KR20140082705A - 임프린트용 경화성 조성물, 패턴 형성 방법 및 패턴 - Google Patents

임프린트용 경화성 조성물, 패턴 형성 방법 및 패턴 Download PDF

Info

Publication number
KR20140082705A
KR20140082705A KR1020147010168A KR20147010168A KR20140082705A KR 20140082705 A KR20140082705 A KR 20140082705A KR 1020147010168 A KR1020147010168 A KR 1020147010168A KR 20147010168 A KR20147010168 A KR 20147010168A KR 20140082705 A KR20140082705 A KR 20140082705A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
fluorine atom
mass
compound
meth
Prior art date
Application number
KR1020147010168A
Other languages
English (en)
Inventor
유이치로 에노모토
쿠니히코 코다마
신지 타루타니
Original Assignee
후지필름 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 후지필름 가부시키가이샤 filed Critical 후지필름 가부시키가이샤
Publication of KR20140082705A publication Critical patent/KR20140082705A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/44—Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/38—Inkjet printing inks characterised by non-macromolecular additives other than solvents, pigments or dyes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00—Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/0015—Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form for treating before, during or after printing or for uniform coating or laminating the copy material before or after printing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/46—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/48—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
    • C08F2/50—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light with sensitising agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/101—Inks specially adapted for printing processes involving curing by wave energy or particle radiation, e.g. with UV-curing following the printing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/14—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • C09D133/16—Homopolymers or copolymers of esters containing halogen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04—Polysiloxanes
    • C09D183/06—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • 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
    • G03F7/0048—Photosensitive materials characterised by the solvents or agents facilitating spreading, e.g. tensio-active agents
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24802—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

경화막의 표면 러프니스가 개선된 임프린트용 경화성 조성물의 제공.
(A) 중합성 화합물, (B) 중합 개시제 및 (C) 비중합성 화합물을 함유하는 임프린트용 경화성 조성물이고, 상기 비중합성 화합물(C)로서 (C1) 불소원자를 20질량% 이상 함유하는 적어도 1종의 계면활성제, 및 (C2) 불소원자를 3질량% 이상 20질량% 미만 및/또는 규소원자를 5질량% 이상 40질량% 미만 함유하고, 또한 중량 평균 분자량(Mw)이 1000∼100000인 적어도 1종의 중합체를 함유하는 임프린트용 경화성 조성물.

Description

임프린트용 경화성 조성물, 패턴 형성 방법 및 패턴{CURABLE COMPOSITION FOR IMPRINT, PATTERN FORMING METHOD, AND PATTERN}
본 발명은 임프린트용 경화성 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 집적 회로, 플랫 스크린, 마이크로 전기 기계 시스템(MEMS), 센서 소자, 광디스크, 고밀도 메모리 디스크 등의 자기기록매체, 회절 격자나 릴리프 홀로그램 등의 광학 부품, 나노 디바이스, 광학 디바이스, 플랫 패널 디스플레이 제작을 위한 광학 필름이나 편광 소자, 액정 디스플레이의 박막 트랜지스터, 유기 트랜지스터, 컬러필터, 오버코팅층, 기둥재, 액정 배향용 리브재, 마이크로렌즈 어레이, 면역분석 칩, DNA 분리칩, 마이크로 리액터, 나노바이오 디바이스, 광도파로, 광학필터, 포토닉 액정 등의 제작에 사용되는 광조사를 이용한 미세 패턴 형성을 위한 임프린트용 경화성 조성물에 관한 것이다.
나노임프린트법은 광디스크 제작에서는 잘 알려져 있는 엠보싱 기술을 발전시켜 요철의 패턴을 형성한 금형 원기(일반적으로 몰드, 스탬퍼, 템플레이트라고 칭해진다)를 레지스트에 프레스하고 역학적으로 변형시켜서 미세 패턴을 정밀하게 전사하는 기술이다. 몰드를 한번 제작하면 나노 구조 등의 미세 구조가 간단하게 반복해서 성형할 수 있기 때문에 경제적임과 아울러, 유해한 폐기·배출물이 적은 나노 가공 기술이기 때문에 최근 다양한 분야에의 응용이 기대되고 있다.
나노임프린트법에는 피가공 재료로서 열가소성 수지를 사용하는 열임프린트법(예를 들면 비특허문헌 1 참조)과, 경화성 조성물을 사용하는 광임프린트법(예를 들면 비특허문헌 2 참조)의 2가지 기술이 제안되어 있다. 열나노임프린트법의 경우, 유리전이온도 이상으로 가열한 고분자 수지에 몰드를 프레스하고, 냉각 후에 몰드를 이형함으로써 미세 구조를 기판 상의 수지에 전사하는 것이다. 이 방법은 다양한 수지 재료나 유리 재료에도 응용 가능하기 때문에 다양한 방면에의 응용이 기대되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1 및 2에는 열가소성 수지를 이용하여 나노 패턴을 저렴하게 형성하는 나노임프린트의 방법이 개시되어 있다.
한편, 투명 몰드나 투명 기재를 통해서 광을 조사하여 광나노임프린트용 경화성 조성물을 광경화시키는 광나노임프린트법에서는 몰드의 프레스 시에 전사되는 재료를 가열할 필요가 없어 실온에서의 임프린트가 가능해진다. 최근에는, 이 양자의 장점을 조합시킨 나노 캐스팅법이나 3차원 적층 구조를 제작하는 리버설 임프린트법 등의 새로운 전개도 보고되고 있다.
이러한 나노임프린트법에 있어서는 이하와 같은 응용 기술이 제안되어 있다.
제 1 기술로서는 성형한 형상(패턴) 그 자체가 기능을 갖고, 다양한 나노테크놀로지의 요소 부품, 또는 구조 부재로서 응용할 수 있는 경우이다. 예로서는, 각종 마이크로·나노 광학 요소나 고밀도의 기록 매체, 광학 필름, 플랫 패널 디스플레이에 있어서의 구조 부재 등을 들 수 있다. 제 2 기술은 마이크로 구조와 나노구조의 동시 일체 성형이나, 간단한 층간 위치 맞춤에 의해 적층 구조를 구축하고, 이것을 μ-TAS(Micro-Total Analysis System)나 바이오칩의 제작에 응용하려고 하는 것이다. 제 3 기술로서는 형성된 패턴을 마스크로 하고, 에칭 등의 방법에 의해 기판을 가공하는 용도에 이용되는 것이다. 이러한 기술에서는 고정밀도의 위치 맞춤과 고집적화에 의해 종래의 리소그래피 기술 대신에 고밀도 반도체 집적 회로의 제작이나, 액정 디스플레이의 트랜지스터에의 제작, 패턴드 미디어라고 칭해지는 차세대 하드디스크의 자성체 가공 등에 응용할 수 있다. 상기 기술을 비롯하여 이것들의 응용에 관한 나노임프린트법의 실용화에의 도입이 최근 활발화되고 있다.
나노임프린트법의 적용 예로서 우선 고밀도 반도체 집적 회로 제작에의 응용 예를 설명한다. 최근, 반도체 집적 회로는 미세화, 집적화가 진행되고 있고, 그 미세 가공을 실현하기 위한 패턴 전사 기술로서 포토리소그래피 장치의 고정밀도화가 진행되어 왔다. 그러나, 가일층의 미세화 요구에 대하여 미세 패턴 해상성, 장치 비용, 스루풋의 3가지를 충족시키는 것이 곤란해져 오고 있다. 이에 대하여, 미세한 패턴 형성을 저비용으로 행하기 위한 기술로서 나노임프린트 리소그래피(광나노임프린트법)가 제안되었다. 예를 들면, 하기 특허문헌 1 및 특허문헌 3에는 규소 웨이퍼를 스탬퍼로서 사용하고, 25㎚ 이하의 미세 구조를 전사에 의해 형성하는 나노임프린트 기술이 개시되어 있다. 본 용도에 있어서는 수십㎚ 레벨의 패턴 형성성과 기판 가공시에 마스크로서 기능하기 위한 높은 에칭 내성이 요구된다.
나노임프린트법의 차세대 하드디스크 드라이브(HDD) 제작에의 응용 예를 설명한다. HDD는 면 기록 밀도를 높임으로써 대용량화를 달성해 오고 있다. 그러나 기록 밀도를 높일 때에는 자기 헤드 측면으로부터의 소위 자계 확대가 문제가 된다. 자계 확대는 헤드를 작게 해도 일정 값 이하로는 작아지지 않기 때문에 결과적으로 사이드 라이팅(side-writing)이라고 칭해지는 현상이 발생해버린다. 사이드 라이팅이 발생하면 기록시에 인접 트랙에의 기입이 발생하고, 이미 기록한 데이터를 삭제해버린다. 또한, 자계 확대에 의해 재생시에는 인접 트랙으로부터의 여분의 신호를 읽어들어 버리는 등의 현상이 발생한다. 이러한 문제에 대하여, 트랙 사이를 비자성 재료로 충전하여 물리적, 자기적으로 분리함으로써 해결하는 디스크리트 트랙 미디어나 비트 패턴드 미디어와 같은 기술이 제안되어 있다. 이들 미디어 제작에 있어서 자성체 또는 비자성체 패턴을 형성하는 방법으로서 나노임프린트의 응용이 제안되어 있다. 본 용도에 있어서도 수십㎚ 레벨의 패턴 형성성과 기판 가공시에 마스크로서 기능하기 위한 높은 에칭 내성이 요구된다.
이어서, 액정 디스플레이(LCD)나 플라스마 디스플레이(PDP) 등의 플랫 디스플레이에의 나노임프린트법의 응용 예에 대하여 설명한다.
LCD 기판이나 PDP 기판의 대형화나 고선명화의 동향에 따라 박막 트랜지스터(TFT)나 전극판의 제조시에 사용하는 종래의 포토리소그래픽법을 대신하는 저렴한 리소그래피로서 광나노임프린트법이 최근 주목받고 있다. 그 때문에, 종래의 포토리소그래피법에서 사용되는 에칭 포토레지스트를 대신하는 광경화성 레지스트의 개발이 필요하게 되어 오고 있다.
또한, LCD 등의 구조 부재로서는 특허문헌 4 및 특허문헌 5에 기재된 투명 보호막 재료나, 특허문헌 5에 기재된 스페이서 등에 대한 광나노임프린트법의 응용도 검토되기 시작하고 있다. 이러한 구조 부재용 레지스트는 상기 에칭 레지스트와는 달리 최종적으로 디스플레이 내에 남기 때문에 "영구 레지스트", 또는 "영구막"이라고 칭해지는 경우가 있다.
또한, 액정 디스플레이에 있어서의 셀갭을 규정하는 스페이서도 영구막의 일종이고, 종래의 포토리소그래피에 있어서는 수지, 광중합성 모노머 및 개시제로 이루어지는 경화성 조성물이 일반적으로 널리 사용되어 왔다(예를 들면 특허문헌 6 참조). 스페이서는 일반적으로는 컬러필터 기판 상에 컬러필터 형성 후에, 또는 상기 컬러필터용 보호막 형성 후에 경화성 조성물을 도포하고, 포토리소그래피에 의해 10㎛∼20㎛ 정도 크기의 패턴을 형성하고, 또한 포스트 베이킹에 의해 가열 경화해서 형성된다.
또한, 일반적으로 모스 아이라고 칭해지는 반사 방지 구조체의 제작에도 나노임프린트법을 사용할 수 있다. 투명성 성형품의 표면에 투명성 소재로 이루어지는 무수한 미세 요철을 광의 파장 이하의 피치로 형성함으로써 광의 굴절률이 두께 방향으로 변화하도록 한 반사 방지 구조를 형성할 수 있다. 이러한 반사 방지 구조체는 굴절률이 두께 방향으로 연속적으로 변화하기 때문에 굴절률 계면이 존재하지 않아 이론적으로는 무반사로 할 수 있다. 또한, 파장 의존성이 작고, 경사 입사광에 대한 반사 방지능도 높기 때문에 다층 반사 방지막보다 뛰어난 반사 방지 성능을 구비한 것이 된다.
또한, 마이크로 전기 기계 시스템(MEMS), 센서 소자, 회절 격자나 릴리프 홀로그램 등의 광학 부품, 나노 디바이스, 광학 디바이스, 플랫 패널 디스플레이 제작을 위한 광학 필름이나 편광 소자, 액정 디스플레이의 박막 트랜지스터, 유기 트랜지스터, 컬러필터, 오버코팅층, 기둥재, 액정 배향용 리브재, 마이크로렌즈 어레이, 면역 분석칩, DNA 분리칩, 마이크로 리액터, 나노바이오 디바이스, 광도파로, 광학필터, 포토닉 액정 등의 영구막 형성 용도에 있어서도 나노임프린트 리소그래피는 유용하다.
이들 영구막 용도에 있어서는 형성된 패턴이 최종적으로 제품에 남기 때문에 내열성, 내광성, 내용제성, 내찰상성, 외부 압력에 대한 높은 기계적 특성, 경도 등 주로 막의 내구성이나 강도에 관한 성능이 요구된다.
이와 같이 종래 포토리소그래픽법에 의해 형성되고 있었던 패턴의 거의가 나노임프린트로 형성 가능하여, 저렴하게 미세 패턴을 형성할 수 있는 기술로서 주목받고 있다. 이러한 상황하에 개발된 임프린트용 경화성 조성물로서 예를 들면 특허문헌 7이 알려져 있다.
미국 특허 제 5,772,905호 공보 미국 특허 제 5,956,216호 공보 미국 특허 제 5,259,926호 공보 일본 특허공개 2005-197699호 공보 일본 특허공개 2005-301289호 공보 일본 특허공개 2004-240241호 공보 일본 특허공개 2008-19292호 공보
S.Chouet al.: Appl. Phys. Lett. Vol.67, 3114(1995) M.Colbun et al.: Proc. SPIE, Vol.3676, 379(1999)
이러한 상황하에 본원 발명자가 상기 특허문헌 7에 대해서 검토를 행한 결과, 임프린트용 경화성 조성물을 경화한 후의 경화막의 표면 러프니스가 문제인 것을 알 수 있었다. 본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한 것이고, 임프린트용 경화성 조성물을 경화한 후의 경화막의 표면 러프니스를 개선하는 것을 목적으로 한다.
임프린트법을 이용하여 광경화성 조성물에 의한 패턴을 기판 상에 형성하는 방법에 있어서, 경화성 조성물에 계면활성제를 첨가하는 것이 널리 행하여지고 있다. 이것은, 계면활성제를 첨가함으로써 몰드-패턴 사이의 계면 자유 에너지가 저하하고, 이형 성능이 양호해지기 때문이다. 그러나, 본원 발명자가 검토를 행한 결과 몰드 계면에 있어서의 계면활성제의 피복률은 도 1(a)에 이미지를 나타내는 바와 같이 통상 100%가 아니라, 부분적으로 박리되기 어려운 영역이 존재하는 것을 알 수 있었다. 그리고, 이러한 부분적으로 박리되기 어려운 영역이 몰드 박리시에 상기 부분이 함께 박리됨으로써 경화막 표면에 요철이 생겨버린다. 이 영향을 작게 하기 위해서는 2가지의 수단이 생각된다. 첫 번째는 계면활성제의 편재성을 높이기 위해서 불소원자의 함유량을 많게 하는 방법이다. 두 번째는 불소원자의 첨가량을 많게 하는 방법이다. 그러나, 편재성이 지나치게 높거나 첨가량이 지나치게 많거나 하면 계면에 있어서 계면활성제의 미소한 상분리가 발생하고, 경화막 표면에 또한 요철이 생겨버린다. 경화막 표면을 평탄하게 하기 위해서는 이 트레이드오프 관계를 탈각할 필요가 있다.
이러한 상황하에 본원 발명자가 예의 검토를 행한 결과, 불소원자를 함유하는 계면활성제에 추가하여 특정한 요건을 만족시키는 불소원자 및/또는 규소원자를 포함하는 중합체를 병용함으로써 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 찾아냈다.
이 이유는 확실하지는 않지만, 도 1(b)에 이미지도를 나타내는 바와 같이 높은 비율로 불소원자를 함유하는 화합물(고F 함률 활성제)과 경화성 화합물 사이에 낮은 비율로 불소원자 또는 규소원자를 포함하는 화합물(저F 함률 활성제)이 존재하게 되고, 상분리가 억제되어 요철의 발생이 억제된다고 생각된다.
구체적으로는 이하의 수단 <1>에 의해, 보다 바람직하게는 <2>∼<11>에 의해 상기 과제는 해결되었다.
<1> 중합성 화합물(A), 중합 개시제(B), 및 비중합성 화합물(C)을 함유하는 임프린트용 경화성 조성물로서, 상기 비중합성 화합물(C)로서 불소원자를 20질량% 이상 함유하는 적어도 1종의 계면활성제(C1), 및 불소원자를 3질량% 이상 20질량% 미만 및/또는 규소원자를 5질량% 이상 40질량% 미만 함유하고, 또한 중량 평균 분자량(Mw)이 1000∼100000인 적어도 1종의 중합체(C2)를 함유하는 임프린트용 경화성 조성물.
<2> 상기 중합체(C2)는 적어도 불소원자를 3질량% 이상 20질량% 미만 함유하는 <1>에 기재된 임프린트용 경화성 조성물.
<3> 상기 화합물(C1)의 불소원자 함유량(질량%)과, 상기 중합체(C2)의 불소원자 및 규소원자의 합계 함유량(질량%)의 차는 3∼70질량%인 <1> 또는 <2>에 기재된 임프린트용 경화성 조성물.
<4> 상기 화합물(C1)은 불소원자를 갖는 알킬기, 불소원자를 갖는 시클로알킬기 또는 불소원자를 갖는 아릴기를 갖는 화합물인 <1>∼<3> 중 어느 한 항에 기재된 임프린트용 경화성 조성물.
<5> 상기 중합체(C2)는 불소원자를 갖는 알킬기, 불소원자를 갖는 시클로알킬기 또는 불소원자를 갖는 아릴기를 갖는 화합물인 <1>∼<4> 중 어느 한 항에 기재된 임프린트용 경화성 조성물.
<6> 상기 중합성 화합물(A)은 (메타)아크릴레이트 화합물인 <1>∼<5> 중 어느 한 항에 기재된 임프린트용 경화성 조성물.
<7> 상기 중합성 화합물(A)은 방향족기 및/또는 지환 탄화수소기를 갖는 화합물인 <1>∼<6> 중 어느 한 항에 기재된 임프린트용 경화성 조성물.
<8> <1>∼<7> 중 어느 한 항에 기재된 임프린트용 경화성 조성물을 기재 상 또는 미세 패턴을 갖는 몰드 상에 적용하고, 상기 임프린트용 경화성 조성물을 몰드 또는 기재로 끼운 상태에서 광조사하는 것을 포함하는 패턴 형성 방법.
<9> 임프린트용 경화성 조성물을 기재 상에 잉크젯법에 의해 적용하는 <8>에 기재된 패턴 형성 방법.
<10> <8> 또는 <9>에 기재된 방법에 의해 얻어진 패턴.
<11> 상기 패턴의 두께 중 기재면에서부터 10%까지의 거리의 부분에 포함되는 불소원자 함유량, 기재면에서부터 45∼55%의 거리의 부분에 포함되는 불소원자 함유량, 기재면에서부터 90∼100%의 거리의 부분에 포함되는 불소원자 함유량이 상기 순서로 많아지고 있는 것을 특징으로 하는 <10>에 기재된 패턴.
<12> <10> 또는 <11>에 기재된 패턴을 포함하는 전자 디바이스.
<13> <8> 또는 <9>에 기재된 패턴 형성 방법을 포함하는 전자 디바이스의 제조 방법.
(발명의 효과)
본 발명에 의해 경화막의 표면 러프니스가 개선된 임프린트용 경화성 조성물을 제공하는 것이 가능하게 되었다.
도 1은 노광 중에 있어서의 몰드와 패턴의 관계를 나타내는 이미지도이다.
(a)는 종래의 몰드와 패턴의 관계를 나타내는 이미지도이고, (b)는 본 발명의 몰드와 패턴의 관계를 나타내는 이미지도이다.
이하에 있어서, 본 발명의 내용에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 본원 명세서에 있어서 「∼」란 그 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 본 명세서 중에 있어서 "(메타)아크릴레이트"는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 나타내고, "(메타)아크릴"은 아크릴 및 메타크릴을 나타내고, "(메타)아크릴로일"은 아크릴로일 및 메타크릴로일을 나타낸다. 또한, 본 명세서 중에 있어서 "단량체"와 "모노머"는 동의이다. 본 발명에 있어서의 단량체는 올리고머 및 폴리머와 구별되고, 중량 평균 분자량이 1,000 이하의 화합물을 말한다. 본 명세서 중에 있어서, "관능기"는 중합 반응에 관여하는 기를 말한다.
또한, 본 발명에서 말하는 "임프린트"는 바람직하게는 1㎚∼10㎜ 사이즈의 패턴 전사를 말하고, 보다 바람직하게는 약 10㎚∼100㎛ 사이즈(나노임프린트)의 패턴 전사를 말한다.
또한, 본 명세서에 있어서의 기(원자단)의 표기에 있어서 치환 및 무치환을 기재하지 않은 표기는 치환기를 갖지 않는 것과 아울러 치환기를 갖는 것도 포함하는 것이다. 예를 들면, 「알킬기」란 치환기를 갖지 않는 알킬기(무치환 알킬기)뿐만 아니라, 치환기를 갖는 알킬기(치환 알킬기)도 포함하는 것이다.
본 발명의 임프린트용 경화성 조성물은 (A) 중합성 화합물, (B) 중합 개시제 및 (C) 비중합성 화합물을 함유하고, 비중합성 화합물(C)로서 (C1) 불소원자를 20질량% 이상 함유하는 적어도 1종의 계면활성제, 및 (C2) 불소원자를 3질량% 이상 20질량% 미만 및/또는 규소원자를 5질량% 이상 40질량% 미만 함유하고, 또한 중량 평균 분자량(Mw)이 1000∼100000인 적어도 1종의 중합체를 함유하는 것을 특징으로 한다. 이러한 구성으로 함으로써 상기 임프린트용 경화성 조성물을 경화시킨 경화막 표면에 요철이 생기기 어려워진다.
본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물은 (A) 중합성 화합물 및 (B) 중합 개시제를 함유한다. (A) 중합성 화합물로서는 중합성 기를 갖는 단량체, 중합성 기를 갖는 올리고머 및 중합성 기를 갖는 폴리머, 및 그것들의 혼합물을 들 수 있다. 예를 들면, 시판품의 중합성 화합물 등에는 중합성 기를 갖는 단량체에 추가해서 이것들이 중합된 올리고머나 폴리머도 아주 미량으로 포함되어 있지만, 본 발명에 있어서의 중합성 화합물에는 이것들도 포함하는 취지이다.
본 발명에 사용하는 임프린트용 경화성 조성물에 사용되는 중합성 화합물의 종류는 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 특별히 정한 것은 아니지만, 예를 들면 에틸렌성 불포화 결합 함유기를 1개 이상 갖는 중합성 불포화 단량체; 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물; 비닐에테르 화합물; 스티렌 유도체; 불소원자를 갖는 화합물; 프로페닐에테르 또는 부테닐에테르 등을 들 수 있다.
상기 에틸렌성 불포화 결합 함유기를 1개 이상 갖는 중합성 불포화 단량체 에 대하여 설명한다.
우선, 에틸렌성 불포화 결합 함유기를 1개 갖는 중합성 불포화 단량체로서는 구체적으로 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, N-비닐피롤리디논, 2-아크릴로일옥시에틸프탈레이트, 2-아크릴로일옥시2-히드록시에틸프탈레이트, 2-아크릴로일옥시에틸헥사히드로프탈레이트, 2-아크릴로일옥시프로필프탈레이트, 2-에틸-2-부틸프로판디올아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 아크릴산 다이머, 벤질(메타)아크릴레이트, 1- 또는 2-나프틸(메타)아크릴레이트, 부톡시에틸(메타)아크릴레이트, 세틸(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성(이하 「EO」라고 한다) 크레졸(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 에톡시화 페닐(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 이소미리스틸(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시트리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜벤조에이트(메타)아크릴레이트, 노닐페녹시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 노닐페녹시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 파라쿠밀페녹시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 에피클로로히드린(이하 「ECH」라고 한다) 변성 페녹시아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 페녹시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 페녹시헥사에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 페녹시테트라에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, EO 변성 숙신산(메타)아크릴레이트, 트리브로모페닐(메타)아크릴레이트, EO 변성 트리브로모페닐(메타)아크릴레이트, 트리도데실(메타)아크릴레이트, p-이소프로페닐페놀, N-비닐피롤리돈, N-비닐카프로락탐이 예시된다.
상기 에틸렌성 불포화 결합을 함유하는 단관능의 중합성 화합물 중에서도 본 발명에서는 단관능 (메타)아크릴레이트 화합물을 사용하는 것이 광경화성의 관점에서 바람직하다. 단관능 (메타)아크릴레이트 화합물로서는 상기 에틸렌성 불포화 결합을 함유하는 단관능의 중합성 화합물로 예시한 중에 있어서의 단관능 (메타)아크릴레이트 화합물류를 예시할 수 있다.
이러한 방향족 구조 및/또는 지환식 탄화수소 구조를 갖는 단관능 (메타)아크릴레이트 중에서도 벤질(메타)아크릴레이트, 방향환 상에 치환기를 갖는 벤질(메타)아크릴레이트(바람직한 치환기로서는 탄소수 1∼6의 알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 시아노기), 1- 또는 2-나프틸(메타)아크릴레이트, 1- 또는 2-나프틸메틸(메타)아크릴레이트, 1- 또는 2-나프틸에틸(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 이소보로닐(메타)아크릴레이트, 아다만틸(메타)아크릴레이트가 바람직하고, 벤질(메타)아크릴레이트, 방향환 상에 치환기를 갖는 벤질(메타)아크릴레이트, 나프탈렌 구조를 갖는 단관능 (메타)아크릴레이트 화합물이 보다 바람직하며, 1- 또는 2-나프틸(메타)아크릴레이트, 1- 또는 2-나프틸메틸(메타)아크릴레이트가 특히 바람직하다.
본 발명에서는 중합성 화합물로서 에틸렌성 불포화 결합 함유기를 2개 이상 갖는 다관능 중합성 불포화 단량체를 사용하는 것도 바람직하다.
본 발명에서 바람직하게 사용할 수 있는 에틸렌성 불포화 결합 함유기를 2개 갖는 2관능 중합성 불포화 단량체의 예로서는 디에틸렌글리콜모노에틸에테르(메타)아크릴레이트, 디메틸올디시클로펜탄디(메타)아크릴레이트, 디(메타)아크릴화 이소시아누레이트, 1,3-부틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, EO 변성 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, ECH 변성 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 알릴옥시폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, 1,9-노난디올디(메타)아크릴레이트, EO 변성 비스페놀A 디(메타)아크릴레이트, PO 변성 비스페놀A 디(메타)아크릴레이트, 변성 비스페놀A 디(메타)아크릴레이트, EO 변성 비스페놀F 디(메타)아크릴레이트, ECH 변성 헥사히드로프탈산 디아크릴레이트, 히드록시피발산 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, EO 변성 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 프로필렌옥사이드(이후 「PO」라고 한다) 변성 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 카프로락톤 변성 히드록시피발산 에스테르네오펜틸글리콜, 스테아르산 변성 펜타에리스리톨디(메타)아크릴레이트, ECH 변성 프탈산 디(메타)아크릴레이트, 폴리(에틸렌글리콜-테트라메틸렌글리콜)디(메타)아크릴레이트, 폴리(프로필렌글리콜-테트라메틸렌글리콜)디(메타)아크릴레이트, 폴리에스테르(디)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, ECH 변성 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 규소디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디메틸올트리시클로데칸디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸올프로판디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, EO 변성 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리글리세롤디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디비닐에틸렌요소, 디비닐프로필렌요소, o-, m-, p-크실릴렌디(메타)아크릴레이트, 1,3-아다만탄디아크릴레이트노보네인디메탄올디아크릴레이트가 예시된다.
이것들 중에서 특히 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,9-노난디올디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 히드록시피발산 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, o-, m-, p-벤젠디(메타)아크릴레이트, o-, m-, p-크실릴렌디(메타)아크릴레이트 등의 2관능 (메타)아크릴레이트가 본 발명에 적합하게 사용된다.
에틸렌성 불포화 결합 함유기를 3개 이상 갖는 다관능 중합성 불포화 단량체의 예로서는, ECH 변성 글리세롤트리(메타)아크릴레이트, EO 변성 글리세롤트리(메타)아크릴레이트, PO 변성 글리세롤트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, EO 변성 인산 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, EO 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, PO 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨히드록시펜타(메타)아크릴레이트, 알킬 변성 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨폴리(메타)아크릴레이트, 알킬 변성 디펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨에톡시테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
이것들 중에서 특히 EO 변성 글리세롤트리(메타)아크릴레이트, PO 변성 글리세롤트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, EO 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, PO 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨에톡시테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트 등의 3관능 이상의 관능 (메타)아크릴레이트가 본 발명에 적합하게 사용된다.
상기 에틸렌성 불포화 결합을 2개 이상 갖는 다관능의 중합성 불포화 단량체 중에서도 본 발명에서는 다관능 (메타)아크릴레이트를 사용하는 것이 광경화성의 관점에서 바람직하다. 또한, 여기에서 말하는 다관능 (메타)아크릴레이트란 상기 2관능 (메타)아크릴레이트 및 상기 3관능 이상의 관능 (메타)아크릴레이트를 총칭하는 것이다. 다관능 (메타)아크릴레이트의 구체예로서는, 상기 에틸렌성 불포화 결합을 2개 갖는 다관능 중합성 불포화 단량체로 예시한 것 중, 및 상기 에틸렌성 불포화 결합을 3개 이상 갖는 다관능 중합성 불포화 단량체로 예시한 것 중에 있어서의 각종 다관능 (메타)아크릴레이트를 예시할 수 있다.
상기 옥시란환을 갖는 화합물(에폭시 화합물)로서는, 예를 들면 다염기산의 폴리글리시딜에스테르류, 다가 알코올의 폴리글리시딜에테르류, 폴리옥시알킬렌글리콜의 폴리글리시딜에테르류, 방향족 폴리올의 폴리글리시딜에테르류, 방향족 폴리올의 폴리글리시딜에테르류의 수소 첨가 화합물류, 우레탄폴리에폭시 화합물 및 에폭시화 폴리부타디엔류 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 그 1종을 단독으로 사용할 수도 있고, 또한 그 2종 이상을 혼합해서 사용할 수도 있다.
본 발명에 바람직하게 사용할 수 있는 상기 옥시란환을 갖는 화합물(에폭시 화합물)로서는 일본 특허공개 2009-73078호 공보의 단락번호 0053에 기재된 것을 바람직하게 채용할 수 있다.
특히, 비스페놀A 디글리시딜에테르, 비스페놀F 디글리시딜에테르, 수소 첨가 비스페놀A 디글리시딜에테르, 수소 첨가 비스페놀F 디글리시딜에테르, 1,4-부탄디올디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 글리세린트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르가 바람직하다.
글리시딜기 함유 화합물로서 적합하게 사용할 수 있는 시판품으로서는 일본 특허공개 2009-73078호 공보의 단락번호 0055에 기재된 것을 바람직하게 채용할 수 있다. 이것들은 1종 단독으로, 또는 2종 이상 조합해서 사용할 수 있다.
또한, 이들 옥시란환을 갖는 화합물은 그 제법은 상관없지만, 예를 들면 마루젠KK슛판, 제 4 판 실험 화학 강좌 20 유기합성II, 213∼, 1992년, Ed. by Alfred Hasfner, The chemistry of heterocyclic compounds-Small Ring heterocycles part3 Oxiranes, John & Wiley and Sons, An Interscience Publication, New York, 1985, 요시무라, 접착, 29권 12호, 32, 1985, 요시무라, 접착, 30권 5호, 42, 1986, 요시무라, 접착, 30권 7호, 42, 1986, 일본 특허공개 평 11-100378호 공보, 일본 특허 제 2906245호 공보, 일본 특허 제 2926262호 공보 등의 문헌을 참고로 해서 합성할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 다른 중합성 화합물로서 비닐에테르 화합물을 사용해도 된다. 비닐에테르 화합물은 적당하게 선택하면 되고, 예를 들면 2-에틸헥실비닐에테르, 부탄디올-1,4-디비닐에테르, 디에틸렌글리콜모노비닐에테르, 디에틸렌글리콜모노비닐에테르, 에틸렌글리콜디비닐에테르, 트리에틸렌글리콜디비닐에테르, 1,2-프로판디올디비닐에테르, 1,3-프로판디올디비닐에테르, 1,3-부탄디올디비닐에테르, 1,4-부탄디올디비닐에테르, 테트라메틸렌글리콜디비닐에테르, 네오펜틸글리콜디비닐에테르, 트리메틸올프로판트리비닐에테르, 트리메틸올에탄트리비닐에테르, 헥산디올디비닐에테르, 테트라에틸렌글리콜디비닐에테르, 펜타에리스리톨디비닐에테르, 펜타에리스리톨트리비닐에테르, 펜타에리스리톨테트라비닐에테르, 소르비톨테트라비닐에테르, 소르비톨펜타비닐에테르, 에틸렌글리콜디에틸렌비닐에테르, 트리에틸렌글리콜디에틸렌비닐에테르, 에틸렌글리콜디프로필렌비닐에테르, 트리에틸렌글리콜디에틸렌비닐에테르, 트리메틸올프로판트리에틸렌비닐에테르, 트리메틸올프로판디에틸렌비닐에테르, 펜타에리스리톨디에틸렌비닐에테르, 펜타에리스리톨트리에틸렌비닐에테르, 펜타에리스리톨테트라에틸렌비닐에테르, 1,1,1-트리스[4-(2-비닐옥시에톡시)페닐]에탄, 비스페놀A 디비닐옥시에틸에테르 등을 들 수 있다.
이들 비닐에테르 화합물은, 예를 들면 Stephen. C. Lapin, Polymers Paint Colour Journal. 179(4237), 321(1988)에 기재되어 있는 방법, 즉 다가 알코올 또는 다가 페놀과 아세틸렌의 반응, 또는 다가 알코올 또는 다가 페놀과 할로겐화 알킬비닐에테르의 반응에 의해 합성할 수 있고, 이것들은 1종 단독 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용할 수 있는 중합성 화합물로서는 스티렌 유도체도 채용할 수 있다. 스티렌 유도체로서는, 예를 들면 스티렌, p-메틸스티렌, p-메톡시스티렌, β-메틸스티렌, p-메틸-β-메틸스티렌, α-메틸스티렌, p-메톡시-β-메틸스티렌, p-히드록시스티렌 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물에서는 드라이 에칭 내성, 임프린트 적성, 경화성 등의 조정의 관점으로부터 임프린트용 경화성 조성물이 상기 중합성 화합물보다 분자량이 더 큰 중합성 올리고머 및/또는 중합성 폴리머를 함유하는 것도 바람직하다. 상기 중합성 올리고머로서는 폴리에스테르아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 폴리에테르아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트 등의 각종 아크릴레이트 올리고머를 들 수 있다. 올리고머 성분의 첨가량으로서는 0∼30질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0∼20질량%, 더욱 바람직하게는 0∼10질량%, 가장 바람직하게는 0∼5질량%이다. 상기 폴리머 성분으로서는 측쇄에 중합성 관능기를 갖는 폴리머가 바람직하다. 상기 폴리머 성분의 중량 평균 분자량으로서는 중합성 화합물과의 상용성의 관점으로부터 2000∼100000이 바람직하고, 5000∼50000이 더욱 바람직하다. 폴리머 성분의 첨가량으로서는 조성물의 용제를 제외한 성분에 대하여 0∼30질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0∼20질량%, 더욱 바람직하게는 0∼10질량%, 가장 바람직하게는 2질량% 이하이다. 본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물에 있어서 용제를 제외한 성분 중에 분자량 2000 이상의 폴리머 성분의 함유량이 30질량% 이하이면 패턴 형성성이 향상된다.
본 발명의 경화성 조성물은 또한 불소원자와 규소원자 중 적어도 한쪽을 갖는 중합성 화합물을 함유하고 있어도 된다. 그러나, 본 발명의 경화성 조성물은 이들 중합성 화합물을 실질적으로 포함하고 있지 않는 편이 바람직하다. 예를 들면, 경화성 조성물에 포함되는 전 중합성 화합물 중에 불소원자와 규소원자 중 적어도 한쪽을 갖는 중합성 화합물의 비율은 2질량% 이하인 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서의 불소원자와 규소원자 중 적어도 한쪽을 갖는 중합성 화합물은 불소원자, 규소원자, 또는 불소원자와 규소원자 양쪽을 갖는 기를 적어도 1개와, 중합성 관능기를 적어도 1개 갖는 화합물이다. 중합성 관능기로서는 메타아크릴로일기, 에폭시기가 바람직하다.
본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물 중에 있어서의 불소원자와 규소원자 중 적어도 한쪽을 갖는 중합성 화합물의 함유량은 특별히 제한은 없지만 경화성 향상의 관점이나, 조성물의 저점도화의 관점으로부터 전 중합성 화합물 중 0.1∼20질량%가 바람직하고, 0.2∼15질량%가 보다 바람직하며, 0.5∼10질량%가 더욱 바람직하고, 0.5∼5질량%가 특히 바람직하다.
(1) 불소원자를 갖는 중합성 화합물
불소원자를 갖는 중합성 화합물이 갖는 불소원자를 갖는 기로서는 플루오로알킬기 및 플루오로알킬에테르기에서 선택되는 불소 함유기가 바람직하다.
상기 플루오로알킬기로서는 탄소수가 2∼20의 플루오로알킬기가 바람직하고, 4∼8의 플루오로알킬기가 보다 바람직하다. 바람직한 플루오로알킬기로서는 트리플루오로메틸기, 펜타플루오로에틸기, 헵타플루오로프로필기, 헥사플루오로이소프로필기, 노나플루오로부틸기, 트리데카플루오로헥실기, 헵타데카플루오로옥틸기를 들 수 있다.
본 발명에서는 불소원자를 갖는 중합성 화합물이 트리플루오로메틸기 구조를 갖는 중합성 화합물인 것이 바람직하다. 트리플루오로메틸기 구조를 가짐으로써 적은 첨가량(예를 들면 10질량% 이하)이라도 본 발명의 효과가 발현되기 때문에 다른 성분과의 상용성이 향상되고, 드라이 에칭 후의 라인 에지 러프니스가 향상됨과 아울러 반복 패턴 형성성이 향상된다.
상기 플루오로알킬에테르기로서는 상기 플루오로알킬기의 경우와 마찬가지로 트리플루오로메틸기를 갖고 있는 것이 바람직하고, 퍼플루오로에틸렌옥시기, 퍼플루오로프로필렌옥시기를 함유하는 것이 바람직하다. -(CF(CF3)CF2O)- 등의 트리플루오로메틸기를 갖는 플루오로알킬에테르 유닛 및/또는 플루오로알킬에테르기의 말단에 트리플루오로메틸기를 갖는 것이 바람직하다.
상기 불소원자를 갖는 중합성 화합물이 갖는 전 불소원자의 수는 1분자당 6∼60개가 바람직하고, 보다 바람직하게는 9∼40개, 더욱 바람직하게는 12∼40개, 특히 바람직하게는 12∼20개이다.
상기 불소원자를 갖는 중합성 화합물은 하기에 정의하는 불소 함유율이 20∼60%인 불소원자를 갖는 것이 바람직하고, 30∼60%인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 35∼60%이다. 불소 함유율을 적성 범위로 함으로써 다른 성분과의 상용성이 뛰어나 몰드 오염을 저감할 수 있고, 또한 드라이 에칭 후의 라인 에지 러프니스가 향상됨과 아울러 반복 패턴 형성성이 향상된다.
상기 불소원자를 갖는 중합성 화합물의 불소원자를 갖는 기의 바람직한 일례로서, 하기 일반식(I)으로 나타내어지는 부분 구조를 갖는 화합물을 들 수 있다. 이러한 부분 구조를 갖는 화합물을 채용함으로써 반복 패턴 전사를 행해도 패턴 형성성이 뛰어나고, 또한 조성물의 경시 안정성이 양호해진다.
일반식(I)
Figure pct00001
일반식(I) 중, n은 1∼8의 정수를 나타내고, 바람직하게는 4∼6의 정수이다.
상기 불소원자를 갖는 중합성 화합물의 바람직한 다른 일례로서, 하기 일반식(II)으로 나타내어지는 부분 구조를 갖는 화합물을 들 수 있다. 물론, 일반식(I)으로 나타내어지는 부분 구조와, 일반식(II)으로 나타내어지는 부분 구조의 양쪽을 갖고 있어도 된다.
일반식(II)
Figure pct00002
일반식(II) 중, L1은 단결합 또는 탄소수 1∼8의 알킬렌기를 나타내고, L2는 탄소수 1∼8의 알킬렌기를 나타내고, m1 및 m2는 각각 0 또는 1을 나타내고, m1 및 m2 중 적어도 한쪽은 1이다. m3은 1∼3의 정수를 나타내고, p는 1∼8의 정수를 나타내고, m3이 2 이상일 때 각각의 -CpF2p +1은 동일하여도 되고 달라도 된다.
상기 L1 및 L2는 각각 탄소수 1∼4의 알킬렌기인 것이 바람직하다. 또한, 상기 알킬렌기는 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 치환기를 갖고 있어도 된다. 상기 m3은 바람직하게는 1 또는 2이다. 상기 p는 4∼6의 정수가 바람직하다.
이하에, 본 발명의 조성물로 사용되는 상기 불소원자를 갖는 중합성 화합물의 구체예를 들지만, 본 발명은 이것들에 한정되는 것은 아니다.
상기 불소원자를 갖는 중합성 화합물로서는 트리플루오로에틸(메타)아크릴레이트, 펜타플루오로에틸(메타)아크릴레이트, (퍼플루오로부틸)에틸(메타)아크릴레이트, 퍼플루오로부틸-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, (퍼플루오로헥실)에틸(메타)아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸(메타)아크릴레이트, 퍼플루오로옥틸에틸(메타)아크릴레이트, 테트라플루오로프로필(메타)아크릴레이트, 헥사플루오로프로필(메타)아크릴레이트 등의 불소원자를 갖는 단관능 중합성 화합물을 들 수 있다. 또한, 상기 불소원자를 갖는 중합성 화합물로서는 2,2,3,3,4,4-헥사플로오로펜탄디(메타)아크릴레이트, 2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오로헥산디(메타)아크릴레이트 등의 플루오로알킬렌기를 갖는 디(메타)아크릴레이트를 갖는 2 이상의 중합성 관능기를 갖는 다관능 중합성 화합물도 바람직한 예로서 들 수 있다.
또한, 불소 함유기, 예를 들면 플루오로알킬기, 플루오로알킬에테르기를 1분자 중에 2개 이상 갖는 화합물도 바람직하게 사용할 수 있다.
플루오로알킬기, 플루오로알킬에테르기를 1분자 중에 2개 이상 갖는 화합물로서 바람직하게는 하기 일반식(III)으로 나타내어지는 중합성 화합물이다.
일반식(III)
Figure pct00003
[일반식(III) 중, R1은 수소원자, 알킬기, 할로겐원자 또는 시아노기를 나타내고, 수소원자 또는 알킬기가 바람직하고, 수소원자 또는 메틸기가 보다 바람직하며, 수소원자인 것이 더욱 바람직하다.
A는 (a1+a2)가의 연결기를 나타내고, 바람직하게는 알킬렌기 및/또는 아릴렌기를 갖는 연결기이며, 또한 헤테로원자를 포함하는 연결기를 함유하고 있어도 된다. 헤테로원자를 갖는 연결기로서는 -O-, -C(=O)O-, -S-, -C(=O)-를 들 수 있다. 이들 기는 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 치환기를 갖고 있어도 되지만, 갖고 있지 않은 편이 바람직하다. A는 탄소수 2∼50인 것이 바람직하고, 탄소수 4∼15인 것이 보다 바람직하다.
a1은 1∼6의 정수를 나타내고, 바람직하게는 1∼3, 더욱 바람직하게는 1 또는 2이다.
a2는 2∼6의 정수를 나타내고, 바람직하게는 2 또는 3, 더욱 바람직하게는 2이다.
R2 및 R3은 각각 단결합 또는 탄소수 1∼8의 알킬렌기를 나타낸다. m1 및 m2는 각각 0 또는 1을 나타내고, m3은 1∼3의 정수를 나타낸다]
a1이 2 이상일 때 각각의 A는 동일하여도 되고, 달라도 된다.
a2가 2 이상일 때 각각의 R2, R3, m1, m2, m3은 동일하여도 되고, 달라도 된다.
Rf는 플루오로알킬기, 플루오로알킬에테르기를 나타내고, 바람직하게는 탄소수 1∼8의 플루오로알킬기, 탄소수 3∼20의 플루오로알킬에테르기이다.
(2) 규소원자를 갖는 중합성 화합물
상기 규소원자를 갖는 중합성 화합물이 갖는 규소 함유 관능기로서는 트리알킬실릴기, 쇄상 실록산 구조, 환상 실록산 구조, 케이지상 실록산 구조 등을 들 수 있고, 다른 성분과의 상용성, 몰드 박리성의 관점으로부터 트리메틸실릴기 또는 디메틸실록산 구조를 갖는 관능기가 바람직하다.
규소원자를 갖는 중합성 화합물로서는 3-트리스(트리메틸실릴옥시)실릴프로필(메타)아크릴레이트, 트리메틸실릴에틸(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴옥시메틸비스(트리메틸실록시)메틸실란, (메타)아크릴옥시메틸트리스(트리메틸실록시)실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필비스(트리메틸실록시)메틸실란, (메타)아크릴로일기를 말단 또는 측쇄에 갖는 폴리실록산(예를 들면 신에쓰 가가꾸 고교샤제 X-22-164 시리즈, X-22-174DX, X-22-2426, X-22-2475) 등을 들 수 있다.
이것들 이외에 본 발명에서 사용할 수 있는 중합성 화합물로서는 프로페닐에테르 및 부테닐에테르를 사용할 수도 있다. 상기 프로페닐에테르 또는 부테닐에테르로서는, 예를 들면 1-도데실-1-프로페닐에테르, 1-도데실-1-부테닐에테르, 1-부테녹시메틸-2-노르보넨, 1-4-디(1-부테녹시)부탄, 1,10-디(1-부테녹시)데칸, 1,4-디(1-부테녹시메틸)시클로헥산, 디에틸렌글리콜디(1-부테닐)에테르, 1,2,3-트리(1-부테녹시)프로판, 프로페닐에테르프로필렌카보네이트 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용하는 중합성 화합물로서 하기 일반식(I)으로 나타내어지는 중합성 화합물군도 예시된다.
Figure pct00004
[일반식(I) 중, Z는 방향족기를 함유하는 분자량 100 이상의 기를 나타내고, R1은 수소원자, 알킬기 또는 할로겐원자를 나타낸다. 단, 중합성 화합물(Ax)이 25℃에 있어서 액체일 때 25℃에 있어서의 점도가 500mPa·s 이하이다]
R1은 바람직하게는 수소원자 또는 알킬기이고, 수소원자 또는 메틸기가 바람직하며, 경화성의 관점으로부터 수소원자가 더욱 바람직하다. 할로겐원자로서는 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자가 예시되고, 불소원자가 바람직하다.
Z는 바람직하게는 치환기를 갖고 있어도 되는 아랄킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기, 또는 이것들의 기가 연결기를 통해서 결합한 기이다. 여기에서 말하는 연결기는 헤테로원자를 포함하는 연결기를 포함하고 있어도 되고, 바람직하게는 -CH2-, -O-, -C(=O)-, -S- 및 이것들의 조합으로 이루어지는 기이다. Z에 포함되는 방향족기로서는 페닐기가 바람직하고, 페닐기만이 포함되어 있는 것이 바람직하다. 다환 방향족기, 헤테로 방향족기에 비하여 페닐기만인 편이 점도가 낮아 패턴 형성성이 양호하고, 또한 파티클 결함을 억제할 수 있다. Z의 분자량으로서는 100∼300인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 120∼250이다.
중합성 화합물에 포함되는 중합성 기의 수와 방향족기의 수는
중합성 기의 수≤방향족기의 수인 것이 점도, 드라이 에칭 내성의 점에서 바람직하다. 이때, 나프탈렌 등의 축합 방향환은 1개의 방향족기로서 세고, 비페닐과 같은 2개의 방향환이 결합을 풀어서 연결되어 있을 경우에 2개의 방향족기로서 센다.
중합성 화합물이 25℃에 있어서 액체일 때의 25℃에 있어서의 점도로서는 2∼500mPa·s가 바람직하고, 3∼200mPa·s가 보다 바람직하며, 3∼100mPa·s가 가장 바람직하다. 중합성 화합물은 25℃에 있어서 액체이거나, 고체이어도 융점이 60℃ 이하인 것이 바람직하고, 25℃에 있어서 액체인 것이 보다 바람직하다.
Z는 -Z1-Z2로 나타내어지는 기인 것이 바람직하다. 여기에서, Z1은 단결합 또는 탄화수소기이고, 상기 탄화수소기는 그 쇄 중에 헤테로원자를 포함하는 연결기를 포함하고 있어도 된다. Z2는 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족기이고, 분자량 90 이상이다.
Z1은 바람직하게는 단결합 또는 알킬렌기이고, 상기 알킬렌기는 그 쇄 중에 헤테로원자를 포함하는 연결기를 포함하고 있어도 된다. Z1은 보다 바람직하게는 그 쇄 중에 헤테로원자를 포함하는 연결기를 포함하지 않는 알킬렌기이고, 더욱 바람직하게는 메틸렌기, 에틸렌기이다. 헤테로원자를 포함하는 연결기로서는 -O-, -C(=O)-, -S- 및 이것들과 알킬렌기의 조합으로 이루어지는 기 등을 들 수 있다. 또한, 탄화수소기의 탄소수는 1∼3인 것이 바람직하다.
Z2는 분자량이 15 이상의 치환기를 갖는 방향족기인 것이 바람직하다. Z2에 포함되는 방향족기의 일례로서 페닐기 및 나프틸기를 들 수 있고, 분자량이 15 이상의 치환기를 갖는 페닐기를 보다 바람직한 예로서 들 수 있다. Z2는 단환의 방향족기로부터 형성되는 편이 바람직하다.
Z2는 2개 이상의 방향족기가 직접적으로 또는 연결기를 통해서 연결된 기인 것도 바람직하다. 이 경우의 연결기도 바람직하게는 -CH2-, -O-, -C(=O)-, -S- 및 이것들의 조합으로 이루어지는 기이다.
방향족기가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 치환기의 예로서는 예를 들면 할로겐원자(불소원자, 클로로원자, 브롬원자, 요오드원자), 직쇄, 분기 또는 환상의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 카르바모일기, 시아노기, 카르복실기, 수산기, 알콕시기, 아릴옥시기, 알킬티오기, 아릴티오기, 헤테로환 옥시기, 아실옥시기, 아미노기, 니트로기, 히드라지노기, 헤테로환기 등을 들 수 있다. 또한, 이들 기에 의해 더 치환되어 있는 기도 바람직하다.
일반식(I)으로 나타내어지는 화합물의 광경화성 조성물 중에 있어서의 첨가량은 10∼100질량%인 것이 바람직하고, 20∼100질량%인 것이 보다 바람직하며, 30∼80질량%인 것이 특히 바람직하다.
일반식으로 나타내어지는 화합물은 하기 일반식(II)으로 나타내어지는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00005
[일반식(II) 중, R1은 수소원자, 알킬기 또는 할로겐원자를 나타내고, X1은 단결합 또는 탄화수소기이며, 상기 탄화수소기는 그 쇄 중에 헤테로원자를 포함하는 연결기를 포함하고 있어도 된다. Y1은 분자량 15 이상의 치환기를 나타내고, n1은 0∼3의 정수를 나타낸다. 단, n1이 0일 때는 X1은 탄소수 2 이상의 탄화수소기이다. Ar은 방향족기, 또는 방향족 연결기를 나타내고, 페닐기 또는 페닐렌기가 바람직하다]
R1은 상기 일반식의 R1과 동의이고, 바람직한 범위도 동의이다.
X1은 상기 Z1과 동의이고, 바람직한 범위도 동의이다.
Y1은 분자량 15 이상의 치환기이고, 알킬기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아랄킬기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 알킬티오기, 아릴티오기, 할로겐원자 등을 들 수 있다. 이들 치환기는 치환기를 더 갖고 있어도 된다.
n1이 0일 때는 X1은 탄소수 2 또는 3의 알킬렌기인 것이 바람직하고, n1이 2일 때는 X1은 단결합 또는 탄소수 1의 탄화수소기인 것이 바람직하다.
특히, 바람직한 형태로서는 n1이 1이고, X1은 탄소수 1∼3의 알킬렌기이다.
일반식(II)으로 나타내어지는 화합물은 더욱 바람직하게는 하기 일반식(III)으로 나타내어지는 화합물이다.
Figure pct00006
[일반식(III) 중, R1은 수소원자, 알킬기 또는 할로겐원자를 나타낸다. X1은 단결합 또는 탄화수소기이고, 상기 탄화수소기는 그 쇄 중에 헤테로원자를 포함하는 연결기를 포함하고 있어도 된다. Y1은 분자량 15 이상의 치환기를 나타내고, n1은 0∼3의 정수를 나타낸다. 단, n1이 0일 때는 X1은 탄소수 2 이상의 탄화수소기이다]
R1은 상기 일반식의 R1과 동의이고, 바람직한 범위도 동의이다.
X1은 상기 Z1과 동의이고, 바람직한 범위도 동의이다.
Y1은 상기 일반식(II)에 있어서의 Y1과 동의이고, 바람직한 범위도 동의이다.
n1은 상기 일반식(II)에 있어서의 n1과 동의이고, 바람직한 범위도 동의이다.
일반식(III)으로 나타내어지는 화합물은 더욱 바람직하게는 (Ⅳ)∼(Ⅵ) 중 어느 하나로 나타내어지는 화합물이다.
일반식(Ⅳ)으로 나타내어지는 화합물
Figure pct00007
[일반식(Ⅳ) 중, R1은 수소원자, 알킬기 또는 할로겐원자를 나타낸다. X2는 단결합, 또는 탄화수소기이고, 상기 탄화수소기는 그 쇄 중에 헤테로원자를 포함하는 연결기를 포함하고 있어도 된다. Y2는 분자량 15 이상의 방향족기를 갖지 않는 치환기를 나타내고, n2는 0∼3의 정수를 나타낸다. 단, n2가 0일 때는 X2는 탄소수 2 또는 3의 탄화수소기이다]
R1은 상기 일반식의 R1과 동의이고, 바람직한 범위도 동의이다.
X2는 탄화수소기일 경우 탄소수 1∼3의 탄화수소기인 것이 바람직하고, 치환 또는 무치환의 탄소수 1∼3의 알킬렌기인 것이 바람직하며, 무치환의 탄소수 1∼3의 알킬렌기인 것이 보다 바람직하고, 에틸렌기인 것이 더욱 바람직하다. 이러한 탄화수소기를 채용함으로써 보다 저점도이고 저휘발성을 갖는 광경화성 조성물로 하는 것이 가능해진다.
Y2는 분자량 15 이상의 방향족기를 갖지 않는 치환기를 나타내고, Y1의 분자량의 상한은 80 이하인 것이 바람직하다. Y2로서는 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, tert-부틸기, 시클로헥실기 등의 탄소수 1∼6의 알킬기, 클로로기, 브로모기 등의 할로겐원자, 메톡시기, 에톡시기, 시클로헥실옥시기 등의 탄소수 1∼6의 알콕시기를 바람직한 예로서 들 수 있다.
n2는 0∼2의 정수인 것이 바람직하다. n2가 1인 경우 치환기 Y는 파라 위치에 있는 것이 바람직하다. 또한, 점도의 관점으로부터 n2가 2일 때는 X2는 단결합 또는 탄소수 1의 탄화수소기가 바람직하다.
일반식(Ⅳ)으로 나타내어지는 화합물은 (메타)아크릴레이트기를 1개 갖는 단관능 (메타)아크릴레이트인 것이 바람직하다.
저점도와 저휘발성의 양립이라는 관점으로부터, 일반식(Ⅳ)으로 나타내어지는 (메타)아크릴레이트 화합물의 분자량은 175∼250인 것이 바람직하고, 185∼245인 것이 보다 바람직하다.
또한, 일반식(Ⅳ)으로 나타내어지는 (메타)아크릴레이트 화합물의 25℃에 있어서의 점도가 10mPa·s 이하인 것이 바람직하고, 6mPa·s이하인 것이 보다 바람직하다.
일반식(Ⅳ)으로 나타내어지는 화합물은 반응 희석제로서도 바람직하게 사용할 수 있다.
일반식(Ⅳ)으로 나타내어지는 화합물의 광경화성 조성물 중에 있어서의 첨가량은 조성물의 점도나 경화 후의 패턴 정밀도의 관점으로부터 10질량% 이상인 것이 바람직하고, 15질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 20질량% 이상인 것이 특히 바람직하다. 한편, 경화 후의 택크나 역학 강도의 관점으로부터는 첨가량은 95질량% 이하인 것이 바람직하고, 90질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 85질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
이하에, 일반식(Ⅳ)으로 나타내어지는 화합물을 예시하지만, 본 발명이 이것들에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. R1은 수소원자, 알킬기 또는 할로겐원자를 나타낸다.
Figure pct00008
일반식(V)으로 나타내어지는 화합물
Figure pct00009
[일반식(Ｖ) 중, R1은 수소원자, 알킬기 또는 할로겐원자를 나타내고, X3은 단결합, 또는 탄화수소기이며, 상기 탄화수소기는 그 쇄 중에 헤테로원자를 포함하는 연결기를 포함하고 있어도 된다. Y3은 분자량 15 이상의 방향족기를 갖는 치환기를 나타내고, n3은 1∼3의 정수를 나타낸다]
R1은 상기 일반식의 R1과 동의이고, 바람직한 범위도 동의이다.
X1은 상기 Z1과 동의이고, 바람직한 범위도 동의이다.
Y3은 분자량 15 이상의 방향족기를 갖는 치환기를 나타내고, 방향족기를 갖는 치환기로서는 방향족기가 단결합, 또는 연결기를 통해서 일반식(V)의 방향환에 결합하고 있는 형태가 바람직하다. 연결기로서는 알킬렌기, 헤테로원자를 갖는 연결기[바람직하게는 -O-, -S-, -C(=O)O-], 또는 이것들의 조합을 바람직한 예로서 들 수 있고, 알킬렌기 또는 -O- 및 이것들의 조합으로 이루어지는 기가 보다 바람직하다. 분자량 15 이상의 방향족기를 갖는 치환기로서는 페닐기를 갖는 치환기인 것이 바람직하다. 페닐기가 단결합 또는 상기 연결기를 통해서 결합하고 있는 형태가 바람직하고, 페닐기, 벤질기, 페녹시기, 벤질옥시기, 페닐티오기가 특히 바람직하다. Y3의 분자량은 바람직하게는 230∼350이다.
n3은 바람직하게는 1 또는 2이고, 보다 바람직하게는 1이다.
일반식(V)으로 나타내어지는 화합물의 조성물 중에 있어서의 첨가량은 10질량% 이상인 것이 바람직하고, 20질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 30질량% 이상인 것이 특히 바람직하다. 한편, 경화 후의 택크나 역학 강도의 관점으로부터는 첨가량은 90질량% 이하인 것이 바람직하고, 80질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 70질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.
이하에, 일반식(V)으로 나타내어지는 화합물을 예시하지만, 본 발명이 이것들에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. R1은 수소원자, 알킬기 또는 할로겐원자를 나타낸다.
Figure pct00010
일반식(Ⅵ)으로 나타내어지는 화합물
Figure pct00011
[일반식(Ⅵ) 중, X6은 (n6+1)가의 연결기이고, R1은 각각 수소원자, 알킬기, 할로겐원자이다. R2 및 R3은 각각 치환기이고, n4 및 n5는 각각 0∼4의 정수이다. n6은 1 또는 2이고, X4 및 X5는 각각 탄화수소기이며, 상기 탄화수소기는 그 쇄 중에 헤테로원자를 포함하는 연결기를 포함하고 있어도 된다]
X6은 (n6+1)가의 연결기를 나타내고, 바람직하게는 알킬렌기, -O-, -S-, -C(=O)O-, 및 이것들 중의 복수가 조합된 연결기이다. 알킬렌기는 탄소수 1∼8의 알킬렌기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼3의 알킬렌기이다. 또한, 무치환의 알킬렌기가 바람직하다.
n6은 바람직하게는 1이다. n6이 2일 때 복수 존재하는 R1, X5, R2는 각각 동일하여도 되고, 달라도 된다.
X4 및 X5는 각각 연결기를 포함하지 않는 알킬렌기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼5의 알킬렌기이며, 더욱 바람직하게는 탄소수 1∼3의 알킬렌기이고, 가장 바람직하게는 메틸렌기이다.
R1은 상기 일반식의 R1과 동의이고, 바람직한 범위도 동의이다.
R2 및 R3은 각각 치환기를 나타내고, 바람직하게는 알킬기, 할로겐원자, 알콕시기, 아실기, 아실옥시기, 알콕시카르보닐기, 시아노기, 니트로기이다. 알킬기로서는 탄소수 1∼8의 알킬기가 바람직하다. 할로겐원자로서는 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자가 예시되고, 불소원자가 바람직하다. 알콕시기로서는 탄소수 1∼8의 알콕시기가 바람직하다. 아실기로서는 탄소수 1∼8의 아실기가 바람직하다. 아실옥시기로서는 탄소수 1∼8의 아실옥시기가 바람직하다. 알콕시카르보닐기로서는 탄소수 1∼8의 알콕시카르보닐기가 바람직하다.
n4 및 n5는 각각 0∼4의 정수이고, n4 또는 n5가 2 이상일 때 복수 존재하는 R2 및 R3은 각각 동일하여도 되고 달라도 된다.
일반식(Ⅵ)으로 나타내어지는 화합물은 하기 일반식(Ⅶ)으로 나타내어지는 화합물이 바람직하다.
Figure pct00012
(X6은 알킬렌기, -O-, -S-, 및 이것들 중 복수가 조합된 연결기이고, R1은 각각 수소원자, 알킬기, 할로겐원자이다)
R1은 상기 일반식의 R1과 동의이고, 바람직한 범위도 동의이다.
X6이 알킬렌기일 경우 탄소수 1∼8의 알킬렌기가 바람직하고, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼3의 알킬렌기이다. 또한, 무치환의 알킬렌기가 바람직하다.
X6으로서는 -CH2-, -CH2CH2-, -O-, -S-가 바람직하다.
본 발명에 사용되는 광경화성 조성물 중에 있어서의 일반식(Ⅵ)으로 나타내어지는 화합물의 함유량은 특별히 제한은 없지만, 경화성, 조성물 점도의 관점으로부터 전 중합성 화합물 중 1∼100질량%가 바람직하고, 5∼70질량%가 더욱 바람직하며, 10∼50질량%가 특히 바람직하다.
이하에, 일반식(Ⅵ)으로 나타내어지는 화합물을 예시하지만, 본 발명이 이것들에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 하기 식 중에 있어서의 R1은 각각 일반식(Ⅵ)에 있어서의 R1과 동의이고, 바람직한 범위도 동의이고, 특히 바람직하게는 수소원자이다.
Figure pct00013
또한, 본 발명에서 사용되는 중합성 화합물로서 하기 일반식으로 나타내어지는 중합성 화합물군도 예시된다.
Figure pct00014
(일반식 중, X1∼X3은 각각 독립적으로 단결합 또는 연결기를 나타낸다. Me는 메틸기를 나타낸다)
X1∼X3이 연결기일 경우, 바람직하게는 유기 연결기이고, 탄소수 1∼50의 유기 연결기인 것이 바람직하다. 유기 연결기의 구체예로서는 옥시알킬렌기, -O-C(=O)-, 알킬렌기 및 이것들의 2 이상의 조합으로 이루어지는 기를 들 수 있다. 옥시알킬렌기로서는 에틸렌옥사이드기, 프로필렌옥사이드기가 예시된다. 또한, 알킬렌기로서는 프로필렌기, 부틸렌기, 펜틸기, 헥실기 등이 예시된다. X1∼X3은 단결합인 것이 바람직하다.
일반식으로 나타내어지는 화합물은 25℃에 있어서 액체상인 것이 바람직하지만, 액체상이 아니어도 된다.
이하에 본 발명에 있어서의 중합성 화합물의 구체예를 나타낸다.
Figure pct00015
Figure pct00016
m1, m2, m3, n1, n2, n3은 각각 0∼10의 정수를 나타내고, m1, m2, m3, n1, n2 및 n3의 합은 1보다 큰 화합물이거나, 상기 합의 평균이 1보다 큰 화합물의 혼합물이다.
l1, l2, l3은 각각 0∼10의 정수를 나타내고, k1, k2, k3은 각각 3∼6의 정수를 나타내고, l1, l2 및 l3의 합은 1보다 큰 화합물이거나, 상기 합의 평균이 1보다 큰 화합물의 혼합물이다.
또한, 하기 일반식으로 나타내어지는 중합성 화합물군도 본 발명에서 사용되는 중합성 화합물로서 예시된다.
Figure pct00017
[식 중, Ar은 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴렌기를 나타내고, X는 단결합 또는 유기 연결기를 나타내고, R1은 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, n은 2 또는 3을 나타낸다]
일반식 중, 상기 아릴렌기로서는 페닐렌기, 나프틸렌기 등의 탄화수소계 아릴렌기; 인돌, 카르바졸 등이 연결기로 된 헤테로아릴렌기 등을 들 수 있고, 바람직하게는 탄화수소계 아릴렌기이고, 더욱 바람직하게는 점도, 에칭 내성의 관점으로부터 페닐렌기이다. 상기 아릴렌기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 바람직한 치환기로서는 알킬기, 알콕시기, 수산기, 시아노기, 알콕시카르보닐기, 아미드기, 술폰아미드기를 들 수 있다.
상기 X의 유기 연결기로서는 쇄 중에 헤테로원자를 포함하고 있어도 되는 알킬렌기, 아릴렌기, 아랄킬렌기를 들 수 있다. 그 중에서도 알킬렌기, 옥시알킬렌기가 바람직하고, 알킬렌기가 보다 바람직하다.
상기 X로서는 단결합 또는 알킬렌기인 것이 특히 바람직하다.
상기 R1은 수소원자 또는 메틸기이고, 바람직하게는 수소원자이다.
n은 2 또는 3이고, 바람직하게는 2이다.
상기 중합성 화합물이 하기 일반식(I-a) 또는 일반식(I-b)으로 나타내어지는 중합성 화합물인 것이 조성물 점도를 저하시키는 관점에서 바람직하다.
Figure pct00018
[식 중, X1, X2는 각각 독립적으로 단결합 또는 탄소수 1∼3의 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬렌기를 나타내고, R1은 수소원자 또는 메틸기를 나타낸다]
상기 일반식(I-ａ) 중 상기 X1은 단결합 또는 메틸렌기인 것이 바람직하고, 메틸렌기인 것이 점도 저감의 관점에서 보다 바람직하다.
상기 X2의 바람직한 범위는 상기 X1의 바람직한 범위와 같다.
상기 R1은 일반식에 있어서의 R1과 동의이고, 바람직한 범위도 같다.
상기 중합성 화합물은 25℃에 있어서 액체이면 첨가량을 늘렸을 때에도 이물의 발생을 억제할 수 있어 바람직하다.
바람직한 중합성 화합물의 구체예를 나타낸다. R1은 일반식에 있어서의 R1과 동의이고, 수소원자 또는 메틸기를 나타낸다. 또한, 본 발명은 이들 구체예에 한정되는 것은 아니다.
Figure pct00019
이들 중합성 화합물 중에서도 (A) 중합성 화합물로서는 (메타)아크릴레이트 화합물이 조성물 점도, 광경화성의 관점에서 바람직하고, 아크릴레이트가 보다 바람직하다. 또한, 본 발명에서는 중합성 관능기를 2개 이상 갖는 다관능 중합성 화합물이 바람직하다.
본 발명에서는 특히 단관능 (메타)아크릴레이트 화합물과 다관능 (메타)아크릴레이트 화합물의 배합비가 중량비로 80/20∼0/100이 바람직하고, 70/30∼0/100이 보다 바람직하며, 40/60∼0/100인 것이 바람직하다. 적절한 비율을 선택함으로써 충분한 경화성을 갖고, 또한 조성물을 저점도로 할 수 있다.
상기 다관능 (메타)아크릴레이트 화합물에 있어서, 상기 2관능 (메타)아크릴레이트와 상기 3관능 이상의 (메타)아크릴레이트의 비율은 질량비로 100/0∼20/80이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100/0∼50/50, 더욱 바람직하게는 100/0∼70/30이다. 상기 3관능 이상의 (메타)아크릴레이트는 상기 2관능 (메타)아크릴레이트보다 점도가 높기 때문에 상기 2관능 (메타)아크릴레이트가 많은 편이 본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물의 점도를 낮출 수 있기 때문에 바람직하다.
(A) 중합성 화합물로서는 방향족 구조 및/또는 지환 탄화수소 구조를 갖는 치환기를 함유하고 있는 화합물을 포함하는 것이 에칭 내성의 관점에서 바람직하고, 방향족 구조 및/또는 지환 탄화수소 구조를 갖는 중합성 화합물을 (A) 성분 중 50질량% 이상 함유하고 있는 것이 보다 바람직하며, 80질량% 이상 함유하고 있는 것이 더욱 바람직하다. 방향족 구조를 갖는 중합성 화합물로서는 방향족 구조를 갖는 (메타)아크릴레이트 화합물이 바람직하다. 방향족 구조를 갖는 (메타)아크릴레이트 화합물로서는 나프탈렌 구조를 갖는 단관능 (메타)아크릴레이트 화합물, 예를 들면 1- 또는 2-나프틸(메타)아크릴레이트, 1- 또는 2-나프틸메틸(메타)아크릴레이트, 1- 또는 2-나프틸에틸(메타)아크릴레이트, 방향환 상에 치환기를 갖는 벤질아크릴레이트 등의 단관능 아크릴레이트, 카테콜디아크릴레이트, 크실릴렌글리콜디아크릴레이트 등의 2관능 아크릴레이트가 특히 바람직하다. 지환 탄화수소 구조를 갖는 중합성 화합물로서는 이소보로닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 아다만틸(메타)아크릴레이트, 트리시클로데카닐(메타)아크릴레이트, 테트라시클로도데카닐(메타)아크릴레이트 등이 바람직하다.
또한, (A) 중합성 화합물로서 (메타)아크릴레이트를 사용할 경우 메타크릴레이트보다 아크릴레이트쪽이 바람직하다.
본 발명의 임프린트용 경화성 조성물은 (A) 중합성 화합물로서 방향족 구조를 갖는 (메타)아크릴레이트 화합물과 불소원자를 갖는 (메타)아크릴레이트의 양쪽을 포함하는 것이 특히 바람직하다. 배합비로서는 전 (A) 중합성 화합물 성분의 80질량% 이상이 방향족 구조를 갖는 (메타)아크릴레이트 화합물이고, 0.1∼10질량%가 불소원자를 갖는 (메타)아크릴레이트인 것이 바람직하다. 또한, 방향족 구조를 갖는 (메타)아크릴레이트 화합물이 1기압 25℃에서 액체이고, 불소원자를 갖는 (메타)아크릴레이트가 1기압 25℃에서 고체인 블렌드계가 바람직하다.
본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물 중에 있어서의 (A) 중합성 화합물의 총 함유량은 경화성 개선, 본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물의 점도 개선의 관점으로부터 용제를 제외한 전 성분 중 50∼99.5질량%가 바람직하고, 70∼99질량%가 더욱 바람직하며, 90∼99질량%가 특히 바람직하다.
본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물은 (A) 중합성 화합물 성분에 관해 보다 바람직하게는 25℃에 있어서의 점도가 3∼100mPa·s인 중합성 화합물의 함유량이 전 중합성 화합물에 대하여 80질량% 이상인 것이 바람직하고, 3∼70mPa·s의 중합성 화합물이 80질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 7∼50mPa·s의 중합성 화합물이 80질량% 이상인 것이 특히 바람직하고, 8∼30mPa·s의 중합성 화합물이 80질량% 이상인 것이 가장 바람직하다.
본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물에 포함되는 (A) 중합성 화합물은 25℃에 있어서 액체인 중합성 화합물이 전 중합성 화합물 중 50질량% 이상인 것이 경시 안정성의 관점에서 바람직하다.
(B) 광중합 개시제
본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물은 광중합 개시제를 포함한다. 본 발명에 사용되는 광중합 개시제는 광조사에 의해 상술한 (A) 중합성 화합물을 중합하는 활성종을 발생시키는 화합물이면 어느 것이라도 사용할 수 있다. 광중합 개시제로서는 양이온 중합 개시제, 라디칼 중합 개시제를 들 수 있고, 라디칼 중합 개시제가 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서 광중합 개시제는 복수종을 병용해도 좋다.
본 발명에 사용되는 광중합 개시제의 함유량은 용제를 제외한 전 조성물 중, 예를 들면 0.01∼15질량%이고, 바람직하게는 0.1∼12질량%이며, 더욱 바람직하게는 0.2∼7질량%이다. 2종류 이상의 광중합 개시제를 사용하는 경우에는 그 합계량이 상기 범위가 된다.
광중합 개시제의 함유량이 0.01질량% 이상이면 감도(속경화성), 해상성, 라인 에지 러프니스성, 도막 강도가 향상되는 경향이 있어 바람직하다. 한편, 광중합 개시제의 함유량을 15질량% 이하로 하면 광투과성, 착색성, 취급성 등이 향상되는 경향이 있어 바람직하다. 염료 및/또는 안료를 포함하는 계에서는 이것들이 라디칼 트랩제로서 작용하는 경우가 있고, 광중합성, 감도에 영향을 미친다. 그 점을 고려하여 이들 용도에서는 광중합 개시제의 첨가량이 최적화된다. 한편으로, 본 발명에 사용되는 조성물에서는 염료 및/또는 안료는 필수 성분이 아니고, 광중합 개시제의 최적 범위가 액정 디스플레이 컬러필터용 경화성 조성물 등의 분야의 것과는 다른 경우가 있다.
본 발명에서 사용되는 라디칼 광중합 개시제로서는, 예를 들면 시판되고 있는 개시제를 사용할 수 있다. 이것들의 예로서는, 예를 들면 일본 특허공개 2008-105414호 공보의 단락번호 0091에 기재된 것을 바람직하게 채용할 수 있다. 이 중에서도 아세토페논계 화합물, 아실포스핀옥사이드계 화합물, 옥심에스테르계 화합물이 경화 감도, 흡수 특성의 관점에서 바람직하다.
아세토페논계 화합물로서 바람직하게는 히드록시아세토페논계 화합물, 디알콕시아세토페논계 화합물, 아미노아세토페논계 화합물을 들 수 있다. 히드록시아세토페논계 화합물로서 바람직하게는 BASF사로부터 입수 가능한 Irgacure(등록상표) 2959(1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, Irgacure(등록상표) 184(1-히드록시시클로헥실페닐케톤), Irgacure(등록상표) 500(1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 벤조페논), Darocur(등록상표) 1173(2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판-1-온)을 들 수 있다.
디알콕시아세토페논계 화합물로서 바람직하게는 BASF사로부터 입수 가능한 Irgacure(등록상표) 651(2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온)을 들 수 있다.
아미노아세토페논계 화합물로서 바람직하게는 BASF사로부터 입수 가능한 Irgacure(등록상표) 369(2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄온-1), Irgacure(등록상표) 379(EG)(2-디메틸아미노-2-(4메틸벤질)-1-(4-모르폴린-4-일페닐)부탄-1-온, Irgacure(등록상표) 907(2-메틸-1[4-메틸티오페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온을 들 수 있다.
아실포스핀옥사이드계 화합물로서 바람직하게는 BASF사로부터 입수 가능한 Irgacure(등록상표) 819(비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드, Irgacure(등록상표) 1800(비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸-펜틸포스핀옥사이드, BASF사로부터 입수 가능한 Lucirin TPO(2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드), Lucirin TPO-L(2,4,6-트리메틸벤조일페닐에톡시포스핀옥사이드)을 들 수 있다.
옥심에스테르계 화합물로서 바람직하게는 BASF사로부터 입수 가능한 Irgacure(등록상표) OXE01(1,2-옥탄디온,1-[4-(페닐티오)페닐]-2-(O-벤조일옥심), Irgacure(등록상표) OXE02(에탄온,1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-,1-(O-아세틸옥심)를 들 수 있다.
본 발명에서 사용되는 양이온 광중합 개시제로서는 술포늄염 화합물, 요오드늄염 화합물, 옥심술포네이트 화합물 등이 바람직하고, 4-메틸페닐[4-(1-메틸에틸)페닐요오드늄테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트(로데아제 PI2074), 4-메틸페닐[4-(2-메틸프로필)페닐요오드늄헥사플루오로포스페이트(BASF사제 IRGACURE 250), IRGACURE PAG 103, 108, 121, 203(BASF사제) 등을 들 수 있다.
본 발명에서 사용되는 광중합 개시제는 사용하는 광원의 파장에 대하여 적시에 선택할 필요가 있지만, 몰드 가압·노광 중에 가스를 발생시키지 않는 것이 바람직하다. 가스가 발생하면 몰드가 오염되기 때문에 빈번히 몰드를 세정해야만 하게 되나, 광경화성 조성물이 몰드 내에서 변형되어 전사 패턴 정밀도를 열화시키는 등의 문제를 발생시키거나 한다.
본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물은 (A) 중합성 화합물이 라디칼 중합성 화합물이고, (B) 광중합 개시제가 광조사에 의해 라디칼을 발생시키는 라디칼 중합 개시제인 라디칼 중합성 경화성 조성물인 것이 바람직하다.
(C1) 불소원자를 20질량% 이상 함유하는 적어도 1종의 계면활성제
본 발명의 임프린트용 경화성 조성물은 불소원자를 20질량% 이상 함유하는 적어도 1종의 계면활성제를 적어도 1종 포함한다. 불소원자의 비율은 이하의 식에 의해 산출되는 값이다.
Figure pct00020
계면활성제(C1)를 2종류 이상 포함할 경우의 불소 함유율은 각 계면활성제에 있어서 불소 함유율과 전 (C1) 중의 질량 농도를 적산한 값의 총 합계로서 정해진다.
계면활성제(C1)는 불소원자를 25질량% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 28질량% 이상 함유하는 것이 보다 바람직하다. 상한값으로서는 특별히 정한 것은 아니지만, 예를 들면 80질량% 이하이고, 바람직하게는 70질량% 이하이다.
계면활성제(C1)는 규소원자의 함유량이 적은 편이 바람직하고, 20질량% 이하인 것이 바람직하며, 실질적으로 포함하지 않는 것이 보다 바람직하다. 규소원자의 함유량을 줄임으로써 표층의 에칭 속도가 경화막 내부의 에칭 속도에 근접하기 때문에 경화막 에칭 속도의 깊이 방향에 대한 분포가 균일해진다는 효과가 얻어진다.
본 발명에서 사용하는 계면활성제(C1)로서는 불소원자를 갖는 알킬기, 불소원자를 갖는 시클로알킬기 또는 불소원자를 갖는 아릴기를 갖는 화합물인 것이 바람직하다.
불소원자를 포함한 알킬기는 적어도 1개의 수소원자가 불소원자로 치환된 직쇄 또는 분기쇄 알킬기이다. 이 알킬기는 탄소수가 1∼10인 것이 바람직하고, 탄소수가 1∼4인 것이 보다 바람직하다. 이 불소원자를 포함한 알킬기는 불소원자 이외의 치환기를 더 갖고 있어도 된다.
불소원자를 포함한 시클로알킬기는 적어도 1개의 수소원자가 불소원자로 치환된 단환식 또는 다환식의 시클로알킬기이다. 이 불소원자를 포함한 시클로알킬기는 불소원자 이외의 치환기를 더 갖고 있어도 된다.
불소원자를 포함한 아릴기는 적어도 1개의 수소원자가 불소원자로 치환된 아릴기이다. 이 아릴기로서는, 예를 들면 페닐기 및 나프틸기를 들 수 있다. 이 불소원자를 포함한 아릴기는 불소원자 이외의 치환기를 더 갖고 있어도 된다.
이러한 구조를 가짐으로써 표면 편재능이 양호해지고, 또한 중합체(C2)와의 부분적인 상용이 생겨서 상분리가 억제된다고 생각된다.
본 발명에서 사용하는 계면활성제의 분자량은 300∼10000이 바람직하고, 500∼5000이 보다 바람직하다.
본 발명에 사용되는 계면활성제(C1)의 함유량은 용제를 제외한 전 조성물 중, 예를 들면 0.01∼10질량%이고, 바람직하게는 0.1∼7질량%이며, 더욱 바람직하게는 0.5∼4질량%이다. 2종류 이상의 계면활성제(C1)를 사용하는 경우에는 그 합계량이 상기 범위가 된다.
본 발명에서 사용하는 계면활성제(C1)의 예로서는 상품명 플루오라드 FC-430, FC-431(스미토모스리엠사제), 상품명 서프론 「S-382」(아사히가라스제), EFTOP 「EF-122A, 122B, 122C, EF-121, EF-126, EF-127, MF-100」(토켐 프로덕츠사제), 상품명 PF-636, PF-6320, PF-656, PF-6520(모두 OMNOVA사), 상품명 프타젠트 FT250, FT251, DFX18[모두 (주)네오스제], 상품명 유니다인 DS-401, DS-403, DS-451[모두 다이킨코교(주)제], 상품명 메가팩 171, 172, 173, 178K, 178A,[모두 DIC(주)제], 상품명 X-70-090, X-70-091, X-70-092, X-70-093(모두 신에쓰 가가꾸 고교샤제), 상품명 메가팩 R-08, XRB-4[모두 DIC(주)제]를 들 수 있다.
불소원자를 3질량% 이상 20질량% 미만 및/또는 규소원자를 5질량% 이상 40질량% 미만 함유하고, 또한 중량 평균 분자량(Mw)이 1000∼100000인 적어도 1종의 중합체(C2)
본 발명의 임프린트용 경화성 조성물은 불소원자를 3질량% 이상 20질량% 미만 및/또는 규소원자를 5질량% 이상 40질량% 미만 함유하고, 또한 중량 평균 분자량(Mw)이 1000∼100000인 적어도 1종의 중합체를 적어도 1종 포함한다. 이러한 구조를 가짐으로써 계면활성제(C1)와의 부분적인 상용이 생겨서 상분리가 억제된다고 생각된다.
이러한 중합체에 있어서의 규소원자의 비율은 상기 불소원자에 있어서의 식 과 마찬가지로 산출된다.
중합체(C2)는 불소원자를 5∼18질량% 함유하는 것이 바람직하고, 7∼15질량% 함유하는 것이 보다 바람직하다. (C2) 중합체는 규소원자를 8∼30질량% 함유하는 것이 바람직하고, 10∼20질량% 함유하는 것이 보다 바람직하다.
중합체(C2)는 중량 평균 분자량이 3000∼80000인 것이 바람직하고, 5000∼50000인 것이 보다 바람직하다.
중합체(C2)는 적어도 불소원자를 3질량% 이상 20질량% 미만 포함하는 것이 바람직하다.
중합체(C2)는 일반적으로 중합하는 부분 구조를 갖는 모노머를 라디칼 중합 등에 의해 중합함으로써 합성되고, 중합하는 부분 구조를 갖는 모노머로부터 유래되는 반복단위를 갖는다. 중합하는 부분 구조로서는 예를 들면 에틸렌성 중합성 부분 구조를 들 수 있다.
불소원자 및/또는 규소원자는 수지의 주쇄 중에 포함되어 있어도 되고, 측쇄 중에 포함되어 있어도 된다.
중합체(C2)가 불소원자를 포함하고 있을 경우, 불소원자를 갖는 알킬기, 불소원자를 갖는 시클로알킬기 또는 불소원자를 갖는 아릴기를 갖는 화합물인 것이 바람직하다.
중합체(C2)에 있어서의 불소원자 또는 규소원자는 수지의 주쇄 중에 갖고 있어도 되고, 측쇄에 치환되어 있어도 된다.
중합체(C2)는 불소원자를 갖는 부분 구조로서, 불소원자를 갖는 알킬기, 불소원자를 갖는 시클로알킬기, 또는 불소원자를 갖는 아릴기를 갖는 수지인 것이 바람직하다.
불소원자를 갖는 알킬기(바람직하게는 탄소수 1∼10, 보다 바람직하게는 탄소수 1∼4)는 적어도 1개의 수소원자가 불소원자로 치환된 직쇄 또는 분기 알킬기이고, 또한 다른 치환기를 갖고 있어도 된다.
불소원자를 갖는 시클로알킬기는 적어도 1개의 수소원자가 불소원자로 치환된 단환 또는 다환의 시클로알킬기이고, 또한 다른 치환기를 갖고 있어도 된다.
불소원자를 갖는 아릴기로서는 페닐기, 나프틸기 등의 아릴기의 적어도 1개의 수소원자가 불소원자로 치환된 것을 들 수 있고, 또한 다른 치환기를 갖고 있어도 된다.
불소원자를 갖는 알킬기, 불소원자를 갖는 시클로알킬기, 또는 불소원자를 갖는 아릴기로서 바람직하게는 하기 일반식(F2)∼일반식(F4)으로 나타내어지는 기를 들 수 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
Figure pct00021
일반식(F2)∼일반식(F4) 중,
R57∼R68은 각각 독립적으로 수소원자, 불소원자 또는 알킬기를 나타낸다. 단, R57∼R61, R62∼R64 및 R65∼R68 중 적어도 하나는 불소원자 또는 적어도 하나의 수소원자가 불소원자로 치환된 알킬기(바람직하게는 탄소수 1∼4)를 나타낸다. R57∼R61 및 R65∼R67은 모두가 불소원자인 것이 바람직하다. R62, R63 및 R68은 적어도 1개의 수소원자가 불소원자로 치환된 알킬기(바람직하게는 탄소수 1∼4)가 바람직하고, 탄소수 1∼4의 퍼플루오로알킬기인 것이 더욱 바람직하다. R62와 R63은 서로 연결되어서 환을 형성해도 좋다.
일반식(F2)으로 나타내어지는 기의 구체예로서는, 예를 들면 p-플루오로페닐기, 펜타플루오로페닐기, 3,5-디(트리플루오로메틸)페닐기 등을 들 수 있다.
일반식(F3)으로 나타내어지는 기의 구체예로서는, 트리플루오로메틸기, 펜타플루오로프로필기, 펜타플루오로에틸기, 헵타플루오로부틸기, 헥사플루오로이소프로필기, 헵타플루오로이소프로필기, 헥사플루오로(2-메틸)이소프로필기, 노나플루오로부틸기, 옥타플루오로이소부틸기, 노나플루오로헥실기, 노나플루오로-t-부틸기, 퍼플루오로이소펜틸기, 퍼플루오로옥틸기, 퍼플루오로(트리메틸)헥실기, 2,2,3,3-테트라플루오로시클로부틸기, 퍼플루오로시클로헥실기 등을 들 수 있다. 헥사플루오로이소프로필기, 헵타플루오로이소프로필기, 헥사플루오로(2-메틸)이소프로필기, 옥타플루오로이소부틸기, 노나플루오로-t-부틸기, 퍼플루오로이소펜틸기가 바람직하고, 헥사플루오로이소프로필기, 헵타플루오로이소프로필기가 더욱 바람직하다.
일반식(F4)으로 나타내어지는 기의 구체예로서는, 예를 들면 -C(CF3)2OH, -C (C2F5)2OH, -C(CF3)(CH3)OH, -CH(CF3)OH 등을 들 수 있고, -C(CF3)2OH가 바람직하다.
이하, 불소원자를 갖는 반복단위의 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
구체예 중, X1은 수소원자, -CH3, -F 또는 -CF3을 나타낸다. X2는 -F 또는 -CF3을 나타낸다.
Figure pct00022
중합체(C2)가 규소원자를 포함하고 있을 경우, 이 수지는 규소원자를 포함한 부분 구조로서 알킬실릴 구조 또는 환상 실록산 구조를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이 알킬실릴 구조는 바람직하게는 트리알킬실릴기를 포함한 구조이다.
규소원자를 갖는 부분 구조로서 알킬실릴구조(바람직하게는 트리알킬실릴기), 또는 환상 실록산 구조를 갖는 수지인 것이 바람직하다.
알킬실릴 구조, 또는 환상 실록산 구조로서는 구체적으로는 하기 일반식(CS-1)∼일반식(CS-3)으로 나타내어지는 기 등을 들 수 있다.
Figure pct00023
일반식(CS-1)∼일반식(CS-3)에 있어서,
R12∼R26은 각각 독립적으로 직쇄 또는 분기 알킬기(바람직하게는 탄소수 1∼20) 또는 시클로알킬기(바람직하게는 탄소수 3∼20)를 나타낸다.
L3∼L5는 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다. 2가의 연결기로서는 알킬렌기, 페닐렌기, 에테르기, 티오에테르기, 카르보닐기, 에스테르기, 아미드기, 우레탄기, 또는 우레아기로 이루어지는 군에서 선택되는 단독 또는 2개 이상의 기의 조합을 들 수 있다.
n은 1∼5의 정수를 나타낸다. n은 바람직하게는 2∼4의 정수이다.
이하, 일반식(CS-1)∼일반식(CS-3)으로 나타내어지는 기를 갖는 반복단위의 구체예를 들지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 구체예 중 X1은 수소원자, -CH3, -F 또는 -CF3을 나타낸다.
Figure pct00024
중합체(C2)는 하기 일반식(III)으로 나타내어지는 반복단위를 더 갖고 있어도 된다.
Figure pct00025
일반식(III)에 있어서,
Rc31은 수소원자, 알킬기, 또는 불소로 치환되어 있어도 되는 알킬기, 시아노기 또는 -CH2-O-Rac2기를 나타낸다. 식 중, Rac2는 수소원자, 알킬기 또는 아실기를 나타낸다. Rc31은 수소원자, 메틸기, 히드록시메틸기, 트리플루오로메틸기가 바람직하고, 수소원자, 메틸기가 특히 바람직하다.
Rc32는 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기를 갖는 기를 나타낸다. 이들 기는 불소원자, 규소원자로 치환되어 있어도 된다.
Lc3은 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다.
일반식(III)에 있어서의 Rc32의 알킬기는 탄소수 3∼20의 직쇄 또는 분기상 알킬기가 바람직하다.
시클로알킬기는 탄소수 3∼20의 시클로알킬기가 바람직하다.
알케닐기는 탄소수 3∼20의 알케닐기가 바람직하다.
시클로알케닐기는 탄소수 3∼20의 시클로알케닐기가 바람직하다.
Rc32는 무치환의 알킬기 또는 불소원자로 치환된 알킬기가 바람직하다.
Lc3의 2가의 연결기는 에스테르기, 알킬렌기(바람직하게는 탄소수 1∼5), 옥시기, 페닐렌기, 에스테르 결합(-COO-로 나타내어지는 기)이 바람직하다.
중합체(C2)는 하기 일반식(CII-AB)으로 나타내어지는 반복단위를 더 갖는 것도 바람직하다.
Figure pct00026
식(CII-AB) 중,
Rc11' 및 Rc12'는 각각 독립적으로 수소원자, 시아노기, 할로겐원자 또는 알킬기를 나타낸다.
Zc'는 결합한 2개의 탄소원자(C-C)를 포함하고, 지환식 구조를 형성하기 위한 원자단을 나타낸다.
이하에 일반식(III), 일반식(CII-AB)으로 나타내어지는 반복단위의 구체예를 이하에 들지만, 본 발명은 이것들에 한정되지 않는다. 식 중, Ra는 H, CH3, CH2OH, CF3 또는 CN을 나타낸다.
Figure pct00027
중합체(C2)는 금속 등의 불순물이 적은 것은 당연하고, 잔류 단량체나 올리고머 성분이 0∼10질량%인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0∼5질량%, 0∼1질량%가 보다 더욱 바람직하다. 또한, 분자량 분포(Mw/Mn, 분산도라고도 한다)는 1∼5의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1∼3의 범위이며, 더욱 바람직하게는 1 또는 2이다.
중합체(C2)는 각종 시판품을 이용할 수도 있고, 상법에 따라서(예를 들면 라디칼 중합) 합성할 수 있다. 예를 들면, 일반적 합성 방법으로서는 모노머종 및 개시제를 용제에 용해시키고, 가열함으로써 중합을 행하는 일괄 중합법, 가열 용제에 모노머종과 개시제의 용액을 1∼10시간 걸쳐서 적하해서 첨가하는 적하 중합법 등을 들 수 있고, 적하 중합법이 바람직하다. 반응 용매로서는, 예를 들면 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 디이소프로필에테르 등의 에테르류나 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤과 같은 케톤류, 아세트산 에틸과 같은 에스테르 용매, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등의 아미드 용제, 또한 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 시클로헥산온과 같은 본 발명의 조성물을 용해하는 용매를 들 수 있다.
중합 반응은 질소나 아르곤 등 불활성 가스 분위기 하에서 행하여지는 것이 바람직하다. 중합 개시제로서는 시판의 라디칼 개시제(아조계 개시제, 퍼옥사이드 등)를 이용하여 중합을 개시시킨다. 라디칼 개시제로서는 아조계 개시제가 바람직하고, 에스테르기, 시아노기, 카르복실기를 갖는 아조계 개시제가 바람직하다. 바람직한 개시제로서는 아조비스이소부티로니트릴, 아조비스디메틸발레로니트릴, 디메틸2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트) 등을 들 수 있다. 반응의 농도는 5∼50질량%이고, 바람직하게는 30∼50질량%이다. 반응 온도는 통상 10℃∼150℃이고, 바람직하게는 30℃∼120℃, 더욱 바람직하게는 60∼100℃이다.
반응 종료 후에 실온까지 방랭하고, 정제한다. 정제는 수세나 적절한 용매를 조합함으로써 잔류 단량체나 올리고머 성분을 제거하는 액액 추출법, 특정 분자량 이하의 것만을 추출 제거하는 한외여과 등의 용액 상태에서의 정제 방법이나, 수지 용액을 빈용매에 적하함으로써 수지를 빈용매 중에서 응고시킴으로써 잔류 단량체 등을 제거하는 재침전법이나 여과한 수지 슬러리를 빈용매로 세정하는 등의 고체 상태에서의 정제 방법 등의 통상의 방법을 적용할 수 있다. 예를 들면, 상기 수지가 난용 또는 불용의 용매(빈용매)를 상기 반응 용액의 10배 이하의 체적량, 바람직하게는 10∼5배의 체적량으로 접촉시킴으로써 수지를 고체로 해서 석출시킨다.
폴리머 용액으로부터의 침전 또는 재침전 조작시에 사용하는 용매(침전 또는 재침전 용매)로서는 상기 폴리머의 빈용매이면 되고, 폴리머의 종류에 따라 탄화수소, 할로겐화 탄화수소, 니트로 화합물, 에테르, 케톤, 에스테르, 카보네이트, 알코올, 카르복실산, 물, 이것들의 용매를 포함하는 혼합 용매 등의 중에서 적당하게 선택해서 사용할 수 있다. 이것들 중에서도 침전 또는 재침전 용매로서 적어도 알코올(특히, 메탄올 등) 또는 물을 포함하는 용매가 바람직하다.
침전 또는 재침전 용매의 사용량은 효율이나 수율 등을 고려해서 적당하게 선택할 수 있지만, 일반적으로는 폴리머 용액 100질량부에 대하여 100∼10000질량부, 바람직하게는 200∼2000질량부, 더욱 바람직하게는 300∼1000질량부이다.
침전 또는 재침전할 때의 온도로서는 효율이나 조작성을 고려해서 적당하게 선택할 수 있지만, 통상 0∼50℃ 정도, 바람직하게는 실온 부근(예를 들면 20∼35℃ 정도)이다. 침전 또는 재침전 조작은 교반조 등의 관용의 혼합 용기를 사용하고, 배치식, 연속식 등의 공지의 방법에 의해 행할 수 있다.
침전 또는 재침전한 폴리머는 통상 여과, 원심분리 등의 관용의 고액 분리를 행하고, 건조해서 사용에 제공된다. 여과는 내용제성의 여과재를 사용하고, 바람직하게는 가압 하에서 행하여진다. 건조는 상압 또는 감압 하(바람직하게는 감압 하), 30∼100℃ 정도, 바람직하게는 30∼50℃ 정도의 온도에서 행하여진다.
또한, 일단 수지를 석출시켜서 분리한 후에 다시 용매에 용해시키고, 상기 수지가 난용 또는 불용인 용매와 접촉시켜도 좋다. 즉, 상기 라디칼 중합 반응 종료 후에 상기 폴리머가 난용 또는 불용인 용매와 접촉시켜 수지를 석출시키고(공정a), 수지를 용액으로부터 분리하고(공정b), 다시 용매에 용해시켜 수지용액A를 조제하고(공정c), 그 후에 상기 수지용액A에 상기 수지가 난용 또는 불용인 용매를 수지용액A의 10배 미만의 체적량(바람직하게는 5배 이하의 체적량)으로 접촉시킴으로써 수지 고체를 석출시키고(공정d), 석출된 수지를 분리하는(공정e) 것을 포함하는 방법이라도 좋다.
이하에 중합체(C2)의 구체예를 나타낸다. 또한, 하기 표 1에 각 수지에 있어서의 반복단위의 몰비(각 반복단위와 좌측으로부터 순서대로 대응), 중량 평균 분자량, 분산도를 나타낸다.
Figure pct00028
Figure pct00029
Figure pct00030
Figure pct00031
본 발명에 사용되는 중합체(C2)의 함유량은 용제를 제외한 전 조성물 중, 예를 들면 0.01∼10질량%이고, 바람직하게는 0.1∼7질량%이며, 더욱 바람직하게는 0.5∼4질량%이다. 2종류 이상의 중합체(C2)를 사용하는 경우에는 그 합계량이 상기범위가 된다.
본 발명에서는 상기 화합물(C1)의 불소원자 함유량(질량%) 비율과, 상기 중합체(C2)의 불소원자 및 규소원자의 합계 함유 비율의 차가 3∼70%인 것이 바람직하고, 10∼60%인 것이 보다 바람직하다. 이러한 범위로 함으로써 본 발명의 효과가 보다 효과적으로 발휘되는 경향이 있다.
본 발명에서는 상기 화합물(C1)의 분자량과, 상기 중합체(C2)의 중량 평균 분자량의 차가 1000∼50000인 것이 바람직하고, 3000∼40000인 것이 보다 바람직하다. 이러한 범위로 함으로써 본 발명의 효과가 보다 효과적으로 발휘되는 경향이 있다.
본 발명의 임프린트용 경화성 조성물을 경화해서 얻어지는 패턴은 바람직하게는 패턴의 두께 중 기재면에서부터 10%까지의 거리의 부분에 포함되는 불소원자 함유량, 기재면에서부터 45∼55%의 거리의 부분에 포함되는 불소원자 함유량, 기재면에서부터 90∼100%의 거리의 부분에 포함되는 불소원자 함유량이 상기 순서로 많아지고 있다.
경화막 표층의 불소원자 함유량은 ESCA를 이용하여 관찰이 가능하고, 또한 에칭을 병용함으로써 깊이 방향의 불소원자 함유량을 관찰하는 것이 가능하다.
(D) 용제
본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물은 용제(D)를 포함해도 좋다. 본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물이 용제를 포함함으로써 임프린트용 경화성 조성물의 점도를 조절하는 것이 가능하다.
본 발명에서 사용할 수 있는 용제(D)로서는, 예를 들면 2-부탄온, 3-메틸부탄온, 피나콜론, 2-펜탄온, 3-펜탄온, 3-메틸-2-펜탄온, 아세톤, 4-메틸-2-펜탄온, 2-메틸-3-펜탄온, 4,4-디메틸-2-펜탄온, 2,4-디메틸-3-펜탄온, 2,2,4,4-테트라메틸-3-펜탄온, 2-헥산온, 3-헥산온, 5-메틸-3-헥산온, 2-헵탄온, 3-헵탄온, 4-헵탄온, 2-메틸-3-헵탄온, 5-메틸-3-헵탄온, 2,6-디메틸-4-헵탄온, 2-옥탄온, 3-옥탄온, 2-노난온, 3-노난온, 5-노난온, 2-데칸온, 3-데칸온, 4-데칸온, 5-헥센-2-온, 3-펜텐-2-온, 디이소부틸케톤, 페닐아세톤, 메틸나프틸케톤, 아세틸아세톤, 아세토닐아세톤, 시클로펜탄온, 2-메틸시클로펜탄온, 3-메틸시클로펜탄온, 2,2-디메틸시클로펜탄온, 2,4,4-트리메틸시클로펜탄온, 시클로헥산온, 3-메틸시클로헥산온, 4-메틸시클로헥산온, 4-에틸시클로헥산온, 2,2-디메틸시클로헥산온, 2,6-디메틸시클로헥산온, 2,2,6-트리메틸시클로헥산온, 시클로헵탄온, 2-메틸시클로헵탄온, 3-메틸시클로헵탄온이소포론 등의 케톤, 비닐렌카보네이트, 에틸렌카보네이트, 부틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 등의 알킬렌카보네이트, 아세트산 메틸, 아세트산 부틸, 아세트산 에틸, 아세트산 이소프로필, 아세트산 아밀, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르프로피오네이트, 3-메톡시프로피온산 메틸, 3-에톡시프로피온산 메틸, 3-메톡시프로피온산 에틸, 3-에톡시프로피온산 에틸, 포름산 메틸, 포름산 에틸, 포름산 부틸, 포름산 프로필, 락트산 메틸, 락트산 에틸, 락트산 프로필, 락트산 부틸 등의 에스테르, β-프로피오락톤, β-부티로락톤, γ-부티로락톤, α-메틸-γ-부티로락톤, β-메틸-γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, γ-카프로락톤, γ-옥타노익락톤, α-히드록시-γ-부티로락톤 등의 락톤, 메틸알코올, 에틸알코올, n-프로필알코올, 이소프로필알코올, n-부틸알코올, s-부틸알코올, tert-부틸알코올, 이소부틸알코올, n-헥실알코올, n-헵틸알코올, n-옥틸알코올, n-데칸올, 4-메틸-2-펜탄올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜 등의 알코올, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디부틸에테르, 디이소펜틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 메톡시메틸부탄올, 디옥산, 테트라히드로푸란, 아니솔 등의 에테르, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, 헥사메틸포스포릭트리아미드, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 등의 아미드, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소, 펜탄, 헥산, 옥탄, 데칸, 시클로펜탄, 시클로헥산 등의 지방족 탄화수소, 물, 및 이것들의 혼합물을 들 수 있다.
본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물 중에는 용제를 전 조성물 중 99질량% 이하의 범위에서 첨가할 수 있지만, 통상은 30질량% 이하의 범위에서 포함해도 되고, 20질량% 이하가 바람직하며, 10질량% 이하가 특히 바람직하다. 그러나, 본 발명의 임프린트용 경화성 조성물에서는 실질적으로 무용제인 것이 바람직하다. 여기에서, 실질적으로 무용제란 (A) 중합성 단량체 및 (B) 중합 개시제 이외의 액체 성분의 함유량이 예를 들면 3질량% 이하, 더욱 바람직하게는 1질량% 이하인 것을 말한다.
(기타 성분)
본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물은 상술한 성분 이외에 다양한 목적에 따라서 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 산화방지제 등 기타 성분을 포함하고 있어도 된다.
-산화방지제-
또한, 본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물에는 공지의 산화방지제를 함유하는 것이 바람직하다. 본 발명에 사용되는 산화방지제의 함유량은 전 중합성 단량체에 대하여 예를 들면 0.01∼10질량%이고, 바람직하게는 0.2∼5질량%이다. 2종류 이상의 산화방지제를 사용할 경우에는 그 합계량이 상기 범위가 된다.
상기 산화방지제는 열이나 광조사에 의한 퇴색 및 오존, 활성산소, NOx, SOx(X는 정수) 등의 각종 산화성 가스에 의한 퇴색을 억제하는 것이다. 특히 본 발명에서는 산화방지제를 첨가함으로써 경화막의 착색 방지나, 분해에 의한 막두께 감소를 저감할 수 있다는 이점이 있다. 이러한 산화방지제로서는 히드라지드류, 힌다드 아민계 산화방지제, 질소 함유 복소환 메르캅토계 화합물, 티오에테르계 산화방지제, 힌다드 페놀계 산화방지제, 아스코르브산류, 황산 아연, 티오시안산염류, 티오요소 유도체, 당류, 아질산염, 아황산염, 티오황산염, 히드록실아민 유도체 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 특히 힌다드 페놀계 산화방지제, 티오에테르계 산화방지제가 경화막의 착색 방지, 막두께 감소의 관점에서 바람직하다.
상기 산화방지제의 시판품으로서는 상품명 Irganox 1010, 1035, 1076, 1222[이상, 치바가이기(주)제], 상품명 Antigene P, 3C, FR, 스밀라이저S, 스밀라이저GA80[스미토모카가쿠코교(주)제], 상품명 아데카스타브 AO70, AO80, AO503 [(주)ADEKA제] 등을 들 수 있다. 이것들은 단독으로 사용해도 되고, 혼합해서 사용해도 된다.
-중합금지제-
또한, 본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물에는 중합금지제를 함유하는 것이 바람직하다. 중합금지제의 함유량으로서는 전 중합성 단량체에 대하여 0.001∼1질량%이고, 보다 바람직하게는 0.005∼0.5질량%, 더욱 바람직하게는 0.008∼0.05질량%이다. 중합금지제를 적절한 양 배합함으로써 높은 경화 감도를 유지하면서 경시에 의한 점도 변화를 억제할 수 있다. 중합금지제는 중합성 단량체의 제조시에 첨가해도 되고, 경화 조성물에 후에 첨가해도 된다. 바람직한 중합금지제로서는 하이드로퀴논, p-메톡시페놀, 디-tert-부틸-p-크레졸, 피로갈롤, tert-부틸카테콜, 벤조퀴논, 4,4'-티오비스(3-메틸-6-tert-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), N-니트로소페닐히드록시아민 제 1 세륨염, 페노티아진, 페녹사진, 4-메톡시나프톨, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-옥실프리라디칼, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-옥실프리라디칼, 니트로벤젠, 디메틸아닐린 등을 들 수 있고, 바람직하게는 p-벤조퀴논, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-옥실프리라디칼, 4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-옥실프리라디칼, 페노티아진이다. 이것들 중합금지제는 중합성 단량체의 제조시뿐만 아니라, 경화 조성물의 보존시에 있어서도 폴리머 불순물의 생성을 억제하여 임프린트시의 패턴 형성성의 열화를 억제한다.
본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물에는, 상기 성분 이외에 필요에 따라서 이형제, 실란커플링제, 자외선 흡수제, 광안정제, 노화방지제, 가소제, 밀착 촉진제, 열중합 개시제, 착색제, 엘라스토머 입자, 광산 증식제, 광염기 발생제, 염기성 화합물, 유동 조제제, 소포제, 분산제 등을 첨가해도 된다.
본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물은 조제 후에 필터를 통과시키는 것이 바람직하다. 필터는 유효 여과 면적이 200㎠ 이상인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 필터의 유효 여과 면적은 300㎠ 이상이 바람직하고, 500㎠ 이상이 보다 바람직하며, 1000㎠ 이상이 더욱 바람직하다.
본 발명에 있어서의 유효 여과 면적이란 여과 공정에 있어서 필터 접액 부분 중 필터를 투과하지 않는 입자가 퇴적하는 부분의 면적을 나타내고, 통상은 여과 필터의 표면적이다.
임프린트용 경화성 조성물을 필터에 복수회 통과시키는 수단으로서는 특별히 한정되지 않지만, 바람직한 예로서 필터를 포함하는 장치 내에서 조성물을 순환시키는 방식, 직렬로 접속한 복수의 필터를 각각 1회 이상 통과시키는 방식, 여과 공정 후에 동일 또는 다른 필터를 이용하여 다시 여과를 행하는 방식 및 그것들의 조합에 의한 방식을 들 수 있다.
2회 이상 필터를 통과시킬 경우, 후에 통과시키는 필터쪽이 구멍지름이 작은 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써 패턴 박리가 보다 효과적으로 억제되는 경향이 있다.
필터를 통과시키는 공정에 있어서의 인가 압력은, 여과시의 압력 인가는 필터·여과 장치의 재질이나 경화성 조성물의 화학 구조 등에 의해 변화할 수 있지만 0.5㎫ 이하인 것이 바람직하다. 이러한 범위로 함으로써 불순물에 의해 파티클이 필터를 투과해버리는 것을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
인가 압력은 보다 바람직하게는 0.05㎫∼0.3㎫이고, 더욱 바람직하게는 0.05㎫∼0.1㎫이다.
본 발명에서는 임프린트용 경화성 조성물의 평균 유량이 매분 0.01ℓ 이상인 것이 바람직하고, 매분 0.05ℓ∼3.0ℓ인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 필터 중 적어도 1종류의 구멍지름이 0.1㎛ 이하인 것이 바람직하고, 필터 모두 0.1㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
구멍지름은 0.05㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.005∼0.05㎛인 것이 더욱 바람직하다. 상기 구멍지름의 필터를 통과시킴으로써 서브미크론 사이즈의 미세입자나 이물을 제거할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 필터의 재질은 특별히 정해진 것은 아니지만, 적어도 1종류가 폴리프로필렌계 수지, 불소계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 나일론계 수지 등인 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 특히, 적어도 1종류가 불소 수지계 필터 또는 폴리에틸렌계 필터가 이물 제거 및 필터의 경시 안정성의 관점에서 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 필터는 적어도 1종류가 멤브레인 필터를 플리트 형상으로 가공한 필터 카트리지인 것이 바람직하다. 플리트 형상으로 가공한 필터 카트리지는 유효 여과 면적을 크게 제조할 수 있다는 점에서 메리트가 있다.
본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물은 광나노임프린트법에 의해 미세한 패턴을 저비용으로 또한 높은 정밀도로 형성하는 것이 가능하다. 이 때문에, 종래의 포토리소그래피 기술을 이용하여 형성되고 있었던 것을 더욱 높은 정밀도로 또한 저비용으로 형성할 수 있다. 예를 들면, 기판 또는 지지체 상에 본 발명의 조성물을 적용하고, 상기 조성물로 이루어지는 층을 노광, 경화, 필요에 따라서 건조시킴으로써 액정 디스플레이(LCD) 등에 사용되는 오버코팅층이나 절연막 등의 영구막이나, 반도체 집적회로, 기록 재료, 또는 플랫 패널 디스플레이 등의 에칭 레지스트로서 적용하는 것도 가능하다.
액정 디스플레이(LCD) 등에 사용되는 영구막(구조 부재용 레지스트)이나 전자 재료의 기판 가공에 사용되는 레지스트에 있어서는, 제품의 동작을 저해하지 않도록 하기 위해서 레지스트 중의 금속 또는 유기물의 이온성 불순물의 혼입을 최대한 회피하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물 중에 있어서의 금속 또는 유기물의 이온성 불순물의 농도로서는 1000ppm 이하, 바람직하게는 10ppm 이하, 더욱 바람직하게는 100ppb 이하로 하는 것이 바람직하다.
이어서, 본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물을 사용한 패턴(특히, 미세 요철 패턴)의 형성 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 패턴 형성 방법에서는, 본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물을 기판 또는 지지체(기재) 상에 적용해서 패턴 형성층을 형성하는 공정과, 상기 패턴 형성층 표면에 몰드를 압접하는 공정과, 상기 패턴 형성층에 광을 조사하는 공정을 거쳐서 본 발명의 조성물을 경화함으로써 미세한 요철 패턴을 형성할 수 있다.
여기에서, 본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물은 광조사 후에 더 가열해서 경화시키는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 기재(기판 또는 지지체) 상에 적어도 본 발명의 조성물로 이루어지는 패턴 형성층을 적용하고, 필요에 따라서 건조시켜서 본 발명의 조성물로 이루어지는 층(패턴 형성층)을 형성해서 패턴 수용체(기재 상에 패턴 형성층이 형성된 것)를 제작하고, 상기 패턴 수용체의 패턴 형성층 표면에 몰드를 압접하고, 몰드 패턴을 전사하는 가공을 행하고, 미세 요철 패턴 형성층을 광조사에 의해 경화시킨다. 본 발명의 패턴 형성 방법에 의한 광임프린트 리소그래피는 적층화나 다중 패터닝도 가능하고, 통상의 열임프린트와 조합해서 사용할 수도 있다.
이하에 있어서, 본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물을 사용한 패턴 형성 방법(패턴 전사 방법)에 대해서 구체적으로 서술한다.
본 발명의 패턴 형성 방법에 있어서는 우선 본 발명의 조성물을 기재 상에 적용해서 패턴 형성층을 형성한다.
본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물을 기재 상에 적용하는 방법으로서는 일반적으로 잘 알려져진 적용 방법, 예를 들면 딥 코팅법, 에어나이프 코팅법, 커튼 코팅법, 와이어바 코팅법, 그라비어 코팅법, 익스트루젼 코팅법, 스핀 코팅법, 슬릿 스캔법, 또는 잉크젯법 등을 사용함으로써 기재 상에 도막 또는 액적을 적용할 수 있다. 그 중에서도 본 발명의 제조 방법으로 얻어지는 임프린트용 경화성 조성물은 잉크젯법에 적합하다.
또한, 본 발명의 조성물로 이루어지는 패턴 형성층의 막두께는 사용하는 용도에 따라 다르지만 0.01∼1㎛ 정도이다. 또한, 본 발명의 조성물을 다중 도포에 의해 도포해도 좋다. 또한, 기재와 본 발명의 조성물로 이루어지는 패턴 형성층 사이에는 예를 들면 평탄화층 등의 다른 유기층 등을 형성해도 좋다. 이것에 의해, 패턴 형성층과 기판이 직접 접하지 않기 때문에 기판에 대한 먼지의 부착이나 기판의 손상 등을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물에 의해 형성되는 패턴은 기재 상에 유기층을 형성한 경우라도 유기층과의 밀착성이 우수하다.
본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물을 적용하기 위한 기재(기판 또는 지지체)는 다양한 용도에 따라 선택 가능하고, 예를 들면 석영, 유리, 광학 필름, 세라믹 재료, 증착막, 자성막, 반사막, Ni, Cu, Cr, Fe 등의 금속 기판, 종이, SOG(Spin On Glass), 폴리에스테르 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리이미드 필름 등의 폴리머 기판, TFT 어레이 기판, PDP의 전극판, 유리나 투명 플라스틱 기판, ITO나 금속 등의 도전성 기재, 절연성 기재, 규소, 질화규소, 폴리규소, 산화규소, 비정질 규소 등의 반도체 제작 기판 등 특별히 제약되지 않는다. 또한, 기재의 형상도 특별히 한정되지 않고, 판 형상이어도 되고, 롤 형상이어도 된다. 또한, 후술과 같이 상기 기재로서는 몰드와의 조합 등에 따라 광투과성, 또는 비광투과성인 것을 선택할 수 있다.
이어서, 본 발명의 패턴 형성 방법에 있어서는 패턴 형성층에 패턴을 전사하기 위해서 패턴 형성층 표면에 몰드를 압접한다. 이것에 의해, 몰드의 압박 표면에 미리 형성된 미세한 패턴을 패턴 형성층에 전사할 수 있다.
또한, 패턴을 갖는 몰드에 본 발명의 조성물을 적용하고, 기판을 압접해도 된다.
본 발명에서 사용할 수 있는 몰드재에 대하여 설명한다. 본 발명의 조성물을 사용한 광나노임프린트 리소그래피는 몰드재 및/또는 기재의 적어도 한쪽에 광투과성의 재료를 선택한다. 본 발명에 적용되는 광임프린트 리소그래피에서는 기재 상에 본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물을 적용해서 패턴 형성층을 형성하고, 이 표면에 광투과성의 몰드를 압접하고, 몰드의 이면으로부터 광을 조사하여 상기 패턴 형성층을 경화시킨다. 또한, 광투과성 기재 상에 경화성 조성물을 적용하고, 몰드를 압접하고, 기재의 이면으로부터 광을 조사하여 경화성 조성물을 경화시킬 수도 있다.
상기 광조사는 몰드를 부착시킨 상태에서 행해도 되고, 몰드 박리 후에 행해도 되지만, 본 발명에서는 몰드를 밀착시킨 상태에서 행하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용할 수 있는 몰드는 전사되어야 할 패턴을 갖는 몰드가 사용된다. 상기 몰드 상의 패턴은, 예를 들면 포토리소그래피나 전자선 묘화법 등에 의해 소망하는 가공 정밀도에 따라 패턴을 형성할 수 있지만, 본 발명에서는 몰드 패턴 형성 방법은 특별히 제한되지 않는다.
본 발명에 있어서 사용되는 광투과성 몰드재는 특별히 한정되지 않지만, 소정의 강도, 내구성을 갖는 것이면 된다. 구체적으로는, 유리, 석영, PMMA, 폴리카보네이트 수지 등의 광투명성 수지, 투명 금속 증착막, 폴리디메틸실록산 등의 유연막, 광경화막, 금속막 등이 예시된다.
본 발명에 있어서 광투과성 기재를 사용했을 경우에 사용되는 비광투과형 몰드재로서는 특별히 한정되지 않지만, 소정의 강도를 갖는 것이면 된다. 구체적으로는, 세라믹 재료, 증착막, 자성막, 반사막, Ni, Cu, Cr, Fe 등의 금속 기판, SiC, 규소, 질화규소, 폴리규소, 산화규소, 비정질 규소 등의 기판 등이 예시되고, 특별히 제약되지 않는다. 또한, 몰드의 형상도 특별히 제약되지 않고, 판 형상 몰드, 롤 형상 몰드의 어느 것이라도 좋다. 롤 형상 몰드는 특히 전사의 연속 생산성이 필요한 경우에 적용된다.
본 발명의 패턴 형성 방법에서 사용되는 몰드는 경화성 조성물과 몰드 표면의 박리성을 향상시키기 위해서 이형 처리를 행한 것을 사용해도 된다. 이러한 몰드로서는 실리콘계나 불소계 등의 실란커플링제에 의한 처리를 행한 것, 예를 들면 다이킨코교(주)제의 옵툴 DSX나, 스미토모스리엠(주)제의 Novec EGC-1720 등 시판의 이형제도 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물을 이용하여 광임프린트 리소그래피를 행할 경우, 본 발명의 패턴 형성 방법에서는 통상 몰드 압력을 10기압 이하로 행하는 것이 바람직하다. 몰드 압력을 10기압 이하로 함으로써 몰드나 기판이 변형되기 어려워 패턴 정밀도가 향상되는 경향이 있다. 또한, 가압이 낮기 때문에 장치를 축소할 수 있는 경향이 있는 점에서도 바람직하다. 몰드 압력은 몰드 볼록부의 경화성 조성물의 잔막이 적어지는 범위에서 몰드 전사의 균일성을 확보할 수 있는 영역을 선택하는 것이 바람직하다.
본 발명의 패턴 형성 방법 중, 상기 패턴 형성층에 광을 조사하는 공정에 있어서의 광조사의 조사량은 경화에 필요한 조사량보다 충분히 크면 좋다. 경화에 필요한 조사량은 경화성 조성물의 불포화 결합의 소비량이나 경화막의 택크를 검토해서 적당하게 결정된다.
또한, 본 발명에 적용되는 광임프린트 리소그래피에 있어서는 광조사시의 기판 온도는 통상 실온에서 행하여지지만, 반응성을 높이기 위해서 가열을 하면서 광조사해도 좋다. 광조사의 전단계로서 진공 상태로 해 두면 기포 혼입 방지, 산소 혼입에 의한 반응성 저하의 억제, 몰드와 경화성 조성물의 밀착성 향상에 효과가 있기 때문에 진공 상태에서 광조사해도 좋다. 또한, 본 발명의 패턴 형성 방법 중, 광조사시에 있어서의 바람직한 진공도는 10-1Pa∼1기압의 범위이다.
본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물을 경화시키기 위해서 사용되는 광은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 고에너지 전리방사선, 근자외, 원자외, 가시, 적외 등의 영역의 파장의 광 또는 방사선을 들 수 있다. 고에너지 전리방사선원으로서는, 예를 들면 콕크로프트형 가속기, 한데그라프형 가속기, 리니어 액셀레이터, 베타트론, 사이클로트론 등의 가속기에 의해 가속된 전자선이 공업적으로 가장 편리하고 또한 경제적으로 사용되지만, 그 이외에 방사성 동위원소나 원자로 등으로부터 방사되는 γ선, X선, α선, 중성자선, 양자선 등의 방사선도 사용할 수 있다. 자외선원으로서는, 예를 들면 자외선 형광등, 저압수은등, 고압수은등, 초고압수은등, 크세논등, 탄소아크등, 태양등, LED 등을 들 수 있다. 방사선에는, 예를 들면 마이크로파, EUV가 포함된다. 또한, LED, 반도체 레이저광, 또는 248㎚의 KrF 엑시머 레이저광이나 193㎚ ArF 엑시머레이저 등의 반도체의 미세 가공에서 사용되고 있는 레이저광도 본 발명에 적합하게 사용할 수 있다. 이들 광은 모노크로광을 사용해도 되고, 복수의 파장이 다른 광(믹스광)이어도 된다.
노광시에는 노광 조도를 1mW/㎠∼50mW/㎠의 범위로 하는 것이 바람직하다. 1mW/㎠ 이상으로 함으로써 노광 시간을 단축할 수 있기 때문에 생산성이 향상되고, 50mW/㎠ 이하로 함으로써 부반응이 생기는 것에 의한 영구막의 특성 열화를 억제할 수 있는 경향이 있어 바람직하다. 노광량은 5mJ/㎠∼1000mJ/㎠의 범위로 하는 것이 바람직하다. 5mJ/㎠ 미만에서는 노광 마진이 좁아지고, 광경화가 불충분해져 몰드에의 미반응물의 부착 등의 문제가 발생하기 쉬워진다. 한편, 1000mJ/㎠를 초과하면 조성물의 분해에 의한 영구막의 열화의 우려가 발생한다.
또한, 노광시에는 산소에 의한 라디칼 중합의 저해를 방지하기 위해서 질소나 아르곤 등의 불활성 가스를 흘려 산소 농도를 100mg/ℓ 미만으로 제어해도 좋다.
본 발명의 패턴 형성 방법에 있어서는, 광조사에 의해 패턴 형성층을 경화시킨 후, 필요에 따라서 경화시킨 패턴에 열을 가해서 더 경화시키는 공정을 포함하고 있어도 된다. 광조사 후에 본 발명의 조성물을 가열 경화시키는 열로서는 150∼280℃가 바람직하고, 200∼250℃가 보다 바람직하다. 또한, 열을 부여하는 시간으로서는 5∼60분간이 바람직하고, 15∼45분간이 더욱 바람직하다.
[패턴]
상술한 바와 같이 본 발명의 패턴 형성 방법에 의해 형성된 패턴은 액정 디스플레이(LCD) 등에 사용되는 영구막(구조 부재용의 레지스트)이나 에칭 레지스트로서 사용할 수 있다. 또한, 상기 영구막은 제조 후에 갤론병이나 코팅병 등의 용기에 보틀링하여 수송, 보관되지만, 이 경우에 열화를 방지할 목적에서 용기 내를 불활성의 질소, 또는 아르곤 등으로 치환해 두어도 된다. 또한, 수송, 보관시에는 상온이라도 되지만, 보다 영구막의 변질을 방지하기 위해서 -20℃∼0℃의 범위에서 온도 제어해도 된다. 물론, 반응이 진행되지 않는 레벨에서 차광하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물을 사용한 패턴은 내용제성도 양호하다. 본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물은 다종의 용제에 대한 내성이 높은 것이 바람직하지만, 일반적인 기판 제조 공정시에 사용되는 용제, 예를 들면 25℃의 N-메틸피롤리돈 용매에 10분간 침지했을 경우에 막두께 변동을 일으키지 않는 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 패턴은 평활한 표면을 형성할 수 있고, 예를 들면 자승 평균 면조도(RMS)를 0.5㎚ 미만으로 할 수 있다. RMS는 경화막의 표면을 전자간력 현미경(AFM)으로 관찰함으로써 측정할 수 있다.
본 발명의 패턴 형성 방법에 의해 형성된 패턴은 에칭 레지스트로서도 유용하다. 본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물을 에칭 레지스트로서 이용할 경우에는 우선 기재로서 예를 들면 SiO2 등의 박막이 형성된 규소 웨이퍼 등을 사용하고, 기재 상에 본 발명의 패턴 형성 방법에 의해 나노오더의 미세한 패턴을 형성한다. 그 후, 웨트 에칭의 경우에는 불화수소 등, 드라이 에칭의 경우에는 CF4 등의 에칭 가스를 이용하여 에칭함으로써 기재 상에 원하는 패턴을 형성할 수 있다. 본 발명에 있어서의 임프린트용 경화성 조성물은 불화탄소 등을 사용하는 드라이 에칭에 대한 에칭 내성도 양호한 것이 바람직하다.
실시예
이하에 실시예를 들어서 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 순서 등은 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 적당하게 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에서는 이하의 재료를 채용했다.
(A1) 중합성 단량체: m-크실릴렌디아크릴레이트의 합성
증류수 1000㎖에 수산화나트륨 411g을 첨가하고, 이것에 빙랭 하 아크릴산 781g을 적하해서 첨가했다. 이것에 벤질트리부틸암모늄클로라이드 107g, α,α'-디클로로메타크실렌 600g 첨가하고, 85℃에서 7시간 반응시켰다. 반응액에 아세트산 에틸 1600㎖ 첨가하고 유기층을 1% 염산 수용액, 1% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액, 증류수로 세정하고, 유기층에 중합금지제로서 p-벤조퀴논 0.01g 첨가하고, 유기층을 용제 함량이 1질량% 이하가 될 때까지 진공 농축하여 중합성 단량체(A1)를 얻었다.
(A2) 중합성 단량체: 2-나프틸메틸아크릴레이트의 합성
질소 기류 하 2-메틸나프탈렌 600g을 아세트산 에틸 6000㎖에 용해시키고, 이것에 1,3-디브로모-5,5-디메틸히단토인 422g을 첨가해 40℃로 가열했다. 이것에 와코쥰야쿠코교제 V-65를 7.4g 첨가해 40℃에서 7시간 반응시켰다. 그 후 반응액을 65℃에서 3시간 반응시키고, 방랭했다. 반응액을 탄산수소나트륨 수용액, 증류수로 세정한 후, 농축했다. 이것에 이소프로판올 3600㎖ 첨가하고, 30분 교반한 후, 증류수 900㎖을 첨가하고 30분 더 교반했다. 석출된 고체를 여과해 취하고, 이것에 이소프로판올 1800㎖ 첨가하고, 30분 교반한 후, 증류수 450㎖를 첨가하여 30분 더 교반했다. 고체를 여과해 취하고, 건조하면 2-브로모메틸나프탈렌이 300g 얻어졌다.
증류수 200㎖에 수산화나트륨 81.4g을 첨가하고, 이것에 빙랭 하 아크릴산 147g을 적하해서 첨가했다. 이것에 벤질트리부틸암모늄클로라이드 42.4g, 2-브로모메틸나프탈렌 300g을 첨가하고, 75℃에서 2시간 반응시켰다. 반응액에 아세트산 에틸/헥산=2/8(체적비) 800㎖ 첨가해 유기층을 1% 염산수용액, 1% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액, 증류수로 세정하고, 유기층에 중합금지제로서 p-벤조퀴논 0.01g 첨가하고, 유기층을 용제 함량이 1질량% 이하가 될 때까지 진공 농축하여 중합성 단량체(A2)를 얻었다.
A3: 이소보로닐아크릴레이트[IBXA, 오사카유키카가쿠(주)제]
A'1: 퍼플루오로헥실에틸아크릴레이트(간토카가쿠사제)
Figure pct00032
A'2: 일본 특허공개 2010-239121호 공보에 기재된 방법으로 합성
Figure pct00033
(B1) 광중합 개시제: IRGACURE 379EG(BASF사제)
(C1) 성분
하기 표에 나타내는 성분을 사용했다. 구조는 이하와 같다.
PF636(Omnova사제)
Figure pct00034
PF6520(Omnova사제)
Figure pct00035
Zonyl FSO-100(DuPont사제)
Figure pct00036
(C2) 성분
하기에 나타내는 반복단위를 하기 표에 나타내는 비율로 중합한 것을 사용했다. 하기 표 중의 조성비는 하기 반복단위의 우측의 반복단위의 양/좌측의 반복단위의 양을 나타내고 있다.
Figure pct00037
Figure pct00038
Figure pct00039
임프린트용 경화성 조성물의 제작
하기 표에 나타내는 배합 비율로 각 성분을 배합하여 임프린트용 경화성 조성물을 조제했다. 필터로서 구멍지름 0.1㎛ 및 0.02㎛의 옵티마이저 D300(니혼인테그리스제 초고분자량 폴리에틸렌 필터)을 직렬로 접속시키고, 얻어진 액을 2회 통과시켰다. 이때의 인가 압력은 유속이 0.05L/분이 되도록 조제했다.
몰드 박리시의 경화막 표면 러프니스의 측정
몰드로서 표면에 패턴을 갖지 않는 석영 몰드를 사용했다.
잉크젯 장치로서 후지필름 다이마틱스사제, 잉크젯 프린터 DMP-2831을 사용하고, 규소 웨이퍼 상에 노즐당 1pl의 액적량으로, 100㎛ 간격의 정방 배열이 되도록 토출 타이밍을 제어해서 경화성 조성물을 토출했다. 이때, 토출되는 경화 조성물의 온도가 25℃가 되도록 조정했다. 4인치 웨이퍼 전체면에 연속 토출하고, 이 웨이퍼에 He 분위기 하에서 상기 몰드를 얹고, 몰드측으로부터 수은램프를 사용해 300mJ/㎠의 조건으로 노광하고, 노광 후에 몰드를 분리하여 경화막을 얻었다. 얻어진 경화막 표면에 있어서의 5㎛×5㎛의 영역을 Veeco사제 원자간력 현미경 NanoScope4를 사용해서 관찰하고, 자승 평균 면조도(RMS)를 평가했다.
또한, 상기와 마찬가지의 방법으로 동일한 몰드를 사용해 10매의 웨이퍼에 상기 방법에 의해 반복 경화를 행하고, 10회째의 웨이퍼 상에 얻어진 경화막에 대해서 상기와 마찬가지의 러프니스 평가를 행했다. 1회째 및 10회째의 평가 결과를 하기 표에 나타낸다.
Figure pct00040
상기 실시예에서 사용한 (C1) 성분의 불소 함유율은 이하와 같다.
Figure pct00041
상기 표 중, 불소원자 함유량은 화합물의 원소 분석 결과로부터 이하의 식에 따라서 산출했다.
Figure pct00042
규소원자 함유량도 마찬가지로 산출했다.
상기 표로부터 명확한 바와 같이, 본 발명의 임프린트용 경화성 조성물은 몰드 박리시의 경화막 표면 러프니스가 뛰어나지만, 비교예의 임프린트용 조성물에서는 상기 표면 러프니스가 떨어지는 것을 알 수 있었다.

Claims (20)

  1. 중합성 화합물(A), 중합 개시제(B), 및 비중합성 화합물(C)을 함유하는 임프린트용 경화성 조성물로서, 상기 비중합성 화합물(C)로서 불소원자를 20질량% 이상 함유하는 적어도 1종의 계면활성제(C1), 및 불소원자를 3질량% 이상 20질량% 미만 및/또는 규소원자를 5질량% 이상 40질량% 미만 함유하고, 또한 중량 평균 분자량(Mw)이 1000∼100000인 적어도 1종의 중합체(C2)를 함유하는 것을 특징으로 하는 임프린트용 경화성 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합체(C2)는 적어도 불소원자를 3질량% 이상 20질량% 미만 함유하는 것을 특징으로 하는 임프린트용 경화성 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 화합물(C1)의 불소원자 함유량(질량%)과, 상기 중합체(C2)의 불소원자 및 규소원자의 합계 함유량(질량%)의 차는 3∼70질량%인 것을 특징으로 하는 임프린트용 경화성 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 화합물(C1)은 불소원자를 갖는 알킬기, 불소원자를 갖는 시클로알킬기 또는 불소원자를 갖는 아릴기를 갖는 화합물인 것을 특징으로 하는 임프린트용 경화성 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합체(C2)는 불소원자를 갖는 알킬기, 불소원자를 갖는 시클로알킬기 또는 불소원자를 갖는 아릴기를 갖는 화합물인 것을 특징으로 하는 임프린트용 경화성 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합성 화합물(A)은 (메타)아크릴레이트 화합물인 것을 특징으로 하는 임프린트용 경화성 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합성 화합물(A)은 방향족기 및/또는 지환 탄화수소기를 갖는 화합물인 것을 특징으로 하는 임프린트용 경화성 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 화합물(C1)은 불소원자를 갖는 알킬기, 불소원자를 갖는 시클로알킬기 또는 불소원자를 갖는 아릴기를 갖고, 상기 중합체(C2)는 불소원자를 갖는 알킬기, 불소원자를 갖는 시클로알킬기 또는 불소원자를 갖는 아릴기를 갖는 것을 특징으로 하는 임프린트용 경화성 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 화합물(C1)의 불소원자 함유량(질량%)과, 상기 중합체(C2)의 불소원자 및 규소원자의 합계 함유량(질량%)의 차가 3∼70질량%이고, 상기 중합체(C2)는 적어도 불소원자를 3질량% 이상 20질량% 미만 함유하는 것을 특징으로 하는 임프린트용 경화성 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 화합물(C1)의 불소원자 함유량(질량%)과, 상기 중합체(C2)의 불소원자 및 규소원자의 합계 함유량(질량%)의 차가 3∼70질량%이고, 상기 중합체(C2)는 불소원자를 갖는 알킬기, 불소원자를 갖는 시클로알킬기 또는 불소원자를 갖는 아릴기를 갖는 화합물인 것을 특징으로 하는 임프린트용 경화성 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 화합물(C1)은 불소원자를 갖는 알킬기, 불소원자를 갖는 시클로알킬기 또는 불소원자를 갖는 아릴기를 갖는 화합물이고, 상기 중합체(C2)는 적어도 불소원자를 3질량% 이상 20질량% 미만 함유하는 것을 특징으로 하는 임프린트용 경화성 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합성 화합물(A)은 (메타)아크릴레이트 화합물이고, 상기 화합물(C1)의 불소원자 함유량(질량%)과, 상기 중합체(C2)의 불소원자 및 규소원자의 합계 함유량(질량%)의 차가 3∼70질량%이며, 상기 중합체(C2)는 적어도 불소원자를 3질량% 이상 20질량% 미만 함유하는 것을 특징으로 하는 임프린트용 경화성 조성물.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합성 화합물(A)은 (메타)아크릴레이트 화합물이고, 상기 화합물(C1)은 불소원자를 갖는 알킬기, 불소원자를 갖는 시클로알킬기 또는 불소원자를 갖는 아릴기를 갖는 화합물이며, 상기 중합체(C2)는 불소원자를 갖는 알킬기, 불소원자를 갖는 시클로알킬기 또는 불소원자를 갖는 아릴기를 갖는 화합물인 것을 특징으로 하는 임프린트용 경화성 조성물.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합성 화합물(A)은 방향족기 및/또는 지환 탄화수소기를 갖는 화합물이고, 상기 화합물(C1)은 불소원자를 갖는 알킬기, 불소원자를 갖는 시클로알킬기 또는 불소원자를 갖는 아릴기를 갖는 화합물이며, 상기 중합체(C2)는 불소원자를 갖는 알킬기, 불소원자를 갖는 시클로알킬기 또는 불소원자를 갖는 아릴기를 갖는 화합물인 것을 특징으로 하는 임프린트용 경화성 조성물.
  15. 제 1 항에 기재된 임프린트용 경화성 조성물을 기재 상 또는 미세 패턴을 갖는 몰드 상에 적용하고, 상기 임프린트용 경화성 조성물을 몰드 또는 기재로 끼운 상태에서 광조사하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    임프린트용 경화성 조성물을 기재 상에 잉크젯법에 의해 적용하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
  17. 제 15 항에 기재된 패턴 형성 방법에 의해 얻어진 것을 특징으로 하는 패턴.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 패턴의 두께 중 기재면에서부터 10%까지의 거리의 부분에 포함되는 불소원자 함유량, 기재면에서부터 45∼55%의 거리의 부분에 포함되는 불소원자 함유량, 기재면에서부터 90∼100%의 거리의 부분에 포함되는 불소원자 함유량이 상기 순서로 많아지고 있는 것을 특징으로 하는 패턴.
  19. 제 17 항에 기재된 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
  20. 제 15 항에 기재된 패턴 형성 방법을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법.
KR1020147010168A 2011-09-27 2012-09-06 임프린트용 경화성 조성물, 패턴 형성 방법 및 패턴 KR20140082705A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2011-210530 2011-09-27
JP2011210530A JP5696017B2 (ja) 2011-09-27 2011-09-27 インプリント用硬化性組成物、パターン形成方法およびパターン
PCT/JP2012/072686 WO2013047136A1 (ja) 2011-09-27 2012-09-06 インプリント用硬化性組成物、パターン形成方法およびパターン

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140082705A true KR20140082705A (ko) 2014-07-02

Family

ID=47995176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147010168A KR20140082705A (ko) 2011-09-27 2012-09-06 임프린트용 경화성 조성물, 패턴 형성 방법 및 패턴

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8933144B2 (ko)
JP (1) JP5696017B2 (ko)
KR (1) KR20140082705A (ko)
CN (1) CN103814427A (ko)
TW (1) TW201314360A (ko)
WO (1) WO2013047136A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170030589A (ko) * 2014-08-21 2017-03-17 후지필름 가부시키가이샤 하층막 형성용 수지 조성물, 적층체, 패턴 형성 방법, 임프린트 형성용 키트 및 디바이스의 제조 방법

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0718706D0 (en) 2007-09-25 2007-11-07 Creative Physics Ltd Method and apparatus for reducing laser speckle
US9335604B2 (en) 2013-12-11 2016-05-10 Milan Momcilo Popovich Holographic waveguide display
US11726332B2 (en) 2009-04-27 2023-08-15 Digilens Inc. Diffractive projection apparatus
WO2012136970A1 (en) 2011-04-07 2012-10-11 Milan Momcilo Popovich Laser despeckler based on angular diversity
EP2995986B1 (en) 2011-08-24 2017-04-12 Rockwell Collins, Inc. Data display
WO2016020630A2 (en) 2014-08-08 2016-02-11 Milan Momcilo Popovich Waveguide laser illuminator incorporating a despeckler
JP6176937B2 (ja) * 2012-09-19 2017-08-09 キヤノン株式会社 インプリント用光硬化性組成物及び膜の製造方法
US9933684B2 (en) * 2012-11-16 2018-04-03 Rockwell Collins, Inc. Transparent waveguide display providing upper and lower fields of view having a specific light output aperture configuration
TWI524150B (zh) * 2014-06-27 2016-03-01 奇美實業股份有限公司 感光性樹脂組成物、保護膜及具有保護膜之元件
JP6005698B2 (ja) 2014-08-29 2016-10-12 株式会社ミノグループ 微細凹凸パターン付き基板の製造方法
WO2016042283A1 (en) 2014-09-19 2016-03-24 Milan Momcilo Popovich Method and apparatus for generating input images for holographic waveguide displays
CN107873086B (zh) 2015-01-12 2020-03-20 迪吉伦斯公司 环境隔离的波导显示器
US9632226B2 (en) 2015-02-12 2017-04-25 Digilens Inc. Waveguide grating device
CA3151575A1 (en) * 2015-03-05 2016-09-09 Magic Leap, Inc. Improved manufacturing for virtual and augmented reality systems and components
TWI725036B (zh) 2015-06-30 2021-04-21 日商富士軟片股份有限公司 光硬化性組成物、圖案形成方法及元件的製造方法
WO2017060665A1 (en) 2015-10-05 2017-04-13 Milan Momcilo Popovich Waveguide display
JP6895451B2 (ja) 2016-03-24 2021-06-30 ディジレンズ インコーポレイテッド 偏光選択ホログラフィー導波管デバイスを提供するための方法および装置
EP3433658B1 (en) 2016-04-11 2023-08-09 DigiLens, Inc. Holographic waveguide apparatus for structured light projection
EP3548939A4 (en) 2016-12-02 2020-11-25 DigiLens Inc. UNIFORM OUTPUT LIGHTING WAVEGUIDE DEVICE
US10545346B2 (en) 2017-01-05 2020-01-28 Digilens Inc. Wearable heads up displays
JP7404243B2 (ja) 2018-01-08 2023-12-25 ディジレンズ インコーポレイテッド 導波管セル内のホログラフィック格子の高スループット記録のためのシステムおよび方法
KR20200104402A (ko) 2018-01-08 2020-09-03 디지렌즈 인코포레이티드. 도파관 셀을 제조하기 위한 시스템 및 방법
US11402801B2 (en) 2018-07-25 2022-08-02 Digilens Inc. Systems and methods for fabricating a multilayer optical structure
EP3924759A4 (en) 2019-02-15 2022-12-28 Digilens Inc. METHODS AND APPARATUS FOR MAKING A HOLOGRAPHIC WAVEGUIDE DISPLAY WITH INTEGRATED GRIDINGS
JP2022525165A (ja) 2019-03-12 2022-05-11 ディジレンズ インコーポレイテッド ホログラフィック導波管バックライトおよび関連する製造方法
WO2020247930A1 (en) 2019-06-07 2020-12-10 Digilens Inc. Waveguides incorporating transmissive and reflective gratings and related methods of manufacturing
EP4022370A4 (en) 2019-08-29 2023-08-30 Digilens Inc. VACUUM BRAGG GRATINGS AND METHODS OF MANUFACTURING
CN116348440A (zh) * 2020-08-31 2023-06-27 株式会社Api 2-(卤化甲基)萘和2-萘乙腈的制造方法
TW202210259A (zh) * 2020-09-09 2022-03-16 日商富士軟片股份有限公司 壓印圖案形成用組成物的製造方法、硬化物的製造方法、壓印圖案的製造方法及元件的製造方法
CN116601244A (zh) * 2020-12-15 2023-08-15 中央硝子株式会社 光学构件用涂布液、聚合物、固化膜、感光性涂布液、图案固化膜、光学构件、固体摄像元件、显示装置、聚硅氧烷化合物、涂布液中使用的稳定剂、固化膜的制造方法、图案固化膜的制造方法和聚合物的制造方法

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69103089T2 (de) 1990-05-30 1995-01-05 Daicel Chem Alicyclische Verbindung enthaltende Komposition, Verfahren für ihre Herstellung, polymerisierbare Komposition und photopolymerisierbare Komposition.
US5198509A (en) 1990-07-10 1993-03-30 Daicel Chemical Industries, Ltd. Lactone-modified alicyclic composition and an epoxidized composition thereof
JP2926262B2 (ja) 1990-07-10 1999-07-28 ダイセル化学工業株式会社 新規な脂環式化合物からなる組成物およびその製造方法
DE69104420T2 (de) 1990-07-10 1995-03-16 Daicel Chem Laktonmodifizierte alizyklische Komposition und eine epoxydierte Komposition davon.
JPH0580530A (ja) 1991-09-24 1993-04-02 Hitachi Ltd 薄膜パターン製造方法
US5820769A (en) 1995-05-24 1998-10-13 Regents Of The University Of Minnesota Method for making magnetic storage having discrete elements with quantized magnetic moments
US5772905A (en) 1995-11-15 1998-06-30 Regents Of The University Of Minnesota Nanoimprint lithography
JPH11100378A (ja) 1997-07-30 1999-04-13 Dainippon Ink & Chem Inc エポキシ化合物及び該化合物を含有する重合性組成物
JP2004240241A (ja) 2003-02-07 2004-08-26 Jsr Corp 感光性樹脂組成物、表示パネル用スペーサーおよび表示パネル
KR101050292B1 (ko) 2003-12-27 2011-07-19 엘지디스플레이 주식회사 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조방법
KR101086476B1 (ko) 2004-04-14 2011-11-25 엘지디스플레이 주식회사 액정표시패널 및 그 제조방법
JP2006054300A (ja) * 2004-08-11 2006-02-23 Asahi Glass Co Ltd 転写層にパターンを形成する方法
JP2007001250A (ja) * 2005-06-27 2007-01-11 Asahi Glass Co Ltd 微細パターン形成体の製造方法
EP1790695B1 (en) * 2005-11-28 2009-02-18 Agfa Graphics N.V. Non-aqueous quinacridone dispersions using dispersion synergists
JP5117002B2 (ja) 2006-07-10 2013-01-09 富士フイルム株式会社 光硬化性組成物およびそれを用いたパターン形成方法
JP5196933B2 (ja) 2006-09-27 2013-05-15 富士フイルム株式会社 光ナノインプリントリソグラフィ用硬化性組成物およびそれを用いたパターン形成方法
JP4983262B2 (ja) * 2007-01-10 2012-07-25 Ｊｎｃ株式会社 ナノインプリント用組成物
CN101679568B (zh) * 2007-06-20 2012-07-04 旭硝子株式会社 光固化性组合物及表面具有精细图案的成形体的制造方法
JP2009073078A (ja) 2007-09-21 2009-04-09 Fujifilm Corp 光ナノインプリント用硬化性組成物およびそれを用いた液晶表示装置用部材
WO2010090269A1 (ja) * 2009-02-05 2010-08-12 旭硝子株式会社 光硬化性組成物および表面に微細パターンを有する成形体の製造方法
JP5665329B2 (ja) 2009-03-09 2015-02-04 富士フイルム株式会社 インプリント用硬化性組成物、パターン形成方法およびパターン
JP5511415B2 (ja) * 2010-02-02 2014-06-04 富士フイルム株式会社 インプリント用硬化性組成物、パターン形成方法およびパターン
JP2011183554A (ja) * 2010-03-04 2011-09-22 Asahi Glass Co Ltd 微細構造体の製造方法
JP5647829B2 (ja) * 2010-07-30 2015-01-07 Ａｇｃセイミケミカル株式会社 光硬化性組成物および表面に微細パターンを有する成形体の製造方法
JP5696567B2 (ja) * 2011-03-31 2015-04-08 Jsr株式会社 ナノインプリント用感放射線性組成物、及びパターン形成方法
JP2012216682A (ja) * 2011-03-31 2012-11-08 Jsr Corp ナノインプリント用感放射線性組成物、及びパターン形成方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170030589A (ko) * 2014-08-21 2017-03-17 후지필름 가부시키가이샤 하층막 형성용 수지 조성물, 적층체, 패턴 형성 방법, 임프린트 형성용 키트 및 디바이스의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013074015A (ja) 2013-04-22
JP5696017B2 (ja) 2015-04-08
CN103814427A (zh) 2014-05-21
WO2013047136A1 (ja) 2013-04-04
US20140255662A1 (en) 2014-09-11
US8933144B2 (en) 2015-01-13
TW201314360A (zh) 2013-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5696017B2 (ja) インプリント用硬化性組成物、パターン形成方法およびパターン
KR101799822B1 (ko) 임프린트용 경화성 조성물, 패턴 형성 방법 및 패턴
US9684233B2 (en) Curable composition for imprints, patterning method and pattern
KR101747764B1 (ko) 임프린트용 경화성 조성물의 제조 방법
KR101657516B1 (ko) 임프린트용 경화성 조성물, 패턴 형성 방법 및 패턴
KR101798448B1 (ko) 임프린트용 경화성 조성물, 패턴 형성 방법 및 패턴
KR101912668B1 (ko) 임프린트용 경화성 조성물의 제조방법
KR101898021B1 (ko) 임프린트용 경화성 조성물 및 그 보존 방법
KR101779802B1 (ko) 임프린트용 경화성 조성물 및 임프린트용 중합성 모노머의 제조방법
US8999221B2 (en) Curable composition for imprints, patterning method and pattern
KR20140031910A (ko) 임프린트용 경화성 조성물, 패턴 형성 방법 및 패턴
KR20120002452A (ko) 유지보수액
JP5968933B2 (ja) インプリント用硬化性組成物、パターン形成方法およびパターン
JP2012175071A (ja) インプリント用硬化性組成物およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid