ナノインプリント用組成物を用いたパターン形成方法について説明する。
本発明の光硬化性ナノインプリント用組成物は、形成される硬化膜が優れたエッチング耐性を示す。そのため、該硬化膜より形成されるパターンは、酸素ガス、フッ素系ガス、塩素系ガス等によるエッチング耐性が非常に良好となり、酸素ガス、フッ素系ガス、塩素系ガス等によるエッチングによってナノスケールの凹凸構造を有する基材を製造する際のマスクとして好適に用いることができる。特に、本発明の光硬化性ナノインプリント用組成物から得られる硬化膜は、サファイア基板を加工するための塩素系ガスに対するエッチング耐性に優れていることから、サファイア基板を表面加工する際のマスクとして用いるのに適している。なお、塩素系ガスとしては、反応性イオンエッチングに用いられる公知のガスを使用することができる。具体的には、塩素、三塩化ホウ素、四塩化炭素を挙げることができ、必要に応じて、酸素ガス、フッ素系ガス等を混合して使用することもできる。
硬化膜の肉薄部分(残膜)をドライエッチングにより除去した後、残膜を除去した部分の基板表面に金属を蒸着することもできる。
(硬化膜によりパターンを形成した積層体の使用(レプリカ金型として使用))
上記方法によりエッチングすることにより基板にパターンを形成できるが、本発明の光硬化性ナノインプリント用組成物は、優れた性能を有するため、その他の用途にも使用できる。例えば、該光硬化性ナノインプリント用組成物よりなる硬化膜は、無機成分の分散状態がよいため、優れた硬度を有する。そのため、基板上に硬化膜よりなるパターンが形成された積層体は、ナノインプリント用のレプリカ金型として使用することもできる。
得られた光硬化性ナノインプリント用組成物を1−メトキシ−2−プロパノールにて希釈して、サファイア基板(片鏡面、厚さ430μm、表面粗さRa≦0.1nm、面方位C面)上に、3000rpm、30秒間でスピンコートし、110℃において2分間乾燥した後、UV照射して、厚み約1μmの光硬化性ナノインプリント用組成物による硬化膜を作製し、ニチバン(株)製15mm幅セロハンテープ405を用い(長さ5cm)、指圧にて3往復密着させたのち剥離して、
硬化膜が全く剥がれなかったもの :5
剥離面積が10%未満のも :4
剥離面積が10%以上50%未満のもの :3
剥離面積が50%以上100%未満のもの:2
剥離面積が100%(全面剥離)のもの :1
として評価した。
(光硬化性ナノインプリント用組成物の塗布)
得られた光硬化性ナノインプリント用組成物を、1−メトキシ−2−プロパノールにて60重量%となるよう希釈した。希釈した光硬化性ナノインプリント用組成物を、シリコンウエハ(P型、片鏡面、酸化膜なし)上に、3000rpm、30秒間でスピンコートし、110℃において2分間乾燥して、光硬化性ナノインプリント用組成物の塗膜が約1μmの厚みでコーティングしたシリコンウエハを得た。
200nmライン/スペースの石英モールドを用い、ナノインプリント装置(三明電子産業(株)製、ImpFlex-Essential)において、上記のようにして得られた光硬化性ナノインプリント用組成物の塗膜を有するシリコンウエハに、圧力0.5MPaをかけLED365nm光源から光を10秒間照射して、光ナノインプリントを行った。なお、用いた石英モールドは、あらかじめフッ素系表面処理(ダイキン工業(株)製、オプツールHD−1100TH)で離型処理を施した。
(サファイア基板のエッチング)
サファイア基板(片鏡面、厚さ430μm、表面粗さRa≦0.1nm、面方位C面)を反応性イオンエッチング装置を用いて、以下の条件にて塩素ガスによるドライエッチングを行い、一定時間でのエッチング量(サファイア基板の減少厚み)を段差測定器で測定した。
<塩素ガスによるドライエッチング条件>
塩素ガス流量:20sccm
アンテナパワー:400W
バイアスパワー:80W
基板冷却温度:5℃
(硬化膜のエッチング)
得られた光硬化性ナノインプリント用組成物を1−メトキシ−2−プロパノールにて希釈して、シリコンウエハ(P型、片鏡面、酸化膜なし)上に、3000rpm、30秒間でスピンコートし、110℃において2分間乾燥した後、UV照射して、厚み約1μmの光硬化性ナノインプリント用組成物の硬化膜でコーティングしたシリコンウエハを得た。得られた硬化膜でコーティングしたシリコンウエハを、サファイア基板の塩素ガスによるドライエッチングと同じ条件にてドライエッチングを行い、一定時間での硬化膜の減少した塗膜厚みを段差測定器で測定した。
