KR102198983B1 - 패턴 형성체의 제조 방법 - Google Patents

패턴 형성체의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102198983B1
KR102198983B1 KR1020167000395A KR20167000395A KR102198983B1 KR 102198983 B1 KR102198983 B1 KR 102198983B1 KR 1020167000395 A KR1020167000395 A KR 1020167000395A KR 20167000395 A KR20167000395 A KR 20167000395A KR 102198983 B1 KR102198983 B1 KR 102198983B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
free energy
surface free
compound
resin composition
original plate
Prior art date
Application number
KR1020167000395A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160018721A (ko
Inventor
마키야 이토
료스케 엔도
경성 윤
히로후미 곤도
Original Assignee
데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 filed Critical 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
Publication of KR20160018721A publication Critical patent/KR20160018721A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102198983B1 publication Critical patent/KR102198983B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/006—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
    • C03C17/008—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character comprising a mixture of materials covered by two or more of the groups C03C17/02, C03C17/06, C03C17/22 and C03C17/28
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/28—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
    • C03C17/30—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/28—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
    • C03C17/32—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with synthetic or natural resins
    • C03C17/324—Polyesters
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002—Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/0046—Photosensitive materials with perfluoro compounds, e.g. for dry lithography
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00—Methods for coating glass
    • C03C2218/30—Aspects of methods for coating glass not covered above
    • C03C2218/32—After-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Printing Plates And Materials Therefor (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

표면 자유 에너지가 상이한 패턴을 간편하게 얻을 수 있는 패턴 형성체의 제조 방법을 제공한다. 낮은 표면 자유 에너지를 발현시키는 제 1 화합물과, 제 1 화합물보다 높은 표면 자유 에너지를 발현시키는 제 2 화합물을 함유하는 수지 조성물 (12) 을 기재 (11) 상에 도포하고, 수지 조성물 (12) 을 표면 자유 에너지차에 의한 패턴이 형성된 원판 (20) 에 접촉시키고 경화시켜, 기재 (11) 상에 원판 (20) 의 패턴이 전사된 경화 수지층을 형성한다.

Description

패턴 형성체의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING PATTERN-FORMED BODY}
본 발명은, 표면 자유 에너지가 상이한 패턴을 갖는 패턴 형성체의 제조 방법에 관한 것이다. 본 출원은, 일본에서 2013년 6월 11일에 출원된 일본 특허출원 2013-122812호를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것으로서, 이 출원은 참조됨으로써, 본 출원에 원용된다.
현재, 반도체, 디스플레이, 전자 제품 등에 있어서의 전자 회로의 미세 패턴의 대부분은, 포토리소그래피 기술을 사용하여 제조되고 있지만, 포토리소그래피 기술에서는, 염가 제품의 제조에 한계가 있다. 게다가, 대면적화를 목표로 하는 일렉트로닉스 제품의 제조에 있어서는, 포토리소그래피 기술을 사용한 제조 방법에서는, 제조 비용을 억제하는 것이 곤란하다.
이와 같은 현 상황에 입각하여, 프린팅 (인쇄) 기술을 활용하여, 전자 회로, 센서, 소자 등을 제조하는, 소위「프린티드·일렉트로닉스」가 검토되고 있다. 이 방법은, 화학 물질 사용량의 감소를 기대할 수 있어, 지구 환경에 친화적인 제조 프로세스로서 주목받고 있다. 또, 이 방법의 일부는, 멤브레인·키보드의 전극 인쇄, 자동차의 창유리 열선, RFID (Radio Frequency Identification) 태그 안테나 등에 이미 응용되고 있다.
특허문헌 1 에는, 표면 장력을 부분적으로 저하시킨 전사용 오목판이 기재되어 있고, 특허문헌 2 에는, 기재에 표면 자유 에너지에 차이를 발생시키는 표면 개질을 실시하는 것이 기재되어 있다.
그러나, 특허문헌 1 에 기재된 기술에서는, 전사시마다 판면의 일부에 표면 장력이 낮은 물질을 편석시켜야만 하고, 또, 특허문헌 2 에 기재된 기술에서는, 마스크 패턴을 사용하여 기재의 표면 개질을 실시하기 때문에, 제조 방법이 번잡하다.
