JPWO2020175301A1 - インプリント用の硬化性組成物、キット、パターン製造方法、および半導体素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

式（Ｃ１）で表される化合物Ｃと、ラジカル重合開始剤を含有する、インプリント用の硬化性組成物、上記硬化性組成物を含むキット、上記硬化性組成物を用いたパターン製造方法、上記パターン製造方法を工程として含む半導体素子の製造方法。式（Ｃ１）：

Description

本発明は、インプリント用の硬化性組成物およびこれを含むキットに関する。また、本発明は、上記硬化性組成物を用いたパターン製造方法、および、その製造方法により得られるパターンに関する。さらに、本発明は、上記パターン製造方法を工程として含む半導体素子の製造方法に関する。

インプリント法とは、パターンが形成された金型（一般的にモールドまたはスタンパと呼ばれる。）を押し当てることにより、材料に微細パターンを転写する技術である。インプリント法を用いることで簡易に精密な微細パターンの作製が可能なことから、近年さまざまな分野での応用が期待されている。特に、ナノオーダーレベルの微細パターンを形成するナノインプリント技術が注目されている。

インプリント法は、その転写方法から熱インプリント法および光インプリント法に大別される。熱インプリント法では、ガラス転移温度（以下、「Ｔｇ」ということがある。）以上に加熱した熱可塑性樹脂にモールドを押し当て、冷却後にモールドを離型することにより微細パターンを形成する。この方法では、多様な材料を選択できること等の利点がある一方で、プレス時に高圧を要すること、および、パターンサイズが微細になるほど、熱収縮等により寸法精度が低下しやすいこと等の問題点もある。一方、光インプリント法では、硬化性組成物にモールドを押し当てた状態で光硬化させた後、モールドを離型する。この方法では、高圧付加や高温加熱の必要はなく、硬化前後で寸法変動が小さいため、微細なパターンを精度よく形成できるという利点がある。

光インプリント法では、基板上にインプリント用の硬化性組成物を塗布後、石英等の光透過性素材で作製されたモールドを押し当てる。モールドを押し当てた状態で光照射によりその硬化性組成物を硬化し、その後モールドを離型することで、目的のパターンが転写された硬化物（パターン）が作製される（例えば、特許文献１）。

国際公開第２０１６／０４７６５７号

上記のように、光インプリント法は微細なパターン形成に向いている方法と言えるが、そのような方法においても、パターンが更に微細化する近年、離型時にパターンが倒れてしまうという「パターン倒れ」の問題が顕在化している。離型性を向上させる方法の１つとしては、例えば、インプリント用の硬化性組成物に離型剤を添加することが考えられる。離型剤が添加されていると、硬化性組成物とモールドの離型時の相互作用が低減するため、離型時にパターンに加わる外力が低減し、パターン倒れが抑制される可能性はある。

しかしながら、離型剤添加量の制御範囲は狭く、さらに、インプリントの条件（例えば、パターンサイズや材料種等）によっては、硬化性組成物に離型剤を添加しても、パターン倒れが充分に抑制できない場合もある。したがって、離型剤の添加以外の観点からも、パターン倒れを抑制できる手法があれば望ましい。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、インプリント法において、離型剤の添加以外の手法により、パターン倒れを抑制できる硬化性組成物およびキットの提供を目的とする。

また、本発明は、上記硬化性組成物を用いたパターン製造方法、および、その製造方法により得られるパターンの提供を目的とする。さらに、本発明は、上記パターン製造方法を工程として含む半導体素子の製造方法の提供を目的とする。

上記課題は、硬化性組成物の硬化後の弾性率を高めることができる材料を硬化性組成物に添加することにより、解決できた。具体的には、以下の手段＜１＞により、好ましくは＜２＞以降の手段により、上記課題は解決された。

＜１＞
下記式（Ｃ１）で表される化合物Ｃと、ラジカル重合開始剤を含有する、インプリント用の硬化性組成物；
式（Ｃ１）：

式（Ｃ１）において、Ａ^１は、環員数４〜２０の環構造を表し、Ｒ^１およびＲ^２は、それぞれ独立して水素原子または置換基を表し、
Ａ^１は、環構造上に１以上の置換基を有していてもよく、Ａ^１が複数の置換基を有する場合には、各置換基は互いに結合して環を形成してもよい。
＜２＞
化合物Ｃとして、下記式（Ｃ２）で表される化合物を含む、
＜１＞に記載の硬化性組成物；
式（Ｃ２）：

式（Ｃ２）において、Ａ^２は、環員数ｍ＋４の環構造を表し、Ｒ^１およびＲ^２は、それぞれ独立して、水素原子または置換基を表し、Ｒ^３は、それぞれ独立して、酸素原子、硫黄原子または置換基を表し、Ｘ^１およびＸ^２は、それぞれ独立して、炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子を表し、ｍは０〜３の整数を表し、ｎは０〜１２の整数を表し、Ｒ^３のそれぞれは、互いに結合して環を形成してもよく、実線および点線からなる二重線は、単結合または二重結合を表す。
＜３＞
化合物Ｃとして、下記式（Ｃ３）で表される化合物を含む、
＜１＞に記載の硬化性組成物；
式（Ｃ３）：

式（Ｃ３）において、Ａ^３は、環員数ｐ＋４の環構造を表し、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^４およびＲ^５は、それぞれ独立して、水素原子または置換基を表し、Ｒ^３は、それぞれ独立して、酸素原子、硫黄原子または置換基を表し、ｐは０〜３の整数を表し、ｑは０〜１２の整数を表し、Ｒ^３、Ｒ^４およびＲ^５のそれぞれは、互いに結合して環を形成してもよく、実線および点線からなる二重線は、単結合または二重結合を表す。
＜４＞
Ｒ^４およびＲ^５の少なくとも１つが、アルキル基である、
＜３＞に記載の硬化性組成物。
＜５＞
式（Ｃ２）におけるＲ^３の少なくとも２つまたは式（Ｃ３）中のＲ^３、Ｒ^４およびＲ^５の少なくとも２つが、互いに結合して環を形成している、
＜２＞〜＜４＞のいずれか１つに記載の硬化性組成物。
＜６＞
Ｒ^１およびＲ^２の少なくとも１つが、水素原子である、
＜１＞〜＜５＞のいずれか１つに記載の硬化性組成物。
＜７＞
化合物Ｃの含有量が、全固形分量に対して０．０１〜１０質量％である、
＜１＞〜＜６＞のいずれか１つに記載の硬化性組成物。
＜８＞
さらに、重合性化合物を含有する、
＜１＞〜＜７＞のいずれか１つに記載の硬化性組成物。
＜９＞
重合性化合物が、多官能重合性化合物を含む、
＜８＞に記載の硬化性組成物。
＜１０＞
重合性化合物が、エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物を含む、
＜８＞または＜９＞に記載の硬化性組成物。
＜１１＞
化合物Ｃの含有量が、重合性化合物全体に対して０．０１〜２０質量％である、＜１＞〜＜１０＞のいずれか１つに記載の硬化性組成物。
＜１２＞
ラジカル重合開始剤として、光ラジカル重合開始剤を含む、
＜１＞〜＜１１＞のいずれか１つに記載の硬化性組成物。
＜１３＞
さらに、離型剤を含む、
＜１＞〜＜１２＞のいずれか１つに記載の硬化性組成物。
＜１４＞
離型剤が、ポリアルキレングリコール構造を含む、
＜１３＞に記載の硬化性組成物。
＜１５＞
インプリントに用いられる、
＜１＞〜＜１４＞のいずれか１つに記載の硬化性組成物。
＜１６＞
＜１＞〜＜１５＞のいずれか１つに記載の硬化性組成物と、
インプリント用の下層膜を形成するための下層膜形成用組成物とを含むキット。
＜１７＞
＜１＞〜＜１５＞のいずれか１つに記載の硬化性組成物を、基板上またはモールド上に適用し、硬化性組成物を、モールドと基板で挟んだ状態で光照射することを含むパターン製造方法。
＜１８＞
＜１７＞に記載の製造方法により製造されたパターン。
＜１９＞
＜１７＞に記載の製造方法を工程として含む、半導体素子の製造方法。
＜２０＞
パターンをマスクとしてエッチングを行うことを含む、
＜１９＞に記載の半導体素子の製造方法。

本発明のインプリント用の硬化性組成物およびキットにより、離型剤の添加以外の他の手法によっても、離型時のパターン倒れを抑制できる。また、本発明の上記硬化性組成物を用いたパターン製造方法により、効率よく微細なパターンが得られる。さらに、本発明のパターン、および、半導体素子の製造方法により、効率よく半導体素子が得られる。

ポリマーの主鎖に直結する化合物Ｃ由来の環構造を示す概念図である。

以下、本発明の代表的な実施形態について説明する。各構成要素は、便宜上、この代表的な実施形態に基づいて説明されるが、本発明は、そのような実施形態に限定されるものではない。

本明細書において「〜」という記号を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ下限値および上限値として含む範囲を意味する。

本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、その工程の所期の作用が達成できる限りにおいて、他の工程と明確に区別できない工程も含む意味である。

本明細書における基（原子団）の表記について、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に、置換基を有するものをも包含する意味である。例えば、単に「アルキル基」と記載した場合には、これは、置換基を有さないアルキル基（無置換アルキル基）、および、置換基を有するアルキル基（置換アルキル基）の両方を包含する意味である。また、単に「アルキル基」と記載した場合には、これは、鎖状でも環状でもよく、鎖状の場合には、直鎖でも分岐でもよい意味である。これらのことは、「アルケニル基」、「アルキレン基」および「アルケニレン基」等の他の基についても同義とする。

本明細書において、「光」には、紫外、近紫外、遠紫外、可視、赤外等の領域の波長の光や、電磁波だけでなく、放射線も含まれる。放射線には、例えばマイクロ波、電子線、極端紫外線（ＥＵＶ）、Ｘ線が含まれる。また２４８ｎｍエキシマレーザー、１９３ｎｍエキシマレーザー、１７２ｎｍエキシマレーザーなどのレーザー光も用いることができる。これらの光は、光学フィルターを通したモノクロ光（単一波長光）を用いてもよいし、複数の波長を含む光(複合光)でもよい。

本明細書において、「（メタ）アクリレート」は、「アクリレート」および「メタクリレート」の両方、または、いずれかを意味し、「（メタ）アクリル」は、「アクリル」および「メタクリル」の両方、または、いずれかを意味し、「（メタ）アクリロイル」は、「アクリロイル」および「メタクリロイル」の両方、または、いずれかを意味する。

本明細書において、組成物中の固形分は、溶剤を除く他の成分を意味し、組成物中の固形分の濃度（含有量）は、その組成物の総質量に対する、溶剤を除く他の成分の質量百分率によって表される。

本明細書において、物性値は、特に述べない限り、温度２３℃および気圧１０１３２５Ｐａ（１気圧）の条件下での値である。

本明細書において、重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）は、特に述べない限り、ゲル浸透クロマトグラフィ（ＧＰＣ測定）に従い、ポリスチレン換算値として示される。この重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）は、例えば、ＨＬＣ−８２２０（東ソー（株）製）を用い、カラムとしてガードカラムＨＺ−Ｌ、ＴＳＫｇｅｌ Ｓｕｐｅｒ ＨＺＭ−Ｍ、ＴＳＫｇｅｌ Ｓｕｐｅｒ ＨＺ４０００、ＴＳＫｇｅｌ Ｓｕｐｅｒ ＨＺ３０００およびＴＳＫｇｅｌ Ｓｕｐｅｒ ＨＺ２０００（東ソー（株）製）を用いることによって求めることができる。また、特に述べない限り、溶離液としてＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を用いて測定したものとする。また、特に述べない限り、ＧＰＣ測定における検出には、ＵＶ線（紫外線）の波長２５４ｎｍ検出器を使用したものとする。

本明細書において、「インプリント」は、好ましくは、１ｎｍ〜１０ｍｍのサイズのパターン転写をいい、より好ましくは、およそ１０ｎｍ〜１００μｍのサイズ（ナノインプリント）のパターン転写をいう。

本明細書において、積層体を構成する各層の位置関係について、「上」または「下」と記載したときには、注目している複数の層のうち基準となる層の上側または下側に他の層があればよい。すなわち、基準となる層と上記他の層の間に、さらに第３の層や要素が介在していてもよく、基準となる層と上記他の層は接している必要はない。また、特に断らない限り、基材に対し層が積み重なっていく方向を「上」と称し、または、感光層がある場合には、基材から感光層へ向かう方向を「上」と称し、その反対方向を「下」と称する。なお、このような上下方向の設定は、本明細書中における便宜のためであり、実際の態様においては、本明細書における「上」方向は、鉛直上向きと異なることもありうる。

［硬化性組成物］
本発明のインプリント用の硬化性組成物は、下記式（Ｃ１）で表される化合物Ｃとラジカル重合開始剤を含有する。

式（Ｃ１）：

式（Ｃ１）において、Ａ^１は、環員数４〜２０の環構造を表し、Ｒ^１およびＲ^２は、それぞれ独立して水素原子または置換基を表し、
Ａ^１は、環構造上に１以上の置換基を有していてもよく、Ａ^１が複数の置換基を有する場合には、各置換基は互いに結合して環を形成してもよい。

本発明では、硬化性組成物が化合物Ｃを含有することにより、ラジカル重合を利用したインプリントにおいてパターン倒れを抑制でき、モールドの離型性が向上する。これは、硬化性組成物が硬化する際に、化合物Ｃ中の環構造に直結する炭素間二重結合が、単独でおよび／または他の化合物と共にラジカル重合することにより、図１に示されるように、ポリマーの主鎖１に化合物Ｃ由来の環構造２が直結した構造、つまり、環構造２とポリマーの主鎖１が１つの炭素原子を共有する構造を形成するためと考えられる。ポリマーの主鎖がネットワーク状の大きな環構造をなしているとみなせる場合には、このようなポリマーは、上記１つの炭素原子を２つの環が共有するスピロ化合物ともいえる。このような構造においては、環構造２の立体的な自由度が小さく、ポリマー主鎖１に対する環構造２の立体配置が固定される。そして、そのような環構造２がポリマー間の隙間を埋めるため、硬化物の弾性率が向上すると推定され、その結果、硬化物の外力に対する耐久性が向上して、モールド離型時にパターン倒れが抑制されるものと推定される。