サファイア基板のみでのサファイア基板の一定時間でのエッチング量(サファイア基板の減少厚み)と光硬化性ナノインプリント用組成物の硬化膜の一定時間での硬化膜の減少した塗膜厚みとの比(サファイア基板の一定時間でのエッチング量(サファイア基板の減少厚み)/光硬化性ナノインプリント用組成物の硬化膜の一定時間での硬化膜の減少した塗膜厚み)を算出し、これを光硬化性ナノインプリント用組成物の硬化膜のサファイア選択比とした。サファイア選択比の値が高いほど、光硬化性ナノインプリント用組成物による硬化膜はサファイア基板と比較して、塩素ガスによるエッチングを受け難く、サファイア基板を用いた場合における塩素エッチング耐性が良いことになる。
(加水分解混合物(A)の製造)
エタノール6.9g、(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物としてトリメトキシシリルトリメチレンアクリレート(信越化学工業(株)製KBM-5103)7.5g、金属アルコキシドとしてタングステン(V)エトキシド(Alfa Aesar製)0.8gとを混合し、この混合物を攪拌混合しながら、エタノール2.2g/水0.8g/2N−HCl 0.07gの2N−HCl/エタノール混合水溶液を室温下、徐々に滴下した。さらに、エタノール0.5g/水0.5gのエタノール水溶液を徐々に滴下し、室温下1時間攪拌し、(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物の加水分解物と金属アルコキシドの加水分解物を含む加水分解混合物(A)を得た。
(メタ)アクリル基を有する重合性単量体(B)として、ヒドロキシエチル化o−フェニルフェノールアクリレート(新中村化学工業(株)製、NKエステル A−LEN−10)5.0g、9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン(新中村化学工業(株)製、NKエステル A−BPEF)5.0gを使用した。
(加水分解混合物(A)の製造)
エタノール8.4g、(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物としてトリメトキシシリルトリメチレンアクリレート(信越化学工業(株)製KBM-5103)1.5g、金属アルコキシドとしてタングステン(V)エトキシド(Alfa Aesar製)0.8g、有機珪素化合物としてジフェニルジメトキシシラン(東京化成工業(株)製)5.8gを混合し、この混合物を攪拌混合しながら、エタノール2.6g/水0.5g/2N−HCl 0.09gの2N−HCl/エタノール混合水溶液を室温下、徐々に滴下した。さらに、エタノール0.6g/水0.3gのエタノール水溶液を徐々に滴下し、室温下1時間攪拌し、(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物の加水分解物と金属アルコキシドの加水分解物と有機珪素化合物の加水分解物を含む加水分解混合物(A)を得た。
実施例1で使用したのと同じ種類、同量の重合性単量体(B)、光重合開始剤(C)、および重合禁止剤とを混合した後、同じ量の混合物(2.0g)に前記加水分解混合物(A)9.8gを添加後、室温で15分間攪拌混合し、光硬化性ナノインプリント用組成物を得た。得られた光硬化性ナノインプリント用組成物を0.2μmφ穴径のシリンジフィルターにてろ過した。この光硬化性ナノインプリント用組成物の配合割合を表1に示した。
(加水分解混合物(A)の製造)
実施例2と同様の操作を行い、加水分解混合物(A)を得た。
(メタ)アクリル基を有する重合性単量体(B)として、ポリエチレングリコールジアクリレート(新中村化学工業(株)製、NKエステル A−200)2.5g、エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート(新中村化学工業(株)製、NKエステル A−BPE−10)7.5g、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート(新中村化学工業(株)製、NKエステル AMP-10G)5.0g、エトキシ化o−フェニルフェノールアクリレート(新中村化学工業(株)製、NKエステル A−LEN−10)5.0g、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(新中村化学工業(株)製、NKエステル A−DCP)5.0gを使用した。
(加水分解混合物(A)の製造)
エタノール8.4g、(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物としてトリメトキシシリルトリメチレンアクリレート(信越化学工業(株)製KBM-5103)1.5g、金属アルコキシドとしてタングステン(V)エトキシド(Alfa Aesar製)1.6g、有機珪素化合物としてジフェニルジメトキシシラン(東京化成工業(株)製)5.4gを混合し、この混合物を攪拌混合しながら、エタノール2.6g/水0.6g/2N−HCl 0.10gの2N−HCl/エタノール混合水溶液を室温下、徐々に滴下した。さらに、エタノール0.6g/水0.3gのエタノール水溶液を徐々に滴下し、室温下1時間攪拌し、(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物の加水分解物と金属アルコキシドの加水分解物と有機珪素化合物の加水分解物を含む加水分解混合物(A)を得た。
