JP4794562B2 - インプリントポリマー支持体 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、インプリントポリマー支持体に関する。

インプリントポリマー支持体は、基板の表面に固着されるポリマーインプリントの配列からなる。ナノサイズのインプリントポリマー支持体を調製する公知の方法では、ナノインプリントリソグラフィー（ＮＩＬ）がある。ＮＩＬは、複数のインプリントパターンを形成したインプリントスタンプを提供することを含む。また、樹脂層が、固体支持体基板上に備えられる。樹脂を重合する間に、インプリントスタンプを樹脂層に押圧する。次いで、インプリントスタンプを取り除き、インプリントパターンをポリマー層に複製する。基板上に空間的に異なるポリマーインプリントを提供するために、インプリントパターン間の任意のポリマーをプラズマ・エッチングによって取り除いて、基板上に空間的に異なるポリマーインプリントを形成する。

従来のＮＩＬでは、ポリマーフィルムは、基板上にスピンコートする必要があり、その後硬質のモールドによってインプリントすることができる。しかし、スピンコーティングは、高分子膜等のフレキシブル基板上ではかなり困難であり、そのような基板をパターンニングする際に、従来のＮＩＬの性能を制限するものである。更に、従来のＮＩＬは、粘着性高分子流に依存して、ポリマーフィルムを変形し、かつ顕著な厚みの相違を生み出すので、高温及び高圧が必要である（Ｌ．Ｊ．Ｈｅｙｄｅｒｍａｎ、Ｈ．Ｓｃｈｉｆｔ、Ｃ．Ｄａｖｉｄ、Ｊ．Ｇｏｂｒｅｃｈｔ及びＴ．Ｓｃｈｗｅｉｚｅｒ、Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｅｎｇ．，５４、２２９（２０００）；Ｈ．Ｃ．Ｓｃｈｅｅｒ、Ｈ．Ｓｃｈｕｌｚ、Ｔ．Ｈｏｆｆｍａｎｎ及びＣ．Ｍ．Ｓ．Ｔｏｒｒｅｓ、Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ、１６、３９１７（１９９８）；Ｓ．Ｚａｎｋｏｖｙｃｈ、Ｔ．Ｈｏｆｆｍａｎｎ、Ｊ．Ｓｅｅｋａｍｐ、Ｊ．Ｕ．Ｂｒｕｃｈ及びＣ．Ｍ．Ｓ．Ｔｏｒｒｅｓ、Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、１２（２００１）。信頼できるパターン転写を達成するために、インプリントは、Ｔｇ（ガラス転移温度）を超える７０〜９０℃の温度で、１０ＭＰａの圧力下で一般的に行なわれる（Ｌ．Ｊ．Ｈｅｙｄｅｒｍａｎ、Ｈ．Ｓｃｈｉｆｔ、Ｃ．Ｄａｖｉｄ、Ｊ．Ｇｏｂｒｅｃｈｔ及びＴ．Ｓｃｈｗｅｉｚｅｒ、Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｅｎｇ．，５４、２２９（２０００）；Ｈ．Ｃ．Ｓｃｈｅｅｒ、Ｈ．Ｓｃｈｕｌｚ、Ｔ．Ｈｏｆｆｍａｎｎ及びＣ．Ｍ．Ｃ．Ｔｏｒｒｅｓ、Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ、１６、３９１７（１９９８）；Ｆ．Ｇｏｔｔｓｃｈａｌｃｈ、Ｔ．Ｈｏｆｆｍａｎｎ、Ｃ．Ｍ．Ｓ．Ｔｏｒｒｅｓ、Ｈ．Ｓｃｈｕｌｚ、及びＨ．Ｓｃｈｅｅｒ、Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、４３、１０７９（１９９９））。Ｂｏｒｚｅｎｋｏら（Ｔ．Ｂｏｒｚｅｎｋｏ、Ｍ．Ｔｏｒｍｅｎ、Ｇ．Ｓｃｈｍｉｄｔ、Ｌ．Ｗ．Ｍｏｌｅｎｋａｍｐ及びＨ．Ｊａｎｓｓｅｎ、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｆｔ．、７９、２２４６（２００１））によって開発されたポリマー・ボンディング方法等の従来のＮＩＬ技術へのある変更は、温度及び圧力の必要条件をかなり低減する。しかし、Ｂｏｒｚｅｎｋｏらのポリマー・ボンディング方法は、インプリント後の残留物の層が厚いというさらなる不都合が生じ、後のパターン転写は複雑化される。

インプリントポリマー支持体を、多くの用途で使用することができる。そのような１つの用途は、固相有機合成（ＳＰＯＳ）である。ＳＰＯＳは、有機合成の分野でますます重要な技術になっており、溶解して従来の合成に対していくつかの長所を提供する。ＳＰＯＳは、特に、多くの異なる化合物を、選別される少量で必要とする用途で、従来の合成に対して価値のある代替となりつつある。また、ＳＰＯＳは、組み合わせ化学及び化合物ライブラリーの製造で使用される。

固相合成は、担体として不溶性支持体材料を合成中間体に使用する。支持体材料の効率に影響する重要な要因のいくつかは、制御された膨張、利用可能な表面積、サイト分離、化学的及び機械的安定性、及び分離容易性である。使用されるポリマーの種類に加えて、支持体材料の配置は、前記要因に対して重要な役割を果たす。

様々な技術が、グラフトして官能基を導入することを含めて、ＳＰＯＳに更に適切な重合体の支持体を識別するために使用されている。機能性のある多孔性ポリマービーズは、また、ＳＰＯＳ、組み合わせ化学、ポリマーが支持された触媒、及びイオン交換樹脂に使用されている。

公知技術によって調製された支持体材料の共通の欠点の１つは、配置の制約によって制限される設計の柔軟性の欠如である。架橋ポリマービーズでは、ビーズの官能基のほとんどは、ゲル相であり、従って、ビーズの表面積は、重大ではない。しかし、ポリマーの膨張性は、重要な要因である。

無機支持体に於いては、ゲル相はなく、活性な官能基は、すべて、支持体材料の表面上に固定される。従って、大きな表面積が、より活性な官能基を提供することにより、ＳＰＯＳの性能を向上するために必要とされる。固形微粒子の表面積は、粒子サイズによって制御される。より大きな表面は、粒子サイズの低減により達成されることができる。しかし、生成物分離の間の問題を処理することにより、数ミクロンのサイズより小さくすることは望ましくない。これは、ビーズを使用する生成物の固体支持反応の後に、生成物で固定されたビーズがろ過によって通常分離されるからである。ビーズの粒子サイズが小さすぎる場合、ろ過することが困難である。また、ポリマービーズは、密度差の相違により浮遊する傾向があるので、遠心分離は困難である。

Ｌ．Ｊ．Ｈｅｙｄｅｒｍａｎ、Ｈ．Ｓｃｈｉｆｔ、Ｃ．Ｄａｖｉｄ、Ｊ．Ｇｏｂｒｅｃｈｔ及びＴ．Ｓｃｈｗｅｉｚｅｒ、Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｅｎｇ．，５４、２２９（２０００） Ｈ．Ｃ．Ｓｃｈｅｅｒ、Ｈ．Ｓｃｈｕｌｚ、Ｔ．Ｈｏｆｆｍａｎｎ及びＣ．Ｍ．Ｓ．Ｔｏｒｒｅｓ、Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ、１６、３９１７（１９９８） Ｓ．Ｚａｎｋｏｖｙｃｈ、Ｔ．Ｈｏｆｆｍａｎｎ、Ｊ．Ｓｅｅｋａｍｐ、Ｊ．Ｕ．Ｂｒｕｃｈ及びＣ．Ｍ．Ｓ．Ｔｏｒｒｅｓ、Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、１２（２００１） Ｌ．Ｊ．Ｈｅｙｄｅｒｍａｎ、Ｈ．Ｓｃｈｉｆｔ、Ｃ．Ｄａｖｉｄ、Ｊ．Ｇｏｂｒｅｃｈｔ及びＴ．Ｓｃｈｗｅｉｚｅｒ、Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｅｎｇ．，５４、２２９（２０００） Ｈ．Ｃ．Ｓｃｈｅｅｒ、Ｈ．Ｓｃｈｕｌｚ、Ｔ．Ｈｏｆｆｍａｎｎ及びＣ．Ｍ．Ｃ．Ｔｏｒｒｅｓ、Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ、１６、３９１７（１９９８） Ｆ．Ｇｏｔｔｓｃｈａｌｃｈ、Ｔ．Ｈｏｆｆｍａｎｎ、Ｃ．Ｍ．Ｓ．Ｔｏｒｒｅｓ、Ｈ．Ｓｃｈｕｌｚ、及びＨ．Ｓｃｈｅｅｒ、Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、４３、１０７９（１９９９） Ｂｏｒｚｅｎｋｏら（Ｔ．Ｂｏｒｚｅｎｋｏ、Ｍ．Ｔｏｒｍｅｎ、Ｇ．Ｓｃｈｍｉｄｔ、Ｌ．Ｗ．Ｍｏｌｅｎｋａｍｐ及びＨ．Ｊａｎｓｓｅｎ、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｆｔ．、７９、２２４６（２００１）

上述された不都合の１つ又は複数を克服する、又は少なくとも改善するインプリントポリマー支持体を製造する方法を提供する必要がある。

膨張に対して影響の受けやすさが低減されたＳＰＯＳのために、ナノ／マイクロサイズのポリマー支持体を加工する方法を提供する必要がある。

空間的に分離される基板上に、ナノ／マイクロサイズのポリマー支持体の配列を提供する必要がある。

本発明の第１の態様によれば、基板、及び１つ又は複数のポリマーインプリントの形状を画成するために、画成された表面パターンを有するモールドを用意する工程と、前記モールドに於ける画成された表面パターン上に、反応組成物を供給する工程と、１つ又は複数のポリマーインプリントを形成するために、前記反応組成物を重合させる工程と、前記基板表面に１つ又は複数のポリマーインプリントを固着させるために、重合の間、当該基板表面に反応組成物を接触させる工程と、モールドと、形成された１つ又は複数のポリマーインプリントを含む基板とを分離する工程とを含む、インプリントポリマー支持体の形成方法を提供する。

本発明の第２の態様によれば、基板、及び１つ又は複数のポリマーインプリントの形状を画成するために、画成された表面パターンを有するモールドを用意する工程と、前記モールドに於ける画成された表面パターン上に、反応組成物を供給する工程と、１つ又は複数のポリマーインプリントを形成するために、前記反応組成物を重合させる工程と、前記基板表面に１つ又は複数のポリマーインプリントを固着させるために、重合の間、当該基板表面に反応組成物を接触させる工程と、モールドと、形成された１つ又は複数のポリマーインプリントを含む基板とを分離する工程とを含む方法から得られるインプリントポリマー支持体を提供する。

本発明の第３の態様によれば、固相有機合成（ＳＰＯＳ）用のナノサイズのポリマーインプリントの配列であって、ナノ／マイクロサイズのポリマーインプリントの配列が、基板上に支持されており、基板、及び１つ又は複数のポリマーインプリントの形状を画成するために、画成された表面パターンを有するモールドを用意する工程と、前記モールドに於ける画成された表面パターン上に、反応組成物を供給する工程と、ナノサイズのポリマーインプリントを形成するために、反応組成物を重合させる工程と、前記基板表面にナノ／マイクロサイズのポリマーインプリントの配列を固着させるために、重合の間、当該基板表面に反応組成物を接触させる工程と、モールドと、形成されたナノ／マイクロサイズのポリマーインプリントの配列を含む基板とを分離する工程とを含む方法から得られるナノ／マイクロサイズのポリマーインプリントの配列を提供する。

本発明の第４の態様によれば、基板及び基板に固着したナノ／マイクロサイズの架橋ポリマーインプリントの配列を含む、固相有機合成でのインプリントポリマー支持体の使用を提供する。

定義
用語「得ることが可能な」は、明細書の記載及び請求の範囲で使用される場合、「得られた」を意味するようにも解釈されることがある。

用語「重合性媒体」は、明細書の記載及び請求の範囲で使用される場合、重合されることが可能な物質を含む液体相又は固体相を意味すると広く解釈されることになる。

本明細書で使用されるように、用語「含む」は、「主に含む」が、必ずしも１つだけではない」ことを意味する。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」及び「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」等の用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」の変化は、類似して変化する意味を有する。

本明細書で使用されるように、用語「約」は、構成成分の濃度との関連で、一般的に規定値の±５％、より一般的に規定値の±４％、より一般的に規定値の±３％、より一般的に規定値の±２％、更により一般的に規定値の±１％、更により一般的に規定値の±０．５％を意味する。

この開示の全体を通して、ある実施形態は、ある範囲の形式で示されてもよい。ある範囲の形式での記載は、単に便宜と簡潔さのためであり、開示範囲の領域に対し柔軟性のない限定として解釈されるべきでないことが理解されなければならない。従って、ある範囲の記載は、特に、その範囲内の個々の数値と同様に、可能な下位の範囲のすべてを開示したと考えるべきである。例えば、１〜６等の範囲の記載は、特に、その範囲内の個々の数、例えば、１、２、３、４、５及び６と同様に、１〜３、１〜４、１〜５、２〜４、２〜６、３〜６等の下位の範囲を開示すると考えるべきである。このことは、範囲の幅にかかわらず適用される。