以下、本発明の硬化性組成物の各成分について、詳しく説明する。

＜化合物Ｃ＞
化合物Ｃは、上記式（Ｃ１）に示される構造を有する。特に、化合物Ｃは、環構造Ａ^１に直結する炭素間二重結合を有するという特徴を有する。なお、化合物Ｃについて重合性が認められたとしても、化合物Ｃは、本発明における後述の「重合性化合物」には含めない。

環構造Ａ^１は、脂肪族環、芳香族環および複素環（芳香族性および非芳香族性の両方を含む）のいずれでもよく、脂肪族環または非芳香族性の複素環であることが好ましく、脂肪族環であることがさらに好ましい。ここで、脂肪族環は、シクロアルカンまたはシクロアルケンであることが好ましく、シクロアルカンであることがより好ましい。非芳香族複素環は、酸素原子、窒素原子および硫黄原子（これらをまとめて「複素原子」という。）をそれぞれ含む、エチレンオキシド、エチレンイミンおよびエチレンスルフィドであることが好ましい。複素原子の数は、それぞれ１〜３が好ましく、１または２がより好ましく、１がさらに好ましい。

環構造Ａ^１の環員数（環を構成する原子の数）の下限は５以上であることが好ましく、この環員数の上限は１５以下であることが好ましく、１０以下であることがより好ましく、７以下であることがさらに好ましい。また、環構造Ａ^１の環員数は６であることが特に好ましい。

具体的には、環構造Ａ^１は、炭素数が４〜１０のシクロアルカンもしくはシクロアルケンまたは環員数が４〜１０のエチレンオキシド、エチレンイミンもしくはエチレンスルフィドであることが好ましく、炭素数が４〜１０のシクロアルカンもしくはシクロアルケンまたは環員数が４〜１０のエチレンオキシドであることがより好ましく、炭素数が４〜１０のシクロアルカンまたはシクロアルケンであることがさらに好ましく、炭素数が４〜１０のシクロアルカンであることが特に好ましい。さらに、炭素数および環員数は、５〜８であることが好ましく、５〜７であることがより好ましく、５または６であることがさらに好ましい。

Ｒ^１およびＲ^２における置換基は、次の置換基Ｔであることが好ましい。

置換基Ｔは、例えば、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭化水素基、ヘテロアリール基、−ＯＲｔ^１、−ＣＯＲｔ^１、−ＣＯＯＲｔ^１、−ＯＣＯＲｔ^１、−ＮＲｔ^１Ｒｔ^２、−ＮＨＣＯＲｔ^１、−ＣＯＮＲｔ^１Ｒｔ^２、−ＮＨＣＯＮＲｔ^１Ｒｔ^２、−ＮＨＣＯＯＲｔ^１、−ＳＲｔ^１、−ＳＯ_２Ｒｔ^１、−ＳＯ_２ＯＲｔ^１、−ＮＨＳＯ_２Ｒｔ^１または−ＳＯ_２ＮＲｔ^１Ｒｔ^２である。Ｒｔ^１およびＲｔ^２は、それぞれ独立して水素原子、炭化水素基または複素環基を表す。Ｒｔ^１とＲｔ^２が結合して環を形成してもよい。

置換基Ｔについて、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基が挙げられる。アルキル基の炭素数は、１〜１０が好ましく、１〜５がより好ましく、１または２がさらに好ましい。アルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、直鎖または分岐が好ましく、分岐がより好ましい。アルケニル基の炭素数は、２〜１０が好ましく、２〜５がより好ましく、２または３が特に好ましい。アルケニル基は直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、直鎖または分岐が好ましい。アルキニル基の炭素数は、２〜１０が好ましく、２〜５がより好ましい。アルキニル基は直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、直鎖または分岐が好ましい。アリール基の炭素数は、６〜１０が好ましく、６〜８がより好ましく、６または７がさらに好ましい。複素環基は、単環であってもよく、縮合環であってもよい。複素環基は、単環または縮合数が２〜４の縮合環が好ましい。複素環基の環を構成するヘテロ原子の数は１〜３が好ましい。複素環基の環を構成するヘテロ原子は、窒素原子、酸素原子または硫黄原子が好ましい。複素環基の環を構成する炭素原子の数は３〜１０が好ましく、３〜８がより好ましく、３〜５がより好ましい。

炭化水素基および複素環基は、さらに置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。ここでの置換基としては、上述した置換基Ｔが挙げられる。

Ｒ^１およびＲ^２について、置換基は、特に、ハロゲン原子または直鎖もしくは分岐のアルキル基であることが好ましい。ここで、ハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であることが好ましく、フッ素原子または塩素原子であることがより好ましく、塩素原子であることがさらに好ましい。アルキル基の炭素数は、１〜１０であることが好ましく、１〜５であることがより好ましく、１〜３であることがさらに好ましい。Ｒ^１およびＲ^２の式量の上限は、２００以下であることが好ましく、１５０以下であることがより好ましく、１００以下であることがさらに好ましく、５０以下であることが特に好ましい。また、Ｒ^１およびＲ^２の式量の下限は、特に限定されないが、例えば１０以上である。

より具体的には、Ｒ^１およびＲ^２は、水素原子、ハロゲン原子または直鎖もしくは分岐で炭素数１〜５のアルキル基であることが好ましく、水素原子、フッ素原子、塩素原子、メチル基またはエチル基であることがより好ましく、水素原子またはメチル基であることがさらに好ましく、水素原子であることが特に好ましい。また、Ｒ^１およびＲ^２の少なくとも１つが、水素原子であることが好ましく、その両方が水素原子であることがより好ましい。

本発明の硬化性組成物は、化合物Ｃとして、下記式（Ｃ２）で表される化合物を含むことも好ましい。

式（Ｃ２）：

式（Ｃ２）において、Ａ^２は、環員数ｍ＋４の環構造を表し、Ｒ^１およびＲ^２は、それぞれ独立して、水素原子または置換基を表し、Ｒ^３は、それぞれ独立して、酸素原子、硫黄原子または置換基を表し、Ｘ^１およびＸ^２は、それぞれ独立して、炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子を表し、ｍは０〜３の整数を表し、ｎは０〜１２の整数を表し、Ｒ^３のそれぞれは、互いに結合して環を形成してもよく、実線および点線からなる二重線は、単結合または二重結合を表す。

環構造Ａ^２は、単環であることが好ましいが、後述するように置換基同士が結合することにより多環構造となってもよい。ｍが０〜３である場合に、環構造Ａ^２は、それぞれ４員環、５員環、６員環または７員環となる。特に、ｍは２であること、つまり環構造Ａ^２は６員環であることが好ましい。Ｘ^１およびＸ^２は、それぞれ独立して、炭素原子、窒素原子または酸素原子であることが好ましく、炭素原子または酸素原子であることがより好ましく、炭素原子であることがさらに好ましい。Ｘ^１およびＸ^２が取りうる具体的な態様は、例えば−ＣＲ^１０Ｒ^１１−、−ＣＲ^１０＝、−ＮＲ^１０−、−Ｎ＝、−Ｏ−、−Ｓ−である。ここで、Ｒ^１０およびＲ^１１は、それぞれ独立して、水素原子または式（Ｃ２）中のＲ^３である。

ｎは、環構造Ａ^２を構成する原子（炭素原子、Ｘ^１およびＸ^２）にそれぞれ結合する水素原子以外の原子または置換基の総数を表す。ｎは、０〜１０であることが好ましく、０〜６であることがより好ましく、０〜４であることがさらに好ましい。環構造Ａ^２とＲ^３を結ぶ結合は二重結合であってもよく、この二重結合の数は２以下であることが好ましく、１以下であることがより好ましく、二重結合を有しないことがさらに好ましい。なお、Ｒ^３が、環構造Ａ^２に二重結合で直結する炭化水素鎖を含むことにより、Ｒ^３が有する二重結合（以下、「任意の二重結合」ともいう。）と、Ｒ^１およびＲ^２が結合している炭素原子が有する二重結合（つまり、上記式（Ｃ１）で明示されている二重結合。以下、「必須の二重結合」ともいう。）とを明確に区別できない場合には、いずれか１つの二重結合を必須の二重結合として扱って、任意の二重結合の数を計数する。例えば、下記で例示する化合物Ｃ−１８において、環構造に直結する炭素間二重結合が２つ存在するが、そのうちの１つは上記必須の二重結合であると扱い、上記任意の二重結合の数は１とする。

Ｒ^１およびＲ^２は、式（Ｃ１）におけるＲ^１およびＲ^２とそれぞれ同義である。

Ｒ^３における置換基は、Ｒ^１およびＲ^２の場合と同様の置換基であってもよい。Ｒ^３が酸素原子または硫黄原子である場合には、Ｒ^３と環構造Ａ^２を結ぶ結合は二重結合となる。Ｒ^３の式量の上限は、２００以下であることが好ましく、１５０以下であることがより好ましく、１００以下であることがさらに好ましく、５０以下であることが特に好ましい。また、Ｒ^３の式量の下限は、特に限定されないが、例えば１０以上である。

Ｒ^３について、置換基は、特に、ハロゲン原子、直鎖もしくは分岐のアルキル基、直鎖もしくは分岐のアルケニル基、または、直鎖もしくは分岐のアルキリデン基であることが好ましい。ここで、ハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であることが好ましく、フッ素原子または塩素原子であることがより好ましく、塩素原子であることがさらに好ましい。アルキル基の炭素数は、１〜１０であることが好ましく、１〜５であることがより好ましく、１〜３であることがさらに好ましい。アルケニル基の炭素数は、２〜１０であることが好ましく、２〜５であることがより好ましく、２〜３であることがさらに好ましい。アルキリデン基の炭素数は、１〜１０であることが好ましく、１〜５であることがより好ましく、１〜３であることがさらに好ましい。

具体的には、Ｒ^３は、酸素原子（＝Ｏ）、硫黄原子（＝Ｓ）、直鎖もしくは分岐で炭素数１〜５のアルキル基（−Ｃ_αＨ_２α＋１；α＝１〜５）、直鎖もしくは分岐で炭素数２〜５のアルケニル基（−Ｃ_αＨ_２α−１；α＝２〜５）、または、直鎖もしくは分岐で炭素数１〜５のアルキリデン基（＝Ｃ_αＨ_２α；α＝１〜５）であることが好ましい。さらに、Ｒ^３は、酸素原子（＝Ｏ）、硫黄原子（＝Ｓ）、メチル基（−ＣＨ_３）、エチル基（−Ｃ_２Ｈ_５）、エテニル基（ビニル基、−Ｃ_２Ｈ_３）、メチリデン基（＝ＣＨ_２）またはエチリデン基（＝Ｃ_２Ｈ_４）であることがより好ましく、酸素原子（＝Ｏ）、硫黄原子（＝Ｓ）またはメチル基（−ＣＨ_３）であることがさらに好ましく、メチル基（−ＣＨ_３）であることが特に好ましい。

また、Ｒ^３は、式（Ｃ２）における他のＲ^３と結合することにより環構造を形成することができる。Ｒ^３が、隣接する他のＲ^３と結合する場合には、環構造Ａ^２は平面的な多環構造となる。環構造Ａ^２が平面的な多環構造である場合には、環の数は、２〜５であることが好ましく、２〜４であることがより好ましく、２〜３であることがさらに好ましい。一方、Ｒ^３が、隣接するもの以外の他のＲ^３と結合する場合には、環構造Ａ^２は立体的な多環構造（分子内で架橋を形成する構造）となる。本発明においては、硬化物の弾性率がより向上する観点から、環構造Ａ^２は立体的な多環構造を形成することが好ましい。

化合物Ｃは、さらに、下記式（Ｃ３）で表される化合物を含むことも好ましい。

式（Ｃ３）：

式（Ｃ３）において、Ａ^３は、環員数ｐ＋４の環構造を表し、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^４およびＲ^５は、それぞれ独立して、水素原子または置換基を表し、Ｒ^３は、それぞれ独立して、酸素原子、硫黄原子または置換基を表し、ｐは０〜３の整数を表し、ｑは０〜１２の整数を表し、Ｒ^３、Ｒ^４およびＲ^５のそれぞれは、互いに結合して環を形成してもよく、実線および点線からなる二重線は、単結合または二重結合を表す。

環構造Ａ^３は、単環であることが好ましいが、後述するように置換基同士が結合することにより多環構造となってもよい。ｐが０〜３である場合に、環構造Ａ^３は、それぞれ４員環、５員環、６員環または７員環となる。特に、ｐは２であること、つまり環構造Ａ^３は６員環であることが好ましい。ｑは、環構造Ａ^３を構成する炭素原子にそれぞれ結合する水素原子以外の原子または置換基の総数を表す。ｑは、０〜１０であることが好ましく、０〜６であることがより好ましく、０〜４であることがさらに好ましい。

Ｒ^１およびＲ^２は、式（Ｃ１）におけるＲ^１およびＲ^２とそれぞれ同義である。

Ｒ^３は、式（Ｃ２）におけるＲ^３と同義である。したがって、Ｒ^３における置換基は、Ｒ^１およびＲ^２の場合と同様の置換基であってもよい。Ｒ^３が酸素原子および硫黄原子である場合には、Ｒ^３と環構造を結ぶ結合は二重結合となる。

Ｒ^４およびＲ^５の少なくとも１つが置換基である場合には、置換基は、特に、ハロゲン原子、直鎖もしくは分岐のアルキル基、または、直鎖もしくは分岐のアルケニル基であることが好ましい。ここで、ハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であることが好ましく、フッ素原子または塩素原子であることがより好ましく、塩素原子であることがさらに好ましい。アルキル基の炭素数は、１〜１０であることが好ましく、１〜５であることがより好ましく、１〜３であることがさらに好ましい。アルケニル基の炭素数は、２〜１０であることが好ましく、２〜５であることがより好ましく、２〜３であることがさらに好ましい。