일본 공개특허공보 2007-164070호 일본 공개특허공보 2005-52686호
본 발명은, 이와 같은 종래의 실정을 감안하여 제안된 것으로서, 표면 자유 에너지가 상이한 패턴을 간편하게 얻을 수 있는 패턴 형성체의 제조 방법을 제공한다.
전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관련된 패턴 형성체의 제조 방법은, 낮은 표면 자유 에너지를 발현시키는 제 1 화합물과, 상기 제 1 화합물보다 높은 표면 자유 에너지를 발현시키는 제 2 화합물을 함유하는 수지 조성물을 기재 상에 도포하는 도포 공정과, 상기 수지 조성물을 표면 자유 에너지차에 의한 패턴이 형성된 원판에 접촉시키고 경화시켜, 상기 기재 상에 상기 원판의 패턴이 전사된 경화 수지층을 형성하는 경화 공정을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명에 관련된 패턴 형성체는, 전술한 제조 방법에 의해 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명에 관련된 표면 자유 에너지 전사용 수지 조성물은, 낮은 표면 자유 에너지를 발현시키는 제 1 화합물과, 상기 제 1 화합물보다 높은 표면 자유 에너지를 발현시키는 제 2 화합물과, 광중합 개시제를 함유하고, 상기 제 1 화합물이 퍼플루오로폴리에테르 함유 아크릴레이트인 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 리소그래피 등의 복잡한 프로세스를 필요로 하지 않고, 원판의 패턴이 전사된 표면 자유 에너지가 상이한 패턴을 간편하게 얻을 수 있다.
도 1 은 도포 공정의 개략을 나타내는 단면도이다.
도 2 는 경화 공정의 개략을 나타내는 단면도이다.
도 3 은 패턴 형성체의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 4 는 실시예에 있어서의 원판 A 의 개략을 나타내는 사시도이다.
도 5 는 원판 A 를 사용하여 수지 조성물 A 를 경화시키는 경화 공정의 개략을 나타내는 단면도이다.
도 6 은 코팅 필름 A 표면의 광학 현미경의 사진이다.
도 7 은 코팅 필름 A 표면을 유성펜으로 칠했을 때의 광학 현미경의 사진이다.
도 8 은 코팅 필름 A 표면에 수지 조성물 B 를 도포, 경화시켰을 때의 광학 현미경의 사진이다.
도 9 는 코팅 필름 A 표면에 수지 조성물 B 를 도포, 경화시켰을 때의 AFM 관찰 화상이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해, 도면을 참조하면서 하기 순서로 상세하게 설명한다.
1. 패턴 형성체의 제조 방법
2. 패턴 형성체
3. 실시예
＜1. 패턴 형성체의 제조 방법＞
본 발명의 일 실시형태에 관련된 패턴 형성체의 제조 방법은, 낮은 표면 자유 에너지를 발현시키는 제 1 화합물과, 제 1 화합물보다 높은 표면 자유 에너지를 발현시키는 제 2 화합물을 함유하는 수지 조성물을 기재 상에 도포하는 도포 공정과, 수지 조성물을 표면 자유 에너지차에 의한 패턴이 형성된 원판에 접촉시키고 경화시켜, 기재 상에 원판의 패턴이 전사된 경화 수지층을 형성하는 경화 공정을 갖는다.
이하, 각 공정에 대해 도 1 및 도 2 를 사용하여 설명한다. 또한, 도 1, 2 중, 제 1 화합물로서 불소 수지계 화합물을 예시하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
도 1 은 도포 공정의 개략을 나타내는 단면도이다. 이 도포 공정에서는, 기재 (11) 상에 수지 조성물 (12) 을 도포한다. 도포에는, 바 코터, 스프레이 코터, 스핀 코터 등을 사용할 수 있다.
기재 (11) 로는, 특별히 제한되지 않으며, PET (Polyethylene terephthalate), 유리, 폴리이미드 등을 사용할 수 있다. 또, 투명 재료 또는 불투명 재료 모두 사용할 수 있다. 수지 조성물 (12) 로서 자외선 경화형을 사용하는 경우에는, 자외선을 투과시키는 투명 재료를 사용함으로써, 기재 (11) 측으로부터 자외선 조사를 실시할 수 있다.
수지 조성물 (12) 은, 낮은 표면 자유 에너지를 발현시키는 제 1 화합물과, 제 1 화합물보다 높은 표면 자유 에너지를 발현시키는 제 2 화합물을 함유한다.
