JP4999069B2 - ナノインプリント用スタンパ、ナノインプリント用スタンパの製造方法、およびナノインプリント用スタンパの表面処理剤 - Google Patents
ナノインプリント用スタンパ、ナノインプリント用スタンパの製造方法、およびナノインプリント用スタンパの表面処理剤 Download PDFInfo
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Description
このインプリント技術は、安価に、しかも25nm以下の微細構造を被転写体に形成することができる。そして、このインプリント技術では、大容量記録媒体の記録ビットの形成や、半導体集積回路のパターンの形成等への応用が検討されてきている。
前記表面に含フッ素ポリエーテルが付与されており、前記含フッ素ポリエーテルの片末端は前記表面と化学的に結合しているとともに、前記含フッ素ポリエーテルを構成するフルオロポリエーテル鎖は、パーフルオロポリエーテル鎖の主鎖のフッ素原子の一部が水素原子に置換されたものであって、その水素置換率が原子百分率で、0.1%以上、10%以下であり、
前記含フッ素ポリエーテルが、
F-(CF 2 CF 2 CF 2 O) P -(CH 2 CF 2 CF 2 O) Q -R 15 -Si(R 16 ) m (R 17 ) m−3
(ただし、R 15 は、2価のアルキル基、2価のフルオロアルキル基、または
−R 18 −CONH―R 19 ―(ただし、R 18 は、2価のフルオロアルキル基であり、R 19 は、2価のアルキル基である)で示されるアミド結合含有基であり、R 16 は、加水分解可能な基、または水酸基であり、R 17 は、水素原子またはアルキル基であり、mは、1、2または3であり、PおよびQのそれぞれは、5≦P+Q≦100、かつ
0.1≦100Q/(3P+3Q)≦10を満足する整数である)
で示されるものであることを特徴とする。
含フッ素ポリエーテル:
F-(CF 2 CF 2 CF 2 O) P -(CH 2 CF 2 CF 2 O) Q -R 15 -Si(R 16 ) m (R 17 ) m−3
(ただし、R 15 は、2価のアルキル基、2価のフルオロアルキル基、または
−R 18 −CONH―R 19 ―(ただし、R 18 は、2価のフルオロアルキル基であり、R 19 は、2価のアルキル基である)で示されるアミド結合含有基であり、R 16 は、加水分解可能な基、または水酸基であり、R 17 は、水素原子またはアルキル基であり、mは、1、2または3であり、PおよびQのそれぞれは、5≦P+Q≦100、かつ
0.1≦100Q/(3P+3Q)≦10を満足する整数である)
含フッ素ポリエーテル:
F-(CF 2 CF 2 CF 2 O) P -(CH 2 CF 2 CF 2 O) Q -R 15 -Si(R 16 ) m (R 17 ) m−3
(ただし、R 15 は、2価のアルキル基、2価のフルオロアルキル基、または
−R 18 −CONH―R 19 ―(ただし、R 18 は、2価のフルオロアルキル基であり、R 19 は、2価のアルキル基である)で示されるアミド結合含有基であり、R 16 は、加水分解可能な基、または水酸基であり、R 17 は、水素原子またはアルキル基であり、mは、1、2または3であり、PおよびQのそれぞれは、5≦P+Q≦100、かつ
0.1≦100Q/(3P+3Q)≦10を満足する整数である)