実施例1で使用したのと同じ種類、同量の重合性単量体(B)、光重合開始剤(C)、および重合禁止剤とを混合した後、同じ量の混合物(2.0g)に前記加水分解混合物(A)10.6gを添加後、室温で15分間攪拌混合し、光硬化性ナノインプリント用組成物を得た。得られた光硬化性ナノインプリント用組成物を0.2μmφ穴径のシリンジフィルターにてろ過した。この光硬化性ナノインプリント用組成物の配合割合を表1に示した。
(加水分解混合物(A)の製造)
実施例2と同様の操作を行い、加水分解混合物(A)を得た。
(メタ)アクリル基を有する重合性単量体(B)として、ヒドロキシエチル化o−フェニルフェノールアクリレート(新中村化学工業(株)製、NKエステル A−LEN−10)5.0g、9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン(新中村化学工業(株)製、NKエステル A−BPEF)5.0gを使用した。
(加水分解混合物(A)の製造)
実施例2において、水の添加量を表1に示した通りに変更した以外は実施例2と同様の操作を行い、加水分解混合物(A)を得た。
実施例1で使用したのと同じ種類、同量の重合性単量体(B)、光重合開始剤(C)、および重合禁止剤とを混合した後、同じ量の混合物(2.0g)に前記加水分解混合物(A)10.7gを添加後、室温で15分間攪拌混合し、光硬化性ナノインプリント用組成物を得た。得られた光硬化性ナノインプリント用組成物を0.2μmφ穴径のシリンジフィルターにてろ過した。この光硬化性ナノインプリント用組成物の配合割合を表1に示した。
(加水分解混合物(A)の製造)
エタノール8.4g、(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物としてトリメトキシシリルトリメチレンアクリレート(信越化学工業(株)製KBM-5103)1.5g、金属アルコキシドとしてタングステン(V)エトキシド(Alfa Aesar製)0.3g、有機珪素化合物としてジフェニルジメトキシシラン(東京化成工業(株)製)5.8gを混合し、この混合物を攪拌混合しながら、エタノール2.6g/水0.5g/2N−HCl 0.09gの2N−HCl/エタノール混合水溶液を室温下、徐々に滴下した。さらに、エタノール0.6g/水0.3gのエタノール水溶液を徐々に滴下し、室温下1時間攪拌し、(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物の加水分解物と金属アルコキシドの加水分解物と有機珪素化合物の加水分解物を含む加水分解混合物(A)を得た。
実施例1で使用したのと同じ種類、同量の重合性単量体(B)、光重合開始剤(C)、および重合禁止剤とを混合した後、同じ量の混合物(2.0g)に前記加水分解混合物(A)9.5gを添加後、室温で15分間攪拌混合し、光硬化性ナノインプリント用組成物を得た。得られた光硬化性ナノインプリント用組成物を0.2μmφ穴径のシリンジフィルターにてろ過した。この光硬化性ナノインプリント用組成物の配合割合を表1に示した。
(加水分解混合物(A)の製造)
実施例1と同様の操作を行い、加水分解混合物(A)を得た。
実施例1で使用したのと同じ種類、同量の重合性単量体(B)、光重合開始剤(C)、および重合禁止剤とを混合した後、同じ量の混合物(2.0g)に前記加水分解混合物(A)11.4gを添加後、室温で15分間攪拌混合し、光硬化性ナノインプリント用組成物を得た。得られた光硬化性ナノインプリント用組成物を0.2μmφ穴径のシリンジフィルターにてろ過した。この光硬化性ナノインプリント用組成物の配合割合を表1に示した。
(加水分解混合物(A)の製造)
実施例2と同様の操作を行い、加水分解混合物(A)を得た。
実施例1で使用したのと同じ種類、同量の重合性単量体(B)、光重合開始剤(C)、および重合禁止剤とを混合した後、同じ量の混合物(2.0g)に前記加水分解混合物(A)13.1gを添加後、室温で15分間攪拌混合し、光硬化性ナノインプリント用組成物を得た。得られた光硬化性ナノインプリント用組成物を0.2μmφ穴径のシリンジフィルターにてろ過した。この光硬化性ナノインプリント用組成物の配合割合を表1に示した。
実施例10
(加水分解混合物(A)の製造)
実施例2と同様の操作を行い、加水分解混合物(A)を得た。
