JP4975008B2 - インキ組成物及びこれを用いたパターン形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、インキ組成物及びこれを用いたパターン形成方法に関するものである。

一般に、情報格納、小型センサ、光結晶、光学素子、微細電磁機械素子、表示素子、ディスプレイ、及び半導体に適用される微細パターンを形成する工程は、光を用いて微細パターンを形成するフォトリソグラフィ（photolithography）を用いた方法である。

従来のフォトリソグラフィ方法においては、露光工程に使われる光の波長により回路線幅またはパターン線幅が決まる。現在の技術水準を考えると、フォトリソグラフィ工程においては、光の干渉のため、７０ｎｍ以下の微細パターンを基板上に形成することは、困難な状況である。また、パターンの超微細化が進行するにつれて、露光装備のような高価な装備により初期投資費用が増加し、高解像度のマスクの値段も急騰し、効率が落ちる短所があり、高価な装備を使用しなければならない問題は、結局コスト高をもたらす更に他の要因として作用している。

これだけでなく、パターンを形成する度に、露光、露光後ベーク現像、現像後ベーク、エッチング工程、洗浄工程などを遂行しなければならないので、工程時間が長くなり、多数回のフォト工程を反復しなければならないので、生産性が低下する問題が浮び上がった。

かかる問題を解決できる方法としては、インプリントリソグラフィ及びロールプリント工法が台頭した。インプリントリソグラフィは、ナノスケールで刻印するために米国プリンストン大学のステファン チョウ（Stephen chou）らにより最初に発明された方法であって、相対的に強度の強い無機物または高分子の表面に必要とする形状を予め製作して（形成させて）、これを他の物質の上に判子を押すようにして、微細パターンを形成するものである。

具体的には、希望する微細パターンを予め形成させた無機物または高分子モールド（Mold）を使用して、金属膜または有機膜の上にコーティングされた硬化性組成物に合着して、熱または光硬化させて、パターンを形成する工法であって、既存のフォトリソグラフィ方法に比べて、工程の単純化及び微細パターン形成に有利な利点がある。

また、ロールプリント工法は、大韓民国特許出願第２００６−０００５４８２号（公開特許公報第１０−２００７−７６２９２号）のロールプリント装置及びこれを用いた表示装置の製造方法において具体的に開示されている。上記従来技術においては、ロールプリント工法がＦＥＤ（Field Emission Display）、有機ＥＬ（Electro Luminescent）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）装置にも適用可能であり、製造工程が単純になると言及しており、反復印刷後にもパターンの精度が確保されると開示している。

ロールプリント工法においては、既存のフォトリソグラフィでパターンを形成させる時に使われる高解像度のマスクの代わりに、ブランケットとクリシェとを使用して、微細パターンを形成しようとする基板に直接的なパターン転写が形成される。このようなロールプリント工法は、スタンプであるブランケットを使用して、アライン、モールドとの異型性を改善させたし、熱硬化工程を適用することによって生産性及び作業能率を向上させた。また、フォトリソグラフィの露光や現像作業のような種々の工程を経ながら進行される複雑な工程及びこれによって発生する付随的な工程費用（コスト）を格段に縮めることができる代案として提示されている。

しかしながら、従来のインプリント工法及びロールプリント工法を用いて、微細パターン形成時の流動性及び蒸発速度の速いインキ組成物を使用する場合、スタンプであるブランケットにインキ組成物が入り込んで、これによるブランケットの汚染により工程待機時間の増加と共に、ブランケットを反復的に使用するに当たって使用回数が減少する問題がある。

また、ブランケットの汚染により生じたインキ組成物における異物を除去するために、物理的な接触により洗浄作業が進行されると、摩擦などにより表面が容易に損傷される問題が発生し、ブランケットのインキ組成物が除去されない状態でインプリント及びロールプリント工程が進行されると、形成しようとする基板側にインキ組成物の微細パターンが誤って形成されたり、不良品質が過多に発生する要因となるという問題があった。したがって、連続して微細パターンを転写させることに限界があり、微細パターンの精度を増進させることに困難性があった。

本発明は、歩留まりを改善させ、工程の効率を向上させることができるインキ組成物及びこれを用いたパターン形成方法を提供するためのものである。

本発明の一実施形態は、ａ）高分子樹脂５乃至４５重量部、ｂ）粘着性付与剤５乃至４５重量部、及びｃ）有機溶媒５０乃至９０重量部を含むことを特徴とするインキ組成物を提供する。