図1に示すように、微細構造転写装置A1は、昇降機構11によって上下に可動するステージ5上に、プレート3および緩衝層7がこの順番に配置されている。また、微細構造転写装置A1は、図示しないポンプ等の吸引手段に接続された吸気路Eを備えており、この吸気路Eは、昇降機構11の内部、ステージ5、およびプレート3を通過して緩衝層7の上面で開口している。そして、昇降機構11側の吸気路Eの開口は、前記した吸引手段に接続されることとなる。そして、プレート3上には、緩衝層7を介して被転写体1が配置されるとともに、この被転写体1の上方には、スタンパ2が配置されている。被転写体1のスタンパ2側の面には、後記する光硬化性樹脂6(図4(a)参照)が塗布されるとともに、スタンパ2の被転写体1側の面には、凹凸形状からなる微細パターン2a(図4(a)参照)が形成されている。ちなみに、このスタンパ2は、図1に示すように、スタンパ保持冶具4で保持されており、昇降機構11がステージ5を上昇させることによって、スタンパ2に向かって被転写体1が押し当てられるようになっている。また、ステージ5が配置される空間は、減圧室を形成しており、図示しない真空ポンプ等の排気手段によって減圧可能となっている。このような微細構造転写装置A1は、スタンパ2を被転写体1に接触させて、被転写体1の表面にスタンパ2の微細パターン2a(図4(a)参照)を転写するものであり、微細パターン2aの転写領域で不均一な圧力分布を持たせるようになっている。
この緩衝層7の材料や厚さは、後記する薄膜層を形成するために必要な圧力分布を実現するのに適したものを適宜に選択すればよい。このような緩衝層7は、例えば、ポリスチレン、ポリイミド、ポリカーボネート等の樹脂や、シリコーンを含んだゴムで形成することができる。この緩衝層7の上面は、プレート3の曲面Cに沿う曲面となっている。
次に、本実施形態に係るスタンパ2について説明する。ここで参照する図2は、スタンパの表面に形成された剥離層の状態を表す模式図であり、スタンパの表面の部分拡大図である。なお、スタンパの表面は、図1中のスタンパの被転写体側の面に相当する。
図2に示すように、スタンパ2は、スタンパ基板101bと、このスタンパ基板101bの表面101c(以下、単に「スタンパ表面101c」ということがある)に形成された剥離層101aとを備えている。
この微細パターンを構成する凸凹の形状やサイズは、目的に応じて選択すればよく制限されるものではないが、例えば、直径が10nm〜5μmであって、アスペクト比が0.1〜5程度のピラー状の形状ものが挙げられる。
このような剥離層101aは、次に説明する本発明に係る表面処理剤である含フッ素ポリエーテルで、スタンパ基板101b(図2参照)の微細パターン(図示せず)を有する面が処理されることによって形成される。
本実施形態に係る表面処理剤としての含フッ素ポリエーテルを構成するフルオロポリエーテル鎖は、パーフルオロポリエーテル鎖の主鎖のフッ素原子の一部が水素原子に置換されたものであって、その水素置換率が原子百分率で、0.1%以上、10%以下である。
ここでパーフルオロポリエーテル鎖とは、2価のポリエーテル基の水素原子のすべてをフッ素原子で置換した構造を有するものと定義する。そして、図2に示すように、この含フッ素ポリエーテル102の片末端は、スタンパ表面101cと化学的に結合している。なお、本発明では、含フッ素ポリエーテル102の両末端がスタンパ表面101cと化学的に結合しているものであってもよい。なお、以下において、含フッ素ポリエーテルの符号102は適宜に省略することがある。
R1−Rf−R2 (1)
(ただし、R1は、水素原子、フッ素原子、アルキル基、アルコキシ基、または「スタンパ表面101cと化学的に結合する官能基」であり、R2は、前記R1としての「スタンパ表面101cと化学的に結合する官能基」と同一でも異なっていてもよい「スタンパ表面101cと化学的に結合する官能基」であり、Rfは、含フッ素ポリエーテルを構成するフルオロポリエーテル鎖であり、パーフルオロポリエーテル鎖の主鎖を形成するフッ素原子の一部のみが水素原子に置換された2価の含フッ素有機基である)
で示される。
−C(R3)(R4)−C(R5)(R6)−C(R7)(R8)−O−・・・(2)
−C(R9)(R10)−C(R11)(R12)−O−・・・(3)
−C(R13)(R14)−O−・・・(4)
