KR20190039263A - Pattern forming method and semiconductor device manufacturing method - Google Patents

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Abstract

임프린트용 경화성 조성물의 기판 상에 대한 충전성을 개선한 패턴 형성 방법, 및 상기 패턴 형성 방법을 이용한 반도체 소자의 제조 방법을 제공한다. 패턴 형성 방법은 기판 상에 위치하는 밀착층의 표면에, 상기 밀착층보다 임계 표면 장력이 높은 프라이머층을 형성하는 공정과, 상기 프라이머층의 표면에, 임프린트용 경화성 조성물을 적용하는 공정을 포함한다.A pattern forming method for improving the filling property of a curable composition for imprint on a substrate, and a method of manufacturing a semiconductor device using the pattern forming method. The pattern forming method includes the steps of forming a primer layer having a higher critical surface tension than the adhesive layer on the surface of the adhesion layer positioned on the substrate and a step of applying the curable composition for imprint to the surface of the primer layer .

Description

패턴 형성 방법 및 반도체 소자의 제조 방법Pattern forming method and semiconductor device manufacturing method

본 발명은, 패턴 형성 방법 및 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pattern forming method and a semiconductor device manufacturing method.

임프린트법은, 광투과성 몰드나 광투과성 기판을 통과시켜 광을 조사하여, 임프린트용 경화성 조성물을 광경화시킨 후, 몰드를 박리함으로써 미세 패턴을 경화물에 전사하는 방법이다. 이 방법은, 실온에서의 임프린트가 가능해지기 때문에, 반도체 집적 회로의 제작 등의 초미세 패턴의 정밀 가공 분야에 응용할 수 있다. 최근에는, 이 양자의 장점을 조합한 나노 캐스팅법이나 3차원 적층 구조를 제작하는 리버설 임프린트법 등의 새로운 전개도 보고되고 있다.The imprint method is a method of transferring a fine pattern onto a cured product by irradiating light through a light-transmissive mold or a light-transmissive substrate, photo-curing the curable composition for imprinting, and peeling the mold. Since this method enables imprinting at room temperature, it can be applied to the field of precision processing of ultrafine patterns such as fabrication of a semiconductor integrated circuit. Recently, new developments such as a nano-casting method combining the merits of both of them and a reverse imprint method of manufacturing a three-dimensional laminated structure have been reported.

여기에서, 임프린트법의 활성화에 따라, 기판과 임프린트용 경화성 조성물의 사이의 접착성이 문제시되었다. 즉, 임프린트법에 있어서는, 기판의 표면에 임프린트용 경화성 조성물을 도포하고, 그 표면에 몰드를 접촉시킨 상태에서 광조사하여 임프린트용 경화성 조성물을 경화시킨 후, 몰드를 박리하는데, 이 몰드를 박리하는 공정에서, 경화물이 기판으로부터 박리되어 몰드에 부착되는 경우가 있다. 이것은, 기판과 경화물과의 접착성이, 몰드와 경화물과의 접착성보다 낮은 것이 원인이라고 생각된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 기판과 경화물과의 접착성을 향상시키는 임프린트용 밀착층을 이용하는 것이 검토되고 있다(특허문헌 1~3).Here, with the activation of the imprint method, the adhesion between the substrate and the curable composition for imprint was problematic. That is, in the imprint method, the curable composition for imprint is applied to the surface of the substrate, and light is irradiated in the state in which the mold is in contact with the surface of the substrate, thereby curing the curable composition for imprint and then peeling the mold. In the process, the cured product may be peeled from the substrate and adhere to the mold. This is considered to be due to the fact that the adhesion between the substrate and the cured product is lower than the adhesion between the mold and the cured product. In order to solve such a problem, it has been investigated to use an imprinting adhesion layer which improves adhesion between a substrate and a cured product (Patent Documents 1 to 3).

특허문헌 1: 일본 공표특허공보 2009-503139호Patent Document 1: Japanese Published Patent Application No. 2009-503139 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 2014-024322호Patent Document 2: JP-A-2014-024322 특허문헌 3: 일본 공개특허공보 2014-192178호Patent Document 3: JP-A-2014-192178

그러나, 종래의 밀착층의 표면에 임프린트용 경화성 조성물을 적용하면, 임프린트용 경화성 조성물의 충전성이 뒤떨어지는 경우가 있는 것을 알 수 있었다. 특히, 임프린트용 경화성 조성물이 잉크젯(IJ)법에 의하여 적용되는 경우, 도 2에 나타내는 바와 같이, 밀착층(21)의 표면에 임프린트용 경화성 조성물(22)의 액적을 등간격으로 적하하면, 상기 액적이 밀착층(21)의 표면으로 확산되어, 층 형상의 임프린트용 경화성 조성물(22)가 된다. 그러나, 임프린트용 경화성 조성물의 젖음성이 낮으면, 임프린트용 경화성 조성물이 밀착층(21)의 표면으로 확산되지 않아, 기판 상에 임프린트용 경화성 조성물(22)가 충전되지 않는 부분이 남게 되는 경우가 있다. 즉, 임프린트용 경화성 조성물의, 기판 상에 대한 충전성의 개선이 요구된다.However, it has been found that when the curable composition for imprint is applied to the surface of the conventional adhesive layer, the filling property of the curable composition for imprint is inferior. Particularly, when the curable composition for imprint is applied by the ink jet (IJ) method, as shown in Fig. 2, when droplets of the curable composition for imprint 22 are dropped on the surface of the adhesive layer 21 at equal intervals, The droplet is diffused to the surface of the adhesion layer 21 to form a layered curable composition 22 for imprinting. However, if the wettability of the curable composition for imprint is low, the curable composition for imprint does not diffuse to the surface of the adhesive layer 21, and there is a case where a portion of the substrate not filled with the curable composition for imprint 22 remains . That is, improvement of the filling property of the curable composition for imprint on the substrate is required.

본 발명은 이러한 과제를 해결하는 것을 목적으로 한 것으로서, 임프린트용 경화성 조성물의 기판 상에 대한 충전성을 개선한 패턴 형성 방법, 및 상기 패턴 형성 방법을 이용한 반도체 소자의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The object of the present invention is to provide a pattern forming method in which the filling property of a curable composition for imprint is improved on a substrate and a method of manufacturing a semiconductor device using the pattern forming method do.

상기 과제하에, 본 발명자가 예의 검토를 행한 결과, 밀착층과 임프린트용 경화성 조성물로 이루어지는 층의 사이에, 임계 표면 장력이 높은 프라이머층을 마련함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견했다.Under the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have conducted intensive studies, and as a result, discovered that the above problems can be solved by providing a primer layer having a high critical surface tension between the adhesive layer and the layer made of the curable composition for imprint.

구체적으로는, 하기 수단 <1>에 의하여, 바람직하게는 <2>~<17>에 의하여, 상기 과제는 해결되었다.Specifically, the above problem is solved by the following means <1>, preferably by <2> to <17>.

<1> 기판 상에 위치하는 밀착층의 표면에, 상기 밀착층보다 임계 표면 장력이 높은 프라이머층을 형성하는 공정과, 상기 프라이머층의 표면에, 임프린트용 경화성 조성물을 적용하는 공정을 포함하는, 패턴 형성 방법.A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: forming a primer layer having a critical surface tension higher than that of the adhesion layer on a surface of an adhesion layer positioned on a substrate; and applying a curable composition for imprint to a surface of the primer layer. Pattern formation method.

<2> 상기 프라이머층을, 용제를 포함하는 프라이머층 형성용 조성물을 이용하여 형성하는 것을 포함하고, 또한 상기 밀착층을 구성하는 성분은, 프라이머층 형성용 조성물에 포함되는 용제에 실질적으로 용해되지 않는, <1>에 기재된 패턴 형성 방법.&Lt; 2 > The image forming method according to < 2 >, which comprises forming the primer layer using a composition for forming a primer layer containing a solvent, wherein the component constituting the adhesion layer is substantially not dissolved in a solvent contained in the composition for forming a primer layer &Lt; 1 &gt;.

<3> 상기 밀착층을 구성하는 성분이, 프라이머층에 실질적으로 열확산되지 않는, <1> 또는 <2>에 기재된 패턴 형성 방법.<3> The pattern forming method according to <1> or <2>, wherein the component constituting the adhesion layer is not substantially thermally diffused to the primer layer.

<4> 상기 프라이머층을 구성하는 성분 중 적어도 1종이, 상기 밀착층을 구성하는 성분과, 수소 결합 및 이온 간 상호 작용 중 적어도 하나를 형성할 수 있는 관능기를 갖는, <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 패턴 형성 방법.<4> The photosensitive resin composition according to any one of <1> to <3>, wherein at least one of the components constituting the primer layer has a functional group capable of forming at least one of hydrogen bonding and inter- Wherein the pattern forming method is a method of forming a pattern.

<5> 상기 프라이머층을 구성하는 성분 중 적어도 1종이, 상기 밀착층을 구성하는 성분과, 수소 결합을 형성할 수 있는 관능기를 갖는, <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 패턴 형성 방법.<5> A pattern forming method according to any one of <1> to <3>, wherein at least one of the components constituting the primer layer has a functional group capable of forming a hydrogen bond with a component constituting the adhesion layer .

<6> 상기 프라이머층을 구성하는 성분의 95질량% 이상이 25℃에서 액체이고, 상기 프라이머층을 구성하는 성분의, 적하 10초 후의, 25℃에 있어서의 상기 밀착층의 표면에 있어서의 접촉각이 5° 이하인, <1> 내지 <5> 중 어느 하나에 기재된 패턴 형성 방법.&Lt; 6 > The liquid crystal display device according to < 6 >, wherein 95% by mass or more of the components constituting the primer layer is liquid at 25 [deg.] C and the contact angle of the component constituting the primer layer Is 5 DEG or less. &Lt; 5 > A pattern forming method according to any one of &lt; 1 &gt;

<7> 상기 임프린트용 경화성 조성물의 23℃에 있어서의 점도가 8.0mPa·s 이하인, <1> 내지 <6> 중 어느 하나에 기재된 패턴 형성 방법.<7> The pattern forming method according to any one of <1> to <6>, wherein the viscosity of the curable composition for imprint at 23 ° C. is 8.0 mPa · s or less.

<8> 상기 임프린트용 경화성 조성물의 25℃에 있어서의 표면 장력이 33mN/m 이상인, <1> 내지 <7> 중 어느 하나에 기재된 패턴 형성 방법.<8> The pattern forming method according to any one of <1> to <7>, wherein the surface tension of the curable composition for imprint at 25 ° C is 33 mN / m or more.

<9> 상기 프라이머층이 하기 A 및 B 중 적어도 한쪽을 충족시키는, <1> 내지 <8> 중 어느 하나에 기재된 패턴 형성 방법;<9> The pattern forming method according to any one of <1> to <8>, wherein the primer layer satisfies at least one of A and B below.

A: 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분을 포함하는 프라이머층 형성용 조성물로 형성되는 프라이머층이다;A: a primer layer formed from a composition for forming a primer layer containing a component having a surface tension of at least 40 mN / m at 25 캜;

B: 프라이머층의 25℃에 있어서의 임계 표면 장력이 46mN/m 이상이다.B: Critical surface tension of the primer layer at 25 캜 is 46 mN / m or more.

<10> 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분을, 프라이머층을 구성하는 성분 중, 20질량% 이상의 비율로 포함하는, <9>에 기재된 패턴 형성 방법.<10> The pattern forming method according to <9>, wherein the component having a surface tension of at least 40 mN / m at 25 ° C. is contained in a proportion of 20 mass% or more of the components constituting the primer layer.

<11> 상기 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분이, 폴리알킬렌글라이콜 구조를 갖는 화합물로서, 상기 폴리알킬렌글라이콜 구조가 직쇄의 알킬렌기와 산소 원자로 구성되는 화합물을 포함하는, <9> 또는 <10>에 기재된 패턴 형성 방법.<11> The composition according to any one of the above items, wherein the component having a surface tension of at least 40 mN / m at 25 ° C is a compound having a polyalkyleneglycol structure wherein the polyalkyleneglycol structure comprises a linear alkylene group and an oxygen atom And the pattern forming method according to < 9 >

<12> 상기 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분 중 적어도 1종이, 중합성기를 갖지 않는, <9> 내지 <11> 중 어느 하나에 기재된 패턴 형성 방법.<12> The pattern forming method according to any one of <9> to <11>, wherein at least one of the components having a surface tension of at least 40 mN / m at 25 ° C has no polymerizable group.

<13> 상기 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분 중 적어도 1종이, 25℃에 있어서 액체인, <9> 내지 <12> 중 어느 하나에 기재된 패턴 형성 방법.<13> The pattern forming method according to any one of <9> to <12>, wherein at least one of the components having a surface tension of at least 40 mN / m at 25 ° C is a liquid at 25 ° C.

<14> 상기 프라이머층 형성용 조성물에 포함되는 프라이머층을 구성하는 성분의 95질량% 이상이, 25℃에 있어서 액체인, <9> 내지 <13> 중 어느 하나에 기재된 패턴 형성 방법.<14> A pattern forming method according to any one of <9> to <13>, wherein 95% by mass or more of the components constituting the primer layer contained in the composition for forming a primer layer is a liquid at 25 ° C.

<15> 상기 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분의 중량 평균 분자량이 200 이상 1000 미만인, <9> 내지 <14> 중 어느 하나에 기재된 패턴 형성 방법.<15> The pattern forming method according to any one of <9> to <14>, wherein the component having a surface tension of at least 40 mN / m at 25 ° C has a weight average molecular weight of 200 or more and less than 1000.

<16> 상기 밀착층을, 기판 위에 마련하는 공정을 더 포함하는, <1> 내지 <15> 중 어느 하나에 기재된 패턴 형성 방법.<16> The pattern forming method according to any one of <1> to <15>, further comprising a step of providing the adhesion layer on a substrate.

<17> 상기 프라이머층의 임계 표면 장력이, 상기 밀착층의 임계 표면 장력보다, 5mN/m 이상 높은, <1> 내지 <16> 중 어느 하나에 기재된 패턴 형성 방법.<17> The pattern forming method according to any one of <1> to <16>, wherein the critical surface tension of the primer layer is higher than the critical surface tension of the adhesion layer by 5 mN / m or more.

<18> <1> 내지 <17> 중 어느 하나에 기재된 패턴 형성 방법을 포함하는, 반도체 소자의 제조 방법.<18> A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the pattern forming method according to any one of <1> to <17>.

본 발명에 의하여, 임프린트용 경화성 조성물의 기판 상에 대한 충전성을 개선한 패턴 형성 방법, 및 상기 패턴 형성 방법을 이용한 반도체 소자의 제조 방법을 제공 가능해졌다.According to the present invention, it is possible to provide a pattern forming method in which the filling property of a curable composition for imprint is improved on a substrate, and a method of manufacturing a semiconductor device using the pattern forming method.

도 1은 본 발명의 패턴 형성 방법의 각 공정을 나타내는 개략도이다.
도 2는 공지의 밀착층의 표면에 임프린트용 경화성 조성물을 잉크젯법에 의하여 도포한 경우의, 임프린트용 경화성 조성물의 젖음 확산 상태를 나타내는 개략도이다.
1 is a schematic view showing each step of a pattern forming method of the present invention.
Fig. 2 is a schematic diagram showing the wetting state of the curable composition for imprints when the curable composition for imprints is applied to the surface of a known adhesive layer by an ink-jet method.

이하에 있어서, 본 발명의 내용에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서 "~"란 그 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 의미로 사용된다.Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail. In the present specification, "~" is used to mean that the numerical values described before and after the numerical value are included as the lower limit value and the upper limit value.

본 명세서에 있어서, "(메트)아크릴레이트"는, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 나타낸다.As used herein, "(meth) acrylate" refers to acrylate and methacrylate.

본 명세서에 있어서, "임프린트"는, 바람직하게는, 1nm~10mm의 사이즈의 패턴 전사를 말하고, 보다 바람직하게는, 대략 10nm~100μm의 사이즈의 패턴 전사(나노 임프린트)를 말한다.In this specification, the term "imprint " refers to pattern transfer of a size of preferably 1 nm to 10 mm, and more preferably, pattern transfer (nanoimprint) of a size of approximately 10 nm to 100 μm.

본 명세서에 있어서의 기(원자단)의 표기에 있어서, 치환 및 무치환을 기재하지 않은 표기는, 치환기를 갖지 않는 것과 함께 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.In the notation of the group (atomic group) in the present specification, the notation in which substitution and non-substitution are not described includes those having a substituent and having a substituent. For example, the "alkyl group" includes not only an alkyl group having no substituent (an unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).

본 명세서에 있어서, "광"에는, 자외, 근자외, 원자외, 가시, 적외 등의 영역의 파장의 광이나, 전자파뿐만 아니라, 방사선도 포함된다. 방사선에는, 예를 들면 마이크로파, 전자선, 극단 자외선(EUV), X선이 포함된다. 또 248nm 엑시머 레이저, 193nm 엑시머 레이저, 172nm 엑시머 레이저 등의 레이저광도 이용할 수 있다. 이들 광은, 광학 필터를 통과시킨 모노크로광(단일 파장광)을 이용해도 되고, 복수의 파장이 다른 광(복합광)이어도 된다.In the present specification, the term "light" includes not only electromagnetic waves but also radiation of wavelengths in the ultraviolet, extrapolated, non-atomic, visible, and infrared regions. Radiation includes, for example, microwave, electron beam, extreme ultraviolet (EUV), and X-ray. Further, laser light such as a 248 nm excimer laser, a 193 nm excimer laser, or a 172 nm excimer laser can also be used. These lights may be monochromatic light (single wavelength light) that has passed through an optical filter, or may be light (composite light) having a plurality of different wavelengths.

본 발명에 있어서의 중량 평균 분자량(Mw)은, 특별히 설명하지 않는 한, 젤 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)로 측정한 것을 말한다.The weight average molecular weight (Mw) in the present invention refers to that measured by gel permeation chromatography (GPC) unless otherwise specified.

본 발명의 패턴 형성 방법은, 기판 상에 위치하는 밀착층의 표면에, 상기 밀착층보다 임계 표면 장력이 높은 프라이머층을 형성하는 공정과, 상기 프라이머층의 표면에, 임프린트용 경화성 조성물을 적용하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 임프린트용 경화성 조성물이 프라이머층의 표면에 단시간에, 또는 용이하게 확산될 수 있어, 임프린트용 경화성 조성물의 기판 상에 대한 충전성을 향상시킬 수 있다.The pattern forming method of the present invention includes the steps of forming a primer layer having a critical surface tension higher than that of the adhesion layer on the surface of the adhesion layer positioned on the substrate and a step of applying a curable composition for imprint to the surface of the primer layer The process comprising the steps of: With such a constitution, the curable composition for imprint can be diffused to the surface of the primer layer in a short time or easily, and the filling property of the curable composition for imprint on the substrate can be improved.

이하, 본 발명의 방법에 대하여, 도 1에 따라 설명한다. 본 발명의 구성이 도 1에 한정되는 것이 아닌 것은 말할 필요도 없다.Hereinafter, the method of the present invention will be described with reference to Fig. Needless to say, the configuration of the present invention is not limited to Fig.

<기판 상에 밀착층을 형성하는 공정>&Lt; Step of forming adhesion layer on substrate >

본 발명의 패턴 형성 방법은, 기판 상에 밀착층을 형성하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 그러나, 준비된 기판 상에 밀착층이 미리 형성된 것을 이용하는 경우는, 본 공정은, 반드시 필수는 아니다.The pattern forming method of the present invention preferably includes a step of forming an adhesion layer on a substrate. However, when the substrate on which the adhesion layer is formed in advance is used is used, this step is not necessarily required.

도 1에 나타내는 실시형태에서는, 기판(11) 상에 밀착층(12)가 형성된다. 도 1에서는, 기판(11)의 표면에 밀착층(12)가 형성되어 있지만, 기판(11)과 밀착층(12)의 사이에 다른 층이 형성되어 있어도 된다. 예를 들면, 기판(11)의 표면에 표면 처리가 실시되어 있는 경우 등이 생각된다.In the embodiment shown in FIG. 1, the adhesion layer 12 is formed on the substrate 11. Although the adhesive layer 12 is formed on the surface of the substrate 11 in FIG. 1, another layer may be formed between the substrate 11 and the adhesive layer 12. For example, the surface of the substrate 11 may be subjected to a surface treatment.

기판의 재질로서는, 특별히 정하는 것은 아니고, 일본 공개특허공보 2010-109092호(대응 US 출원은, US2011/199592)의 단락 0103의 기재를 참조할 수 있고, 이들 내용은 본 명세서에 원용된다. 또, 상기 이외에서는, 사파이어 기판, 실리콘 카바이드(탄화 규소) 기판, 질화 갈륨 기판, 알루미늄 기판, 어모퍼스 산화 알루미늄 기판, 다결정 산화 알루미늄 기판과, GaAsP, GaP, AlGaAs, InGaN, GaN, AlGaN, ZnSe, AlGaInP, 또는 ZnO로 구성되는 기판을 들 수 있다. 또한, 유리 기판의 구체적인 재료예로서는, 알루미노실리케이트 유리, 알루미노붕규산 유리, 바륨붕규산 유리를 들 수 있다. 본 발명에서는, 실리콘 기판이 바람직하다.The material of the substrate is not particularly limited and reference may be made to the description of paragraph 0103 of Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2010-109092 (corresponding US application, US2011 / 199592), the content of which is incorporated herein by reference. Other than the above, a sapphire substrate, a silicon carbide substrate, a gallium nitride substrate, an aluminum substrate, an amorphous aluminum oxide substrate, a polycrystalline aluminum oxide substrate, and a substrate made of GaAsP, GaP, AlGaAs, InGaN, GaN, AlGaN, ZnSe, AlGaInP , Or ZnO. Specific examples of materials for the glass substrate include aluminosilicate glass, aluminoborosilicate glass, and barium borosilicate glass. In the present invention, a silicon substrate is preferable.

본 발명에 있어서, 밀착층의 25℃에 있어서의 임계 표면 장력은, 30mN/m 이상이 바람직하고, 40mN/m 이상이 보다 바람직하다. 상한값에 대해서는, 특별히 정하는 것은 아니지만, 예를 들면 70mN/m 이하이고, 60mN/m 이하가 바람직하다. 본 명세서에 있어서의 임계 표면 장력은, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 따라 측정된다.In the present invention, the critical surface tension of the adhesive layer at 25 캜 is preferably 30 mN / m or more, more preferably 40 mN / m or more. The upper limit value is not specifically defined, but is preferably 70 mN / m or less and 60 mN / m or less, for example. The critical surface tension in this specification is measured according to the method described in the following embodiments.

밀착층의 두께는, 하한값이, 0.1nm 이상인 것이 바람직하고, 0.5nm 이상인 것이 보다 바람직하며, 1nm 이상인 것이 더 바람직하다. 또, 밀착층의 두께는, 상한값이, 20nm 이하인 것이 바람직하고, 15nm 이하인 것이 보다 바람직하며, 10nm 이하인 것이 더 바람직하다.The lower limit of the thickness of the adhesive layer is preferably 0.1 nm or more, more preferably 0.5 nm or more, and further preferably 1 nm or more. The upper limit of the thickness of the adhesion layer is preferably 20 nm or less, more preferably 15 nm or less, and further preferably 10 nm or less.

밀착층은, 통상 밀착층 형성용 조성물을 기판 상에 적용하여 형성된다. 보다 구체적으로는, 기판 상에 밀착층 형성용 조성물을 적용한 후, 열 또는 광조사에 의하여 용제를 휘발(건조)시키고 나서, 및/또는 밀착층을 경화시켜 박막을 형성한다. 밀착층 형성용 조성물의 적용 방법으로서는, 특별히 정하는 것은 아니고, 일본 공개특허공보 2010-109092호(대응 US 출원은, US2011/199592)의 단락 0102의 기재를 참조할 수 있으며, 이들 내용은 본 명세서에 원용된다. 본 발명에서는, 스핀 코트법이나 잉크젯법이 바람직하다.The adhesion layer is usually formed by applying a composition for forming an adhesion layer on a substrate. More specifically, a thin film is formed by applying a composition for forming an adhesion layer on a substrate, then volatilizing (drying) the solvent by heat or light irradiation, and / or curing the adhesion layer. As a method for applying the composition for forming the adhesion layer, there is no particular limitation, and reference may be made to the description of paragraph 0102 of Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2010-109092 (corresponding US application, US2011 / 199592) Is used. In the present invention, a spin coat method or an ink jet method is preferable.

밀착층 형성용 조성물로서는, 밀착층을 구성하는 성분과 용제를 포함하는 조성물이 바람직하다.As the composition for forming the adhesion layer, a composition containing a component constituting the adhesion layer and a solvent is preferable.

밀착층을 구성하는 성분으로서는, 수지가 바람직하고, 에틸렌성 불포화기를 포함하는 수지가 보다 바람직하며, 에틸렌성 불포화기를 측쇄에 갖는 아크릴 수지가 더 바람직하다. 밀착층을 구성하는 성분으로서의 수지의 구체예로서는, 후술하는 실시예에 기재된 밀착층 형성용 조성물에 포함되는 수지나 일본 공개특허공보 2014-024322호에 기재된 단락 0017~0057에 기재된 수지 (A) 및 수지 (A2)가 예시된다. 수지의 중량 평균 분자량은, 3,000~25,000이 바람직하다. 또, 밀착층을 구성하는 성분은, 수지 이외의 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 그러나, 본 발명에 있어서의 밀착층을 구성하는 성분은, 바람직하게는 70질량% 이상, 보다 바람직하게는 80질량% 이상이 수지이다.As the component constituting the adhesive layer, a resin is preferable, a resin containing an ethylenic unsaturated group is more preferable, and an acrylic resin having an ethylenic unsaturated group in a side chain is more preferable. Specific examples of the resin constituting the adhesive layer include resins included in the composition for forming an adhesion layer described in Examples to be described later, resin (A) described in paragraphs 0017 to 0057 described in JP-A No. 2014-024322, (A2) are exemplified. The weight average molecular weight of the resin is preferably from 3,000 to 25,000. The component constituting the adhesion layer may contain additives other than the resin. However, the component constituting the adhesive layer in the present invention is preferably 70% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more.

밀착층을 구성하는 성분 중 적어도 1종은, 프라이머층의 안정성을 확보하기 위하여, 프라이머층을 구성하는 성분과, 수소 결합 및 이온 간 상호 작용 중 적어도 하나를 형성할 수 있는 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 상기 관능기로서는, 하이드록실기, 아미노기, 카보닐기, 카복실기 등을 들 수 있다. 이와 같은 관능기는, 상기 수지가 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that at least one of the components constituting the adhesion layer has a functional group capable of forming at least one of the components constituting the primer layer and the interaction between the hydrogen bond and the ion in order to secure the stability of the primer layer . Examples of the functional group include a hydroxyl group, an amino group, a carbonyl group, and a carboxyl group. Such a functional group is preferably contained in the resin.

이와 같은 구성으로 함으로써, 밀착층과 프라이머층이 수소 결합 및/또는 이온 간 상호 작용에 의하여, 고정된다. 이로 인하여, 프라이머층의 도포 균일성을 확보하고 응집 등의 면 형상 거칠어짐을 억제하는 것이 가능해진다. 또, 밀착층을 구성하는 성분이 프라이머층이나 또한 그 상층으로서 마련되는 임프린트용 경화성 조성물이나, 임프린트용 경화성 조성물의 경화물인 패턴으로 이동하는 것을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 이 결과, 패턴과 몰드의 사이의 고착력을 높일 수 있는 물질이, 패턴 부근에 존재하기 어려워져, 패턴의 몰드 이형성(離型性)을 향상시킬 수 있다.With such a constitution, the adhesion layer and the primer layer are fixed by hydrogen bonding and / or ion interactions. This makes it possible to ensure coating uniformity of the primer layer and suppress surface roughness such as aggregation. Further, it is possible to more effectively inhibit the component constituting the adhesive layer from moving to a pattern which is a cured product of the imprinting curable composition or the imprinting curable composition provided as a primer layer or an upper layer thereof. As a result, a material capable of increasing the fixation force between the pattern and the mold is hardly present in the vicinity of the pattern, and the mold releasability of the pattern can be improved.

또한, 밀착층을 구성하는 성분이란, 밀착층에 포함되는 성분을 말한다. 예를 들면, 상기 밀착층 형성용 조성물로부터 용제를 제거한 성분 등이 이것에 해당한다. 마찬가지로, 프라이머층을 구성하는 성분이란, 프라이머층에 포함되는 성분을 말한다. 예를 들면, 후술하는 프라이머층 형성용 조성물로부터 용제를 제거한 성분 등이 이것에 해당한다.The component constituting the adhesive layer means a component contained in the adhesive layer. For example, a component obtained by removing the solvent from the composition for forming an adhesion layer, and the like. Similarly, the component constituting the primer layer means a component contained in the primer layer. For example, a component obtained by removing a solvent from a composition for forming a primer layer described later, and the like.

본 발명에서는, 또 밀착층을 구성하는 성분 중 적어도 1종(바람직하게는 모두)이, 프라이머층 형성용 조성물에 포함되는 용제에 실질적으로 용해되지 않는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 프라이머층을 형성할 때에, 밀착층을 구성하는 성분이 프라이머층에 혼입되기 어려워져, 패턴의 몰드 이형성의 악화를 초래하지 않는다. 또한, 실질적으로 용해되지 않는다란, 프라이머층 형성 시에 프라이머층 중에 용출되어 있는 밀착층 성분이 전체 프라이머층 형성 성분 중의 10질량% 이하인 것을 말한다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 몰드와의 이형성의 악화를 효과적으로 억제할 수 있다.In the present invention, it is preferable that at least one (preferably all) of the components constituting the adhesive layer is substantially not dissolved in the solvent contained in the composition for forming a primer layer. With such a constitution, when forming the primer layer, the components constituting the adhesion layer are less likely to be incorporated into the primer layer, and the mold releasability of the pattern is not deteriorated. The term "substantially not soluble" means that the adhesive layer component eluted into the primer layer at the time of forming the primer layer is 10 mass% or less of the total primer layer-forming component. With such a constitution, the deterioration of the mold releasability can be effectively suppressed.

본 발명에서는, 밀착층을 구성하는 성분이, 프라이머층에 실질적으로 열확산되지 않는 성분인 것이 바람직하다. 밀착층의 표면에 프라이머층을 형성한 후, 밀착층이 프라이머층 등과 함께, 가열되는 경우가 있지만, 이와 같은 가열 단계에서 밀착층을 구성하는 성분이 열확산되면, 상술과 동일하게, 패턴의 몰드 이형성을 악화시키는 경우가 있다. 본 발명에서는, 밀착층을 구성하는 성분으로서, 프라이머층에 실질적으로 열확산되지 않는 성분을 이용함으로써, 이 점을 회피하고 있다. 또한, 실질적으로 열확산되지 않는다란, 프라이머층 형성 후에 프라이머층 중에 용출되어 있는 밀착층 성분이 전체 프라이머층 형성 성분 중의 10질량% 이하인 것을 말한다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 몰드와의 이형성의 악화를 효과적으로 억제할 수 있다.In the present invention, it is preferable that the component constituting the adhesion layer is a component which is not substantially thermally diffused into the primer layer. After the primer layer is formed on the surface of the adhesive layer, the adhesive layer may be heated together with the primer layer or the like. However, if the components constituting the adhesive layer are thermally diffused in the heating step, May be exacerbated. In the present invention, this is avoided by using a component which is not substantially thermally diffused into the primer layer as a component constituting the adhesion layer. The phrase "substantially not thermally diffused" means that the adhesion layer component eluted into the primer layer after forming the primer layer is 10% by mass or less of the total primer layer-forming component. With such a constitution, the deterioration of the mold releasability can be effectively suppressed.

또한, 본 발명에 있어서의 가열로서는, 프라이머층을 형성할 때에 프라이머층 형성용 조성물에 포함되는 용제를 건조시키기 위한 가열이나 임프린트용 경화성 조성물에 대한 광조사 시에 임프린트용 경화성 조성물의 반응성을 높이기 위한 가열 등이 예시된다. 가열 온도로서는, 예를 들면 50~200℃이고, 80~150℃가 바람직하다.As the heating in the present invention, it is also possible to use heating for drying the solvent contained in the composition for forming a primer layer when forming the primer layer, and for heating the curable composition for imprint to increase the reactivity of the curable composition for imprint Heating and the like are exemplified. The heating temperature is, for example, 50 to 200 占 폚, preferably 80 to 150 占 폚.

밀착층 형성용 조성물에 배합해도 되는 용제로서는, 일본 공개특허공보 2014-024322호의 단락 0059에 기재된 용제가 예시되고, 이 내용은 본 명세서에 원용된다.As the solvent which may be blended in the composition for forming the adhesion layer, there is exemplified the solvent described in paragraph 0059 of JP-A No. 2014-024322, the content of which is incorporated herein.

또, 본 발명에서 이용하는 밀착층 형성용 조성물은, 밀착층을 구성하는 성분을 0.001~2.0질량%와, 용제를 98.0~99.999질량% 포함하는 것이 바람직하고, 밀착층을 구성하는 성분을 0.05~0.5질량%와, 용제를 99.95~99.5질량% 포함하는 것이 보다 바람직하다.The composition for forming the adhesive layer used in the present invention preferably contains 0.001 to 2.0% by mass of the component constituting the adhesive layer and 98.0 to 99.999% by mass of the solvent. The component constituting the adhesive layer is preferably 0.05 to 0.5 By mass and 99.95 to 99.5% by mass of the solvent.

밀착층을 구성하는 성분 및 용제는, 밀착층 형성용 조성물에, 각각 1종만 포함되어 있어도 되고, 2종 이상 포함되어 있어도 된다. 2종 이상 포함하는 경우, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.The components and the solvent constituting the adhesive layer may be contained in only one kind or two or more kinds respectively in the composition for forming the adhesive layer. When two or more of them are contained, the total amount is preferably in the above range.

밀착층 형성용 조성물의 구체예로서는, 일본 공개특허공보 2014-024322호에 기재된 에틸렌성 불포화기 (P) 및 비이온성 친수성기 (Q)를 갖는 중량 평균 분자량 1,000 이상의 (메트)아크릴 수지 (A)와 용제 (B)를 포함하고, 상기 수지 (A)의 산가가 1.0밀리몰/g 미만인, 임프린트용 하층막 형성 조성물을 들 수 있으며, 일본 공개특허공보 2014-024322호의 내용은 본 명세서에 원용된다.Specific examples of the composition for forming the adhesion layer include (meth) acrylic resin (A) having an ethylenic unsaturated group (P) and a nonionic hydrophilic group (Q) described in JP-A No. 2014-024322 and having a weight average molecular weight of 1,000 or more, (B), and the acid value of the resin (A) is less than 1.0 mmol / g. The content of Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2014-024322 is hereby incorporated by reference.

그 외에, 밀착층 형성용 조성물의 조제 및 상기 밀착층 형성용 조성물을 이용한 밀착층의 형성 방법 등에 대해서도, 일본 공개특허공보 2014-024322호의 기재를 참조할 수 있고, 이들 내용은 본 명세서에 원용된다.In addition, reference can be made to the disclosure of Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2014-024322 for the preparation of the composition for forming the adhesion layer and the formation method of the adhesion layer using the composition for forming the adhesion layer, and these contents are incorporated herein by reference .