제 1 화합물은, 소위「블로킹 방지제」,「슬립핑제」,「레벨링제」,「방오제」 등의 표면 조정제를 사용하는 것이 가능하며, 불소 수지계 화합물 또는 실리콘 (silicone) 수지계 화합물이 바람직하게 사용된다. 불소 수지계 화합물로는, 퍼플루오로폴리에테르기 함유 화합물, 퍼플루오로알킬기 함유 화합물 등을 들 수 있으며, 실리콘 수지계 화합물로는, 폴리디메틸실록산 함유 화합물, 폴리알킬실록산 함유 화합물 등을 들 수 있다.
제 2 화합물은, 제 1 화합물보다 높은 표면 자유 에너지를 발현시키는 화합물이면 되며, 예를 들어, 제 1 화합물로서 퍼플루오로알킬기 함유 아크릴레이트를 사용한 경우, 제 2 화합물로서 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜모노아크릴레이트 등의 하이드록실기 함유 아크릴레이트를 사용하는 것이 바람직하다.
수지 조성물 (12) 은, 속 (速) 경화의 라디칼 중합형, 또는 카티온 중합형의 것이 바람직하게 사용되며, 제 1 화합물 및 제 2 화합물 외에 중합성 수지와 중합 개시제를 함유한다.
라디칼 중합형에서는, 아크릴레이트와 라디칼 중합 개시제를 함유한다. 아크릴레이트로는, 예를 들어, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 프로필렌글리콜 변성 글로세린트리아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이것들은 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 또, 라디칼 중합 개시제로는, 예를 들어, 알킬페논계 광중합 개시제, 아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제, 티타노센계 광중합 개시제 등을 들 수 있으며, 이것들은 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.
카티온 중합형에서는, 에폭시 수지와 카티온 중합 개시제를 함유한다. 에폭시 수지로는, 예를 들어, 비스페놀형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 지환형 에폭시 수지, 복소환형 에폭시 수지, 글리시딜에스테르형 에폭시 수지 등을 들 수 있으며, 이것들은 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 또, 카티온 중합 개시제로는, 예를 들어, 방향족 술포늄염, 방향족 디아조늄염, 요오드늄염, 포스포늄염, 셀레노늄염 등의 오늄염을 들 수 있으며, 이것들은 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.
또한, 수지 조성물 (12) 에는, 그 밖의 화합물로서, 임의로 점도 조정제, 희석제, 표면 조정제 등을 함유하고 있어도 된다.
도 2 는 경화 공정의 개략을 나타내는 단면도이다. 이 경화 공정에서는, 수지 조성물 (12) 을 표면 자유 에너지차에 의한 패턴이 형성된 원판 (20) 에 접촉시키고 경화시켜, 기재 (11) 상에 원판 (20) 의 패턴이 전사된 경화 수지층을 형성한다.
원판 (20) 은, 표면에 고표면 자유 에너지 영역 (21) 과 저표면 자유 에너지 영역 (22) 을 갖는다. 고표면 자유 에너지 영역 (21) 은, 예를 들어 유리, 금속, 실리콘 등의 영역이며, 저표면 자유 에너지 영역 (22) 은, 예를 들어 불소 코팅, 실리콘 코팅, 질소, 이산화탄소, 아르곤, 공기 (공간) 등의 영역이다.
원판 (20) 의 기재는, 불소 코팅 등이 용이한 유리인 것이 바람직하다. 또, 원판 (20) 의 표면은 평활한 것이 바람직하다. 이로써, 제 1 화합물 및 제 2 화합물의 표면 이동이 용이해짐과 함께, 경화 수지층의 표면을 평활하게 할 수 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 원판 (20) 을 수지 조성물 (12) 에 접촉시킨 경우, 원판 (20) 과 수지 조성물 (12) 의 계면 상태는, 하기 (1) 식의 Δγ 가 작아지려고 하기 때문에, 수지 조성물 (12) 표면의 제 1 화합물은 원판 (20) 의 저표면 자유 에너지 영역 (22) 으로 이동하고, 제 2 화합물은 고표면 자유 에너지 영역 (21) 으로 이동한다.
Δγ ＝ γm － γi (1)
상기 (1) 식 중, γm 은 원판 (20) 표면의 표면 자유 에너지이고, γi 는 수지 조성물 (12) 표면의 표면 자유 에너지이다.
따라서, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 불소 수지계 화합물은, 예를 들어 불소 코팅 영역 등의 저표면 자유 에너지 영역 (22) 으로 이동하여, 고표면 자유 에너지 영역 (21) 의 계면으로부터 배제된다. 그리고, 원판 (20) 을 수지 조성물 (12) 에 접촉시킨 상태에서 수지 조성물 (12) 을 경화시킴으로써, 기재 (11) 상에 원판 (20) 의 패턴이 전사된 경화 수지층을 형성할 수 있다. 수지 조성물 (12) 의 경화 방법은, 수지의 종류에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 열, 자외선 등의 에너지선 조사를 사용할 수 있다.
또, 경화 공정 후, 경화 수지층 상에 잉크 조성물을 도포, 경화시키는 가공 공정을 추가로 갖는 것이 바람직하다. 잉크 조성물로는, 예를 들어, 수지 조성물 (12) 의 조성으로부터 제 1 화합물을 제외한 것을 사용할 수 있다.
이와 같이 원판 (20) 을 사용함으로써, 원판 (20) 의 표면 자유 에너지차의 패턴을 반복하여 전사시킬 수 있다. 또, 전사된 표면 자유 에너지차의 패턴은, 파인 피치 또한 치수 안정성이 우수하다. 또, 그 경화 피막은 투명성이 우수하다.
＜2. 패턴 형성체＞
다음으로, 전술한 제조 방법에 의해 형성된 패턴 형성체에 대해 설명한다. 도 3 은 패턴 형성체의 일례를 나타내는 단면도이다. 패턴 형성체는, 기재 (11) 상에 표면이 고표면 자유 에너지 영역 (a) 과 저표면 자유 에너지 영역 (b) 을 갖는 경화 수지층 (13) 을 구비한다.
기재 (11) 는, 전술한 패턴 형성체의 제조 방법에서 사용되는 것과 동일하고, 경화 수지층 (13) 은, 전술한 패턴 형성체의 제조 방법에서 사용되는 수지 조성물 (12) 이 경화된 것이다.
본 실시형태에 관련된 패턴 형성체는, 원판 (20) 의 전사면을 평활하게 함으로써, 평활한 패턴 표면을 얻을 수 있다. 그리고, 평활한 패턴 표면 상에 잉크 조성물 등에 의해 가공함으로써, 파인 피치 또한 치수 안정성이 우수한 가공 패턴을 얻을 수 있다. 따라서, 전자 회로 패턴 등의 일렉트로닉스 분야로의 응용이나, DNA 칩 등의 바이오메디컬 분야로의 응용이 가능해진다.
실시예
＜3. 실시예＞
이하, 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 본 실시예에서는, 표면 자유 에너지차에 의한 패턴이 형성된 원판 A, 표면 자유 에너지가 전체면에 걸쳐 낮은 원판 B, 및 표면 자유 에너지가 전체면에 걸쳐 높은 원판 C 를 제조하고, 각 원판을 사용하여 수지 조성물에 전사를 실시하였다. 또한, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
노광기, 접촉각계, 현미경, 및 AFM (Atomic Force Microscope) 은, 다음의 장치를 사용하였다.
노광기 A : 마스크 얼라이너 MA-20 (미카사 주식회사 제조)
노광기 B : 얼라인먼트 노광 장치 (토시바 라이텍 주식회사 제조)
접촉각계 : DM-701 (쿄와 계면 과학사 제조)
현미경 : VHX-1000 (주식회사 키엔스 제조)
AFM : SPA400 (주식회사 히타치 하이테크사이언스 제조)
[원판 A 의 제조]
10 ㎝ × 10 ㎝ 의 유리 기판에 네거티브형 포토레지스트 (상품명 : OFPR-800LB, 도쿄 오카 공업 제조) 를 스핀 코트법에 의해 도포하고, 110 ℃, 90 초 핫 플레이트 상에서 건조시켰다. 포토레지스트가 코팅된 기판과, 5 ㎛ 의 라인 및 스페이스가 패터닝된 포토마스크를 배치하고, 노광기 1 로 노광하였다. 노광 후, 이 기판을 2.38 ％ 테트라메틸암모늄하이드록사이드 수용액 중에 1 분간 침지시키고, 그 후 순수에 1 분간 침지시키고, 실온에서 건조시켜, 현상을 실시하였다.