(ただし、R3からR14は、その一部が水素原子であるとともに、その他はフッ素原子、またはパーフルオロアルキル基である)
なお、式(2)で示される構造単位としては、
−CF2−CF2−CF2−O−、−CF2−CF2−CH2−O−、
−CH2−CF2−CF2−O−、および−CF2−CF2−CF2−O−
が好ましい。
また、式(3)で示される構造単位としては、
−CF2−CF2−O−、−CF(CF3)−CF2−O−、
−CF2−CH2−O−、−CH2−CF2−O−、および
−CHF−CHF−O−
が好ましい。
また、式(4)で示される構造単位としては、
−CF2−O−、−CF(CF3)−O−、および−CH2−O−
が好ましい。
このような構造単位を有する含フッ素有機基(Rf)としては、次の式(5)で示されるものを挙げることができる。
なお、式(5)で示される含フッ素有機基(Rf)の括弧で括られるそれぞれの構造単位の繰り返しはランダムでもブロックでもよく、配列の順序も特に制限はない。
−C(R3´)(R4´)−C(R5´)(R6´)−C(C7´)(R8´)−O−・・・(2−1)
(ただし、R3´からR8´は、その一部が水素原子であるとともに、その他はフッ素原子、またはパーフルオロアルキル基である)
で示される構造単位、
次式(3−1)
−C(R9´)(R10´)−C(R11´)(R12´)−O−・・・(3−1)
(ただし、R9´からR12´は、その一部が水素原子であるとともに、その他はフッ素原子、またはパーフルオロアルキル基である)
で示される構造単位、および
次式(4−1)
−C(R13´)(R14´)−O−・・・(4−1)
(ただし、R13´およびR14´は、いずれか一方が水素原子であるとともに、他方はフッ素原子、またはパーフルオロアルキル基である)
で示される構造単位から選ばれる少なくとも1つの構造単位が、パーフルオロポリエーテルの主鎖に導入されたものとも言える。この際、同種の構造単位は所定の重合度のブロックであってもよい。
また、前記式(1)のR1で示されるアルコシキ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。
また、前記式(1)のR1またはR2で示される「スタンパ表面101cと化学的に結合する官能基」としては、スタンパ表面101cの材質に応じて選択すればよいが、反応性の観点からシランカップリング基を含む官能基が好ましい。
−R15−Si(R16)m(R17)m−3・・・(6)
(ただし、R15は、2価のアルキル基、2価のフルオロアルキル基、または−R18−CONH―R19―(ただし、R18は、2価のフルオロアルキル基であり、R19は、2価のアルキル基である)で示されるアミド結合含有基であり、R16は、加水分解可能な基、または水酸基であり、R17は、水素原子またはアルキル基であり、mは、1、2または3である)
で示されるものが挙げられる。
−CH2−、−CH2−CH2−、および−CH2−CH2−CH2−が好ましい。
また、R15またはR18で示される2価のフルオロアルキル基としては、−CF2−、
−CF(CF3)−、−CH2−CF2−、−CF2−CF2−、
−CF2−CF2−CH2−CH2−、−CH2−CF2−CH2−CH2−、および
−CF(CF3)−CH2−CH2−
が好ましい。
また、R17で示されるアルキル基としては、前記式(1)のR1で示されるアルキル基と同様のものが挙げられる。
−CF2CF2CH2CH2−SiCl3、
−CF2CF2CH2CH2−Si(OCH3)3、
−CF2CF2CH2CH2−Si(OCH2CH3)3、
−CF(CF3)CH2CH2−SiCl3、
−CF(CF3)CH2CH2−Si(OCH3)3、
−CF(CF3)CH2CH2−Si(OCH2CH3)3、
−CH2CF2CH2CH2−SiCl3、
−CH2CF2CH2CH2−Si(OCH3)3、
−CH2CF2CH2CH2−Si(OCH2CH3)3、