<밀착층의 표면에, 상기 밀착층보다 임계 표면 장력이 높은 프라이머층을 형성하는 공정>&Lt; Step of forming, on the surface of the adhesion layer, a primer layer having a higher critical surface tension than the adhesion layer &

본 발명에서는, 밀착층(12)의 표면에, 상기 밀착층보다 임계 표면 장력이 높은 프라이머층(13)이 형성된다. 이와 같은 프라이머층을 형성함으로써, 임프린트용 경화성 조성물의 기판 상에 대한 충전성을 향상시킬 수 있다.In the present invention, on the surface of the adhesion layer 12, a primer layer 13 having a higher critical surface tension than the adhesion layer is formed. By forming such a primer layer, the filling property of the curable composition for imprint on the substrate can be improved.

프라이머층의 25℃에 있어서의 임계 표면 장력은, 밀착층의 임계 표면 장력보다 높은 것이 바람직하고, 2mN/m 이상 높은 것이 보다 바람직하며, 3mN/m 이상 높은 것이 더 바람직하고, 5mN/m 이상 높은 것이 보다 더 바람직하다. 프라이머층과 밀착층의 임계 표면 장력의 차의 상한값은, 20mN/m 이하인 것이 바람직하고, 15mN/m 이하인 것이 보다 바람직하며, 10mN/m 이하인 것이 더 바람직하다. 상기 범위 내로 함으로써, 프라이머층 형성 시의 막의 균일성 및 젖음성의 개선 효과가 보다 효과적으로 향상된다.The critical surface tension of the primer layer at 25 캜 is preferably higher than the critical surface tension of the adhesion layer, more preferably at least 2 mN / m, more preferably at least 3 mN / m, even more preferably at least 5 mN / m Is more preferable. The upper limit of the difference in critical surface tension between the primer layer and the adhesive layer is preferably 20 mN / m or less, more preferably 15 mN / m or less, and most preferably 10 mN / m or less. Within the above range, the effect of improving the uniformity and wettability of the film at the time of forming the primer layer can be improved more effectively.

프라이머층의 두께는, 하한값이 0.1nm 이상인 것이 바람직하고, 0.5nm 이상인 것이 보다 바람직하며, 1nm 이상인 것이 더 바람직하다. 또, 프라이머층의 두께는, 상한값이 20nm 이하인 것이 바람직하고, 15nm 이하인 것이 보다 바람직하며, 10nm 이하인 것이 더 바람직하다.The thickness of the primer layer is preferably 0.1 nm or more, more preferably 0.5 nm or more, and more preferably 1 nm or more. The upper limit of the thickness of the primer layer is preferably 20 nm or less, more preferably 15 nm or less, and even more preferably 10 nm or less.

본 발명에서는, 프라이머층은, 통상 프라이머층 형성용 조성물을 이용하여 형성된다. 프라이머층 형성용 조성물은, 용제를 포함하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 밀착층의 표면에, 프라이머층 형성용 조성물을 적용한 후, 열 또는 광조사에 의하여 용제를 휘발시켜 박막을 형성한다. 프라이머층 형성용 조성물의 적용 방법으로서는, 특별히 정하는 것은 아니고, 일본 공개특허공보 2010-109092호(대응 US 출원은, US2011/199592)의 단락 0102의 기재를 참조할 수 있으며, 이 내용은 본 명세서에 원용된다. 본 발명에서는, 스핀 코트법이나 잉크젯법이 바람직하다.In the present invention, the primer layer is usually formed using a composition for forming a primer layer. The composition for forming a primer layer preferably includes a solvent. Specifically, a composition for forming a primer layer is applied to the surface of the adhesion layer, and then the solvent is volatilized by heat or light irradiation to form a thin film. As a method of applying the composition for forming a primer layer, there is no particular limitation, and reference may be made to the description of paragraph 0102 of Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2010-109092 (corresponding US application, US2011 / 199592) Is used. In the present invention, a spin coat method or an ink jet method is preferable.

밀착층의 형성 시에, 용제를 포함하는 밀착층 형성용 조성물을 이용하는 경우, 프라이머층은, 밀착층 형성용 조성물로부터 용제를 휘발(건조)시키고 나서, 및/또는 밀착층을 경화시키고 나서, 프라이머층 형성용 조성물을 적용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 밀착층 형성용 조성물에 포함되는 용제에 프라이머층을 구성하는 성분이 용해되어, 밀착층과 프라이머층이 서로 섞이는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.When a composition for forming an adhesion layer containing a solvent is used at the time of forming the adhesion layer, the primer layer is formed by evaporating (drying) the solvent from the composition for forming the adhesion layer and / or curing the adhesion layer, It is preferable to apply the composition for layer formation. By such a constitution, components constituting the primer layer are dissolved in the solvent contained in the composition for forming the adhesion layer, and mixing of the adhesion layer and the primer layer can be effectively inhibited.

그 외에, 프라이머층 형성용 조성물의 조제 및 상기 프라이머층 형성용 조성물로 형성되는 프라이머층의 형성 방법 등에 대해서는, 밀착층 형성용 조성물의 조제, 밀착층의 형성 방법과 동일하게 행할 수 있다.In addition, the preparation of the composition for forming the primer layer, the method of forming the primer layer formed of the composition for forming the primer layer, and the like can be performed in the same manner as the preparation of the composition for forming the adhesion layer and the formation of the adhesion layer.

본 발명에서는 특히, 프라이머층을, 용제를 포함하는 프라이머층 형성용 조성물을 이용하여 형성하는 것을 포함하고, 또한 상기 밀착층을 구성하는 성분은, 프라이머층 형성용 조성물에 포함되는 용제에 실질적으로 용해되지 않는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 프라이머층에 대한 밀착층 성분의 혼입을 원인으로 하는 몰드 이형성의 악화를 보다 효과적으로 억제할 수 있다.In the present invention, in particular, the primer layer is formed using a composition for forming a primer layer containing a solvent, and the component constituting the adhesion layer is substantially dissolved in a solvent contained in the composition for forming a primer layer . By such a constitution, the deterioration of the mold releasability due to the incorporation of the adhesive layer component into the primer layer can be suppressed more effectively.

본 발명에서는, 또 상술한 바와 같이, 프라이머층을 구성하는 성분 중 적어도 1종(바람직하게는 모두)이, 밀착층을 구성하는 성분과, 수소 결합 및 이온 간 상호 작용 중 적어도 하나를 형성할 수 있는 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 상기 프라이머층을 구성하는 성분이 갖고 있어도 되는 관능기로서는, 하이드록실기, 아미노기, 카보닐기, 카복실기 등을 들 수 있고, 하이드록실기가 바람직하다.In the present invention, as described above, at least one (preferably all) of the components constituting the primer layer can form at least one of hydrogen bonding and ion interactions with the component constituting the adhesion layer It is preferable to have a functional group having a functional group. Examples of the functional group that the component constituting the primer layer may have include a hydroxyl group, an amino group, a carbonyl group, and a carboxyl group, and a hydroxyl group is preferable.

또, 프라이머층을 구성하는 성분의 95질량% 이상(바람직하게는 98질량% 이상, 보다 바람직하게는 99질량% 이상)이 25℃에서 액체이고, 상기 프라이머층을 구성하는 성분의, 적하 10초 후의, 25℃에 있어서의 상기 밀착층의 표면에 있어서의 접촉각이 5° 이하인 것이 바람직하다. 접촉각은 후술하는 실시예에 기재된 방법에 따라 측정된다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 프라이머층을 밀착층 상에 보다 균일하게 형성할 수 있고, 임프린트용 경화성 조성물의 충전성을 보다 균일하게 하는 것이 가능해진다.Also, 95% by mass or more (preferably 98% by mass or more, and more preferably 99% by mass or more) of the components constituting the primer layer is liquid at 25 占 폚, It is preferable that the contact angle at the surface of the adhesion layer at 25 占 폚 is 5 占 or less. The contact angle was measured according to the method described in the following Examples. With such a constitution, the primer layer can be more uniformly formed on the adhesive layer, and the filling property of the curable composition for imprinting can be made more uniform.

또한, 프라이머층을 구성하는 성분은, 임프린트용 경화성 조성물에 상용하는 것이 바람직하다. 여기에서, 상용이란, 프라이머층을 구성하는 성분이 임프린트용 경화성 조성물 중에 충분히 용해되어 프라이머층과 임프린트용 경화성 조성물 간에 명확한 계면이 존재하지 않는 것을 의미한다. 이와 같이, 프라이머층이 임프린트용 경화성 조성물에 상용함으로써, 임프린트용 경화성 조성물의 충전 시에 임프린트용 경화성 조성물의 일부가 프라이머층에 확산되고, 밀착층과의 밀착을 형성함으로써, 이형 시에 박리 결함 등이 발생하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.It is preferable that the component constituting the primer layer is compatible with the curable composition for imprinting. Here, commercial means that the components constituting the primer layer are sufficiently dissolved in the curable composition for imprint, so that there is no clear interface between the primer layer and the curable composition for imprint. As such, when the primer layer is used in the curable composition for imprint, a part of the curable composition for imprint is diffused into the primer layer when the imprint curable composition is filled, and the adhesion with the adhesive layer is formed, Can be effectively suppressed.

본 발명에서는, 프라이머층이 하기 A 및 B 중 적어도 한쪽을 충족시키는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the primer layer satisfies at least one of A and B below.

A: 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분을 포함하는 프라이머층 형성용 조성물로 형성되는 프라이머층이다;A: a primer layer formed from a composition for forming a primer layer containing a component having a surface tension of at least 40 mN / m at 25 캜;

B: 프라이머층의 25℃에 있어서의 임계 표면 장력이 46mN/m 이상이다.B: Critical surface tension of the primer layer at 25 캜 is 46 mN / m or more.

프라이머층 형성용 조성물로 형성되는 프라이머층은, 통상은 액막이지만, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 고체의 막이어도 된다.The primer layer formed of the composition for forming a primer layer is usually a liquid film, but may be a solid film within the scope of the present invention.

본 발명에 있어서의 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분은, 표면 장력이 40~70mN/m인 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 임계 표면 장력이 높은 프라이머층이 얻어진다. 표면 장력은 후술하는 실시예에 기재된 방법에 따라 측정된다.The component having a surface tension of 40 mN / m or more at 25 DEG C in the present invention preferably has a surface tension of 40 to 70 mN / m. By such a constitution, a primer layer having a high critical surface tension can be obtained. The surface tension was measured according to the method described in the following Examples.

또, 본 발명에서는, 프라이머층의 임계 표면 장력이 46mN/m 이상인 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 프라이머층의 표면에 적용하는 임프린트용 경화성 조성물의 젖음성이 향상되어, 충전성을 높일 수 있다. 임계 표면 장력은 후술하는 실시예에 기재된 방법에 따라 측정된다.In the present invention, the critical surface tension of the primer layer is preferably 46 mN / m or more. By such a constitution, the wettability of the curable composition for imprints applied to the surface of the primer layer is improved, and the filling property can be enhanced. The critical surface tension is measured according to the method described in the following Examples.

본 발명에 있어서, 프라이머층 형성용 조성물로 형성되는 프라이머층의 임계 표면 장력은, 하한값이 47mN/m 이상인 것이 바람직하고, 48mN/m 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 프라이머층의 임계 표면 장력의 상한값은, 특별히 정하는 것은 아니지만, 70mN/m 이하가 바람직하고, 65mN/m 이하여도 되며, 나아가서는 60mN/m 이하여도 된다.In the present invention, the critical surface tension of the primer layer formed of the composition for forming a primer layer is preferably 47 mN / m or more, and more preferably 48 mN / m or more. The upper limit of the critical surface tension of the primer layer is not particularly limited, but is preferably 70 mN / m or less, may be 65 mN / m or less, and may be 60 mN / m or less.

프라이머층 형성용 조성물은, 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분을, 프라이머층을 구성하는 성분 중, 20질량% 이상의 비율로 포함하는 것이 바람직하고, 51질량% 이상의 비율로 포함하는 것이 보다 바람직하며, 80질량% 이상의 비율로 포함하는 것이 더 바람직하고, 90질량% 이상의 비율로 포함하는 것이 보다 더 바람직하며, 95질량% 이상의 비율로 포함하는 것이 특히 바람직하고, 99질량% 이상의 비율로 포함하는 것이 가장 바람직하다.The composition for forming the primer layer preferably contains a component having a surface tension of at least 40 mN / m at 25 DEG C in a proportion of 20 mass% or more of the components constituting the primer layer, preferably 51 mass% or more More preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, particularly preferably 95% by mass or more, more preferably 99% by mass or more Is most preferable.

프라이머층 형성용 조성물은, 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분을 1종만 포함하고 있어도 되고, 2종 이상 포함하고 있어도 된다. 2종 이상 포함하는 경우, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.The composition for forming a primer layer may contain only one component having a surface tension of at least 40 mN / m at 25 占 폚, or may contain two or more components. When two or more of them are contained, the total amount is preferably in the above range.

본 발명에서는, 프라이머층을 구성하는 성분으로서, 폴리알킬렌글라이콜 구조를 갖는 화합물이고, 상기 폴리알킬렌글라이콜 구조가 직쇄의 알킬렌기와 산소 원자로 구성되는 화합물(이하, "PEG 등"이라고 하는 경우가 있음)을 포함하는 것이 바람직하다. 직쇄의 알킬렌기는, 탄소수 1~10의 알킬렌기가 바람직하고, 탄소수 1~5의 알킬렌기가 보다 바람직하며, 탄소수 1~3의 알킬렌기가 더 바람직하고, 탄소수 2 또는 3의 알킬렌기가 보다 더 바람직하며, 탄소수 2의 알킬렌기가 특히 바람직하다. 즉, 본 발명에서는, 프라이머층을 구성하는 성분은, 폴리에틸렌글라이콜 구조를 갖는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, as a component constituting the primer layer, a compound having a polyalkyleneglycol structure and the polyalkylene glycol structure is composed of linear alkylene groups and oxygen atoms (hereinafter referred to as "PEG" In some cases). The straight-chain alkylene group is preferably an alkylene group of 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkylene group of 1 to 5 carbon atoms, more preferably an alkylene group of 1 to 3 carbon atoms, and an alkylene group of 2 or 3 carbon atoms More preferably an alkylene group having 2 carbon atoms is particularly preferable. That is, in the present invention, the component constituting the primer layer preferably contains a compound having a polyethylene glycol structure.

PEG 등은, 알킬렌글라이콜 단위를 3~50개 포함하는 것이 바람직하다. PEG 등은, 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분이어도 되고, 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 미만인 성분이어도 되지만, 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분인 것이 바람직하다.PEG and the like preferably contain 3 to 50 alkylene glycol units. PEG or the like may be a component having a surface tension of 40 mN / m or more at 25 占 폚 or a component having a surface tension of less than 40 mN / m at 25 占 폚, but a component having a surface tension of 25 mN / .

PEG 등이, 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분인 경우, 알킬렌글라이콜 단위를 3~20개 포함하는 것이 바람직하고, 5~17개 포함하는 것이 보다 바람직하다.When PEG or the like is a component having a surface tension of 40 mN / m or more at 25 캜, it preferably contains 3 to 20 alkylene glycol units, more preferably 5 to 17.

또, 프라이머층의 25℃에 있어서의 임계 표면 장력이 46mN/m 이상인 경우, 프라이머층 형성용 조성물은, 프라이머층을 구성하는 성분으로서, 직쇄의 알킬렌기와 산소 원자로 구성되는 폴리알킬렌글라이콜 구조를 갖는 화합물이고, 알킬렌글라이콜 단위를 21~50개 포함하는 것이 바람직하며, 22~45개 포함하는 것이 보다 바람직하다.When the critical surface tension of the primer layer at 25 캜 is 46 mN / m or more, the composition for forming the primer layer is preferably a polyalkyleneglycol structure having a straight chain alkylene group and oxygen atom And the number of alkylene glycol units is preferably from 21 to 50, more preferably from 22 to 45.

PEG 등은, 폴리알킬렌글라이콜 구조 이외의 구조를 포함하고 있어도 된다. 그러나, PEG 등은 말단기를 제거하고, 폴리알킬렌글라이콜 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, PEG 등은, "말단기-직쇄의 알킬렌기와 산소 원자로 구성되는 폴리알킬렌글라이콜 구조-말단기"로 나타나는 것이 바람직하다. 여기에서의 말단기는, 수소 원자, 수산기, 알킬기, 알콕시기가 바람직하다. 알킬기의 탄소수 및 알콕시기의 알킬쇄의 탄소수는, 1~3이 바람직하고, 1 또는 2가 보다 바람직하며, 1이 더 바람직하다.PEG and the like may contain a structure other than a polyalkyleneglycol structure. However, PEG or the like is preferably composed of a polyalkyleneglycol structure by removing the terminal group. That is, PEG and the like are preferably represented by "a polyalkylene glycol structure-terminal group composed of an end-group-straight chain alkylene group and an oxygen atom". The terminal group here is preferably a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group or an alkoxy group. The number of carbon atoms of the alkyl group and the alkyl chain of the alkoxy group is preferably 1 to 3, more preferably 1 or 2, and still more preferably 1.

PEG 등의 구체예는, 후술하는 실시예에서 이용하는 화합물이 예시된다.Specific examples of PEG and the like include compounds used in Examples described later.

본 발명에서는, 상술한 바와 같이, 프라이머층을 구성하는 성분 중 적어도 1종이, 밀착층을 구성하는 성분과, 수소 결합 및 이온 간 상호 작용 중 적어도 하나를 형성할 수 있는 관능기를 갖는 것이 바람직하지만, 이와 같은 관능기를, 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분이 갖는 것이 바람직하다. 특히, 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분이 PEG 등인 경우, 말단기의 한쪽 또는 양쪽 모두가, 밀착층을 구성하는 성분과 수소 결합 및 이온 간 상호 작용 중 적어도 하나를 형성할 수 있는 관능기(바람직하게는 하이드록실기, 아미노기, 카보닐기, 카복실기 등, 보다 바람직하게는 하이드록실기)인 것이 바람직하다.In the present invention, as described above, it is preferable that at least one of the components constituting the primer layer has a functional group capable of forming at least one of a component constituting the adhesion layer and a hydrogen bond and ion interactions, It is preferable that such a functional group has a surface tension of at least 40 mN / m at 25 캜. Particularly, when the component having a surface tension of at least 40 mN / m at 25 ° C is PEG or the like, one or both of the terminal groups may form at least one of hydrogen bonding and ion interactions with components constituting the adhesion layer (Preferably a hydroxyl group, an amino group, a carbonyl group, a carboxyl group or the like, more preferably a hydroxyl group).

본 발명에서는, 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분이 PEG 등 이외의 화합물이어도 된다. 예를 들면, 글리세롤 등의 다가 알코올, 폴리바이닐알코올, 폴리바이닐아세트아마이드, 폴리스타이렌설폰산 등의 이온성 폴리머 등이 예시된다.In the present invention, the component having a surface tension of at least 40 mN / m at 25 캜 may be a compound other than PEG or the like. Examples thereof include polyhydric alcohols such as glycerol, ionic polymers such as polyvinyl alcohol, polyvinylacetamide and polystyrenesulfonic acid.

또, 본 발명에서는, 프라이머층 형성용 조성물이, PEG 등 이외의 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분과, 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 미만인 PEG 등을 포함하는 양태도 예시된다.In the present invention, it is preferable that the composition for forming a primer layer contains a component other than PEG or the like having a surface tension of at least 40 mN / m at 25 DEG C and a PEG having a surface tension of less than 40 mN / m at 25 DEG C .

본 발명에서는, 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분 중 적어도 1종(바람직하게는 모두)이, 중합성기를 갖지 않는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 몰드 이형성을 보다 향상시킬 수 있다.In the present invention, it is preferable that at least one (preferably all) of the components having a surface tension of not less than 40 mN / m at 25 DEG C does not have a polymerizable group. With such a configuration, mold releasability can be further improved.

본 발명에서는, 또 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분 중 적어도 1종이, 25℃에 있어서 액체인 것이 바람직하다. 또, 프라이머층을 구성하는 성분의 95질량% 이상(바람직하게는 98질량% 이상, 보다 바람직하게는 99질량% 이상)이, 25℃에 있어서, 액체인 것이 보다 바람직하다. 액체를 이용함으로써, 프라이머층의 표면 조도를 보다 효과적으로 저감시키는 것이 가능해진다.In the present invention, it is preferable that at least one of the components having a surface tension of at least 40 mN / m at 25 占 폚 is a liquid at 25 占 폚. It is more preferable that 95% by mass or more (preferably 98% by mass or more, and more preferably 99% by mass or more) of the components constituting the primer layer is liquid at 25 占 폚. By using a liquid, the surface roughness of the primer layer can be more effectively reduced.

본 발명에서는, 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분의, 적어도 1종(바람직하게는 모두)의 중량 평균 분자량이 200 이상 1000 미만인 것이 바람직하고, 300 이상 800 미만인 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 프라이머층을 구성하는 성분과 임프린트용 경화성 조성물의 상용성이 향상된다.In the present invention, the weight average molecular weight of at least one (preferably all) of the components having a surface tension of at least 40 mN / m at 25 캜 is preferably 200 or more and less than 1,000, and more preferably 300 or more and less than 800. By such a constitution, the compatibility of the component constituting the primer layer and the curable composition for imprint is improved.

상기 외에, 프라이머층을 구성하는 성분으로서는, 중합성 화합물을 포함하고 있어도 된다.In addition to the above, components constituting the primer layer may include a polymerizable compound.

중합성 화합물로서는, 단관능 중합성 화합물이어도 되고, 다관능 중합성 화합물이어도 되며, 다관능 중합성 화합물이 바람직하고, 2~4관능 중합성 화합물이 보다 바람직하며, 2관능 또는 3관능 중합성 화합물이 더 바람직하다. 중합성 화합물의 구체예로서는, 후술하는 임프린트용 경화성 조성물에 포함되어 있어도 되는 중합성 화합물이 예시된다.The polymerizable compound may be a monofunctional polymerizable compound or a multifunctional polymerizable compound, preferably a multifunctional polymerizable compound, more preferably a 2 to 4 functional polymerizable compound, a bifunctional or trifunctional polymerizable compound Is more preferable. Specific examples of the polymerizable compound include polymerizable compounds which may be contained in a curable composition for imprint described later.

프라이머층을 구성하는 성분 중, 중합성 화합물의 함유량은, 상한값이, 50질량% 이하인 것이 바람직하고, 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 또, 상기 중합성 화합물의 함유량의 하한값은, 배합하는 경우, 10질량% 이상이 바람직하다.The upper limit of the content of the polymerizable compound in the components constituting the primer layer is preferably 50 mass% or less, and more preferably 20 mass% or less. The lower limit value of the content of the polymerizable compound is preferably 10% by mass or more when blended.

프라이머층 형성용 조성물은, 중합성 화합물을 1종만 포함하고 있어도 되고, 2종 이상 포함하고 있어도 된다. 2종 이상 포함하는 경우, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.The composition for forming a primer layer may contain only one kind of polymerizable compound or two or more kinds of the polymerizable compound. When two or more of them are contained, the total amount is preferably in the above range.

본 발명에서는, 프라이머층 형성용 조성물은, 용제를 포함하는 것이 바람직하다. 용제를 포함함으로써, 도포가 가능해진다. 용제는, 바람직하게는 에스터기, 카보닐기, 수산기, 에터기 중 어느 하나 이상을 갖는 용제이다. 구체적으로는, 바람직한 용제로서는 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트(PGMEA), 에톡시에틸 프로피오네이트, 사이클로헥산온, 2-헵탄온, γ-뷰티로락톤, 아세트산 뷰틸, 프로필렌글라이콜모노메틸에터, 락트산 에틸을 들 수 있다. 이들 중에서도, PGMEA, γ-뷰티로락톤, 사이클로헥산온이 보다 바람직하고, PGMEA가 특히 바람직하다.In the present invention, the composition for forming a primer layer preferably includes a solvent. By including a solvent, application is possible. The solvent is preferably a solvent having at least one of an ester group, a carbonyl group, a hydroxyl group and an ether group. Specific examples of the solvent include propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), ethoxyethyl propionate, cyclohexanone, 2-heptanone,? -Butyrolactone, butyl acetate, propylene glycol mono Methyl ether, and ethyl lactate. Of these, PGMEA,? -Butyrolactone and cyclohexanone are more preferable, and PGMEA is particularly preferable.

밀착층 형성용 조성물에 포함되는 용제와 프라이머층 형성용 조성물에 포함되는 용제는, 서로 다른 용제인 것이 바람직하다.The solvent contained in the composition for forming the adhesion layer and the solvent contained in the composition for forming the primer layer are preferably different solvents.

본 발명에서는, 프라이머층 형성용 조성물은, 프라이머층을 구성하는 성분을 0.001~2.0질량%와 용제를 98.0~99.999질량% 포함하는 것이 바람직하고, 프라이머층을 구성하는 성분을 0.05~0.5질량%와 용제를 99.95~99.5질량% 포함하는 것이 보다 바람직하다. 프라이머층을 구성하는 성분은, 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분을 포함하는 것이 바람직하고, 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분을 99질량% 이상의 비율로 포함하는 것이 보다 바람직하다.In the present invention, the composition for forming a primer layer preferably contains 0.001 to 2.0% by mass of a constituent of the primer layer and 98.0 to 99.999% by mass of a solvent, more preferably 0.05 to 0.5% by mass of a constituent of the primer layer And more preferably 99.95 to 99.5 mass% of the solvent. The component constituting the primer layer preferably contains a component having a surface tension of at least 40 mN / m at 25 DEG C and contains a component having a surface tension of at least 40 mN / m at 25 DEG C in a proportion of 99 mass% Is more preferable.

프라이머층을 구성하는 성분 및 용제는, 프라이머층 형성용 조성물에, 각각 1종만 포함되어 있어도 되고, 2종 이상 포함되어 있어도 된다. 2종 이상 포함하는 경우, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.The component and the solvent constituting the primer layer may be contained in only one kind or two or more kinds respectively in the composition for forming a primer layer. When two or more of them are contained, the total amount is preferably in the above range.

<프라이머층의 표면에, 임프린트용 경화성 조성물을 적용하는 공정>&Lt; Step of applying the curable composition for imprint to the surface of the primer layer >

본 발명에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 프라이머층(13)의 표면에 임프린트용 경화성 조성물(14)를 적용하는 공정을 포함한다. 임프린트용 경화성 조성물의 적용 방법으로서는, 특별히 정하는 것은 아니고, 일본 공개특허공보 2010-109092호(대응 US 출원은, US2011/199592)의 단락 0102의 기재를 참조할 수 있으며, 이 내용은 본 명세서에 원용된다. 상기 적용은, 잉크젯법으로 행하는 것이 바람직하다. 또, 임프린트용 경화성 조성물을, 다중 도포에 의하여 도포해도 된다. 잉크젯법 등에 의하여 프라이머층의 표면에 액적을 배치하는 방법에 있어서, 액적의 양은 1~20pL 정도가 바람직하고, 액적 간격을 두고 프라이머층 표면에 배치하는 것이 바람직하다. 액적 간격으로서는, 10~1000μm의 간격이 바람직하다. 액적 간격은, 잉크젯법의 경우는, 잉크젯의 노즐의 배치 간격으로 한다.The present invention includes a step of applying a curable composition for imprint (14) to the surface of a primer layer (13) as shown in Fig. As a method of applying the curable composition for imprint, there is no particular limitation, and reference may be made to paragraph 0102 of Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2010-109092 (corresponding US application, US2011 / 199592), which is incorporated herein by reference do. The application is preferably carried out by an inkjet method. The curable composition for imprint may be applied by multiple application. In the method of disposing droplets on the surface of the primer layer by the ink-jet method or the like, the amount of droplets is preferably about 1 to 20 pL, and it is preferable to arrange the droplets on the surface of the primer layer with a droplet gap therebetween. The interval of the droplet is preferably 10 to 1000 mu m. In the case of the inkjet method, the liquid droplet interval is set as the arrangement interval of the inkjet nozzles.

또한, 프라이머층(13)과, 기판 상에 적용했을 때의, 층 형상의 임프린트용 경화성 조성물(14)의 체적비는, 1:1~500인 것이 바람직하고, 1:10~300인 것이 보다 바람직하며, 1:50~200인 것이 더 바람직하다.The volume ratio of the layered impregnation curable composition 14 to the primer layer 13 when applied to the substrate is preferably 1: 1 to 500, more preferably 1: 10 to 300 , More preferably from 1: 50 to 200.

<패턴 형성>&Lt; Pattern formation >

본 발명의 패턴 형성 방법에서는, 임프린트용 경화성 조성물과 프라이머층과 밀착층을, 기판과 패턴을 갖는 몰드의 사이에 둔 상태에서 광조사하여, 임프린트용 경화성 조성물을 경화하는 공정, 및 몰드를 박리하는 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같은 공정을 거침으로써, 예를 들면 도 1에 나타내는 바와 같이, 패턴(15)가 얻어진다.In the pattern forming method of the present invention, the step of curing the curable composition for imprints by irradiating light in a state where the curable composition for imprint, the primer layer and the adhesive layer are placed between the substrate and the mold having the pattern, It is preferable to further include a step. By performing such a process, for example, as shown in Fig. 1, a pattern 15 is obtained.

구체적으로는, 층 형상의 임프린트용 경화성 조성물에 원하는 패턴을 전사하기 위하여, 층 형상의 임프린트용 경화성 조성물의 표면에 몰드를 압접(押接)한다. 이로써, 몰드의 압압 표면에 미리 형성된 미세한 패턴을 층 형상의 임프린트용 경화성 조성물에 전사할 수 있다.Specifically, in order to transfer a desired pattern to the layered imprinting curable composition, the mold is pressed (pressed) onto the surface of the layered imprinting curable composition. As a result, a fine pattern previously formed on the pressing surface of the mold can be transferred to the curable composition for imprinting in the form of a layer.

몰드는, 광투과성의 몰드여도 되고, 광비투과성의 몰드여도 된다. 광투과성의 몰드를 이용하는 경우는, 몰드 측으로부터 광을 조사하는 것이 바람직하다. 한편, 광비투과성의 몰드를 이용하는 경우는, 기판으로서 광투과성 기판을 이용하고, 기판 측으로부터 광을 조사하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는, 광투과성 몰드를 이용하여, 몰드 측으로부터 광을 조사하는 것이 보다 바람직하다.The mold may be a light-transmissive mold or a light-transmissive mold. When a light-transmissive mold is used, it is preferable to irradiate light from the mold side. On the other hand, in the case of using a light-transmissive mold, it is preferable to use a light-transmissive substrate as the substrate and irradiate light from the substrate side. In the present invention, it is more preferable to use a light-transmissive mold to irradiate light from the mold side.

본 발명에서 이용할 수 있는 몰드는, 전사되어야 할 패턴을 갖는 몰드이다. 상기 몰드 상의 패턴은, 예를 들면 포토리소그래피나 전자선 묘화법 등에 의하여, 원하는 가공 정밀도에 따라 패턴을 형성할 수 있지만, 본 발명에서는, 몰드 패턴 형성 방법은 특별히 제한되지 않는다. 또, 본 발명의 패턴 형성 방법에 의하여 형성한 패턴을 몰드로서 이용할 수도 있다.The mold usable in the present invention is a mold having a pattern to be transferred. The pattern on the mold can be patterned according to the desired processing precision, for example, by photolithography, electron beam lithography, etc. In the present invention, the mold pattern forming method is not particularly limited. The pattern formed by the pattern forming method of the present invention may also be used as a mold.

본 발명에 있어서 이용되는 광투과성 몰드를 구성하는 재료는, 특별히 한정되지 않지만, 유리, 석영, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트 수지 등의 광투과성 수지, 투명 금속 증착막, 폴리다이메틸실록세인 등의 유연막, 광경화막, 금속막 등이 예시된다.The material constituting the light transmissive mold used in the present invention is not particularly limited, but may be glass, quartz, light-permeable resin such as polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate resin, transparent metal vapor deposition film, A photocurable film, a metal film, and the like.

본 발명에 있어서 광투과성의 기판을 이용한 경우에 사용되는 비광투과형 몰드 재료로서는, 특별히 한정되지 않지만, 소정의 강도를 갖는 것이면 된다. 구체적으로는, 세라믹 재료, 증착막, 자성막, 반사막, Ni, Cu, Cr, Fe 등의 금속 기판, SiC, 실리콘, 질화 실리콘, 폴리실리콘, 산화 실리콘, 어모퍼스 실리콘 등의 기판 등이 예시되고, 특별히 제약되지 않는다.In the present invention, the non-light-transmitting mold material used when a light-transmitting substrate is used is not particularly limited, but any material having a predetermined strength may be used. Specifically, a ceramic substrate, a vapor deposition film, a magnetic film, a reflective film, a metal substrate such as Ni, Cu, Cr, or Fe, a substrate such as SiC, silicon, silicon nitride, polysilicon, silicon oxide, or amorphous silicon is exemplified It is not constrained.

본 발명의 패턴 형성 방법에서는, 임프린트용 경화성 조성물을 이용하여 임프린트 리소그래피를 행할 때, 몰드 압력을 10기압 이하로 하는 것이 바람직하다. 몰드 압력을 10기압 이하로 함으로써, 몰드나 기판이 변형되기 어려워 패턴 정밀도가 향상되는 경향이 있다. 또, 가압이 낮기 때문에 장치를 축소할 수 있는 경향이 있는 점에서도 바람직하다. 몰드 압력은, 몰드 볼록부의 임프린트용 경화성 조성물의 잔막이 적어지는 범위에서, 몰드 전사의 균일성을 확보할 수 있는 범위로부터 선택하는 것이 바람직하다.In the pattern forming method of the present invention, when the imprint lithography is performed using the curable composition for imprinting, it is preferable that the mold pressure is 10 atm or less. When the mold pressure is 10 atm or less, the mold or the substrate is hardly deformed, and the pattern accuracy tends to be improved. In addition, it is also preferable that the device is reduced because the pressure is low. The mold pressure is preferably selected from a range capable of securing the uniformity of the mold transfer within a range in which the residual film of the curable composition for imprinting of the convex portions of the mold is reduced.

본 발명의 패턴 형성 방법에 있어서, 상기 임프린트용 경화성 조성물에 광을 조사하는 공정에 있어서의 광조사의 조사량은, 경화에 필요한 최소한의 조사량보다 충분히 크면 된다. 경화에 필요한 조사량은, 임프린트용 경화성 조성물의 불포화 결합의 소비량 등을 조사하여 적절히 결정된다.In the pattern forming method of the present invention, the irradiation amount of the light irradiation in the step of irradiating the light to the imprinting curable composition may be sufficiently larger than the minimum irradiation amount necessary for curing. The amount of irradiation necessary for curing is appropriately determined by examining the amount of unsaturated bonds in the curable composition for imprint.

또, 본 발명에 적용되는 임프린트 리소그래피에 있어서는, 광조사 시의 기판 온도는, 통상 실온에서 행해지지만, 반응성을 높이기 위하여 가열을 하면서 광조사해도 된다. 광조사의 전단계로서, 진공 상태로 해두면, 기포 혼입 방지, 산소 혼입에 의한 반응성 저하의 억제, 몰드와 임프린트용 경화성 조성물과의 밀착성 향상에 효과가 있기 때문에, 진공 상태에서 광조사해도 된다. 또, 본 발명의 패턴 형성 방법 중, 광조사 시에 있어서의 바람직한 진공도는, 10-1Pa로부터 상압의 범위이다.In the imprint lithography applied to the present invention, the substrate temperature at the time of light irradiation is usually carried out at room temperature, but light irradiation may be performed while heating to increase the reactivity. As a preliminary stage of light irradiation, light irradiation in a vacuum state can be carried out because it is effective in preventing air bubble mixing, suppressing a decrease in reactivity due to oxygen incorporation, and improving adhesion between the mold and the curable composition for imprint. In the pattern forming method of the present invention, the preferred degree of vacuum at the time of light irradiation ranges from 10 &lt; -1 &gt; Pa to atmospheric pressure.

노광 시에는, 노광 조도를 1mW/cm2~500mW/cm2의 범위로 하는 것이 바람직하다.At the time of exposure, it is preferable that the exposure light intensity is in the range of 1 mW / cm 2 to 500 mW / cm 2 .

본 발명의 패턴 형성 방법에 있어서는, 광조사에 의하여 층 형상의 임프린트용 경화성 조성물(패턴 형성층)을 경화시킨 후, 필요에 따라, 경화시킨 패턴에 열을 가하여 추가로 경화시키는 공정을 포함하고 있어도 된다. 광조사 후에 임프린트용 경화성 조성물을 가열 경화시키는 온도로서는, 150~280℃가 바람직하고, 200~250℃가 보다 바람직하다. 또, 열을 부여하는 시간으로서는, 5~60분간이 바람직하고, 15~45분간이 더 바람직하다.The pattern forming method of the present invention may include a step of curing the layered curable composition for imprint (pattern formation layer) by light irradiation, and then, if necessary, curing the layer by applying heat to the cured pattern . The temperature for heating and curing the imprinting curable composition after light irradiation is preferably 150 to 280 ° C, more preferably 200 to 250 ° C. The time for applying heat is preferably 5 to 60 minutes, more preferably 15 to 45 minutes.

다음으로, 본 발명에서 이용하는 임프린트용 경화성 조성물에 대하여 설명한다.Next, the curable composition for imprint used in the present invention will be described.

본 발명에서 이용하는 임프린트용 경화성 조성물은, 특별히 정하는 것은 아니고, 공지의 임프린트용 경화성 조성물을 이용할 수 있다.The curable composition for imprint used in the present invention is not specifically defined, and a known curable composition for imprint can be used.

본 발명에서는, 모세관력을 이용하여 고속 충전을 가능하게 하기 위하여, 임프린트용 경화성 조성물의 점도는 낮게, 표면 장력은 높게 설계하는 편이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the viscosity of the curable composition for imprint is low and the surface tension is designed to be high in order to enable rapid charging by using the capillary force.

구체적으로는, 임프린트용 경화성 조성물의 23℃에 있어서의 점도는, 20.0mPa·s 이하인 것이 바람직하고, 15.0mPa·s 이하인 것이 보다 바람직하며, 10.0mPa·s 이하인 것이 더 바람직하고, 8.0mPa·s 이하인 것이 보다 더 바람직하다. 상기 점도의 하한값으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 5.0mPa·s 이상으로 할 수 있다.Specifically, the viscosity of the curable composition for imprints at 23 ° C is preferably 20.0 mPa · s or less, more preferably 15.0 mPa · s or less, even more preferably 10.0 mPa · s or less, and more preferably 8.0 mPa · s Or less. The lower limit of the viscosity is not particularly limited, but may be 5.0 mPa · s or more, for example.

또, 임프린트용 경화성 조성물의 25℃에 있어서의 표면 장력은 30mN/m 이상인 것이 바람직하고, 33mN/m 이상인 것이 보다 바람직하다. 표면 장력이 높은 임프린트용 경화성 조성물을 이용함으로써 모세관력이 상승하고, 몰드 패턴에 대한 임프린트용 경화성 조성물의 고속 충전이 가능해진다. 상기 표면 장력의 상한값으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 잉크젯 적성을 부여한다는 관점에서는, 40mN/m 이하인 것이 바람직하다.The surface tension of the curable composition for imprints at 25 캜 is preferably 30 mN / m or more, more preferably 33 mN / m or more. By using the curable composition for imprints having a high surface tension, the capillary force is increased, and rapid charging of the curable composition for imprint to the mold pattern becomes possible. The upper limit of the surface tension is not particularly limited, but is preferably 40 mN / m or less from the viewpoint of imparting ink-jet aptitude.

본 발명에서는, 프라이머층을 이용함으로써, 모세관력이 높고, 몰드 패턴에 대한 충전성은 양호하지만, 밀착층과의 젖음성이 나쁜, 고표면 장력의 임프린트용 경화성 조성물의 젖음성을 개선시킬 수 있는 점에서 의의가 높다.In the present invention, by using the primer layer, it is possible to improve the wettability of the curable composition for imprint with high surface tension, which has a high capillary force and a good filling property with respect to the mold pattern but has poor wettability with the adhesive layer. Is high.

임프린트용 경화성 조성물의 25℃에 있어서의 표면 장력은, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 따라 측정된다.The surface tension of the curable composition for imprints at 25 캜 is measured according to the method described in the following Examples.

본 발명에서 이용하는 임프린트용 경화성 조성물은 그 종류 등을, 특별히 정하는 것은 아니지만, 중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 증감제, 이형제, 산화 방지제, 중합 금지제, 용제 등을 포함하고 있어도 된다.The type and the like of the curable composition for imprint used in the present invention are not specifically defined, but preferably include a polymerizable compound and a photopolymerization initiator. It may also contain a sensitizer, a release agent, an antioxidant, a polymerization inhibitor, a solvent, and the like.

본 발명에서 이용하는 임프린트용 경화성 조성물에 포함되는 중합성 화합물은, 단관능 중합성 화합물이어도 되고, 다관능 중합성 화합물이어도 되며, 양자의 혼합물이어도 된다. 또, 임프린트용 경화성 조성물에 포함되는 중합성 화합물 중 적어도 일부는 25℃에서 액체인 것이 바람직하다. 이와 같이 25℃에서 액체인 중합성 화합물을 포함함으로써, 임프린트용 경화성 조성물이 실질적으로 용제를 포함하지 않아도, 임프린트용 경화성 조성물의 점도를 낮출 수 있어, 잉크젯법에 의하여 도포 가능해진다. 여기에서, 용제를 실질적으로 포함하지 않는다란, 예를 들면 임프린트용 경화성 조성물에 대한 용제의 함유량이 5질량% 이하인 것을 말하고, 나아가서는 3질량% 이하인 것을 말하며, 특히 1질량% 이하인 것을 말한다.The polymerizable compound contained in the curable composition for imprints used in the present invention may be a monofunctional polymerizable compound, a polyfunctional polymerizable compound or a mixture of both. It is preferable that at least a part of the polymerizable compounds contained in the curable composition for imprint is a liquid at 25 占 폚. By including the polymerizable compound which is liquid at 25 占 폚 in this way, the viscosity of the curable composition for imprinting can be lowered even if the curable composition for imprint does not substantially contain a solvent, so that it can be applied by the inkjet method. Here, the term substantially containing no solvent means, for example, that the content of the solvent in the curable composition for imprint is 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and particularly 1% by mass or less.

또, 본 발명에서 이용하는 임프린트용 경화성 조성물은, 폴리머(바람직하게는, 중량 평균 분자량이 1,000을 초과하는, 보다 바람직하게는 중량 평균 분자량이 2,000을 초과하는, 더 바람직하게는 중량 평균 분자량이 10,000 이상인 폴리머)를 실질적으로 함유하지 않는 양태로 할 수도 있다. 폴리머를 실질적으로 함유하지 않는다란, 예를 들면 폴리머의 함유량이 임프린트용 경화성 조성물의 0.01질량% 이하인 것을 말하고, 0.005질량% 이하가 바람직하며, 함유하지 않는 것이 보다 바람직하다.The curable composition for imprints used in the present invention is preferably a polymer (preferably a polymer having a weight average molecular weight of more than 1,000, more preferably a weight average molecular weight of more than 2,000, more preferably a weight average molecular weight of 10,000 or more Polymer) may be substantially not contained. The term substantially containing no polymer means, for example, that the content of the polymer is 0.01 mass% or less of the curable composition for imprint, preferably 0.005 mass% or less, and more preferably, no content.

임프린트용 경화성 조성물에 이용하는 단관능 중합성 화합물의 종류는, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한 특별히 정하는 것은 아니다.The kind of the monofunctional polymerizable compound used in the curable composition for imprinting is not specifically defined unless it is within the scope of the present invention.

임프린트용 경화성 조성물에 이용하는 단관능 중합성 화합물은, 탄소수 4 이상의 직쇄 또는 분기의 탄화 수소쇄를 갖는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 단관능 중합성 화합물을 1종만 포함하고 있어도 되고, 2종 이상 포함하고 있어도 된다.The monofunctional polymerizable compound used in the curable composition for imprint preferably has a linear or branched hydrocarbon hydrocarbon chain having 4 or more carbon atoms. In the present invention, the monofunctional polymerizable compound may be contained singly or two or more monofunctional polymerizable compounds may be contained.

임프린트용 경화성 조성물에 이용하는 단관능 중합성 화합물의 분자량은, 100 이상이 바람직하고, 200 이상이 보다 바람직하며, 220 이상이 더 바람직하다. 분자량의 상한값은, 1,000 이하가 바람직하고, 800 이하가 보다 바람직하며, 300 이하가 더 바람직하고, 270 이하가 특히 바람직하다. 분자량의 하한값을 200 이상으로 함으로써, 휘발성을 억제할 수 있는 경향이 있다. 분자량의 상한값을 300 이하로 함으로써, 점도를 저감시킬 수 있는 경향이 있다.The molecular weight of the monofunctional polymerizable compound used in the curable composition for imprint is preferably 100 or more, more preferably 200 or more, and still more preferably 220 or more. The upper limit of the molecular weight is preferably 1,000 or less, more preferably 800 or less, still more preferably 300 or less, and particularly preferably 270 or less. When the lower limit of the molecular weight is 200 or more, the volatility tends to be suppressed. When the upper limit of the molecular weight is 300 or less, the viscosity tends to be reduced.

임프린트용 경화성 조성물에 이용하는 단관능 중합성 화합물의 667Pa에 있어서의 비점은, 85℃ 이상인 것이 바람직하고, 110℃ 이상이 보다 바람직하며, 130℃ 이상이 더 바람직하다. 667Pa에 있어서의 비점을 85℃ 이상으로 함으로써, 휘발성을 억제할 수 있다. 비점의 상한값에 대해서는, 특별히 정하는 것은 아니지만, 예를 들면 667Pa에 있어서의 비점을 200℃ 이하로 할 수 있다.The monofunctional polymerizable compound used in the imprinting curable composition preferably has a boiling point of 85 캜 or higher, more preferably 110 캜 or higher, and more preferably 130 캜 or higher at 667 Pa. By setting the boiling point at 667 Pa to 85 占 폚 or higher, volatility can be suppressed. The upper limit of the boiling point is not particularly limited, but the boiling point at 667 Pa can be set at 200 캜 or lower, for example.

임프린트용 경화성 조성물에 이용하는 단관능 중합성 화합물이 갖는 중합성기의 종류는 특별히 정하는 것은 아니지만, 에틸렌성 불포화 결합 함유기, 에폭시기 등이 예시되고, 에틸렌성 불포화 결합 함유기가 바람직하다. 에틸렌성 불포화 결합 함유기로서는, (메트)아크릴기, 바이닐기 등이 예시되고, (메트)아크릴기가 보다 바람직하며, 아크릴기가 더 바람직하다. 또, (메트)아크릴기는, (메트)아크릴로일옥시기인 것이 바람직하다.The kind of the polymerizable group of the monofunctional polymerizable compound used in the curable composition for imprint is not specifically defined, but examples thereof include an ethylenically unsaturated bond-containing group, an epoxy group and the like, and an ethylenically unsaturated bond-containing group is preferable. Examples of the ethylenically unsaturated bond-containing group include (meth) acryl group, vinyl group and the like, more preferably a (meth) acryl group, and more preferably an acryl group. The (meth) acryl group is preferably a (meth) acryloyloxy group.

임프린트용 경화성 조성물에 이용하는 단관능 중합성 화합물을 구성하는 원자의 종류는 특별히 정하는 것은 아니지만, 탄소 원자, 산소 원자, 수소 원자 및 할로젠 원자로부터 선택되는 원자만으로 구성되는 것이 바람직하고, 탄소 원자, 산소 원자 및 수소 원자로부터 선택되는 원자만으로 구성되는 것이 보다 바람직하다.The kind of the atoms constituting the monofunctional polymerizable compound used in the curable composition for imprint is not particularly limited but is preferably composed of only atoms selected from a carbon atom, an oxygen atom, a hydrogen atom and a halogen atom, And it is more preferable that it consists of only atoms selected from atoms and hydrogen atoms.

임프린트용 경화성 조성물에 이용하는 단관능 중합성 화합물은, 탄소수 4 이상의 직쇄 또는 분기의 탄화 수소쇄를 갖는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서의 탄화 수소쇄란, 알킬쇄, 알켄일쇄, 알카인일쇄를 나타내고, 알킬쇄, 알켄일쇄가 바람직하며, 알킬쇄가 더 바람직하다.The monofunctional polymerizable compound used in the curable composition for imprint preferably has a linear or branched hydrocarbon hydrocarbon chain having 4 or more carbon atoms. In the present invention, the hydrocarbon chain represents an alkyl chain, an alkene chain, or an alkene chain, preferably an alkyl chain or an alkene chain, and more preferably an alkyl chain.

본 발명에 있어서, 알킬쇄란, 알킬기 및 알킬렌기를 나타낸다. 마찬가지로, 알켄일쇄란, 알켄일기 및 알켄일렌기를 나타내고, 알카인일쇄란 알카인일기 및 알카인일렌기를 나타낸다. 이들 중에서도, 직쇄 또는 분기의 알킬기, 알켄일기가 보다 바람직하고, 직쇄 또는 분기의 알킬기가 더 바람직하며, 직쇄의 알킬렌기가 보다 더 바람직하다.In the present invention, the alkyl chain represents an alkyl group and an alkylene group. Likewise, the alkenic chain represents an alkenylene group and an alkenylene group, and an alkenylene chain represents an alkenylene group and an alkenylene group. Among them, a straight-chain or branched alkyl group or an alkenyl group is more preferable, and a straight-chain or branched alkyl group is more preferable, and a straight-chain alkylene group is more preferable.

상기 직쇄 또는 분기의 탄화 수소쇄(바람직하게는, 알킬기)는, 탄소수 4 이상이고, 탄소수 6 이상이 바람직하며, 탄소수 8 이상이 보다 바람직하고, 탄소수 10 이상이 더 바람직하며, 탄소수 12 이상이 특히 바람직하다. 탄소수의 상한값에 대해서는, 특별히 정하는 것은 아니지만, 예를 들면 탄소수 25 이하로 할 수 있다.The straight-chain or branched hydrocarbon radical (preferably an alkyl group) preferably has 4 or more carbon atoms, preferably 6 or more carbon atoms, more preferably 8 or more carbon atoms, more preferably 10 or more carbon atoms, desirable. The upper limit of the number of carbon atoms is not particularly limited, but may be, for example, 25 or less.

상기 직쇄 또는 분기의 탄화 수소쇄는, 에터기(-O-)를 포함하고 있어도 되지만, 에터기를 포함하지 않은 편이 이형성 향상의 관점에서 바람직하다.The straight-chain or branched hydrocarbon hydrocarbon chain may contain an ether group (-O-), but it is preferable that the hydrocarbon group does not include an ether group from the viewpoint of improvement in releasability.

이와 같은 탄화 수소쇄를 갖는 단관능 중합성 화합물을 이용함으로써, 비교적 적은 첨가량으로, 경화막의 탄성률을 저감시켜, 이형성이 향상된다. 또, 직쇄 또는 분기의 알킬기를 갖는 단관능 중합성 화합물을 이용하면, 몰드와 경화막의 계면 에너지를 저감시켜, 추가로 이형성을 향상시킬 수 있다.By using such a monofunctional polymerizable compound having a hydrocarbon radical, the modulus of elasticity of the cured film is reduced with a relatively small addition amount, and the releasability is improved. In addition, when a monofunctional polymerizable compound having a straight chain or branched alkyl group is used, the interfacial energy of the mold and the cured film can be reduced, and further the releasability can be improved.

임프린트용 경화성 조성물에 이용하는 단관능 중합성 화합물이 갖는 바람직한 탄화 수소기로서, (1)~(3)을 들 수 있다.Preferable hydrocarbon groups of the monofunctional polymerizable compound used in the curable composition for imprint include (1) to (3).

(1) 탄소수 8 이상의 직쇄 알킬기(1) a straight chain alkyl group having 8 or more carbon atoms

(2) 탄소수 10 이상의 분기 알킬기(2) a branched alkyl group having a carbon number of 10 or more

(3) 탄소수 5 이상의 직쇄 또는 분기의 알킬기가 치환한 지환 또는 방향환(3) an alicyclic ring or an aromatic ring substituted with a linear or branched alkyl group having 5 or more carbon atoms

(1) 탄소수 8 이상의 직쇄 알킬기(1) a straight chain alkyl group having 8 or more carbon atoms

탄소수 8 이상의 직쇄 알킬기는, 탄소수 10 이상의 것이 보다 바람직하고, 탄소수 11 이상이 더 바람직하며, 탄소수 12 이상이 특히 바람직하다. 또, 탄소수 20 이하가 바람직하고, 탄소수 18 이하가 보다 바람직하며, 탄소수 16 이하가 더 바람직하고, 탄소수 14 이하가 특히 바람직하다.The straight-chain alkyl group having 8 or more carbon atoms is more preferably a carbon number of 10 or more, still more preferably 11 or more carbon atoms, and particularly preferably 12 or more carbon atoms. The number of carbon atoms is preferably 20 or less, more preferably 18 carbon atoms or less, more preferably 16 carbon atoms or less, and particularly preferably 14 carbon atoms or less.

(2) 탄소수 10 이상의 분기 알킬기(2) a branched alkyl group having a carbon number of 10 or more

상기 탄소수 10 이상의 분기 알킬기는, 탄소수 10~20의 것이 바람직하고, 탄소수 10~16이 보다 바람직하며, 탄소수 10~14가 더 바람직하고, 탄소수 10~12가 특히 바람직하다.The branched alkyl group having 10 or more carbon atoms is preferably 10 to 20 carbon atoms, more preferably 10 to 16 carbon atoms, more preferably 10 to 14 carbon atoms, and particularly preferably 10 to 12 carbon atoms.

(3) 탄소수 5 이상의 직쇄 또는 분기의 알킬기가 치환한 지환 또는 방향환(3) an alicyclic ring or an aromatic ring substituted with a linear or branched alkyl group having 5 or more carbon atoms

탄소수 5 이상의 직쇄 또는 분기의 알킬기는, 직쇄의 알킬렌기가 보다 바람직하다. 상기 알킬기의 탄소수는, 6 이상이 더 바람직하고, 7 이상이 보다 바람직하며, 8 이상이 보다 더 바람직하다. 알킬기의 탄소수는, 14 이하가 바람직하고, 12 이하가 보다 바람직하며, 10 이하가 더 바람직하다.The straight-chain or branched alkyl group having 5 or more carbon atoms is more preferably a straight-chain alkylene group. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably at least 6, more preferably at least 7, and even more preferably at least 8. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 14 or less, more preferably 12 or less, and even more preferably 10 or less.

지환 또는 방향환의 환 구조는, 단환이어도 되고 축환이어도 되지만, 단환인 것이 바람직하다. 축환인 경우는, 환의 수는, 2개 또는 3개가 바람직하다. 환 구조는, 3~8원환이 바람직하고, 5원환 또는 6원환이 보다 바람직하며, 6원환이 더 바람직하다. 또, 환 구조는, 지환 또는 방향환이지만, 방향환인 것이 바람직하다. 환 구조의 구체예로서는, 사이클로헥세인환, 노보네인환, 아이소보네인환, 트라이사이클로데케인환, 테트라사이클로도데케인환, 아다만테인환, 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 플루오렌환을 들 수 있고, 이들 중에서도 사이클로헥세인환, 트라이사이클로데케인환, 아다만테인환, 벤젠환이 보다 바람직하며, 벤젠환이 더 바람직하다.The ring structure of the alicyclic or aromatic ring may be monocyclic or bicyclic, but is preferably monocyclic. In the case of axial ring, the number of rings is preferably two or three. The ring structure is preferably a 3- to 8-membered ring, more preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring, and more preferably a 6-membered ring. The ring structure is an alicyclic or aromatic ring, but it is preferably an aromatic ring. Specific examples of the ring structure include, but are not limited to, cyclohexane ring, norbornene ring, isobornene ring, tricyclodecane ring, tetracyclododecane ring, adamantane ring, benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, Among them, a cyclohexane ring, a tricyclodecane ring, an adamantane ring and a benzene ring are more preferable, and a benzene ring is more preferable.

임프린트용 경화성 조성물에 이용하는 단관능 중합성 화합물은, 탄소수 4 이상의 직쇄 또는 분기의 탄화 수소쇄와 중합성기가, 직접 또는 연결기를 통하여 결합되어 있는 화합물이 바람직하고, 상기 (1)~(3)의 기 중 어느 하나와, 중합성기가 직접 결합되어 있는 화합물이 보다 바람직하다. 연결기로서는, -O-, -C(=O)-, -CH2- 또는 이들의 조합이 예시된다. 본 발명에서 이용하는 단관능 중합성 화합물로서는, (1) 탄소수 8 이상의 직쇄 알킬기와, (메트)아크릴로일옥시기가 직접 결합되어 있는, 직쇄 알킬(메트)아크릴레이트가, 특히 바람직하다.The monofunctional polymerizable compound used in the curable composition for imprints is preferably a compound in which a linear or branched hydrocarbon hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms and a polymerizable group are bonded directly or via a linking group. And a compound in which any one of the groups is directly bonded to the polymerizable group is more preferable. As the linking group, -O-, -C (= O) -, -CH 2 -, or a combination thereof is exemplified. As the monofunctional polymerizable compound used in the present invention, (1) a linear alkyl (meth) acrylate in which a linear alkyl group having at least 8 carbon atoms and a (meth) acryloyloxy group are directly bonded is particularly preferable.

임프린트용 경화성 조성물에 이용하는 단관능 중합성 화합물로서는, 하기 제1군 및 제2군을 예시할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이들에 한정되는 것이 아닌 것은 말할 필요도 없다. 또, 제1군이 제2군보다 보다 바람직하다.Examples of the monofunctional polymerizable compound used in the curable composition for imprint include the following first and second groups. However, it is needless to say that the present invention is not limited to these. The first group is more preferable than the second group.

제1군Group 1

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pct00001
Figure pct00001

제2군Group 2

[화학식 2](2)

Figure pct00002
Figure pct00002

임프린트용 경화성 조성물에 이용하는 단관능 중합성 화합물의, 임프린트용 경화성 조성물 중의 전체 중합성 화합물에 대한 양은, 5질량% 초과 30질량% 미만이다. 하한값은, 6질량% 이상이 바람직하고, 8질량% 이상이 보다 바람직하며, 10질량% 이상이 더 바람직하고, 15질량% 이상이 특히 바람직하다. 또, 상한값은, 29질량% 이하가 보다 바람직하고, 27질량% 이하가 더 바람직하며, 25질량% 이하가 특히 바람직하다. 전체 중합성 화합물에 대하여, 단관능 중합성 화합물의 양을 6질량% 이상으로 함으로써, 이형성을 향상시킬 수 있어, 몰드 이형 시에 결함이나 몰드 파손을 억제할 수 있다. 또, 29질량% 이하로 함으로써, 임프린트용 경화성 조성물의 경화막의 Tg를 높일 수 있어, 에칭 가공성, 특히 에칭 시의 패턴의 굴곡을 억제할 수 있다.The amount of the monofunctional polymerizable compound used in the curable composition for imprint to the entire polymerizable compound in the imprinting curable composition is more than 5 mass% and less than 30 mass%. The lower limit value is preferably 6 mass% or more, more preferably 8 mass% or more, further preferably 10 mass% or more, and particularly preferably 15 mass% or more. The upper limit value is more preferably 29 mass% or less, still more preferably 27 mass% or less, and particularly preferably 25 mass% or less. When the amount of the monofunctional polymerizable compound is 6 mass% or more with respect to the total polymerizable compound, the releasability can be improved, and defects and mold breakage can be suppressed at the time of releasing the mold. In addition, by setting the content to 29 mass% or less, the Tg of the cured film of the curable composition for imprint can be increased, and the etching processability, particularly the pattern bending during etching, can be suppressed.

본 발명에서는, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한, 상기 단관능 중합성 화합물 이외의 단관능 중합성 화합물을 이용해도 되고, 일본 공개특허공보 2014-170949호에 기재된 중합성 화합물 중의 단관능 중합성 화합물이 예시되며, 이들 내용은 본 명세서에 포함된다.In the present invention, a monofunctional polymerizable compound other than the monofunctional polymerizable compound may be used as long as it does not deviate from the object of the present invention, or a monofunctional polymerizable compound in the polymerizable compound described in Japanese Patent Laid-open Publication No. 2014-170949 And these contents are included in this specification.

본 발명에서는, 임프린트용 경화성 조성물에 포함되는 전체 단관능 중합성 화합물의 90질량% 이상이, 상기 (1)~(3)의 기를 갖는 단관능 중합성 화합물인 것이 바람직하고, 95질량% 이상인 것이 보다 바람직하다.In the present invention, it is preferable that 90% by mass or more of the entire monofunctional polymerizable compound contained in the curable composition for imprint is a monofunctional polymerizable compound having the groups (1) to (3), and 95% More preferable.

임프린트용 경화성 조성물에 이용하는 다관능 중합성 화합물은, 특별히 정하는 것은 아니지만, 지환 구조 및 방향환 구조 중 적어도 한쪽을 포함하고, 25℃에 있어서의 점도가 150mPa·s 이하인 것이 바람직하다. 이와 같은 화합물을, 이하의 설명에 있어서, 환 구조 함유 다관능 중합성 화합물이라고 하는 경우가 있다. 본 발명에서는, 환 구조 함유 다관능 중합성 화합물을 이용함으로써, 에칭 가공 특성, 특히, 에칭 후의 패턴 단선을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 이것은, 에칭 가공할 때의, 가공 대상(예를 들면, Si, Al, Cr 또는 이들의 산화물 등)과의 에칭 선택비가 보다 향상되기 때문이라고 추정된다.The multifunctional polymerizable compound used in the curable composition for imprint is not particularly limited, but it preferably contains at least one of an alicyclic structure and an aromatic ring structure and has a viscosity at 25 캜 of 150 mPa s or less. Such a compound may be referred to as a cyclic structure-containing polyfunctional polymerizable compound in the following description. In the present invention, by using the cyclic structure-containing polyfunctional polymerizable compound, it is possible to more effectively suppress the etching property, particularly, the disconnection of the pattern after etching. This is presumably because the etching selectivity ratio with respect to the object to be processed (for example, Si, Al, Cr, or an oxide thereof) at the time of etching is further improved.

임프린트용 경화성 조성물은, 환 구조 함유 다관능 중합성 화합물을 1종만 포함하고 있어도 되고, 2종 이상 포함하고 있어도 된다.The curable composition for imprints may contain only one kind of cyclic structure-containing polyfunctional polymerizable compound, or may contain two or more kinds.

임프린트용 경화성 조성물에 이용하는 환 구조 함유 다관능 중합성 화합물의 분자량은, 1,000 이하인 것이 바람직하고, 800 이하인 것이 보다 바람직하며, 500 이하가 더 바람직하고, 350 이하가 보다 더 바람직하며, 250 이하가 특히 바람직하다. 분자량의 상한값을 1,000 이하로 함으로써, 점도를 저감시킬 수 있는 경향이 있다.The molecular weight of the cyclic structure-containing polyfunctional polymerizable compound used in the curable composition for imprints is preferably 1,000 or less, more preferably 800 or less, further preferably 500 or less, still more preferably 350 or less, desirable. When the upper limit of the molecular weight is 1,000 or less, the viscosity tends to be reduced.

분자량의 하한값에 대해서는, 특별히 정하는 것은 아니지만, 예를 들면 200 이상으로 할 수 있다.The lower limit of the molecular weight is not particularly limited, but may be 200 or more, for example.

임프린트용 경화성 조성물에 이용하는 환 구조 함유 다관능 중합성 화합물이 갖는 중합성기의 수는, 2 이상이고, 2~7이 바람직하며, 2~4가 보다 바람직하고, 2 또는 3이 더 바람직하며, 2가 특히 바람직하다.The number of polymerizable groups in the cyclic structure-containing polyfunctional polymerizable compound used in the imprinting curable composition is preferably 2 or more, preferably 2 to 7, more preferably 2 to 4, still more preferably 2 or 3, and 2 Is particularly preferable.

임프린트용 경화성 조성물에 이용하는 환 구조 함유 다관능 중합성 화합물이 갖는 중합성기의 종류는 특별히 정하는 것은 아니지만, 에틸렌성 불포화 결합 함유기, 에폭시기 등이 예시되고, 에틸렌성 불포화 결합 함유기가 바람직하다. 에틸렌성 불포화 결합 함유기로서는, (메트)아크릴기, 바이닐기 등이 예시되고, (메트)아크릴기가 보다 바람직하며, 아크릴기가 더 바람직하다. 또, (메트)아크릴기는, (메트)아크릴로일옥시기인 것이 바람직하다. 1개의 분자 중에 2종 이상의 중합성기를 포함하고 있어도 되고, 동일한 종류의 중합성기를 2개 이상 포함하고 있어도 된다.The kind of the polymerizable group of the cyclic structure-containing polyfunctional polymerizable compound used in the curable composition for imprint is not specifically defined, but examples thereof include an ethylenically unsaturated bond-containing group, an epoxy group and the like, and an ethylenically unsaturated bond-containing group is preferable. Examples of the ethylenically unsaturated bond-containing group include (meth) acryl group, vinyl group and the like, more preferably a (meth) acryl group, and more preferably an acryl group. The (meth) acryl group is preferably a (meth) acryloyloxy group. May contain two or more polymerizable groups in one molecule or two or more polymerizable groups of the same kind.

임프린트용 경화성 조성물에 이용하는 환 구조 함유 다관능 중합성 화합물을 구성하는 원자의 종류는 특별히 정하는 것은 아니지만, 탄소 원자, 산소 원자, 수소 원자 및 할로젠 원자로부터 선택되는 원자만으로 구성되는 것이 바람직하고, 탄소 원자, 산소 원자 및 수소 원자로부터 선택되는 원자만으로 구성되는 것이 보다 바람직하다.The type of the atoms constituting the cyclic structure-containing polyfunctional polymerizable compound used in the curable composition for imprint is not particularly limited, but is preferably composed of only atoms selected from a carbon atom, an oxygen atom, a hydrogen atom and a halogen atom, And is more preferably composed of atoms selected from atoms, oxygen atoms and hydrogen atoms.

임프린트용 경화성 조성물에 이용하는 환 구조 함유 다관능 중합성 화합물에 포함되는 환 구조는, 단환이어도 되고 축환이어도 되지만, 단환인 것이 바람직하다. 축환인 경우는, 환의 수는, 2개 또는 3개가 바람직하다. 환 구조는, 3~8원환이 바람직하고, 5원환 또는 6원환이 보다 바람직하며, 6원환이 더 바람직하다. 또, 환 구조는, 지환이어도 되고, 방향환이어도 되지만, 방향환인 것이 바람직하다. 환 구조의 구체예로서는, 사이클로헥세인환, 노보네인환, 아이소보네인환, 트라이사이클로데케인환, 테트라사이클로도데케인환, 아다만테인환, 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 플루오렌환을 들 수 있고, 이들 중에서도 사이클로헥세인환, 트라이사이클로데케인환, 아다만테인환, 벤젠환이 보다 바람직하며, 벤젠환이 더 바람직하다.The ring structure contained in the cyclic structure-containing polyfunctional polymerizable compound used in the curable composition for imprint may be monocyclic or bicyclic, but is preferably monocyclic. In the case of axial ring, the number of rings is preferably two or three. The ring structure is preferably a 3- to 8-membered ring, more preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring, and more preferably a 6-membered ring. The ring structure may be an alicyclic or aromatic ring, but it is preferably an aromatic ring. Specific examples of the ring structure include, but are not limited to, cyclohexane ring, norbornene ring, isobornene ring, tricyclodecane ring, tetracyclododecane ring, adamantane ring, benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, Among them, a cyclohexane ring, a tricyclodecane ring, an adamantane ring and a benzene ring are more preferable, and a benzene ring is more preferable.

임프린트용 경화성 조성물에 이용하는 환 구조 함유 다관능 중합성 화합물에 있어서의 환 구조의 수는, 1개여도 되고, 2개 이상이어도 되지만, 1개 또는 2개가 바람직하고, 1개가 보다 바람직하다. 또한, 축합환의 경우는, 축합환을 1개로서 생각한다.The number of ring structures in the cyclic structure-containing polyfunctional polymerizable compound used in the curable composition for imprints may be one or two or more, preferably one or two, and more preferably one. In the case of condensed rings, condensed rings are regarded as one.

임프린트용 경화성 조성물에 이용하는 환 구조 함유 다관능 중합성 화합물은, (중합성기)-(단결합 또는 2가의 연결기)-(환구조를 갖는 2가의 기)-(단결합 또는 2가의 연결기)-(중합성기)로 나타나는 것이 바람직하다. 여기에서, 연결기로서는, 알킬렌기가 보다 바람직하고, 탄소수 1~3의 알킬렌기가 더 바람직하다.The cyclic structure-containing multifunctional polymerizable compound used in the curable composition for imprints may be a (polymerizable group) - (a single bond or a divalent linking group) - (a divalent group having a ring structure) - (a single bond or a divalent linking group) Polymerizable group). Here, as the linking group, an alkylene group is more preferable, and an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms is more preferable.

임프린트용 경화성 조성물에 이용하는 환 구조 함유 다관능 중합성 화합물은, 하기 일반식 (1)로 나타나는 것이 바람직하다.The cyclic structure-containing polyfunctional polymerizable compound used in the curable composition for imprint is preferably represented by the following general formula (1).

[화학식 3](3)

Figure pct00003
Figure pct00003

일반식 (1)에 있어서, Q는, 지환 구조 또는 방향환 구조를 갖는 2가의 기를 나타낸다.In the general formula (1), Q represents a divalent group having an alicyclic structure or an aromatic ring structure.

Q에 있어서의 지환 또는 방향환(환구조)의 바람직한 범위는, 상술과 동의이고 바람직한 범위도 동일하다.The preferable range of the alicyclic or aromatic ring (ring structure) in Q is the same as the above, and the preferable range is also the same.

임프린트용 경화성 조성물에 이용하는 다관능 중합성 화합물로서는, 하기 제1군 및 제2군을 예시할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이들에 한정되는 것이 아닌 것은 말할 필요도 없다. 제1군이 보다 바람직하다.Examples of the multifunctional polymerizable compound used in the curable composition for imprint include the following first and second groups. However, it is needless to say that the present invention is not limited to these. The first group is more preferable.

제1군Group 1

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Figure pct00004
Figure pct00004

제2군Group 2

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Figure pct00005
Figure pct00005

환구조 함유 다관능 중합성 화합물은, 임프린트용 경화성 조성물 중의 전체 중합성 화합물에 대하여, 30질량% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 45질량% 이상이 보다 바람직하며, 50질량% 이상이 더 바람직하고, 55질량% 이상이 보다 바람직하며, 60질량% 이상이어도 되고, 또한 70질량% 이상이어도 된다. 또, 상한값은, 95질량% 미만인 것이 바람직하고, 90질량% 이하인 것이 더 바람직하며, 85질량% 이하로 할 수도 있다. 하한값을 30질량% 이상으로 함으로써, 에칭 가공할 때의, 가공 대상(예를 들면, Si, Al, Cr 또는 이들의 산화물 등)과의 에칭 선택비가 향상되어, 에칭 가공 후의 패턴의 단선 등을 억제할 수 있다.The cyclic structure-containing polyfunctional polymerizable compound is preferably contained in an amount of 30 mass% or more, more preferably 45 mass% or more, further preferably 50 mass% or more, based on the total polymerizable compound in the imprinting curable composition, More preferably 55 mass% or more, and may be 60 mass% or more and 70 mass% or more. The upper limit value is preferably less than 95 mass%, more preferably 90 mass% or less, and may be 85 mass% or less. By setting the lower limit value at 30% by mass or more, the etching selectivity with respect to the object to be processed (for example, Si, Al, Cr, or an oxide thereof) at the time of the etching process is improved and the disconnection of the pattern after the etching process is suppressed can do.

임프린트용 경화성 조성물은, 상기 환 구조 함유 다관능 중합성 화합물 이외의 다른 다관능 중합성 화합물을 포함하고 있어도 된다. 이들 다른 다관능 중합성 화합물은, 1종만 포함하고 있어도 되고, 2종 이상 포함하고 있어도 된다.The curable composition for imprints may contain a multifunctional polymerizable compound other than the cyclic structure-containing multifunctional polymerizable compound. These other multifunctional polymerizable compounds may be contained in one kind alone or in two or more kinds.

임프린트용 경화성 조성물에 이용하는 다른 다관능 중합성 화합물로서는, 일본 공개특허공보 2014-170949호에 기재된 중합성 화합물 중, 환 구조를 갖지 않는 다관능 중합성 화합물이 예시되고, 이들 내용은 본 명세서에 포함된다. 보다 구체적으로는, 예를 들면 하기 화합물이 예시된다.Examples of other multifunctional polymerizable compounds used in the curable composition for imprints include multifunctional polymerizable compounds having no cyclic structure among the polymerizable compounds described in JP-A-2014-170949, the contents of which are incorporated herein by reference do. More specifically, for example, the following compounds are exemplified.

[화학식 6][Chemical Formula 6]

Figure pct00006
Figure pct00006

다른 다관능 중합성 화합물의 배합량으로서는, 배합하는 경우, 임프린트용 경화성 조성물 중의 전체 중합성 화합물에 대한 양이, 5~30질량%인 것이 바람직하다. 또, 다른 다관능 중합성 화합물을 실질적으로 배합하지 않는 구성으로 할 수도 있다. 실질적으로 배합하지 않는다란, 임프린트용 경화성 조성물 중의 전체 중합성 화합물에 대한 양이, 예를 들면 3질량% 이하를 말하고, 나아가서는 1질량% 이하를 말한다.The blending amount of the other multifunctional polymerizable compound is preferably 5 to 30% by mass based on the total polymerizable compound in the curable composition for imprinting. It is also possible to adopt a constitution in which other polyfunctional polymerizable compounds are not substantially mixed. Means that the amount of the polymerizable compound in the curable composition for imprint is, for example, 3 mass% or less, and more preferably 1 mass% or less.

임프린트용 경화성 조성물에 배합해도 되는, 광중합 개시제, 증감제, 이형제, 산화 방지제, 중합 금지제, 용제 등에 대해서는, 후술하는 실시예에 기재된 성분 외에, 일본 공개특허공보 2013-036027호, 일본 공개특허공보 2014-090133호, 일본 공개특허공보 2013-189537호, 일본 특허출원 2016-037872의 명세서에 기재된 각 성분을 이용할 수 있다. 배합량 등에 대해서도, 상기 공보의 기재를 참조할 수 있다.As the photopolymerization initiator, sensitizer, releasing agent, antioxidant, polymerization inhibitor, solvent and the like, which may be blended in the curable composition for imprint, in addition to the components described in the following examples, JP-A-2013-036027, JP- 2014-090133, JP-A-2013-189537, and JP-A-2016-037872. For the blending amount and the like, the description of the above publication can be referred to.

본 발명에서 이용할 수 있는 임프린트용 경화성 조성물의 구체예로서는, 후술하는 실시예에 기재된 조성물, 일본 공개특허공보 2013-036027호, 일본 공개특허공보 2014-090133호, 일본 공개특허공보 2013-189537호, 일본 특허출원 2016-037872의 명세서에 기재된 조성물이 예시되고, 이들 내용은 본 명세서에 원용된다. 또, 임프린트용 경화성 조성물의 조제, 막(패턴 형성층)의 형성 방법에 대해서도, 상기 공보의 기재를 참조할 수 있고, 이들 내용은 본 명세서에 원용된다.Specific examples of the curable composition for imprints that can be used in the present invention include compositions described in the following examples, Japanese Laid-Open Patent Publication Nos. 2013-036027, 2014-090133, 2013-189537, The compositions described in the specification of the patent application 2016-037872 are exemplified, the contents of which are incorporated herein by reference. Also, with reference to the preparation of the curable composition for imprints and the method of forming the film (pattern formation layer), reference may be made to the disclosure of the above publications, and these contents are incorporated herein by reference.

<패턴><Pattern>

상술과 같이 본 발명의 패턴 형성 방법에 의하여 형성된 패턴은, 액정 표시 장치(LCD) 등에 이용되는 영구막이나, 반도체 소자 제조용 에칭 레지스트로서 사용할 수 있다. 즉, 본 발명은 또, 본 발명의 패턴 형성 방법을 포함하는, 반도체 소자의 제조 방법을 개시한다.As described above, the pattern formed by the pattern forming method of the present invention can be used as a permanent film used for a liquid crystal display (LCD) or the like, or as an etching resist for manufacturing semiconductor devices. That is, the present invention also discloses a method of manufacturing a semiconductor device including the pattern forming method of the present invention.

또, 본 발명의 패턴 형성 방법에 의하여 형성된 패턴을 이용하여 액정 표시 장치의 유리 기판에 그리드 패턴을 형성하고, 반사나 흡수가 적으며, 대화면 사이즈(예를 들면 55인치, 60인치 초과)의 편광판을 저렴하게 제조하는 것이 가능하다. 예를 들면, 일본 공개특허공보 2015-132825호나 WO2011/132649호에 기재된 편광판을 제조할 수 있다. 또한, 1인치는 25.4mm이다.In addition, a grid pattern is formed on a glass substrate of a liquid crystal display device using a pattern formed by the pattern forming method of the present invention. A polarizing plate having a large reflection and absorption and a large screen size (for example, 55 inches, Can be manufactured at low cost. For example, the polarizing plates described in JP-A-2015-132825 and WO2011 / 132649 can be produced. One inch is 25.4 mm.

또, 영구막은, 제조 후에 갤런병이나 쿼트병 등의 용기에 보틀링하여, 수송, 보관되는데, 이 경우에, 열화를 방지할 목적으로, 용기 내를 불활성인 질소, 또는 아르곤 등으로 치환해 두어도 된다. 또, 수송, 보관 시에는, 상온이어도 되지만, 영구막의 변질을 방지하기 위하여, -20℃에서 0℃의 범위로 온도 제어해도 된다. 물론, 반응이 진행하지 않을 레벨로 차광하는 것이 바람직하다.The permanent membrane is then transported and stored by bottling it into a container such as a gallon bottle or a quart bottle. In this case, the container may be replaced with inert nitrogen, argon, or the like for the purpose of preventing deterioration . At the time of transportation and storage, the temperature may be room temperature. However, in order to prevent deterioration of the permanent film, the temperature may be controlled in the range of -20 ° C to 0 ° C. Of course, it is preferable to shield the light to a level at which the reaction does not proceed.

본 발명의 패턴 형성 방법에 의하여 형성된 패턴은, 구체적으로는, 자기 디스크 등의 기록 매체, 고체 촬상 소자 등의 수광 소자, LED나 유기 EL 등의 발광 소자, 액정 표시 장치(LCD) 등의 광디바이스, 회절 격자, 릴리프 홀로그램, 광도파로, 광학 필터, 마이크로 렌즈 어레이 등의 광학 부품, 박막 트랜지스터, 유기 트랜지스터, 컬러 필터, 반사 방지막, 편광판, 편광 소자, 광학 필름, 기둥재 등의 플랫 패널 디스플레이용 부재, 나노 바이오 디바이스, 면역 분석 칩, 데옥시리보 핵산(DNA) 분리 칩, 마이크로리액터, 포토닉 액정, 블록 코폴리머의 자기 조직화를 이용한 미세 패턴 형성(directed self-assembly, DSA)을 위한 가이드 패턴 등의 제작에 바람직하게 이용할 수 있다.Specifically, the pattern formed by the pattern forming method of the present invention may be a recording medium such as a magnetic disk, a light receiving element such as a solid-state image pickup element, a light emitting element such as an LED or an organic EL, an optical device such as a liquid crystal display An optical component such as a diffraction grating, a relief hologram, an optical waveguide, an optical filter and a microlens array, a member for a flat panel display such as a thin film transistor, an organic transistor, a color filter, an antireflection film, a polarizing plate, , Guided patterns for directed self-assembly (DSA) using self-organization of nanobio devices, immunoassay chips, deoxyribonucleic acid (DNA) separation chips, microreactors, photonic liquid crystals and block copolymers Can be suitably used for the production of

본 발명의 패턴 형성 방법에 의하여 형성된 패턴은, 에칭 레지스트(리소그래피용 마스크)로서도 유용하다. 패턴을 에칭 레지스트로서 이용하는 경우에는, 먼저, 기판으로서 예를 들면 SiO2 등의 박막이 형성된 실리콘 기판(실리콘 웨이퍼 등) 등을 이용하여, 기판 상에 본 발명의 패턴 형성 방법에 따라, 예를 들면 나노 또는 미크론 오더의 미세한 패턴을 형성한다. 본 발명에서는 특히 나노 오더의 미세 패턴을 형성할 수 있고, 나아가서는 사이즈가 50nm 이하, 특히 30nm 이하의 패턴도 형성할 수 있는 점에서 유익하다. 본 발명의 패턴 형성 방법에서 형성하는 패턴의 사이즈의 하한값에 대해서는 특별히 정하는 것은 아니지만, 예를 들면 1nm 이상으로 할 수 있다.The pattern formed by the pattern forming method of the present invention is also useful as an etching resist (mask for lithography). In the case of using the pattern as an etching resist, first, a silicon substrate (silicon wafer or the like) on which a thin film such as SiO 2 is formed, or the like is used as the substrate, To form a fine pattern of nano or micron order. The present invention is particularly advantageous in that a fine pattern of nano order can be formed, and further, a pattern of 50 nm or less in size, particularly 30 nm or less can be formed. The lower limit of the size of the pattern to be formed in the pattern forming method of the present invention is not specifically defined, but may be, for example, 1 nm or more.

그 후, 웨트 에칭의 경우에는 불화 수소 등, 드라이 에칭의 경우에는 CF4 등의 에칭 가스를 이용하여 에칭함으로써, 기판 상에 원하는 패턴을 형성할 수 있다. 패턴은, 특히 드라이 에칭에 대한 에칭 내성이 양호하다. 즉, 본 발명의 패턴 형성 방법에 의하여 형성된 패턴은, 리소그래피용 마스크로서 바람직하게 이용된다.Thereafter, a desired pattern can be formed on the substrate by etching with hydrogen fluoride in the case of wet etching or etching gas such as CF 4 in the case of dry etching. The pattern has good etching resistance particularly for dry etching. That is, the pattern formed by the pattern forming method of the present invention is preferably used as a mask for lithography.

실시예Example

이하에 실시예를 들어 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 수순 등은, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한, 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. The materials, the amounts used, the ratios, the treatment contents, the treatment procedures and the like shown in the following examples can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the following specific examples.

표 2~4에 있어서의 각 성분의 비율은, 질량비이다.The ratio of each component in Tables 2 to 4 is a mass ratio.

<밀착층 형성용 조성물의 조제>&Lt; Preparation of composition for forming adhesion layer >

하기 표 2에 기재된 바와 같이, 수지 및 용제를 배합하고, 0.1μm의 폴리테트라플루오로에틸렌 필터(PTFE 필터)로 여과하여, 밀착층 형성용 조성물 A-1~A-5를 조제했다.As shown in the following Table 2, the resin and the solvent were blended and filtered with a polytetrafluoroethylene filter (PTFE filter) of 0.1 m to prepare Composition A-1 to A-5 for Adhesive Layer Formation.

<프라이머층 형성용 조성물의 조제>&Lt; Preparation of composition for forming primer layer >

하기 표 3에 기재된 바와 같이, 각종 화합물을 배합하고, 0.1μm의 PTFE 필터로 여과하여, 프라이머층 형성용 조성물 B-1~B-12를 조제했다. 프라이머층 형성용 조성물에 포함되는 각 성분 중, 표면 장력이 측정되어 있는 성분 및 용제(프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트)는, 25℃에서 액체이다.Various compounds were compounded and filtered with a 0.1 占 퐉 PTFE filter as shown in Table 3 below to prepare compositions B-1 to B-12 for forming primer layers. Among the components contained in the composition for forming a primer layer, the component in which the surface tension is measured and the solvent (propylene glycol monomethyl ether acetate) are liquid at 25 占 폚.

<임프린트용 경화성 조성물의 조제>&Lt; Preparation of curable composition for imprint &

하기 표 4에 기재된 바와 같이, 각종 화합물을 혼합하고, 또한 중합 금지제로서 4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-옥실 프리 라디칼(도쿄 가세이사제)을 중합성 화합물의 합계량에 대하여 200질량ppm(0.02질량%)이 되도록 첨가하여 조제했다. 이것을 0.1μm의 PTFE 필터로 여과하여, 임프린트용 경화성 조성물 C-1~C-10을 조제했다.As shown in the following Table 4, various compounds were mixed, and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl free radical (produced by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) (0.02% by mass) based on the total amount of the polymerizable compound. This was filtered with a 0.1 占 퐉 PTFE filter to prepare curable compositions C-1 to C-10 for imprints.

<밀착층 및 프라이머층의 형성>&Lt; Formation of adhesion layer and primer layer >

실리콘 웨이퍼 상에, 표 5 또는 표 6에 나타내는 밀착층 형성용 조성물을 스핀 코트하고, 220℃의 핫플레이트를 이용하여 1분간 가열하며, 용제를 건조시켜, 두께 5nm의 밀착층을 형성했다. 이어서, 밀착층의 표면에, 표 5 또는 표 6에 나타내는 프라이머층 형성용 조성물을 스핀 코트하고, 100℃의 핫플레이트를 이용하여 1분간 가열하며, 용제를 건조시켜 프라이머층을 형성했다. 밀착층 및 프라이머층의 막두께는 엘립소미터 및 원자간력 현미경에 의하여 측정했다.On the silicon wafer, the composition for forming the adhesion layer shown in Table 5 or Table 6 was spin-coated and heated using a hot plate at 220 占 폚 for 1 minute, and the solvent was dried to form a 5 nm thick adhesion layer. Subsequently, a composition for forming a primer layer shown in Table 5 or Table 6 was spin-coated on the surface of the adhesion layer and heated for 1 minute using a hot plate at 100 占 폚, and the solvent was dried to form a primer layer. The film thicknesses of the adhesion layer and the primer layer were measured by an ellipsometer and an atomic force microscope.

<중량 평균 분자량의 측정>&Lt; Measurement of weight average molecular weight >

중량 평균 분자량은, 이하의 조건으로 측정했다.The weight average molecular weight was measured under the following conditions.

칼럼의 종류: TSKgel Super Multipore HZ-H(도소(주)제, 4.6mmID×15cm)를 3개 직렬로 연결한 칼럼Column type: Three column-connected columns of TSKgel Super Multipore HZ-H (manufactured by TOSOH CORPORATION, 4.6 mm ID x 15 cm)

전개 용제: 테트라하이드로퓨란Developing solvent: tetrahydrofuran

칼럼 온도: 40℃Column temperature: 40 DEG C

시료 농도: 0.35질량%Sample concentration: 0.35 mass%

유속: 0.35mL/분Flow rate: 0.35 mL / min

샘플 주입량: 10μLSample injection amount: 10 μL

장치명: 도소제 HLC-8020GPCDevice name: Tosoh HLC-8020GPC

검출기: RI(굴절률) 검출기Detector: RI (Refractive Index) detector

검량선 베이스 수지: 폴리스타이렌Calibration base resin: polystyrene

<임계 표면 장력의 측정>&Lt; Measurement of Critical Surface Tension >

상기에서 형성한 밀착층 및 프라이머층에 대하여, 각각, 임계 표면 장력을 측정했다.The critical surface tension was measured for each of the adhesion layer and the primer layer formed above.

밀착층 또는 프라이머층의 표면에, 표면 장력이 다른 용제를 각각 2μL 적하 하고, 500ms의 시점의 접촉각 θ를 측정했다. 접촉각이 2° 이상인 결과(접촉각 θ)를 xy평면 상(x: 용제의 표면 장력, y: 접촉각 θ로부터 산출한 cosθ)에 플롯하여, 상기 측정 결과를 근사하는 일차 함수를 최소 제곱법에 따라 산출하고, cosθ=1에 있어서의 상기 일차 함수의 외삽값을 밀착층 또는 프라이머층의 임계 표면 장력(단위: mN/m)으로 했다.2 [mu] L of a solvent having different surface tension was dropped on the surface of the adhesion layer or the primer layer, and the contact angle [theta] at the point of 500 ms was measured. (A contact angle?) Is plotted on an xy plane (x: surface tension of solvent, cos: calculated from y: contact angle?), And a linear function approximating the measurement result is calculated according to a least squares method , And the extrapolated value of the linear function at cos? = 1 is defined as the critical surface tension (unit: mN / m) of the adhesion layer or the primer layer.

용제로서는, 물(표면 장력 72.9mN/m), 글리세린(63.2), 폼아마이드(58.5), 에틸렌글라이콜(50.2), γ-뷰티로락톤(44.1), 올레산(32.2), 사이클로헥산온(34.1), 아세트산 메틸(25.0)을 사용했다.As the solvent, water (surface tension: 72.9 mN / m), glycerin (63.2), fumamide (58.5), ethylene glycol (50.2), y-butyrolactone (44.1), oleic acid (32.2), cyclohexanone 34.1) and methyl acetate (25.0) were used.

접촉각의 측정은, 교와 가이멘 가가쿠(주)제, DMs-401을 이용하여 25℃에서 행했다. 액적 착탄 후 500msec 후의 값을 n=3으로 측정하여, 그 평균값을 접촉각으로 했다.The contact angle was measured at 25 占 폚 using DMs-401 manufactured by Kyowa Chemical Co., The value after 500 msec after the droplet landing was measured as n = 3, and the average value was defined as a contact angle.

<표면 장력의 측정>&Lt; Measurement of surface tension &

각 조성물 또는 화합물의 표면 장력은, 교와 가이멘 가가쿠(주)제, 표면 장력계 SURFACE TENS-IOMETER CBVP-A3을 이용하고, 유리 플레이트를 이용하여 25±0.2℃에서 행했다. 단위는, mN/m으로 나타냈다.The surface tension of each composition or compound was measured by using a surface tension meter SURFACE TENS-IOMETER CBVP-A3 manufactured by Kyowa Gaimen Kagaku Co., Ltd. and using a glass plate at 25 ± 0.2 ° C. The unit is expressed in mN / m.

<점도><Viscosity>

임프린트용 경화성 조성물의 점도의 측정은, 도키 산교(주)제의 RE-80L형 회전 점도계를 이용하여, 23±0.2℃에서 측정했다.The viscosity of the curable composition for imprint was measured at 23 ± 0.2 ° C using a RE-80L rotational viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.

측정 시의 회전 속도는, 점도에 따라 이하의 표 1과 같이 했다.The rotation speed at the time of measurement was as shown in Table 1 according to the viscosity.

[표 1][Table 1]

Figure pct00007
Figure pct00007

<프라이머층의 표면 러프니스 평가>&Lt; Evaluation of surface roughness of primer layer >

상기에서 얻어진 프라이머층에 대하여, 원자간력 현미경(AFM, 부르커·에이엑스에스사제, Dimension Icon)을 이용하여, 평방 10μm을 주사하고, 산술 평균 표면 러프니스(Ra)를 측정하여, 하기의 기준으로 평가했다. 결과는 하기 표 5 및 6에 나타냈다.The primer layer obtained above was scanned with a square of 10 mu m using an atomic force microscope (AFM, manufactured by Burkill AG, Dimension Icon), and the arithmetic mean surface roughness (Ra) was measured, Respectively. The results are shown in Tables 5 and 6 below.

A: Ra<0.4nmA: Ra < 0.4 nm

B: 0.4nm≤Ra<1.0nmB: 0.4 nm? Ra <1.0 nm

C: 1.0nm≤RaC: 1.0 nm? Ra

<박리 고장의 평가><Evaluation of peeling failure>

상기에서 얻어진 프라이머층의 표면에, 25℃로 온도 조정한 임프린트용 경화성 조성물을, 후지필름 다이마틱스제, 잉크젯 프린터 DMP-2831을 이용하여, 노즐당 1pL의 액적량으로 토출하고, 상기 프라이머층의 표면에 액적이 약 100μm 간격의 정방 배열이 되도록 도포하며, 임프린트용 경화성 조성물을 층 형상으로 했다. 다음으로, 층 형상의 임프린트용 경화성 조성물에, 석영 몰드(직사각형 라인/스페이스 패턴(1/1), 선폭 60nm, 홈 깊이 100nm, 라인 에지 러프니스 3.5nm)를 압접하고, 임프린트용 경화성 조성물을 몰드에 충전시켰다. 또한, 몰드 측으로부터 고압 수은 램프를 이용하여 300mJ/cm2의 조건으로 노광한 후, 몰드를 박리함으로써 임프린트용 경화성 조성물에 패턴을 전사시켰다.The curable composition for imprints whose temperature was adjusted to 25 캜 was ejected onto the surface of the primer layer obtained above with a droplet amount of 1 pL per nozzle using an inkjet printer DMP-2831 manufactured by Fuji Film Dymatics Co., So that droplets were arranged in a square arrangement with intervals of about 100 mu m, and the curable composition for imprints was formed into a layer shape. Next, a quartz mold (rectangular line / space pattern (1/1), line width 60 nm, groove depth 100 nm, line edge roughness 3.5 nm) was pressure-contacted to the layered imprinting curable composition, . Further, the mold was exposed from the mold side under the condition of 300 mJ / cm 2 using a high-pressure mercury lamp, and then the mold was peeled off to transfer the pattern to the curable composition for imprinting.

상기 임프린트용 경화성 조성물에 전사된 패턴에 대하여, 광학 현미경(올림푸스제, STM6-LM)을 이용하여 관찰하고 패턴의 박리 고장을 이하의 기준으로 평가했다.The pattern transferred to the curable composition for imprint was observed with an optical microscope (STM6-LM, made by Olympus), and the peeling failure of the pattern was evaluated according to the following criteria.

A: 패턴 전역에 있어서 박리 고장이 보이지 않았다.A: No peeling failure was observed in the entire pattern.

B: 패턴의 10% 미만의 영역에 있어서 박리 고장이 보였다.B: Peeling failure was observed in an area of less than 10% of the pattern.

C: 패턴의 10% 이상의 영역에 있어서 박리 고장이 보였다.C: Peeling failure was observed in an area of 10% or more of the pattern.

<충전성의 평가>&Lt; Evaluation of chargeability &

상기에서 얻어진 프라이머층의 표면에, 25℃로 온도 조정한 표 4에 나타내는 임프린트용 경화성 조성물을, 후지필름 다이마틱스제, 잉크젯 프린터 DMP-2831을 이용하여, 노즐당 1pL의 액적량으로 토출하고, 상기 프라이머층의 표면에 액적이 약 100μm 간격의 정방 배열이 되도록 도포하며, 임프린트용 경화성 조성물을 층 형상으로 했다. 다음으로, 패턴 형성층에, 석영 기판을 압접하고, 임프린트용 경화성 조성물을 평탄화했다. 또한, 몰드 측으로부터 고압 수은 램프를 이용하여 300mJ/cm2의 조건으로 노광한 후, 석영 기판을 박리함으로써 평탄막을 얻었다.On the surface of the primer layer obtained above, the curable composition for imprints shown in Table 4 whose temperature was adjusted to 25 占 폚 was ejected in a droplet amount of 1 pL per nozzle using an inkjet printer DMP-2831 manufactured by Fuji Film DYMATIX , And droplets were applied on the surface of the primer layer so that the liquid droplets were arranged in a square arrangement with intervals of about 100 탆, and the curable composition for imprinting was formed into a layer shape. Next, a quartz substrate was pressed against the pattern-forming layer to planarize the curable composition for imprinting. Further, after exposure from the mold side using a high-pressure mercury lamp at 300 mJ / cm 2 , the quartz substrate was peeled off to obtain a flat film.

상기 평탄막 표면을, 광학 현미경(올림푸스제 STM6-LM)을 이용하여 관찰하고 충전성을, 하기의 기준으로 평가했다.The surface of the flat film was observed with an optical microscope (STM6-LM made by Olympus), and the filling property was evaluated based on the following criteria.

A: 임프린트 에어리어에 있어서, 미충전의 영역(임프린트용 경화성 조성물의 경화물이 존재하지 않는 영역)이 발생되지 않았다.A: In the imprint area, a region of uncharged (a region where no cured product of the imprinting curable composition was present) was not generated.

B: 임프린트 에어리어의 일부의 영역에 있어서, 잉크젯 액적 경계에서의 미충전이 확인되었다.B: Uncharged at an inkjet droplet boundary was confirmed in a region of the imprint area.

C: 임프린트 에어리어의 전체면에 걸쳐, 잉크젯 액적 경계에서의 미충전이 확인되었다.C: Unfilled at the inkjet droplet boundary was confirmed over the entire surface of the imprint area.

D: 잉크젯 액적끼리가 연결되지 않아 평탄막을 형성할 수 없는 영역이 확인되었다.D: A region where the ink-jet droplets were not connected to each other and the flat film could not be formed was confirmed.

[표 2][Table 2]

Figure pct00008
Figure pct00008

[표 3][Table 3]

Figure pct00009
Figure pct00009

[표 4][Table 4]

Figure pct00010
Figure pct00010

상기 표 4에 있어서, n1은 12이고, n+m+l는 7~13이다.In Table 4, n1 is 12, and n + m + 1 is 7 to 13. [

[표 5][Table 5]

Figure pct00011
Figure pct00011

[표 6][Table 6]

Figure pct00012
Figure pct00012

상기 표 5 및 표 6으로부터 분명한 바와 같이, 밀착층보다 프라이머층이 임계 표면 장력이 높은 경우, 임프린트용 경화성 조성물의 충전성이 우수했다. 이에 대하여, 밀착층보다 프라이머층이 임계 표면 장력이 낮은 경우, 임프린트용 경화성 조성물의 충전성이 뒤떨어지게 되었다.As is apparent from Tables 5 and 6, when the primer layer had a higher critical surface tension than the adhesion layer, the filling property of the curable composition for imprints was excellent. On the other hand, when the primer layer had a lower critical surface tension than the adhesion layer, the filling property of the curable composition for imprint was poor.

11 기판
12 밀착층
13 프라이머층
14 임프린트용 경화성 조성물
15 패턴
21 밀착층
22 임프린트용 경화성 조성물
11 substrate
12 Adhesive layer
13 primer layer
14 Curable composition for imprint
15 patterns
21 Adhesive layer
22 Curable composition for imprint

Claims (18)

기판 상에 위치하는 밀착층의 표면에, 상기 밀착층보다 임계 표면 장력이 높은 프라이머층을 형성하는 공정과,
상기 프라이머층의 표면에, 임프린트용 경화성 조성물을 적용하는 공정을 포함하는, 패턴 형성 방법.
A step of forming a primer layer having a higher critical surface tension on the surface of the adhesion layer positioned on the substrate than the adhesion layer;
And applying the curable composition for imprint to the surface of the primer layer.
청구항 1에 있어서,
상기 프라이머층을, 용제를 포함하는 프라이머층 형성용 조성물을 이용하여 형성하는 것을 포함하고,
또한, 상기 밀착층을 구성하는 성분은, 프라이머층 형성용 조성물에 포함되는 용제에 실질적으로 용해되지 않는, 패턴 형성 방법.
The method according to claim 1,
And forming the primer layer by using a composition for forming a primer layer containing a solvent,
Further, the component constituting the adhesion layer is substantially not dissolved in the solvent contained in the composition for forming a primer layer.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 밀착층을 구성하는 성분이, 프라이머층에 실질적으로 열확산되지 않는, 패턴 형성 방법.
The method according to claim 1 or 2,
Wherein a component constituting the adhesion layer is substantially not thermally diffused to the primer layer.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프라이머층을 구성하는 성분 중 적어도 1종이, 상기 밀착층을 구성하는 성분과, 수소 결합 및 이온 간 상호 작용 중 적어도 하나를 형성할 수 있는 관능기를 갖는, 패턴 형성 방법.
The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein at least one of the components constituting the primer layer has a functional group capable of forming at least one of a component constituting the adhesion layer and a hydrogen bond and an interaction between ions.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프라이머층을 구성하는 성분 중 적어도 1종이, 상기 밀착층을 구성하는 성분과, 수소 결합을 형성할 수 있는 관능기를 갖는, 패턴 형성 방법.
The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein at least one of the components constituting the primer layer has a functional group capable of forming a hydrogen bond with a component constituting the adhesion layer.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프라이머층을 구성하는 성분의 95질량% 이상이 25℃에서 액체이고, 상기 프라이머층을 구성하는 성분의, 적하 10초 후의, 25℃에 있어서의 상기 밀착층의 표면에 있어서의 접촉각이 5° 이하인, 패턴 형성 방법.
The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein 95% by mass or more of the components constituting the primer layer is liquid at 25 占 폚 and the contact angle of the component constituting the primer layer on the surface of the adhesion layer at 25 占 폚 after 10 seconds of dropping is 5 占Or less.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 임프린트용 경화성 조성물의 23℃에 있어서의 점도가 8.0mPa·s 이하인, 패턴 형성 방법.
The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the viscosity of the curable composition for imprint at 23 占 폚 is 8.0 mPa 占 퐏 or less.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 임프린트용 경화성 조성물의 25℃에 있어서의 표면 장력이 33mN/m 이상인, 패턴 형성 방법.
The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the surface tension of the curable composition for imprint at 25 캜 is 33 mN / m or more.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프라이머층이 하기 A 및 B 중 적어도 한쪽을 충족시키는, 패턴 형성 방법;
A: 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분을 포함하는 프라이머층 형성용 조성물로 형성되는 프라이머층이다;
B: 프라이머층의 25℃에 있어서의 임계 표면 장력이 46mN/m 이상이다.
The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the primer layer satisfies at least one of A and B below;
A: a primer layer formed from a composition for forming a primer layer containing a component having a surface tension of at least 40 mN / m at 25 캜;
B: Critical surface tension of the primer layer at 25 캜 is 46 mN / m or more.
청구항 9에 있어서,
25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분을, 프라이머층을 구성하는 성분 중, 20질량% 이상의 비율로 포함하는, 패턴 형성 방법.
The method of claim 9,
Wherein the component having a surface tension at 25 占 폚 of 40 mN / m or more is contained in a proportion of 20 mass% or more of the components constituting the primer layer.
청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
상기 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분이, 폴리알킬렌글라이콜 구조를 갖는 화합물이며, 상기 폴리알킬렌글라이콜 구조가 직쇄의 알킬렌기와 산소 원자로 구성되는 화합물을 포함하는, 패턴 형성 방법.
The method according to claim 9 or 10,
Wherein the component having a surface tension of at least 40 mN / m at 25 DEG C is a compound having a polyalkyleneglycol structure and the polyalkylene glycol structure is composed of a linear alkylene group and an oxygen atom, / RTI &gt;
청구항 9 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분 중 적어도 1종이, 중합성기를 갖지 않는, 패턴 형성 방법.
The method according to any one of claims 9 to 11,
Wherein at least one of the components having a surface tension of at least 40 mN / m at 25 占 폚 does not have a polymerizable group.
청구항 9 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
상기 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분 중 적어도 1종이, 25℃에 있어서 액체인, 패턴 형성 방법.
The method according to any one of claims 9 to 12,
Wherein at least one of the components having a surface tension of at least 40 mN / m at 25 占 폚 is a liquid at 25 占 폚.
청구항 9 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프라이머층 형성용 조성물에 포함되는 프라이머층을 구성하는 성분의 95질량% 이상이, 25℃에 있어서 액체인, 패턴 형성 방법.
The method according to any one of claims 9 to 13,
Wherein at least 95 mass% of the components constituting the primer layer contained in the composition for forming a primer layer is a liquid at 25 占 폚.
청구항 9 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
상기 25℃에 있어서의 표면 장력이 40mN/m 이상인 성분의 중량 평균 분자량이 200 이상 1000 미만인, 패턴 형성 방법.
The method according to any one of claims 9 to 14,
Wherein a weight average molecular weight of the component having a surface tension of at least 40 mN / m at 25 DEG C is 200 or more and less than 1,000.
청구항 1 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀착층을, 기판 위에 마련하는 공정을 더 포함하는, 패턴 형성 방법.
The method according to any one of claims 1 to 15,
Further comprising a step of providing the adhesion layer on the substrate.
청구항 1 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프라이머층의 임계 표면 장력이, 상기 밀착층의 임계 표면 장력보다, 5mN/m 이상 높은, 패턴 형성 방법.
The method according to any one of claims 1 to 16,
Wherein the critical surface tension of the primer layer is higher than the critical surface tension of the adhesion layer by 5 mN / m or more.
청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 기재된 패턴 형성 방법을 포함하는, 반도체 소자의 제조 방법.A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the pattern forming method according to any one of claims 1 to 17.
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