KR20120046743A - 임프린트용 수지제 몰드 및 그 제조 방법 - Google Patents

임프린트용 수지제 몰드 및 그 제조 방법 Download PDF

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타카히데 미자와
사토시 우에하라
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소켄 케미칼 앤드 엔지니어링 캄파니, 리미티드
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Abstract

본 발명은 전사 결함이 없고, 임프린트 하는 수지와의 박리성이 우수하고, 또 임프린트에 의해 결함이 생기지 않는 임프린트용 수지제 몰드를 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명의 임프린트용 수지제 몰드는 표면에 요철 패턴을 갖는 수지층과, 상기 수지층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께로 형성된 무기물층과, 상기 무기물층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께로 형성된 박리제층을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

임프린트용 수지제 몰드 및 그 제조 방법{RESIN MOLD FOR IMPRINTING AND METHOD FOR PRODUCING SAME}
본 발명은 임프린트용 수지제 몰드 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 임프린트 하는 수지와의 박리성이 양호한 다층 구조의 임프린트용 수지제 몰드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
임프린트 기술은 요철의 패턴을 형성한 몰드를 기판 위의 액상 수지 등에 내리눌러, 몰드의 패턴을 수지에 전사하는 것이다. 요철의 패턴으로서는 10nm 레벨의 나노 스케일의 것부터 100㎛ 정도의 것까지 존재하며, 반도체 재료, 광학 재료, 기억 미디어, 마이크로 머신, 바이오, 환경 등, 여러 분야에 사용되고 있다.
임프린트의 종류로서는 유리전이온도 이상으로 용융한 열가소성 수지에 표면에 소정의 형상이 형성되어 있는 몰드를 압접하고, 이 몰드의 표면 형상을 열가소성 수지에 열 임프린트하고, 냉각 후 몰드를 떼어내는 열 임프린트와, 광경화성 수지에 동일한 몰드를 내리누르고, 자외선 조사 등의 에너지선에 의해 광경화제 수지를 경화시킨 후, 몰드를 떼어내는 광 임프린트 등을 들 수 있다.
한편, 몰드로서는 강도, 경도, 가공성 및 치수안정성 등을 고려하여, 통상은 석영 또는 실리콘 등이 사용되지만, 이것들은 파손되기 쉽고, 고가이며, 제작에 시간이 걸리는 등의 문제점이 있어, 이것들의 문제점을 해결하기 위하여, 이들 석영 등의 몰드를 마스터 몰드로 하여 레플리카 몰드를 제작하여, 대량 생산에 대한 대응이 도모되고 있다.
레플리카 몰드로서는 범용성, 비용의 점에서 수지제의 것이 알려져 있다. 그렇지만, 마스터 몰드로부터 얻어진 수지로 이루어지는 마더 패턴으로부터 수지제의 레플리카 몰드를 얻는 경우, 수지끼리, 즉 마더 패턴 표면과 레플리카 몰드의 표면의 친화성이 좋기 때문에, 레플리카 몰드를 마더 패턴으로부터 박리하는 것이 곤란했다. 그래서, 수지로서 특정한 것을 사용함으로써, 박리성을 부여하고 있는 예가 보고되어 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조). 그렇지만, 레플리카 몰드에 사용되는 수지가 한정되기 때문에, 범용성이 부족했다. 또한 레플리카 몰드를 사용하여 수지에 임프린트 할 때의 박리성에 대해서는 보고되어 있지 않았다.
또한 수지에 임프린트 할 때의 몰드와 수지의 박리성을 부여하기 위하여, 유리 기판 등의 전사형 표면에 실란계 등의 커플링제를 이형제로서 사용하여, 몰드의 표면에너지를 적정한 범위로 함으로써 박리성을 부여하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조). 그렇지만, 전사형 위에 상기 이형제는 밀착하기 어려워, 이형제의 박리가 생기거나, 또는 박리를 방지하기 위하여 이형제층의 두께의 제어가 곤란한 등의 문제가 있었다.
또한 몰드로서 기판 위에 형성한 2층으로 이루어지는 광촉매층을 요철면으로 함으로써 광촉매 기능에 의해 임프린트 대상의 수지와 광촉매층과의 부착력 및 결합력을 분해함으로써 임프린트 수지와의 박리성을 부여하고, 또한 광촉매 기능에 의해 광촉매층과 경화 후의 임프린트 수지 표면 간의 유기물을 분해함으로써 몰드의 더러움의 제거를 용이하게 한 예가 있다(예를 들면, 특허문헌 3 참조). 그렇지만, 광촉매층은 2층 구성이기 때문에, 얻어지는 몰드의 유연성이 부족한 경우가 많다고 하는 문제가 있다. 또한 이 방법에서는, 광촉매 기능에 의해, 박리성을 부여하고 있기 때문에, 임프린트 대상의 수지로서는 사용되는 수지가 광경화성 수지에 한정되어 있었다.
일본 특개 2007-245684호 공보 일본 특개 2001-269942호 공보 일본 특개 2008-221491호 공보
본 발명은 전사 결함이 없고, 임프린트 하는 수지와의 박리성이 우수하고, 또 임프린트에 의해 결함이 생기지 않는 임프린트용 수지제 몰드를 제공하는 것을 과제로 한다. 또한 몰드의 수지층에 사용하는 수지에 제약이 없고, 아울러 저렴하게 양산 가능한 임프린트용 수지제 몰드를 제공하는 것을 과제로 한다. 게다가, 롤러 등에 고정하여 사용하는 것이 가능한 유연성이 있는 임프린트용 수지제 몰드를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명은, 예를 들면, 이하의 [1]?[17]이다.
[1] 표면에 요철 패턴을 갖는 수지층과,
상기 수지층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께로 형성된 무기물층과, 상기 무기물층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께로 형성된 박리제층을 갖는 것을 특징으로 하는 임프린트용 수지제 몰드.
[2] 기판과, 상기 기판 위에 형성되고, 표면에 요철 패턴을 갖는 수지층과 상기 수지층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께로 형성된 무기물층과, 상기 무기물층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께로 형성된 박리제층을 갖는 것을 특징으로 하는 임프린트용 수지제 몰드.
[3] 상기 박리제층의 두께가 0.5?20nm인 것을 특징으로 하는 [1] 또는 [2]에 기재된 임프린트용 수지제 몰드.
[4] 상기 무기물층의 두께가 0.5?100nm인 것을 특징으로 하는 [1]?[3] 중 어느 하나에 기재된 임프린트용 수지제 몰드.
[5] 상기 무기물층이 SiO2, ZrO2, ZnO, Ta2O5, HfO2, ITO, FTO, TiO2, Si 및 SiC로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 무기물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 [1]?[4] 중 어느 하나에 기재된 임프린트용 수지제 몰드.
[6] 상기 박리제층이 불소계 실란커플링제, 아미노기 또는 카르복실기를 갖는 퍼플루오로 화합물 및 아미노기 또는 카르복실기를 갖는 퍼플루오로에테르 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 박리제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 [1]?[5] 중 어느 하나에 기재된 임프린트용 수지제 몰드.
[7] 상기 수지층이 열가소성 수지, 열경화성 수지 또는 광경화성 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 [1]?[6] 중 어느 하나에 기재된 임프린트용 수지제 몰드.
[8] 상기 수지층이 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 에폭시계 수지, 폴리에스테르계 수지, 올레핀계 수지 및 폴리카보네이트계 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 [1]?[7] 중 어느 하나에 기재된 임프린트용 수지제 몰드.
[9] 상기 기판이 수지, 유리, 실리콘, 사파이어, 질화갈륨, 카본 및 탄화규소로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 기판인 것을 특징으로 하는 [2]?[8] 중 어느 하나에 기재된 임프린트용 수지제 몰드.
[10] 상기 기판이 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리메타크릴산메틸, 폴리스티렌, 환상 폴리올레핀, 폴리이미드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰 및 폴리에틸렌나프탈레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 수지인 것을 특징으로 하는 [2]?[9] 중 어느 하나에 기재된 임프린트용 수지제 몰드.
[11] 상기 박리제층 표면의 순수에 대한 접촉각이 100° 이상인 것을 특징으로 하는 [1]?[10] 중 어느 하나에 기재된 임프린트용 수지제 몰드.
[12] 수지층의 표면에 형성된 원하는 형상에 있어서의 표면 형상의 반복 단위주기가 10nm?50㎛인 것을 특징으로 하는 [1]?[11] 중 어느 하나에 기재된 임프린트용 수지제 몰드.
[13] 몰드를 수지층에 맞대고, 이 몰드의 표면에 형성된 요철 패턴을 수지층의 한쪽 표면에 전사하는 공정과, 상기 수지층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께의 무기물층을 형성하는 공정과, 상기 무기물층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께의 박리제층을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트용 수지제 몰드의 제조 방법.
[14] 기판 위에 수지층을 형성하는 공정과, 몰드를 수지층에 맞대고, 이 몰드의 표면에 형성된 요철 패턴을 수지층의 표면에 전사하는 공정과, 상기 수지층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께의 무기물층을 형성하는 공정과, 상기 무기물층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께의 박리제층을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트용 수지제 몰드의 제조 방법.
[15] 수지 표면에 [1]?[12]에 기재된 임프린트용 수지제 몰드를 맞대는 공정과, 상기 수지로부터 상기 임프린트용 수지제 몰드로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 [1]?[12]에 기재된 임프린트용 수지제 몰드의 사용 방법.
[16] 상기 수지가 광경화성 수지인 것을 특징으로 하는 [15]에 기재된 임프린트용 수지제 몰드의 사용 방법.
[17] 롤러에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 [1]?[12]에 기재된 임프린트용 수지제 몰드.
또한 본 발명의 임프린트용 수지제 몰드는 다음에 [18]?[35]의 태양을 채용할 수도 있다.
[18]
표면에 요철 패턴을 갖는 열가소성, 열경화성 또는 광경화성의 내용제성으로 이루어지는 수지 경화체층과, 상기 수지 경화체층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에, 타겟과 피착체와의 위치 관계를 상대적으로 자전시키면서 공전에 의해 변화시키면서 균일한 두께로 형성된 무기물층과, 상기 무기물층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께로 형성된 박리제층을 갖는 임프린트용 수지제 몰드.
[19]
기판과, 상기 기판 위에 형성되고, 표면에 요철 패턴을 갖는 열가소성, 열경화성 또는 광경화성의 내용제성의 수지 경화체층과, 상기 수지 경화체층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에, 타겟과 피착체와의 위치 관계를 상대적으로 자전시키면서 공전에 의해 변화시키면서 균일한 두께로 형성된 무기물층과, 상기 무기물층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께로 형성된 박리제층을 갖는 [18]의 임프린트용 수지제 몰드.
[20]
상기 무기물층을 형성하는 상기 수지 경화체를 타겟에 대하여 자전하면서 공전시키면서, 이 타겟을 형성하는 성분을 포함하는 무기물을, 상기 수지 경화체의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 석출시키는 것을 특징으로 하는 [18] 또는 「19」의 임프린트용 수지제 몰드.
[21]
상기 박리제층의 두께가 0.5?20nm인 것을 특징으로 하는 [18] 내지 [20]의 임프린트용 수지제 몰드.
[22]
상기 무기물층의 두께가 0.5?100nm인 것을 특징으로 하는 [18] 내지 [20]의 임프린트용 수지제 몰드.
[23]
상기 무기물층이 SiO2, ZrO2, ZnO, Ta2O5, HfO2, ITO, FTO, TiO2, Si 및 SiC로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 무기물로 이루어지는 [18] 내지 [22]의 임프린트용 수지제 몰드.
[24]
상기 박리제층이 불소계 실란커플링제, 아미노기 또는 카르복실기를 갖는 퍼플루오로 화합물 및 아미노기 또는 카르복실기를 갖는 퍼플루오로에테르 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 박리제로 이루어지는 [18] 내지 [23]의 임프린트용 수지제 몰드.
[25]
상기 수지층이 열가소성 수지, 열경화성 수지 또는 광경화성 수지로 이루어지는 「18」 내지 [24]의 임프린트용 수지제 몰드.
[26]
상기 수지층이 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 에폭시계 수지, 폴리에스테르계 수지, 올레핀계 수지 및 폴리카보네이트계 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지 혹은 이들 수지의 경화체로 이루어지는 [18] 내지 [25]의 임프린트용 수지제 몰드.
[27]
상기 기판이 수지, 유리, 실리콘, 사파이어, 질화갈륨, 카본 및 탄화규소로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 기판인 [18] 내지 [26]의 임프린트용 수지제 몰드.
[28]
상기 기판이 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리메타크릴산메틸, 폴리스티렌, 환상 폴리올레핀, 폴리이미드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰 및 폴리에틸렌나프탈레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 수지인 [18] 내지 [27]의 임프린트용 수지제 몰드.
[29]
상기 박리제층 표면의 순수에 대한 접촉각이 100° 이상인 [18] 내지 [28] 중 어느 하나에 기재된 임프린트용 수지제 몰드.
[30]
수지층의 표면에 형성된 원하는 형상에 있어서의 표면 형상의 반복 단위 주기가 10nm?50㎛인 [18] 내지 [29] 중 어느 하나에 기재된 임프린트용 수지제 몰드.
[31]
몰드를 열가소성, 열경화성, 또는, 광경화성의 수지층에 맞대고, 이 몰드의 표면에 형성된 요철 패턴을 수지층의 한쪽 표면에 전사하는 공정과, 이 열가소성, 열경화성, 광경화성의 수지층을 경화시키는 공정과, 상기 수지층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 타겟과 피착체와의 위치 관계를 상대적으로 자전시키면서 공전에 의해 변화시키면서 균일한 두께의 무기물층을 형성하는 공정과, 상기 무기물층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께의 박리제층을 형성하는 공정을 포함하는 임프린트용 수지제 몰드의 제조 방법.
[32]
기판 위에 열가소성, 열경화성, 또는, 광경화성의 수지층으로 이루어지는 수지층을 형성하는 공정과, 몰드를 이 열가소성, 열경화성, 또는, 광경화성의 수지층에 맞대고, 이 몰드의 표면에 형성된 요철 패턴을 수지층의 표면에 전사하는 공정과, 이 열가소성, 열경화성, 광경화성의 수지층을 경화시키는 공정과, 상기 수지층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께의 무기물층을 형성하는 공정과, 상기 무기물층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 타겟과 피착체와의 위치 관계를 상대적으로 자전시키면서 공전에 의해 변화시키면서 균일한 두께의 박리제층을 형성하는 공정을 포함하는 임프린트용 수지제 몰드의 제조 방법.
[33]
수지 표면에 [18] 내지 [30] 중 어느 하나에 기재된 임프린트용 수지제 몰드를 맞대는 공정과, 상기 수지로부터 상기 임프린트용 수지제 몰드로부터 박리하는 공정을 포함하는 임프린트용 수지제 몰드의 사용 방법.
[34]
상기 수지가 광경화성 수지인 [33]에 기재된 임프린트용 수지제 몰드의 사용 방법.
[35]
롤러에 고정되어 있는 [18] 내지 [30] 중 어느 하나에 기재된 임프린트용 수지제 몰드.
본원발명의 임프린트용 수지제 몰드는 전사 결함이 없는 임프린트가 가능하다. 또한 수지층과 박리제층 사이에 무기물층을 설치함으로써, 각 층 간의 밀착이 양호하게 된 임프린트용 수지제 몰드이므로, 임프린트 후에 임프린트 대상의 수지와 임프린트용 수지제 몰드와의 박리성이 양호하며, 몰드의 박리제층의 누락을 발생하지 않는다. 또한 박리제층의 두께를 제어 가능하기 때문에, 박리제층이 에지의 정밀도에 영향을 주지 않는다.
특히, 무기물층을 형성할 때에, 자전 및 공전시키면서 무기물을 증착시킴으로써, 보다 균일성이 높은 무기물층을 형성할 수 있다.
또한 본원발명의 임프린트용 수지제 몰드는 수지층에 사용하는 수지에 제약이 적으므로 범용성이 있다. 아울러, 저렴하게 대량생산 가능하다.
또한, 본원발명의 임프린트용 수지제 몰드는 무기물층의 두께가 일정 이하이기 때문에, 몰드의 구성에 의해 유연성이 있는 태양도 가능하며, 롤러 등의 다양한 형태의 임프린트에 사용할 수 있다.
도 1은 3층 구조의 본 발명의 임프린트용 수지제 몰드를 도시한다.
도 2는 4층 구조의 본 발명의 임프린트용 수지제 몰드를 도시한다.
도 3은 3층 구조의 본 발명의 임프린트용 수지제 몰드의 제조 방법을 나타낸다.
도 4는 4층 구조의 본 발명의 임프린트용 수지제 몰드의 제조 방법을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 임프린트용 수지제 몰드의 사용 방법을 나타낸다.
도 6은 롤러식 임프린트용 수지제 몰드의 사용 방법을 나타낸다.
도 7은 피착체를 자전?공전하면서 금속을 증착하는 상태를 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 8은 수지로 이루어지는 임프린트용 수지제 몰드의 수지에 의해 형성된 볼록부의 수지 기판에 대한 두께와의 관계를 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 9는 요철이 형성된 수지, 금속증착막, 박리층의 두께의 관계를 모식적으로 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.
본원발명의 임프린트용 수지제 몰드의 모식 단면도인 도 1 및 도 2를 사용하여 설명한다.
본원발명은 다층 구조의 임프린트용 수지제 몰드이다.
본 발명의 제 1 태양은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 표면에 요철 패턴을 갖는 수지층(3)과, 상기 수지층(3)의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께로 형성된 무기물층(2)과, 상기 무기물층(2)의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께로 형성된 박리제층(1)을 갖는 3층 구조의 임프린트용 수지제 몰드이다.
본 발명의 제 2 태양은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 기판(4)과, 상기 기판 위에 형성되고, 표면에 요철 패턴을 갖는 수지층(3)과, 상기 수지층(3)의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께로 형성된 무기물층(2)과, 상기 무기물층(2)의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께로 형성된 박리제층(1)을 갖는 4층 구조의 임프린트용 수지제 몰드이다.
종래, 수지층 위에 박리제의 밀착은 양호하지 않았다. 그렇지만, 본 발명은 수지층과 박리제층 사이에 무기물층을 설치함으로써, 무기물층을 통하여, 수지층 위에 박리제층을 밀착성 좋게 형성하는 것이 가능하게 되었다. 그것은 수지층과 무기물층과의 밀착성 및 무기물층과 박리제층과의 밀착성이 각각 양호하기 때문이다. 따라서, 임프린트 시에 박리제층의 누락이 없어, 박리성이 양호한 몰드를 가능하게 했다. 또한 무기물층의 두께가 일정 이하이므로, 유연성이 있는 몰드의 제조도 가능하다.
본 발명의 제 1 태양과 제 2 태양과의 관계는, 제 2 태양의 4층 구조에 있어서, 기판과 수지층이 일체로 된 경우가 본 발명의 제 1 태양의 3층 구조이다. 기판과 수지층이 일체로 된 경우란 기판이 몰드에 의해 패턴형성 가능한 수지인 경우이며, 그 경우는 기판이 수지층으로 된다. 바꿔 말하면, 기판이 기판과 수지층의 역할을 수행한다.
1. 임프린트용 수지제 몰드
본 발명의 제 1 태양 및 제 2 태양에서는, 모두 이하의 수지층, 무기물층, 박리제층을 갖는다.
(1) 표면에 요철 패턴을 갖는 수지층
(a) 수지
수지층을 형성하는 수지로서는 열가소성 수지, 열경화성 수지 또는 광경화성 수지를 들 수 있다. 열가소성 수지로서 바람직하게는 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 올레핀계 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르계 수지를 들 수 있고, 열경화성 수지 또는 광경화성 수지로서는 바람직하게는 에폭시 수지를 들 수 있다. 더욱 바람직하게는 폴리메타크릴산메틸, 시클로올레핀 수지, 스티렌 수지, 에폭시 수지, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 들 수 있다.
상기 수지는, 산화방지제, 광증감제, 충전제, 레벨링제 등의 성분을 상기 수지의 성질에 영향을 주지 않는 범위에서 포함하고 있어도 된다.
(b) 두께
수지층의 두께는 통상 50nm?30㎛, 바람직하게는 500nm?10㎛이다.
수지층의 두께가 상기 범위에 있으면, 스탬프에 견디는 강도를 가짐과 아울러, 평활성이 좋아 취급이 용이하다.
여기에서, 수지층의 두께란 수지층의 바닥면과 표면의 요철의 가장 높은 면 사이의 거리를 말한다.
본 발명에서는, 수지막의 두께는 마스터 몰드의 표면에 형성되어 있는 요철의 높이에 대하여 통상은 1?15배, 바람직하게는 2?12배, 보다 바람직하게는 3?10배이다. 즉 도 9에 도시하는 수지 두께 Y에 대하여, 요철의 두께를 X라고 했을 때에, 통상은 Y=X?Y=15X의 범위 내에 있고, Y=2X?Y=12X의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 또한 Y=3X?Y=10X의 범위 내에 있는 것이 특히 바람직하다. 수지 막 두께가 형상 높이에 대하여 1배 미만에서는 수지제 몰드 작성시의 열 임프린트 등에 있어서, 마스터 몰드의 형상 높이가 반영되지 않는다. 또한 15배 이상에서는, 수지제 몰드 작성시의 열 임프린트에 있어서, 프레스(통상은 20MPa)에 의해 전사부의 수지가 흘러나와, 마스터 몰드의 옆에 잉여의 수지에 의한 볼록부가 형성되는 경우가 많아져, 균일한 전사면을 갖는 수지제 몰드를 형성하는 것이 곤란하게 된다. 이러한 마스터 몰드에 형성된 요철의 깊이와 수지층의 두께와의 관계는, 본 발명의 수지제 나노 임프린트에 사용하는 요철의 깊이가 통상 스케일의 임프린트와는 현저하게 얕은 것에 기인하는 것이며, 통상의 프린트 기술로 채용되어 있는 y=20X와 같은 큰 값에서는 정밀한 수지제 나노 임프린트의 레플리카 몰드를 형성할 수는 없다.
또한, 본 발명에 있어서, 박막 측정 장치(형식: F20, Filmmetrics사제)를 사용하여 면 내 임의의 개소 5점을 측정하고, 그 평균을 수지 막 두께로 하고 있다.
(c) 표면
상기 수지층은 표면에 원하는 형상을 갖는다.
원하는 형상이란 통상 요철이며, 일정한 주기로 반복되는 패턴이다. 즉 요철 패턴이며, 바람직하게는 주기 10nm?50㎛, 깊이 10nm?100㎛, 전사면 1.0?1.0×106mm2의 요철 패턴이다.
요철의 구체적인 형상으로서는 선, 원기둥, 모노리스, 원추, 다각추, 마이크로 렌즈를 들 수 있다.
(2) 수지층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께로 형성된 무기물층
(a) 무기물
무기물층은 무기물 또는 무기 산화물로 형성되고, 바람직하게는 무기 산화물로 형성된다. 무기 산화물로서는 보다 바람직하게는 SiO2, ZrO2, ZnO, Ta2O5, HfO2, ITO, FTO, TiO2를 들 수 있고, 더욱 바람직하게는 SiO2, ZrO2, Ta2O5, HfO2, ITO, TiO2를 들 수 있다. 무기물로서는 보다 바람직하게는 Si, SiC를 들 수 있다.
