JP5316132B2 - ナノインプリント用モールド - Google Patents
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Description
一方、無機系の膜を離型層とする場合では、離型層の膜厚が厚くなりパターン寸法が大きく変わってしまうために、ナノレベルのパターニングには使用できず、またインプリント後に劣化した膜を剥離して、再度、膜付けする場合にはコストがかかるという問題があった。
図1は、本発明のナノインプリント用モールドの一例を示す部分断面模式図である。図1において、ナノインプリント用モールド10は、基板11の一表面に凹凸パターン12を有し、凹凸パターン12の少なくとも表面がシリコン酸化膜または金属酸化膜であって、凹凸パターン12が離型層13で被覆されており、上記の離型層13が、両親媒性のシランカップリング剤の離型剤からなり、離型剤の疎水基を凹凸パターン側とは反対側の被インプリント側に配向させた単分子膜を重合および/または架橋して形成されたものである。
W132=W12+W33−W13−W23 …(1)
ここで、W12:モールドとレジスト界面の付着仕事、W33:大気中での凝集仕事、W13:モールドと大気界面の付着仕事、W23:レジストと大気界面の付着仕事を示す。
Wmold/air/resist =γmold /air+γresist/air−γmold/resist …(2)
Wmold/resist =γmold +γresist−γmold/resist …(3)
γmold =γresistcosθ+γmold/resist …(4)
Wmold/resist =γresist(1+cosθ) …(5)
本発明のナノインプリント用モールドの製造方法は、基板の一表面に凹凸パターンを有し、上記凹凸パターンの少なくとも表面がシリコン酸化膜または金属酸化膜よりなり、凹凸パターンが離型層で被覆されているナノインプリント用モールドの製造方法であり、両親媒性のシランカップリング剤の離型剤を水面上に展開して単分子膜とする工程と、上記の単分子膜の疎水基を凹凸パターン側とは反対側に配向させて、単分子膜をモールドの凹凸パターン上に移し取り離型層とする工程と、を含むものである。
LB法による場合は、垂直浸漬法と水平付着法が採用される。本実施形態は、垂直浸漬法による場合である。まず基板の一表面に凹凸パターンを有し、凹凸パターンの少なくとも表面がシリコン酸化膜または金属酸化膜よりなるモールド基板を準備する。
本実施形態は、図6に示すように、水平付着法によるLB膜の形成方法を示す一例である。第1の実施形態と同様に、基板の一表面に凹凸パターンを有し、凹凸パターンの少なくとも表面がシリコン酸化膜または金属酸化膜よりなるモールド基板を準備する。
図7は、水平付着法によるLB膜の形成方法を示す他の実施形態の例である。第1の実施形態と同様に、基板の一表面に凹凸パターンを有し、凹凸パターンの少なくとも表面がシリコン酸化膜または金属酸化膜よりなるモールド基板を準備する。
光学研磨された合成石英基板の一表面をパターニングして、凹部ラインパターン幅40nm、深さ40nm、ピッチ80nmの凹凸のライン&スペースパターンを設けたインプリント用モールド基板を作製した。一方、シランカップリング剤の離型剤としてエポキシ基を有するメトキシシラン化合物(下式化2)をクロロホルムに溶解し、5×10-4M/lの溶液を得た。これを水面上に展開し、図6に示すLB法水平付着法により、表面圧40mN/mで単分子膜を、モールド基板上に形成した。次に、単分子膜を形成したモールド基板を、ホットプレート上にて80℃、5分間、加熱乾燥を行った。次いで、モールド基板上の単分子膜全面に高圧水銀灯により紫外線を照射し、単分子膜を重合/架橋させて離型層とした。
実施例1と同様に、合成石英基板の一表面をパターニングして、ライン&スペースパターンを設けたインプリント用モールド基板を準備した。次に、実施例1と同様のシランカップリング剤メトキシシラン化合物のクロロホルム溶液を用い、上記のモールド基板に自己組織化単分子膜を形成した。
上記の自己組織化単分子膜を設けたモールド基板を用いてインプリントを行ったところ、被加工材表面にレジストの引き抜き欠陥がすぐに発生してしまい、以後のプリントができなくなった。
11 基板
12 凹凸パターン
13 離型層
21、31 モールド
22、32 レジスト
23 大気
51、61、71 疎水基
52、62、72 親水基
53、63、73 下層水
54、64、74 ピストン圧
55、65、75 モールド基板
66、76 第1隔壁
67、77 第2隔壁
78 浮上
Claims (5)
- 基板表面に凹凸パターンを有し、前記凹凸パターンが離型層で被覆されているナノインプリント用モールドにおいて、
前記凹凸パターンの少なくとも表面がシリコン酸化膜または金属酸化膜であって、
前記離型層が、両親媒性のシランカップリング剤の離型剤からなり、前記離型剤の疎水基を前記凹凸パターン側とは反対側に配向させた単分子膜を、架橋して形成されたものであることを特徴とするナノインプリント用モールド。 - 前記離型剤が、重合官能基を少なくとも一つ以上有す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モールド。
- 前記重合性官能基が、ビニル基、エポキシ基、ジエン基、ジアセチレン基、アクリル基、メタクリル基、イソシアネート基の内のいずれかの官能基であることを特徴とする請求項2に記載のナノインプリント用モールド。
- 前記離型剤の疎水基の表面張力が、25mN/m以下であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のナノインプリント用モールド。
- 前記疎水基が、フッ素を有することを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のナノインプリント用モールド。
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