具体的には、Ｒ^４およびＲ^５は、水素原子、直鎖もしくは分岐で炭素数１〜５のアルキル基、または、直鎖もしくは分岐で炭素数２〜５のアルケニル基であることが好ましく、水素原子、メチル基、エチル基またはエテニル基（ビニル基）であることがより好ましく、水素原子またはメチル基であることがさらに好ましい。さらに、Ｒ^４およびＲ^５の少なくとも１つがアルキル基であることが好ましく、その両方がアルキル基であることがより好ましい。

また、式（Ｃ３）中のＲ^３、Ｒ^４およびＲ^５は、これらの少なくとも２つが互いに結合することにより環構造を形成することができ、このとき環構造Ａ^３は多環構造となってもよい。この場合、Ｒ^３同士で結合することが好ましい。環構造Ａ^３が多環構造である場合には、環の数は、２〜５であることが好ましく、２〜４であることがより好ましく、２〜３であることがさらに好ましい。さらに、Ｒ^３は、前述のとおり、分子内で架橋構造を形成することが好ましい。

化合物Ｃの分子量は、６０以上２０００未満であることが好ましい。この数値範囲の上限は、１０００以下であることがより好ましく、５００以下であることがさらに好ましく、３００以下であることが特に好ましい。この数値範囲の下限は、８０以上であることがより好ましく、１００以上であることがさらに好ましく、１１０以上であることが特に好ましい。化合物Ｃの組成物全体に対する含有量が、上記範囲内であることにより、パターン倒れの抑制効果がより向上し、さらには、硬化性組成物中における化合物Ｃの拡散性も向上する。

硬化性組成物中の化合物Ｃの含有量は、特に限定されないが、化合物Ｃの含有量は、全固形分量に対して０．０１〜３０質量％であることが好ましい。この数値範囲の上限は、２０質量％以下であることがより好ましく、１０質量％以下であることがさらに好ましく、５質量％以下であることが特に好ましい。また、この数値範囲の下限は、０．１質量％以上であることがより好ましく、０．５質量％以上であることがさらに好ましく、１．０質量％以上であることが特に好ましい。化合物Ｃの組成物全体に対する含有量が、上記範囲内であることにより、パターン倒れの抑制効果がより向上する。また、化合物Ｃの含有量は、重合性化合物全体に対して０．０１質量％以上３０質量％未満であることが好ましい。この数値範囲の上限は、２０質量％以下であることがより好ましく、１０質量％以下であることがさらに好ましく、５質量％以下であることが特に好ましい。この数値範囲の下限は、０．１質量％以上であることがより好ましく、０．５質量％以上であることがさらに好ましく、１．０質量％以上であることが特に好ましい。化合物Ｃの重合性化合物全体に対する含有量が、上記範囲内であることにより、パターン倒れの抑制効果がより向上する。一方、硬化性組成物が本発明における重合性化合物を含有しない場合には、硬化性組成物中の化合物Ｃの含有量は、９０〜９９質量％であることが好ましく、９３〜９７質量％であることがより好ましく、９４〜９６質量％であることがさらに好ましい。

化合物Ｃは、１種単独で使用してもよく、２種以上の組み合わせで使用してもよい。２種以上の化合物Ｃが組み合わせて使用される場合には、化合物Ｃの総含有量が上記範囲内になることが好ましい。

化合物Ｃの具体例は下記のとおりである。しかしながら、本発明において、化合物Ｃは下記に示す化合物に限定されない。

＜重合性化合物＞
本発明の硬化性組成物は、重合性基を有する重合性化合物をさらに含むことができる。この重合性化合物は、ラジカル重合性化合物であることが好ましい。なお、化合物Ｃについて重合性が認められたとしても、上記式（Ｃ１）〜（Ｃ３）のいずれかを満たす化合物は、本発明において重合性化合物には含めない。

重合性化合物は、重合性基が１つである単官能重合性化合物でも、重合性基が２つ以上である多官能重合性化合物でもよい。本発明の硬化性組成物は、多官能重合性化合物を含むことが好ましく、多官能重合性化合物と単官能重合性化合物の両方を含むことがより好ましい。多官能重合性化合物は、二官能重合性化合物および三官能重合性化合物の少なくとも１種を含むことが好ましく、二官能重合性化合物の少なくとも１種を含むことがより好ましい。

重合性化合物が有する重合性基は、ラジカル重合性基であることが好ましく、エチレン性不飽和結合を有する基を含むことがより好ましい。このような重合性基として、例えば、ビニル基、アリル基、ビニルフェニル基、（メタ）アクリロイル基、（メタ）アクリロイルオキシ基、（メタ）アクリロイルアミノ基などのエチレン性不飽和結合を有する基が挙げられる。重合性基は、（メタ）アクリロイル基、（メタ）アクリロイルオキシ基、（メタ）アクリロイルアミノ基が好ましく、アクリロイル基、アクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基がより好ましく、（メタ）アクリロイルオキシ基が特に好ましい。

本発明における重合性化合物の分子量は、２０００未満であることが好ましく、１５００以下であることがより好ましく、１０００以下であることが一層好ましく、８００以下であってもよい。下限値は、１００以上であることが好ましい。

本発明における重合性化合物は、ケイ素原子を含有していてもよいし、含有していなくてもよい。このような実施形態として、重合性化合物がシリコーン骨格を有する重合性化合物である場合が例示される。また、他の一実施形態として、重合性化合物がケイ素原子を含有しない重合性化合物である場合が例示される。シリコーン骨格を有する重合性化合物としては、信越化学工業社製、シリコーンアクリレートＸ−２２−１６０２が例示される。

本発明の重合性化合物の含有量は、硬化性組成物全体に対し、４０質量％以上であることが好ましく、６０質量％以上であることがより好ましく、７０質量％以上であることがさらに好ましく、８０質量％以上であることが特に好ましく、９０質量％以上であることが一層好ましい。また、本発明の重合性化合物の含有量は、硬化性組成物全体に対し、９９．９質量％以下であることが好ましく、９９質量％以下であることがより好ましく、９８質量％以下であることがさらに好ましい。

本発明の硬化性組成物は、重合性化合物を１種のみ含んでいてもよいし、２種以上含んでいてもよい。２種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。

＜＜多官能重合性化合物＞＞
重合性化合物が多官能重合性化合物である場合には、本発明で用いる多官能重合性化合物が有する重合性基の数は、２以上であり、２〜７が好ましく、２〜４がより好ましく、２または３がさらに好ましく、２が一層好ましい。

本発明において、多官能重合性化合物は、下記式（２）で表される化合物を含むことが好ましい。このような多官能重合性化合物を用いることにより、インプリントにおいて密着性、離型性および経時安定性のバランスがよくなり、硬化性組成物が総合的により優れる傾向にある。

式中、Ｒ^２１はｑ価の有機基であり、Ｒ^２２は水素原子またはメチル基であり、ｑは２以上の整数である。ｑは２以上７以下の整数が好ましく、２以上４以下の整数がより好ましく、２または３がさらに好ましく、２が一層好ましい。

Ｒ^２１は、２〜７価の有機基であることが好ましく、２〜４価の有機基であることがより好ましく、２または３価の有機基であることがさらに好ましく、２価の有機基であることが一層好ましい。Ｒ^２１は直鎖、分岐および環状の少なくとも１つの構造を有する炭化水素基であることが好ましい。炭化水素基の炭素数は、２〜２０が好ましく、２〜１０がより好ましい。

Ｒ^２１が２価の有機基であるとき、Ｒ^２１は下記式（１−２）で表される有機基であることが好ましい。

式中、Ｚ^１およびＺ^２はそれぞれ独立に、単結合、−Ｏ−、−Ａｌｋ−、または−Ａｌｋ−Ｏ−であることが好ましい。Ａｌｋはアルキレン基（炭素数１〜１２が好ましく、１〜６がより好ましく、１〜３がさらに好ましい）を表し、本発明の効果を損ねない範囲で、置換基を有していてもよい。本明細書において、化学式中のアスタリスクは結合手を表す。

Ｒ^９は、単結合または２価の連結基である。この連結基は、下記の式（９−１）〜（９−１０）から選ばれる連結基またはその組み合わせが好ましい。中でも、式（９−１）〜（９−３）、（９−７）、および（９−８）から選ばれる連結基であることが好ましい。

Ｒ^１０１〜Ｒ^１１７は任意の置換基である。中でも、アルキル基（炭素数１〜１２が好ましく、１〜６がより好ましく、１〜３がさらに好ましい）、アリールアルキル基（炭素数７〜２１が好ましく、７〜１５がより好ましく、７〜１１がさらに好ましい）、アリール基（炭素数６〜２２が好ましく、６〜１８がより好ましく、６〜１０がさらに好ましい）、チエニル基、フリル基、（メタ）アクリロイル基、（メタ）アクリロイルオキシ基、（メタ）アクリロイルオキシアルキル基（アルキル基は炭素数１〜２４が好ましく、１〜１２がより好ましく、１〜６がさらに好ましい）が好ましい。Ｒ^１０１とＲ^１０２、Ｒ^１０３とＲ^１０４、Ｒ^１０５とＲ^１０６、Ｒ^１０７とＲ^１０８、Ｒ^１０９とＲ^１１０、複数あるときのＲ^１１１、複数あるときのＲ^１１２、複数あるときのＲ^１１３、複数あるときのＲ^１１４、複数あるときのＲ^１１５、複数あるときのＲ^１１６、複数あるときのＲ^１１７は、互いに結合して環を形成していてもよい。

Ａｒはアリーレン基（炭素数６〜２２が好ましく、６〜１８がより好ましく、６〜１０がさらに好ましい）であり、具体的には、フェニレン基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基、フェナントレンジイル基、フルオレンジイル基が挙げられる。

ｈＣｙはヘテロ環基（炭素数１〜１２が好ましく、１〜６がより好ましく、２〜５がさらに好ましい）であり、５員環または６員環がより好ましい。ｈＣｙを構成するヘテロ環の具体例としては、チオフェン環、フラン環、ジベンゾフラン環、カルバゾール環、インドール環、テトラヒドロピラン環、テトラヒドロフラン環、ピロール環、ピリジン環、ピラゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、トリアゾール環、チアゾール環、オキサゾール環、ピロリドン環、モルホリン環が挙げられ、中でも、チオフェン環、フラン環、ジベンゾフラン環が好ましい。

Ｚ^３は単結合または連結基である。連結基としては、酸素原子、硫黄原子、フッ素原子が置換してもよいアルキレン基（炭素数１〜１２が好ましく、１〜６がより好ましく、１〜３がさらに好ましい）が挙げられる。

ｎおよびｍは１００以下の自然数であり、１〜１２が好ましく、１〜６がより好ましく、１〜３がさらに好ましい。

ｐは０以上で、各環に置換可能な最大数以下の整数である。上限値は、それぞれの場合で独立に、置換可能最大数の半分以下であることが好ましく、４以下であることがより好ましく、２以下であることがさらに好ましい。

多官能重合性化合物は、下記式（２−１）で表されることが好ましい。

式（２−１）中、Ｒ^Ｃは水素原子またはメチル基である。また、Ｒ^９、Ｚ^１およびＺ^２は、それぞれ、式（１−２）におけるＲ^９、Ｚ^１およびＺ^２と同義であり、好ましい範囲も同様である。

本発明で用いる多官能重合性化合物を構成する原子の種類は特に定めるものでは無いが、炭素原子、酸素原子、水素原子およびハロゲン原子から選択される原子のみで構成されることが好ましく、炭素原子、酸素原子および水素原子から選択される原子のみで構成されることがより好ましい。

本発明で好ましく用いられる多官能重合性化合物としては、下記化合物が挙げられる。また、特開２０１４−１７０９４９号公報に記載の重合性化合物が挙げられ、これらの内容は本明細書に含まれる。

本発明で用いる多官能重合性化合物の含有量は、組成物中の重合性化合物全体に対して、３０〜９９質量％であることが好ましく、５０〜９５質量％であることがより好ましく、７５〜９０質量％であることがさらに好ましく、８０〜９０質量％であってもよい。硬化性組成物は、多官能重合性化合物を１種のみ含んでいてもよいし、２種以上含んでいてもよい。２種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。

＜＜単官能重合性化合物＞＞
本発明の硬化性組成物において、重合性化合物が単官能重合性化合物である場合には、その種類は本発明の趣旨を逸脱しない限り特に定めるものではない。本発明で用いる単官能重合性化合物は、環状構造を有するか、炭素数４以上の直鎖または分岐の炭化水素鎖を有することが好ましい。本発明では単官能重合性化合物を１種のみ含んでいてもよいし、２種以上含んでいてもよい。

本発明で用いる単官能重合性化合物は、２５℃で液体であることが好ましい。

本発明において、２５℃で液体である化合物とは、２５℃で流動性を有する化合物であって、例えば、２５℃での粘度が、１〜１０００００ｍＰａ・ｓである化合物を意味する。単官能重合性化合物の２５℃での粘度は、例えば、１０〜２００００ｍＰａ・ｓがより好ましく、１００〜１５０００ｍＰａ・ｓが一層好ましい。

２５℃で液体の化合物を用いることにより、硬化性組成物が溶剤を実質的に含まない構成とすることができる。ここで、溶剤を実質的に含まないとは、例えば、本発明の硬化性組成物に対する溶剤の含有量が５質量％以下であることをいう。溶剤の含有量は、硬化性組成物に対し３質量％以下であることが好ましく、１質量％以下であることがより好ましい。

本発明で用いる単官能重合性化合物の２５℃での粘度は、１００ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、１０ｍＰａ・ｓ以下がより好ましく、８ｍＰａ・ｓ以下がさらに好ましく、６ｍＰａ・ｓ以下が一層好ましい。単官能重合性化合物の２５℃での粘度を上記上限値以下とすることで、硬化性組成物の粘度を低減でき、充填性が向上する傾向がある。下限値については、特に定めるものではないが、例えば、１ｍＰａ・ｓ以上とすることができる。

本発明で用いる単官能重合性化合物は、単官能（メタ）アクリルモノマーであることが好ましく、単官能アクリレートであることがより好ましい。

本発明で用いる単官能重合性化合物を構成する原子の種類は特に定めるものでは無いが、炭素原子、酸素原子、水素原子およびハロゲン原子から選択される原子のみで構成されることが好ましく、炭素原子、酸素原子および水素原子から選択される原子のみで構成されることがより好ましい。