(メタ)アクリル基を有する重合性単量体(B)として、ポリエチレングリコールジアクリレート(新中村化学工業(株)製、NKエステル A−200)5.0g、エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート(新中村化学工業(株)製、NKエステル A−BPE−10)10.0g、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート(新中村化学工業(株)製、NKエステル AMP-10G)5.0g、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(新中村化学工業(株)製、NKエステル A−DCP)5.0gを使用した。
(加水分解混合物の製造)
エタノール13.6g、(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物としてトリメトキシシリルトリメチレンアクリレート(信越化学工業(株)製KBM-5103)3.0g、有機珪素化合物としてジフェニルジメトキシシラン(東京化成工業(株)製)11.0gとを混合し、この混合物を攪拌混合しながら、エタノール4.3g/水0.9g/2N−HCl 0.16gの2N−HCl/エタノール混合水溶液を室温下、徐々に滴下した。さらに、エタノール1.0g/水0.5gのエタノール水溶液を徐々に滴下し、室温下1時間攪拌し、(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物の加水分解物と有機珪素化合物の加水分解物を含む加水分解混合物を得た。
実施例1で使用したのと同じ種類、同量の重合性単量体(B)、光重合開始剤(C)、および重合禁止剤とを混合した後、同じ量の混合物(2.0g)に前記加水分解混合物8.5gを添加後、室温で15分間攪拌混合し、光硬化性ナノインプリント用組成物を得た。得られた光硬化性ナノインプリント用組成物を0.2μmφ穴径のシリンジフィルターにてろ過した。この光硬化性ナノインプリント用組成物の配合割合を表1に示した。
(加水分解混合物の製造)
エタノール6.8g、金属アルコキシドとしてタングステン(V)エトキシド(Alfa Aesar製)0.8g、有機珪素化合物としてジフェニルジメトキシシラン(東京化成工業(株)製)5.8gとを混合し、この混合物を攪拌混合しながら、エタノール2.1g/水0.4g/2N−HCl 0.07gの2N−HCl/エタノール混合水溶液を室温下、徐々に滴下した。さらに、エタノール0.5g/水0.2gのエタノール水溶液を徐々に滴下し、室温下1時間攪拌し、金属アルコキシドの加水分解物と有機珪素化合物の加水分解物を含む加水分解混合物を得た。
実施例1で使用したのと同じ種類、同量の重合性単量体(B)、光重合開始剤(C)、および重合禁止剤とを混合した後、同じ量の混合物(2.0g)に前記加水分解混合物7.9gを添加後、室温で15分間攪拌混合し、光硬化性ナノインプリント用組成物を得た。得られた光硬化性ナノインプリント用組成物を0.2μmφ穴径のシリンジフィルターにてろ過した。この光硬化性ナノインプリント用組成物の配合割合を表1に示した。
(光硬化性ナノインプリント用組成物の製造)
実施例1で使用したのと同じ種類、同量の重合性単量体(B)、光重合開始剤(C)、および重合禁止剤とを混合し、室温で15分間攪拌して、加水分解混合物を含有しない光硬化性ナノインプリント用組成物を得た。この光硬化性ナノインプリント用組成物の配合割合を表1に示した。
(表面加工サファイア基板の製造)
実施例2で得られた光硬化性ナノインプリント用組成物を、1−メトキシ−2−プロパノールにて10重量%となるよう希釈した。希釈した光硬化性ナノインプリント用組成物を、サファイア基板(片鏡面、厚さ430μm、表面粗さRa≦0.1nm、面方位C面)上に、3000rpm、30秒間でスピンコートし、110℃において2分間乾燥して、光硬化性ナノインプリント用組成物の塗膜が約100nmの厚みでコーティングしたサファイア基板を得た。
実施例12
(ナノンプリント用レプリカ金型)