−CF2CF2CONHCH2CH2CH2−Si(OCH3)3、
−CF2CF2CONHCH2CH2CH2−Si(OCH2CH3)3、
−CH2CF2CONHCH2CH2CH2−Si(OCH3)3、
−CH2CF2CONHCH2CH2CH2−Si(OCH2CH3)3、
−CF(CF3)CONHCH2CH2CH2−Si(OCH3)3、および
−CF(CF3)CONHCH2CH2CH2−Si(OCH2CH3)3
が挙げられる。
F−(CF2CF2CF2O)P−(CF2CF2CH2O)Q−X、
F−(CF2CF2CF2O)P−(CH2CF2CF2O)Q−X、
F−(CF2CF2CF2O)P−(CF2CH2O)Q−X、
F−(CF2CF2CF2O)P−(CH2CF2O)Q−X、
F−(CF(CF3)CF2O)P−(CF2CF2CH2O)Q−X、
および
F−(CF(CF3)CF2O)P−(CH2CF2CF2O)Q−X
である。但し、Xは、前記した好ましいシランカップリング基であり、PおよびQのそれぞれは、5≦P+Q≦100、かつ0.1≦100Q/(3P+3Q)≦10を満足する整数である。なお、このような好ましい含フッ素ポリエーテルは、前記した構造単位としての−CF2CF2CF2O−、
−CF2CF2CH2O−、−CF2CH2O−、−CH2CF2O−、および
−CF(CF3)CF2O−が、ランダム重合したものでもブロック重合したものであってもよい。
F-(CF2CF2CF2O)P-(CH2CF2CF2O)Q- CF2CF2- CH2CH2-Si(OCH3)3
・・・(6)
(ただし、PおよびQのそれぞれは、5≦P+Q≦100、かつ0.1≦100Q/(3P+3Q)≦10を満足する整数である)
−CF2CF2CF2O−と、−CH2CF2CF2O−との比が決定される。さらに詳しく言うと、重合開始剤αモルと、パーフルオロオキセタンβモルと、テトラフルオロオキセタンγモルとを耐圧反応容器に導入した場合に、得られる共重合体(フルオロポリエーテルのケトン体(C))の平均重合度は、量論的に(β+γ)/αとなり、前記した構造単位の比は次のようになる。
(−CF2CF2CF2O−):(−CH2CF2CF2O−)=β:γ
この工程では、まず、0℃に冷却されたケトン体(C)のジエチルエーテル溶液に、水素化アルミニウムリチウムのテトラヒドロフラン(THF)溶液(0.5モル)が滴下される。そして、2時間攪拌した後に、硫酸ナトリウム飽和水溶液が加えられることで、アルミニウム分およびリチウム分が沈殿物として取り除かれる。これに更にエーテルが加えられるとともに、得られたエーテル相には無水硫酸ナトリウムが加えられて、エーテル相に含まれる抽出物が乾燥される。その後、エーテル相が減圧下に濃縮されることによって片末端に水酸基を有するフルオロポリエーテルが抽出物として得られる。
この工程では、ビニル基を有するフルオロポリエーテル(D)に、塩化白金酸が触媒として添加されるとともに、トリクロロシランが加えられることによって、ビニル基を有するフルオロポリエーテル(D)は、ヒドロシリル化される。次に、これに3モルの乾燥メタノールが加えられるとともに、200mmHgの減圧下に2時間攪拌される。そして、得られた反応混合物は、減圧濃縮が施されるとともに、フロリナート溶媒FC77が加えられる。次いで、フロリナート溶媒FC77が加えられたことで析出した沈殿が取り除かれた後に、再度減圧濃縮が施されることによって、目的物の含フッ素ポリエーテル(E)がその粗製物として得られる。
次に、本実施形態に係るスタンパ2の製造方法について説明する。
この製造方法は、表面に水酸基を有するスタンパ基板101b(図2参照)を準備する第1工程と、前記した含フッ素ポリエーテルであって、少なくとも片末端にシランカップリング基を有するものにスタンパ表面101c(図2参照)を曝す第2工程とを有している。
この第1工程で使用されるスタンパ基板101bは、スタンパ表面101c(図2参照)に水酸基を有している。スタンパ表面101cへの水酸基の導入に先立って、まず、スタンパ基板101bが洗浄される。この洗浄は、中性洗剤溶液中での超音波洗浄が望ましい。そして、スタンパ基板101bは、洗浄後に純水で十分に水洗される。
この第2工程では、前記したように、水酸基が導入されたスタンパ表面101cが前記した含フッ素ポリエーテルに曝される。このことによって、含フッ素ポリエーテルの少なくとも片末端に設けられたシランカップリング基と、スタンパ表面101cに導入された水酸基とが化学的に結合する。ちなみに、シランカップリング基を有する含フッ素ポリエーテルが使用される場合には、この含フッ素ポリエーテルの溶液にスタンパ基板101bを浸漬する方法が好適に使用される。
含フッ素ポリエーテルの溶液に使用される溶媒としては、例えば、ハイドロフルオロエーテル、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等のフッ素系不活性溶媒が望ましい。
スタンパ基板101bの浸漬時間は、含フッ素ポリエーテルの溶液の濃度や温度等に応じて適宜に設定することができ、通常、10分〜24時間程度が望ましい。なお、浸漬時間や、含フッ素ポリエーテルの溶液の濃度、温度を設定する場合に、前記した剥離層101a(図2参照)の厚さや密度を、X線反射率測定法や分光エリプソメトリー法等によって測定して決定することが望ましい。なお、X線反射率測定法や分光エリプソメトリー法による剥離層101aの厚さや密度の測定は、微細パターンを有していないスタンパ基板101bを別途に作製し、このスタンパ基板101bに同じ条件で形成した剥離層101aについて行うことが望ましい。このような測定方法によれば、より正確に剥離層101aの厚さや密度を求めることができる。
その一方で、このようにして得られたスタンパ2は、パーフルオロポリエーテル鎖における未置換のフッ素原子によって良好な剥離性を発揮することとなる。ちなみに、このスタンパ2では、水の接触角が115度〜120度となる。
次に、本実施形態に係るスタンパ2を使用した微細構造転写装置A1(図1参照)の動作について説明しつつ、微細パターン(微細構造)の転写方法について説明する。参照する図面において、図4の(a)から(d)は、微細構造の転写方法の工程を示す模式図であって、主にスタンパと被転写体の位置関係を示している。
その結果、本実施形態に係るスタンパ2は、多数回に渡って連続して転写が行われても剥離性の劣化が少なく、耐久性に優れる。
また、本実施形態に係るスタンパ2の製造方法によれば、含フッ素ポリエーテル204をスタンパ基板201の表面に付与することで剥離層201aを簡単に形成することができる。
前記実施形態では、スタンパ2が使用された微細構造転写装置A1を例示したが、本発明のスタンパ2が使用される微細構造転写装置は、次のように構成されていてもよい。ここで参照する図6は、他の実施形態に係る微細構造転写装置を示す図であり、(a)は構成説明図、(b)は、送気路の開口の配置を示す模式図である。
このような微細構造転写装置A2では、図6(a)に示す昇降機構11によってステージ5が上昇するとともに、緩衝層7の各流路Hの開口から流体を噴出させると、被転写体1の下面が緩衝層7の上面から離れて、被転写体1の上面がスタンパ2に接触する。そして、最も内周側の配管P1を介して緩衝層7の流路Hの開口から流体を噴出させ、次いで、順次に、外周側の配管P2に接続された流路H、配管P3に接続された流路H、配管P4に接続された流路H、および配管P5に接続された流路Hの開口からそれぞれ流体を噴出させることで、被転写体1の中央部から周囲にかけて圧力分布が時間に依存して変化する。また、配管P1内の流体の圧力を最も高くするように、そして配管P2から配管P5まで段階的に圧力を低くするように調整することで、被転写体1の上面では、その中央部が最も大きな力でスタンパ2に加圧され、被転写体1の中央部から周囲に向かうほど加圧される力が次第に小さくなっていく。このとき、弾性を有する緩衝層7は、中央部が最も大きく変形し、被転写体1の外周に近づくにつれて変形量が小さくなる。その結果として、被転写体1の中央部で圧力が最大となり、被転写体1の外周端部で圧力が最小となる。つまり、被転写体1には、同心円状の圧力等高線が規定されることとなる。このようにスタンパ2が被転写体1に接触することによって光硬化性樹脂6はスタンパ2と被転写体1との間に押し広げられる。また、前記したように配管P1,P2,P3,P4,P5の流体を噴出させるタイミングを変えずに、配管P1,P2,P3,P4,P5から同時に流体を噴出させてもよい。この場合、各配管P1,P2,P3,P4,P5の圧力を変化させて圧力分布をもたせることが好ましい。
(実施例1)
本実施例では、後記する次式(7)で示される含フッ素ポリエーテル(表面処理剤)でスタンパ表面101c(図2参照)が表面処理されたスタンパ2(図2参照)について説明する。
F-(CF2CF2CF2O)35-(CH2CF2CF2O)2- CF2CF2- CH2CH2-Si(OCH3)3・・・(7)
F-(CF2CF2CF2O)37- CF2CF2- CH2CH2-Si(OCH3)3・・・(8)
で示されるパーフルオロポリエーテルにおいて、そのフッ素原子の約2原子%を水素原子に置換した構造を有する。なお、重合度は、含フッ素ポリエーテルの合成過程におけるヒドロシリル化前の中間体を、NMR(水素、フッ素)とGPCとによって測定した値の平均である。
まず、スタンパ基板101bと石英基板とは、中性洗剤溶液中で10分間超音波洗浄されるとともに、純水の流水で10分間リンスされた。
スタンパ2は、次のように構成された微細構造転写装置に組み込まれた。参照する図7は、本実施例で使用した微細構造転写装置の構成説明図である。まず、微細構造転写装置について説明する。
XPS法による分析では、C1sに由来するXPSシグナルが測定された。フルオロエーテル構造に由来する294eVに現れるピークカウント数は、4800カウント/秒であった。
以上の結果から、前記式(7)で示される本発明に係る含フッ素ポリエーテルで形成された剥離層101aは、十分な耐久性を示すことが確認された。
比較例1では、前記式(7)で示される本発明に係る含フッ素ポリエーテルに代えて、前記式(8)で示されるパーフルオロエーテルを使用した以外は、実施例1のスタンパ2と同様にしてスタンパ200(図5(b)参照)が形成された。その一方で、前記含フッ素ポリエーテルに代えて、前記パーフルオロエーテルを使用した以外は、実施例1の剥離層101aを有する石英基板と同様にして剥離層201a(図5(b)参照)を有する石英基板が形成された。
実施例2では、微細孔を有するスタンパ基板101bを使用したスタンパ2について説明する。
スタンパ基板101bには、直径27.4mm、厚さ0.381mm、中心穴径7mmの石英基板が使用された。そして、直径20mmから25mmの範囲に、周知の電子線直接描画法で直径25nm、深さ50nmの微細孔がピッチ50nmで形成された。
比較例2では、前記式(7)で示される本発明に係る含フッ素ポリエーテルに代えて、前記式(8)で示されるパーフルオロエーテルを使用した以外は、実施例2のスタンパ2と同様にしてスタンパ200(図5(b)参照)が形成された。
実施例3では、実施例1と同様な手順により、パーフルオロオキセタンとテトラフルオロオキセタンとの重合度を変えた種々の表面処理剤を合成し、その化合物を用いて連続インプリント試験を実施した結果を説明する。
F-(CF2CF2CF2O)P-(CH2CF2CF2O)Q- CF2CF2- CH2CH2-Si(OCH3)3・・・(9)
合成した表面処理剤の化学構造(式(9)のPとQの平均値)および水素置換率を表1に示す。
重合度が約38程度の表面処理剤2−aから2−cを適用した場合、溝スタンパおよび微細孔スタンパは、前記した石英基板を用いて転写工程が実施された場合と同様の傾向が認められた。すなわち、パーフルオロポリエーテルの主鎖中のフッ素原子を2〜9%の割合で水素原子に置換することにより剥離層101aの耐久性を向上さることが可能であることが判明した。一方、水素置換率が16%である2−dを用いた場合、溝スタンパおよび微細孔スタンパは、連続転写可能回数が10回と非常に小さくなった。
実施例4では、スタンパ2が組み込まれた微細構造転写装置A3(図7参照)を使用して大容量記磁気録媒体(ディスクリートトラックメディア)用の微細パターンが転写されたものを作製した。ここでは被転写体1として直径27.4mm、厚さ0.381mm、中心穴径7mmのガラスディスク基板が使用された。
実施例5では、実施例1のスタンパ2を使用して製造した光情報処理装置について説明する。
本実施例では入射光の進行方向が変わる光デバイスを光多重通信系の光情報処理装置に適用した一例を述べる。図13は、光デバイスの基本部品としての光回路の概略構成図である。図14は、光回路の導波路の構造を示す模式図である。
図13に示すように、光回路30は縦(l)30mm、横(w)5mm、厚さ1mmの窒化アルミニウム製の基板31上に形成した。光回路30は、インジウムリン系の半導体レーザーとドライバ回路からなる複数の発信ユニット32、光導波路33,33a、光コネクタ34,34aから構成されている。なお、複数の半導体レーザーのそれぞれの発信波長は、2〜50nmずつ異なるように設定されている。
この光回路30では、発信ユニット32から入力された光信号が導波路33a、および導波路33を経由して、光コネクタ34aから光コネクタ34に送信される。この場合、光信号は、各導波路33aから合波される。
実施例6では、実施例1のスタンパ2を使用して製造した細胞培養シートについて説明する。参照する図15は、細胞培養シートの平面図である。図16は、細胞培養シート上に培養液を載せた様子を示す断面図である。図17は、細胞培養シートの電子顕微鏡写真である。
実施例7では、実施例1のスタンパ2使用した多層配線基板の製造方法について説明する。図18の(a)から(l)は、多層配線基板の製造方法の工程説明図である。
図18(a)で示した状態から露出領域53のドライエッチングが行われる際に、図18(h)に示すように、多層配線基板61の内部の銅配線63に到達するまでエッチングが行われる。次に、レジスト52がRIEによりエッチングされて、図18(i)に示すように、段差の低いレジスト52部分が除去される。そして、図18(j)に示すように、多層配線基板61の表面には、スパッタによる金属膜65が形成される。次いで、レジスト52がリフトオフで除去されることで、図18(k)に示すように、多層配線基板61の表面に部分的に金属膜65が残った構造が得られる。次に、残った金属膜65に無電解メッキが施されることによって、図18(l)に示すように、多層配線基板61に金属膜65からなる金属配線を表面に有する多層配線基板61が得られる。このように本発明に係るスタンパ2を多層配線基板61の製造に適用することで、高い寸法精度を持つ金属配線を形成することができる。
2 スタンパ
101c スタンパ表面
101a 剥離層
102 含フッ素ポリエーテル
Claims (5)
- 被転写体に転写する微細パターンが表面に形成されているナノインプリント用スタンパにおいて、
前記表面に含フッ素ポリエーテルが付与されており、前記含フッ素ポリエーテルの片末端は前記表面と化学的に結合しているとともに、前記含フッ素ポリエーテルを構成するフルオロポリエーテル鎖は、パーフルオロポリエーテル鎖の主鎖のフッ素原子の一部が水素原子に置換されたものであって、その水素置換率が原子百分率で、0.1%以上、10%以下であり、
前記含フッ素ポリエーテルが、
F-(CF 2 CF 2 CF 2 O) P -(CH 2 CF 2 CF 2 O) Q -R 15 -Si(R 16 ) m (R 17 ) m−3