本発明で用いる単官能重合性化合物は、可塑構造を有することが好ましい。例えば、本発明で用いる単官能重合性化合物は、その少なくとも１種が、以下の（１）〜（３）からなる群から選択される１つの基を含むことが好ましい。
（１）アルキル鎖およびアルケニル鎖の少なくとも一方と、脂環構造および芳香環構造の少なくとも一方とを含み、かつ、合計炭素数が７以上である基（以下、「（１）の基」ということがある）；
（２）炭素数４以上のアルキル鎖を含む基（以下、「（２）の基」ということがある）；ならびに
（３）炭素数４以上のアルケニル鎖を含む基（以下、「（３）の基」ということがある）；
このような構成とすることにより、硬化性組成物中に含まれる単官能重合性化合物の添加量を減らしつつ、硬化膜の弾性率を効率良く低下させることが可能になる。さらに、モールドとの界面エネルギーが低減し、離型力の低減効果（離型性の向上効果）を大きくすることができる。

上記（１）〜（３）の基における、アルキル鎖およびアルケニル鎖は、直鎖、分岐、または環状のいずれであってもよく、それぞれ独立に、直鎖状または分岐状であることが好ましい。また、上記（１）〜（３）の基は、上記アルキル鎖および／またはアルケニル鎖を単官能重合性化合物の末端に、すなわち、アルキル基および／またはアルケニル基として有することが好ましい。このような構造とすることにより、離型性をより向上させることができる。

アルキル鎖およびアルケニル鎖は、それぞれ独立に、鎖中にエーテル基（−Ｏ−）を含んでいてもよいが、エーテル基を含んでいない方が離型性向上の観点から好ましい。

・（１）の基
上記（１）の基における合計炭素数は３５以下であることが好ましく。１０以下であることがより好ましい。

環状構造としては、３〜８員環の単環または縮合環が好ましい。上記縮合環を構成する環の数は、２つまたは３つが好ましい。環状構造は、５員環または６員環がより好ましく、６員環がさらに好ましい。また、単環がより好ましい。（１）の基における環状構造としては、シクロヘキサン環、ベンゼン環およびナフタレン環がより好ましく、ベンゼン環が特に好ましい。また、環状構造は、芳香環構造の方が好ましい。

（１）の基における環状構造の数は、１つであっても、２つ以上であってもよいが、１つまたは２つが好ましく、１つがより好ましい。尚、縮合環の場合は、縮合環を１つの環状構造として考える。

・（２）の基
上記（２）の基は、炭素数４以上のアルキル鎖を含む基であり、炭素数４以上のアルキル鎖のみからなる基（すなわち、アルキル基）であることが好ましい。アルキル鎖の炭素数は、７以上であることが好ましく、９以上であることがより好ましい。アルキル鎖の炭素数の上限値については、特に限定されるものでは無いが、例えば、２５以下とすることができる。なお、アルキル鎖の一部の炭素原子がケイ素原子に置き換わった化合物も単官能重合性化合物として例示できる。

・（３）の基
上記（３）の基は、炭素数４以上のアルケニル鎖を含む基であり、炭素数４以上のアルケニル鎖のみからなる基（すなわち、アルキレン基）であることが好ましい。アルケニル鎖の炭素数は、７以上であることが好ましく、９以上であることがより好ましい。アルケニル鎖の炭素数の上限値については、特に限定されるものでは無いが、例えば、２５以下とすることができる。

本発明で用いる単官能重合性化合物は、上記（１）〜（３）の基のいずれか１つ以上と、重合性基が、直接にまたは連結基を介して結合している化合物が好ましく、上記（１）〜（３）の基のいずれか１つと、重合性基が直接に結合している化合物がより好ましい。連結基としては、−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＣＨ_２−、−ＮＨ−またはこれらの組み合わせが例示される。

単官能重合性化合物の具体例は、下記のとおりである。しかしながら、本発明において、単官能重合性化合物は、下記の化合物に限定されない。

硬化性組成物中の全重合性化合物に対する単官能重合性化合物の量としては、下限値は、１質量％以上が好ましく、３質量％以上がより好ましく、５質量％以上がさらに好ましく、７質量％以上が一層好ましい。また、上限値は、２９質量％以下がより好ましく、２７質量％以下がより好ましく、２５質量％以下が特にさらに好ましく、２０質量％以下が一層好ましく、１５質量％以下がより一層好ましい。全重合性化合物に対して、単官能重合性化合物の量を上記下限値以上とすることで、離型性を向上することができ、モールド離型時にパターンの欠陥やモールドの破損を抑制できる。また、上記上限値以下とすることで、硬化性組成物の硬化膜のＴｇを高くすることができ、エッチング加工耐性、特に、エッチング時のパターンのうねりを抑制できる。

本発明では、本発明の趣旨を逸脱しない限り、上記単官能重合性化合物以外の単官能重合性化合物を用いてもよく、特開２０１４−１７０９４９号公報に記載の重合性化合物のうち、単官能重合性化合物が例示され、これらの内容は本明細書に含まれる。

また、本発明の硬化性組成物では、実質的に、カチオン重合性化合物（エポキシ基、イソブテン基およびビニルエーテル基等のカチオン重合性基を有し、かつ、ラジカル重合性基を有しない化合物）を含まない構成とすることもできる。カチオン重合性化合物を実質的に含まないとは、カチオン重合性化合物の含有量が、組成物中の全固形分量に対して５質量％未満であることをいう。さらに、カチオン重合性化合物の含有量は、組成物中の全固形分量に対して１質量％未満であることが好ましく、０．１質量％未満であることがより好ましい。

＜ラジカル重合開始剤＞
本発明の硬化性組成物は、ラジカル重合開始剤を含む。ラジカル重合開始剤は、熱ラジカル重合開始剤でもよく光ラジカル重合開始剤でもよく、光ラジカル重合開始剤であることが好ましい。本発明で用いられる光ラジカル重合開始剤としては、光照射により上述の重合性化合物を重合する活性種を発生する化合物であれば、いずれのものでも用いることができる。

光ラジカル重合開始剤において、アセトニトリル溶液における２５０〜４００ｎｍの波長領域でのモル吸光係数の最大値は５０００Ｌ／（ｍｏｌ・ｃｍ）以上であり、１００００Ｌ／（ｍｏｌ・ｃｍ）以上であることが好ましく、１５０００Ｌ／（ｍｏｌ・ｃｍ）以上であることがより好ましい。このモル吸光係数の最大値の上限としては、例えば、１０００００Ｌ／（ｍｏｌ・ｃｍ）以下、さらには、５００００Ｌ／（ｍｏｌ・ｃｍ）以下が実際的である。

光ラジカル重合開始剤の分子量は、特に限定されないが、１００以上であることが好ましく、１２０以上であることがより好ましく、１５０以上であることがさらに好ましい。上限としては、２０００以下であることが好ましく、１５００以下であることがより好ましく、１０００以下であることがさらに好ましい。

光ラジカル重合開始剤としては、アルキルフェノン系化合物、アセトフェノン系化合物、アシルホスフィンオキサイド系化合物、オキシムエステル系化合物が、硬化感度、吸収特性の観点から好ましい。ここで、オキシムエステルとは、下記式（１）の連結構造を分子内に有する化合物を意味し、式（２）の連結構造を有することが好ましい。式中の＊は有機基に結合する結合手を表す。本発明において、光ラジカル重合開始剤としては、例えば、市販されている開始剤を用いることができる。これらの例としては、例えば、特開２００８−１０５４１４号公報の段落番号００９１に記載のものを好ましく採用することができる。

市販品としては、イルガキュア（登録商標）１１７３、イルガキュア１８４、イルガキュア２９５９、イルガキュア１２７、イルガキュア９０７、イルガキュア３６９、イルガキュア３７９、ルシリン（登録商標）ＴＰＯ、イルガキュア８１９、イルガキュアＯＸＥ−０１、イルガキュアＯＸＥ−０２、イルガキュア６５１、イルガキュア７５４等（以上、ＢＡＳＦ社製）、Ｏｍｎｉｒａｄ ３６９、Ｏｍｎｉｒａｄ ６５１（以上、ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ Ｂ．Ｖ．製）、Ｖ−６０１（富士フイルム和光純薬社製）が挙げられる。

本発明は、光ラジカル重合開始剤として、フッ素原子を有するオキシム化合物を用いることもできる。フッ素原子を有するオキシム化合物の具体例としては、特開２０１０−２６２０２８号公報に記載の化合物、特表２０１４−５００８５２号公報に記載の化合物２４、３６〜４０、特開２０１３−１６４４７１号公報に記載の化合物（Ｃ−３）などが挙げられる。これらの内容は本明細書に組み込まれる。

光ラジカル重合開始剤は、１種単独で用いてもよいが、２種以上の組み合わせで用いることも好ましい。具体的には、ダロキュア１１７３とイルガキュア９０７、ダロキュア１１７３とルシリンＴＰＯ、ダロキュア１１７３とイルガキュア８１９、ダロキュア１１７３とイルガキュアＯＸＥ０１、イルガキュア９０７とルシリンＴＰＯ、イルガキュア９０７とイルガキュア８１９との組み合わせが例示される。このような組み合わせとすることにより、露光マージンを拡げることができる。

本発明の硬化性組成物において、光ラジカル重合開始剤の含有量は、組成物中の全固形分量に対して０．０１〜１０質量％であることが好ましい。この数値範囲の上限は、５質量％以下であることがより好ましく、３質量％以下であることがさらに好ましい。また、上記数値範囲の下限は、０．１質量％以上であることがより好ましく、０．５質量％以上であることが更に好ましい。硬化性組成物は、ラジカル重合開始剤を１種のみ含んでいてもよく、２種以上含んでいてもよい。ラジカル重合開始剤が２種以上含まれる場合には、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。

また、本発明の硬化性組成物では、実質的に、カチオン重合開始剤を含まない構成とすることもできる。カチオン重合開始剤を実質的に含まないとは、カチオン重合開始剤の含有量が、組成物中の全固形分量に対して１質量％未満であることをいう。さらに、カチオン重合開始剤の含有量は、組成物中の全固形分量に対して０．１質量％未満であることが好ましく、０．０１質量％未満であることがより好ましく、０．００５質量％未満であることがさらに好ましい。

＜離型剤＞
本発明の硬化性組成物は、離型剤を含んでいてもよい。

本発明に用いる離型剤の種類は、本発明の趣旨を逸脱しない限り特に定めるものではない。好ましくは、離型剤は、モールドとの界面に偏析し、モールドとの分離を促進する機能を有する添加剤である。具体的には、界面活性剤、および、末端に少なくとも１つの水酸基を有するか、または、水酸基がエーテル化されたポリアルキレングリコール構造を有し、フッ素原子およびケイ素原子を実質的に含有しない非重合性化合物（以下、「離型性を有する非重合性化合物」ということがある）が挙げられる。

硬化性組成物中の離型剤は、１種のみでもよく、２種以上でもよい。また、離型剤を含む場合、その含有量は、全固形分に対し、合計で０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜１０質量％がより好ましく、１〜５質量％がさらに好ましい。２種以上の離型剤が使用される場合には、それらの合計量が上記範囲に含まれることが好ましい。

＜＜界面活性剤＞＞
離型剤用の界面活性剤としては、ノニオン性界面活性剤が好ましい。

ノニオン性界面活性剤とは、少なくとも一つの疎水部と少なくとも一つのノニオン性親水部を有する化合物である。疎水部と親水部は、それぞれ、分子の末端にあっても、内部にあってもよい。疎水部は、炭化水素基、含フッ素基、含Ｓｉ基から選択される疎水基で構成され、疎水部の炭素数は、１〜２５が好ましく、２〜１５がより好ましく、４〜１０がさらに好ましく、５〜８が一層好ましい。ノニオン性親水部は、アルコール性水酸基、フェノール性水酸基、エーテル基（好ましくはポリオキシアルキレン基、環状エーテル基）、アミド基、イミド基、ウレイド基、ウレタン基、シアノ基、スルホンアミド基、ラクトン基、ラクタム基、シクロカーボネート基からなる群より選ばれる少なくとも１つの基を有することが好ましい。ノニオン性界面活性剤としては、炭化水素系、フッ素系、Ｓｉ系、またはフッ素およびＳｉ系のいずれかのノニオン性界面活性剤であってもよいが、フッ素系またはＳｉ系がより好ましく、フッ素系がさらに好ましい。ここで、「フッ素およびＳｉ系界面活性剤」とは、フッ素系界面活性剤およびＳｉ系界面活性剤の両方の要件を併せ持つものをいう。

フッ素系ノニオン性界面活性剤の市販品としては、住友スリーエム（株）製フロラードＦＣ−４４３０、ＦＣ−４４３１、ＡＧＣセイミケミカル製サーフロンＳ−２４１、Ｓ−２４２、Ｓ−２４３、Ｓ−６５０、三菱マテリアル電子化成（株）製エフトップＥＦ−ＰＮ３１Ｍ−０３、ＥＦ−ＰＮ３１Ｍ−０４、ＥＦ−ＰＮ３１Ｍ−０５、ＥＦ−ＰＮ３１Ｍ−０６、ＭＦ−１００、ＯＭＮＯＶＡ社製Ｐｏｌｙｆｏｘ ＰＦ−６３６、ＰＦ−６３２０、ＰＦ−６５６、ＰＦ−６５２０、（株）ネオス製フタージェント２５０、２５１、２２２Ｆ、２１２Ｍ ＤＦＸ−１８、ダイキン工業（株）製ユニダインＤＳ−４０１、ＤＳ−４０３、ＤＳ−４０６、ＤＳ−４５１、ＤＳＮ−４０３Ｎ、ＤＩＣ（株）製メガファックＦ−４３０、Ｆ−４４４、Ｆ−４７７、Ｆ−５５３、Ｆ−５５６、Ｆ−５５７、Ｆ−５５９、Ｆ−５６２、Ｆ−５６５、Ｆ−５６７、Ｆ−５６９、Ｒ−４０、ＤｕＰｏｎｔ社製Ｃａｐｓｔｏｎｅ ＦＳ−３１００、Ｚｏｎｙｌ ＦＳＯ−１００が挙げられる。