현상된 기판을 순수, 세정액 (상품명 : Novec7300, 3M 사 제조) 의 차례로 세정하고, 그 후, 불소 코팅제 (상품명 : DURASURF DS-5210F, HARVES 사 제조) 를 액적 적하로 도포하였다. 하룻밤 방치 후, 세정액 (상품명 : Novec7300, 3M 사 제조) 으로 세정하고, 그 후, 불소 코팅제 (상품명 : DURASURF DS-5210F, HARVES 사 제조) 를 액적 적하로 도포하였다. 다시 하룻밤 방치 후, 세정액 (상품명 : Novec7300, 3M 사 제조) 으로 세정하고, 실온에서 건조시켰다.
이 기판을 박리액에 5 분간 침지시켜 잔존한 레지스트막을 제거하고, 아세톤, 세정액 (상품명 : Novec7300, 3M 사 제조) 순으로 세정하였다. 이로써, 도 4 에 나타내는 바와 같이 유리 기판 (30) 상에 고표면 자유 에너지 영역 (31) 과 저표면 자유 에너지 영역 (32) 이 패터닝된 (부분적으로 불소 코팅된) 원판 A 를 얻었다.
[원판 B 의 제조]
7 ㎝ × 5 ㎝ 의 슬라이드 유리를 세정액 (상품명 : Novec7300, 3M 사 제조) 으로 세정하고, 그 후, 불소 코팅제 (상품명 : DURASURF DS-5210F, HARVES 사 제조) 를 액적 적하로 도포하였다. 하룻밤 방치 후, 세정액 (상품명 : Novec7300, 3M 사 제조) 으로 세정하고, 그 후, 불소 코팅제 (상품명 : DURASURF DS-5210F, HARVES 사 제조) 를 액적 적하로 도포하였다. 다시 하룻밤 방치 후, 세정액 (상품명 : Novec7300, 3M 사 제조) 으로 세정하여, (전체면이 불소 코팅된) 원판 B 를 얻었다.
[원판 C 의 제조]
미사용의 7 ㎝ × 5 ㎝ 의 슬라이드 유리를 원판 C 로 하였다.
[수지 조성물의 제조]
표 1 에 경화 수지층용 수지 조성물 A 및 가공층용 수지 조성물 B 의 배합 (질량부) 을 나타낸다.
Figure 112016001707602-pct00001
TMM-3 : 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 신나카무라 화학사 제조
OTA-480 : 프로필렌글리콜 변성 글로세린트리아크릴레이트, 다이셀 사이텍사 제조
AE-400 : 폴리에틸렌에틸렌글리콜모노아크릴레이트 #400, 니치유 주식회사 제조
X-71-1203 : 퍼플루오로폴리에테르 함유 아크릴레이트, 신에츠 화학사 제조
이르가큐어 184 : BASF 사 제조
[경화 수지층의 형성]
도 5 는 원판 A 를 사용하여 수지 조성물 A 를 경화시키는 경화 공정의 개략을 나타내는 단면도이다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, PET 필름 (41) 상에 수지 조성물 A (42) 를 바 코터 (wet 막두께 8 ㎛ 상당) 로 도포하고, 이것을 원판 A (30) 에 밀착시키고, 노광기 B 를 사용하여 PET 면으로부터 노광 경화시켰다. 이 때의 조사량은 6 J/㎠ 였다. 원판 A 로부터 필름을 박리하여, PET 필름 (41) 상에 경화 수지층이 형성된 코팅 필름 A 를 얻었다.
또, 원판 B 및 원판 C 에 대해서도, 전술한 바와 동일하게 수지 조성물 A 에 접촉시키고, 수지 조성물 A 를 경화시켜, 각각 코팅 필름 B 및 코팅 필름 C 를 얻었다.
[표면 자유 에너지의 평가]
접촉각계를 사용하여, 코팅 필름 B 및 코팅 필름 C 의 접촉각을 측정하고, 켈블레·우법에 의해 표면 자유 에너지를 산출하였다. 표 2 에 코팅 필름 B 및 코팅 필름 C 의 접촉각 및 표면 자유 에너지를 나타낸다.