(ただし、R 15 は、2価のアルキル基、2価のフルオロアルキル基、または
−R 18 −CONH―R 19 ―(ただし、R 18 は、2価のフルオロアルキル基であり、R 19 は、2価のアルキル基である)で示されるアミド結合含有基であり、R 16 は、加水分解可能な基、または水酸基であり、R 17 は、水素原子またはアルキル基であり、mは、1、2または3であり、PおよびQのそれぞれは、5≦P+Q≦100、かつ
0.1≦100Q/(3P+3Q)≦10を満足する整数である)
で示されるものであることを特徴とするナノインプリント用スタンパ。 - 前記含フッ素ポリエーテルを含む剥離層を、厚さ0.5nm以上、4nm以下でその表面に備えていることを特徴とする請求項1に記載のナノインプリント用スタンパ。
- ガラス、石英、TEOS、シリコン、またはシリコンの酸化物を含む表面に含フッ素ポリエーテルが付与されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のナノインプリント用スタンパ。
- 含フッ素ポリエーテルを構成するフルオロポリエーテル鎖がパーフルオロポリエーテル鎖の主鎖のフッ素原子の一部を水素原子に置換したものであって、その水素置換率が原子百分率で、0.1%以上、10%以下である下記式で示される当該含フッ素ポリエーテルが、スタンパ基板の表面に付与されて、当該含フッ素ポリエーテルの片末端が前記表面と化学的に結合しているナノインプリント用スタンパの製造方法であって、
表面に水酸基を有するスタンパ基板を準備する第1工程と、
前記含フッ素ポリエーテルに前記スタンパ基板の表面を曝す第2工程と、
を有することを特徴とするナノインプリント用スタンパの製造方法。
含フッ素ポリエーテル:
F-(CF 2 CF 2 CF 2 O) P -(CH 2 CF 2 CF 2 O) Q -R 15 -Si(R 16 ) m (R 17 ) m−3
(ただし、R 15 は、2価のアルキル基、2価のフルオロアルキル基、または
−R 18 −CONH―R 19 ―(ただし、R 18 は、2価のフルオロアルキル基であり、R 19 は、2価のアルキル基である)で示されるアミド結合含有基であり、R 16 は、加水分解可能な基、または水酸基であり、R 17 は、水素原子またはアルキル基であり、mは、1、2または3であり、PおよびQのそれぞれは、5≦P+Q≦100、かつ
0.1≦100Q/(3P+3Q)≦10を満足する整数である) - 含フッ素ポリエーテルの片末端はナノインプリント用スタンパの表面と化学的に結合する官能基を有しているとともに、前記含フッ素ポリエーテルを構成するフルオロポリエーテル鎖は、パーフルオロポリエーテル鎖の主鎖のフッ素原子の一部が水素原子に置換されたものであって、その水素置換率が原子百分率で、0.1%以上、10%以下である下記式で示される当該含フッ素ポリエーテルであることを特徴とするナノインプリント用スタンパの表面処理剤。
含フッ素ポリエーテル:
F-(CF 2 CF 2 CF 2 O) P -(CH 2 CF 2 CF 2 O) Q -R 15 -Si(R 16 ) m (R 17 ) m−3
(ただし、R 15 は、2価のアルキル基、2価のフルオロアルキル基、または
−R 18 −CONH―R 19 ―(ただし、R 18 は、2価のフルオロアルキル基であり、R 19 は、2価のアルキル基である)で示されるアミド結合含有基であり、R 16 は、加水分解可能な基、または水酸基であり、R 17 は、水素原子またはアルキル基であり、mは、1、2または3であり、PおよびQのそれぞれは、5≦P+Q≦100、かつ
0.1≦100Q/(3P+3Q)≦10を満足する整数である)
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