本発明の硬化性組成物が界面活性剤を含有する場合、界面活性剤の含有量は、溶剤を除く全組成物中、０．１〜１０質量％が好ましく、０．２〜５質量％がより好ましく、０．５〜５質量％がさらに好ましい。硬化性組成物は、界面活性剤を１種のみ含んでいてもよく、２種以上含んでいてもよい。２種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。

＜＜離型性を有する非重合性化合物＞＞
本発明の硬化性組成物は、末端に少なくとも１つの水酸基を有するか、または、水酸基がエーテル化されたポリアルキレングリコール構造を有し、フッ素原子およびケイ素原子を実質的に含有しない非重合性化合物を、離型剤として含んでいてもよい。ここで、非重合性化合物とは、重合性基を持たない化合物をいう。また、非重合性化合物について、フッ素原子およびケイ素原子を実質的に含有しないとは、例えば、フッ素原子およびケイ素原子の合計含有率が１質量％以下であることを表し、フッ素原子およびケイ素原子を全く有していないことが好ましい。フッ素原子およびケイ素原子を有さないことにより、重合性化合物との相溶性が向上し、特に溶剤を実質的に含有しない硬化性組成物において、塗布均一性、インプリント時のパターン形成性、ドライエッチング後のラインエッジラフネスが良好となる。

離型性を有する非重合性化合物が有するポリアルキレングリコール構造としては、炭素数１〜６のアルキレン基を含むポリアルキレングリコール構造が好ましく、ポリエチレングリコール構造、ポリプロピレングリコール構造、ポリブチレングリコール構造、またはこれらの混合構造がより好ましく、ポリエチレングリコール構造、ポリプロピレングリコール構造、またはこれらの混合構造がさらに好ましく、ポリプロピレングリコール構造が一層好ましい。

さらに、非重合性化合物は、末端の置換基を除き実質的にポリアルキレングリコール構造のみで構成されていてもよい。ここで実質的にとは、ポリアルキレングリコール構造以外の構成要素が全体の５質量％以下であることをいい、好ましくは１質量％以下であることをいう。特に、離型性を有する非重合性化合物として、実質的にポリプロピレングリコール構造のみからなる化合物を含むことが特に好ましい。

ポリアルキレングリコール構造としてはアルキレングリコール構成単位を３〜１００個有していることが好ましく、４〜５０個有していることがより好ましく、５〜３０個有していることがさらに好ましく、６〜２０個有していることが一層好ましい。

離型性を有する非重合性化合物は、末端に少なくとも１つの水酸基を有するかまたは水酸基がエーテル化されていることが好ましい。末端に少なくとも１つの水酸基を有するかまたは水酸基がエーテル化されていれば、残りの末端は水酸基であってもよく、末端水酸基の水素原子が置換されているものであってもよい。末端水酸基の水素原子が置換されていてもよい基としてはアルキル基（すなわちポリアルキレングリコールアルキルエーテル）、アシル基（すなわちポリアルキレングリコールエステル）が好ましい。連結基を介して複数（好ましくは２または３本）のポリアルキレングリコール鎖を有している化合物も好ましく用いることができる。

離型性を有する非重合性化合物の好ましい具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール（例えば、富士フイルム和光純薬製）、これらのモノまたはジメチルエーテル、モノまたはジブチルエーテル、モノまたはジオクチルエーテル、モノまたはジセチルエーテル、モノステアリン酸エステル、モノオレイン酸エステル、ポリオキシエチレングリセリルエーテル、ポリオキシプロピレングリセリルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、これらのトリメチルエーテルである。

離型性を有する非重合性化合物の重量平均分子量としては１５０〜６０００が好ましく、２００〜３０００がより好ましく、２５０〜２０００がさらに好ましく、３００〜１２００が一層好ましい。

また、本発明で用いることができる離型性を有する非重合性化合物の市販品としては、オルフィンＥ１０１０（日信化学工業社製）、Ｂｒｉｊ３５（キシダ化学社製）等が例示される。

本発明の硬化性組成物が離型性を有する非重合性化合物を含有する場合、離型性を有する非重合性化合物の含有量は、全固形分中、０．１質量％以上が好ましく、０．５質量％以上がより好ましく、１．０質量％以上がさらに好ましく、２質量％以上が一層好ましい。上記含有量は、また、２０質量％以下が好ましく、１０質量％以下がより好ましく、５質量％以下がさらに好ましい。

硬化性組成物は、離型性を有する非重合性化合物を１種のみ含んでいてもよく、２種以上含んでいてもよい。２種以上含む場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。

＜その他の成分＞
本発明の硬化性組成物は、上記の成分のほか、増感剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、溶剤、ポリマー等を含んでいてもよい。硬化性組成物中のこれらの化合物は、それぞれ、１種のみでもよく、２種以上でもよい。これらの詳細については、特開２０１４−１７０９４９号公報の段落００６１〜００６４の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。

＜＜溶剤＞＞
本発明のインプリント用硬化性組成物は溶剤を含んでいてもよい。溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、ガンマブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチルが例示される。溶剤を含む場合、その含有量は、組成物の１〜２０質量％であることが好ましい。溶剤は１種のみ含んでいてもよいし、２種以上含んでいてもよい。２種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
また、本発明では、実質的に溶剤を含まない構成とすることもできる。溶剤を実質的に含まないとは、溶剤の含有量が５質量％以下であることをいい、３質量％以下であることが好ましく、１質量％以下であることがより好ましい。

＜＜ポリマー＞＞
本発明の硬化性組成物は、ポリマーを含んでいてもよい。ポリマーとは、例えば、重量平均分子量が２０００以上の成分であり、２０００超の成分であることが好ましい。

また、本発明では、実質的にポリマーを含まない構成とすることもできる。ポリマーを実質的に含まないとは、ポリマーの含有量が５質量％以下であることをいい、３質量％以下であることが好ましく、１質量％以下であることがより好ましい。

［硬化性組成物の製造方法］
本発明の硬化性組成物は、原料（上記で説明した各材料）を所定の割合となるように配合して調製される。原料を混合した後、フィルターを用いて濾過処理を行うことが好ましい。フィルターによる濾過は硬化性組成物の原料を混合した後に実施することが好ましい。

濾過は１段階のフィルターによる濾過でも効果を発揮するが、２段階以上のフィルターによる濾過の方がより好ましい。２段階以上のフィルターによる濾過とは、２つ以上のフィルターを直列に配置して濾過することをいう。本発明では、１〜４段階のフィルターによる濾過が好ましく、２〜４段階のフィルターによる濾過がより好ましい。

フィルターの材料を構成する成分（材料成分）は、樹脂を含むことが好ましい。樹脂としては特に制限されず、フィルターの材料として公知のものが使用できる。フィルターの材料を構成する成分（材料成分）の好ましい一実施形態として、中性基の少なくとも１種がグラフト化したポリマー（グラフト化したポリマー）が挙げられる。中性基は、水酸基、カルボキシル基から選択される少なくとも１種であることが好ましく、水酸基であることがより好ましい。グラフト化ポリマーは、グラフト化ポリオレフィンであることが好ましく、グラフト化ポリエチレンであることがより好ましい。グラフト化ポリマーの記載は、国際公開第２０１６／０８１７２９号の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。

本発明で用いるフィルターの孔径としては１００ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以下がより好ましく、１２ｎｍ以下がさらに好ましく、８ｎｍ以下が一層好ましく、５ｎｍ以下であってもよい。フィルターの孔径を１００ｎｍ以下とすることにより、不純物をより効果的に減らすことができる。また、フィルターの孔径の下限値は特に定めるものではないが、例えば１ｎｍ以上が好ましい。フィルターの孔径を１ｎｍ以上とすることにより、濾過時に必要以上に大きな圧力が印加されず、生産性が向上し、フィルターの破壊を効果的に抑制できる。濾過を段階的に行う場合、１段階目の濾過は、孔径が１００〜７ｎｍのフィルター（好ましくは孔径が２０〜７ｎｍのフィルター）を用い、２段階目の濾過は、孔径が７ｎｍ未満のフィルター（好ましくは孔径が７ｎｍ未満１ｎｍ以上のフィルター）を用いることができる。また、１段階目と２段階目、２段階目と３段階目等、直前の段階との孔径の差は、１〜８ｎｍであることが好ましい。

＜収容容器＞
本発明の硬化性組成物の収容容器としては従来公知の収容容器を用いることができる。また、収容容器としては、原材料や組成物中への不純物混入を抑制することを目的に、容器内壁を６種６層の樹脂で構成された多層ボトルや、６種の樹脂を７層構造にしたボトルを使用することも好ましい。このような容器としては例えば特開２０１５−１２３３５１号公報に記載の容器が挙げられる。

［パターン製造方法］
本発明の硬化性組成物は、硬化物として用いられる。より具体的には、本発明の光硬化性組成物は、光インプリント法によるパターン状の硬化物（以下、単に「パターン」ともいう。）の製造に用いられる。

本発明のパターン製造方法は、本発明の光硬化性組成物を基板上またはモールド上に適用し、光硬化性組成物をモールドと基板で挟んだ状態で、光硬化性組成物に光照射することを含む。基板上またはモールド上への光硬化性組成物を適用する方法は、特に限定されない。この適用方法について、特開２０１０−１０９０９２号公報（対応米国出願は、米国特許出願公開第２０１１／０１９９５９２号明細書）の段落０１０２の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。本発明では、適用方法として、スピンコート法やインクジェット法が好ましい。

本発明において、基板は、特に限定されない。基板について、特開２０１０−１０９０９２号公報（対応米国出願は、米国特許出願公開第２０１１／０１９９５９２号明細書）の段落０１０３の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。具体的には、シリコン基板、ガラス基板、サファイア基板、シリコンカーバイド（炭化ケイ素）基板、窒化ガリウム基板、金属アルミニウム基板、アモルファス酸化アルミニウム基板、多結晶酸化アルミニウム基板、ＧａＡｓＰ、ＧａＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＺｎＳｅ、ＡｌＧａＩｎＰ、または、ＺｎＯから構成される基板が挙げられる。なお、ガラス基板の具体的な材料例としては、アルミノシリケートガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスが挙げられる。本発明では、基板として、シリコン基板が好ましい。

本発明において、モールドは、特に限定されない。モールドについて、特開２０１０−１０９０９２号公報（対応米国出願は、米国特許出願公開第２０１１／０１９９５９２号明細書）の段落０１０５〜０１０９の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。本発明では、モールドとして、石英モールドが好ましい。本発明で用いるモールドのパターン（線幅）は、サイズが５０ｎｍ以下であることが好ましい。

ついで、硬化性組成物を、モールドと基板で挟んだ状態で光照射する。基板またはモールドと圧接させる工程は、希ガス雰囲気下、減圧雰囲気下、または減圧した希ガス雰囲気下で好ましく行うことができる。ここで、減圧雰囲気とは大気圧（１０１３２５Ｐａ）よりも低い圧力でみたされた空間内の状態を意味し、１０００Ｐａ以下が好ましく、１００Ｐａ以下がより好ましく、１Ｐａ以下がさらに好ましい。希ガスを使用する場合、ヘリウムが好ましい。露光量は５ｍＪ／ｃｍ^２〜１０００ｍＪ／ｃｍ^２の範囲にすることが望ましい。

ここで、下層膜形成用組成物や液膜形成用組成物を用いて、基板と硬化性組成物層の間に下層膜や液膜を設けてもよい。すなわち、硬化性組成物（ひいては、本発明の硬化物）は、基板またはモールドの表面に直接に設けてもよいし、基板またはモールドの上に、一層以上の層を介して設けてもよい。下層膜および液膜については、後に詳細に説明する。

上記の他、パターン製造方法の詳細は、特開２０１０−１０９０９２号公報（対応米国出願は、米国特許出願公開第２０１１／０１９９５９２号明細書）の段落番号０１０３〜０１１５の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。

本発明のパターン製造方法は、光インプリント法（より好ましくは、光ナノインプリント法）により微細なパターンを低コスト且つ高い精度で形成することが可能である。このため、従来のフォトリソグラフィ技術を用いて形成されていたものをさらに高い精度且つ低コストで形成することができる。一例として、半導体素子の製造に用いられる。すなわち、本発明では、本発明のパターン製造方法を含む、半導体素子の製造方法も開示する。より具体的には、本発明のパターンは、エッチングレジスト（エッチングマスク）として好ましく用いられる。特に、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などに用いられる、オーバーコート層や絶縁膜などの永久膜や、半導体集積回路、記録材料、あるいはフラットパネルディスプレイなどのエッチングレジストとして適用することも可能である。特に本発明のパターン製造方法により得られたパターンは、エッチング耐性にも優れ、フッ化炭素等を用いるドライエッチングのエッチングレジストとしても好ましく用いることができる。

＜パターン＞
上述のように本発明のパターン製造方法によって形成されたパターンは、ＬＣＤなどに用いられる永久膜や、半導体加工用のエッチングレジストとして使用することができる。また、本発明のパターンを利用してＬＣＤのガラス基板にグリッドパターンを形成し、反射や吸収が少なく、大画面サイズ（例えば５５インチ、６０インチ超）の偏光板を安価に製造することが可能である。例えば、特開２０１５−１３２８２５号公報や国際公開第２０１１／１３２６４９号に記載の偏光板が製造できる。なお、１インチは２５．４ｍｍである。

また、硬化性組成物は、製造後にガロン瓶やコート瓶などの容器にボトリングし、輸送、保管されるが、この場合に、劣化を防ぐ目的で、容器内を不活性な窒素、またはアルゴンなどで置換しておいてもよい。また、輸送、保管に際しては、常温でもよいが、より硬化性組成物の変質を防ぐため、−２０℃から０℃の範囲に温度制御してもよい。勿論、反応が進行しないレベルで遮光することが好ましい。

本発明のパターンは、具体的には、磁気ディスク等の記録媒体、固体撮像素子等の受光素子、ＬＥＤや有機ＥＬ等の発光素子、ＬＣＤ等の光デバイス、回折格子、レリーフホログラム、光導波路、光学フィルター、マイクロレンズアレイ等の光学部品、薄膜トランジスタ、有機トランジスタ、カラーフィルター、反射防止膜、偏光板、偏光素子、光学フィルム、柱材等のフラットパネルディスプレイ用部材、ナノバイオデバイス、免疫分析チップ、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）分離チップ、マイクロリアクター、フォトニック液晶、ブロックコポリマーの自己組織化を用いた微細パターン形成（ｄｉｒｅｃｔｅｄ ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｙ、ＤＳＡ）のためのガイドパターン等の作製に好ましく用いることができる。

本発明のパターン製造方法によって形成されたパターンは、エッチングレジスト（リソグラフィ用マスク）としても有用である。パターンをエッチングレジストとして利用する場合には、まず、基板として例えばＳｉＯ_２等の薄膜が形成されたシリコン基板（シリコンウェハ等）等を用い、基板上に本発明のパターン製造方法によって、例えば、ナノまたはマイクロオーダーの微細なパターンを形成する。本発明では特にナノオーダーの微細パターンを形成でき、さらにはサイズが、１００ｎｍ以下、さらには５０ｎｍ以下、特には３０ｎｍ以下のパターンも形成できる点で有益である。本発明のパターン製造方法で形成するパターンのサイズの下限値については特に定めるものでは無いが、例えば、１ｎｍ以上とすることができる。パターンの形状は特に定めるものではないが、例えば、ライン、ホールおよびピラーの少なくとも１つの形状を含む形態が例示される。

その後、ウェットエッチングの場合にはフッ化水素等、ドライエッチングの場合にはＣＦ_４等のエッチングガスを用いてエッチングすることにより、基板上に所望のパターンを形成することができる。パターンは、特にドライエッチングに対するエッチング耐性が良好である。すなわち、本発明の製造方法で得られたパターンは、エッチング用マスクとして好ましく用いられる。また、本発明では、本発明の製造方法で得られたパターンをマスクとしてエッチングを行う半導体素子の製造方法についても開示する。

［下層膜形成用組成物］
上記のとおり、基板と硬化性組成物層の間に下層膜を設けることにより、基板と硬化性組成物層の密着性が向上するなどの効果が得られる。本発明において、下層膜は、硬化性組成物と同様の手法により、下層膜形成用組成物を基板上に適用し、その後、組成物を硬化することにより得られる。以下、下層膜形成用組成物の各成分について説明する。

本発明の下層膜形成用組成物は、硬化性成分を含む。硬化性成分とは、下層膜を構成する成分であり、高分子成分（例えば、分子量１０００超）や低分子成分（例えば、分子量１０００未満）のいずれであってもよい。具体的には、樹脂および架橋剤などが例示される。これらは、それぞれ、１種のみ用いられていてもよいし、２種以上用いられていてもよい。

下層膜形成用組成物における硬化性成分の合計含有量は、特に限定されないが、全固形分中では５０質量％以上であることが好ましく、全固形分中で７０質量％以上であることがより好ましく、全固形分中で８０質量％以上であることがさらに好ましい。上限は特に制限されないが、９９．９質量％以下であることが好ましい。

硬化性成分の下層膜形成用組成物中（溶剤を含む）での濃度は、特に限定されないが、０．０１質量％以上であることが好ましく、０．０５質量％以上であることがより好ましく、０．１質量％以上であることがさらに好ましい。上限としては、１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましく、１質量％以下であることがさらに好ましく、１質量％未満であることが一層好ましい。

＜樹脂＞
下層膜形成用組成物中の樹脂は、公知の樹脂を広く用いることができる。本発明で用いる樹脂は、ラジカル重合性基および極性基の少なくとも一方を有することが好ましく、ラジカル重合性基および極性基の両方を有することがより好ましい。

ラジカル重合性基を有することにより、強度に優れた下層膜が得られる。また、極性基を有することにより、基板との密着性が向上する。また、架橋剤を配合する場合は、硬化後に形成される架橋構造がより強固となり、得られる下層膜の強度を向上させることができる。

ラジカル重合性基は、エチレン性不飽和結合を有する基を含むことが好ましい。エチレン性不飽和結合を有する基としては、（メタ）アクリロイル基（好ましくは、（メタ）アクリロイルオキシ基、（メタ）アクリロイルアミノ基）、ビニル基、ビニルオキシ基、アリル基、メチルアリル基、プロぺニル基、ブテニル基、ビニルフェニル基、シクロヘキセニル基が挙げられ、（メタ）アクリロイル基、ビニル基が好ましく、（メタ）アクリロイル基がより好ましく、（メタ）アクリロイルオキシ基がさらに好ましい。ここで定義するエチレン性不飽和結合を有する基をＥｔと称する。

また、極性基は、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、スルホニルオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アシルアミノ基、カルバモイル基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホンアミド基、リン酸基、カルボキシル基および水酸基の少なくとも１種であることが好ましく、アルコール性水酸基、フェノール性水酸基およびカルボキシル基の少なくとも１種であることがより好ましく、アルコール性水酸基またはカルボキシル基であることがさらに好ましい。ここで定義する極性基を極性基Ｐｏと称する。極性基は、非イオン性の基であることが好ましい。

下層膜形成用組成物中の樹脂は、さらに、環状エーテル基を含んでいてもよい。環状エーテル基としては、エポキシ基、オキセタニル基が例示され、エポキシ基が好ましい。ここで定義する環状エーテル基を環状エーテル基Ｃｙｔと称する。

上記樹脂は、（メタ）アクリル樹脂、ビニル樹脂、ノボラック樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂が例示され、（メタ）アクリル樹脂、ビニル樹脂およびノボラック樹脂の少なくとも１種であることが好ましい。

上記樹脂の重量平均分子量は、４０００以上であることが好ましく、６０００以上であることがより好ましく、８０００以上であることがさらに好ましい。上限としては、１００００００以下であることが好ましく、５０００００以下であってもよい。

上記樹脂は下記の式（１）〜（３）の少なくとも１つの構成単位を有することが好ましい。

式中、Ｒ^１およびＲ^２は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基である。Ｒ^２１およびＲ^３はそれぞれ独立に置換基である。Ｌ^１、Ｌ^２およびＬ^３は、それぞれ独立に、単結合または連結基である。ｎ２は０〜４の整数である。ｎ３は０〜３の整数である。Ｑ^１はエチレン性不飽和結合を有する基または環状エーテル基である。Ｑ^２はエチレン性不飽和結合を有する基、環状エーテル基または極性基である。

Ｒ^１およびＲ^２は、メチル基が好ましい。

Ｒ^２１およびＲ^３はそれぞれ独立に上記置換基Ｔが好ましい。

Ｒ^２１が複数あるとき、互いに連結して環状構造を形成してもよい。本明細書において連結とは結合して連続する態様のほか、一部の原子を失って縮合（縮環）する態様も含む意味である。また特に断らない限り、連結する環状構造中に、酸素原子、硫黄原子、窒素原子（アミノ基）を含んでいてもよい。形成される環状構造としては、脂肪族炭化水素環（以下に例示するものを環Ｃｆと称する）（例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等）、芳香族炭化水素環（以下に例示するものを環Ｃｒと称する）（ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環等）、含窒素複素環（以下に例示するものを環Ｃｎと称する）（例えば、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピロリン環、ピロリジン環、イミダゾリジン環、ピラゾリジン環、ピぺリジン環、ピペラジン環、モルホリン環等）、含酸素複素環（以下に例示するものを環Ｃｏと称する）（フラン環、ピラン環、オキシラン環、オキセタン環、テトラヒドロフラン環、テトラヒドロピラン環、ジオキサン環等）、含硫黄複素環（以下に例示するものを環Ｃｓと称する）（チオフェン環、チイラン環、チエタン環、テトラヒドロチオフェン環、テトラヒドロチオピラン環等）などが挙げられる。

Ｒ^３が複数あるとき、互いに連結して環状構造を形成してもよい。形成される環状構造としては、Ｃｆ、環Ｃｒ、環Ｃｎ、環Ｃｏ、環Ｃｓなどが挙げられる。

Ｌ^１、Ｌ^２、Ｌ^３はそれぞれ独立に単結合または後述する連結基Ｌであることが好ましい。中でも、単結合、または連結基Ｌで規定されるアルキレン基もしくは（オリゴ）アルキレンオキシ基が好ましく、アルキレン基がより好ましい。連結基Ｌは、極性基Ｐｏを置換基として有することが好ましい。また、アルキレン基が水酸基を置換基として有する態様も好ましい。

ｎ２は０または１であることが好ましく、０がより好ましい。ｎ３は０または１であることが好ましく、０がより好ましい。

Ｑ^１はエチレン性不飽和結合を有する基Ｅｔが好ましい。

Ｑ^２は、極性基が好ましく、アルコール性水酸基を有するアルキル基が好ましい。

上記の樹脂は、さらに、下記構成単位（１１）、（２１）および（３１）の少なくとも１つの構成単位を含んでいてもよい。特に、本発明に含まれる樹脂は、構成単位（１１）が構成単位（１）と組み合わせられることが好ましく、構成単位（２１）が構成単位（２）と組み合わせられることが好ましく、構成単位（３１）が構成単位（３）と組み合わせられることが好ましい。

式中、Ｒ^１１およびＲ^２２は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基である。Ｒ^１７は置換基である。Ｒ^２７は置換基である。ｎ２１は０〜５の整数である。Ｒ^３１は置換基であり、ｎ３１は０〜３の整数である。

Ｒ^１１およびＲ^２２は、メチル基が好ましい。

Ｒ^１７は極性基を含む基または環状エーテル基を含む基であることが好ましい。Ｒ^１７が極性基を含む基である場合、上述の極性基Ｐｏを含む基であることが好ましく、上述の極性基Ｐｏであるか、上述の極性基Ｐｏで置換された置換基Ｔであることがより好ましい。Ｒ^１７が環状エーテル基を含む基である場合、上述の環状エーテル基Ｃｙｔを含む基であることが好ましく、上述の環状エーテル基Ｃｙｔで置換された置換基Ｔであることがより好ましい。

Ｒ^２７は置換基であり、Ｒ^２７の少なくとも１つは、極性基であることが好ましい。上記置換基は、置換基Ｔが好ましい。ｎ２１は０または１が好ましく、０がより好ましい。Ｒ^２７が複数あるとき、互いに連結して環状構造を形成していてもよい。形成される環状構造としては、環Ｃｆ、環Ｃｒ、環Ｃｎ、環Ｃｏ、環Ｃｓの例が挙げられる。

Ｒ^３１は置換基Ｔが好ましい。ｎ３１は０〜３の整数であり、０または１が好ましく、０がより好ましい。Ｒ^３１が複数あるとき、互いに連結して環状構造を形成してもよい。形成される環状構造としては、環Ｃｆ、環Ｃｒ、環Ｃｎ、環Ｃｏ、環Ｃｓの例が挙げられる。

連結基Ｌとしては、アルキレン基（炭素数１〜２４が好ましく、１〜１２がより好ましく、１〜６がさらに好ましい）、アルケニレン基（炭素数２〜１２が好ましく、２〜６がより好ましく、２〜３がさらに好ましい）、（オリゴ）アルキレンオキシ基（１つの構成単位中のアルキレン基の炭素数は１〜１２が好ましく、１〜６がより好ましく、１〜３がさらに好ましい；繰り返し数は１〜５０が好ましく、１〜４０がより好ましく、１〜３０がさらに好ましい）、アリーレン基（炭素数６〜２２が好ましく、６〜１８がより好ましく、６〜１０がさらに好ましい）、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基、カルボニル基、チオカルボニル基、−ＮＲ^Ｎ−、およびそれらの組み合わせにかかる連結基が挙げられる。アルキレン基、アルケニレン基、アルキレンオキシ基は上記置換基Ｔを有していてもよい。例えば、アルキレン基が水酸基を有していてもよい。

連結基Ｌの連結鎖長は、１〜２４が好ましく、１〜１２がより好ましく、１〜６がさらに好ましい。連結鎖長は連結に関与する原子団のうち最短の道程に位置する原子数を意味する。例えば、−ＣＨ_２−（Ｃ＝Ｏ）−Ｏ−であると３となる。

なお、連結基Ｌで規定されるアルキレン基、アルケニレン基、(オリゴ)アルキレンオキシ基は、鎖状でも環状でもよく、直鎖でも分岐でもよい。

連結基Ｌを構成する原子としては、炭素原子と水素原子、必要によりヘテロ原子（酸素原子、窒素原子、硫黄原子から選ばれる少なくとも１種等）を含むものであることが好ましい。連結基中の炭素原子の数は１〜２４個が好ましく、１〜１２個がより好ましく、１〜６個がさらに好ましい。水素原子は炭素原子等の数に応じて定められればよい。ヘテロ原子の数は、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、それぞれ独立に、０〜１２個が好ましく、０〜６個がより好ましく、０〜３個がさらに好ましい。

上記樹脂の合成は常法によればよい。例えば、式（１）の構成単位を有する樹脂は、オレフィンの付加重合に係る公知の方法により適宜合成することができる。式（２）の構成単位を有する樹脂は、スチレンの付加重合に係る公知の方法により適宜合成することができる。式（３）の構成単位を有する樹脂は、フェノール樹脂の合成に係る公知の方法により適宜合成することができる。

上記の樹脂は１種を用いても複数のものを用いてもよい。

硬化性成分としての樹脂は、上述の他、国際公開第２０１６／１５２６００号の段落００１６〜００７９の記載、国際公開第２０１６／１４８０９５号の段落００２５〜００７８の記載、国際公開第２０１６／０３１８７９号の段落００１５〜００７７の記載、国際公開第２０１６／０２７８４３号の００１５〜００５７に記載のものを用いることができ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。

＜架橋剤＞
下層膜形成用組成物中の架橋剤は、架橋反応により硬化を進行させるものであれば、特に限定はない。本発明では、架橋剤は、樹脂が有する極性基との反応によって、架橋構造を形成するものが好ましい。このような架橋剤を用いることにより、樹脂がより強固に結合し、より強固な膜が得られる。

架橋剤としては、例えば、エポキシ化合物（エポキシ基を有する化合物）、オキセタニル化合物（オキセタニル基を有する化合物）、アルコキシメチル化合物（アルコキシメチル基を有する化合物）、メチロール化合物（メチロール基を有する化合物）、ブロックイソシアネート化合物（ブロックイソシアネート基を有する化合物）などが挙げられ、アルコキシメチル化合物（アルコキシメチル基を有する化合物）が低温で強固な結合形成が可能であるため好ましい。

＜他の成分＞
本発明の下層膜形成用組成物は、上記成分に加え、他の成分を含んでいてもよい。

具体的には、溶剤、熱酸発生剤、アルキレングリコール化合物、重合開始剤、重合禁止剤、酸化防止剤、レベリング剤、増粘剤、界面活性剤等を１種または２種以上含んでいてもよい。上記成分について、特開２０１３−０３６０２７号公報、特開２０１４−０９０１３３号公報、特開２０１３−１８９５３７号公報に記載の各成分を用いることができる。含有量等についても、上記公報の記載を参酌できる。

＜＜溶剤＞＞
本発明では、下層膜形成用組成物は、特に、溶剤（以下、「下層膜用溶剤」ともいう。）を含むことが好ましい。溶剤は例えば、２３℃で液体であって沸点が２５０℃以下の化合物が好ましい。下層膜形成用組成物は、下層膜用溶剤を９９．０質量％以上含むことが好ましく、９９．２質量％以上含むことがより好ましく、９９．４質量％以上であってもよい。すなわち、下層膜形成用組成物は、全固形分濃度が１質量％以下であることが好ましく、０．８質量％以下であることがより好ましく、０．６質量％以下であることがさらに好ましい。また、下限値は、０質量％超であることが好ましく、０．００１質量％以上であることがより好ましく、０．０１質量％以上であることがさらに好ましく、０．１質量％以上であることが一層好ましい。溶剤の割合を上記の範囲とすることで、膜形成時の膜厚を薄く保ち、エッチング加工時のパターン形成性が向上する傾向にある。

溶剤は、下層膜形成用組成物に、１種のみ含まれていてもよいし、２種以上含まれていてもよい。２種以上含む場合、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。

下層膜用溶剤の沸点は、２３０℃以下であることが好ましく、２００℃以下であることがより好ましく、１８０℃以下であることがさらに好ましく、１６０℃以下であることが一層好ましく、１３０℃以下であることがより一層好ましい。下限値は２３℃であることが実際的であるが、６０℃以上であることがより実際的である。沸点を上記の範囲とすることにより、下層膜から溶剤を容易に除去でき好ましい。

下層膜用溶剤は、有機溶剤が好ましい。溶剤は、好ましくはエステル基、カルボニル基、水酸基およびエーテル基のいずれか１つ以上を有する溶剤である。なかでも、非プロトン性極性溶剤を用いることが好ましい。

下層膜用溶剤として中でも好ましい溶剤としては、アルコキシアルコール、プロピレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、乳酸エステル、酢酸エステル、アルコキシプロピオン酸エステル、鎖状ケトン、環状ケトン、ラクトン、およびアルキレンカーボネートが挙げられ、プロピレングリコールモノアルキルエーテルおよびラクトンが特に好ましい。

＜＜熱酸発生剤＞＞
熱酸発生剤は、加熱によって酸が発生し、酸の作用によって架橋を進行させる化合物である。上記架橋剤と併用することにより、より強度の高い下層膜を得ることができる。
熱酸発生剤としては、通常はカチオン成分とアニオン成分とが対になった有機オニウム塩化合物が用いられる。上記カチオン成分としては、例えば、有機スルホニウム、有機オキソニウム、有機アンモニウム、有機ホスホニウムや有機ヨードニウムを挙げることができる。また、上記アニオン成分としては、例えば、ＢＦ^４−、Ｂ（Ｃ_６Ｆ_５）^４−、ＳｂＦ^６−、ＡｓＦ^６−、ＰＦ^６−、ＣＦ_３ＳＯ_３ ⁻、Ｃ_４Ｆ_９ＳＯ_３ ⁻や（ＣＦ_３ＳＯ_２）_３Ｃ⁻を挙げることができる。

具体的には、特開２０１７−２２４６６０号公報の段落０２４３〜０２５６および特開２０１７−１５５０９１号公報の段落００１６の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。

熱酸発生剤の含有量は、架橋剤１００質量部に対し、０．０１〜１０質量部が好ましく、０．１〜５質量部がより好ましい。熱酸発生剤は１種のみ用いてもよく、２種以上用いてもよい。２種以上用いる場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。

＜＜重合開始剤＞＞
下層膜形成用組成物は、重合開始剤を含んでいてもよく、熱重合開始剤および光重合開始剤の少なくとも１種を含むことが好ましい。重合開始剤を含むことにより、下層膜形成用組成物に含まれる重合性基の反応が促進し、密着性が向上する傾向にある。硬化性組成物との架橋反応性を向上させる観点から光重合開始剤が好ましい。光重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤、カチオン重合開始剤が好ましく、ラジカル重合開始剤がより好ましい。また、本発明において、光重合開始剤は複数種を併用してもよい。

光ラジカル重合開始剤としては、公知の化合物を任意に使用できる。例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体（例えば、トリアジン骨格を有する化合物、オキサジアゾール骨格を有する化合物、トリハロメチル基を有する化合物など）、アシルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体等のオキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテル、アミノアセトフェノン化合物、ヒドロキシアセトフェノン、アゾ系化合物、アジド化合物、メタロセン化合物、有機ホウ素化合物、鉄アレーン錯体などが挙げられる。これらの詳細については、特開２０１６−０２７３５７号公報の段落０１６５〜０１８２の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。

アシルホスフィン化合物としては、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキサイドなどが挙げられる。また、市販品であるＩＲＧＡＣＵＲＥ−８１９やＩＲＧＡＣＵＲＥ１１７３、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−ＴＰＯ（商品名：いずれもＢＡＳＦ製）を用いることができる。

上記下層膜形成用組成物に用いられる光重合開始剤の含有量は、配合する場合、全固形分中、例えば、０．０００１〜５質量％であり、好ましくは０．０００５〜３質量％であり、さらに好ましくは０．０１〜１質量％である。２種以上の光重合開始剤を用いる場合は、その合計量が上記範囲となる。

［液膜形成用組成物］
また、本発明において、２３℃、１気圧で液体である重合性化合物を含む液膜形成用組成物を用いて、下層膜の上に液膜を形成することも好ましい。本発明において、液膜は、硬化性組成物と同様の手法により、液膜形成用組成物を基板上に適用し、その後、組成物を乾燥させることにより得られる。このような液膜を形成することにより、基板と硬化性組成物との密着性がさらに向上し、硬化性組成物の基板上での濡れ性も向上するという効果がある。以下、液膜形成用組成物について説明する。

液膜形成用組成物の粘度は、１０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、８００ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましく、５００ｍＰａ・ｓ以下であることがさらに好ましく、１００ｍＰａ・ｓ以下であることが一層好ましい。上記粘度の下限値としては、特に限定されるものでは無いが、例えば、１ｍＰａ・ｓ以上とすることができる。粘度は、下記の方法に従って測定される。

粘度は、東機産業（株）製のＥ型回転粘度計ＲＥ８５Ｌ、標準コーン・ロータ（１°３４’×Ｒ２４）を用い、サンプルカップを２３℃に温度調節して測定する。単位は、ｍＰａ・ｓで示す。測定に関するその他の詳細はＪＩＳＺ８８０３：２０１１に準拠する。１水準につき２つの試料を作製し、それぞれ３回測定する。合計６回の算術平均値を評価値として採用する。

＜重合性化合物Ａ＞
液膜形成用組成物は、２３℃、１気圧で液体である重合性化合物（重合性化合物Ａ）を含有する。

重合性化合物Ａの２３℃における粘度は、１〜１０００００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。下限は、５ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましく、１１ｍＰａ・ｓ以上であることがより好ましい。上限は、１０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、６００ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。

重合性化合物Ａは、一分子中に重合性基を１つのみ有する単官能の重合性化合物であってもよく、一分子中に重合性基を２つ以上有する多官能の重合性化合物であってもよい。単官能の重合性化合物と多官能の重合性化合物とを併用してもよい。なかでも、パターン倒れ抑制という理由から液膜形成用組成物に含まれる重合性化合物Ａは多官能の重合性化合物を含むことが好ましく、一分子中に重合性基を２〜５つ含む重合性化合物を含むことがより好ましく、一分子中に重合性基を２〜４つ含む重合性化合物を含むことがさらに好ましく、一分子中に重合性基を２つ含む重合性化合物を含むことが特に好ましい。

また、重合性化合物Ａは、芳香族環（炭素数６〜２２が好ましく、６〜１８がより好ましく、６〜１０がさらに好ましい）および脂環（炭素数３〜２４が好ましく、３〜１８がより好ましく、３〜６がさらに好ましい）の少なくとも一方を含むことが好ましく、芳香族環を含むことがさらに好ましい。芳香族環はベンゼン環が好ましい。また、重合性化合物Ａの分子量は１００〜９００が好ましい。

重合性化合物Ａが有する重合性基は、ビニル基、アリル基、（メタ）アクリロイル基などのエチレン性不飽和結合を有する基が挙げられ、（メタ）アクリロイル基であることが好ましい。

重合性化合物Ａは、下記式（Ｉ−１）で表される化合物であることも好ましい。

Ｌ^２０は、１＋ｑ２価の連結基であり、例えば、１＋ｑ２価の、アルカン構造の基（炭素数１〜１２が好ましく、１〜６がより好ましく、１〜３がさらに好ましい）、アルケン構造の基（炭素数２〜１２が好ましく、２〜６がより好ましく、２〜３がさらに好ましい）、アリール構造の基（炭素数６〜２２が好ましく、６〜１８がより好ましく、６〜１０がさらに好ましい）、ヘテロアリール構造の基（炭素数１〜２２が好ましく、１〜１８がより好ましく、１〜１０がさらに好ましい、ヘテロ原子としては、窒素原子、硫黄原子、酸素原子が挙げられる、５員環、６員環、７員環が好ましい）、またはこれらを組み合わせた基を含む連結基が挙げられる。アリール基を２つ組み合わせた基としてはビフェニルやジフェニルアルカン、ビフェニレン、インデンなどの構造を有する基が挙げられる。ヘテロアリール構造の基とアリール構造の基を組合せたものとしては、インドール、ベンゾイミダゾール、キノキサリン、カルバゾールなどの構造を有する基が挙げられる。

Ｌ^２０は、アリール構造の基およびヘテロアリール構造の基から選ばれる少なくとも１種を含む連結基であることが好ましく、アリール構造の基を含む連結基であることがより好ましい。

Ｒ^２１およびＲ^２２はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基を表す。

Ｌ^２１およびＬ^２２はそれぞれ独立に単結合または上記連結基Ｌを表し、単結合またはアルキレン基であることが好ましい。

Ｌ^２０とＬ^２１またはＬ^２２は連結基Ｌを介してまたは介さずに結合して環を形成していてもよい。Ｌ^２０、Ｌ^２１およびＬ^２２は上記置換基Ｔを有していてもよい。置換基Ｔは複数が結合して環を形成してもよい。置換基Ｔが複数あるときは互いに同じでも異なっていてもよい。

ｑ２は０〜５の整数であり、０〜３の整数が好ましく、０〜２の整数がより好ましく、０または１がさらに好ましく、１が特に好ましい。

重合性化合物Ａとしては、特開２０１４−０９０１３３号公報の段落００１７〜００２４および実施例に記載の化合物、特開２０１５−００９１７１号公報の段落００２４〜００８９に記載の化合物、特開２０１５−０７０１４５号公報の段落００２３〜００３７に記載の化合物、国際公開第２０１６／１５２５９７号の段落００１２〜００３９に記載の化合物を用いることもできる。

液膜形成用組成物中における重合性化合物Ａの含有量は、０．０１質量％以上であることが好ましく、０．０５質量％以上であることがより好ましく、０．１質量％以上であることがさらに好ましい。上限としては、１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましく、１質量％以下であることがさらに好ましい。

液膜形成用組成物の不揮発性成分（組成物中の溶剤以外の成分をいう、以下同じ）中における重合性化合物Ａの含有量は、５０質量％以上であることが好ましく、７５質量％以上であることがより好ましく、９０質量％以上であることがさらに好ましい。上限としては、１００質量％であってもよい。重合性化合物Ａは、１種のみ用いてもよいし、２種以上用いてもよい。２種以上用いる場合、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。

また、液膜形成用組成物の不揮発性成分は実質的に重合性化合物Ａのみからなることも好ましい。液膜形成用組成物の不揮発性成分は実質的に重合性化合物Ａのみからなる場合とは、液膜形成用組成物の不揮発性成分中における重合性化合物Ａの含有量が９９．９質量％以上であることを意味し、９９．９９質量％以上であることがより好ましく、重合性化合物Ａのみからなることがさらに好ましい。

＜溶剤＞
液膜形成用組成物は溶剤（以下、「液膜用溶剤」ということがある）を含むことが好ましい。液膜用溶剤としては、上述した下層膜用溶剤の項で説明したものが挙げられ、これらを用いることができる。液膜形成用組成物は、液膜用溶剤を９０質量％以上含むことが好ましく、９９質量％以上含むことがより好ましく、９９．９９質量％以上であってもよい。

液膜用溶剤の沸点は、２３０℃以下であることが好ましく、２００℃以下であることがより好ましく、１８０℃以下であることがさらに好ましく、１６０℃以下であることが一層好ましく、１３０℃以下であることがより一層好ましい。下限値は２３℃であることが実際的であるが、６０℃以上であることがより実際的である。沸点を上記の範囲とすることにより、液膜から溶剤を容易に除去でき好ましい。

＜ラジカル重合開始剤＞
液膜形成用組成物はラジカル重合開始剤を含んでいてもよい。ラジカル重合開始剤としては、熱ラジカル重合開始剤および光ラジカル重合開始剤が挙げられ、光ラジカル重合開始剤であることが好ましい。光ラジカル重合開始剤としては、公知の化合物を任意に使用できる。例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体（例えば、トリアジン骨格を有する化合物、オキサジアゾール骨格を有する化合物、トリハロメチル基を有する化合物など）、アシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、オキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、アセトフェノン化合物、アゾ化合物、アジド化合物、メタロセン化合物、有機ホウ素化合物、鉄アレーン錯体などが挙げられる。これらの詳細については、特開２０１６−０２７３５７号公報の段落０１６５〜０１８２の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。この中でもアセトフェノン化合物、アシルホスフィン化合物、オキシム化合物が好ましい。市販品としては、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−ＯＸＥ０１、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−ＯＸＥ０２、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−１２７、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−８１９、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−３７９、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−３６９、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−７５４、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−１８００、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−６５１、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−９０７、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−ＴＰＯ、ＩＲＧＡＣＵＲＥ−１１７３等（以上、ＢＡＳＦ社製）、Ｏｍｎｉｒａｄ １８４、Ｏｍｎｉｒａｄ ＴＰＯ Ｈ、Ｏｍｎｉｒａｄ ８１９、Ｏｍｎｉｒａｄ １１７３（以上、ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ Ｂ．Ｖ．製）が挙げられる。

ラジカル重合開始剤は、含有する場合、液膜形成用組成物の不揮発性成分の０．１〜１０質量％であることが好ましく、１〜８質量％であることがより好ましく、２〜５質量％であることがさらに好ましい。２種以上のラジカル重合開始剤を用いる場合は、それらの合計量が上記範囲となることが好ましい。

＜その他の成分＞
液膜形成用組成物は、上記の他、重合禁止剤、酸化防止剤、レベリング剤、増粘剤、界面活性剤等を１種または２種以上含んでいてもよい。

［キット］
本発明のキットは、インプリント用のパターン（硬化膜）を形成するための上記硬化性組成物と、インプリント用の下層膜を形成するための下層膜形成用組成物とを含む。本発明のキットを使用することにより、離型性に優れるインプリントを実施することが可能となる。下層膜形成用組成物は、特に、ラジカル重合性基を有する上記樹脂と、有機溶剤を含むことが好ましい。さらに、本発明のキットは、２３℃、１気圧で液体である重合性化合物を含む液膜形成用組成物を含むことが好ましい。

以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。本実施例において、特に述べない限り、各種処理は２３℃の環境の下で行った。

＜硬化性組成物の調製＞
表１〜３に示した配合比（質量部）となるように各材料を配合し、混合した。混合後、孔径０．０２μｍのＮｙｌｏｎフィルタと孔径０．００３μｍの超高分子量ポリエチレン（ＵＰＥ）フィルタにて二段ろ過を実施し、硬化性組成物Ｖ−１〜Ｖ−２６（実施例）およびＲ−１からＲ−３（比較例）を調製した。ここで、比較例Ｒ−１からＲ−３はいずれも、化合物Ｃを含まない組成物例であり、特に比較例Ｒ−２およびＲ−３には、化合物Ｃの比較対象として添加剤Ｈ−１およびＨ−２をそれぞれ添加した。各材料の具体的な仕様は、下記のとおりである。

＜＜化合物Ｃ＞＞
Ｃ−１〜Ｃ−１８：化合物Ｃの説明において例示した化合物Ｃ−１〜Ｃ−１８である。
＜＜化合物Ｃに対する比較用の化合物＞＞
Ｈ−１，Ｈ−２：下記構造を有する化合物。

＜＜重合性化合物＞＞
Ｐ−１：ネオペンチルグリコールジアクリレート（共栄社化学社製）。
Ｐ−２：ベンジルアクリレート（大阪有機化学工業）。
Ｐ−３：下記構造を有する化合物。

Ｐ−４：（２−メチル−２−エチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルアクリレート（大阪有機化学工業社製）。
Ｐ−５：ヘキサンジオールジアクリレート（大阪有機化学工業社製）。
Ｐ−６：フェニルエチレングリコールジアクリレート。
Ｐ−７：２−フェニルプロパン−１，３−ジイルジアクリレート。
Ｐ−８：１−アクリロイルオキシ−３−ヒドロキシアダマンタン（東京化成工業社製）。

＜＜ラジカル重合開始剤＞＞
ＰＩ−１：Ｌｕｃｉｒｉｎ ＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製）。
ＰＩ−２：Ｏｍｎｉｒａｄ ３６９（ＩＧＭ ＲＥＳＩＮＳ Ｂ.Ｖ. 社製）。
ＰＩ−３：Ｏｍｎｉｒａｄ ６５１（ＩＧＭ ＲＥＳＩＮＳ Ｂ.Ｖ. 社製）。
ＰＩ−４：Ｖ−６０１（富士フイルム和光純薬社製）。

＜＜離型剤＞＞
ＲＬ−１：ＢＬＡＵＮＯＮ ＳＲ−７０５（青木油脂工業社製）。
ＲＬ−２：ペンタデカエチレングリコールモノ１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルエーテル（ＤＩＣ社製）。
ＲＬ−３：オルガチックスＳＩＣ−３３０（マツモトファインケミカル社製）。

＜＜添加剤＞＞
ＡＤ−１：４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン（東京化成工業社製）。
ＡＤ−２：ブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）（東京化成工業社製）。
ＡＤ−３：４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル フリーラジカル（４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯ、東京化成工業社製）。

＜下層膜形成用組成物の調製＞
表４に示した配合比となるように各材料を配合し、混合した。混合後、孔径０．０２μｍのＮｙｌｏｎフィルタと孔径０．００３μｍの超高分子量ポリエチレン（ＵＰＥ）フィルタにて二段ろ過を実施し、下層膜形成用組成物Ｕ−１〜Ｕ−４を調製した。各材料の具体的な仕様は、下記のとおりである。

ＰＵ−１：下記２つの繰り返し単位を含む化合物（Ｉｓｏｒａｄ５０１、ＳＩ Ｇｒｏｕｐ、 Ｉｎｃ．）。

ＰＵ−２：下記構造の化合物（ＮＫオリゴ ＥＡ-７４４０、新中村化学工業社製）。式中、Ｍｅはメチル基を表す。

ＰＵ−３：次の方法で合成した下記構造の化合物。
・ＰＵ−３の合成方法：撹拌棒、温度計、滴下ライン、窒素／空気混合ガス導入管を取り付けた４つ口フラスコに酢酸エチル８０ｇを加え、４０℃まで昇温した。昇温後、２−（２−ビニロキシエトキシ）エチルアクリレート（ＶＥＥＡ）１２８ｇ、酢酸エチル１３ｇとリンタングステン酸１３ｍｇの混合溶解物をそれぞれ２時間かけて滴下して、重合反応を進行させた。重合終了後はトリエチルアミンを加えて反応を終了した。次いで、エバポレーターで濃縮することで、下記構造の重合体ＰＵ−３を得た。得られた重合体ＰＵ−３の数平均分子量（Ｍｎ）は９９００、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は１．９９であった。

ＰＵ−４：下記構造の化合物。各繰り返し単位の割合はモル比で４０／３０／３０である。

ＰＧＭＥＡ：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート。

＜液膜形成用組成物の調製＞
表５に示した配合比となるように各材料を配合し、混合した。混合後、孔径０．０２μｍのＮｙｌｏｎフィルタと孔径０．００３μｍの超高分子量ポリエチレン（ＵＰＥ）フィルタにて二段ろ過を実施し、液膜形成用組成物Ｌ−１を調製した。

＜離型性の評価＞
モールドとして、線幅２０ｎｍ、深さ５５ｎｍの１：１ライン／スペースパターンを有する石英モールドを使用した。シリコンウェハ上に上記下層膜形成用組成物をスピンコートし、２２０℃のホットプレートを用いて１分間加熱し、厚さ５ｎｍの下層膜を形成した。そのウェハ上（下層膜上）に、ＦＵＪＩＦＩＬＭ Ｄｉｍａｔｉｘ社製インクジェットプリンター ＤＭＰ−２８３１を用いて、上記硬化性組成物をインクジェット法により適用後、ヘリウム雰囲気下で、硬化性組成物を上記シリコンウェハと上記モールドで挟んだ。石英モールド側から高圧水銀ランプを用いて、１００ｍＪ／ｃｍ^２の条件で露光した後、石英モールドを離型することでパターンを得た。なお、実施例２６においては、上記硬化性組成物を適用する前に、厚さ５ｎｍの液膜を形成した。この液膜は、上記液膜形成用組成物を下層膜表面にスピンコートし、１００℃のホットプレートで１分間加熱して組成物を乾燥させることにより形成した。

上記パターン形成において、石英モールドを離型する際の離型に必要な力（離型力Ｆ、単位：Ｎ）を測定し、その測定値に応じて下記のとおり離型性を評価した。離型力の測定は、特開２０１１−２０６９７７号公報の段落番号０１０２〜０１０７に記載の方法に準じて行った。
・Ａ：Ｆ≦１５Ｎ
・Ｂ：１５Ｎ＜Ｆ≦１８Ｎ
・Ｃ：１８Ｎ＜Ｆ≦２０Ｎ

＜パターン倒れの評価＞
モールドの剥離後、走査型電子顕微鏡を用いてパターンを観察し、下記の基準で評価を行った。パターンの観察は、倍率２０００００で、パターン形成領域の中央、端、および、中央と端の中間地点などの計１５点において、各々１μｍ四方の領域について実施した。
・Ａ：パターンの倒れも、パターンエッジの欠けも確認されなかった。
・Ｂ：パターンの倒れは確認されなかったが、パターンエッジの欠けが確認された。
・Ｃ：パターンの倒れが一部または全部で確認された。

＜評価結果＞
各実施例および比較例の評価結果を表６に示す。この結果から、化合物Ｃを含有する本発明により、パターン倒れを抑制できることがわかった。さらに、本発明は、離型剤の使用を妨げない。つまり、本発明は、化合物Ｃおよび離型剤の両方を含有することにより、パターン倒れおよび離型性の両方をより向上させることができる点で、有用である。

また、上記評価を行った各実施例に係るパターン付きのシリコンウェハについて、このパターンをエッチングマスクとしてそれぞれシリコンウェハをエッチングし、そのシリコンウェハを用いて半導体素子を作製した。いずれの半導体素子も、性能に問題はなかった。

１：ポリマーの主鎖
２：化合物Ｃ由来の環構造

Claims (19)

1. 下記式（Ｃ１）で表される化合物Ｃと、ラジカル重合開始剤を含有する、インプリント用の硬化性組成物；
   式（Ｃ１）：
   

   

   式（Ｃ１）において、Ａ^１は、環員数４〜２０の環構造を表し、Ｒ^１およびＲ^２は、それぞれ独立して水素原子または置換基を表し、
   Ａ^１は、環構造上に１以上の置換基を有していてもよく、Ａ^１が複数の置換基を有する場合には、各置換基は互いに結合して環を形成してもよい。
2. 前記化合物Ｃとして、下記式（Ｃ２）で表される化合物を含む、
   請求項１に記載の硬化性組成物；
   式（Ｃ２）：
   

   

   式（Ｃ２）において、Ａ^２は、環員数ｍ＋４の環構造を表し、Ｒ^１およびＲ^２は、それぞれ独立して、水素原子または置換基を表し、Ｒ^３は、それぞれ独立して、酸素原子、硫黄原子または置換基を表し、Ｘ^１およびＸ^２は、それぞれ独立して、炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子を表し、ｍは０〜３の整数を表し、ｎは０〜１２の整数を表し、Ｒ^３のそれぞれは、互いに結合して環を形成してもよく、実線および点線からなる二重線は、単結合または二重結合を表す。
3. 前記化合物Ｃとして、下記式（Ｃ３）で表される化合物を含む、
   請求項１に記載の硬化性組成物；
   式（Ｃ３）：
   

   

   式（Ｃ３）において、Ａ^３は、環員数ｐ＋４の環構造を表し、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^４およびＲ^５は、それぞれ独立して、水素原子または置換基を表し、Ｒ^３は、それぞれ独立して、酸素原子、硫黄原子または置換基を表し、ｐは０〜３の整数を表し、ｑは０〜１２の整数を表し、Ｒ^３、Ｒ^４およびＲ^５のそれぞれは、互いに結合して環を形成してもよく、実線および点線からなる二重線は、単結合または二重結合を表す。
4. Ｒ^４およびＲ^５の少なくとも１つが、アルキル基である、
   請求項３に記載の硬化性組成物。
5. 式（Ｃ２）におけるＲ^３の少なくとも２つまたは式（Ｃ３）中のＲ^３、Ｒ^４およびＲ^５の少なくとも２つが、互いに結合して環を形成している、
   請求項２〜４のいずれか１項に記載の硬化性組成物。
6. Ｒ^１およびＲ^２の少なくとも１つが、水素原子である、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の硬化性組成物。
7. 前記化合物Ｃの含有量が、全固形分量に対して０．０１〜１０質量％である、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の硬化性組成物。
8. さらに、重合性化合物を含有する、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の硬化性組成物。
9. 前記重合性化合物が、多官能重合性化合物を含む、
   請求項８に記載の硬化性組成物。
10. 前記重合性化合物が、エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物を含む、
    請求項８または９に記載の硬化性組成物。
11. 前記化合物Ｃの含有量が、前記重合性化合物全体に対して０．０１〜２０質量％である、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の硬化性組成物。
12. 前記ラジカル重合開始剤として、光ラジカル重合開始剤を含む、
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載の硬化性組成物。
13. さらに、離型剤を含む、
    請求項１〜１２のいずれか１項に記載の硬化性組成物。
14. 前記離型剤が、ポリアルキレングリコール構造を含む、
    請求項１３に記載の硬化性組成物。
15. インプリントに用いられる、
    請求項１〜１４のいずれか１項に記載の硬化性組成物。
16. 請求項１〜１５のいずれか１項に記載の硬化性組成物と、
    インプリント用の下層膜を形成するための下層膜形成用組成物とを含むキット。
17. 請求項１〜１５のいずれか１項に記載の前記硬化性組成物を、基板上またはモールド上に適用し、前記硬化性組成物を、前記モールドと前記基板で挟んだ状態で光照射することを含むパターン製造方法。
18. 請求項１７に記載の製造方法を工程として含む、半導体素子の製造方法。
19. 前記パターンをマスクとしてエッチングを行うことを含む、
    請求項１８に記載の半導体素子の製造方法。

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