무기물층으로서, 상기 무기물을 사용하면, 수지층 및 박리제층 각각과의 밀착성이 보다 양호하다.
(b) 두께
무기물층의 두께는 바람직하게는 0.5?100nm, 보다 바람직하게는 0.5?20nm, 가장 바람직하게는, 1?10nm이다. 무기물층의 두께가 상기 범위에 있으면, 정밀하게 임프린트할 수 있음과 아울러, 수지층 및 박리제층 각각의 밀착성이 양호하다.
(c) 표면
상기 무기물층은 수지층 위, 적어도 수지층의 요철 패턴을 갖는 표면 위에 균일한 두께로 형성되어 있다. 균일한 두께란 실질적으로 균일한 두께를 말하며, 바람직하게는 표준편차 0.1?15의 균일한 두께를 말한다. 따라서, 무기물층의 표면은 수지층 표면 형상을 유지하고 있다.
(3) 무기물층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께로 형성된 박리제층
(a) 박리제
박리제란 박리면의 표면에너지를 저하시켜 박리를 행하기 쉽게 하는 성분이다.
박리제층은 박리제, 바람직하게는 불소계 실란커플링제, 아미노기 또는 카르복실기를 갖는 퍼플루오로 화합물 및 아미노기 또는 카르복실기를 갖는 퍼플루오로에테르 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종으로 이루어지고, 보다 바람직하게는 아미노기를 갖는 불소계 실란커플링제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종으로 이루어진다.
박리제층으로서 상기의 것을 사용하면, 상기 무기층에 대한 밀착이 양호함과 아울러, 임프린트를 행하는 수지와의 박리성이 양호하다.
(b) 두께
박리제층의 두께는 바람직하게는 0.5?20nm, 보다 바람직하게는 0.5?10nm, 가장 바람직하게는 0.5?5nm이다.
(c) 표면
상기 박리제층은 무기물층 위, 적어도 무기물층의 요철 패턴을 갖는 표면 위에 균일한 두께로 형성되어 있다. 균일한 두께란 실질적으로 균일한 두께를 말하며, 바람직하게는 표준편차 0.1?10의 균일한 두께를 말한다. 따라서, 박리제층의 표면은 수지층 표면 형상을 유지하고 있다.
(d) 박리제층 표면의 물성
박리제층의 박리제층 표면의 순수에 대한 접촉각은 바람직하게는 100° 이상, 보다 바람직하게는 100?130°, 더욱 바람직하게는 100?120°이다.
접촉각이 상기 범위에 있으면, 액체에 대한 젖음 용이성이 낮기 때문에, 액상의 임프린트용 수지를 박리제층 표면에 도포했을 때에 박리제층 표면의 수지의 유동을 억제할 수 있음과 아울러, 임프린트 된 수지가 박리제층 표면으로부터 박리하기 쉬워지는 것으로 생각된다.
(4) 기판
본 발명은 4층 구조의 태양인 경우에는 상기 수지층이 기판 위에 형성되어 있다.
기판의 종류로서는 바람직하게는 수지, 유리, 실리콘, 사파이어, 질화갈륨, 카본 및 탄화규소로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종을 들 수 있다.
상기 기판에 사용되는 수지로서는 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리메타크릴산메틸, 폴리스티렌, 환상 폴리올레핀, 폴리이미드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰 및 폴리에틸렌나프탈레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종을 들 수 있다.
상기 기판에 사용되는 수지의 형태로서는 상기 수지가 판 형상인 형태와 필름 형상인 형태를 들 수 있다. 예를 들면, 판 형상의 형태로서는 폴리메타크릴산메틸판, 폴리카보네이트판, 폴리시클로올레핀판 등, 필름 형상의 형태로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 환상 폴리올레핀, 폴리이미드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 필름을 들 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다.
(5) 본 발명의 임프린트용 수지제 몰드의 표면 형상
본 발명의 임프린트용 수지제 몰드의 표면 형상은 일정한 주기로 반복되는 요철 패턴이다.
상기 패턴은 바람직하게는 주기가 10nm?50㎛이다.
표면의 패턴 형상의 주기가 20nm?500nm인 경우에는 반도체 재료, 미디어, 광학 소자 등에 적합하게 사용되고, 표면의 패턴 형상의 주기가 200nm?20㎛인 경우에는 프리즘, 마이크로 렌즈 등의 광학 재료 용도에 적합하게 사용된다.
또한 상기 패턴은 깊이가 바람직하게는 50nm?1㎛, 보다 바람직하게는 100?600nm이다.
또한, 전사면은 1.0?0.25×106mm2가 바람직하다.
요철의 구체적인 형상으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 선, 원기둥, 모노리스, 원추, 다각추, 마이크로 렌즈 등을 들 수 있다.
(6) 롤러식 임프린트용 수지제 몰드
본 발명의 임프린트용 수지제 몰드의 1 태양으로서 롤러식 임프린트용 수지제 몰드를 들 수 있다.
롤러식 임프린트용 수지제 몰드는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 상기 임프린트용 수지제 몰드와 동일한 구성의 몰드를, 요철면을 외측을 향하게 하여 롤러 등에 둘러 감은 형태인 임프린트용 수지제 몰드이다.
롤러식 임프린트용 수지제 몰드의 바람직한 구성으로서는 3층 또는 4층의 몰드로서 그 두께가 30?300㎛인 유연한 구성인 것이 바람직하다.
2. 임프린트용 수지제 몰드의 제조 방법
임프린트용 수지제 몰드의 제조 방법을 도면를 사용하여 설명한다.
도 1, 2와 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 사용하고 있다.
3층 구조의 임프린트용 수지제 몰드의 제조 방법을 도 3을 참조하면서 설명한다.
도 3(a)에 도시하는 바와 같이, 수지로 이루어지는 기판을 준비하고, 수지층(3)으로 한다.
다음에 도 3(b)에 도시하는 바와 같이, 상기 수지층(3)에 몰드를 맞댐으로써, 이 몰드의 표면에 형성된 요철 패턴을 상기 수지층(3)의 표면에 전사한다.
다음에 도 3(c)에 도시하는 바와 같이, 상기 수지층(3)의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께의 무기물층(2)을 형성한다.
다음에 도 3(d)에 도시하는 바와 같이, 상기 무기물층(2)의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께의 박리제층(1)을 형성하고 본 발명의 임프린트용 수지제 몰드를 얻는다.
4층 구조의 임프린트용 수지제 몰드의 제조 방법을 도 4를 참조하면서 설명한다.
도 4(a)에 도시하는 바와 같이, 기판(4)을 준비한다.
다음에 도 4(b)에 도시하는 바와 같이, 기판(4) 위에 수지층(3)을 형성한다.
다음에 도 4(c)에 도시하는 바와 같이, 상기 수지층(3)에 몰드를 맞댐으로써, 이 몰드의 표면에 형성된 요철 패턴을 수지층의 표면에 전사한다.
다음에 도 4(d)에 도시하는 바와 같이, 상기 수지층(3)의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께의 무기물층(2)을 형성한다.
다음에 도 4(e)에 도시하는 바와 같이, 상기 무기물층(2)의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께의 박리제층(1)을 형성한다.
각 공정을 이하에 설명한다. 또한, 임프린트용 수지제 몰드의 각 층을 구성하는 물질은 상기 임프린트용 수지제 몰드의 항에서 설명한 것과 동일하다.
<공정 (i) 기판 위에 수지층을 형성하는 공정 및/또는 몰드를 수지층에 맞대고, 이 몰드의 표면에 형성된 요철 패턴을 수지층의 한쪽 표면에 전사하는 공정>
(a) 수지층의 형성
3층 구조의 임프린트용 수지제 몰드의 경우에는, 이 수지층의 형성 공정 대신에, 수지로 이루어지는 기판을 준비하고, 수지층으로 한다. 이 경우의 수지로 이루어지는 기판으로서 바람직한 것은 폴리메타크릴산메틸, 폴리카보네이트, 폴리시클로올레핀을 들 수 있다. 압력에 견디는 적당한 경도를 갖기 때문이다.
4층 구조의 임프린트용 수지제 몰드의 경우는 우선 기판을 준비한다. 기판 위에 상기 수지층을 형성하기 위한 수지를, 필요에 따라 유기 용매 등으로 희석하고, 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 바 코팅, 딥 코팅, 슬릿 코팅 등에 의해 도포한다. 그 후, 필요에 따라 핫플레이트 등을 사용하여 건조시켜, 바람직하게는 50nm?30㎛의 두께, 보다 바람직하게는 500nm?10㎛의 두께의 층을 형성한다.
(b) 수지층 표면의 형상(패턴) 형성
상기 수지층의 표면에 통상의 임프린트에 사용되고 있는 석영, 금속, 실리콘 등의 몰드의 표면 형상(패턴)을 전사(임프린트) 한다. 몰드의 표면 형상(패턴)에 특별히 제한은 없지만, 주기 10nm?50㎛, 깊이 10nm?100㎛, 전사면 1.0?1.0×106mm2의 것이 바람직하고, 주기 20nm?20㎛, 깊이 50nm?1㎛, 전사면 1.0?0.25×106mm2의 것이 보다 바람직하다. 수지층에 충분한 패턴을 형성할 수 있기 때문이다.
전사(임프린트)는 상기 수지층이 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로 이루어지는 경우에는 열 임프린트를 행하고, 상기 수지층이 광경화성 수지로 이루어지는 경우에는 광 임프린트를 행한다.
열 임프린트는 통상의 열가소성 수지 또는 열경화성 수지의 열 임프린트에 사용되고 있는 조작을 행할 수 있지만, 바람직한 조작으로서는 유리전이 온도(Tg) 이상의 온도로 가열한 수지에, 몰드를 0.5?50MPa의 프레스압으로, 10?600초간 유지하여 프레스한 후, 수지를 유리전이 온도(Tg) 이하의 온도로 냉각하고, 몰드와 수지층을 떼어내는 조작을 들 수 있다.
광 임프린트는 통상의 광경화성 수지의 광 임프린트에 사용되고 있는 조작을 행할 수 있지만, 바람직한 조작으로서는 광경화성 수지에 몰드를 0.1?5MPa의 프레스압으로, 30?600초간 유지함으로써 프레스 하고, 그 후 자외선을 조사한 후, 몰드와 수지층을 떼어내는 조작을 들 수 있다.
<공정 (II) 수지층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께의 무기물층을 형성하는 공정>
수지층의 적어도 형상을 갖는 표면 위에, 상기 무기물 또는 무기 산화물을 증착, 스퍼터링 등의 통상의 박막 형성 수단을 행함으로써, 바람직하게는 0.5?100nm, 보다 바람직하게는 0.5?20nm, 가장 바람직하게는 1?10nm의 균일한 두께의 무기물 또는 무기 산화물의 박막을 형성한다.
<공정 (III) 무기물층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께의 박리제층을 형성하는 공정>
상기 무기물층의 적어도 형상을 갖는 표면 위에 상기 박리제를 딥 코팅, 스핀코팅, 증착, 스프레이 등의 통상의 도포 조작을 행한다. 또한, 박리제는 박리제가 용해되는 유기 용매로 희석된 것을 사용해도 된다.
상기 도포 조작 후, 박리제 도막 표면을 더욱 불소계 용제, 예를 들면, 퍼플루오로헥산 등을 사용하여 린스 처리하는 것이 바람직하다. 상기 린스 처리는 박리제층의 두께의 균일성을 얻기 위하여 바람직하지만, 상기 박리제의 도포 조작에 의해 박리제층의 두께의 균일성을 유지할 수 있는 경우에는, 행하지 않아도 된다.
본 공정에 의해, 바람직하게는 0.5?20nm, 보다 바람직하게는 0.5?10nm, 가장 바람직하게는 0.5?5nm의 박리제층을 형성한다.
3. 임프린트용 수지제 몰드의 사용 방법
(1) 통상의 사용 방법
본 발명의 임프린트용 수지제 몰드는 열가소성 수지, 열경화성 수지 또는 광경화성 수지의 임프린트에 적합하게 사용된다. 보다 바람직하게는 광경화성 수지의 임프린트에 적합하게 사용된다. 사용 방법의 1 태양을 도 5를 사용하여 설명한다.
도 5(a)에 도시하는 바와 같이, 수지(5) 표면에 본 발명의 임프린트용 수지제 몰드를 맞댄다.
다음에 도 5(b)에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 임프린트용 수지제 몰드를 박리하고, 표면에 형상이 부여된 수지(5)를 얻는다.
<수지 표면에 임프린트용 수지제 몰드를 맞대는 공정>
임프린트 대상의 수지(5)는 통상 열가소성 수지, 열경화성 수지 또는 광경화성 수지 중 어느 하나의 수지이며 통상 기판(6) 위에 있다.
기판(6)으로서는 통상의 임프린트에 사용되는 기판이면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면, 수지, 유리, 실리콘, 사파이어, 질화갈륨, 카본, 탄화규소 등을 들 수 있다.
열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 사용한 경우에는, 통상의 열가소성 수지 또는 열경화성 수지의 열 임프린트에 사용되고 있는 조작을 행할 수 있지만, 바람직한 조작으로서는, 유리전이 온도(Tg) 이상의 온도로 가열한 수지에, 몰드를 0.5?50MPa의 프레스압으로 맞대고, 10?600초간 유지함으로써 프레스 한다.
광경화성 수지를 사용한 경우에는, 통상의 광경화성 수지의 광 임프린트에 사용되고 있는 조작을 행할 수 있지만, 바람직한 조작으로서는 수지에 몰드를 0.1?5MPa의 프레스압으로 맞대고, 30?600초간 유지함으로써 프레스한 후, 자외선 조사를 행한다.
광경화성 수지의 광 임프린트에 있어서는, 전술한 바와 같이 열 임프린트보다도 프레스압을 요하지 않기 때문에, 본 발명의 임프린트용 수지제 몰드의 여러 태양을 적합하게 사용할 수 있다. 예를 들면, 기판에 필름 등을 사용한 임프린트용 수지제 몰드 등의 유연한 태양은 광경화성 수지의 광 임프린트에 적합하게 사용할 수 있다.
광경화성 수지로서는 통상의 광경화성 수지를 제한 없이 사용할 수 있다.
<수지와 임프린트용 수지제 몰드를 박리하는 공정>
열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 사용한 경우에는, 수지를 유리전이 온도(Tg) 이하의 온도로 냉각하고, 몰드와 수지층을 떼어낸다.
광경화성 수지를 사용한 경우에는 몰드와 수지층을 떼어낸다.
(2) 롤러식 임프린트용 수지제 몰드로서의 사용 방법
본 발명의 임프린트용 수지제 몰드는 롤러 등에 둘러 감아서 사용하는 롤러식 임프린트용 수지제 몰드로서도 사용할 수 있다.
롤러식 임프린트용 수지제 몰드로서의 사용은 광경화성 수지의 임프린트에 적합하게 사용되고, 도 6에 도시하는 바와 같이, 상기 수지 표면에 임프린트용 수지제 몰드를 맞대는 공정이 롤러에 둘러 감긴 임프린트용 수지제 몰드를 수지 표면에 누르고, 자외선 조사를 행함으로써 구성된다.
4. 용도
본 발명의 임프린트용 수지제 몰드는 열가소성 수지, 열경화성 수지 또는 광경화성 수지의 임프린트에 사용된다.
임프린트된 수지로부터 얻어진 각 제품은 반도체 재료, 광학 소자, 프리즘, 마이크로 렌즈, 기억 미디어, 홀로그래피, 마이크로 머신, 바이오, 환경, 반도체, LED, 하드 디스크 등의 전자 재료 등에 사용할 수 있다.
바람직하게는 표면의 패턴 형상의 주기가 20nm?500nm인 경우에는, 반도체 재료, 미디어, 광학 소자 등에 적합하게 사용되고, 표면의 패턴 형상의 주기가 200nm?20㎛인 경우에는, 프리즘, 마이크로 렌즈 등에 적합하게 사용된다.
본 발명의 임프린트용 수지제 몰드가 롤러식 임프린트용 수지제 몰드인 경우에는, 연속 성형이 가능하고, 바람직하게는 마이크로 렌즈, 반사방지 필름 등의 광학기능 필름에 이용된다.
(실시예)
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본원 명세서 및 실시예에 있어서 이하의 측정 방법으로 각 값을 측정했다.
<중량평균 분자량(Mw)>
겔 퍼미에이션 크로마토그래피(장치: 토소(주)제 HLC-8220GPC, 용매 테트라히드로푸란(THF))에 의해 측정한 표준 폴리스티렌 환산에 의해 구했다.
<수지층의 두께>
수지층의 바닥면과, 요철 패턴을 갖는 표면 중에서 가장 높은 면과의 사이를 수지층의 두께로 했다.
<무기물층의 두께>
박막 측정 장치(형식: F20 Filmetrics사제)를 사용하고, 면 내 임의의 개소 5점을 측정하고, 그 평균을 산화막층의 두께로 했다. 또한, 두께의 균일성은 상기 5점의 표준편차에 의해 확인했다.
<박리제층의 두께>
박막 측정 장치(형식: F20 Filmetrics사제)를 사용하고, 면 내 임의의 개소 5점을 측정하고, 그 평균을 박리제층의 두께로 했다. 또한, 두께의 균일성은 상기 5점의 표준편차에 의해 확인했다.
<박리제층 표면의 순수에 대한 접촉각>
시료 표면에 약 1μ리터의 미소 물방울을 정치하고, 교와카이멘카가쿠(주)제 KYOWA CONTACT-ANGLE METER CA-D형을 사용하여, 대기중에서 측정했다. 측정 조건은 JIS R3257에 준거했다.
변화율은 (임프린트 전 박리제층 접촉각-임프린트 후 박리제층 접촉각)÷임프린트 전 박리제층 접촉각×100(%)에 의해 구했다.
<표면 형상(패턴)>
주기 및 선폭은 SEM(히타치하이테크사제 S-4800), 깊이(높이)는 AFM(SII 나노테크놀로지사제 L-trace)으로 평가했다.
<임프린트 결과>
매크로 평가: 광학 현미경(ELIPSE LV100 니콘(주)제)으로 임프린트된 수지에 형성된 전사면을 ×20배로 관찰하고, 몰드로의 수지 전착의 유무를 확인했다.
○ 수지 전착 없음
× 수지 전착 있음
SEM(주기): 임프린트된 수지에 형성된 패턴을 SEM으로 측정하고, 임프린트용 수지제 몰드 표면에 형성되어 있던 패턴의 SEM 측정 결과를 기준으로 한 변화의 유무를 이하의 기준으로 판단하고, 평가했다.
○ 변화량이 10nm 미만
× 변화량이 10nm 이상
AFM(깊이): 임프린트된 수지에 형성된 패턴을 AFM으로 측정하고, 임프린트용 수지제 몰드 표면에 형성되어 있던 패턴의 AFM 측정 결과를 기준으로 한 변화의 유무를 이하의 기준으로 판단하고, 평가했다.
○ 변화량이 10nm 미만
× 변화량이 10nm 이상
[실시예 1]
(1) 수지의 제조(수지제 몰드용 수지(PMMA)의 제작)
교반 장치, 질소 가스 도입관, 온도계 및 환류 냉각관을 구비한 플라스크에, 메틸메타크릴레이트 100중량부(상품명 라이트에스테르M 교에이샤카가쿠(주)제) 및 톨루엔 100중량부를 가했다.
그 후, 플라스크 내에 질소 가스를 도입(0.3L/min)하면서 플라스크의 내용물을 80℃로 가열하고, 개시제 디메틸2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트)(상품명 V-601 와코쥰야쿠(주)제)를 0.5중량부 가하고 8.0시간, 80℃에서 유지했다.
그 후, 질소 가스의 공급을 멈추고, 톨루엔 100중량부를 가하고, 온도를 내림으로써 반응을 종료시켜 수지제 몰드용 수지(수지층용 수지(PMMA))를 얻었다. 얻어진 수지에 대한 분자량을 표 1에 나타냈다.
(2) 수지층의 형성(수지의 기판으로의 스핀 코팅)
상기 (1)에서 제조한 수지제 몰드용 수지(수지층용 수지(PMMA))를 톨루엔을 사용하여 10배로 희석하고, 폴리술폰 필름(PSF)(상품명 스미라이트TM FS-1200 스미토모 베이크라이트(주)제 두께 0.12mm) 기판 위에 스핀 코팅하고, 핫플레이트를 사용하여 130℃에서 15분 건조시켜, 막 두께 1.2㎛(사용 예정인 마스터 몰드의 형상 높이의 8배)의 수지층을 기판 위에 제작했다. 또한, 수지 막 두께는 박막 측정 장치(형식: F20, Filmmetrics사제)를 사용하고, 표면 임의의 개소 5개소를 측정하고, 그 평균값을 수지 막 두께로 했다.
(3) 수지층 표면의 패턴 형성
상기 필름 기판 및 수지층의 적층물을 도시바기계(주)제 ST-50을 사용하여, 140℃로 가열하고, 수지층 표면 위에 마스터 몰드(박리 처리된 석영 몰드, 전사면 576mm2 150nm L/S 주기 300nm 깊이 150nm 선상 형상 L/S(Line and Space))를 내리누르고 140℃에서 열 임프린트 했다. 열 임프린트 시의 프레스압은 20MPa, 유지시간은 5분간이었다. 그 후, 적층물을 80℃ 이하로 냉각한 후, 마스터 몰드를 떼어내고, 한쪽 표면에 패턴이 형성된 수지층(전사면 576mm2 150nm L/S 주기 300nm 깊이 150nm)을 얻었다.
(4) 무기물층의 형성
(3)에서 얻어진 수지층의 패턴이 형성된 표면 위에, 수지를 자전시킴과 동시에 공전시키면서, SiO2를 증착하여, 3.8nm 두께의 산화막 피복을 형성하고, 무기물층으로 했다. 또한, 증착은 광학 박막 형성 장치(옵토런 OMC-1100)를 사용하고, 실온하, 약 1분간의 진공 증착을 행했다. 증착 후, 무기물층의 표면 형상에 크랙이나 형상의 결손이 없는 것을 육안으로 확인했다.
(5) 박리제층의 형성
(4)에서 얻어진 무기물층과 수지층과 기판과의 적층물을 불소계 박리제액(상품명 옵툴 HD-1100 다이킨고교(주)제)에 1분간 침적한 후, 액으로부터 끌어올려, 70℃, 90%의 습열 환경에 1시간 정치하고, 그 후, 불소계 용제(상품명 옵툴 HD-TH 다이킨고교(주)제)로 린스하고, 23℃, 65%의 환경에서 24시간 정치하여, 무기물층 표면에 박리제층이 형성된 임프린트용 수지제 몰드를 얻었다.
박리제층의 표면 형상에는 결함이나 형상 변화가 없는 것을 SEM 및 AFM으로 확인했다(선폭 150nm 주기 300nm 깊이 150nm L/S). 또 얻어진 박리제층 표면의 순수 에 대한 접촉각을 측정한 바 110°이었다. 이상의 공정에 의해, 표 1에 나타내는 임프린트용 수지제 몰드를 제조했다.
제조된 임프린트용 수지제 몰드를 사용하여 이하의 임프린트를 행했다.
(6) 임프린트용 수지제 몰드를 사용한 임프린트
임프린트용 수지제 몰드의 위에 광경화성 수지(상품명 PAK-02 도요고세고교(주)제)를 0.2ml 적하하고, 그 위에 폴리카보네이트 필름(상품명 렉산 아사히가라스(주)제)을 씌우고, 광 나노 임프린트 장치(엔지니어링 시스템(주)제)를 사용하여 0.4MPa로 1분간 내리누른 후에 자외선 조사(10mW/cm2)를 2분간 행했다. 그 후, 임프린트용 수지제 몰드를 떼어냈다.
임프린트용 수지제 몰드의 임프린트 후의 박리제층의 탈락 등의 결함의 유무를 육안으로 확인함과 아울러, 접촉각에 대해서도 측정했다. 또한 임프린트된 수지에 대하여, SEM 및 AFM으로 표면 형상을 확인한 바, 선폭 150nm 주기 300nm 깊이 150nm L/S의 패턴이 형성되어 있었다. 결과를 표 중에 임프린트 결과로서 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여, 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 2]
실시예 1에서, (1) 및 (2)를 행하지 않고, 수지층 및 PSF 필름의 적층물 대신에 폴리메타크릴산메틸(PMMA)판(상품명 아크릴라이트EX 미츠비시레이온(주)제 두께 3.0mm)을 사용하고, (3)을 열 임프린트 시의 온도를 160℃, 프레스압을 5MPa, 유지시간을 30초로 하여 상기 PMMA판 표면 위에 열 임프린트한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 5에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 3]
실시예 1에서, (2)에서의 수지 막 두께를 0.4㎛로 하고, (3)에서의 마스터 몰드를 박리 처리된 석영 몰드(전사면 576mm 225nm L/S 주기 50nm 깊이 50nm 선상 형상 L/S)로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 1에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 4]
실시예 1에서, (3)에서의 마스터 몰드를 박리 처리된 석영 몰드(전사면 576mm2 75nm L/S 주기 150nm 깊이 150nm 선상 형상 L/S)로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 1에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 5]
실시예 1에서, (3)에서의 마스터 몰드를 박리 처리된 석영 몰드(전사면 576mm2 10,000nm L/S 주기 20,000nm 깊이 300nm 선상 형상 L/S)로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하여 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 1에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 6]
실시예 1의 (3)에서, 마스터 몰드를 박리 처리된 석영 몰드(전사면 576mm2, 홀 직경 200nm, 주기 400nm, 깊이 200nm, 원기둥 형상)로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 1에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 7]
실시예 1의 (3)에서, 마스터 몰드를 박리 처리된 석영 몰드(전사면 576mm2, 주기 300nm, 깊이 300nm, 모스아이 형상)로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 1에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 8]
실시예 1의 (2)에서 수지 막 두께를 6.4㎛로 하고, (3)에서 마스터 몰드를 박리 처리된 석영 몰드(전사면 576mm2, 홀 직경 10,000nm, 주기 20,000nm, 깊이 4,000nm, 마이크로 렌즈 형상)로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 1에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 9]
실시예 1의 (4)에서, 수지층 표면에 SiO2 대신에 ZrO2를 증착하여 3.2nm의 피막을 형성하여, 무기물층으로 한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 2에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 10]
실시예 1의 (4)에서, 수지층 표면에 SiO2 대신에 ITO를 증착하여 2.8nm의 피막을 형성하여, 무기물층으로 한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 2에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 11]
실시예 1의 (4)에서, 수지층 표면에 SiO2 대신에 TiO2를 증착하여 2.2nm의 피막을 형성하여, 무기물층으로 한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 2에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 12]
실시예 1의 (4)에서, 수지층 표면에 SiO2 대신에 실리콘을 실온에서 저온 성막 장치(ICP-CVD)법으로, 자전, 공전시키면서 증착하여 아몰포스 실리콘(α-Si)의 피막을 형성하여, 무기물층으로 한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 2에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 13]
실시예 1의 (4)에서, 수지층 표면에 SiO2 대신에 SiOx(x=1?5의 혼합물)를 사용하여 자전?공전시키면서 실온에서 스퍼터링함으로써 피막을 형성하여, 무기물층으로 한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 2에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 14]
실시예 1의 (4)에서, 수지층 표면에 SiO2 대신에 SiO2와 ZrO2를 사용하여 자전?공전시키면서, 실온에서 양자를 동시에 스퍼터링함으로써 피막을 형성하여, 무기물층으로 한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 2에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 15]
실시예 1의 (4)에서, 자전?공전시키면서, 수지층 표면에 SiO2를 증착한 후, ZrO2를 더 증착함으로써 피막을 형성하고, 2층의 무기물층으로 한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 2에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 16]
실시예 1의 (5)에서, 박리제액을 트리데카플루오로(1,1,2,2)테트라히드로옥틸트리클로로실란으로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 3에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 17]
실시예 1의 (5)에서, 박리제액을 퍼플루오로헥산산으로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 3에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 18]
실시예 1의 (5)에서, 박리제액을 1H,1H-트리데카플루오로헵틸아민으로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 3에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 19]
실시예 1의 (5)에서, 박리제액을 메틸트리이소시아네이트실란(상품명 오르가틱스 SI-310 마츠모토코쇼(주)제)로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 3에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 20]
실시예 1의 (1)에서, 메틸메타크릴레이트 100중량부 대신에 스티렌 100중량부(상품명 스티렌 모노머 이데미츠 코산(주)제)로 한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하여 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 4에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 21]
실시예 1의 (1) 및 (2) 대신에, 이하의 조작을 행하여, 수지층과 기판의 적층물을 제작했다.
에폭시 수지(상품명 오그졸 EG 오사카가스케미칼(주)제) 100중량부에 산무수물계 경화제(상품명 리카시드 MH-700 신닛폰리카(주)제) 5중량부를 가하고 잘 교반한 조성물을, 톨루엔을 사용하여 10배로 희석하고, 폴리술폰 필름(PSF)(상품명 스미라이트TM FS-1200 스미토모 베이크라이트(주)제 두께 0.12mm) 기판 위에 스핀 코팅했다. 그 후, 얻어진 적층물을 140℃, 3시간 핫플레이트로 가열하여, 에폭시 수지를 경화시켜, 기판과 수지층의 적층물로 했다.
상기 기판과 수지층의 적층물을 사용한 이외는, 실시예 1의 (3)?(5)와 동일하게 하여 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 4에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 22]
실시예 1의 (1)?(3) 대신에, 이하의 조작을 행하여, 표면에 패턴 형상을 갖는 수지층과 기판의 적층물을 제작했다.
아크릴계 광경화성 수지 PAK-02(도요고세고교(주)제)를 폴리술폰 필름(상품명 스미라이트TM FS-1200 스미토모 베이크라이트(주)제) 기판에 스핀 코팅했다.
상기 필름 기판 위의 수지 표면 위에 마스터 몰드(박리 처리된 석영 몰드, 전사면 576mm2 150nm L/S 주기 300nm 깊이 150nm)를 광 나노 임프린트 장치(엔지니어링 시스템(주)제)를 사용하여 0.4MPa로 1분간 내리누른 후에 자외선 조사(10mW/cm2)를 2분간 행했다. 그 후, 석영 몰드를 떼어내고, 한쪽 표면에 패턴이 형성된 수지층(전사면 576mm2 150nm L/S 주기 300nm 깊이 150nm)을 얻었다.
상기 표면에 패턴 형상을 갖는 수지층을 사용한 이외는, 실시예 1의 (4)?(5)와 동일하게 하여 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 4에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 23]
실시예 1의 (1) 및 (2)를 행하지 않고, 시클로올레핀 폴리머(COP)판(상품명 ZEONEX 2T 니혼제온(주)제 두께 2mm)을 사용하여, 수지층과 기판의 적층물 대신으로 했다. 또한, 실시예 1의 (3)에서, 열 임프린트 시의 온도를 150℃, 프레스압을 5MPa, 유지시간을 30초로 하여 상기 시클로올레핀 폴리머판 표면 위에 열 임프린트한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 5에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 24]
실시예 1의 (1) 및 (2)를 행하지 않고, 폴리카보네이트(PC) 필름(상품명 렉산 아사히가라스(주)제 두께 1mm)을 사용하여, 수지층과 기판의 적층물 대신으로 했다. 또한, 실시예 1의 (3)에서, 열 임프린트 시의 온도를 170℃, 프레스압을 5MPa, 유지시간을 30초로 하여 상기 폴리카보네이트 필름 표면 위에 열 임프린트한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 5에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 25]
실시예 1의 (1) 및 (2)를 행하지 않고, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(상품명 테이진TM TetoronTM 필름 테이진(주)제 두께 0.1mm)을 사용하여, 수지층과 기판의 적층물 대신으로 했다. 실시예 1의 (3)에서, 열 임프린트 시의 온도를 170℃, 프레스압을 5MPa, 유지시간을 30초로 하여 상기 폴리카보네이트 필름 표면 위에 열 임프린트한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 5에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 26]
실시예 1의 (2)에서, 기판으로서 폴리술폰 필름을 소다유리(아사히가라스(주)제 두께 1.1mm)로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 6에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 27]
실시예 1의 (2)에서, 기판으로서 폴리술폰 필름을 실리콘 웨이퍼(코발렌트 머티리얼(주)제 사용 그레이드: 폴리시드 웨이퍼 두께 0.5mm)로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 6에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 28]
실시예 1의 (2)에서, 기판으로서 폴리술폰 필름을 사파이어 기판((주)오르베파이오니어제 반도체 그레이드 두께 0.5mm)으로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 6에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 29]
실시예 1의 (2)에서, 기판으로서 폴리술폰 필름을 질화갈륨 기판(스미토모 덴코(주)제 편면 경면 처리 두께 0.4mm)으로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 6에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 30]
실시예 1의 (2)에서, 기판으로서 폴리술폰 필름을 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(상품명 테이진TM TetoronTM 필름 테이진(주)제 두께 0.1mm)으로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 6에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 31]
실시예 1의 (2)에서, 기판으로서 폴리술폰 필름을 폴리카보네이트(PC) 필름(상품명 렉산 아사히가라스(주)제 두께 0.12mm)으로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 6에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 32]
실시예 1의 (2)에서, 기판으로서 폴리술폰 필름을 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름(상품명 테오넥스 테이진카세이(주)제 두께 0.12mm)으로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 6에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 33]
실시예 1의 (2)에서, 기판으로서 폴리술폰 필름을 폴리이미드 필름(상품명 오럼 필름 미츠이카가쿠(주)제 두께 0.3mm)으로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 6에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 34]
실시예 1의 (2)에서, 기판으로서 폴리술폰 필름을 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 필름(상품명 아크리플렌 미츠비시레이온(주)제 두께 0.12mm)으로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 6에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 35]
실시예 1의 (2)에서, 기판으로서 폴리술폰 필름을 글래시 카본(GC)(그레이드: SA-1 토카이카본(주)제 두께 1.0mm)으로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 6에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 36]
실시예 1의 (2)에서, 기판으로서 폴리술폰 필름을 탄화 규소(SiC) 웨이퍼(그레이드: 6H N-Type 가부시키가이샤 TankeBlue제 두께 0.43mm)로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 6에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 37]
실시예 1의 (2)에서, 기판으로서 폴리술폰 필름을 폴리메틸메타크릴레이트 필름(상품명 아크리플렌, 미츠비시레이온(주)제 두께 0.12mm)으로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 6에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 38]
실시예 1의 (2)에서, 기판으로서 폴리술폰 필름을 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름(상품명 테이진TM TetoronTM 필름 테이진(주)제 두께 0.25mm)으로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 6에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 39]
실시예 1의 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고, 임프린트를 실시예 1의 (6) 대신에 이하와 같이 하여 행했다.
시판의 시클로헥실메타크릴레이트(CHMA)(상품명 라이트에스테르 CH 교에이샤카가쿠(주)제)를 수지층용 수지로 하여, 유리 기판 위에 스핀 코팅하고, 기판과 수지의 적층물을 130℃로 가열하여 임프린트용 수지층을 제작했다.
상기 임프린트용 수지층 표면에, 실시예 1에서 제작한 임프린트용 수지제 몰드(전사면 576mm2 150nm L/S)를 내리누르고 100℃에서 열 임프린트 했다. 열 임프린트 시의 프레스압은 20MPa, 유지시간은 5분간이었다. 그 후, 임프린트용 수지층과 기판의 적층물을 80℃ 이하로 냉각하고, 수지제 몰드를 떼어냈다. 임프린트용 수지제 몰드의 임프린트 후의 박리제층의 탈락 등의 유무를 육안으로 확인함과 아울러, 접촉각에 대해서도 측정했다. 또한 임프린트된 수지에 대하여, SEM 및 AFM으로 표면 형상을 확인한 바, 선폭 150nm 주기 300nm 깊이 150nm의 패턴이 형성되어 있었다.
결과를 표 7 중에 임프린트 결과로서 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
[실시예 40]
실시예 1의 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고, 임프린트를 실시예 1의 (6) 대신에 이하와 같이 하여 행했다.
실시예 1에서 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 6인치 직경 롤에 둘러 감고, 광경화 수지(상품명 PAK-02 도요고세고교(주)제)가 도포되어 있는 폴리카보네이트 필름(렉산 필름 두께 0.12mm 아사히가라스(주)제)에 1.0MPa로 내리누른 상태에서 라인을 움직였다(이송 속도 1m/min). 그 후, 라인을 움직이면서 자외선 조사(70mW/cm2)를 행하고, 수지를 경화시켰다. 그 후, 임프린트용 수지제 몰드를 롤로부터 떼어냈다. 몰드에는 박리제층의 탈락 등의 결함이 없는 것을 확인했다.
임프린트용 수지제 몰드의 임프린트 후의 박리제층의 탈락 등의 결함의 유무를 육안으로 확인함과 아울러, 접촉각에 대해서도 측정했다. 또한 임프린트된 수지에 대하여, SEM 및 AFM으로 표면 형상을 확인한 바, 선폭 150nm 주기 300nm 깊이 150nm의 패턴이 형성되어 있었다. 결과를 표 7 중에 임프린트 결과로서 나타낸다.
[비교예 1]
실시예 1에서, (1)?(3)만을 행하여, 기판과 수지층으로 이루어지는 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 8에 나타낸다.
[비교예 2]
실시예 1에서, (1)?(3) 및 (5)만을 행하여, 기판과 수지층과 박리제층으로 이루어지는 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 8에 나타낸다.
[비교예 3]
실시예 1에서, (1)?(4)만을 행하여, 기판과 수지층과 무기물층으로 이루어지는 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 8에 나타낸다.
[비교예 4]
실시예 1의 (1)에서, 메틸메타크릴레이트 40중량부 대신에 퍼플루오로옥틸에틸메타크릴레이트(상품명 라이트 에스테르 FM-108 교에이샤카가쿠(주)제)를 40중량부 사용하여 수지층용 수지를 제조하고, 실시예 1의 (2) 및 (3)과 동일한 조작을 행했다. 실시예 1의 (4) 및 (5)를 행하지 않고, 기판과 수지층으로 이루어지는 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 8에 나타낸다.
[비교예 5]
실시예 1의 (1)에서, 메틸메타크릴레이트 40중량부 대신에 퍼플루오로옥틸에틸메타크릴레이트(상품명 라이트 에스테르 FM-108 교에이샤카가쿠(주)제)를 40중량부 사용하여 수지층용 수지를 제조하고, 실시예 1의 (2) 및 (3)과 동일한 조작을 행했다. 또한 실시예 1의 (4)를 행하지 않고, (5)를 행하고, 기판과 수지층과 박리제층으로 이루어지는 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 8에 나타낸다.
[참고예 1]
실시예 1의 (4)에서, SiO2막층의 두께를 120nm로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 그 결과, 무기물층이 지나치게 두꺼움으로 인해, (4)의 증착시에 크랙이 발생했다. 임프린트를 부가한 수지의 형상은 이 크랙에 영향을 받은 경우도 있었다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 9에 나타낸다.
[참고예 2]
실시예 1의 (4)에서, SiO2막층의 두께를 0.5nm 미만으로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다.
그렇지만, 무기물층이 지나치게 얇음으로써, 무기물층의 표면에 형성되는 박리제층과, 이 무기물층 피막과의 밀착이 충분하게는 유지되지 않아, 박리제의 미세 탈락의 발생율이 높아져, 임프린트 정밀도가 저하되었다.
얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 9에 나타낸다.
또한, 이 SiO2막층의 두께는 지나치게 얇아서 실측 불능이므로, 증착 조건으로부터의 계산값이다.
[참고예 3]
실시예 1의 (5)에서, 박리제층의 두께를 21.4nm로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 그 결과, 박리제층이 지나치게 두꺼움으로 인해, 마스터 몰드에 대하여, 패턴의 형상은 변화된 임프린트용 수지제 몰드가 얻어졌다(선폭 160nm, 주기 300nm, 깊이 150nm). 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 9에 나타낸다.
또한 얻어진 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트를 할 수 있었다.
그렇지만, 임프린트를 부가한 수지의 표면을 FT-IR 분석한 바, 박리제의 이행이 확인되었다. 이 현상은 박리제층이 지나치게 두껍기 때문에 발생했다고 생각된다.
[참고예 4]
실시예 1의 (5)에서, 박리제층의 두께를 0.5nm 미만으로 변경한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트용 수지제 몰드를 제작했다. 또한 얻어진 임프린트용 수지제 몰드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 임프린트를 행했다. 그 결과, 박리제층이 지나치게 얇음으로써 수지의 박리 효율이 저하되었다.
얻어진 임프린트용 수지제 몰드 및 임프린트 결과를 표 9에 나타낸다.
또한, 이 박리층의 두께는 지나치게 얇아서 실측 불능이므로, 처리 조건으로부터의 계산값이다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
[실시예 41]
(i) 수지제 몰드용 수지(PMMA)의 제작
교반 장치, 질소 도입관, 온도계 및 환류 냉각관을 구비한 플라스크에, 메틸메타크릴레이트: 100중부(상품명: 교에이샤카가쿠(주)제) 및 톨루엔 100중량부를 가했다. 그 후, 플라스크 내에 질소 가스를 0.3리터/분의 양으로 도입하면서 플라스크의 내용물을 80℃로 가열하고, 개시제로서 디메틸2,2-아조비스(2-메틸프로피오네이트)(상표명; V-601, 와코쥰야쿠(주)제)를 0.5중량부 가하고, 8.0시간, 80℃로 유지했다.
그 후, 질소 가스의 공급을 멈추고, 톨루엔 100중량부를 가하고, 반응액의 온도를 내림으로써, 반응을 종료시켜 수지제 몰드용 수지를 제조했다.
얻어진 수지에 대하여, 가스크로마토그래피에 의해 측정한 중량평균 분자량은 8.3만이었다.
(ii) 수지제 몰드의 제조
(ii)-a
상기 (i)에서 제조한 수지제 몰드용 수지를 톨루엔을 사용하여 10배(용량)로 희석하고, PET 필름(상품명; 루미러TM, 토레이(주)제, 두께 0.125㎛) 기판 위에 스핀 코팅하고, 핫플레이트를 사용하여 130℃에서 15분간 건조시켜, 막 두께 1.2㎛(사용 예정인 마스터 몰드 형상 높이의 8배)의 수지층을 형성했다. 또한, 수지 막 두께는 박막 측정 장치(형식; F20, Filmmetrics사제)를 사용하고, 표면 임의의 개소 5점을 측정하고, 그 평균을 수지 막 두께로 했다. 그 후, 수지와 기재(PET 필름)와의 밀착성을 확인하기 위하여, 수지 도포 후, 수지면에 셀로판 테이프(상품명; 셀로테이프TM No.405, 니치반(주)제)를 붙이고, 직후에 손으로 벗기고, 그 부분의 수지 벗겨짐의 유무를 확인했다(기재 밀착성 확인 시험).
(ii)-b 접착층의 열 나노 프린트
상기 필름 기판 및 수지층의 적층물을 140℃로 가열하고, 수지층 표면에 마스터 몰드(박리 처리된 석영 몰드, 전사면 576mm2 150mm L/s, 주기 300mm, 깊이 150mm)를 내리누르고 140℃에서 열전사했다. 그 후, 적층물을 80℃ 이하로 냉각하고, 마스터 몰드를 떼어내고, 수지제 몰드(전사면 576mm2, 150 L/S, 주기 300nm, 깊이 150nm)를 얻었다, 또한, 주기 및 선폭은 SEM(히타치 하이테크(주)제, S-4800), 깊이(높이)는 AFM(SII 나노테크놀로지(주)제, L-trace)으로 평가했다.
(iii) 수지제 몰드에 대한 산화막의 피복
상기 (ii)에서 제조한 수지제 몰드 표면에, 산화막(SiO2)을 증착에 의해, 5nm피복시키고 산화막 피복된 수지제 몰드를 얻었다. 증착은 광학 박막 형성 장치(옵토런 OMC-1100)를 사용하여, 실온하, 약 1분간의 진공 증착을 행했다. 또한, 진공증착은 타겟에 대하여 자전하면서, 공전시켜, 증착 개시 30초의 시점에서 공전 방향을 반전시켰다.
증착 후, 형상면에 크랙이나 형상의 결손이 없는 것을 육안으로 확인했다. 또한 산화막을 막 두께는 마이크로톰(라이카 마이크로 시스템사제, Leicac ENUC6)으로 필름을 절단하고, 그 단면을 SEM으로 관찰함으로써 확인했다.
(iv) 산화막 피복된 수지제 몰드의 박리 처리
상기 (iii)에서 얻은 산화막 피복된 수지제 몰드의 박리제액(상품명; 옵툴 HD110, 다이킨고교(주)제)에 1시간 침지한 후, 인상 70℃, 90%의 습열 환경에 1시간 정치했다. 그 후, 불소계 용제(상품명; 옵툴 HD-TH, 다이킨고교(주)제)로 린스하고, 23℃, 65%의 환경에서 24시간 정치하고, 순수에 대한 접촉각을 측정(교와카이멘카가쿠(주)제, KYOUWA CONTACT-ANGLE ANFLE MEMTR CA-D형) 한 바 110°이었다. 그 형상부에는 결함이나 형상 변화가 없었다(선폭; 150nm, 주기; 300nm, 깊이; 150nm). 또한, 박리층의 막 두께는 마이크로톰(라이카 마이크로 시스템사제, Leica ENUC6)으로 필름을 절단하고, 그 단면을 SEM으로 관찰함으로써 확인했다.
(v) 수지제 몰드를 사용한 광 나노 프린트
상기 (iv)에서 얻은 수지제 몰드 위에 광경화 수지(상품명; PAK-02, 도요고세(주)제)를 0.2ml 적하하고, 그 위에 폴리카보네이트 필름(상품명; 렉산, 아사히가라스(주)제)을 씌우고, 광 나노 프린트 장치(엔지니어링 시스템(주)제)를 사용하여 0.4MPa로 1시간 내리누른 후에 자외선 조사(10mw/cm2)를 2분간 행했다. 그 후, 수지제 몰드를 떼어내고, 몰드에는 전사된 수지에 대하여, 광학 현미경으로 수지 전사를 확인하고, SEM 및 AFM으로 형상 변화의 유무를 확인했다(선폭; 148nm, 주기; 298nm, 깊이 148nm).
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 나노 임프린트를 행한 바, 문제없이 연속광 나노 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 42]
실시예 41에서의 공정 (i)에서, 메틸메타크릴레이트 100중량부 대신에, 메틸메타크릴레이트 80중량부 및 글리시딜메타크릴레이트(상품명; 라이트에스테르G, 교에이샤카가쿠(주)제) 20중량부를 사용한 이외는, 실시예 41의 공정 (i)과 동일하게 하여, 수지제 몰드용 수지를 제조했다. 이렇게 하여 얻어진 수지제 몰드용 수지를 사용한 이외는 마찬가지로 공정 (ii)?(v)를 행했다.
결과를 표 10에 나타낸다.
Figure pct00010
[실시예 43]
실시예 41에서의 공정 (i)에서 메틸메타크릴레이트 100중량부 대신에 메틸메타크릴레이트 99중량부 및 4-히드록시부틸아크릴레이트글리시딜에테르 1.0중량부(상품명; 4HBAGE, 닛폰카세이(주)제)를 사용한 이외는, 실시예 41의 (i)과 동일하게 하여 수지제 몰드용 수지를 제조했다.
이렇게 하여 얻어진 수지제 몰드용 수지를 사용한 이외는 마찬가지로 공정 (ii)?(v)를 행했다.
결과를 표 11에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속광 나노 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 44]
실시예 41의 공정 (i)에서, 메틸메타크릴레이트 100중량부 대신에 메틸메타크릴레이트 51중량부, 1,2-에폭시-비닐시클로헥산 49.0중량부(상품명; CEL2000, 다이셀카가쿠고교(주)제를 사용한 이외는 실시예 41의 공정 (i)과 동일하게 하여 수지제 몰드용 수지를 제조했다.
얻어진 수지를 사용하고, 실시예 41과 동일하게 하여 수지제 몰드를 형성하고, 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속광 나노 임프린트를 행한 바 문제없이 임프린트할 수 있었다.
Figure pct00011
[실시예 45]
실시예 41에서, 금속을 증착시킬 때에 피착체의 자전 및 공전의 반전을 행하지 않고 60초간 진공 증착을 행한 이외는 실시예 41과 동일하게 하여 수지제 몰드를 형성했다. 형성된 무기물층에 대상의 변형은 발생했지만, 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속광 나노 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다. 결과를 표 10에 나타낸다.
[실시예 46]
실시예 42의 공정 (ii)에서, 수지 막 두께를 0.4㎛, 사용하는 마스터 몰드를 박리 처리된 석영 몰드(전사면; 576mm2, 25nm L/S , 주기; 50nm, 깊이; 50nm)로 변경한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 12에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속광 나노 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 47]
실시예 42의 공정 (ii)에서, 사용하는 마스터 몰드를 박리 처리된 석영 몰드(전사면; 576mm2, 75nm L/S , 주기; 150nm, 깊이; 150nm)로 변경한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 12에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속광 나노 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 48]
실시예 42의 공정 (ii)에서, 수지 막 두께를 2.4㎛로, 사용하는 마스터 몰드를 박리 처리된 석영 몰드(전사면; 576mm2, 10,000nm L/S , 주기; 20,000nm, 깊이; 300nm)로 변경한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 12에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속광 나노 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 49]
실시예 42의 공정 (ii)에서, 수지 막 두께를 1.6㎛, 사용하는 마스터 몰드를 박리 처리된 석영 몰드(원기둥 몰드)(전사면; 576mm2, 홀 직경; 200nm, 주기; 400nm, 깊이; 200nm)로 변경한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 12에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속광 나노 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 50]
실시예 42의 공정 (ii)에서, 수지 막 두께를 2.4㎛, 사용하는 마스터 몰드를 박리 처리된 석영 몰드(300nm 모스아이 몰드)(전사면; 576mm2, 주기; 300nm, 깊이; 300nm)로 변경한 이외는, 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 12에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속광 나노 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 51]
실시예 42의 공정 (ii)에서, 수지 막 두께를 6.4㎛, 사용하는 마스터 몰드를 박리 처리된 석영 몰드(마이크로 렌즈 몰드)(전사면; 576mm2, 홀 직경; 10,000nm, 주기; 20,000nm, 깊이; 800nm)로 변경한 이외는, 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 12에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속광 나노 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
Figure pct00012
[실시예 52]
실시예 42의 공정 (iii)에서, 자전?공전시키면서, 산화막을 ZrO2로 대신한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 13에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속광 나노 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 53]
실시예 42의 공정 (iii)에서, 자전?공전시키면서, 산화막을 ITO로 대신한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 13에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속광 나노 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 54]
실시예 42의 공정 (iii)에서, 자전?공전시키면서, 산화막을 TiO2로 대신한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 13에 나타낸다.
[0309] 또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속광 나노 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 55]
실시예 42의 공정 (iii)에서, 자전?공전시키면서, 산화막을 아몰포스-실리콘(α-Si)으로 대신한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 13에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속광 나노 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 56]
실시예 42의 공정 (iii)에서, 자전?공전시키면서, 산화막을 SiOx(X=1?5의 혼합물)로 대신한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 13에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속광 나노 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 57]
실시예 42의 공정 (iii)에서, 자전?공전시키면서, 수지층 표면에 SiO2 대신에, SiO2와 ZrO2를 동시에 증착하고, 양자의 혼합물의 형태로 피막을 형성하고, 산화막을 SiOx?ZrOx로 대신한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 13에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속광 나노 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 58]
실시예 42의 공정 (iii)에서, ZrO2 수지층 표면에 SiO2를 증착하고, 그 후 ZrO2를 증착하여 피막을 형성하고, 무기물층으로 한 이외는, 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 13에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속광 나노 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
Figure pct00013
[실시예 59]
실시예 42의 공정 (iv)에서, 박리제액을 트리데카플루오로(1,1,2,2-)테트라히드로옥틸트리클로로실란(Gelest사제)로 대신한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 14에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속광 나노 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 60]
실시예 42의 공정 (iv)에서, 박리제액을 퍼플루오로헥산산으로 대신한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 14에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속광 나노 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 61]
실시예 42의 공정 (iv)에서, 박리제액을 1H,1H-트리데카플루오로헵틸아민으로 대신한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 14에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속광 나노 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 62]
실시예 42의 공정 (iv)에서, 박리제액을 메틸트리이소시아네이트실란(상품명; 오르가틱스 SI-310, 마츠모토코쇼(주)제)으로 대신한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 14에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속광 나노 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
Figure pct00014
[실시예 63]
실시예 42의 공정 (i)에서, 메틸메타크릴레이트 80중량부 대신에, 스티렌 80중량부(상품명; 스티렌 모노머, 이데미츠코산(주)제)로 한 이외는, 실시예 41의 공정 (i)과 동일하게 하여, 수지제 몰드용 수지를 얻었다.
얻어진 수지를 사용하여 실시예 41의 공정 (ii)?(v)를 행했다.
결과를 표 11에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 64]
실시예 42의 공정 (i)에서, 메틸메타크릴레이트 80중량부 대신에, 이소보닐 메타크릴레이트 80중량부(상품명; IB-X 교에이샤카가쿠(주)제)로 한 이외는, 실시예 41의 공정 (i)과 동일하게 하여, 수지제 몰드용 수지를 얻었다.
얻어진 수지를 사용하여 실시예 41의 공정 (ii)?(v)를 행했다.
결과를 표 11에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 65]
실시예 42의 공정 (ii)의 스핀 코팅 시에 있어서, 기재로서 사용된 PET 필름 대신에, 소다유리(아사히가라스(주)제, 두께; 1.1mm)를 사용한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 15에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 66]
실시예 42의 공정 (ii)의 스핀 코팅 시에 있어서, 기재로서 사용된 PET 필름 대신에, 실리콘 웨이퍼(코발렌트 머티리얼(주)제, 사용 그레이드; 폴리시드 웨이퍼 두께; 0.5mm)를 사용한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 15에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 67]
실시예 42의 공정 (ii)의 스핀 코팅 시에 있어서, 기재로서 사용된 PET 필름 대신에, 사파이어 기판(오르베파이오니어(주)제, 반도체 그레이드, 두께 0.5mm)을 사용한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 15에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 68]
실시예 42의 공정 (ii)의 스핀 코팅 시에 있어서, 기재로서 사용된 PET 필름 대신에, 폴리카보네이트 필름(상품명; 렉산, 아사히가라스(주)제, 두께; 0.12mm)을 사용한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 15에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 69]
실시예 42의 공정 (ii)의 스핀 코팅 시에 있어서, 기재로서 사용된 PET 필름 대신에, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름(상품명; 테오넥스, 테이진카세이(주)제, 두께; 0.12mm)을 사용한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 15에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 70]
실시예 42의 공정 (ii)의 스핀 코팅 시에 있어서, 기재로서 사용된 PET 필름 대신에, 폴리이미드 필름(상품명; 오럼 필름, 미츠이카가쿠(주)제, 두께; 0.3mm)을 사용한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 15에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 71]
실시예 42의 공정 (ii)의 스핀 코팅 시에 있어서, 기재로서 사용된 PET 필름 대신에, 폴리메틸메타크릴레이트 필름(상품명; 아크리플렌, 미츠비시 레이온(주)제, 두께 0.12mm)을 사용한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 15에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 72]
실시예 42의 공정 (ii)의 스핀 코팅 시에 있어서, 기재로서 사용된 PET 필름 대신에, 기재 표면을 다이아몬드 라이크 카본(DLC)으로 코팅 처리(막 두께; 1㎛)한 폴리술폰 필름(상품명; 지니어스 코트 DLC, 닛폰 아이 티 에프(주)제, 두께; 0.12mm)을 사용한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 15에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 73]
실시예 42의 공정 (ii)의 스핀 코팅 시에 있어서, 기재로서 사용된 PET 필름 대신에, 글래시 카본(GC)(그레이드 SA-1, 토카이카본(주)제, 두께; 1mm)을 사용한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 15에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 74]
실시예 42의 공정 (ii)의 스핀 코팅 시에 있어서, 기재로서 사용된 PET 필름 대신에, 탄화규소(SiC) 웨이퍼(그레이드; 6HN-Type TankeBlue사제, 두께; 0.43mm)를 사용한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 15에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 75]
실시예 42의 공정 (ii)의 스핀 코팅 시에 있어서, 기재로서 사용된 PET 필름 대신에, 폴리술폰 필름(상품명; 스미라이트TM, FJ-1200, 스미토모 베이크라이트(주)제, 두께; 0.25mm)을 사용한 이외는 실시예 42와 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
결과를 표 15에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
Figure pct00015
[실시예 76]
실시예 41의 (i)에서, 메틸메타크릴레이트 대신에 시클로헥실메타크릴레이트(상품명; 라이트 에스테르 CH, 교에이샤카가쿠(주)제)를 사용하여 시클로헥실메타크릴레이트의 중합물을 제조하고, 이 중합물을 미리 유리 기판 위에 스핀 코팅하고, 수지 적층물을 130℃로 가열하여 전사 시트를 작성했다.
이렇게 하여 얻어진 전사 시트를 사용해서 실시예 42의 공정 (i)?(iv)에서 제작한 수지제 몰드(박리 처리됨, 전사면; 576mm2, 150mm L/S)를 내리누르고 80℃에서 열전사 했다. 열전사 시의 프레스압은 20MPa, 유지시간은 5분간으로 설정했다.
5분 경과 후, 적층물을 55℃로 냉각하고, 수지제 몰드를 떼어내고, 전사 결함이 없는 것을 확인했다.
결과를 표 16에 나타낸다.
또한 이 수지제 몰드를 사용하여 20샷의 연속 광 임프린트를 행한 바, 문제없이 임프린트할 수 있었다.
[실시예 77]
실시예 42의 공정 (v)에서, 공정 (v)에서 얻어진 수지제 몰드를 롤에 둘러 감고, 1.0MPa의 가압으로 폴리카보네이트 수지(상품명; 렉산 필름, 아사히 유리(주)제, 전사 영역 폭:21mm, 200cm)에 내리누르고 광경화성 수지(PAK-02, 도요고세(주)제)를 균일하게 도포할 수 있는 상태에서 수제의 장치를 사용하여 라인을 움직였다(이송 속도; 1m/min).
그 후, 라인을 움직이면서 자외선 조사(70mW/cm2)를 1초간 행하고, 수지를 경화시키면서 5분간 연속의 롤 임프린트를 행하여, 5m의 성형 필름을 얻었다. 그 후, 수지제 몰드를 롤로부터 떼어내고, 몰드에 전사 결함이 없는 것을 확인했다.
또 접촉핵에 대하여, 실시예 41의 (iv)와 동일한 방법으로 측정하고, 그 변화가 없는 것을 확인했다.
또한, 전사된 수지에 대하여, SEM 및 AFM을 사용하여 형상 변화의 유무를 확인했다.
결과를 표 16에 나타낸다.
Figure pct00016
[참고예 5]
실시예 42의 공정 (iii)에서, 장치를 자전시키고, 공전시키지 않고 60초간 진공 증착을 행한 이외는 실시예 41과 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
그 결과, 전사된 요철 형상의 에지부에서 산화막층의 결함이 생기는 경우가 있고, 이 부분으로부터 광 나노 임프린트 시에 박리층이 박리된다고 하는 현상이 생기는 것을 알았다.
[참고예 6]
실시예 44의 공정 (iii)에서, 장치를 공전시키고, 자전시키지 않고 60초간 진공 증착을 행한 이외는 실시예 41과 동일하게 하여 공정 (i)?(v)를 행했다.
그 결과, 전사된 산화막층의 두께에 치우침이 생겨, 나노 스케일에서의 치수가 마스터 몰드와는 달라져 버려, 광 나노 임프린트 후의 형상이 변화되는 경우가 있다고 하는 현상이 생기는 것을 알았다.
[참고예 7]
실시예 44의 공정 (i)에서, 메틸메타크릴레이트 및 1,2-에폭시비닐시클로헥산의 사용량을 메틸메타크릴레이트: 49.0중량부 및 1,2-에폭시비닐시클로헥산: 51.0중량부로 바꾸어 수지 제조를 시도했지만, 1,2-에폭시비닐시클로헥산이 과잉하여 겔화가 일어나, 중합체를 제조할 수 없었다.
[비교예 5]
실시예 42의 공정 (iii) 및 (iv)를 행하지 않고, 즉 수지제 몰드 표면에 산화막의 피복을 행하지 않고, 또한 산화피막된 수지제 몰드의 박리 처리를 행하지 않고, 실시예 41의 공정 (i), (ii), (v)와 동일한 공정을 행한 바 공정(v)에서, 육안 관찰에 의해 수지의 전착이 있는 것이 확인되었다.
또한 접촉각도 30°이었다.
결과를 표 17에 나타낸다.
[비교예 6]
실시예 42의 공정 (iii)을 행하지 않고, 즉 수지제 몰드 표면에 산화막의 피복을 행하지 않고, 실시예 41의 공정 (i), (ii), (iv), (v)와 동일한 공정을 행한 바 공정 (v)에서, 육안 관찰에 의해 수지의 전착이 있는 것이 확인되었다.
또한 접촉각도 30°이었다.
결과를 표 17에 나타낸다.
[비교예 7]
실시예 42의 공정 (iv)(산화피막된 수지제 몰드의 박리 처리)를 행하지 않고, 실시예 41의 공정 (i), (ii), (iii), (v)와 동일한 공정을 행한 바 공정 (v)에서, 육안에 의해 약간 수지의 전착이 있는 것이 확인되었다.
또한 접촉각도 40°이었다.
결과를 표 17에 나타낸다.
[참고예 8]
실시예 42의 공정 (iii)에서, SiO2의 두께를 0.5nm 미만으로 변경한 이외는 실시예 41과 동일한 공정을 행했다. 그 결과, SiO2의 피막이 지나치게 얇아, 이 산화물로 이루어지는 피막의 표면에 형성되는 박리제층과 이 SiO2의 피막과의 밀착이 충분히 유지되지 않고, 박리제의 미세 탈락의 발생율이 높아져, 공정 (v)의 광 임프린트 시에 있어서, 임프린트 정밀도가 저하되었다.
결과를 표 17에 나타낸다.
또한, 이 SiO2막의 두께는 지나치게 얇아 실측 불능이므로 증착 조건으로부터의 계산값이다.
[참고예 9]
실시예 42의 공정 (iii)에서, SiO2의 두께를 120nm로 변경한 이외는 실시예 41과 동일한 공정을 행한 바, SiO2의 피막이 지나치게 두꺼워져 증착시에 크랙이 발생하기 쉬워, 공정 (v)의 광 임프린트 시에 수지제 몰드의 가장자리에 이 크랙을 기점이라고 한 수지 전착이 보이는 경우가 있다.
결과를 표 17에 나타낸다.
[실시예 78]
실시예 42의 공정 (i)에서, 수지 막 두께를 0.12㎛로 한 이외는 실시예 41과 동일하게 하여 수지제 몰드를 제작했다.
그렇지만 수지 두께가 마스터 몰드에 형성된 요철의 높이에 비해 반드시 충분하다고는 할 수 없고, 수지 막 두께는 마스터 몰드에 형성된 요철의 깊이(본 실시예에서는 150nm)의 1배 이상이 필요하다.
결과를 표 17에 나타낸다.
[실시예 79]
실시예 42의 공정 (i)에서, 수지 막 두께를 2.7㎛로 한 이외는, 실시예 41과 동일한 공정을 행했다.
수지제 몰드 제작시의 열 임프린트에 있어서, 프레스압 20MPa에 의해 마스터 몰드에 형성된 요철을 전사한 바, 수지 막 두께가 마스터 몰드에 형성된 요철의 깊이(본 실시예에서는 150nm)에 비해 지나치게 두껍기 때문에 전사부의 수지의 흘러나옴이 발생하는 경우가 있어, 제조된 수지제 몰드의 수지의 균일성에 문제가 있었다.
수지 막 두께는 마스터 몰드에 형성된 요철의 깊이에 대하여 15배 이하로 함으로써, 이러한 수지의 흘러나옴의 문제는 발생하지 않게 된다.
결과를 표 17에 나타낸다.
[참고예 11]
실시예 42의 공정 (i)에서, 수지 막 두께를 4.5㎛로 한 이외는, 실시예 41과 동일한 공정을 행했다.
수지제 몰드 제작시의 열 임프린트에 있어서, 프레스압 20MPa에 의해 마스터 몰드에 형성된 요철을 전사한 바, 수지 막 두께가 마스터 몰드에 형성된 요철의 깊이(본 실시예에서는 150nm)에 비해 지나치게 두껍기 때문에 전사부의 수지의 흘러나옴이 발생했으므로, 공정 (iii)(산화막의 형성)은 행하지 않았다.
수지 막 두께는 마스터 몰드에 형성된 요철의 깊이에 대하여 15배 이하인 것이 필요하다. 결과를 표 17에 나타낸다.
Figure pct00017
[참고예 12]
실시예 42의 공정 (iv)(박리제층의 형성 공정)에 있어서, 박리제층의 두께를 0.5nm 미만으로 변경한 이외는 실시예 41과 동일한 공정을 행한 바, 박리층이 지나치게 얇음으로써, 수지의 박리효율이 저하되었다.
그 때문에 공정 (v)의 광 나노 임프린트 시에 있어서, 임프린트 정밀도가 저하되었다.
결과를 표 18에 나타낸다.
또한 이 박리층의 두께는 지나치게 얇아 실측 불능이므로, 처리조건으로부터의 계산값이다.
[참고예 13]
실시예 42의 공정 (iv)(박리제층의 형성 공정)에 있어서, 박리제층의 두께를 21.0nm로 한 이외는 실시예 41과 동일한 공정을 행한 바, 박리제층의 두께가 지나치게 두꺼운 것으로 인해, 공정 (v)에 광 나노 임프린트 시에 있어서, 전사 수지의 형상이 변화되었다.
결과를 표 18에 나타낸다.
Figure pct00018
1: 박리제층
2: 무기물층
3: 수지층
4: 기판
5: 수지
6: 기판
7: 롤러식 임프린트용 수지제 몰드
8: 광원

Claims (17)

  1. 표면에 요철 패턴을 갖는 수지층과, 상기 수지층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께로 형성된 무기물층과, 상기 무기물층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께로 형성된 박리제층을 갖는 것을 특징으로 하는 임프린트용 수지제 몰드.
  2. 기판과, 상기 기판 위에 형성되고, 표면에 요철 패턴을 갖는 수지층과 상기 수지층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께로 형성된 무기물층과, 상기 무기물층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께로 형성된 박리제층을 갖는 것을 특징으로 하는 임프린트용 수지제 몰드.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 박리제층의 두께가 0.5?20nm인 것을 특징으로 하는 임프린트용 수지제 몰드.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무기물층의 두께가 0.5?100nm인 것을 특징으로 하는 임프린트용 수지제 몰드.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무기물층이 SiO2, ZrO2, ZnO, Ta2O5, HfO2, ITO, FTO, TiO2, Si 및 SiC로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 무기물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 임프린트용 수지제 몰드.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 박리제층이 불소계 실란커플링제, 아미노기 또는 카르복실기를 갖는 퍼플루오로 화합물 및 아미노기 또는 카르복실기를 갖는 퍼플루오로에테르 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 박리제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 임프린트용 수지제 몰드.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지층이 열가소성 수지, 열경화성 수지 또는 광경화성 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 임프린트용 수지제 몰드.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지층이 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 에폭시계 수지, 폴리에스테르계 수지, 올레핀계 수지 및 폴리카보네이트계 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 임프린트용 수지제 몰드.
  9. 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판이 수지, 유리, 실리콘, 사파이어, 질화갈륨, 카본 및 탄화규소로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 기판인 것을 특징으로 하는 임프린트용 수지제 몰드.
  10. 제 2 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판이 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리메타크릴산메틸, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 폴리이미드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰 및 폴리에틸렌나프탈레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 수지인 것을 특징으로 하는 임프린트용 수지제 몰드.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 박리제층 표면의 순수 에 대한 접촉각이 100° 이상인 것을 특징으로 하는 임프린트용 수지제 몰드.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 수지층의 표면에 형성된 원하는 형상에 있어서의 표면 형상의 반복 단위 주기가 10nm?50㎛인 것을 특징으로 하는 임프린트용 수지제 몰드.
  13. 몰드를 수지층에 맞대고, 이 몰드의 표면에 형성된 요철 패턴을 수지층의 한쪽 표면에 전사하는 공정과, 상기 수지층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께의 무기물층을 형성하는 공정과, 상기 무기물층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께의 박리제층을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트용 수지제 몰드의 제조 방법.
  14. 기판 위에 수지층을 형성하는 공정과, 몰드를 수지층에 맞대고, 이 몰드의 표면에 형성된 요철 패턴을 수지층의 표면에 전사하는 공정과, 상기 수지층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께의 무기물층을 형성하는 공정과, 상기 무기물층의 적어도 요철 패턴을 갖는 면 위에 균일한 두께의 박리제층을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트용 수지제 몰드의 제조 방법.
  15. 수지 표면에 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 임프린트용 수지제 몰드를 맞대는 공정과, 상기 수지로부터 상기 임프린트용 수지제 몰드로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 임프린트용 수지제 몰드의 사용 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 수지가 광경화성 수지인 것을 특징으로 하는 임프린트용 수지제 몰드의 사용 방법.
  17. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 롤러에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 임프린트용 수지제 몰드.
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