Figure 112016001707602-pct00002
표 2 에 나타내는 바와 같이, 불소 코트 유리의 원판 B 를 사용한 경우, 코팅 표면이 저표면 자유 에너지가 되고, 유리의 원판 C 를 사용한 경우, 코팅 표면이 고표면 자유 에너지가 되었다. 즉, 원판의 표면 자유 에너지가 수지 조성물 A 에 전사되는 것을 알 수 있었다.
[가공예 1]
가공예 1 에서는, 원판 A 를 사용하여 수지 조성물 A 를 경화시킨 코팅 필름 A 상에 유성펜을 칠하고, 잉크의 부착 상태를 관찰하였다. 유성펜은, 시판되는 제브라사 제조의 맥키를 사용하였다.
도 6 은 코팅 필름 A 표면의 광학 현미경의 사진이고, 도 7 은 코팅 필름 A 표면을 유성펜으로 칠했을 때의 광학 현미경의 사진이다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 전사 직후의 코팅 필름 표면의 외관은 무색 투명하다. 도 6 에 나타내는 영역 A 의 부분을 유성펜으로 칠한 경우, 도 7 에 나타내는 영역 A 와 같이, 원판 A 의 불소 코팅된 부분에 대응한 표면 자유 에너지가 낮은 부분에는 잉크가 부착되지 않고, 원판 A 의 불소 코팅되지 않은 부분에 대응한 표면 자유 에너지가 높은 부분에는 잉크가 부착되었다. 한편, 도 7 에 나타내는 유성펜이 칠해지지 않은 영역 B 는, 도 6 에 나타내는 전사 직후의 코팅 필름 표면과 동일하게, 무색 투명하였다. 즉, 도 6 에 나타내는 전사 직후의 코팅 필름 표면의 외관은 무색 투명하지만, 표면에는 원판 A 의 패턴이 표면 자유 에너지차에 의해 형성되어 있음을 알 수 있었다.
또, 코팅 필름 A 표면을 유성펜으로 온통 칠한 경우에도, 원판 A 의 5 ㎛ 폭의 패턴을 인자 (印字) 시킬 수 있었다. 또, 원판 A 를 5 회 반복하여 사용한 경우에도 동일하게, 원판 A 의 패턴을 인자시킬 수 있었다.
[가공예 2]
가공예 2 에서는, 원판 A 를 사용하여 수지 조성물 A 를 경화시킨 경화 수지층 상에 수지 조성물 B 를 도포하고, 이것을 경화시켰다. 먼저, 원판 A 를 사용하여 수지 조성물 A 를 경화시킨 코팅 필름 A 상에, 수지 조성물 B 를 바 코터로 wet 막두께가 1.5 ㎛ 상당이 되도록 도포하였다. 그리고, 질소 분위기하에서 노광기 2 를 사용하여 조사량 1.5 J/㎠ 의 조건으로 노광하였다.
도 8 은 코팅 필름 A 표면에 수지 조성물 B 를 도포, 경화시켰을 때의 광학 현미경의 사진이고, 도 9 는 코팅 필름 A 표면에 수지 조성물 B (잉크) 를 도포, 경화시켰을 때의 AFM 관찰 화상이다. 도 8, 9 에 나타내는 바와 같이, 원판 A 의 5 ㎛ 의 선폭으로 잉크 부착부와 잉크 비부착부가 관측되었다. 또, 코팅 필름 A 표면을 수지 조성물 B 로 온통 바른 경우에도, 원판 A 의 5 ㎛ 폭의 패턴의 선택적 도포가 가능하였다.
이상 서술한 바와 같이 낮은 표면 자유 에너지를 발현시키는 제 1 화합물과, 제 1 화합물보다 높은 표면 자유 에너지를 발현시키는 제 2 화합물을 함유하는 수지 조성물을, 표면 자유 에너지차에 의한 패턴이 형성된 원판에 접촉시키고 경화시킴으로써, 원판의 패턴이 전사되고, 파인 피치 또한 치수 안정성이 우수한 표면 자유 에너지의 패턴을 갖는 코팅 필름을 얻을 수 있다.
또, 코팅 필름 상에 추가로 수지 조성물 등의 잉크를 도포, 경화시켜 2 차 가공함으로써, 치수 안정성, 재현성이 우수한 패턴을 얻을 수 있다.