インプリントポリマー支持体の例示的で限定のない実施形態を開示する。

一実施形態では、反応組成物を供給する工程は、少なくとも１つの機能性モノマーを有する重合性媒体及び遊離基開始剤を選択する工程を含む。

一実施形態では、前記方法は、基板からモールドを分離した後、モールドの画成された表面パターン上に追加の反応組成物を供給する工程と、基板に固着されて形成された１つ又は複数のポリマーインプリントの表面に、追加の反応組成物を接触させる工程と、
追加の反応組成物を重合して、形成された１つ又は複数のポリマーインプリントの表面に追加のポリマー層を形成する工程と、を更に含んでもよい。

追加の反応組成物を供給する工程は、反応組成物に対して異なる官能基を有する追加の反応組成物の機能性モノマーを選択する工程を含んでもよい。

一実施形態では、反応組成物を供給する工程は、モールドの画成された表面パターンの第１の部分上で、少なくとも１つの機能性モノマーを有する第１の重合性媒体及び遊離基開始剤を選択する工程と、モールドの画成された表面パターンの第２の部分上で、少なくとも１つの機能性モノマーを有する第２の重合性媒体及び遊離基開始剤を選択する工程と、を有し、第１及び第２の重合性媒体のモノマーの官能基は異なる。

一実施形態では、インプリントポリマー支持体は、固相有機合成（ＳＰＯＳ）に使用されてもよい。

一実施形態では、方法は、機能性モノマーを架橋する工程を更に含んでいてもよい。架橋されたポリマーは、形成されたポリマーインプリントの強度を向上する。

重合工程は、空間的に異なるポリマーインプリントの配列を形成する工程を含む。

モールドの画成された表面パターンは、円形の空洞の配列であり、重合工程の間に、基板上に空間的に異なるポリマー・ドットの配列を形成してもよい。１実施形態では、ポリマー・ドットの配列は、平面基板の表面に設置してもよい。

１又は複数のポリマー・ドットは、５ｎｍ〜１０００ｎｍ、１０ｎｍ〜５００ｎｍ、１５ｎｍ〜４００ｎｍ、２０ｎｍ〜３００ｎｍ、２５ｎｍ〜２００ｎｍ、３０ｎｍ〜１５０ｎｍ及び３０ｎｍ〜１００ｎｍからなる群から選択された粒径範囲の直径を有してもよい。

各空間的に異なるポリマーインプリントは、異なる官能基を有するポリマーからなってもよい。

基板は、ポリマー等の有機材料又は金属等の無機材料からなってもよい。基板は、平面又は非平面であってもよい。例となる基板材料としては、シリコン、ガラス、石英、マイカ、セラミックス、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリマー類、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、フルオロポリマー及びポリスルホン等のポリエステル類、及び金、銀、及び銅等の金属が挙げられる。

アクリル酸エステル類、ビニル又はメタクリル酸モノマー等、ＳＰＯＳに適するポリマーを製造可能ないかなるモノマーを使用してもよい。例となるモノマー及びコモノマーは、以下からなる群から選択されるモノマーであってもよい。メタクリル酸メチル、他のメタクリル酸アルキル、アクリル酸アルキル、アクリル酸アリール、及びメタクリル酸アリール、シアノアクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、酢酸ビニルを含むビニルエステル、塩化ビニル、メチルビニルケトン、塩化ビニリデン、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、２−アセトアミドアクリル酸；２−（アセトキシアセトキシ）エチルメタクリレート１−アセトキシ−１，３−ブタジエン；２−アセトキシ−３−ブテンニトリル；４−アセトキシスチレン；アクロレイン；アクロレインジエチルアセタール；アクロレインジメチルアセタール； アクリルアミド；２−アクリルアミドグリコール酸；２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸；アクリル酸；アクリル酸無水物；アクリロニトリル；塩化アクリロイル；（Ｒ）−α−アクリロキシ−β，β’−ジメチル−ｇ−ブチロラクトン；Ｎ−アクリロキシスクシンイミドＮ−アクリロキシトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン；塩化Ｎ−アクリロイル；Ｎ−アクリロイルピロリジノン；Ｎ−アクリロイル−トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン；２−アミノエチルメタクリレート；Ｎ−（３−アミノプロピル）メタクリルアミド；（ｏ、ｍ又はｐ）−アミノ−スチレン；ｔ−アミルメタクリレート；２−（１−アジリジニル）エチルメタクリレート；２，２’−アゾビス −（２−アミジノプロパン）；２，２’−アゾビスイソブチロニトリル；４，４’−アゾビス−（４−シアノバレリック酸）；１，１’−アゾビス−（シクロヘキサンカルボニトリル）；２，２’−アゾビス −（２，４−ジメチルバレロニトリル）；４−ベンジルオキシ−３−メトキシスチレン；２−ブロモアクリル酸；４−ブロモ−ｌ−ブテン；３−ブロモ−３，３−ジフルオロプロパン；６−ブロモ−ｌ−ヘキセン；３−ブロモ−２−メタクリロニトリル；２−（ブロモメチル）アクリル酸；８−ブロモ−ｌ−オクテン；５−ブロモ−ｌ−ペンテン；シス−ｌ−ブロモ−ｌ−プロペン；β−ブロモスチレン；ｐ−ブロモスチレン；ブロモトリフルオロエチレン；（＋／−）−３−ブテン−２−オール；１，３−ブタジエン；１，３−ブタジエン−１，４−ジカルボン酸３−ブテナールジエチルアセタール；１−ブテン；３−ブテン−２−オール；３−ブテニルクロロホルメート；２−ブチルアクロレイン；Ｎ−ｔ−ブチルアクリルアミド；ブチルアクリレート； ブチルメタクリレート；（ｏ，ｍ，ｐ）−ブロモスチレン；ｔ−ブチルアクリレート；（Ｒ）−カルボン；（Ｓ）−カルボン；（−）−カルベルアセテート；シス３−クロロアクリル酸；２−クロロアクリロニトリル；２−クロロエチルビニルエーテル：２−クロロメチル−３−トリメチルシリル−１−プロペン；３−クロロ−１−ブテン；３−クロロ−２−クロロメチル−１−プロペン；３−クロロ−２−メチルプロペン； ２，２−ビス（４−クロロフェニル）−１，１−ジクロロエチレン；３−クロロ−１−フェニル−１−プロペン；ｍ−クロロスチレン；ｏ−クロロスチレン；ｐ−クロロスチレン；１−シアノビニルアセテート；１−シクロプロピル−１−（トリメチルシロキシ）エチレン；２，３−ジクロロ−１−プロペン；２，６−ジクロロスチレン；１，３−ジクロロプロペン；２，４−ジエチル−２，６−ヘプタジエナール；１，９−デカジエン；１−デセン；１，２−ジブロモエチレン；１，１−ジクロロ−２，２−ジフルオロエチレン；１，１−ジクロロプロペン；２，６−ジフルオロスチレン；ジヒドロカルベオール；（＋／−）ジヒドロカルボン；（−）−ジヒドロカルベルアセテート；３，３−ジメチルアクリルアルデヒド；Ｎ，Ｎ’−ジメチルアクリルアミド；３，３−ジメチルアクリル酸；塩化３，３−ジメチルアクリロイル；２，３−ジメチル−１−ブテン；３，３−ジメチル−１−ブテン；２−ジメチルアミノエチルメタクリレート；２，４−ジメチル−２，６−ヘプタジエン−１−オール；２，４−ジメチル−２，６−ヘプタジエナール；２，５−ジメチル−１，５−ヘキサジエン；２，４−ジメチル−１，３−ペンタジエン；２，２−ジメチル−４−ペンタナール；２，４−ジメチルスチレン；２，５−ジメチルスチレン；３，４−ジメチルスチレン；ジビニルベンゼン；１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサン；８，１３−ジビニル−３，７，１２，１７−テトラメチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン；８，１３−ジビニル−３，７，１２，１７−テトラメチル−２１Ｈ，２３Ｈ−プロピオン酸； ８，１３−ジビニル−３，７，１２，１７−テトラメチル−２１Ｈ，２３Ｈ−プロピオン酸ジナトリウム塩；３，９−ジビニル−２，４，８，１０−テトラオラスピロ〔５，５〕ウンデカン；二塩化ジビニル錫；１−ドデセン；３，４−エポキシ−１−ブテン；２−エチルアクロレイン；エチルアクリテート；２−エチル−１−ブテン；（＋／−）−２−エチルヘキシルアクリレート；（＋／−）−２−エチルヘキシルメタクリレート；２−エチル−２−（ヒドロキシメチル）−１，３−プロパンジオールトリアクリレート；２−エチル−２−（ヒドロキシメチル）−１，３−プロパンジオールトリメチルアクリレート；エチルメタクリレート；エチルビニルエーテル；エチルビニルケトン；エチルビニルスルホン；（１−エチルビニル）トリブチル錫；ｍ−フルオロスチレン；ｏ−フルオロスチレン；ｐ−フルオロスチレン；グリコールメタクリレート（ヒドロキシエチルメタクリレート）；１，６−ヘプタジエン；１，６−ヘプタジエン酸；１，６−ヘプタジエン−４−オール；１−ヘプテン；１−へキセン−３−オール；１−ヘキセン；ヘキサフルオロプロペン；１，６−へキサンジオールジアクリレート；１−ヘキサデセン；１，５−ヘキサジエン−３，４−ジオール；１，４−ヘキサジエン；１，５−ヘキサジエン−３−オール；１，３，５−ヘキサトリエン；５−へキセン−１，２−ジオール；５−へキセン−１−オール；ヒドロキシプロピルアクリレート；３−ヒドロキシ−３，７，１１−トリメチル−１，６，１０−ドデカトリエン；イソアミルメタクリレート；イソブチルメタクリレート；イソプレン；２−イソプロペニルアニリン；イソプロペニルクロロホルメート；４，４’− イソプロピリデンジメタクリレート；３−イソプロピル−ａ−ａ−ジメチルベンゼンイソシアネート；イソプレゴール；イタコン酸；イタコナニルクロリド；鉛（II）アクリレート；酢酸リナリル；ｐ−メンタ−１，８−ジエン；ｐ−メンタ−６，８−ジエン−２−オール；メチレンアミノアセトニトリル；メタクロレイン；塩化〔３−（メタクリロイルアミノ）−プロピル〕トリメチルアンモニウム；メタクリルアミド；メタクリル酸；メタクリル酸無水物；メタクリロニトリル；塩化メタクリロイル；２−（メタクリロイルオキシ）エチルアセトアセテート；（３−メタクリロイルプロピル）トリメトキシシラン；２−（メタクリロイルオキシ）エチルトリメチルアンモニウムメチルスルファイド；２−メトキシプロペン（イソプロペニルメチルエーテル）；メチル−２−（ブロモメチル）アクリレート；５−メチル−５−へキセン−２−オン；メチルメタクリレート；Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド；亜硝酸２−メチレングルタロ；２−メチレン−１，３−プロパンジオール；３−メチルー１，２−ブタジエン；２−メチル−１−ブテン；３−メチル−１−ブテン；３−メチル−１−ブテン−１−オール；２−メチル−１−ブテン−３−イン；２−メチル−１，５−ヘプタジエン；２−メチル−１−ヘプテン；２−メチル−１−へキセン；３−メチル−１，３−ペンタジエン；２−メチル−１，４−ペンタジエン；（＋／−）−３−メチル−１−ペンテン；（＋／−）−４−メチル−１−ペンテン；（＋／−）−３−メチル−１−ペンテンー３−オール；２−メチル−１−ペンテン；α−メチルスチレン；ｔ−α−メチルスチレン；ｔ−β−メチルスチレン；３−メチルスチレン；メチルビニルエーテル；メチルビニルケトン；メチル−２−ビニルオキシラン；４−メチルスチレン；メチルビニルスルホン；４−メチル５−ビニルチアゾール；ミルセン；ｔ−β−ニトロスチレン；３−ニトロスチレン；１−ノナデセン；１，８−ノナジエン；１−オクタデセン；１，７−オクタジエン；７−オクテン−１，２−ジオール；１−オクテン；１−オクテン−３−オール；１−ペンタデセン；１−ペンテン； １−ペンテン−３−オール；ｔ−２，４−ペンテン酸；１，３−ペンタジエン；１，４−ペンタジエン；１，４−ペンタジエン−３−オール；４−ペンテン−１−オール；４−ペンテン−２−オール；４−フェニル−１−ブテン；フェニルビニルスルフィド；スルホン酸フェニルビニル；２−プロペン−１−スルホン酸ナトリウム塩；フェニルビニルスルホキシド；１−フェニル−１−（トリメチルシロキシ）エチレン；プロペン；サフロール；スチレン（ビニルベンゼン）；４−スチレンスルホン酸ナトリウム塩；塩化スチレンスルホニル；３−スルホプロピルアクリレートカリウム塩；３−スルホプロピルメタクリレートナトリウム塩；テトラクロロエチレン；テトラシアノエチレン；テトラメチルジビニルシロキサン；トランス３−クロロアクリル酸；２−トリフルオロメチルプロペン；２−（トリフルオロメチル）プロペン酸；２，４，４’−トリメチル−１−ペンテン；３，５−ビス（トリフルオロメチル）スチレン；２，３−ビス（トリメチルシロキシ）−１，３−ブタジエン；１−ウンデセン；ビニルアセテート；ビニル酢酸；４−ビニルアニソール；９−ビニルアントラセン；ビニルベヘネート；ビニルベンゾエート；４−ビニル安息香酸；ビニルベンジルアセテート；ビニルベンジルアルコール；３−ビニルベンジルクロリド；３−（ビニルベンジル）−２−クロロエチルスルホン；４−（ビニルベンジル）−２―クロロエチルスルホン；Ｎ−（ｐ−ビニルベンジル）−Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミン；４−ビニルビフェニル（４−フェニルスチレン）；臭化ビニル；２−ビニルブタン；ビニルブチルエーテル；９−ビニルカルバゾール；ビニルカルビノール；ビニルセチルエーテル；ビニルクロロアセテート；ビニルクロロフォルメート；ビニルクロタノエート；ビニルシクロヘキサン；４−ビニル−１−シクロへキサン；４−ビニルシクロへキセンジオキサイド；ビニルシクロペンテン；ビニルジメチルクロロシラン；ビニルジメチルエトキシシラン；ビニルジフェニルフォスフィン；ビニルヘキサン酸２−エチル；ビニル２−エチルヘキシルエーテル；ビニルエーテルケトン；ビニルエチレン；ビニルエチレン鉄トリカルボニル；ビニルフェロセン；ビニルホルメート；ビニルヘキサデシルエーテル；フッ化ビニリデン；１−ビニルイミジゾール；ヨウ化ビニル；ラウリン酸ビニル；ビニルマグネシウムブロミド；ビニルメシチレン；ビニル２−メトキシエチルエーテル；ビニルメチルジクロロシラン；ビニルメチルエーテル；ビニルメチルケトン；２−ビニルナフタリン；５−ビニル−２−ノルボルネン；ペラルゴン酸ビニル；酢酸ビニルフェニル；２−ビニルホスホン酸；ビス（２−クロロエチル）エステル；プロピオン酸ビニル；４−ビニルピリジン；２−ビニルピリジン；１−ビニル−２−ピロリジノン；２−ビニルキノリン；１−ビニルシラトラン；ビニルスルホン；ビニルスルホン（ジビニルスルホン）；ビニルスルホン酸ナトリウム塩；ｏ−ビニルトルエン；ｐ−ビニルトルエン；ビニルトリアセトキシシラン；ビニルトリブチル錫；ビニルトリクロリド；ビニルトリクロロシラン；ビニルトリクロロシラン（トリクロロビニルシラン）；ビニルトリエトキシシラン；ビニルトリエチルシラン；ビニルトリフロロアセテート；ビニルトリメトキシシラン；ビニルトリメチルノニルエーテル；ビニルトリメチルシラン；ビニルトリフェニルホスホニウムブロミド（トリフェニルビニルホスホニウムブロミド）；ビニルトリス（２−メトキシエ
トキシ）シラン；４−ビニルベンジルクロリド；４−ビニルベンジルブロミド、４−ビニルベンズアルデヒド；４−アミノメチルスチレン、及び２−吉草酸ビニル。

モノマーは、インプリントポリマーに剛性を付与する過剰の架橋モノマーを含んでいてもよく、２、３、４官能基のアクリレート類又はメタクリレート類、ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）、エチレングリコールジメタクリレート（ＥＧＤＭＡ）及びエチレングリコールジアクリレートを含むアルキレングリコール、ポリアルキレングリコールジアクリレート類及びメタクリレート類、ビニル又はアリルアクリレート類又はメタクリレート塩、ジビニルベンゼン、ジアリルジグリコールジカーボネート、マレイン酸ジアリル、フマル酸ジアリル、イタコン酸ジアリル、ジビニルオキサレート、ジビニルマロネート、コハク酸ジアリル、トリアリルイソシアネート等のビニルエステル、ビス−フェノールＡ又はエトキシビス−フェノールＡのジメタクリレート類又はジアクリレート類、ヘキサメチレンビスアクリルアミド又はヘキサメチレンビスメタクリルアミドを含むメチレン又はポリメチレンビスアクリルアミド又はヘキサメチレンビスメタクリルアミド、ジ（アルケン）ｔｅｒｔ−アミン類、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジビニルエーテル、ジビニルスルホン、ジアリルフタレート、トリアリルメラミン、２−イソシアナートエチルメタクリレート、２−イソシアナートエチルアクリレート、３−イソシアナートプロピルアクリレート、１−メチル：Ｌ−２−イソシアナートエチルメタクリレート、１，１−ジメチル−２−イソシアナートエチルアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート、及びヘキサンジオールジアクリレートが挙げられる。

機能性モノマーに対する架橋剤の超過量は、重量で、０．５％〜５０％、１％〜４５％、５％〜４０％、１０％〜４０％、１５％〜３５％及び２０％〜３０％からなる群から選択してもよい。

遊離基開始剤は、紫外線（ＵＶ）又は熱遊離基開始剤であってもよい。例となる遊離基開始剤としては、ベンゾイルペルオキシド、アセチルペルオキシド、ラウリルペルオキシド、アゾビスイソブチロニトリル、ｔ−ブチルペラセテート、クミルペルオキシド、ｔ−ブチルペルオキシド、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、ビス（イソプロピル）ペルオキシ−ジカーボネート、安息香酸メチルエーテル、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、ｔｅｒｔ−ブチルペロクトエート、フタル酸ペルオキシド、ジエトキシアセトフェノン、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシピバレート、ジエトキシアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２−ジメトキシ−２−フェニル−アセトフェノン、フェノチアジン及びジイソプロピルキサントゲンジスルフィドからなる群から選択されてもよい。

モノマー、コモノマー及び架橋剤の選択は、ＳＰＯＳのための所望の得られたポリマーの化学特性及び物理特性によって決定される。

方法は、モールドの画成された表面パターン上に耐摩擦剤を塗布する工程を更に含んでもよい。例となる耐摩擦剤は、ダイヤモンド、ダイヤモンド状炭素、炭化ケイ素、蒸気相で堆積されたフッ素処理されたポリマー、ジクロロジメチルシラン、オクタデシルトリクロロシラン、ドデシルトリクロロシラン又はパーフルオロデシルトリクロロシラン等のシランカップリング剤及びアルカンチオール類を含む自己集合した単分子層からなる群から選択されてもよい。一実施形態では、耐摩擦剤は、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ペルフルオロデシルトリクロロシランである。

方法は、ポリマーインプリントが固着する基板の表面上に、プラズマガスを適用する工程を更に含んでいてもよい。プラズマガスは、基板の表面の洗浄剤として適用して、重合された組成物への固着を助長してもよい。使用することが可能な例となるガスは、酸素、フッ素及び塩素等のハロゲン化物、アルゴン等の希ガス及びそれらの混合物が挙げられる。

方法は、カップリング剤を塗布して、基板にポリマーインプリントが固着するのを助ける工程を更に含んでいてもよい。カップリング剤は、シランをベースとするカップリング剤であってもよい。シランカップリングの選択は、基板及びインプリントポリマーの化学に依存する。例となるシランベースのカップリング剤は、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、ビニルトリス（メトキシエトキシ）シラン、トリメチルクロロシラン、トリメチルアミノシラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、（エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ジビニルジメトキシシラン、クロロプロピルトリメトキシシラン、トリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（１，１−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、ｎ−β−（アミノエチル）−ｙ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ―アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピル−トリス（２−メトキシ−エトキシル）シラン、Ｎ−メチル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−ビニルベンジル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、トリアミノプロピルトリメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリメトキシ−シラン、３，４，５−ジヒドロイミダゾールプロピルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、Ｎ，Ｏ−（ビストリメチルシリル）アミド及びＮ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）尿素；アミノシラン、エポキシシラン類、フェネチルメチルジクロロシラン、ジビニルジクロロシラン、及びトリビニルメトキシシランからなるリストから選択されてもよい。例となるアミノシラン及びエポキシシラン類は、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、及びβ−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランである。

有利には、一実施形態では、反応組成物は有機溶媒を含まない。

重合工程は、圧力、温度及び時間の群から選択された１つ又は複数の制御条件によって制御されてもよい。

重合工程の間の圧力条件は、１ＭＰａ〜１０ＭＰａ、１ＭＰａ〜５ＭＰａ及び１．５ＭＰａ〜４ＭＰａからなる群から選択された範囲にあってもよい。一実施形態では、重合工程の間の圧力条件は、約３ＭＰａである。

重合工程の間の温度条件は、１０℃〜１８０℃、１０℃〜１５０℃、１５℃〜１４０℃、２０℃〜１３０℃、２５℃〜１３０℃、４０℃〜１２０℃及び５０℃〜１１０℃からなる群から選択された範囲にあってもよい。一実施形態では、重合工程の間の温度条件は、約１１０℃である。

重合工程の間の時間条件は、１分〜４０分、２分〜３５分、３分〜３０分、４分〜２５分、５分〜２０分、５分〜１５分、５分〜１０分からなる群から選択された範囲にあってもよい。

方法は、重合の間に制御条件の１つ又は複数を変える工程を含んでもよい。一実施形態では、組成物は、約５分間、約２５℃で、約３ＭＰａで保持し、次いで、約５分間、約１１０℃で、約３ＭＰａで保持してもよい。

取り除き工程を解放する前に、前記方法は、１つ又は複数の形成されたポリマーインプリントを、モールドリリース温度領域に冷却することを可能にする追加の工程を含んでいてもよい。モールドリリース温度は、５０℃〜９０℃、６０℃〜８０℃、６５℃〜７５℃からなる群から選択された範囲にあってもよい。１実施形態では、モールドリリース温度は、約７０℃であってもよい。

一実施形態では、重合工程は、放射線で重合媒体を照射する工程を含んでもよい。放射線は、約５〜４００ｎｍの範囲の波長を有する紫外線であってもよい。

一実施形態では、方法は、モールドの画成された表面パターンと基板との間に反応組成物を供給する工程の前に、部分的に反応組成物を硬化する工程を含んでいてもよい。部分的に硬化する工程は、反応組成物を紫外線等の放射線にさらす工程を含んでいてもよい。

方法は、１つ又は複数の形成されたポリマーインプリントから残留物を取り除くさらなる工程を含んでいてもよい。残留物を取り除く工程は、プラズマガスを使用して、エッチングする工程を含んでいてもよい。使用可能な例となるガスは、酸素、フッ素及び塩素等のハロゲン化物、及びアルゴン等の希ガス及びその混合物を含む。一実施形態では、エッチングは、酸素又はアルゴンを使用して行う。

本発明の限定されない例を、ベストモードを含めて、添付の図面を参照して更に説明する。

（実施例１）
機能性ポリスチレン・ナノ構造体を、シリコンウェーハにインプリントして、ナノインプリントモジュール支持体（ＮＩＭＳ）を形成した。

ポリマー反応組成物は、架橋モノマーとして、塩化ビニルベンゼン１３ｍｏｌ％及びジビニルベンゼン２５ｍｏｌ％とスチレンモノマーの６０ｍｏｌ％をまず混合することによって調製した。ベンゾイルペルオキシド遊離基開始剤２ｍｏｌ％も加えた。

次いで、ポリマー反応組成物の硬化は、７分間、３００〜４００ｎｍの波長、及び３０ｍＷ／ｃｍ^２の強度で、ＵＶランプによって放射されたＵＶ光で照射することによって達成された。ポリマー反応組成物にＵＶを透過することによって、モノマーを部分的に重合させ、それによって、混合物の粘性を増加させた。次いで、あらかじめ硬化された混合物を、超音波処理槽内でガスを抜いた。

図１を参照して、パターン表面（１０）を有するシリコンモールド基板（１２）を示す。フォトリソグラフィー（形状サイズ＞１００ｎｍ）又はｅ−ビームによって、パターン表面（１０）を作製し、１００ｎｍ未満のサイズのモールド外観を形成する。モールド（１２）のパターン表面（１０）を、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシル−トリクロロシラン耐摩擦剤で処理して、硬化後に向上したモールドリリースを確実にする。モールド（１２）は、シリコン基板であり、モールド上のパターンは、フォトリソグラフィー（形状サイズ＞１００ｎｍ）又はｅ−ビームによって作成し、１００ｎｍ未満のサイズのモールド外観を生成した。

部分的に硬化されたスチレン組成物（１４）の層を、モールド（１２）のパターン表面（１０）上に供給した。

半導体グレードについて、１μｍの厚みのシリコンウェーハ（１６）をスパッタリング装置を使用して酸素プラズマで処理して、有機物を取り除いて洗浄し、それによって、基板に対してポリマーを良好に固着させた。

ポリマー組成物をシリコンウェーハ（１６）の表面により強く固着させるために、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランを、シリコンウェーハ（１６）の表面に塗布した。

次いで、シリコンウェーハ（１６）を、図７Ｂで示すように、部分的に硬化されたスチレン組成物（１４）上に設置した。

図７Ｂに示す配置は、オブデュキャット社の４インチのＮＩＬインプリンター上に載せた。次いで、部分的に硬化されたスチレン組成物（１４）を、圧力を加え、下記条件下で図７Ｂで示されるように温度を上げることによって、逆インプリント方法によってインプリントした。

５分間、３ＭＰａのゲージ圧、２１℃の温度、次いで、５分間、３ＭＰａ、１１０℃で行った。

インプリントの間、更に部分的に硬化されたスチレン組成物（１４）の混合物を１１０℃で重合し架橋して、ポリスチレンを形成した。次いで、モールド（１２）を取り除く前に、ポリスチレンを、約７０℃に冷却することができた。モールド（１２）を取り除く際に、基板上の残留物は、酸素で乾燥プラズマに基づくエッチングを使用して取り除いた。

ポリスチレン・ドットは、矢印（１４’）によって示され、シリコンウェーハ（１６）上に形成されて、ポリスチレン（ＰＳ）ナノインプリントモジュール支持体（ＮＩＭＳ）を形成した。図４を参照して、ＰＳ−ＮＩＭＳのＳＥＭ画像を示す。図４のＳＥＭ画像から分かるように、ＰＳ−ＮＩＭＳは、シリコンウェーハ（１６）上に１μｍ角のドットからなる非常によく画成された構造を有する。

機能性ＰＳ−ＮＩＭＳは、溶解試験を課して、溶媒に対するその抵抗を決定した。これは、固相有機合成（ＳＰＯＳ）用モジュール支持体としてその適用のために重要な必要要件であるからである。ＰＳ−ＮＩＭＳの２つのバッチを、５日（バッチＡ）間、２１℃、及び５日（バッチＢ）間、５０℃で、トルエン、テトラヒドロフラン及び水中に、それぞれに浸漬した。

ＰＳ−ＮＩＭＳの剥離は、バッチＡ又はバッチＢのいずれもで検知されなかった。バッチＡに関する図５及びバッチＢに関する図６のＳＥＭ画像である。

バッチＡ、Ｂからの溶液を分析して、未反応化学薬品が、インプリントポリマーから浸出しなかったことが分かった。

（適用）
ナノプリントされたポリマー（１４’）は、ＳＰＯＳ用モジュール支持体の新しい種類を提供した。

ナノプリントポリマーインプリント（１４’）を製造する、開示された方法は、他の公知の方法と比較して、単純で、相対的に速く、低価格な技術を提供する。開示されたナノプリントポリマーインプリント（１４’）は、よく画成された形状及び寸法を有する。

様々な官能基は、重合工程の際に、ＮＩＭＳ上に、適切なコモノマーを選択すること、又はポスト官能基修飾によって導入することができ、それによって、ナノインプリントポリマーインプリント（１４’）の官能基の均一な分布を達成する。

開示されたインプリントポリマーナノ構造体は、よく画成された構造を有するナノサイズの配列を提供するという利点を提供する。

さらなる利点は、表面積及び官能基のアクセスの調整は、配置、つまりナノインプリントポリマーインプリント（１４’）のサイズによって達成されるので、ポリマーの膨潤性は、もはやＳＰＯＳの間の固定支持体の性能の要因ではないということである。従って、インプリント構造（１４’）は、いかなる有機溶媒によっても影響されない。

インプリント構造（１４’）のナノサイズにより、極めて大きな表面積を得ることができる。

高い機能を持たせるには、それらの間でインプリント（１４’）のサイズ及び間隔の適切な設計により可能である。インプリント（１４’）は正確に間隔を開けるので、機能性モノマーの濃度を増加しても、サイト分離が制御下で抑制される。

各官能基は、空間的に相互に離隔させることができる。このことは、各インプリント構造（１４’）の隣接する官能基間でよく画成されたサイト分離を可能にする。また、隣接した官能基に付着された分子（分子間）間の競争反応を回避するという利点をもたらす。

図７Ａを参照して、多数のナノインプリントモジュールポリマー支持体ディスク（１８、２０、２２、２４）を示す。図７Ｂは、図７Ａのナノインプリントモジュールポリマー支持体ディスク２４の平面図を示し、図７Ｃは、「ドット」（インプリント構造（１４’））の拡大図を示す。ＳＰＯＳの市販のグラフト化モジュールの支持体と異なり、各ナノインプリントモジュールポリマー支持体ディスク（１８、２０、２２、２４）は、重合段階で、インプリント構造（１４’）上に適切なコモノマーを選択することによって導入されたクロロメチル、ヒドロキシメチル、アルデヒド等の様々な官能基を有することができる。ナノ−インプリント構造（１４’）（ナノ・ドット）のサイズを１０〜５００ｎｍに調整することが可能であるので、「１ビード１官能基」を有する環境を達成することも可能である。この「１ビード１官能基」は、列（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ）で示されたドットによって図７Ｃに示す。列（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ）で示された各ドットは、十分に画成された間隔でそれぞれの官能基を有していてもよい。列（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ）で示されたドットは、５０ｎｍ未満のサイズを有するので、１つの官能基／ドットを有することは可能であり、従って、「１ビード１官能基」の支持体材料を達成し、高度のサイト分離及び選択性を生じさせることができる。

ナノインプリントポリマー（１４’）の開示された実施形態は、ＳＰＯＳ用途に使用されるが、インプリントポリマー固体支持体をＳＰＯＳ以外の塗布に使用することができることが認識される。

本明細書に開示されたインプリントポリマー固体支持体を製造する方法を使用することができる。触媒支持体、考案センサー、診断用ＰＣＲキット、ゲノム発現のため、及びマイクロ／ナノ・ブラシを作製するためのＤＮＡ調査キット／分析チップ等の医療機器を製造するために使用することができる。

インプリント架橋ポリマー支持体は、ナノパターン化する用途、生物アタッチメント装置（ナノ付着）、マイクロ／ナノグリップ、マイクロ／ナノ機械的反射鏡アレイ、及び高解像度光学用レンズ等のナノ光学装置の用途で特に役立つことができる。

ＮＩＬ等の他の公知の技術と比較して、相対的に低温及び低圧で、開示された反応組成物の重合を実行することができることも認識される。更に、反応組成物が、モールド上でその場所で重合されるので、硬いモールド表面上でインプリントされる前に、基板上でポリマーフィルムをスピンコートすることは必要ではなく、高分子膜等のフレキシブル基板上で困難である。

基板と接触しながら、反応組成物を重合する利点は、１つ又は複数の特定の化学官能基をモノマーに組み入れることにより、又は特定の化学官能基を有するコモノマーを加えることにより、ポリマーに様々な化学官能基をインプリントすることが可能である。

公知のＮＩＬ方法では、高い温度及び圧力で作動し、官能基は破壊される可能性がある。公知のＮＩＬ方法に対する重要な利点は、重合の間に基板の表面上で反応溶液と接触することにより、架橋重合体のマイクロパターン及びナノパターンを作製することができる。架橋ポリマーは非常に高いＴｇを有する又は検知できるＴｇを有さないので、開示された例の架橋ポリスチレン等の架橋ポリマーを、逆インプリントの前に架橋重合体を形成するＭＩＬ又は他のインプリント方法のいずれかを使用してインプリントすることができなかった。開示された実施形態では、ポリマーの前駆体は、インプリントのための出発原料として使用され、Ｔｇは、非常に低い、又は、モノマー混合物の場合にはＴｇはないので、インプリントを実行することが可能である。

本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本発明の様々な他の修正及び適用は、前述の開示を読んだ後に当業者に明らかとなり、また、そのような修正及び適用は、すべて、添付の請求の範囲内で行うことが意図される。

図１は、モールドのパターン形成された表面とシリコン基板との間で反応組成物を供給する概略図である。 図２は、圧力及び温度下で、モールドのパターン形成された表面とシリコン基板との間で反応組成物を重合する概略図である。 図３は、モールドから取り除かれる平面基板に固着されるポリマーインプリントの形成された配列の概略図である。 図４は、実施例１の開示された実施形態により作成されたポリマーインプリントの形成された配列のＳＥＭ画像である。 図５は、５日間２１℃でトルエンに浸漬後、実施例１のポリマーインプリントの形成された配列のＳＥＭ画像である。 図６は、５日間、５０℃で、トルエンに浸漬後、実施例１のポリマーインプリントの形成された配列のＳＥＭ画像である。 図７Ａは、複合ナノインプリントモジュールポリマー支持体ディスクの実施形態を示す。図７Ｂは、図７Ａのナノインプリントモジュールポリマー支持体ディスクの１実施形態を示す。図７Ｃは、図７Ｂのナノインプリントモジュールポリマー支持体ディスクに設置されたポリマー・ドットの斜視図を拡大して示す。

Claims (20)

1. 基板、及び複数のポリマーインプリントの形状を画成するために、画成された表面パターンを有するモールドを用意する工程と、
   モールドの画成された表面パターンの第１の部分上に、少なくとも１つの機能性モノマーを有する第１重合性媒体及び遊離基開始剤を供給する工程と、
   モールドの画成された表面パターンの第２の部分上に、前記第１重合性媒体の機能性モノマーとは異なる少なくとも１つの機能性モノマーを有する第２の重合性媒体及び遊離基開始剤を供給する工程と、
   複数のポリマーインプリントを形成するために、前記重合性媒体を重合させる工程と、
   前記基板表面に前記ポリマーインプリントを固着させるために、重合の間、当該基板表面に重合性媒体を接触させる工程と、
   モールドと、形成されたポリマーインプリントを含む基板とを分離する工程であって、前記ポリマーインプリントが前記基板に異なる官能基を付与する工程と
   を含む、インプリントポリマー支持体の形成方法。
2. 前記機能性モノマーを架橋する工程を含む、請求項１に記載の方法。
3. 基板上に互いに空間的に異なるポリマーインプリントの配列を形成する工程を含む、請求項１に記載の方法。
4. 基板上に空間的に異なるドットの配列を形成する工程を含み、前記ドットは、５ｎｍ〜１０００ｎｍ、１０ｎｍ〜５００ｎｍ、１５ｎｍ〜４００ｎｍ、２０ｎｍ〜３００ｎｍ、２５ｎｍ〜２００ｎｍ、３０ｎｍ〜１５０ｎｍ及び３０ｎｍ〜１００ｎｍからなる群から選択された範囲の直径を有する、請求項１に記載の方法。
5. 前記重合性媒体を供給する工程が、架橋剤を選択する工程を含む、請求項１に記載の方法。
6. 架橋剤を選択する工程が、機能性モノマーに対して超過量の架橋剤を選択する工程を含む、請求項５に記載の方法。
7. 機能性モノマーに対する架橋剤の超過量が、重量基準で、０．５％〜５０％、１％〜４５％、５％〜４０％、１０％〜４０％、１５％〜３５％及び２０％〜３０％からなる群から選択される、請求項６に記載の方法。
8. 基板からモールドを分離した後、モールドに於ける画成された表面パターン上に、追加の重合性媒体を供給する工程と、
   前記基板上に固着した、前記形成されたポリマーインプリントの表面に、追加の重合性媒体を接触させる工程と、
   前記形成されたポリマーインプリントの表面上に追加のポリマー層を形成するために、前記追加の重合性媒体を重合させる工程とを行う、請求項１に記載の方法。
9. 前記追加の重合性媒体を供給する工程が、前記重合性媒体に対して異なる官能基を有する追加の重合性媒体の機能性モノマーを選択する工程を含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記重合性媒体を供給する工程が、１つ又は複数の紫外線遊離基開始剤又は熱遊離基開始剤を選択する工程を含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記重合工程の前に、前記モールドの画成された表面パターン上に耐摩擦剤を塗布する工程を含む、請求項１に記載の方法。
12. 前記重合工程の前に、前記基板表面上にプラズマガス洗浄剤を塗布する工程を含む、請求項１に記載の方法。
13. 前記重合工程の前に、前記基板表面上にカップリング剤を塗布する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
14. 圧力、温度及び時間からなる群から選択された重合工程の１つ又は複数の条件を制御する工程を含む、請求項１に記載の方法。
15. 重合の間、１つ又は複数の制御条件を変更する工程を含む、請求項１４に記載の方法。
16. モールドの画成された表面パターン上に、前記重合性媒体を供給する工程の前に、重合性媒体を部分重合させる工程を含む、請求項１に記載の方法。
17. 前記形成されたポリマーインプリント間で、残留物を除去する工程を含む、請求項１に記載の方法。
18. 基板、及び複数のポリマーインプリントの形状を画成するために、画成された表面パターンを有するモールドを用意する工程と、
    モールドの画成された表面パターンの第１の部分上に、少なくとも１つの機能性モノマーを有する第１重合性媒体及び遊離基開始剤を供給する工程と、
    モールドの画成された表面パターンの第２の部分上に、前記第１重合性媒体の機能性モノマーとは異なる少なくとも１つの機能性モノマーを有する第２の重合性媒体及び遊離基開始剤を供給する工程と、
    複数のポリマーインプリントを形成するために、前記重合性媒体を重合させる工程と、
    前記基板表面に前記ポリマーインプリントを固着させるために、重合の間、当該基板表面に前記重合性媒体を接触させる工程と、
    モールドと、形成されたポリマーインプリントを含む基板とを分離する工程であって、前記ポリマーインプリントが前記基板に異なる官能基を付与する工程と
    を含む方法から得られるインプリントポリマー支持体。
19. 固相有機合成（ＳＰＯＳ）用のナノサイズのポリマーインプリントの配列であって、
    ナノ／マイクロサイズのポリマーインプリントの配列が、基板上に支持されており、
    基板、及び複数のポリマーインプリントの形状を画成するために、画成された表面パターンを有するモールドを用意する工程と、
    モールドの画成された表面パターンの第１の部分上に、少なくとも１つの機能性モノマーを有する第１重合性媒体及び遊離基開始剤を供給する工程と、
    モールドの画成された表面パターンの第２の部分上に、前記第１重合性媒体の機能性モノマーとは異なる少なくとも１つの機能性モノマーを有する第２の重合性媒体及び遊離基開始剤を供給する工程と、
    ナノサイズのポリマーインプリントを形成するために、前記重合性媒体を重合させる工程と、
    前記基板表面にナノ／マイクロサイズのポリマーインプリントの配列を固着させるために、重合の間、当該基板表面に重合性媒体を接触させる工程と、
    モールドと、形成されたナノ／マイクロサイズのポリマーインプリントの配列を含む基板とを分離する工程であって、前記ポリマーインプリントが前記基板に異なる官能基を付与する工程と
    を含む方法から得られるナノサイズのポリマーインプリントの配列。
20. 固相有機合成でのインプリントポリマー支持体の使用であって、前記インプリントポリマー支持体は、基板及び該基板に固着した請求項１９に記載のナノサイズのポリマーインプリントの配列を含み、前記ナノサイズのポリマーインプリントは前記基板に異なる官能基を付与する、インプリントポリマー支持体の使用。

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