実施例2で得られた光硬化性ナノインプリント用組成物を、易接着表面処理した厚み188μmのポリエチレンテレフタレートフィルム上に0.5ml滴下し、120℃において3分間乾燥して揮発成分を蒸発させた。得られた光硬化性ナノインプリント用組成物を有するポリエチレンテレフタレートフィルム上に、ミカドテクノス(株)製 真空加圧UV硬化装置(VS005−200C−UV)において、最小パターン80nmの石英モールド(NTT−ATナノファブリケーション(株)製、80L RESO)を用い、圧力1MPaをかけメタルハライドランプにて光を30秒間照射して、光ナノインプリントを行い、硬化膜よりなるパターンが形成されたポリエチレンテレフタレートフィルム(積層体)を得た。用いた石英モールドは、あらかじめフッ素系表面処理(ダイキン工業(株)製、オプツールHD−1100TH)で離型処理を施した。硬化膜よりなるパターンが形成されたポリエチレンテレフタレートフィルム(積層体)をナノインプリント用レプリカ金型とするため、パターンを中心にして20mm×20mmの大きさにカットした。次いで、離型処理を施すための前処理として、加湿条件下でパターン表面の加水分解処理を行った。該加水分解処理は、上記のカットしたポリエチレンテレフタレートフィルム(積層体)をオーブンに入れ、このオーブン中に水の入った容器を存在させて、オーブンの蓋をして70℃で2時間加熱を行うことにより実施した。その後、処理した積層体のパターン面をフッ素系表面処理剤(ダイキン工業(株)製、オプツールHD−1100TH)と接触させて離型処理を施し、レプリカ金型を作製した。
Claims (8)
- (A)下記式(1)
R1は、水素原子、またはメチル基であり、
R2は、炭素数1〜20のアルキレン基または炭素数3〜10のシクロアルキレン基であり、
R3は、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数3〜4のシクロアルキル基、または炭素数6〜12のアリール基であり、
R4は、炭素数1〜4のアルキル基または炭素数3〜4のシクロアルキル基であり、
lは1〜3の整数であり、mは0〜2の整数であり、kは1〜3の整数であり、
l+m+kは4であり、
R1、R2、R3およびR4がそれぞれ、複数存在する場合には、複数のR1、R2、R3およびR4は、それぞれ、同種又は異種の基であってもよい)で示される(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物の加水分解物、
および
下記式(2)
Mは、タングステン、スズ、インジウム、アンチモン、モリブデン、ニオブ、またはハフニウムであり、
R5は、炭素数1〜10のアルキル基であり、同一の基であっても、異なる基であってもよく、
Mがタングステンの場合、pは6または5であり、
Mがモリブデン、ニオブの場合、pは5であり、
Mがスズ、ハフニウムの場合、pは4であり、
Mがインジウム、アンチモンの場合、pは3である。)
で示される金属アルコキシドの加水分解物を含む加水分解混合物、
(B)(メタ)アクリル基を有する重合性単量体、並びに
(C)光重合開始剤
を含有する光硬化性ナノインプリント用組成物。 - 前記重合性単量体(B)100質量部に対して、
前記(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物3〜300質量部、および前記金属アルコキシド0.1〜150質量部含む混合物を、加水分解して得られる加水分解混合物(A)、並びに
前記光重合開始剤(C)0.1〜10質量部を含むことを特徴とする請求項1に記載の光硬化性ナノインプリント用組成物。 - 前記重合性単量体(B)100質量部に対して、
前記(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物3〜300質量部、前記金属アルコキシド0.1〜150質量部、および前記有機珪素化合物10〜400質量部含む混合物を、加水分解して得られる加水分解混合物(A)、並びに
前記光重合開始剤(C)0.1〜10質量部を含むことを特徴とする請求項3に記載の光硬化性ナノインプリント用組成物。 - 前記有機珪素化合物、および前記(メタ)アクリル基を有する有機珪素化合物との合計100質量部に対して、金属アルコキシドを0.2〜50質量部含むことを特徴とする請求項3又は4に記載の光硬化性ナノインプリント用組成物。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の光硬化性ナノインプリント用組成物を基板上に塗布し、該組成物からなる塗膜を形成する工程、
パターンが形成された金型のパターン形成面と前記塗膜とを接触させ、その状態で光を照射して塗膜を硬化させる工程、
前記金型を、硬化した塗膜から分離して、前記金型のパターン形成面に形成されているパターンに対応するパターンを基板上に形成する工程
を含むことを特徴とするパターンの形成方法。 - 基板がサファイア基板であって、請求項6記載のパターンの形成方法により基板上に形成したパターンをマスクとして、基板表面を塩素系ガスによりドライエッチングして加工することを特徴とする表面加工サファイア基板の製造方法。
- 請求項1〜5のいずれか記載の光硬化性ナノインプリント用組成物の硬化体を有するナノインプリント用レプリカ金型。
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