本発明の他の実施形態は、パターンが形成されたブランケットにインキ組成物を接触させて、基板の上にパターンを転写させるインプリントリソグラフィ工程及びロールプリント工程に使われるインキ組成物であって、上記インキ組成物は、高分子樹脂、粘着性付与剤、及び有機溶媒を含み、上記インキ組成物に対する上記ブランケットの２４時間後の膨潤比が０％−５％であることを特徴とするインキ組成物を提供する。

本発明によると、歩留まりが改善し、工程の効率が向上したインキ組成物が得られる。

以下、本発明の実施形態に係る具体的な実施形態を添付された図面を参照しつつ説明する。

一実施形態
本発明のインキ組成物は、ａ）高分子樹脂５乃至４５重量部、ｂ）粘着性付与剤５乃至４５重量部、及びｃ）有機溶媒５０乃至９０重量部を含み、特に粘度を高め、ねばっこいタック性を維持できる粘着性付与剤を添加することにより、パターン支持体の役目と共に、優れるパターン形成能を有し、また、パターン転写率を高め、歩留まりを改善させ、工程の効率を向上させることができる。

本発明のインキ組成物においては、上記ａ）高分子樹脂としては、通常のインキ組成物に使われるノボラック樹脂、アクリル樹脂などを使用することができる。上記ノボラック樹脂としては、メタ（ｍ−）クレゾール、パラ（ｐ−）クレゾール、２、３、５−メチルフェノール、２、３−キシレン、３、５−キシレンなどの芳香族アルコールとホルムアルデヒドまたはパラホルムアルデヒドを反応させて合成した高分子を使用することができる。また、上記アクリル樹脂としては、不飽和カルボン酸、芳香族単量体、アクリル単量体などを重合したものを使用することができる。

上記高分子樹脂の分子量は、２，０００乃至４０，０００であることが好ましくて、より好ましくは、２，０００乃至１５，０００である。

上記高分子樹脂は、組成物総１００重量部に対し、５乃至４５重量部で含まれることが好ましくて、より好ましくは、７乃至１２．５重量部で含まれるものである。これらの範囲内の場合、パターン支持体の役目とパターン転写率とを高めて、歩留まりを改善させ、工程の効率を向上させることができる。

また、本発明のインキ組成物においては、上記ｂ）粘着性付与剤は、インキ組成物の粘度を高め、ねばっこいタック性を維持するようにし、インプリント及びロールプリントとの異型性を増加させ、パターン支持体の役目とパターン転写率とを高めて、歩留まりを改善させ、工程の効率を向上させることができる。

上記粘着性付与剤の構造の例としては、ブチル化ハイドロキシ（ヒドロキシ）アニソール、２、６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ハイドロキシメチルフェノール、ブチル化ハイドロキシトルエン、プロピルガレート、ラウリルガレート、オクチルガレート、２、４、５−トリハイドロキシブチロフェノン、ｔｅｒｔ−ブチルハイドロ（ヒドロ）キノン、３−アミノフェノール、４−アミノフェノール、４−メトキシフェノール、２、３、５−トリメチルフェノール、２、４−ジメチルフェノール、ポリ（４−ビニルフェノール）、４−ブロモフェノールなどのフェノール類及びキノン類；エチルビニルエーテル、ポリ（メチルビニルエーテル）、ポリ（イソブチルビニルエーテル）などのエーテル類；ポリ（ｐ−ハイドロキシ）スチレン、１、１−ビス（４−ハイドロキシフェニル）デカン、４、４−［１−［４−［１−（１、４−ハイドロキシフェニル）−１−メチルエチル］フェニル］エチルリデン］ビスフェノール、４、４−（２−ハイドロキシフェニルメチレン）ビス（２、６−ジメチルフェノール）、重量平均分子量が１００〜１，５００のウレタンアクリレート、ウレタンオリゴマーなどが挙げられ、これらを単独または２種以上混合して使用することができる。

上記粘着性付与剤は、本発明のインキ組成物に５乃至４５重量部で含まれることが好ましくて、より好ましくは、７乃至１２．５重量部で含まれるものである。

上記範囲内の場合、インキ組成物のタック性ならびにインプリント及びロールプリントとの異型性を増加させ、パターン支持体の役目とパターン転写率とを高めて、歩留まりを改善させ、工程の効率を向上させることができる。

また、本発明のインキ組成物において、上記ｃ）有機溶媒としては、高分子樹脂及び粘着性付与剤、ならびに、必要によって追加して使用可能な視認性化合物などの添加剤の溶解が容易であるものを使用することが好ましい。

具体的に、上記有機溶媒は、メタノール、エタノール、エチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ベンジルアルコール、ヘキシルアルコールなどのアルコール類；プロピレンカーボネート、テトラハイドロフラン（テトラヒドロフラン）、メトキシベンゼン、１、４−ジオキサン、１−メトキシ−２−プロパノール、メトキシベンゼン、ジブチルエーテル、ジフェニルエーテルなどのエーテル類及び炭酸エステル類；エチルアセテート、プロピルアセテート、ブチルアセテート、エチルプロピオネート、エチルエステル、ブチルエステル、メチル ２−ハイドロキシイソブチレート、２−メトキシ−１−メチルエチルエステル、２−メトキシエチルアセテート、２−エトキシエチルアセテートなどのエステル類；エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテートなどのエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類；エチレングリコールメチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールエチルエーテルプロピオネートなどのエチレングリコールアルキルエーテルプロピオネート類；エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルなどのエチレングリコールモノアルキルエーテル類；ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテルなどのジエチレングリコールアルキルエーテル類；プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテートなどのプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類；プロピレングリコールメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールプロピルエーテルプロピオネートなどのプロピレングリコールアルキルエーテルプロピオネート類；プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、プロピレングリコールブチルエーテルなどのプロピレングリコールモノアルキルエーテル類；ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテルなどのジプロピレングリコールアルキルエーテル類；ブチレングリコールモノメチルエーテル、ブチレングリコールモノエチルエーテルなどのブチレングリコールモノアルキルエーテル類；ジブチレングリコールジメチルエーテル、ジブチレングリコールジエチルエーテルなどのジブチレングリコールアルキルエーテル類などであり、これらを単独または２種以上混合して使用することができる。特に、上記有機溶媒は、ブランケットのコーティング性能を改善するためには、単一溶媒を使用するより、２種以上の混合溶媒を使用することがパターン転写に一層好ましい。

上記有機溶媒は、インキ組成物に対し、５０乃至９０重量部で含まれることが好ましくて、より好ましくは、７０乃至８０重量部で含まれるものである。これらの範囲内の場合、溶解性及び工程の効率性が同時に与えられる。

上記のような成分からなる本発明のインプラントリソグラフィ及びロールプリント用インキ組成物は、界面活性剤または添加剤をさらに含むことができる。

上記界面活性剤は、ブランケットで発生するインキ材料のむら及びホール痕を予防し、円満なコーティング性を確保する作用をする。

上記界面活性剤は、シリコン系列の界面活性剤、または、パーフルオロアルキルオリゴマーのようなふっ素系列の界面活性剤を使用することができ、その含有量はインキ組成物総１００重量部に対し、０．０１乃至３重量部、好ましくは、０．１乃至１．５重量部で使われることが好ましい。

上記添加剤としては、密着性増感剤や視認性化合物を使用することができる。

上記密着性増感剤は、下部膜に対する密着特性を向上させるために使われる。上記密着性増感剤は、一般的な架橋剤を使用することができ、架橋剤としてはヨウ素とホルムアルデヒドの縮合生成物、ホルムアルデヒドの縮合生成物、アルコールから得られたメチロールヨウ素アルキルエーテル類やメチロールアルキルエーテル類などを使用することができる。

具体的に、上記ヨウ素とホルムアルデヒドとの縮合生成物としては、モノメチロールヨウ素、ジメチロールヨウ素などを使用することができる。上記ホルムアルデヒドとの縮合生成物としては、ヘキサメチロールを使用することができ、その他、ホルムアルデヒドの部分的な縮合生成物も使用することができる。また、上記メチロールヨウ素アルキルエーテル類には、ヨウ素とホルムアルデヒドとの縮合生成物にメチロール基の一部または全部のアルコール類を反応させて得られるものであって、その具体例としては、モノメチルヨウ素メチルエーテル、ジメチルヨウ素メチルエーテルなどを使用することができる。上記メチロールアルキルエーテル類には、ホルムアルデヒドとの縮合生成物にメチロール基の一部または全部のアルコール類を反応させて得られるものであって、その具体例としては、ヘキサメチロールヘキサメチルエーテル、ヘキサメチロールヘキサブチルエーテルなどを使用することができる。また、アミノ基の水素原子がハイドロキシメチル基及びメトキシメチル基に置換された構造の化合物、アミノ基の水素原子がブトキシメチル基及びメトキシメチル基に置換された構造の化合物なども使用することができ、特に、メチロールアルキルエーテル類を使用することが好ましい。