11 : 기재
12 : 수지 조성물
20 : 원판
21 : 고표면 자유 에너지 영역
22 : 저표면 자유 에너지 영역
30 : 유리 기판
31 : 고표면 자유 에너지 영역
32 : 저표면 자유 에너지 영역
41 : PET 필름
42 : 수지 조성물 A

Claims (9)

  1. 중합성 수지와, 중합 개시제와, 낮은 표면 자유 에너지를 발현시키는 제 1 화합물과, 상기 제 1 화합물보다 높은 표면 자유 에너지를 발현시키는 제 2 화합물을 함유하는 자외선 경화형 수지 조성물을 기재 상에 도포하는 공정과,
    상기 자외선 경화형 수지 조성물을 표면 자유 에너지차에 의한 패턴이 형성된 원판에 접촉시키고 자외선의 조사에 의해 상기 자외선 경화형 수지 조성물을 경화시켜, 상기 기재 상에 상기 원판의 패턴이 전사된 경화 수지층을 형성하는 공정을 가지며,
    상기 원판은 그 표면에 저표면 자유 에너지 영역의 표면 자유 에너지에 비해 높은 표면 자유 에너지를 갖는 고표면 자유 에너지 영역과, 상기 고표면 자유 에너지 영역의 표면 자유 에너지에 비해 낮은 표면 자유 에너지를 갖는 상기 저표면 자유 에너지 영역을 함유하고,
    상기 표면 자유 에너지차는 상기 고표면 자유 에너지 영역 및 상기 저표면 자유 에너지 영역에 기초하며,
    상기 고표면 자유 에너지 영역은 유리, 금속, 또는 실리콘의 영역인, 패턴 형성체의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 화합물이 불소 수지계 화합물 또는 실리콘 수지계 화합물인, 패턴 형성체의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 자외선 경화형 수지 조성물이 라디칼 중합형인, 패턴 형성체의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 원판의 기재가 유리인, 패턴 형성체의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 경화 수지층의 표면이 평활한, 패턴 형성체의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 경화 수지층 상에 잉크 조성물을 도포, 경화시키는 가공 공정을 추가로 갖는, 패턴 형성체의 제조 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 형성된, 패턴 형성체.
  8. 낮은 표면 자유 에너지를 발현시키는 제 1 화합물과,
    상기 제 1 화합물보다 높은 표면 자유 에너지를 발현시키는 제 2 화합물과,
    광중합 개시제를 함유하고,
    상기 제 1 화합물이 퍼플루오로폴리에테르 함유 아크릴레이트를 함유하며,
    상기 제 2 화합물이 하이드록실기 함유 아크릴레이트를 함유하고, 상기 하이드록실기 함유 아크릴레이트는 폴리에틸렌글리콜모노아크릴레이트를 함유하는, 표면 자유 에너지 전사용 수지 조성물.
  9. 삭제
KR1020167000395A 2013-06-11 2014-06-06 패턴 형성체의 제조 방법 KR102198983B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2013-122812 2013-06-11
JP2013122812A JP5744112B2 (ja) 2013-06-11 2013-06-11 パターン形成体の製造方法
PCT/JP2014/065065 WO2014199910A1 (ja) 2013-06-11 2014-06-06 パターン形成体の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160018721A KR20160018721A (ko) 2016-02-17
KR102198983B1 true KR102198983B1 (ko) 2021-01-07

Family

ID=52022206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167000395A KR102198983B1 (ko) 2013-06-11 2014-06-06 패턴 형성체의 제조 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10545404B2 (ko)
EP (1) EP3009264B1 (ko)
JP (1) JP5744112B2 (ko)
KR (1) KR102198983B1 (ko)
CN (1) CN105555533B (ko)
TW (1) TWI610794B (ko)
WO (1) WO2014199910A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6406817B2 (ja) * 2013-12-10 2018-10-17 デクセリアルズ株式会社 硬化樹脂成形体
JP6381971B2 (ja) * 2014-05-30 2018-08-29 デクセリアルズ株式会社 表面自由エネルギー転写用光硬化性樹脂組成物、及びこれを用いた基板の製造方法
JP6453622B2 (ja) * 2014-11-21 2019-01-16 デクセリアルズ株式会社 配線基板の製造方法、及び配線基板
US10477694B2 (en) 2015-07-30 2019-11-12 Dexerials Corporation Wiring board manufacturing method and wiring board

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080167396A1 (en) 2006-10-16 2008-07-10 Kenji Murao Fine Resinous Structure, Fabrication Thereof, and Polymerizable Resin-Precursor Composition
US20100246014A1 (en) 2009-03-31 2010-09-30 Fujifilm Corporation Antireflective film, polarizing plate, image display device and coating composition for forming low refractive index layer
WO2011125970A1 (ja) * 2010-04-05 2011-10-13 三菱レイヨン株式会社 活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、及びそれを用いたナノ凹凸構造体とその製造方法、及びナノ凹凸構造体を備えた撥水性物品

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1231099C (zh) * 2002-04-11 2005-12-07 长兴化学工业股份有限公司 用于印刷电路板的绝缘材料及用其制造印刷电路板的方法
US7749684B2 (en) * 2002-08-28 2010-07-06 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Method for manufacturing conductive pattern forming body
JP2005052686A (ja) 2003-08-01 2005-03-03 Nitto Denko Corp パターン塗布方法、光学フィルム及び画像表示装置
JP2005189631A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Kuraray Co Ltd 光学シート及びその製造方法並びにレンチキュラーレンズシート及びその製造方法
JP4876564B2 (ja) 2005-12-16 2012-02-15 凸版印刷株式会社 転写用凹版を用いた遮光性隔壁の形成方法
US8999492B2 (en) * 2008-02-05 2015-04-07 Micron Technology, Inc. Method to produce nanometer-sized features with directed assembly of block copolymers
BRPI0913642A2 (pt) * 2008-06-30 2015-11-24 Novartis Ag produtos de combinação
JP2011014829A (ja) * 2009-07-06 2011-01-20 Ricoh Co Ltd パターン化膜およびその形成方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080167396A1 (en) 2006-10-16 2008-07-10 Kenji Murao Fine Resinous Structure, Fabrication Thereof, and Polymerizable Resin-Precursor Composition
US20100246014A1 (en) 2009-03-31 2010-09-30 Fujifilm Corporation Antireflective film, polarizing plate, image display device and coating composition for forming low refractive index layer
WO2011125970A1 (ja) * 2010-04-05 2011-10-13 三菱レイヨン株式会社 活性エネルギー線硬化性樹脂組成物、及びそれを用いたナノ凹凸構造体とその製造方法、及びナノ凹凸構造体を備えた撥水性物品

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160018721A (ko) 2016-02-17
TW201511925A (zh) 2015-04-01
US10545404B2 (en) 2020-01-28
EP3009264A1 (en) 2016-04-20
US20160124305A1 (en) 2016-05-05
JP5744112B2 (ja) 2015-07-01
TWI610794B (zh) 2018-01-11
EP3009264B1 (en) 2018-02-21
CN105555533B (zh) 2017-06-30
EP3009264A4 (en) 2017-01-11
WO2014199910A1 (ja) 2014-12-18
JP2014240137A (ja) 2014-12-25
CN105555533A (zh) 2016-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102198983B1 (ko) 패턴 형성체의 제조 방법
KR102269700B1 (ko) 패턴 형성체
JP6171087B2 (ja) 光学基材及びその製造方法、並びに、積層体、レジスト剥離液
KR20120039693A (ko) 나노 임프린트용 레지스트 하층막 형성 조성물
KR20100126686A (ko) 나노임프린트용 경화성 수지 조성물
TW201209520A (en) Substrate with adhesive auxiliary layer, manufacturing method of mold and manufacturing method of master mold
WO2015163129A1 (ja) 機能転写体及び機能転写フィルムロール
US9000064B2 (en) Composition for forming pattern and in-plane printing method using the same
US10773427B2 (en) Roll type imprint master mold, method of manufacturing the same, and imprint method using the same
JP2015032616A (ja) テンプレート、テンプレートの処理方法、パターン形成方法およびインプリント用のレジスト
JP4625445B2 (ja) モールドの製造方法。
JP6996333B2 (ja) ブランクス基材、インプリントモールド、インプリントモールドの製造方法及びインプリント方法
TWI689235B (zh) 配線基板之製造方法及配線基板
US10477694B2 (en) Wiring board manufacturing method and wiring board
JP6381971B2 (ja) 表面自由エネルギー転写用光硬化性樹脂組成物、及びこれを用いた基板の製造方法
JP6325887B2 (ja) パターン形成用積層体並びにパターン付き基材の製造方法及びパターン付き基材
WO2017018103A1 (ja) 配線基板の製造方法、及び配線基板

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant