KR20220130192A - 고굴절률 임프린트 조성물들 및 재료들 및 이들을 제조하기 위한 프로세스들 - Google Patents

고굴절률 임프린트 조성물들 및 재료들 및 이들을 제조하기 위한 프로세스들 Download PDF

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이안 매튜 맥마킨
라미 후라니
잉동 루오
시바파키아 가나파티아판
루도빅 고데
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Abstract

본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, NIL(nanoimprint lithography)에 유용한 임프린트 조성물들(imprint compositions) 및 재료들 및 관련된 프로세스들에 관한 것이다. 하나 이상의 실시예들에서, 임프린트 조성물은 하나 이상의 타입들의 나노입자들, 하나 이상의 표면 리간드들, 하나 이상의 용매들, 하나 이상의 첨가제들, 및 하나 이상의 아크릴레이트들을 함유한다.

Description

고굴절률 임프린트 조성물들 및 재료들 및 이들을 제조하기 위한 프로세스들
[0001] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로 마이크로전자 프로세싱(microelectronic processing)에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는, NIL(nanoimprint lithography)에 유용한 임프린트 조성물들(imprint compositions) 및 재료들 및 관련 프로세스들에 관한 것이다.
[0002] 나노입자 임프린트(nanoparticle imprint)의 나노 및 마이크로-패터닝(micro-patterning)은 나노미터 스케일 분해능(nanometer scale resolution)을 갖는 나노재료-기반 전자장치, 에너지 디바이스들, 센서들, 및 다른 타입들의 디바이스들을 개발하기 위한 기회들을 제공한다. 현재 이용가능한 임프린트 재료들은 유기(고지수 폴리머들(high index polymers)) 또는 무기-유기 하이브리드 재료들(졸-겔)을 함유한다. 임프린트 재료들의 대부분은 가시 영역에서의 광학 투명성, 광학 해상도, 가공성, 임프린트된 피쳐들(imprinted features)의 높은 수축률 및 비용 효율성과 연관된 다수의 문제들과 함께 낮은 굴절률(< 1.7)을 갖는다.
[0003] 따라서, 개선된 임프린트 조성물들 및 재료들 및 관련 프로세스들이 필요하다.
[0004] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, NIL(nanoimprint lithography)에 유용한 임프린트 조성물들 및 재료들 및 관련된 프로세스들에 관한 것이다. 하나 이상의 실시예들에서, 임프린트 조성물은 하나 이상의 타입들의 나노입자들, 하나 이상의 용매들, 하나 이상의 표면 리간드들, 하나 이상의 첨가제들, 및 하나 이상의 아크릴레이트들을 함유한다.
[0005] 일부 실시예들에서, 임프린트 조성물은 약 0.5 중량 퍼센트(wt%) 내지 약 40 wt%의 나노입자들, 약 50 wt% 내지 약 90 wt%의 용매, 약 5 wt% 내지 약 40 wt%의 표면 리간드, 약 0.01 wt% 내지 약 5 wt%의 첨가제, 및 약 0.1 wt% 내지 약 10 wt%의 아크릴레이트를 함유한다. 일부 예들에서, 각각의 나노입자는 코팅 또는 쉘이 없는 베어(bare) 입자이다. 다른 예들에서, 각각의 나노입자는 코어 및 하나 이상의 쉘들을 포함한다. 예컨대, 코어는 티타늄 산화물, 니오븀 산화물, 또는 지르코늄 산화물을 함유할 수 있는 한편, 쉘은 실리콘 산화물, 지르코늄 산화물, 니오븀 산화물, 또는 이들의 임의의 조합을 함유할 수 있다. 코어 및 쉘은 동일한 재료 또는 상이한 재료들을 포함할 수 있다.
[0006] 다른 실시예들에서, 임프린트된 표면을 제조하는 방법은, 임프린트 조성물을 하나 이상의 기판들 상에 배치하거나, 코팅하거나 다른 방식으로 위치시키는 단계, 임프린트 조성물을 패턴을 갖는 스탬프와 접촉시키는 단계, 임프린트 조성물을 임프린트 재료로 변환시키는 단계, 및 임프린트 재료로부터 스탬프를 제거하는 단계를 포함한다.
[0007] 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 단지 예시적인 실시예들을 예시하는 것이므로 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 하고, 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있다는 것이 주목되어야 한다.
[0008] 도 1a 내지 도 1f는 본원에서 설명 및 논의되는 하나 이상의 실시예들에 따른 나노입자들을 함유하는 나노임프린트 막을 제조하는 동안 다수의 동작들을 통해 프로세싱되는 워크피스(workpiece)의 단면도들을 도시한다.
[0009] 도 2는 본원에서 설명 및 논의되는 하나 이상의 실시예들에 따른 광학 디바이스의 정면도를 도시한다.
[0010] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 하나 이상의 실시예들의 엘리먼트들(elements) 및 특징들이 다른 실시예들에 유익하게 포함될 수 있다는 것이 고려된다.
[0011] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, NIL(nanoimprint lithography)에 유용한 임프린트 조성물들 및 임프린트 재료들에 관한 것이다. 임프린트 조성물은 열 및/또는 하나 이상의 타입들의 방사선, 이를테면 광 또는 마이크로파를 인가함으로써 임프린트 재료로 변환될 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 임프린트 조성물은 하나 이상의 타입들의 나노입자들, 하나 이상의 용매들, 하나 이상의 표면 리간드들, 하나 이상의 첨가제들, 및 하나 이상의 아크릴레이트들을 함유한다.
[0012] 각각의 나노입자(NP)는 단일 입자 또는 베어 입자일 수 있거나, 또는 코팅된 입자, 이를테면, 코어 주위에 배치된 하나 이상의 쉘들을 포함하는 NP일 수 있다. 일부 예들에서, 나노입자들은 입자의 외측 표면에 커플링된 하나 이상의 타입들의 표면 리간드들(예컨대, 결찰된 NP들 또는 안정화된 NP들)을 함유할 수 있다. 나노입자들은 구형, 타원형, 막대, 입방형, 와이어(wire), 원통형, 직사각형, 또는 이들의 조합들과 같은 하나 이상의 상이한 형상들 또는 기하학적 구조들을 가질 수 있다.
[0013] 나노입자 또는 코어는 약 2 nm, 약 5 nm, 약 8 nm, 약 10 nm, 약 12 nm, 약 15 nm, 약 20 nm, 약 25 nm, 약 30 nm, 또는 약 35 nm 내지 약 40 nm, 약 50 nm, 약 60 nm, 약 80 nm, 약 100 nm, 약 150 nm, 약 200 nm, 약 250 nm, 약 300 nm, 약 400 nm, 약 500 nm, 또는 그 초과의 크기 또는 직경을 가질 수 있다. 예컨대, 나노입자 또는 코어는, 약 2 nm 내지 약 500 nm, 약 2 nm 내지 약 300 nm, 약 2 nm 내지 약 200 nm, 약 2 nm 내지 약 150 nm, 약 2 nm 내지 약 100 nm, 약 2 nm 내지 약 80 nm, 약 2 nm 내지 약 60 nm, 약 2 nm 내지 약 50 nm, 약 2 nm 내지 약 40 nm, 약 2 nm 내지 약 30 nm, 약 2 nm 내지 약 20 nm, 약 2 nm 내지 약 15 nm, 약 2 nm 내지 약 10 nm, 약 10 nm 내지 약 500 nm, 약 10 nm 내지 약 300 nm, 약 10 nm 내지 약 200 nm, 약 10 nm 내지 약 150 nm, 약 10 nm 내지 약 100 nm, 약 10 nm 내지 약 80 nm, 약 10 nm 내지 약 60 nm, 약 10 nm 내지 약 50 nm, 약 10 nm 내지 약 40 nm, 약 10 nm 내지 약 30 nm, 약 10 nm 내지 약 20 nm, 약 10 nm 내지 약 15 nm, 약 50 nm 내지 약 500 nm, 약 50 nm 내지 약 300 nm, 약 50 nm 내지 약 200 nm, 약 50 nm 내지 약 150 nm, 약 50 nm 내지 약 100 nm, 약 50 nm 내지 약 80 nm, 또는 약 50 nm 내지 약 60 nm의 크기 또는 직경을 가질 수 있다.
[0014] 나노입자는 하나 이상의 금속 산화물들, 비-금속 산화물들, 및/또는 다이아몬드 재료들일 수 있거나 또는 이들을 함유할 수 있다. 나노입자는 니오븀 산화물, 티타늄 산화물, 지르코늄 산화물, 하프늄 산화물, 탄탈룸 산화물, 실리콘 산화물, 다이아몬드, 또는 이들의 임의의 조합을 함유할 수 있다. 일부 실시예들에서, 나노입자가 코어 주위에 배치된 하나 이상의 쉘들을 갖는 경우, 코어 및 쉘은 동일한 재료 또는 상이한 재료들일 수 있다. 코어는 하나 이상의 무기 재료들을 포함할 수 있고, 쉘은 하나 이상의 유기 재료들 및/또는 하나 이상의 무기 재료들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 코어는 티타늄 산화물, 니오븀 산화물, 또는 지르코늄 산화물을 함유할 수 있는 한편, 쉘은 실리콘 산화물, 지르코늄 산화물, 니오븀 산화물, 또는 이들의 임의의 조합을 함유할 수 있다. 전형적으로, 코어 및 쉘은 상이한 재료들을 함유한다. 하나 이상의 예들에서, 코어는 티타늄 산화물을 함유하고, 쉘은 실리콘 산화물, 지르코늄 산화물, 니오븀 산화물, 또는 이들의 임의의 조합을 함유한다. 다른 예들에서, 코어는 니오븀 산화물을 함유하고, 쉘은 실리콘 산화물, 지르코늄 산화물, 또는 이들의 임의의 조합을 함유한다. 일부 예들에서, 코어는 지르코늄 산화물을 함유하고, 쉘은 실리콘 산화물을 함유한다.
[0015] 코어는 약 2 nm, 약 3 nm, 약 5 nm, 약 8 nm, 약 10 nm, 약 15 nm, 약 20 nm, 약 30 nm 또는 약 40 nm 내지 약 50 nm, 약 65 nm, 약 80 nm, 약 100 nm, 약 150 nm, 약 200 nm, 약 250 nm, 약 300 nm, 약 400 nm, 약 500 nm, 또는 그 초과의 직경을 갖는다. 예컨대, 코어는 약 2 nm 내지 약 500 nm, 약 5 nm 내지 약 500 nm, 약 10 nm 내지 약 500 nm, 약 20 nm 내지 약 500 nm, 약 50 nm 내지 약 500 nm, 약 100 nm 내지 약 500 nm, 약 150 nm 내지 약 500 nm, 약 200 nm 내지 약 500 nm, 약 300 nm 내지 약 500 nm, 약 2 nm 내지 약 200 nm, 약 5 nm 내지 약 200 nm, 약 10 nm 내지 약 200 nm, 약 20 nm 내지 약 200 nm, 약 50 nm 내지 약 200 nm, 약 100 nm 내지 약 200 nm, 약 150 nm 내지 약 200 nm, 약 2 nm 내지 약 100 nm, 약 5 nm 내지 약 100 nm, 약 10 nm 내지 약 100 nm, 약 20 nm 내지 약 100 nm, 약 50 nm 내지 약 100 nm, 또는 약 80 nm 내지 약 100 nm의 직경을 갖는다.
[0016] 쉘은 약 0.1 nm, 약 0.2 nm, 약 0.5 nm, 약 0.8 nm, 약 1 nm, 약 1.5 nm, 약 2 nm, 약 5 nm, 약 8 nm, 또는 약 10 nm 내지 약 12 nm, 약 15 nm, 약 18 nm, 약 20 nm, 약 30 nm, 약 40 nm, 약 50 nm, 약 60 nm, 약 80 nm, 약 100 nm, 약 150 nm, 또는 그 초과의 두께를 갖는다. 예컨대, 쉘은 약 0.1 nm 내지 약 150 nm, 약 0.1 nm 내지 약 100 nm, 약 0.1 nm 내지 약 80 nm, 약 0.1 nm 내지 약 60 nm, 약 0.1 nm 내지 약 50 nm, 약 0.1 nm 내지 약 40 nm, 약 0.1 nm 내지 약 30 nm, 약 0.1 nm 내지 약 20 nm, 약 0.1 nm 내지 약 15 nm, 약 0.1 nm 내지 약 10 nm, 약 0.1 nm 내지 약 5 nm, 약 0.1 nm 내지 약 1 nm, 약 0.5 nm 내지 약 100 nm, 약 0.5 nm 내지 약 80 nm, 약 0.5 nm 내지 약 60 nm, 약 0.5 nm 내지 약 50 nm, 약 0.5 nm 내지 약 40 nm, 0.5 nm 내지 약 20 nm, 약 0.5 nm 내지 약 15 nm, 약 0.5 nm 내지 약 10 nm, 약 0.5 nm 내지 약 5 nm, 약 0.5 nm 내지 약 1 nm, 약 1 nm 내지 약 150 nm, 약 1 nm 내지 약 100 nm, 약 1 nm 내지 약 80 nm, 약 1 nm 내지 약 60 nm, 약 1 nm 내지 약 50 nm, 약 1 nm 내지 약 40 nm, 약 1 nm 내지 약 30 nm, 약 1 nm 내지 약 20 nm, 약 1 nm 내지 약 15 nm, 약 1 nm 내지 약 10 nm, 약 1 nm 내지 약 5 nm, 또는 약 1 nm 내지 약 3 ㎚의 두께를 갖는다.
[0017] 일부 예들에서, 코어는 약 2 nm 내지 약 500 nm의 직경을 갖고, 쉘은 약 0.1 nm 내지 약 100 nm의 두께를 갖는다. 다른 예들에서, 코어는 약 5 nm 내지 약 200 nm의 직경을 갖고, 쉘은 약 0.5 nm 내지 약 60 nm의 두께를 갖는다. 일부 예들에서, 코어는 약 10 nm 내지 약 100 nm의 직경을 갖고, 쉘은 약 1 nm 내지 약 15 nm의 두께를 갖는다.
[0018] 하나 이상의 실시예들에서, 임프린트 조성물은 나노입자들을 약 0.1 중량 퍼센트(wt%), 약 0.5 wt%, 약 1 wt%, 약 2 wt%, 약 3 wt%, 약 5 wt%, 약 6 wt%, 약 8 wt%, 또는 약 10 wt% 내지 약 12 wt%, 약 15 wt%, 약 18 wt%, 약 20 wt%, 약 22 wt%, 약 24 wt%, 약 25 wt% 약 28 wt%, 약 30 wt%, 약 32 wt%, 약 35 wt%, 약 38 wt%, 또는 약 40 wt%의 농도로 함유한다. 예컨대, 임프린트 조성물은 나노입자들을 약 0.1 wt% 내지 약 40 wt%, 약 0.5 wt% 내지 약 40 wt%, 약 0.5 wt% 내지 약 35 wt%, 약 0.5 wt% 내지 약 32 wt%, 약 0.5 wt% 내지 약 30 wt%, 약 0.5 wt% 내지 약 28 wt%, 약 0.5 wt% 내지 약 25 wt%, 약 0.5 wt% 내지 약 22 wt%, 약 0.5 wt% 내지 약 20 wt%, 약 0.5 wt% 내지 약 18 wt%, 약 0.5 wt% 내지 약 15 wt%, 약 0.5 wt% 내지 약 12 wt%, 약 0.5 wt% 내지 약 10 wt%, 약 0.5 wt% 내지 약 8 wt%, 약 0.5 wt% 내지 약 6 wt%, 약 0.5 wt% 내지 약 5 wt%, 약 0.5 wt% 내지 약 4 wt%, 약 0.5 wt% 내지 약 3 wt%, 약 0.5 wt% 내지 약 2 wt%, 약 0.5 wt% 내지 약 1.5 wt%, 약 0.5 wt% 내지 약 1 wt%, 약 2 wt% 내지 약 40 wt%, 약 2 wt% 내지 약 35 wt%, 약 2 wt% 내지 약 32 wt%, 약 2 wt% 내지 약 30 wt%, 약 2 wt% 내지 약 28 wt%, 약 2 wt% 내지 약 25 wt%, 약 2 wt% 내지 약 22 wt%, 약 2 wt% 내지 약 20 wt%, 약 2 wt% 내지 약 18 wt%, 약 2 wt% 내지 약 15 wt%, 약 2 wt% 내지 약 12 wt%, 약 2 wt% 내지 약 10 wt%, 약 2 wt% 내지 약 8 wt%, 약 2 wt% 내지 약 6 wt%, 약 2 wt% 내지 약 5 wt%, 약 2 wt% 내지 약 4 wt%, 약 2 wt% 내지 약 3 wt%, 약 5 wt% 내지 약 40 wt%, 약 5 wt% 내지 약 35 wt%, 약 5 wt% 내지 약 32 wt%, 약 5 wt% 내지 약 30 wt%, 약 5 wt% 내지 약 28 wt%, 약 5 wt% 내지 약 25 wt%, 약 5 wt% 내지 약 22 wt%, 약 5 wt% 내지 약 20 wt%, 약 5 wt% 내지 약 18 wt%, 약 5 wt% 내지 약 15 wt%, 약 5 wt% 내지 약 12 wt%, 약 5 wt% 내지 약 10 wt%, 약 5 wt% 내지 약 8 wt%, 또는 약 5 wt% 내지 약 6 wt%의 농도로 함유한다.
[0019] 다른 실시예들에서, 임프린트 조성물은 나노입자들을 약 40 wt%, 약 50 wt%, 약 55 wt%, 약 60 wt%, 약 62 wt%, 또는 약 65 wt% 내지 약 68 wt%, 약 70 wt%, 약 75 wt%, 약 80 wt%, 약 85 wt%, 약 88 wt%, 약 90 wt%, 약 92 wt%, 약 93 wt%, 약 94 wt%, 약 95 wt%, 약 96 wt%, 약 97 wt%, 약 98 wt%, 또는 그 초과의 농도로 함유한다. 예컨대, 임프린트 조성물은 나노입자들을 약 40 wt% 내지 약 98 wt%, 약 50 wt% 내지 약 95 wt%, 약 50 wt% 내지 약 90 wt%, 약 50 wt% 내지 약 80 wt%, 약 50 wt% 내지 약 75 wt%, 약 50 wt% 내지 약 70 wt%, 약 50 wt% 내지 약 65 wt%, 약 50 wt% 내지 약 60 wt%, 약 50 wt% 내지 약 55 wt%, 약 60 wt% 내지 약 95 wt%, 약 60 wt% 내지 약 90 wt%, 약 60 wt% 내지 약 80 wt%, 약 60 wt% 내지 약 75 wt%, 약 60 wt% 내지 약 70 wt%, 약 60 wt% 내지 약 65 wt%, 약 70 wt% 내지 약 95 wt%, 약 70 wt% 내지 약 90 wt%, 약 70 wt% 내지 약 80 wt%, 또는 약 70 wt% 내지 약 75 wt%의 농도로 함유한다.