上記添加剤として密着性増感剤を使用する場合、その含有量は、組成物総１００重量部に対し、０．０１乃至５重量部で使われることがよく、好ましくは０．５乃至２．５重量部で使われることが好ましい。これらの範囲内の場合、本発明のインキ組成物が下部基板との優れる密着性を持つようにし、今後のエッチング工程でパターンの下部の金属（メタル）層を保護する役目をする。

また、上記視認性化合物は、染料乃至顔料乃至感光性化合物を使用して、インキ組成物の視認性を確保することができ、高分子樹脂と溶解してパターン転写能に優れるように形成させ、希望する基板との接着力の確保を容易にする作用をする。

上記視認性化合物としては、トリハイドロキシ（ヒドロキシ）ベンゾフェノンとジアジド系化合物２−ジアゾ−１−ナフトール−５−スルホン酸をエステル化反応させて製造された２、３、４−トリハイドロキシベンゾフェノン−１、２−ナフトキノンジアジド−５−スルフォ（スルホ）ネート、テトラハイドロキシベンゾフェノンと２−ジアゾ−１−ナフトール−５−スルホン酸をエステル化反応させて製造された２、３、４、４−テトラハイドロキシベンゾフェノン−１、２−ナフトキノンジアジド−５−スルフォネートなどを単独または混合して使用することができる。

上記添加剤として視認性化合物を使用する場合、その含有量は、本発明のインキ組成物総１００重量部に対し、０．１乃至３重量部で使われることがよく、好ましくは、０．５乃至２．０重量部で使用することが好ましい。

上記のような成分を含む本発明のインキ組成物は、公知の通常のインプリント工程（一例として大韓民国特許公開公報第１０−２００５−００１９５５７号）及びロールプリント工程（一例として大韓民国特許公開公報第１０−２００７−００７６２９２号）を用いたパターン形成に適用されて基板にパターンを形成することができる。

具体例として、スピン塗布、ローラー塗布、スリット塗布などの適当な方法を使用して、０．５μｍ〜１０μｍの厚みで塗布した後、インプリント工程では、形成しようとする形態のパターンを有しているブランケットスタンプと接触させた後、シリコン基板、セラミック基板、金属層、高分子層などの基板の上にパターンを転写させることができ、ロールプリント工程では、形成しようとする形態のパターンを有しているクリシェを用いてブランケットと接触させた後、シリコン基板、セラミック基板、金属層、高分子層などの基板の上にパターンを転写させることができる。

次に、紫外線を用いる光硬化工程を行うことができ、または、９０℃〜２００℃の温度で熱処理する熱硬化工程を行うことができ、または、上記光硬化工程と上記熱硬化工程とを並行して行うことができる。上記熱処理は、インキ組成物のうち、固体成分（固形分）を熱分解せず、かつ、溶媒を蒸発させるために行うものである。一般に、熱処理により、溶媒の濃度を最小化することが好ましくて、厚み１０μｍ以下のインキ膜が基板に残るまで行うことが好ましい。上記のような工程は、インキ膜と基板との接着性及び耐化学性を増進させる。上記のような工程が完了した基板を腐食（エッチング）溶液または気体プラズマにより処理して、露出した基板部位を処理し、この際、基板の露出していない部位は、インキ膜により保護される。このように基板を処理した後、適切なストリッパーによりインキ膜を除去することで、基板に微細回路パターンを形成させることができる。

表１のような成分と組成とにより混合し、常温で２４時間以上均一に混合し、実施形態１または実施形態２及び比較例１または比較例２のインキ組成物を製造した。表１の単位は重量部である。

表１で使用した高分子樹脂はノボラック樹脂であり、有機溶媒はメタノールであり、界面活性剤はシリコン界面活性剤であり、添加剤はヘキサメチロールヘキサメチルエーテルである。

表１で製造した実施形態１または実施形態２及び比較例１または比較例２のインキ組成物を用いて次のような方法により物性を評価した。

Ａ．微細パターン転写率
パターンのないブランケットの上に実施形態１−２及び比較例１−２のインキ組成物をコーティングした。２０秒の間自然乾燥した後、ブランケットがクリシェを過ぎながら、形成しようとする基板に微細パターンを転写させ、このパターンの転写率を表２に表した。パターンの転写率は、１ｍｍ×１ｍｍのサイズを有するセル１００個中、パターン形成に従って０％〜１００％と明示した。

表２に表すように、本発明に係る粘着性付与剤を使用した実施形態１及び実施形態２のインキ組成物は、パターン転写率が９５％以上であって、優れていることが分かる。

Ｂ．パターン形成精度
パターンのないブランケットの上に実施形態１−２及び比較例１−２のインキ組成物をコーティングした。一定の時間自然乾燥した後、ブランケットがクリシェを過ぎながら、形成しようとする基板の上に微細パターンを転写させた。次に、微細パターンが転写された基板を高温で一定の時間熱処理した後、４０℃のアルミニウムエッチング溶液に一定の時間浸して乾燥させた後、走査電子顕微鏡を通じて微細パターンの表面分析を行い、その結果をそれぞれ図１乃至図４に示した。また、微細パターン部分と下部基板との接着力を測定して表３に表した。上記微細パターン部分と下部基板との接着力を程度によって０％〜１００％と明示した。

図１乃至図４に示すように、本発明に係る実施形態１（図１）及び実施形態２（図２）のインキ組成物は、均一なパターンを形成し、パターン形成の精度が優れることが分かる。一方、比較例１及び比較例２の場合は、パターン形成が精密に表れないことが分かる。

また、表３に表されるように、本発明に係る実施形態１（図１）及び実施形態２（図２）のインキ組成物は、比較例１及び比較例２に比べて微細パターン部分と下部基板との接着力が格段に優れることが分かる。

他の実施形態
本発明のインキ組成物は、パターンが形成されたブランケットにインキ組成物を接触させて基板の上にパターンを転写させるインプリントリソグラフィ工程及びロールプリント工程に使われ、上記インキ組成物は、高分子樹脂、粘着性付与剤、及び有機溶媒を含み、上記ブランケットの上記インキ組成物に対する２４時間後の膨潤比が０％−５％であることを特徴とする。好ましくは、上記インキ組成物は、ａ）高分子樹脂５乃至４５重量部、ｂ）粘着性付与剤５乃至４５重量部、及びｃ）有機溶媒５０乃至９０重量部を含む。

本発明において、上記ブランケットのインキ組成物に対する２４時間後の膨潤比は、上記ブランケットをインキ組成物に２４時間浸した後、取り出してメタノールで洗浄した後、測定したブランケットの初期の重さと洗浄した後の重さとの差比を意味し、｛膨潤比（％）＝［（ブランケットの洗浄後の重さ（ｇ）−ブランケットの初期の重さ（ｇ））／ブランケットの初期の重さ（ｇ）］×１００｝であり、本発明は、インキ組成物に対する上記ブランケットの２４時間後の膨潤比が０％−５％であることを特徴とする。好ましくは、上記２４時間後の膨潤比が０％−４％である。

本発明のインキ組成物において、上記ａ）高分子樹脂としては、通常のインキ組成物に使われるノボラック樹脂、アクリル樹脂などを使用することができる。上記ノボラック樹脂としては、メタ（ｍ−）クレゾール、パラ（ｐ−）クレゾール、２、３、５−トリメチルフェノール、２、３−キシレン（アルコールではありません）、３、５−キシレン（アルコールではありません）などの芳香族アルコールとホルムアルデヒドまたはパラホルムアルデヒドを反応させて合成した高分子を使用することができる。また、上記アクリル樹脂としては、不飽和カルボン酸、芳香族単量体、アクリル単量体などを重合したものを使用することができる。

上記高分子樹脂の分子量は、２，０００乃至１００，０００のものが好ましくて、より好ましくは、２，０００乃至４５，０００である。

上記高分子樹脂は、組成物総１００重量部に対し、５乃至４５重量部で含まれることが好ましくて、より好ましくは、７乃至１２．５重量部で含まれるものである。これらの範囲内の場合、パターン支持体の役目とパターン転写率とを高めて、歩留まりを改善させ、工程の効率を向上させることができる。

また、本発明のインキ組成物は、上記ｂ）粘着性付与剤は、本発明のインキ組成物の、粘性、タック性、及び熱的安定性を向上させる作用をする。また、インプリント及びロールプリントとの異型性を調節することによって、パターン支持体の役目とパターン転写率とを高めて、歩留まりを改善させ、工程の効率を向上させる。

上記粘着性付与剤の構造の例としては、ブチル化ハイドロキシ（ヒドロキシ）アニソール、２、６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ハイドロキシメチルフェノール、ブチル化ハイドロキシトルエン、プロピルガレート、ラウリルガレート、オクチルガレート、２、４、５−トリハイドロキシブチロフェノン、ｔｅｒｔ−ブチルハイドロキノン、３−アミノフェノール、４−アミノフェノール、４−メトキシフェノール、２、３、５−トリメチルフェノール、２、４−ジメチルフェノール、２、６−ジメチルフェノール、ポリ（４−ビニルフェノール）、４−ブロモフェノールなどのフェノール類及びキノン類；エチルビニルエーテル、ポリ（メチルビニルエーテル）、ポリ（イソブチルビニルエーテル）などのエーテル類；ポリ（ｐ−ハイドロキシ）スチレン、１、１−ビス（４−ハイドロキシフェニル）デカン、４、４−［１−［４−［１−（１、４−ハイドロキシフェニル）−１−メチルエチル］フェニル］エチリデン］ビスフェノール、４、４−（２−ハイドロキシフェニルメチレン）ビス（２、６−ジメチルフェノール）、テトラキス［メチレン（３、５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ハイドロキシシンナメート）］メタン、１、３、５−トリメチル−２、４、６−トリス（３、５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ハイドロキシベンジル）ベンゼン、トリス（３、５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ハイドロキシベンジル）イソシアヌレート、オクタデシル−３−（３、５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ハイドロキシフェニル）プロピオネート、２、５−ビス（１、１−ジメチルプロピル）−１、４−ベンゼンジオール、１、１、３−トリス−（２−メチル−４−ハイドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン、トリエチレングリコールビス（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ハイドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート、２、２−メチレンビス［４−メチル−６−（１−メチルシクロヘキシル）フェノール］、トリス（２、４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイトなどが挙げられ、これらを単独または２種以上混合して使用することができる。また、ロジン系樹脂として、ウッドロジン、ガムロジン、トール油ロジンなどのロジン類、これら以外に、これらの未変性ロジンを重合、不均化、水添などにより変性させた重合ロジン、不均化ロジン、安定化ロジン、完全水添ロジン、部分水添ロジンや、その他の化学的に修飾されたロジンの他に、各種のロジン誘導体などの公知のロジン系樹脂を選択して使用することもできる。上記ロジン誘導体として、ロジンエステル系樹脂、不飽和脂肪酸変性ロジン系樹脂、不飽和脂肪酸変性ロジンエステル系樹脂、ロジンアルコール系樹脂、ロジン系樹脂の金属塩などを使用することができる。

また、重量平均分子量が１，０００−５，０００のウレタンオリゴマーなどを単独または２種以上混合して使用することができる。

本発明のインキ組成物において、上記ｂ）粘着性付与剤は、本発明のインキ組成物に５乃至４５重量部で含まれることが好ましくて、より好ましくは、７乃至１２．５重量部で含まれるものである。これらの範囲内の場合、本発明のインキ組成物のタック性ならびにインプリント及びロールプリントとの異型性を調節可能にし、パターン支持体の役目とパターン転写率とを高めて、歩留まりの改善及び工程の効率の向上を可能にする。

また、本発明のインキ組成物において、上記ｃ）有機溶媒は、高分子樹脂及び粘着性付与剤、ならびに、必要によって追加して使用可能な界面活性剤または添加剤の溶解が容易でなければならず、また、上記ｃ）有機溶媒に対する、上記ブランケットの２４時間後の膨潤比が０％−５％であるものを使用する。

好ましくは、上記有機溶媒は、アセトニトリル、グリセロール、ジメチルスルホキサイド（ジメチルスルホキシド）、ニトロメタン、ジメチルホルムアミド、フェノール、Ｎ−メチルピロリドン、ピリジン、パーフルオロトリブチルアミン、パーフルオロデカリン、２−ブタノン；メタノール、エタノール、エチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ベンジルアルコール、ヘキシルアルコールなどのアルコール類；プロピレンカーボネート；テトラハイドロフラン（テトラヒドロフラン）、メトキシベンゼン、１、４−ジオキサン、１−メトキシ−２−プロパノール、メトキシベンゼン（重複しています）、ジブチルエーテル、ジフェニルエーテルなどのエーテル類；エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルなどのエチレングリコールモノアルキルエーテル類；ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテルなどのジエチレングリコールアルキルエーテル類；プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、プロピレングリコールブチルエーテルなどのプロピレングリコールモノアルキルエーテル類；ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテルなどのジプロピレングリコールアルキルエーテル類；ブチレングリコールモノメチルエーテル、ブチレングリコールモノエチルエーテルなどのブチレングリコールモノアルキルエーテル類；ジブチレングリコールジメチルエーテル、ジブチレングリコールジエチルエーテルなどのジブチレングリコールアルキルエーテル類などであり、これらを単独または２種以上混合して使用することができる。特に、上記有機溶媒は、ブランケットのコーティング性能を改善するためには、単一溶媒を使用するより、２種以上の混合溶媒を使用することがパターン転写に一層好ましい。

上記有機溶媒は、インキ組成物に対し、５０乃至９０重量部で含まれることが好ましくて、より好ましくは、７０乃至８０重量部で含まれるものである。これらの範囲内の場合、溶解性及び工程の効率性が共に得られる。

上記のような成分からなる本発明のインキ組成物は、界面活性剤または添加剤に密着性増感剤や視認性化合物をさらに含むことができる。

上記ブランケットは、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ、poly dimethyl siloxane）で形成される。

表４のような成分と組成とにより混合して、常温で２４時間以上均一に混合して実施形態１−２及び比較例１−２のインキ組成物を製造した。表４の単位はｇである。

表４で使用した高分子樹脂は、重量平均分子量が７０００のノボラック樹脂であり、粘着性付与剤は、ブチル化ハイドロキシアニソールであり、界面活性剤は、シリコン界面活性剤であり、添加剤は、ヘキサメチロールヘキサメチルエーテルであり、有機溶媒の混合比は、重量比である。

表４で製造した実施形態１または実施形態２及び比較例１または比較例２のインキ組成物を用いて次のような方法により物性を評価した。

Ａ．ブランケットとインキ組成物の膨潤比
ブランケットを５０ｍｍ×５０ｍｍのサイズで切った後、実施形態１−２及び比較例１−２のインキ組成物に２４時間完全に浸したものをメタノールで洗浄した後、洗浄後の重さと初期の重さとの比を通じて膨潤比（％）を測定して下記の表５に表した。

膨潤比（％）＝［（ブランケットの洗浄後の重さ（ｇ）−ブランケットの初期重さ（ｇ））／ブランケットの初期重さ（ｇ）］×１００

表５に表されるように、本発明に係る実施形態１及び実施形態２のインキ組成物は、ブランケットに入り込む現象が極めて少ないことに比べて、比較例１及び比較例２の場合は、膨潤比が１．４以上であって、膨潤現象がひどいことが分かる。

Ｂ．微細パターン転写率
パターンのないブランケットの上に実施形態１−２及び比較例１−２のインキ組成物をコーティングした。２０秒間自然乾燥した後、ブランケットがクリシェを過ぎながら、形成しようとする基板に微細パターンを転写させ、パターンの転写率を表６に表した。パターンの転写率は、１ｍｍ×１ｍｍのサイズを有するセル１００個中、パターン形成に従って０％−１００％の間で明示した。

表６に表したように、本発明に係る実施形態１及び実施形態２のインキ組成物は、パターン転写率が９６％以上であって、優れていることが分かる。

Ｃ．パターン形成精度
パターンのないブランケットの上に実施形態１−２及び比較例１−２のインキ組成物をコーティングした。インキ組成物を自然乾燥した後、ブランケットがクリシェを過ぎながら、形成しようとする基板の上に微細パターンを転写させた。次に、微細パターンが転写された基板を熱処理した後、４０℃のアルミニウムエッチング溶液に浸してから取り出して乾燥させた後、走査電子顕微鏡を通じて微細パターンの表面分析を行い、その結果をそれぞれ図５乃至図８に示した。

図５乃至図８に示すように、本発明に係る実施形態１（図５）及び実施形態２（図６）のインキ組成物は、均一なパターンを形成し、パターン形成の精度が優れることが分かる。一方、比較例１（図７）及び比較例２（図８）の場合は、パターン形成が精密に表れないことが分かる。

Ｄ．インキ組成物の待機時間
パターンのないブランケットの上に実施形態１−２及び比較例１−２のインキ組成物をコーティングした。インキ組成物を自然乾燥した後、ブランケットがクリシェを過ぎながら、形成しようとする基板の上に微細パターンを転写させた。次に、微細パターンが転写された基板を熱処理した後、４０℃のアルミニウムエッチング溶液に浸してから取り出して乾燥させた後、パターンが形成された転写率を通じて待機時間を測定して表７に表した。表７の単位は％である。

表７に表したように、本発明に係る実施形態１及び実施形態２のインキ組成物の待機時間が９０秒（ｓｅｃ）以内の場合に、パターン転写率が９０％以上であって、優れていることが分かる。一方、比較例１及び比較例２のインキ組成物の待機時間が３０秒（ｓｅｃ）の場合に、パターン転写率がそれぞれ３０％及び１１％であり、４０秒（ｓｅｃ）以後には転写されないことが分かる。したがって、本発明のインキ組成物の待機時間が格段に向上したことが分かる。

本発明の一実施形態に従って製造したインキ組成物を用いて微細パターンを形成させた後、その表面を観察した走査電子顕微鏡写真である。 本発明の一実施形態に従って製造したインキ組成物を用いて微細パターンを形成させた後、その表面を観察した走査電子顕微鏡写真である。 比較例に従って製造したインキ組成物を用いて微細パターンを形成させた後、その表面を観察した走査電子顕微鏡写真である。 比較例に従って製造したインキ組成物を用いて微細パターンを形成させた後、その表面を観察した走査電子顕微鏡写真である。 本発明の他の実施形態に従って製造したインキ組成物を用いて微細パターンを形成させた後、その表面を観察した走査電子顕微鏡写真である。 本発明の他の実施形態に従って製造したインキ組成物を用いて微細パターンを形成させた後、その表面を観察した走査電子顕微鏡写真である。 比較例に従って製造したインキ組成物を用いて微細パターンを形成させた後、その表面を観察した走査電子顕微鏡写真である。 比較例に従って製造したインキ組成物を用いて微細パターンを形成させた後、その表面を観察した走査電子顕微鏡写真である。

Claims (10)

1. ａ）ノボラック樹脂である高分子樹脂５乃至４５重量部と、
   ｂ）ブチル化ハイドロキシアニソール、及びポリ（ｐ−ハイドロキシ）スチレンからなる群から１種以上選択される粘着性付与剤５乃至４５重量部と、
   ｃ）アセトニトリル、メタノール、及びトリエチレングリコールからなる群から１種以上選択される有機溶媒５０乃至９０重量部と、
   を含むことを特徴とするインキ組成物。
2. シリコン系列の界面活性剤またはふっ素系列の界面活性剤をインキ組成物総１００重量部に対し、０．０１乃至３重量部でさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のインキ組成物。
3. 密着性増感剤０．０１乃至５重量部または視認性化合物０．１乃至３重量部をインキ組成物総１００重量部に対し、さらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のインキ組成物。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のインキ組成物を使用することによるパターン形成方法。
5. 前記パターンが、インプリントリソグラフィもしくはロールプリントを使用することにより形成されていることを特徴とする請求項４に記載のパターン形成方法。
6. 前記インキ組成物が、０．５〜１０μｍの厚さでコーティングされていることを特徴とする請求項４又は５に記載のパターン形成方法。
7. パターンが形成されたブランケットにインキ組成物を接触させて基板の上にパターンを転写させるインプリントリソグラフィ工程もしくはロールプリント工程であって、
   前記インキ組成物は、ノボラック樹脂である高分子樹脂５乃至４５重量部と、ブチル化ハイドロキシアニソール、及びポリ（ｐ−ハイドロキシ）スチレンからなる群から１種以上選択される粘着性付与剤５乃至４５重量部と、アセトニトリル、メタノール、及びトリエチレングリコールからなる群から１種以上選択される有機溶媒５０乃至９０重量部とを含み、前記インキ組成物に対する前記ブランケットの２４時間後の膨潤比が０％−５％であることを特徴とするパターン形成方法。
8. 前記インキ組成物が、シリコン系列の界面活性剤またはふっ素系列の界面活性剤をインキ組成物総１００重量部に対し、０．０１乃至３重量部でさらに含むことを特徴とする請求項７に記載のパターン形成方法。
9. 前記インキ組成物が、インキ組成物総１００重量部に対し、密着性増感剤０．０１乃至５重量部または視認性化合物を０．１乃至３重量部でさらに含むことを特徴とする請求項７又は８に記載のパターン形成方法。
10. 前記インキ組成物が、０．５〜１０μｍの厚さでコーティングされていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載のパターン形成方法。

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