[0020] 표면 리간드는 하나 이상의 카르복실산들, 하나 이상의 에스테르들, 하나 이상의 아민들, 하나 이상의 알코올들, 하나 이상의 실란들, 이들의 염들, 이들의 착물들, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 예시적인 표면 리간드들은 올레산, 스테아르산, 프로피온산, 벤조산, 팔미트산, 미리스트산, 메틸아민, 올레일아민, 부틸아민, 벤질 알코올, 올레일 알코올, 부탄올, 옥탄올, 도데칸올, 옥틸트리메톡시 실란, 옥틸트리에톡시 실란, 옥테닐트리메톡시 실란, 옥테닐트리에톡시 실란, 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트, 프로필트리에톡시 실란, 이들의 염들, 이들의 에스테르들, 이들의 착물들, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 표면 리간드는 나노입자들의 중량을 기준으로 약 8 wt% 내지 약 50 wt%의 농도로 존재한다.
[0021] 임프린트 조성물은 표면 리간드를 약 0.5 wt%, 약 1 wt%, 약 2 wt%, 약 3 wt%, 약 5 wt%, 약 7 wt%, 약 8 wt%, 또는 약 10 wt% 내지 약 12 wt%, 약 15 wt%, 약 18 wt%, 약 20 wt%, 약 25 wt%, 약 30 wt%, 약 35 wt%, 약 40 wt%, 약 45 wt%, 또는 약 50 wt%의 농도로 함유한다. 예컨대, 임프린트 조성물은 표면 리간드를 약 0.5 wt% 내지 약 50 wt%, 약 1 wt% 내지 약 50 wt%, 약 3 wt% 내지 약 50 wt%, 약 5 wt% 내지 약 50 wt%, 약 5 wt% 내지 약 40 wt%, 약 5 wt% 내지 약 35 wt%, 약 5 wt% 내지 약 30 wt%, 약 5 wt% 내지 약 25 wt%, 약 5 wt% 내지 약 20 wt%, 약 5 wt% 내지 약 15 wt%, 약 5 wt% 내지 약 10 wt%, 약 10 wt% 내지 약 50 wt%, 약 10 wt% 내지 약 40 wt%, 약 10 wt% 내지 약 35 wt%, 약 10 wt% 내지 약 30 wt%, 약 10 wt% 내지 약 25 wt%, 약 10 wt% 내지 약 20 wt%, 약 10 wt% 내지 약 15 wt%, 약 15 wt% 내지 약 50 wt%, 약 15 wt% 내지 약 40 wt%, 약 15 wt% 내지 약 35 wt%, 약 15 wt% 내지 약 30 wt%, 약 15 wt% 내지 약 25 wt%, 또는 약 15 wt% 내지 약 20 wt%의 농도로 함유한다.
[0022] 용매는 하나 이상의 나노입자 분산 용매들, 하나 이상의 임프린팅 용매들(imprinting solvents), 다른 타입들의 용매들, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 나노입자 분산 용매는 하나 이상의 글리콜 에테르들, 알코올들, 아세테이트들, 이들의 에스테르들, 이들의 염들, 이들의 유도체들, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 나노입자 분산 용매는 하나 이상의 p-계열 글리콜 에테르들, 하나 이상의 e-계열 글리콜 에테르들, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있거나 또는 이를 포함할 수 있다. 하나 이상의 예들에서, 나노입자 분산 용매는 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(PGMEA)를 함유한다. 임프린팅 용매는 하나 이상의 알코올들, 하나 이상의 에스테르들, 이들의 염들, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 예들에서, 임프린팅 용매는 에틸 락테이트를 함유한다.
[0023] 하나 이상의 실시예들에서, 임프린트 조성물은 하나 이상의 용매들을 약 50 wt%, 약 55 wt%, 약 60 wt%, 약 62 wt%, 약 65 wt%, 약 68 wt%, 약 70 wt%, 약 72 wt%, 약 75 wt%, 또는 약 80 wt% 내지 약 83 wt%, 약 85 wt%, 약 87 wt%, 약 88 wt%, 약 90 wt%, 약 92 wt%, 약 94 wt%, 약 95 wt%, 약 97 wt%, 또는 약 98 wt%의 농도로 함유한다. 예컨대, 임프린트 조성물은 하나 이상의 용매들을 약 50 wt% 내지 약 98 wt%, 약 60 wt% 내지 약 98 wt%, 약 60 wt% 내지 약 95 wt%, 약 60 wt% 내지 약 90 wt%, 약 60 wt% 내지 약 88 wt%, 약 60 wt% 내지 약 85 wt%, 약 60 wt% 내지 약 83 wt%, 약 60 wt% 내지 약 80 wt%, 약 60 wt% 내지 약 78 wt%, 약 60 wt% 내지 약 75 wt%, 약 60 wt% 내지 약 72 wt%, 약 60 wt% 내지 약 70 wt%, 약 60 wt% 내지 약 68 wt%, 약 60 wt% 내지 약 65 wt%, 약 60 wt% 내지 약 63 wt%, 약 70 wt% 내지 약 98 wt%, 약 70 wt% 내지 약 95 wt%, 약 70 wt% 내지 약 90 wt%, 약 70 wt% 내지 약 88 wt%, 약 70 wt% 내지 약 85 wt%, 약 70 wt% 내지 약 83 wt%, 약 70 wt% 내지 약 80 wt%, 약 70 wt% 내지 약 78 wt%, 약 70 wt% 내지 약 75 wt%, 약 70 wt% 내지 약 72 wt%, 약 80 wt% 내지 약 98 wt%, 약 80 wt% 내지 약 95 wt%, 약 80 wt% 내지 약 90 wt%, 약 80 wt% 내지 약 88 wt%, 약 80 wt% 내지 약 85 wt%, 약 80 wt% % 내지 약 83 wt%, 또는 약 80 wt% 내지 약 82 wt%의 농도로 함유한다.
[0024] 일부 실시예들에서, 임프린트 조성물은 나노입자 분산 용매를 약 0.5 wt%, 약 0.8 wt%, 약 1 wt%, 약 1.5 wt%, 약 2 wt%, 약 2.5 wt%, 약 3 wt%, 약 3.5 wt%, 약 4 wt%, 약 5 wt%, 또는 약 6 wt% 내지 약 7 wt%, 약 8 wt%, 약 10 wt%, 약 12 wt%, 약 14 wt%, 약 15 wt%, 약 18 wt%, 약 20 wt%, 또는 약 25 wt%의 농도로 함유한다. 예컨대, 임프린트 조성물은 나노입자 분산 용매를 약 0.5 wt% 내지 약 20 wt%, 약 1 wt% 내지 약 20 wt%, 약 1 wt% 내지 약 18 wt%, 약 1 wt% 내지 약 15 wt%, 약 1 wt% 내지 약 13 wt%, 약 1 wt% 내지 약 12 wt%, 약 1 wt% 내지 약 11 wt%, 약 1 wt% 내지 약 10 wt%, 약 1 wt% 내지 약 8 wt%, 약 1 wt% 내지 약 7 wt%, 약 1 wt% 내지 약 6 wt%, 약 1 wt% 내지 약 5 wt%, 약 1 wt% 내지 약 4 wt%, 약 1 wt% 내지 약 3 wt%, 약 5 wt% 내지 약 20 wt%, 약 5 wt% 내지 약 18 wt%, 약 5 wt% 내지 약 15 wt%, 약 5 wt% 내지 약 13 wt%, 약 5 wt% 내지 약 12 wt%, 약 5 wt% 내지 약 11 wt%, 약 5 wt% 내지 약 10 wt%, 약 5 wt% 내지 약 8 wt%, 약 5 wt% 내지 약 7 wt%, 약 5 wt% 내지 약 6 wt%, 약 8 wt% 내지 약 20 wt%, 약 8 wt% 내지 약 18 wt%, 약 8 wt% 내지 약 15 wt%, 약 8 wt% 내지 약 13 wt%, 약 8 wt% 내지 약 12 wt%, 약 8 wt% 내지 약 11 wt%, 약 8 wt% 내지 약 10 wt%, 또는 약 8 wt% 내지 약 9 wt%의 농도로 함유한다.
[0025] 다른 실시예들에서, 임프린트 조성물은 임프린팅 용매를 약 50 wt%, 약 55 wt%, 약 60 wt%, 약 62 wt%, 약 65 wt%, 약 68 wt%, 또는 약 70 wt% 내지 약 72 wt%, 약 75 wt%, 약 78 wt%, 약 80 wt%, 약 82 wt%, 약 83 wt%, 약 85 wt%, 약 87 wt%, 약 88 wt%, 약 90 wt%, 또는 약 95 wt%의 농도로 함유한다. 예컨대, 임프린트 조성물은 임프린팅 용매를 약 50 wt% 내지 약 95 wt%, 약 60 wt% 내지 약 95 wt%, 약 60 wt% 내지 약 90 wt%, 약 60 wt% 내지 약 88 wt%, 약 60 wt% 내지 약 85 wt%, 약 60 wt% 내지 약 83 wt%, 약 60 wt% 내지 약 80 wt%, 약 60 wt% 내지 약 78 wt%, 약 60 wt% 내지 약 75 wt%, 약 60 wt% 내지 약 72 wt%, 약 60 wt% 내지 약 70 wt%, 약 60 wt% 내지 약 68 wt%, 약 60 wt% 내지 약 65 wt%, 약 60 wt% 내지 약 63 wt%, 약 70 wt% 내지 약 98 wt%, 약 70 wt% 내지 약 95 wt%, 약 70 wt% 내지 약 90 wt%, 약 70 wt% 내지 약 88 wt%, 약 70 wt% 내지 약 85 wt%, 약 70 wt% 내지 약 83 wt%, 약 70 wt% 내지 약 80 wt%, 약 70 wt% 내지 약 78 wt%, 약 70 wt% 내지 약 75 wt%, 약 70 wt% 내지 약 72 wt%, 약 75 wt% 내지 약 98 wt%, 약 75 wt% 내지 약 95 wt%, 약 75 wt% 내지 약 90 wt%, 약 75 wt% 내지 약 88 wt%, 약 75 wt% 내지 약 85 wt%, 약 75 wt% 내지 약 83 wt%, 약 75 wt% 내지 약 80 wt%, 또는 약 75 wt% 내지 약 78 wt%의 농도로 함유한다.
[0026] 첨가제는 하나 이상의 퍼플루오로알킬 에테르들, 하나 이상의 폴리글리콜들, 하나 이상의 지방산들, 하나 이상의 실란들, 하나 이상의 실록산들, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 예시적인 첨가제들은 플루오로계면활성제(fluorosurfactant), 플루오로-첨가제(fluoro-additive), 및/또는 플루오로카본(예컨대, DuPont으로부터 입수가능한 CAPSTONE®FS-66 또는 FS-68 플루오로계면활성제), 글리콜산 에톡실레이트 올레일 에테르, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 라우르산, 미리스트산, 스테아르산, 팔미트산, 디메틸디에톡시실란, 폴리디메틸실록산, 폴리디페닐실록산, 헥사메틸사이클로트리실록산, 옥타메틸사이클로테트라실록산, 실라놀 말단 폴리디메틸실록산, 비닐 말단 폴리디메틸실록산, 1,2-프로판디올, 이들의 염들, 이들의 에스테르들, 이들의 착물들, 또는 이들의 조합일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 첨가제는 하나 이상의 디올들, 3개 이상의 알코올 기들을 갖는 하나 이상의 알코올들, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 예들에서, 첨가제는 1,2-프로판디올을 함유한다. 일부 예들에서, 첨가제는 나노입자들의 중량을 기준으로 약 0.01 wt% 내지 약 2.5 wt%의 농도로 존재한다.
[0027] 임프린트 조성물은 첨가제를 약 0.01 wt%, 약 0.05 wt%, 약 0.1 wt%, 약 0.2 wt%, 약 0.3 wt%, 약 0.5 wt%, 약 0.8 wt%, 또는 약 1 wt% 내지 약 1.2 wt%, 약 1.5 wt%, 약 1.8 wt%, 약 2 wt%, 약 2.5 wt%, 약 3 wt%, 약 3.5 wt%, 약 4 wt%, 약 5 wt%, 약 6 wt%, 약 8 wt%, 또는 약 10 wt%의 농도로 함유한다. 예컨대, 임프린트 조성물은 첨가제를 약 0.01 wt% 내지 약 10 wt%, 약 0.01 wt% 내지 약 8 wt%, 약 0.01 wt% 내지 약 5 wt%, 약 0.01 wt% 내지 약 4 wt%, 약 0.01 wt% 내지 약 3 wt%, 약 0.01 wt% 내지 약 2 wt%, 약 0.01 wt% 내지 약 1 wt%, 약 0.01 wt% 내지 약 0.5 wt%, 약 0.01 wt% 내지 약 0.1 wt%, 약 0.01 wt% 내지 약 0.05 wt%, 약 0.1 wt% 내지 약 10 wt%, 약 0.1 wt% 내지 약 8 wt%, 약 0.1 wt% 내지 약 5 wt%, 약 0.1 wt% 내지 약 4 wt%, 약 0.1 wt% 내지 약 3 wt%, 약 0.1 wt% 내지 약 2 wt%, 약 0.1 wt% 내지 약 1 wt%, 약 0.1 wt% 내지 약 0.5 wt%, 약 1 wt% 내지 약 10 wt%, 약 1 wt% 내지 약 8 wt%, 약 1 wt% 내지 약 5 wt%, 약 1 wt% 내지 약 4 wt%, 약 1 wt% 내지 약 3 wt%, 약 1 wt% 내지 약 2 wt%, 또는 약 1 wt% 내지 약 1.5 wt%의 농도로 함유한다.
[0028] 아크릴레이트는, 하나 이상의 메타크릴레이트들, 하나 이상의 에틸아크릴레이트들, 하나 이상의 프로필아크릴레이트들, 하나 이상의 부틸아크릴레이트들, 하나 이상의 단작용성 아크릴레이트들, 하나 이상의 이작용성 아크릴레이트들, 하나 이상의 삼작용성 아크릴레이트들, 다른 다작용성 아크릴레이트들, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 예시적인 아크릴레이트들은 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트(3-MPS), 3-(트리메톡시실릴)프로필 아크릴레이트, 디(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 헥실 메타크릴레이트, 메타크릴산, 비닐 메타크릴레이트, 이들의 모노머들(monomers), 이들의 폴리머들, 이들의 염들, 이들의 착물들, 또는 임의의 조합일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 아크릴레이트는 나노입자들의 중량을 기준으로 약 0.05 wt% 내지 약 10 wt%의 농도로 존재한다.
[0029] 임프린트 조성물은 아크릴레이트를 약 0.1 wt%, 약 0.2 wt%, 약 0.3 wt%, 약 0.5 wt%, 약 0.8 wt%, 약 1 wt% 내지 약 1.2 wt%, 약 1.5 wt%, 약 1.8 wt%, 또는 약 2 wt%, 약 2.2 wt%, 약 2.3 wt%, 약 2.5 wt%, 약 2.8 wt%, 약 3 wt%, 약 3.2 wt%, 약 3.5 wt%, 약 3.8 wt%, 약 4 wt%, 약 5 wt%, 약 6 wt%, 약 8 wt%, 약 10 wt%, 약 12 wt%, 약 15 wt%, 약 18 wt%, 또는 약 20 wt%의 농도로 함유한다. 예컨대, 임프린트 조성물은 아크릴레이트를 약 0.1 wt% 내지 약 20 wt%, 약 0.1 wt% 내지 약 15 wt%, 약 0.1 wt% 내지 약 10 wt%, 약 0.1 wt% 내지 약 8 wt%, 약 0.1 wt% 내지 약 5 wt%, 약 0.1 wt% 내지 약 4 wt%, 약 0.1 wt% 내지 약 3 wt%, 약 0.1 wt% 내지 약 2 wt%, 약 0.1 wt% 내지 약 1 wt%, 약 0.1 wt% 내지 약 0.5 wt%, 약 1 wt% 내지 약 20 wt%, 약 1 wt% 내지 약 15 wt%, 약 1 wt% 내지 약 10 wt%, 약 1 wt% 내지 약 8 wt%, 약 1 wt% 내지 약 5 wt%, 약 1 wt% 내지 약 4 wt%, 약 1 wt% 내지 약 3.5 wt%, 약 1 wt% 내지 약 3.2 wt%, 약 1 wt% 내지 약 3 wt%, 약 1 wt% 내지 약 2.8 wt%, 약 1 wt% 내지 약 2.5 wt%, 약 1 wt% 내지 약 2.3 wt%, 약 1 wt% 내지 약 2.2 wt%, 약 1 wt% 내지 약 2 wt%, 약 1 wt% 내지 약 1.8 wt%, 약 1 wt% 내지 약 1.5 wt%, 약 1.8 wt% 내지 약 20 wt%, 약 1.8 wt% 내지 약 15 wt%, 약 1.8 wt% 내지 약 10 wt%, 약 1.8 wt% 내지 약 8 wt%, 약 1.8 wt% 내지 약 5 wt%, 약 1.8 wt% 내지 약 4 wt%, 약 1.8 wt% 내지 약 3.5 wt%, 약 1.8 wt% 내지 약 3.2 wt%, 약 1.8 wt% 내지 약 3 wt%, 약 1.8 wt% 내지 약 2.8 wt%, 약 1.8 wt% 내지 약 2.5 wt%, 약 1.8 wt% 내지 약 2.3 wt%, 약 1.8 wt% 내지 약 2.2 wt%, 또는 약 1.8 wt% 내지 약 2 wt%의 농도로 함유한다.
[0030] 하나 이상의 예들에서, 임프린트 조성물은 약 0.5 wt% 내지 약 40 wt%의 나노입자들, 약 50 wt% 내지 약 90 wt%의 하나 이상의 용매들, 약 5 wt% 내지 약 40 wt%의 표면 리간드, 약 0.01 wt% 내지 약 5 wt%의 첨가제, 및 약 0.1 wt% 내지 약 10 wt%의 아크릴레이트를 함유한다. 다른 예들에서, 임프린트 조성물은 약 1 wt% 내지 약 25 wt%의 나노입자들, 약 60 wt% 내지 약 85 wt%의 하나 이상의 용매들, 약 6 wt% 내지 약 35 wt%의 표면 리간드, 약 0.05 wt% 내지 약 3 wt%의 첨가제, 및 약 0.3 wt% 내지 약 8 wt%의 아크릴레이트를 함유한다. 일부 예들에서, 임프린트 조성물은 약 5 wt% 내지 약 20 wt%의 나노입자들, 약 65 wt% 내지 약 80 wt%의 하나 이상의 용매들, 약 7 wt% 내지 약 31 wt%의 표면 리간드, 약 0.09 wt% 내지 약 1.5 wt%의 첨가제, 및 약 0.5 wt% 내지 약 6 wt%의 아크릴레이트를 함유한다.
[0031] 임프린트 조성물은 23℃의 온도에서 측정될 때, 약 1 cP, 약 2 cP, 약 3 cP, 약 5 cP, 약 8 cP, 또는 약 10 cP 내지 약 12 cP, 약 15 cP, 약 20 cP, 약 25 cP, 약 30 cP, 약 40 cP, 약 50 cP, 또는 약 70 cP점도를 가질 수 있다. 예컨대, 임프린트 조성물은 23℃의 온도에서 측정될 때, 약 1 cP 내지 약 70 cP, 약 1 cP 내지 약 50 cP, 약 1 cP 내지 약 40 cP, 약 1 cP 내지 약 30 cP, 약 1 cP 내지 약 20 cP, 약 1 cP 내지 약 10 cP, 약 1 cP 내지 약 5 cP, 약 10 cP 내지 약 70 cP, 약 10 cP 내지 약 50 cP, 약 10 cP 내지 약 40 cP, 약 10 cP 내지 약 30 cP, 약 10 cP 내지 약 20 cP, 약 20 cP 내지 약 70 cP, 약 20 cP 내지 약 50 cP, 약 20 cP 내지 약 40 cP, 약 20 cP 내지 약 30 cP, 또는 약 20 cP 내지 약 25 cP의 점도를 가질 수 있다.
임프린트된 표면을 제조하기 위한 방법들
[0032] 하나 이상의 실시예들에서, 임프린트된 표면, 이를테면 NIL 막을 제조하기 위한 방법들이 제공된다. 임프린트된 표면은 본원에서 설명 및 논의되는 나노임프린트 막의 하나 이상의 노출된 표면들이다. 방법은 임프린트 조성물을 하나 이상의 기판들 상에 배치하거나, 코팅하거나 또는 다른 방식으로 위치시키는 단계, 임프린트 조성물을 패턴을 갖는 스탬프와 접촉시키는 단계, 임프린트 조성물을 임프린트 재료(예컨대, 나노임프린트 막)로 변환시키는 단계, 및 임프린트 재료로부터 스탬프를 제거하는 단계를 포함한다. 일부 예들에서, 기판(예컨대, 웨이퍼)은 유리, 석영, 실리콘 산화물, 이를테면 유리 기판 또는 유리 웨이퍼일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 기판은 실리콘, 실리콘-게르마늄, 플라스틱, 및/또는 다른 재료들일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 임프린트 조성물은 약 1.7 내지 약 2.0의 굴절률을 가질 수 있다. 스탬프 상의, 그리고 임프린트된 표면으로 전사된 패턴은 1차원 패턴, 2차원 패턴, 또는 3차원 패턴일 수 있다.
[0033] 도 1a 내지 도 1f는 본원에서 설명 및 논의되는 하나 이상의 실시예들에 따른 나노임프린트 막들과 같은 나노입자들을 함유하는 나노임프린트 막을 제조하는 동안 다수의 동작들을 통해 프로세싱되는 워크피스의 단면도들을 도시한다. 나노임프린트 막은 임프린트 프로세스에 의해 기판 상에 형성된다. 임프린트 프로세스는 나노입자들을 함유하는 임프린트 조성물(104)을 기판(102) 상에 배치하는 단계 및 임프린트 조성물(104) 위에 또는 임프린트 조성물(104)에 인접하게 스탬프(120)을 정렬하는 단계를 포함한다(도 1a). 임프린트 조성물(104)은 패턴을 갖는 스탬프(120)로 임프레싱되거나 또는 다른 방식으로 접촉된다(도 1b-1c). 임프린트 조성물(104)은 나노임프린트 막(106)으로 변환된다(도 1d). 일부 예들에서, 임프린트 조성물(104)을 나노임프린트 막(106)으로 변환시키기 위해, 열 및/또는 방사선(UV 광)을 이용하는 경화 프로세스가 사용된다. 스탬프(120)는 나노임프린트 막(106)으로부터 제거되고, 이는 기판(102) 상에 배치된 채로 남겨진다(도 1e-1f).
[0034] 일부 예들에서, 임프린트 조성물은 스핀 코팅(spin coating), 드롭 캐스팅(drop casting), 블레이드 코팅(blade coating), 및/또는 다른 코팅 프로세스들에 의해 기판 상에 배치된다. 임프린트 조성물은 기판 상에 선결된 두께를 갖는 막 또는 층으로서 배치된다. 임프린트 조성물의 두께는 약 50 nm, 약 80 nm, 약 100 nm, 약 120 nm, 약 150 nm, 또는 약 200 nm 내지 약 250 nm, 약 300 nm, 약 400 nm, 약 500 nm, 약 600 nm, 약 800 nm, 약 1,000 nm, 약 1,200 nm, 또는 그 초과이다. 예컨대, 임프린트 조성물의 두께는 약 50 nm 내지 약 1,000 nm, 약 100 nm 내지 약 1,000 nm, 약 200 nm 내지 약 1,000 nm, 약 400 nm 내지 약 1,000 nm, 약 500 nm 내지 약 1,000 nm, 약 600 nm 내지 약 1,000 nm, 약 800 nm 내지 약 1,000 nm, 약 50 nm 내지 약 600 nm, 약 100 nm 내지 약 600 nm, 약 200 nm 내지 약 600 nm, 약 400 nm 내지 약 600 nm, 약 500 nm 내지 약 600 nm, 약 50 nm 내지 약 400 nm, 약 100 nm 내지 약 400 nm, 약 200 nm 내지 약 400 nm, 또는 약 300 nm 내지 약 400 nm이다.
[0035] 임프린트 조성물은, 임프린트 조성물을 열, 자외선, 적외선, 가시광, 마이크로파 방사선, 및/또는 이들의 임의의 조합에 노출시킴으로써 임프린트 재료로 변환된다. 하나 이상의 예들에서, 임프린트 조성물을 임프린트 재료로 변환할 때, 임프린트 조성물은 약 300 nm 내지 약 365 nm의 파장을 갖는 광원에 노출된다. 다른 예들에서, 임프린트 조성물을 임프린트 재료로 변환할 때, 임프린트 조성물은 열에 노출되고, 약 30 초 내지 약 1 시간의 시간 기간 동안 약 30℃ 내지 약 100℃의 온도로 유지된다. 일부 예들에서, 임프린트 조성물은 열에 노출되고, 약 1분 내지 약 15분의 시간 기간 동안 약 50℃ 내지 약 60℃의 온도로 유지된다.
[0036] 하나 이상의 실시예들에서, 임프린트 조성물의 하나 이상의 아크릴레이트들은 임프린트 재료를 생성(예컨대, 경화 또는 다른 방식으로 변환)하는 동안 중합 및/또는 올리고머화될 수 있다.
[0037] 아래는 본원에서 설명 및 논의되는 실시예들에 의해 생성될 수 있는 몇몇 임프린트 조성물들의 예측 예들이다.
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[0038] 본원에서 설명 및 논의되는 하나 이상의 실시예들에서, 임프린트 재료는 무기 산화물 나노입자들(약 1 wt% 내지 약 95 wt%), 메타크릴레이트 또는 아크릴레이트 또는 클로로-아크릴레이트 결합제(약 0.1 wt% 내지 약 10 wt%), 고비점 성분들, 이를테면, 디올들, 지방산들, 아민들(약 0.1 wt% 내지 약 5 wt%), 및 최적의 점도(약 23℃에서 약 1 cP 내지 약 50 cP)를 갖는 에테르 또는 아세테이트 용매(약 5 wt% 내지 약 20 wt%)을 함유하거나 또는 이들을 포함한다. 임프린트 재료는 상이한 중량 퍼센트들(약 1 wt% 내지 약 50 wt%)에서, 가시 영역에서 90% 초과의 광학 투명도와 함께 1.7 초과의 고굴절률을 나타내고, 약 1% 내지 약 30%(일부 예들에서는 1% 미만)의 피쳐 수축률을 갖는 고해상도 대면적 패터닝을 허용한다. 고굴절률 재료들과 결합된 나노임프린트 리소그래피는 이 기능성 재료를 직접 임프린팅함으로써 인쇄가능 디바이스들을 제작하기 위한 고유한 경로를 제공한다. 패터닝된 막들은 최종 원하는 광학 기능성을 가지며, 부가적인 에칭 단계들이 필요하지 않다. 이러한 접근법은 높은 제어력을 갖는 마이크로/나노구조들을 제조하기 위한 하향식 리소그래피 프로세스(top-down lithography process)의 이점들 및 패터닝된 막들의 특성들을 설계 및 조정하기 위한 상향식 합성 화학 접근법(bottom-up synthetic chemistry approach)의 이점들 둘 모두를 조합한다.
[0039] 본원에서 설명 및 논의되는 다른 실시예들에서, 무기 나노입자 임프린트 조성물이 제조되었고, 무기 나노입자 임프린트 조성물은 (약 23℃에서) 약 1 cP 내지 약 50 cP의 낮은 점도, 높은 굴절률을 가지며, 광학적으로 투명하고, 용이하게 프로세싱가능하다. 무기 임프린트 조성물은, 구형 또는 입방정계 또는 타원형 형상 나노입자들을 포함할 수 있거나 또는 이들을 함유할 수 있고, 약 1 wt% 내지 약 80 wt%의 고비점 에테르 또는 아세테이트-기반 용매 중의 코어-쉘(약 2 nm 내지 약 20 nm)일 수 있거나 또는 이것이 아닐 수 있다. 임프린트 조성물은, 메타크릴레이트 또는 아크릴레이트 결합제(약 0.1 wt% 내지 약 10 wt%), 지방산(약 0.05 wt% 내지 약 5 wt%), 아민(약 0.05 wt% 내지 약 5 wt%), PEG 기반 모노머(약 0.1 wt% 내지 약 15 wt%), 및 계면활성제로서 작용하는 퍼플루오로- 또는 실록산 분산제(약 0.05 wt% 내지 약 5 wt%) 중 하나 이상을 포함할 수 있거나 또는 이들을 함유할 수 있다. 최종 임프린트 조성물은 6 개월 초과 동안 실온(약 23℃)에서 광학적으로 투명하게 유지되고, 여과와 함께 또는 여과 없이 사용될 수 있다.
[0040] 일부 실시예들에서, 대면적들의 나노패터닝된 피쳐들 및 구조들을 생성하기 위해 확장가능 용매-보조 연질 NIL 방법이 사용된다. 이러한 형태의 NIL은 폴리디메틸실록산(PDMS) 또는 다른 실리콘 스탬프들을 사용하며, 이들 중 다수는 하나의 실리콘 마스터(silicon master)로부터 생성될 수 있고, 이들 각각은 여러 번 재사용될 수 있어, 비용들을 최소화한다. 따라서, 임프린트된 구조들의 영역은 원래의 패터닝된 마스터의 크기에 의해서만 주로 제한된다. 100 nm 미만의 피쳐 크기들은 PDMS를 사용하여 복제될 수 있다. 간단히 말해, 임프린트 조성물은 여과되거나 또는 그 자체로 기판의 표면 상에 분배된다. 기판은 약 100 nm 내지 약 400 nm의 두께를 갖는 막을 생성하도록 스피닝된다. PDMS 몰드는 스핀-온(spin-on) 막의 표면 상에 배치되고, 이후 약 50℃ 내지 약 60℃에서 열적으로 경화된다. UV 경화는 약 300 nm 내지 약 365 nm의 파장에서, 그리고 약 10 Jcm-2 내지 약 50 Jcm-2의 전력으로 광원을 이용하여 수행된다. 임프린트 재료를 생성하기 위해 임프린트 조성물이 경화된 후, PDMS 스탬프는 격자의 방향으로 또는 격자의 방향과 반대로 제거된다. 릴리스된 스탬프(released stamp)가 다시 사용되며, 임프린트는 재료를 고밀화하기 위해 열 및/또는 UV 프로세스들에 의해 추가로 경화될 수 있다.
[0041] 도 2는 본원에서 설명 및 논의되는 하나 이상의 실시예들에 따른, 도 1f에 도시된 바와 같은 나노임프린트 막(106)을 포함하는 광학 디바이스(200)의 정면도를 도시한다. 아래에서 설명되는 광학 디바이스(200)는 예시적인 광학 디바이스이라는 것이 이해되어야 한다. 하나 이상의 실시예들에서, 광학 디바이스(200)는 증강 현실 도파관 결합기(augmented reality waveguide combiner)와 같은 도파관 결합기이다. 다른 실시예들에서, 광학 디바이스(200)는 메타표면(metasurface)과 같은 평면 광학 디바이스이다. 광학 디바이스(200)는 복수의 디바이스 구조들(204)을 포함한다. 디바이스 구조들(204)은 서브-마이크로(sub-micro) 치수들, 예컨대 나노-크기 치수들, 이를테면 1 ㎛ 미만의 임계 치수들을 갖는 나노구조들일 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 디바이스 구조들(204)의 구역들은 격자 영역들(202a 및 202b)과 같은 하나 이상의 격자들(202)에 상응한다. 하나 이상의 실시예들에서, 광학 디바이스(200)는 제1 격자 영역(202a) 및 제2 격자 영역(202b)을 포함하고, 제1 격자 영역(202a 및 202b) 각각은 복수의 디바이스 구조들(204)을 각각 포함한다.
[0042] 격자들(202)의 깊이는 본원에서 설명되는 실시예들의 격자 영역들(202a 및 202b)에 걸쳐 변할 수 있다. 일부 실시예들에서, 격자들(202)의 깊이는 제1 격자 영역(202a)에 걸쳐 그리고 제2 격자 영역(202b)에 걸쳐 매끄럽게 변할 수 있다. 하나 이상의 예들에서, 깊이는 격자 영역들 중 하나에 걸쳐 약 10 nm 내지 약 400 nm의 범위일 수 있다. 일부 예들에서, 격자 영역(202a)은 주어진 측에서 약 20 mm 내지 약 50 mm의 범위일 수 있다. 따라서, 일부 예들로서, 격자들(202)의 깊이의 변화 각도는 0.0005도 정도일 수 있다.
[0043] 본원에서 설명되는 실시예들에서, 디바이스 구조들(204)은 레이저 어블레이션(laser ablation)을 사용하여 생성될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은 레이저 어블레이션은, 디바이스 재료에 3차원 마이크로구조들을 생성하기 위해, 또는 선택적으로, 가변-깊이 구조 프로세스의 일부로서 디바이스 재료를 덮어씌우는 희생 층에 가변-깊이 구조를 생성하기 위해 사용된다. 광학 구조물들(204)을 생성하기 위해 레이저 어블레이션을 사용하는 것은, 기존의 방법들보다 더 적은 프로세싱 동작들 및 더 높은 가변-깊이 해상도를 가능하게 한다.
[0044] 본 개시내용의 실시예들은 추가로, 다음의 단락 1 내지 단락 46 중 임의의 하나 이상에 관한 것이다:
[0045] 1. 나노입자들; 하나 이상의 용매들; 표면 리간드; 첨가제; 및 아크릴레이트를 포함하는, 임프린트 조성물.
[0046] 2. 약 0.5 wt% 내지 약 40 wt%의 나노입자들; 약 50 wt% 내지 약 90 wt%의 용매; 약 5 wt% 내지 약 40 wt%의 표면 리간드; 약 0.01 wt% 내지 약 5 wt%의 첨가제; 및 약 0.1 wt% 내지 약 10 wt%의 아크릴레이트를 포함하는 임프린트 조성물로서, 각각의 나노입자가 코어 및 쉘을 포함하고, 코어가 티타늄 산화물, 니오븀 산화물, 또는 지르코늄 산화물을 포함하고, 쉘이 실리콘 산화물, 지르코늄 산화물, 니오븀 산화물, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하며, 코어 및 쉘은 상이한 재료들을 포함하는, 임프린트 조성물.
[0047] 3. 단락 1에 있어서, 임프린트 조성물이 약 0.5 wt% 내지 약 40 wt%의 나노입자들; 약 50 wt% 내지 약 90 wt%의 용매; 약 5 wt% 내지 약 40 wt%의 표면 리간드; 약 0.01 wt% 내지 약 5 wt%의 첨가제; 및 약 0.1 wt% 내지 약 10 wt%의 아크릴레이트를 포함하는, 임프린트 조성물.
[0048] 4. 단락 1 내지 단락 3 중 어느 한 단락에 있어서, 임프린트 조성물이 약 1 wt% 내지 약 25 wt%의 나노입자들; 약 60 wt% 내지 약 85 wt%의 용매; 약 6 wt% 내지 약 35 wt%의 표면 리간드; 약 0.05 wt% 내지 약 3 wt%의 첨가제; 및 약 0.3 wt% 내지 약 8 wt%의 아크릴레이트를 포함하는, 임프린트 조성물.
[0049] 5. 단락 1 내지 단락 4 중 어느 한 단락에 있어서, 임프린트 조성물이 약 5 wt% 내지 약 20 wt%의 나노입자들; 약 65 wt% 내지 약 80 wt%의 용매; 약 7 wt% 내지 약 31 wt%의 표면 리간드; 약 0.09 wt% 내지 약 1.5 wt%의 첨가제; 및 약 0.5 wt% 내지 약 6 wt%의 아크릴레이트를 포함하는, 임프린트 조성물.
[0050] 6. 단락 1 내지 단락 5 중 어느 한 단락에 있어서, 나노입자들이 구형, 타원형, 막대, 입방형, 와이어, 원통형, 직사각형, 또는 이들의 조합들로 구성된 군으로부터 선택되는 형상을 갖는, 임프린트 조성물.
[0051] 7. 단락 1 내지 단락 6 중 어느 한 단락에 있어서, 나노입자들이 금속 산화물 또는 다이아몬드 재료를 포함하는, 임프린트 조성물.
[0052] 8. 단락 1 내지 단락 7 중 어느 한 단락에 있어서, 나노입자들이 니오븀 산화물을 포함하는, 임프린트 조성물.
[0053] 9. 단락 1 내지 단락 8 중 어느 한 단락에 있어서, 각각의 나노입자가 코어 및 하나 이상의 쉘들을 포함하는, 임프린트 조성물.
[0054] 10. 단락 9에 있어서, 코어가 티타늄 산화물을 포함하고, 쉘이 실리콘 산화물, 지르코늄 산화물, 니오븀 산화물, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 임프린트 조성물.
[0055] 11. 단락 9에 있어서, 코어가 니오븀 산화물을 포함하고, 쉘이 실리콘 산화물, 지르코늄 산화물, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 임프린트 조성물.
[0056] 12. 단락 9에 있어서, 코어가 지르코늄 산화물을 포함하고, 쉘이 실리콘 산화물을 포함하는, 임프린트 조성물.
[0057] 13. 단락 1 내지 단락 12 중 어느 한 단락에 있어서, 나노입자 및/또는 코어 각각이 독립적으로 약 2 nm 내지 약 500 nm의 직경을 갖고, 쉘이 약 0.1 nm 내지 약 100 nm의 두께를 갖는, 임프린트 조성물.
[0058] 14. 단락 1 내지 단락 13 중 어느 한 단락에 있어서, 나노입자 및/또는 코어 각각이 독립적으로 약 5 nm 내지 약 200 nm의 직경을 갖고, 쉘이 약 0.5 nm 내지 약 60 nm의 두께를 갖는, 임프린트 조성물.
[0059] 15. 단락 1 내지 단락 14 중 어느 한 단락에 있어서, 나노입자 및/또는 코어 각각이 독립적으로 약 10 nm 내지 약 100 nm의 직경을 갖고, 쉘이 약 1 nm 내지 약 15 nm의 두께를 갖는, 임프린트 조성물.
[0060] 16. 단락 1 내지 단락 15 중 어느 한 단락에 있어서, 표면 리간드가 카르복실산, 에스테르, 아민, 알코올, 실란, 이들의 염들, 이들의 착물들, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 임프린트 조성물.
[0061] 17. 단락 1 내지 단락 16 중 어느 한 단락에 있어서, 표면 리간드는 올레산, 스테아르산, 프로피온산, 벤조산, 팔미트산, 미리스트산, 메틸아민, 올레일아민, 부틸아민, 벤질 알코올, 올레일 알코올, 부탄올, 옥탄올, 도데칸올, 옥틸트리메톡시 실란, 옥틸트리에톡시 실란, 옥테닐트리메톡시 실란, 옥테닐트리에톡시 실란, 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트, 프로필트리에톡시 실란, 이들의 염들, 이들의 에스테르들, 이들의 착물들, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 임프린트 조성물.
[0062] 18. 단락 1 내지 단락 17 중 어느 한 단락에 있어서, 표면 리간드가 나노입자들의 중량을 기준으로 약 8 wt% 내지 약 50 wt%의 농도로 존재하는, 임프린트 조성물.
[0063] 19. 단락 1 내지 단락 18 중 어느 한 단락에 있어서, 용매가 나노입자 분산 용매, 임프린팅 용매, 또는 이들의 조합을 포함하는, 임프린트 조성물.
[0064] 20. 단락 1 내지 단락 19 중 어느 한 단락에 있어서, 용매가 나노입자 분산 용매를 포함하고, 나노입자 분산 용매가 글리콜 에테르, 알코올, 아세테이트, 이들의 에스테르들, 이들의 염들, 이들의 유도체들, 또는 이들의 조합을 포함하는, 임프린트 조성물.
[0065] 21. 단락 20에 있어서, 나노입자 분산 용매가 p-계열 글리콜 에테르, e-계열 글리콜 에테르, 또는 이들의 조합을 포함하는, 임프린트 조성물.
[0066] 22. 단락 21에 있어서, 나노입자 분산 용매가 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(PGMEA)를 포함하는, 임프린트 조성물.
[0067] 23. 단락 20에 있어서, 임프린트 조성물이 나노입자 분산 용매를 약 0.5 wt% 내지 약 20 wt%의 농도로 포함하는, 임프린트 조성물.
[0068] 24. 단락 1 내지 단락 23 중 어느 한 단락에 있어서, 용매가 임프린팅 용매를 포함하고, 임프린팅 용매가 알코올, 에스테르, 이들의 염들, 또는 이들의 조합들을 포함하는, 임프린트 조성물.
[0069] 25. 단락 24에 있어서, 임프린팅 용매가 에틸 락테이트를 포함하는, 임프린트 조성물.
[0070] 26. 단락 24 또는 단락 25에 있어서, 임프린트 조성물이 임프린팅 용매를 약 60 wt% 내지 약 95 wt%의 농도로 포함하는, 임프린트 조성물.
[0071] 27. 단락 1 내지 단락 26 중 어느 한 단락에 있어서, 첨가제가 디올, 3개 이상의 알코올 기를 갖는 알코올, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 임프린트 조성물.
[0072] 28. 단락 27에 있어서, 첨가제가 1,2-프로판디올을 포함하는, 임프린트 조성물.
[0073] 29. 단락 1 내지 단락 28 중 어느 한 단락에 있어서, 첨가제가 퍼플루오로알킬 에테르, 폴리글리콜, 지방산, 실란, 실록산, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 임프린트 조성물.
[0074] 30. 단락 1 내지 단락 29 중 어느 한 단락에 있어서, 첨가제가 플루오로계면활성제, 플루오로첨가제, 및/또는 플루오로카본, 글리콜산 에톡실레이트 올레일 에테르, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 라우르산, 미리스트산, 스테아르산, 팔미트산, 디메틸디에톡시실란, 폴리디메틸실록산, 폴리디페닐실록산, 헥사메틸사이클로트리실록산, 옥타메틸사이클로테트라실록산, 실라놀 말단 폴리디메틸실록산, 비닐 말단 폴리디메틸실록산, 이들의 염들, 이들의 에스테르들, 이들의 착물들, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 임프린트 조성물.
[0075] 31. 단락 1 내지 단락 30 중 어느 한 단락에 있어서, 첨가제가 나노입자들의 중량을 기준으로 약 0.01 wt% 내지 약 2.5 wt%의 농도로 존재하는, 임프린트 조성물.
[0076] 32. 단락 1 내지 단락 31 중 어느 한 단락에 있어서, 아크릴레이트가 메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 단작용성 아크릴레이트, 이작용성 아크릴레이트, 삼작용성 아크릴레이트, 또는 다른 다작용성 아크릴레이트-작용성 아크릴레이트들, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 임프린트 조성물.
[0077] 33. 단락 1 내지 단락 32 중 어느 한 단락에 있어서, 아크릴레이트가 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트(3-MPS), 3-(트리메톡시실릴)프로필 아크릴레이트, 디(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 헥실 메타크릴레이트, 메타크릴산, 비닐 메타크릴레이트, 이들의 염들, 이들의 착물들, 또는 임의의 조합을 포함하는, 임프린트 조성물.
[0078] 34. 단락 1 내지 단락 33 중 어느 한 단락에 있어서, 아크릴레이트가 나노입자들의 중량을 기준으로 약 0.05 wt% 내지 약 10 wt%의 농도로 존재하는, 임프린트 조성물.
[0079] 35. 단락 1 내지 단락 34 중 어느 한 단락에 있어서, 임프린트 조성물이 23℃의 온도에서 측정될 때 약 1 cP 내지 약 50 cP의 점도를 갖는, 임프린트 조성물.
[0080] 36. 임프린트된 표면을 제조하는 방법으로서, 단락 1 내지 단락 35 중 어느 한 단락에 따른 임프린트 조성물을 기판 상에 배치하는 단계; 임프린트 조성물을 패턴을 갖는 스탬프와 접촉시키는 단계; 임프린트 조성물을 임프린트 재료로 변환하는 단계; 및 임프린트 재료로부터 스탬프를 제거하는 단계를 포함하는, 방법.
[0081] 37. 단락 36에 있어서, 임프린트 조성물이 임프린트 조성물을 열, 자외선, 적외선, 가시광, 마이크로파 방사선, 또는 이들의 임의의 조합에 노출시킴으로써 임프린트 재료로 변환되는, 방법.
[0082] 38. 단락 36 또는 단락 37에 있어서, 임프린트 조성물을 임프린트 재료로 변환하는 단계가 임프린트 조성물을 약 300 nm 내지 약 365 nm의 파장을 갖는 광원에 노출시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
[0083] 39. 단락 36 내지 단락 38 중 어느 한 단락에 있어서, 임프린트 조성물을 임프린트 재료로 변환하는 단계가 임프린트 조성물을 약 30 초 내지 약 1 시간 기간 동안 약 30℃내지 약 100℃의 온도로 가열하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
[0084] 40. 단락 36 내지 단락 39 중 어느 한 단락에 있어서, 임프린트 조성물을 임프린트 재료로 변환하는 단계가 임프린트 조성물을 약 1분 내지 약 15분의 시간 기간 동안 약 50℃내지 약 60℃의 온도로 가열하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
[0085] 41. 단락 36 내지 단락 40 중 어느 한 단락에 있어서, 임프린트 조성물이 스핀 코팅, 드롭 캐스팅 또는 블레이드 코팅에 의해 기판 상에 배치되는, 방법.
[0086] 42. 단락 36 내지 단락 41 중 어느 한 단락에 있어서, 임프린트 조성물이 기판 상에 약 50 nm 내지 약 1,000 nm의 두께를 갖는 층으로서 배치되는, 방법.
[0087] 43. 단락 36 내지 단락 42 중 어느 한 단락에 있어서, 임프린트 조성물이 기판 상에 약 100 nm 내지 약 400 nm의 두께를 갖는 층으로서 배치되는, 방법.
[0088] 44. 단락 36 내지 단락 43 중 어느 한 단락에 있어서, 임프린트 조성물이 약 1.7 내지 약 2.0의 굴절률을 갖는, 방법.
[0089] 45. 단락 36 내지 단락 44 중 어느 한 단락에 있어서, 스탬프 상의 패턴이 1차원 패턴, 2차원 패턴, 또는 3차원 패턴인, 방법.
[0090] 46. 단락 36 내지 단락 45 중 어느 한 단락에 있어서, 기판이 유리를 포함하는, 방법.
[0091] 전술한 바가 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 다른 그리고 추가적인 실시예들이 본 개시내용의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서 고안될 수 있고, 본 개시내용의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다. 본 명세서와 상반되지 않는 한, 임의의 우선권 문헌들 및/또는 시험 절차들을 포함하여, 본원에 설명된 모든 문헌들은 인용에 의해 본원에 포함된다. 전술한 일반적인 설명 및 특정 실시예들로부터 명백한 바와 같이, 본 개시내용의 형태들이 예시되고 설명되었지만, 본 개시내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변형들이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 개시내용이 그에 의해 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 마찬가지로, "포함하는(comprising)"이라는 용어는 미국 법의 목적들을 위해 "포함하는(including)"이라는 용어와 동의어로 간주된다. 마찬가지로, "포함하는"이라는 전환구가 조성, 엘리먼트, 또는 엘리먼트들의 군을 후행할 때마다, 조성, 엘리먼트, 또는 엘리먼트들의 열거에 이어 "필수적 요소로 하여 구성되는(consisting essentially of)", "구성되는", "~구성된 군으로부터 선택되는", 또는 "~이다"라는 전환구들과 동일한 조성 또는 엘리먼트들의 군이 고려되고, 그 반대의 경우도 마찬가지인 것으로 이해된다.
[0092] 특정 실시예들 및 특징들은 일련의 수치 상한들 및 일련의 수치 하한들을 사용하여 설명되었다. 달리 표시되지 않는 한, 임의의 2개의 값들의 조합, 예컨대, 임의의 하한 값과 임의의 상한 값의 조합, 임의의 2개의 하한 값들의 조합, 및/또는 임의의 2개의 상한 값들의 조합을 포함하는 범위들이 고려된다는 것이 인지되어야 한다. 특정 하한들, 상한들 및 범위들은 하기 하나 이상의 청구항들에서 나타난다.

Claims (20)

  1. 임프린트 조성물(imprint composition)로서,
    나노입자들;
    하나 이상의 용매들;
    표면 리간드;
    첨가제; 및
    아크릴레이트를 포함하는, 임프란트 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 임프린트 조성물이
    약 1 중량 퍼센트(wt%) 내지 약 25 wt%의 상기 나노입자들;
    약 60 wt% 내지 약 85 wt%의 상기 용매;
    약 6 wt% 내지 약 35 wt%의 상기 표면 리간드;
    약 0.05 wt% 내지 약 3 wt%의 상기 첨가제; 및
    약 0.3 wt% 내지 약 8 wt%의 상기 아크릴레이트를 포함하는, 임프린트 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 나노입자들이 니오븀 산화물 또는 다이아몬드 재료를 포함하고, 상기 나노입자가 약 5 nm 내지 약 200 nm의 직경을 갖는, 임프린트 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 각각의 나노입자가 코어 및 쉘을 포함하는, 임프린트 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 코어가 티타늄 산화물, 니오븀 산화물, 또는 지르코늄 산화물을 포함하고, 상기 쉘이 실리콘 산화물, 지르코늄 산화물, 니오븀 산화물 또는 이들의 임의의 조합을 포함하고, 상기 코어 및 상기 쉘은 상이한 재료들을 포함하는, 임프린트 조성물.
  6. 제4항에 있어서, 상기 코어가 약 2 nm 내지 약 500 nm의 직경을 갖고, 상기 쉘이 약 0.1 nm 내지 약 100 nm의 두께를 갖는, 임프린트 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 표면 리간드가 올레산, 스테아르산, 프로피온산, 벤조산, 팔미트산, 미리스트산, 메틸아민, 올레일아민, 부틸아민, 벤질 알코올, 올레일 알코올, 부탄올, 옥탄올, 도데칸올, 옥틸트리메톡시 실란, 옥틸트리에톡시 실란, 옥테닐트리메톡시 실란, 옥테닐트리에톡시 실란, 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트, 프로필트리에톡시 실란, 이들의 염들, 이들의 에스테르들, 이들의 착물들, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하고, 상기 표면 리간드가 상기 나노입자들의 중량을 기준으로 약 8 wt% 내지 약 50 wt%의 농도로 존재하는, 임프린트 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 용매가 나노입자 분산 용매를 포함하고, 상기 나노입자 분산 용매가 글리콜 에테르, 알코올, 아세테이트, 이들의 에스테르들, 이들의 염들, 이들의 유도체들, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 임프린트 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 나노입자 분산 용매가 p-계열 글리콜 에테르, e-계열 글리콜 에테르, 또는 이들의 조합을 포함하고, 상기 임프린트 조성물이 상기 나노입자 분산 용매를 약 0.5 wt% 내지 약 20 wt%의 농도로 포함하는, 임프린트 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 용매가 임프린팅 용매(imprinting solvent)를 포함하고, 상기 임프린팅 용매가 알코올, 에스테르, 이들의 염들, 또는 이들의 조합들을 포함하고, 상기 임프린트 조성물이 상기 임프린팅 용매를 약 60 wt% 내지 약 95 wt%의 농도로 포함하는, 임프린트 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 첨가제가 디올, 3개 이상의 알코올 기들을 갖는 알코올, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 임프린트 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 상기 첨가제가 퍼플루오로알킬 에테르, 폴리글리콜, 지방산, 실란, 실록산, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 임프린트 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 상기 첨가제가 플루오로계면활성제, 플루오로첨가제, 및/또는 플루오로카본, 글리콜산 에톡실레이트 올레일 에테르, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 라우르산, 미리스트산, 스테아르산, 팔미트산, 디메틸디에톡시실란, 폴리디메틸실록산, 폴리디페닐실록산, 헥사메틸사이클로트리실록산, 옥타메틸사이클로테트라실록산, 실라놀 말단 폴리디메틸실록산, 비닐 말단 폴리디메틸실록산, 이들의 염들, 이들의 에스테르들, 이들의 착물들, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 임프린트 조성물.
  14. 제1항에 있어서, 상기 첨가제가 상기 나노입자들의 중량을 기준으로 약 0.01 wt% 내지 약 2.5 wt%의 농도로 존재하는, 임프린트 조성물.
  15. 제1항에 있어서, 상기 아크릴레이트가 메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 단작용성 아크릴레이트, 이작용성 아크릴레이트, 삼작용성 아크릴레이트, 또는 다른 다작용성 아크릴레이트들, 또는 임의의 이들의 조합을 포함하며, 상기 아크릴레이트가 상기 나노입자들의 중량을 기준으로 약 0.05 wt% 내지 약 10 wt%의 농도로 존재하는, 임플린트 조성물.
  16. 제1항에 있어서, 상기 임프린트 조성물이, 23℃의 온도에서 측정될 때, 약 1 cP 내지 약 50 cP의 점도, 및 약 1.7 내지 약 2.0의 굴절률을 갖는, 임프린트 조성물.
  17. 임프린트 조성물로서,
    약 0.5 wt% 내지 약 40 wt%의 나노입자들;
    약 50 wt% 내지 약 90 wt%의 용매;
    약 5 wt% 내지 약 40 wt%의 표면 리간드;
    약 0.01 wt% 내지 약 5 wt%의 첨가제; 및
    약 0.1 wt% 내지 약 10 wt%의 아크릴레이트를 포함하고,
    각각의 나노입자가 코어 및 쉘을 포함하고,
    상기 코어가 티타늄 산화물, 니오븀 산화물, 또는 지르코늄 산화물을 포함하고,
    상기 쉘이 실리콘 산화물, 지르코늄 산화물, 니오븀 산화물, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하고,
    상기 코어 및 상기 쉘은 상이한 재료들을 포함하는, 임프린트 조성물.
  18. 임프린트된 표면을 제조하는 방법으로서,
    임프린트 조성물을 기판 상에 배치하는 단계 ― 상기 임프린트 조성물은 나노입자들, 용매, 표면 리간드, 첨가제 및 아크릴레이트를 포함함 ―;
    상기 임프린트 조성물을 패턴을 갖는 스탬프와 접촉시키는 단계;
    상기 임프린트 조성물을 임프린트 재료로 변환하는 단계; 및
    상기 임프린트 재료로부터 상기 스탬프를 제거하는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 임프린트 조성물을 임프린트 재료로 변환하는 단계가 상기 임프린트 조성물을 약 300 nm 내지 약 365 nm의 파장을 갖는 광원에 노출시키는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 임프린트 조성물을 임프린트 재료로 변환시키는 단계가 상기 임프린트 조성물을 약 1분 내지 약 15분의 시간 기간 동안 약 50℃내지 약 60℃의 온도로 가열하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
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