TWI667117B - 圖型形成方法、壓印前處理塗覆材料及基板之前處理方法 - Google Patents

圖型形成方法、壓印前處理塗覆材料及基板之前處理方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI667117B
TWI667117B TW107107614A TW107107614A TWI667117B TW I667117 B TWI667117 B TW I667117B TW 107107614 A TW107107614 A TW 107107614A TW 107107614 A TW107107614 A TW 107107614A TW I667117 B TWI667117 B TW I667117B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
aforementioned
composition
injection
substrate
mold
Prior art date
Application number
TW107107614A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201832893A (zh
Inventor
Tomonori OTANI
大谷智教
Toshiki Ito
伊藤俊樹
Niyaz Khusnatdinov
尼亞茲 克斯迪諾夫
Original Assignee
Canon Kabushiki Kaisha
日商佳能股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Kabushiki Kaisha, 日商佳能股份有限公司 filed Critical Canon Kabushiki Kaisha
Publication of TW201832893A publication Critical patent/TW201832893A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI667117B publication Critical patent/TWI667117B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/168Finishing the coated layer, e.g. drying, baking, soaking
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Abstract

本發明提供高處理量且於基板之注料區域具有均勻物性之圖型形成方法。   該圖型形成方法係使用光奈米壓印製程的圖型形成方法,且其特徵係對於基板表面之複數注料(shot)區域之各者依序實施下述步驟而成:層合由至少包含聚合性化合物(a1)之硬化性組成物(A1)所成之層的層合步驟(1)、於由前述硬化性組成物(A1)所成之層上離散地滴下至少包含聚合性化合物(a2)之硬化性組成物(A2)的液滴並層合之層合步驟(2)、於模具與基板之間夾入藉由實施前述層合步驟(2)而形成之前述硬化性組成物(A1)及前述硬化性組成物(A2)經部分混合而成之層的模接觸步驟(3)、藉由自模具側照射光而使前述硬化性組成物(A1)及前述硬化性組成物(A2)經部分混合而成之層暫時硬化之光照射步驟(4)、及自由硬化後之前述硬化性組成物(A1)及前述硬化性組成物(A2)所成之層拉離前述模具之脫模步驟(5),其中將自前述模接觸步驟(3)至前述脫模步驟(5)之步驟合起來稱為壓印步驟[Im]時,於自前述複數注料區域中選擇之至少1個注料區域中,於前述層合步驟(2)結束之後至開始前述壓印步驟[Im]為止之間,對於與該經選擇之至少1個注料區域不同之注料區域,實施前述層合步驟(2)或前述壓印步驟[Im]。

Description

圖型形成方法、壓印前處理塗覆材料及基板之前處理方法
本發明有關圖型形成方法、該方法所使用之壓印前處理塗覆材料及使用該材料之基板的前處理方法。
半導體裝置或MEMS等中對於微細化之要求提高,作為微細加工技術,光奈米壓印技術備受矚目。光奈米壓印技術係將表面形成有微細凹凸圖型之模具(模)壓抵於塗佈有光硬化性組成物(抗蝕劑)之基板(晶圓)上之狀態使光硬化性組成物硬化。藉此,將模具之凹凸圖型轉印於光硬化性組成物之硬化膜,而於基板上形成圖型。依據光奈米壓印技術,可於基板上形成數奈米等級之微細構造體。
將專利文獻1中記載之光奈米壓印技術的圖型形成方法使用圖1之示意剖面圖加以說明。首先,於基板101上之圖型形成區域使用噴墨法離散地滴加液狀硬化性組成物(抗蝕劑)102(配置步驟,圖1(1))。所滴加之硬化性組成物102之液滴,如以表示液滴擴展方向的箭頭104所示般,於基板101上擴展(圖1(1))。該現象稱為預擴展。其次該硬化性組成物102使用形成有圖型且對後述之照射光106為透明之模具(模)105予以成形(模接觸步驟,圖1(2))。模接觸步驟中,硬化性組成物102之液滴擴展於基板101與模具105之間隙全域(圖1(2))。該現象稱為擴展。且,於模接觸步驟中,硬化性組成物102亦藉由毛細管現象朝模具105上之凹部內部,以表示液滴擴展方向的箭頭104所示般被填充(圖1(2)之擴大部)。該填充現象稱為填充(fill)。擴展與填充結束之前之時間稱為填充時間。以表示液滴擴展方向的箭頭104所示般,完成硬化性組成物102之填充後,照射照射光106使硬化性組成物102硬化(光照射步驟,圖1(3))後拉離(脫模步驟,圖1(4))。藉由實施該等步驟,而於基板上形成具有特定圖型之硬化膜(光硬化膜)107。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第4791357號公報 [非專利文獻]
[非專利文獻1]S. Reddy, R. T. Bonnecaze/Microelectronic Engineering, 82(2005)60-70   [非專利文獻2]N. Imaishi/Int. J. Microgravity Sci. No. 31 Supplement 2014(S5-S12)
[發明欲解決之課題]
專利文獻1中記載之光奈米壓印技術中,有自模接觸開始直至完成擴展與填充之時間(填充時間)長且處理量低之課題。
因此,本發明人等提出填充時間短,亦即高處理量之光奈米壓印技術(Short Spread Time Nanoimprint Lithography,以下稱為「SST-NIL」)。SST-NIL如圖2之示意剖面圖所示,為具有下述步驟而獲得具有圖型形狀之硬化膜207的技術:   於基板上層合液狀硬化性組成物(A1)202的層合步驟1(步驟(1)),   於前述硬化性組成物(A1)202層上,離散地層合硬化性組成物(A2)203之液滴的層合步驟2(步驟(2)),   於模具205與基板201之間夾入由硬化性組成物(A1) 202及硬化性組成物(A2)203部分混合而成之層的模接觸步驟(步驟(3)),   自模具205側對由前述經部分混合之硬化性組成物(A1)202及硬化性組成物(A2)203之混合物208所成之層照射照射光206而一次硬化之光照射步驟(步驟(4)),及   自硬化後之硬化性組成物所成之層拉離模具205之脫模步驟(步驟(5))。
SST-NIL中,自步驟(2)至步驟(5)之一連串步驟單位稱為「注料(shot)」,將模具205與硬化性組成物(A1)202及硬化性組成物(A2)203接觸之區域,亦即基板上形成圖型之區域稱為「注料區域」。
SST-NIL中,離散滴加之硬化性組成物(A2)203的液滴由於在硬化性組成物(A1)202之液膜上快速擴大,故填充時間短,為高處理量。SST-NIL之詳細機制將於後述。
然而,圖2所示之SST-NIL具有如下問題。亦即,硬化性組成物(A1)202於基板201上以較注料區域更廣之面積,例如於基板全面,使用例如旋轉塗佈法進行層合。另一方面,硬化性組成物(A2)303使用例如噴墨法離散地層合。此處,硬化性組成物(A1)與硬化性組成物(A2)為不同組成物,兩者於於硬化性組成物(A2)滴加後至光照射步驟之前產生混合。於硬化性組成物(A1)202與硬化性組成物(A2)203之混合不充分之情況下,組成變不均勻而發生膜物性之不均勻性。因此,於混合不充分之狀態,進行光照射而硬化時,有硬化之膜的乾蝕刻耐性等之膜物性不均勻之問題。
硬化性組成物(A1)202與硬化性組成物(A2)203於層合步驟(步驟2)至光照射步驟(步驟4)之前混合,形成硬化性組成物(A1)202與硬化性組成物(A2)203之混合物208。一般,大多情況硬化性組成物(A1)202與硬化性組成物(A2)203之乾蝕刻耐性差。例如硬化性組成物(A1)202之乾蝕刻耐性低於硬化性組成物(A2)203之情況,於硬化性組成物(A1)202與硬化性組成物(A2)203之混合不充分之區域209,乾蝕刻耐性低。乾蝕刻耐性低之區域於後步驟之蝕刻時成為缺陷。為了避免此等缺陷,有必要使硬化性組成物彼此之混合充分進行。為了於硬化性組成物(A1)202中擴散硬化性組成物(A2)203,有必要使硬化性組成物(A1)202與硬化性組成物(A2)203彼此長時間液體接觸。然而,混合耗費時間時,1注料花費的時間變長,故有處理量顯著降低之問題。
因此,本發明之目的在於提供高處理量且於基板之注料區域具有均勻物性的SST-NIL技術。 [用以解決課題之手段]
依據解決上述課題之本發明,提供圖型形成方法,其係使用光奈米壓印製程的圖型形成方法,其特徵係對於基板表面之複數注料(shot)區域之各者依序實施下述步驟而成:   層合由至少包含聚合性化合物的成分(a1)之硬化性組成物(A1)所成之層的層合步驟(1)、   於由前述硬化性組成物(A1)所成之層上,離散地滴下至少包含聚合性化合物的成分(a2)之硬化性組成物(A2)的液滴並層合之層合步驟(2)、   於模具與前述基板之間,夾入藉由實施前述層合步驟(2)而形成之前述硬化性組成物(A1)及前述硬化性組成物(A2)經部分混合而成之層的模接觸步驟(3)、   藉由自前述模具側照射光而使前述硬化性組成物(A1)及前述硬化性組成物(A2)經部分混合而成之層硬化之光照射步驟(4)、及   自由硬化後之前述硬化性組成物(A1)及前述硬化性組成物(A2)所成之層拉離前述模具之脫模步驟(5),   其中將自前述模接觸步驟(3)至前述脫模步驟(5)之步驟合起來稱為壓印步驟[Im]時,   於自前述複數注料區域中選擇之至少1個注料區域中,於前述層合步驟(2)結束之後至開始前述壓印步驟[Im]為止之間,對於與該經選擇之至少1個注料區域不同之注料區域,實施前述層合步驟(2)或前述壓印步驟[Im]。 [發明效果]
依據本發明可提供高處理量且於基板之注料區域具有均勻物性的圖型形成方法。
[第1實施形態]   以下針對本發明之第1實施形態,邊參考適當圖式邊詳細說明。但,本發明並非限定於以下說明之實施形態者。且,本發明中,在不脫離其主旨之範圍內,基於本技藝者之通常知識,而對以下說明之實施形態加以適當變更、改良等,亦包含於本發明範圍。又,硬化性組成物(A1)所含之成分(a)表述為成分(a1),硬化性組成物(A2)所含之成分(a)表述為成分(a2)。關於成分(b)至成分(d)亦同樣。
[硬化性組成物]   本發明之硬化性組成物(A1)及硬化性組成物(A2)(以下亦將兩者稱為「硬化性組成物(A)」)係至少具有聚合性化合物的成分(a)之化合物。本實施形態之硬化性組成物亦可進而含有光聚合起始劑的成分(b)、非聚合性化合物的成分(c)、溶劑的成分(d)。
又,本說明書中所謂硬化膜意指於基板上使硬化性組成物(A)聚合並硬化之膜。又,硬化膜之形狀並未特別限制,亦可於表面具有圖型形狀。
以下,針對各成分詳細說明。 <成分(a):聚合性化合物>   本說明書中之聚合性化合物的成分(a)係與自光聚合起始劑的成分(b)產生之聚合因子(自由基等)反應,藉由連鎖反應(聚合反應)而形成由高分子化合物所成之膜的化合物。
作為此等聚合性化合物,舉例為例如自由基聚合性化合物。聚合性化合物的成分(a)可僅由一種聚合性化合物所構成,亦可由複數種聚合性化合物構成。
作為自由基聚合性化合物,較好為具有1個以上丙烯醯基或甲基丙烯醯基之化合物,亦即(甲基)丙烯酸化合物。因此,本發明之硬化性組成物(A)較好含有(甲基)丙烯酸化合物作為成分(a),更好成分(a)之主成分為(甲基)丙烯酸化合物,最好成分(a)由(甲基)丙烯酸化合物所成。又,此處記載之成分(a)之主成分為(甲基)丙烯酸化合物表示成分(a)之90重量%以上為(甲基)丙烯酸化合物。
自由基聚合性化合物以具有1個以上丙烯醯基或甲基丙烯醯基之複數種化合物構成時,較好包含單官能(甲基)丙烯酸單體與多官能(甲基)丙烯酸單體。其理由為藉由組合單官能(甲基)丙烯酸單體與多官能(甲基)丙烯酸單體,可獲得機械強度較強之硬化膜。
作為具有1個丙烯醯基或甲基丙烯醯基之單官能(甲基)丙烯酸化合物舉例為例如(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基-2-甲基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-苯氧基-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-苯基苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸4-苯基苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-(2-苯基苯基)-2-羥基丙酯、EO改質之(甲基)丙烯酸對-枯基苯酯、(甲基)丙烯酸2-溴苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2,4-二溴苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2,4,6-三溴苯氧基乙酯、EO改質苯氧基(甲基)丙烯酸酯、PO改質苯氧基(甲基)丙烯酸酯、聚氧乙烯壬基苯基醚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸1-金剛烷酯、(甲基)丙烯酸酯2-甲基-2-金剛烷酯、(甲基)丙烯酸酯2-乙基-2-金剛烷酯、(甲基)丙烯酸冰片酯、(甲基)丙烯酸三環癸酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸4-丁基環己酯、丙烯醯基嗎啉、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸異硬脂酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、二丙酮(甲基)丙烯醯胺、異丁氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、第三辛基(甲基)丙烯醯胺、二甲胺基乙基(甲基)丙烯酸酯、二乙胺基乙基(甲基)丙烯酸酯、7-胺基-3,7-二甲基辛基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二乙基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基胺基丙基(甲基)丙烯醯胺等,但不限於該等。
作為上述單官能(甲基)丙烯酸化合物之市售品舉例為ARONIX(註冊商標)M101、M102、M110、M111、M113、M117、M5700、TO-1317、M120、M150、M156(以上為東亞合成製)、MEDOL10、MIBDOL10、CHDOL10、MMDOL30、MEDOL30、MIBDOL30、CHDOL30、LA、IBXA、2-MTA、HPA、BISCOTE #150、#155、#158、#190、#192、#193、#220、#2000、#2100、#2150(以上為大阪有機化學工業製)、LIGHT ACRYLATE BO-A、EC-A、DMP-A、THF-A、HOP-A、HOA-MPE、HOA-MPL、PO-A、P-200A、NP-4EA、NP-8EA、EPOXY ESTER M-600A(以上為共榮社化學製)、KAYARD(註冊商標)TC110S、R-564、R-128H(以上為日本化藥製)、NK ESTER AMP-10G、AMP-20G(以上為新中村化學工業製)、FA-511A、512A、513A(以上為日立化成製)、PHE、CEA、PHE-2、PHE-4、BR-31、BR-31M、BR-32(以上為第一工業製藥製)、VP(BASF製)、ACMO、DMAA、DMAPAA(以上為興人製)等,但不限於該等。
又,具有2個以上丙烯醯基或甲基丙烯醯基之多官能(甲基)丙烯酸化合物舉例為例如三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、EO改質三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、PO改質三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、EO、PO改質三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二羥甲基三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-金剛烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥基乙基)異氰尿酸酯三(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯醯氧基)異氰尿酸酯、雙(羥基甲基)三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、EO改質2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基)苯基)丙烷、PO改質2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基)苯基)丙烷、EO、PO改質2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基)苯基)丙烷等,但不限於該等。
作為上述多官能(甲基)丙烯酸化合物之市售品舉例為YUPIMER(註冊商標)UV SA1002、SA2007(以上為三菱化學製)、BISCOTE #195、#230、#215、#260、#335HP、#295、#300、#360、#700、GPT、3PA(以上為大阪有機化學工業製)、LIGHT ACRYLATE 4EG-A、9EG-A、NP-A、DCP-A、BP-4EA、BP-4PA、TMP-A、PE-3A、PE-4A、DPE-6A(以上為共榮社化學製)、KAYARAD(註冊商標)PET-30、TMPTA、R-604、DPHA、DPCA-20、-30、-60、-120、HX-620、D-310、D-330(以上為日本化藥製)、ARONIX(註冊商標)M208、M210、M215、M220、M240、M305、M309、M310、M315、M325、M400(以上為東亞合成製)、RIPOXY(註冊商標)VR-77、VR-60、VR-90(以上為昭和高分子製)等,但不限於該等。
又,上述之化合物群中,所謂(甲基)丙烯酸酯意指丙烯酸酯或具有與其同等之醇殘基之甲基丙烯酸酯。所謂(甲基)丙烯醯基意指丙烯醯基或與具有其同等之醇殘基之甲基丙烯醯基。EO表示環氧乙烷,所謂EO改質化合物A表示化合物A之(甲基)丙烯酸殘基與醇殘基透過環氧乙烷基之寡聚物或聚合物所成之嵌段構造鍵結之化合物。又,PO表示環氧丙烷,所謂PO改質化合物B表示化合物B之(甲基)丙烯酸殘基與醇殘基透過環氧丙烷基之寡聚物或聚合物所成之嵌段構造鍵結之化合物。
聚合性化合物的成分(a1)於硬化性組成物(A1)中之調配比例,相對於成分(a1)、成分(b1)、成分(c1)之合計重量,亦即成分(d1)除外之硬化性組成物(A1)的成分之合計重量,宜為50重量%以上100重量%以下。且較好為80重量%以上100重量%以下,更好為大於90重量%且100重量%以下。   藉由使聚合性化合物的成分(a1)於硬化性組成物(A1)中之調配比例,相對於成分(a1)、成分(b1)、成分(c1)之合計重量,為50重量%以上,所得硬化膜可成為具有某程度機械強度之硬化膜。   聚合性化合物的成分(a2)於硬化性組成物(A2)中之調配比例,相對於成分(a2)、成分(b2)、成分(c2)之合計重量,亦即成分(d2)除外之硬化性組成物(A2)的成分之合計重量,宜為50重量%以上99.9重量%以下。且較好為80重量%以上99重量%以下,更好為大於90重量%且98重量%以下。   藉由使聚合性化合物的成分(a2)於硬化性組成物(A2)中之調配比例,相對於成分(a2)、成分(b2)、成分(c2)之合計重量,為50重量%以上,所得硬化膜可成為具有某程度機械強度之硬化膜。   且,如後述,硬化性組成物(A1)較好含有成分(d1),成分(a1)相對於含成分(d1)之硬化性組成物(A1)的成分之合計重量,宜為0.01重量%以上10重量%以下。
<成分(b):光聚合起始劑>   本說明書中,光聚合起始劑的成分(b)係感知特定波長之光並發生上述聚合因子(自由基)之化合物。具體而言,光聚合起始劑係藉由光(紅外線、可見光、紫外線、遠紫外線、X射線、電子束等之帶電粒子束等、放射線)而發生自由基之聚合起始劑(自由基產生劑)。成分(b)可由一類光聚合起始劑構成,亦可由複數種光聚合起始劑構成。
作為自由基產生劑舉例為例如2-(鄰-氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(鄰-氯苯基)-4,5-二(甲氧基苯基)咪唑二聚物、2-(鄰-氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(鄰-或對-甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物等之可具有取代基之2,4,5-三芳基咪唑二聚物;二苯甲酮、N,N’-四甲基-4,4’-二胺基二苯甲酮(米氏酮)、N,N’-四乙基-4,4’-二胺基二苯甲酮、4-甲氧基-4’-二甲胺基二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、4,4’-二甲氧基二苯甲酮、4,4’-二胺基二苯甲酮等之二苯甲酮衍生物;2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基-丙烷-1-酮等之α-胺基芳香族酮衍生物;2-乙基蒽醌、菲醌(phenanthrenequinone)、2-第三丁基蒽醌、八甲基蒽醌、1,2-苯并蒽醌、2,3-苯并蒽醌、2-苯基蒽醌、2,3-二苯基蒽醌、1-氯蒽醌、2-甲基蒽醌、1,4-萘醌、9,10-菲醌(phenanthraquinone)、2-甲基-1,4-萘醌、2,3-二甲基蒽醌等之醌類;苯偶因甲醚、苯偶因乙醚、苯偶因苯醚等之苯偶因醚衍生物;苯偶因、甲基苯偶因、乙基苯偶因、丙基苯偶因等之苯偶因衍生物;苄基二甲基縮酮等之苄基衍生物;9-苯基吖啶、1,7-雙(9,9’-吖啶基)庚烷等之吖啶衍生物;N-苯基甘胺酸等之N-苯基甘胺酸衍生物;苯乙酮、3-甲基苯乙酮、苯乙酮苄基縮酮、1-羥基環己基苯基酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮等之苯乙酮衍生物;噻噸酮、二乙基噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、2-氯噻噸酮等之噻噸酮衍生物;2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦等之醯基氧化膦衍生物;1,2-辛二酮、1-[4-(苯硫基)-,2-(O-苯甲醯基肟)]、乙酮、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)等之肟酯衍生物;氧雜蒽酮、茀酮、苯甲醛、螢烯、蒽醌、三苯胺、咔唑、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮等,但不限於該等。
作為上述自由基產生劑之市售品舉例為Irgacure 184、369、651、500、819、907、784、2959、CGI-1700、-1750、-1850、CG24-61、Darocur 1116、1173、Lucirin(註冊商標)TPO、LR8893、LR8970(以上為BASF製)、YUBECRYL P36(UCB製)等,但不限於該等。
該等中,成分(b)較好為醯基氧化膦系聚合起始劑。又,上述例中,醯基氧化膦系聚合起始劑係2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦等之醯基氧化膦系化合物。
本發明中,硬化性組成物(A1)較好實質上不具有光反應性。因此,光聚合起始劑的成分(b1)於硬化性組成物(A1)中之調配比例,相對於成分(a1)、成分(b1)、成分(c1)之合計,亦即成分(d1)除外之硬化性組成物(A1)的成分之合計重量,宜為未達0.1重量%。且進而較好為0.01重量%以下。
成分(b1)之調配比例相對於成分(a1)、成分(b1)、成分(c1)之合計重量為未達0.1重量%時,硬化性組成物(A1)實質上不具有光反應性。因此,因洩漏之光而產生光硬化之虞較少,即使於鄰接注料區域以短時間填充,亦可獲得未填充缺陷較少的圖型。該注料區域中之硬化性組成物(A1)之硬化反應將於後述。
光聚合起始劑的成分(b2)於硬化性組成物(A2)中之調配比例,相對於成分(a2)、成分(b2)、後述之成分(c2)之合計,亦即成分(d2)除外之硬化性組成物(A1)的成分之合計重量,宜為0.1重量%以上50重量%以下。且較好為0.1重量%以上20重量%以下,更好為大於10重量%且20重量%以下。
藉由使成分(b2)於硬化性組成物(A2)中之調配比例,相對於成分(a2)、成分(b2)、成分(c2)之合計,為0.1重量%以上,而可使組成物之硬化速度變快,可使反應效率良好。且藉由使成分(b2)之調配比例,相對於成分(a2)、成分(b2)、成分(c2)之合計,為50重量%以下,可使所得硬化膜成為具有某程度機械強度之硬化膜。
<成分(c):非聚合性化合物>   本實施形態之硬化性組成物(A1)及(A2)除前述之成分(a)、成分(b)以外,根據各種目的,在不損及本發明效果之範圍,可進而含有非聚合性化合物的成分(c)。作為此種成分(c),舉例為不具有(甲基)丙烯醯基等之聚合性基且不具有感知特定波長之光而產生聚合因子(自由基)之能力之化合物。舉例為例如增感劑、氫供體、內添加型脫模劑、界面活性劑、抗氧化劑、聚合物成分、其他添加劑等。作為成分(c)之前述化合物可含有複數種。
增感劑係以促進聚合反應或提高反應轉化率為目的而適當添加之化合物。作為增感劑舉例為例如增感色素。增感色素係藉由吸收特定波長之光而被激發而與光聚合起始劑的成分(b)相互作用之化合物。又本文記載之相互作用係自激發狀態之增感色素朝光聚合起始劑的成分(b)之能量移動或電子移動等。
作為增感色素之具體例舉例為蒽衍生物、蒽醌衍生物、芘衍生物、苝衍生物、咔唑衍生物、二苯甲酮衍生物、噻噸酮衍生物、氧雜蒽醌衍生物、色滿衍生物、菲嗪衍生物、樟腦醌衍生物、吖啶系色素、硫吡錠鹽系色素、花青系色素、醌系色素、苯乙烯醌系色素、酮色滿系色素、硫雜蒽系色素、氧雜蒽系色素、類菁(Oxonol)系色素、青系色素、若丹明系色素、吡錠鹽系色素等,但不限於該等。
增感劑可單獨使用一種,亦可混合兩種以上使用。
氫供體係與自光聚合起始劑的成分(b)產生之起始自由基或聚合生長末端之自由基反應,產生反應性更高之自由基之化合物。較好於光聚合起始劑的成分(b)為光自由基產生劑時添加。
作為此種氫供體之具體例舉例為正丁胺、二正丁胺、烯丙基硫脲、三乙胺、三伸乙四胺、4,4’-雙(二烷胺基)二苯甲酮、N,N-二甲胺基苯甲酸乙酯、N,N-二甲胺基苯甲酸異戊酯、戊基-4-二甲胺基苯甲酸酯、三乙醇胺、N-苯基甘胺酸等之胺化合物、2-巰基-N-苯基苯并咪唑、巰基丙酸酯等之巰基化合物、s-苄基異鋶-對-甲苯次硫酸酯等之硫化合物、三正丁膦等之磷化合物等,但不限於該等。
氫供體可單獨使用一種,亦可混合兩種以上使用。且氫供體亦可具有作為增感劑之功能。
基於減低模具與硬化性組成物(A)之硬化物之間的界面結合力,亦即減低後述脫模步驟(5)中之脫模力為目的,可於硬化性組成物中添加內添加型脫模劑。本說明書中所謂內添加型意指於硬化性組成物(A)之配置步驟前預先添加於硬化性組成物(A)中。
作為內添加型脫模劑可使用矽氧系界面活性劑、氟系界面活性劑及烴系界面活性劑等之界面活性劑等。又,本發明中之內添加型脫模劑為不具有聚合性者。
作為氟系界面活性劑包含具有全氟烷基之醇的聚環氧烷(聚環氧乙烷、聚環氧丙烷等)加成物、全氟聚醚之聚環氧烷(聚環氧乙烷、聚環氧丙烷等)加成物等。又,氟系界面活性劑亦可於分子構造之一部分(例如末端基)具有羥基、烷氧基、烷基、胺基、硫醇基等。
作為氟系界面活性劑可使用市售品。作為市售品舉例為例如MEGAFAC(註冊商標)F-444、TF-2066、TF-2067、TF-2068(以上為DIC製)、FLUORAD FC-430、FC-431(以上為住友3M製)、SURFLON(註冊商標)S-382(AGC製)、EFTOP EF-122A、122B、122C、EF-121、EF-126、EF-127、MF-100(以上TOHKEM PRODUCTS製)、PF-636、PF-6320、PF-656、PF-6520(以上OMNOVA Solutions製)、UNIDYNE(註冊商標)DS-401、DS-403、DS-451(以上為大金工業製)、FTERGENT(註冊商標)250、251、222F、208G(以上為NEOS製)等。
又,內添加型脫模劑亦可為烴系界面活性劑。作為烴系界面活性劑包含對碳數1~50之烷醇加成碳數2~4之環氧烷之烷基醇聚環氧烷加成物等。
作為烷基醇聚環氧烷加成物舉例為甲醇聚環氧乙烷加成物、癸醇聚環氧乙烷加成物、月桂醇聚環氧乙烷加成物、鯨蠟醇聚環氧乙烷加成物、硬脂醇聚環氧乙烷加成物、硬脂醇聚環氧乙烷/聚環氧丙烷加成物等。又,烷基醇聚環氧烷加成物之末端基不限定於可單純對烷醇加成聚環氧烷而製造之羥基。該羥基亦可取代為其他取代基例如羧基、胺基、吡啶基、硫醇基、矽烷醇基等之極性官能基或烷基、烷氧基等之疏水性官能基。
烷基醇聚環氧烷加成物亦可使用市售品。作為市售品舉例為青木油脂工業製之聚氧乙烯甲醚(甲醇聚環氧乙烷加成物)(BLAUNON MP-400、MP-550、MP-1000)、青木油脂工業製之聚氧乙烯癸醚(癸醇聚環氧乙烷加成物)(FINESURF D-1303、D-1305、D-1307、D-1310)、青木油脂工業製之聚氧乙烯月桂醚(月桂醇聚環氧乙烷加成物)(BLAUNON EL-1505)、青木油脂工業製之聚氧乙烯鯨蠟醚(鯨蠟醇聚環氧乙烷加成物)(BLAUNON CH-305、CH-310)、青木油脂工業製之聚氧乙烯硬脂醚(硬脂醇聚環氧乙烷加成物)(BLAUNON SR-705、SR-707、SR-715、SR-720、SR-730、SR-750)、青木油脂工業製之無規聚合型聚氧乙烯聚氧丙烯硬脂醚(BLAUNON SA-50/50、1000R、SA-30/70、2000R)、BASF製之聚氧乙烯甲醚(Pluriol(註冊商標)A760E)、花王製之聚氧乙烯烷基醚(EMULGEN系列)等。
作為該等烴系界面活性劑中之內添加型脫模劑較好為烷醇聚環氧烷加成物,更好為長鏈烷醇聚環氧烷加成物。內添加型脫模劑可單獨使用一種,亦可混合兩種以上使用。
非聚合性化合物的成分(c)於硬化性組成物(A)中之調配比例,相對於成分(a)、成分(b)、成分(c)之合計重量,亦即成分(d)除外之硬化性組成物(A)的成分之合計重量,宜為0重量%以上50重量%以下。且較好為0.1重量%以上50重量%以下,更好為0.1重量%以上20重量%以下。藉由使成分(c)之調配比例相對於成分(a)、成分(b)、成分(c)之合計重量為50重量%以下,所得硬化膜可成為具有某程度機械強度之硬化膜。
<成分(d):溶劑>   本發明之硬化性組成物(A)亦可含有溶劑的成分(d)。作為成分(d),只要可溶解成分(a)、成分(b)、成分(c)之溶劑,則未特別限制。作為較佳之溶劑為在常壓下沸點為80℃以上200℃以下之溶劑。進而較好為具有至少1個酯構造、酮構造、羥基、醚構造之任一者之溶劑。具體而言,為自丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、環己酮、2-庚酮、γ-丁內酯、乳酸乙酯選出之單獨一種或該等之混合溶劑。
本實施形態之硬化性組成物(A1)較好含有成分(d1)。其理由如後述,係因作為對基板上塗佈硬化性組成物(A1)之方法較好為旋轉塗佈法之故。
<硬化性組成物(A)之調配時之溫度>   調製本實施形態之硬化性組成物(A1)及(A2)時,使各成分在特定溫度條件下混合.溶解。具體而言,在0℃以上100℃以下之範圍進行。
<硬化性組成物(A)之黏度>   本發明之硬化性組成物(A1)及(A2)較好為液體。其原因為於後述之模接觸步驟(3)中,硬化性組成物(A1)及/或(A2)之擴展及填充可快速完成,亦即填充時間短。
本發明之硬化性組成物(A1)之溶劑(成分(d1))除外之成分之混合物於25℃之黏度較好為20mPa.s以上10000mPa.s以下。且更好為20mPa.s以上1000mPa.s以下。為了縮短填充時間,較好為液體,但20mPa.s以下之低黏度液體時,受到圖2(3)之環境控制用氣體210之氣流影響,亦使硬化性組成物(A1)202之液膜膜厚或組成產生分佈。最壞情況係發生僅受到影響之區域硬化性組成物(A1)202因揮發或移動而變不存在等之問題。且10000 mPa.s以上之黏度高的硬化性組成物(A1)時,會發生最初目的之縮短填充時間的效果減低之問題。
本發明之硬化性組成物(A2)之溶劑(成分(d2))除外之成分之混合物於25℃之黏度較好為1mPa.s以上且未達40mPa.s。且更好為1mPa.s以上且未達20mPa.s。硬化性組成物(A2)之黏度超過40mPa.s時,無法藉由噴墨方式進行塗佈,該噴墨方式可藉由配合期望圖型之疏密離散配置液滴而使殘膜厚均勻,可形成高精度圖型。且黏度低於1mPa.s時,塗佈(配置)組成物時因流動而發生塗佈不均,於後述之接觸步驟中,有自模具端部流出組成物之情況而欠佳。
<硬化性組成物(A)之表面張力>   本發明之硬化性組成物(A1)及(A2)之表面張力係針對溶劑的成分(d)除外之成分的組成物於23℃之表面張力較好為5mN/m以上70 mN/m以下。且,更好為7mN/m以上50mN/m以下,又更好為10mN/m以上40mN/m以下。此處,表面張力越高,例如若為5mN/m以上,則由於毛細管力作用強,故於硬化性組成物(A1)及/或硬化性組成物(A2)接觸於模具時,短時間即完成填充(擴展及填充)(非專利文獻1)。且,藉由使表面張力為70mN/m以下,而使硬化性組成物硬化所得之硬化膜成為具有表面平滑性之硬化膜。
本實施形態中,較好溶劑的成分(d1)除外之硬化性組成物(A1)之表面張力高於溶劑的成分(d2)除外之硬化性組成物(A2)之表面張力。係因為於模接觸步驟(3)前,因後述之馬蘭哥尼(Marangoni)效應而加速硬化性組成物(A2)之預擴展(液滴擴展至廣範圍),縮短後述之模接觸步驟(3)中之擴展所需之時間,結果可縮短填充時間。
所謂馬蘭哥尼效應係起因於液體表面張力之局部差之自由表面移動之現象(非專利文獻2)。以表面張力亦即表面能量差作為驅動力,表面張力低之液體產生擴散而覆蓋更廣表面。亦即,於基板全面塗佈表面張力高的硬化性組成物(A1)時,若滴下表面張力低的硬化性組成物(A2),則加速硬化性組成物(A2)之預擴展。
<硬化性組成物(A)之接觸角>   本發明之硬化性組成物(A1)及(A2)之接觸角,針對溶劑的成分(d)除外之成分之組成物,對於基板表面及模具表面兩者較好為0°以上90°以下。接觸角大於90°時,於模具圖型內部或基板-模具之間隙中毛細管力於負方向(模具與硬化性組成物間之接觸界面收縮之方向)作用,而無法填充。特佳為0°以上30°以下。接觸角越低毛細管力作用越強,故填充速度加速(非專利文獻1)。
<硬化性組成物(A)中混入之雜質>   本發明之硬化性組成物(A1)及(A2)較好儘可能不含雜質。此處記載之雜質意指前述成分(a)、成分(b)、成分(c)及成分(d)以外者。
因此,本發明之硬化性組成物(A)較好為經過純化步驟所得者。作為此純化步驟較好使用過濾器等過濾等。使用過濾器進行過濾時,具體而言,將前述成分(a)、成分(b)及根據需要添加之添加成分混合後,以例如孔徑0.001μm以上5.0μm以下之過濾器過濾。使用過濾器進行過濾時,可多階段進行,更好為重複多次進行。又,經過濾之液亦可進行再度過濾。亦可使用複數個孔徑不同之過濾器過濾。過濾使用之過濾器可使用聚乙烯樹脂製、聚丙烯樹脂製、氟樹脂製、尼龍樹脂製等之過濾器,並未特別限定。
藉由經過此等純化步驟,可去除混入硬化性組成物(A)中之顆粒等之雜質。藉此,可防止因顆粒等之雜質而使硬化性組成物硬化後所得之硬化膜意外地產生凹凸,可防止圖型缺陷發生。
又,本發明之硬化性組成物(A)使用於製造半導體積體電路時,為了不阻礙製品動作,較好極力避免於硬化性組成物(A)中混入含金屬原子之雜質(金屬雜質)。此情況下,硬化性組成物(A)中所含之金屬雜質濃度較好為10ppm以下,更好為100ppb以下。
[圖型形成方法]   其次針對本發明之圖型形成方法,使用圖3之示意剖面圖加以說明。
本發明之圖型形成方法係光奈米壓印方法之一形態。本發明之圖型形成方法之特徵係具有   於基板301上層合由前述本發明之硬化性組成物(A1)302之層合步驟(1)、   於前述硬化性組成物(A1)302層上層合硬化性組成物(A2)303之層合步驟(2)、   於模具308與基板301之間夾入硬化性組成物(A1)302及硬化性組成物(A2)303經混合而成之層的模接觸步驟(3)、   藉由自模具308側照射照射光307而使前述硬化性組成物(A1)302及前述硬化性組成物(A2)303經部分混合而成之層一次硬化之光照射步驟(4)、   自硬化後之硬化性組成物所成之層(具有圖型形狀之硬化膜310)拉離模具308之脫模步驟(5),   層合步驟(2)所必要之時間Td與模接觸步驟(3)、光照射步驟(4)及脫模步驟(5)之合計所必要之時間Ti相等,   於對複數注料區域連續實施層合步驟(2)後,僅對已實施層合步驟(2)之各前述注料區域,依實施層合步驟(2)之順序實施模接觸步驟(3)、光照射步驟(4)、脫模步驟(5)。
藉由本發明之製造方法所得之具有圖型形狀之硬化膜310較好為具有1nm以上10mm以下之尺寸之圖型的膜。且更好為具有10nm以上100μm以下之尺寸之圖型的膜。又一般利用光製作具有奈米尺寸(1nm以上100nm以下)之圖型(凹凸構造)之膜之圖型形成技術稱為光奈米壓印法。本發明之圖型形成方法係利用光奈米壓印法。以下針對各步驟加以說明。
<層合步驟(1)>   本步驟(層合步驟(1))如圖3(1)所示,將前述本實施形態之硬化性組成物(A1)302層合(塗佈)於基板301上形成塗佈膜。
配置硬化性組成物(A1)302之對象的基板301係被加工基板,通常使用矽晶圓。於基板301上,亦可形成被加工層。於基板301及被加工層之間亦可進而形成其他層。且,作為基板301若使用石英基板,則可製作石英壓印模具之複製品(石英複製模)。
惟本發明中,基板301並非限定於矽晶圓或石英基板者。基板301可自鋁、鈦-鎢合金、鋁-矽合金、鋁-銅-矽合金、氧化矽、氮化矽等之作為半導體裝置用基板而已知者中任意選擇。
又,使用之基板301(被加工基板)或被加工層之表面亦可藉由矽烷偶合處理、矽氮烷處理、有機薄膜之成膜等之表面處理而提高與硬化性組成物(A1)302及硬化性組成物(A2)303之密著性。
本發明中,作為於基板301或被加工層上配置硬化性組成物(A1)302之方法,可使用例如噴墨法、浸漬塗佈法、空氣刀塗佈法、簾幕塗佈法、淋洗塗佈法、凹版塗佈法、擠出塗佈法、旋轉塗佈法、狹縫掃描法。本發明中特佳為旋轉塗佈法。
使用旋轉塗佈法將硬化性組成物(A1)302配置於基板301或被加工層上時,亦可根據需要實施烘烤步驟,使溶劑的成分(d1)揮發。
又,硬化性組成物(A1)302之平均膜厚係根據硬化膜之使用用途而異,但為例如0.1nm以上10,000nm以下,較好為1nm以上20nm以下,特佳為1nm以上10nm以下。
<層合步驟(2)>   層合步驟(2)係如圖3(2)所示,較好將硬化性組成物(A2)303之液滴離散地滴下於前述硬化性組成物(A1)層上而配置。作為配置方法,特佳為噴墨法。硬化性組成物(A2)303之液滴係配置為於模具上與凹部較密存在之區域對向之基板上較密,於與凹部較疏存在之區域對向之基板上較疏。藉此可均勻厚度地控制後述之殘膜而不因模具上之圖型疏密而變。
於本步驟配置之硬化性組成物(A2)303之液滴係藉由以表面能(表面張力)之差作為驅動力之馬蘭哥尼效應而加速擴展(預擴展)。硬化性組成物(A1)302實質上不具有光反應性時,硬化性組成物(A1)302及硬化性組成物(A2)303混合之結果,硬化性組成物(A2)303之光聚合起始劑的成分(b2)亦移行至硬化性組成物(A1)302,硬化性組成物(A1)302首先獲得感光性。
注料區域內之硬化性組成物(A1)302與硬化性組成物(A2)303之液滴的混合,由於依存於組成差所致之相互擴散,故直至成為均勻組成需要數秒~數十秒之長時間。擴散時間不足時,如圖2(3)所示,發生硬化性組成物(A1)202與硬化性組成物(A2)203之混合不充分的區域209。例如硬化性組成物(A1)202之乾蝕刻耐性低於硬化性組成物(A2)203時,硬化性組成物(A1)202與硬化性組成物(A2)203之混合不充分的區域209之乾蝕刻耐性低。乾蝕刻耐性低的區域於後步驟之蝕刻時成為缺陷。圖2(2)~(5)所示之以往之每1注料區域中結束層合步驟(2)後,進行由模接觸步驟(3)至脫模步驟(5)依序所成之壓印步驟[Im]之圖型形成方法中,於層合步驟(2)之後,藉由設置用以使硬化性組成物(A1)202與硬化性組成物(A2)203混合而停止步驟的待機步驟(M),而使硬化性組成物(A1)202與硬化性組成物(A2)203充分混合。然而,每1注料之合計所必要時間使待機步驟[M]之所必要時間變長,結果處理量降低。
因此,為了使硬化性組成物(A1)及硬化性組成物(A2)充分混合,本發明中發現,如圖3所示,於層合步驟(2)結束之後至開始壓印步驟[Im]為止之間,對於與該已結束前述層合步驟(2)之第1注料區域(注料區域(S1))304不同之注料區域,實施層合步驟(2)或壓印步驟[Im],可使硬化性組成物(A1)302及硬化性組成物(A2)303充分混合。作為層合步驟(2)及壓印步驟(Im)之實施方法,例如如圖3(2)所示,首先,連續對於硬化性組成物(A1)302之層上的複數注料區域,亦即第1注料區域(注料區域S(1))304、第2注料區域(注料區域S(2))305、第n注料區域(注料區域S(n))306,離散地滴加硬化性組成物(A2)之液滴之層合步驟(2)。隨後,如圖3(3)所示,以層合步驟(2)所實施之注料區域S(1)304、注料區域S(2)305、注料區域S(n)306之順序連續實施壓印步驟[Im]。藉由於注料區域S(1)304、注料區域S(2)305、注料區域S(n)306連續配置硬化性組成物(A2)303,與以往對於1注料區域連續進行層合步驟(2)及壓印步驟(Im)之圖型形成方法相比,藉由調整連續實施之層合步驟(2)之注料區域數,而可充分確保每1注料區域之自層合步驟(2)至模接觸步驟(3)之時間間隔(以下表述為「混合間隔」)。因此,可使硬化性組成物(A1)302及硬化性組成物(A2)303充分混合。進行複數注料之注料區域數n較好為滿足下述式(1)之注料區域數,更好為n=Tm/Td+1。又,硬化性組成物(A1)之膜厚為6nm,硬化性組成物(A2)之液滴體積為1pL時,認為混合間隔較好為1.5秒以上。   n≧Tm/Td+1 式(1)   (n:連續進行層合步驟(2)或自模接觸步驟(3)至脫模步驟(5)之注料區域數。n為整數。Tm:經層合之前述硬化性組成物(A1)302及前述硬化性組成物(A2)303混合所花費之時間。Td:每1注料區域之層合步驟(2)所必要時間)。
又,作為本發明之圖型形成方法之另一態樣,舉例為如下所示進行層合步驟(2)與壓印步驟(Im)。   亦即,同時實施對於自前述複數注料區域中選擇之一個注料區域之層合步驟(2)與對於該複數注料區域中已實施層合步驟(2)之其他注料區域之壓印步驟[Im]。具體而言,對於自前述複數注料區域選擇之第1複數注料區域(S(1)、S(2)、…S(m))(m為2以上之整數)依序實施層合步驟(2)後,同時並行地依序實施對於自前述複數注料區域中選擇同數之第2複數注料區域(S(m+1)、S(m+2)、…S(2m))之層合步驟(2)與對於前述第1複數注料區域(S(1)、S(2)、…S(m))之壓印步驟[Im]。
再者,作為另一層合步驟(2)與壓印步驟(Im)之實施方法係對於自前述複數注料區域中選擇之第1複數注料區域(S(1)、S(2)、…S(m))(m為2以上之整數)依序實施層合步驟(2)後,交互實施對於注料區域(S(1))之壓印步驟[Im]與對於注料區域(S(m+1))之層合步驟(2),以下,同樣交互實施對於注料區域(S(p))(p為2以上之整數)之前述壓印步驟[Im]與對於注料區域(S(p+m))之前述層合步驟(2)。實施對於注料區域之層合步驟(2)後至實施對於下一注料區域之層合步驟(2)為止之間,設定與實施對於一個注料區域之壓印步驟[Im]所必要之時間相同長的待機時間。
又再者,作為本發明之圖型形成方法之另一態樣,層合步驟(2)及壓印步驟[Im]之實施,亦可對於複數基板使用1個佈膠器與1個壓印頭實施前述層合步驟(2)及前述壓印步驟[Im]。亦即與對於第1基板上之一個注料區域之層合步驟(2)同時地,實施對於第2基板上之一個注料區域之壓印步驟[Im]。
又,關於層合步驟(2)所需之時間Td與壓印步驟[Im]所需之時間Ti,期望Td與Ti相等。
<模接觸步驟(3)>   其次,如圖3(3)所示,於前步驟(層合步驟(1)及層合步驟(2))形成之硬化性組成物(A1)302及硬化性組成物(A2)303之混合物309與用以轉印圖型形狀之具有原型圖型之模具308接觸。藉此,經部分混合之硬化性組成物(A1)302及硬化性組成物(A2)303之混合物309填充(fill)至模具308表面具有之微細圖型之凹部,成為經填充(fill)於模具之微細圖型中之液膜。
作為模具308,只要考慮下一光照射步驟(4)而使用以光透過性之材料構成之模具308即可。構成模具308之材料材質具體而言,較好為玻璃、石英、PMMA、聚碳酸酯樹脂等之光透明性樹脂、透明金屬蒸鍍膜、聚二甲基矽氧烷等之柔軟膜、光硬化膜、金屬膜等。惟,使用光透明性樹脂作為構成模具308之材料材質時,有必要選擇於硬化性組成物(A1)302及硬化性組成物(A2)303中所含之成分中不溶解之樹脂。石英由於熱膨脹係數較小且圖型變形較小,因此為特佳之構成模具308之材料材質。
模具308表面具有之微細圖型較好具有4nm以上200nm以下之圖型高度。圖型高度越低,脫模步驟(5)中將模具308自具有圖型形狀之硬化膜310拉離之力,亦即脫模力越低,且伴隨脫模而抗蝕劑圖型破碎而於光罩側殘存之脫模缺陷數越少。拉離模具時之衝擊導致抗蝕劑圖型之彈性變形而使鄰接抗蝕劑圖型彼此接觸,而有抗蝕劑圖型癒著或破損之情況,但圖型高度對於圖型寬度若為2倍左右以下(長寬比2以下),則可避免該等缺點之可能性高。另一方面,圖型高度過低時,被加工基板之加工精度低。
為了提高硬化性組成物(A1)302及硬化性組成物(A2)303與模具308表面之剝離性,於硬化性組成物(A1)302及硬化性組成物(A2)303與模具308之模接觸步驟(3)之本步驟之前,亦可對模具308進行表面處理。作為表面處理之方法,舉例為對模具308表面塗佈脫模劑而形成脫模劑層之方法。此處,作為塗佈於模具308表面之脫模劑舉例為聚矽氧系脫模劑、氟系脫模劑、烴系脫模劑、聚乙烯系脫模劑、聚丙烯系脫模劑、石蠟系脫模劑、灰泥系脫模劑、棕櫚系脫模劑等。例如亦可較好地使用大金工業(股)製之OPTOOL(註冊商標)DSX等之市售塗佈型脫模劑。又,脫模劑可單獨使用一種,亦可併用兩種以上使用。該等中,特佳為氟系及烴系之脫模劑。
本步驟中,如圖3(3)所示,於模具308與硬化性組成物(A1)302及硬化性組成物(A2)303接觸時,施加於硬化性組成物(A1)302及硬化性組成物(A2)303之壓力並未特別限定。該壓力宜為0MPa以上100MPa以下。且,該壓力較好為0MPa以上50MPa以下,更好為0MPa以上30MPa以下,又更好為0MPa以上20MPa以下。
層合步驟(2)中,由於硬化性組成物(A2)303之液滴之擴展於注料區域S(1)304、注料區域S(2)305、注料區域S(n)306依序進行,故本步驟中之硬化性組成物(A2)303之各注料區域之擴展快速完成。
如以上,由於本步驟中之硬化性組成物(A1)302及硬化性組成物(A2)303之擴展及填充於各注料區域中快速完成,故模具308與硬化性組成物(A1)302及硬化性組成物(A2)303接觸之時間可設定為較短。亦即以短時間即可完成多數圖型形成步驟,而獲得高生產性,此為本發明效果之一。接觸時間並未特別限定,但宜為例如0.1秒以上600秒以下。且該時間較好為0.1秒以上3秒以下,特佳為0.1秒以上1秒以下。若短於0.1秒,則擴展及填充變不充分,有發生較多稱為未填充缺陷的缺陷之傾向。
本步驟中雖亦可於大氣環境下、減壓環境下、惰性氣體環境下之任一條件下進行,但為了防止因氧及水分對硬化反應之影響,較好設為減壓環境或使用惰性氣體作為環境控制氣體之惰性環境。在惰性氣體環境下進行本步驟時可使用之惰性氣體之具體例舉例為氮氣、二氧化碳、氦氣、氬氣、各種氟碳氣體等或該等之混合氣體。於包含大氣環境下之特定氣體環境下進行本步驟時,較佳之壓力為0.0001氣壓以上10氣壓以下。
模接觸步驟(3)亦可使用凝縮性氣體作為環境控制氣體,在包含凝縮性氣體之環境(以下稱為「凝縮性氣體環境」)下進行。本說明書中之凝縮性氣體係指於模具308上形成之微細圖型之凹部及模具308與基板301之間隙中與硬化性組成物(A1)302及硬化性組成物(A2)303一起填充環境中之氣體時,以填充時發生之毛細管壓力而凝縮並液化之氣體。又凝縮性氣體於模接觸步驟(3)中使硬化性組成物(A1)302及硬化性組成物(A2)303與模具308接觸前於環境中係以氣體存在(參考圖1(2)之擴大部)。
在凝縮性氣體環境下進行模接觸步驟(3)時,填充於微細圖型之凹部之氣體藉由硬化性組成物(A1)302及硬化性組成物(A2)303發生之毛細管壓力而液化而使氣泡消失,故填充性優異。凝縮性氣體亦可溶解於硬化性組成物(A1)302及/或硬化性組成物(A2)303中。
凝縮性氣體之沸點若為模接觸步驟(3)之環境溫度以下則未特別限定,但較好為-10℃~23℃,更好為10℃~23℃。若為該範圍,則填充性更優異。
凝縮性氣體之模接觸步驟(3)之環境溫度下之蒸氣壓若為於模接觸步驟(3)中壓印時之模具壓力以下則未特別限制,但較好為0.1~0.4MPa。若為該範圍,則填充性更優異。環境溫度下之蒸氣壓若大於0.4MPa,則有無法充分獲得氣泡消失效果之傾向。另一方面,環境溫度下之蒸氣壓若小於0.1MPa,則變得必須減壓而有裝置變複雜之傾向。模接觸步驟(3)之環境溫度並未特別限定,但較好為20℃~25℃。
作為凝縮性氣體具體舉例為三氯氟甲烷等之氯氟碳(CFC)、氟碳(FC)、氫氯氟碳(HCFC)、1,1,1,3,3-五氟丙烷(CHF2 CH2 CF3 、HFC-245fa、PFP)等之氫氟碳(HFC)、五氟乙基甲基醚(CF3 CF2 OCH3 、HFE-245mc)等之氫氟醚(HFE)等之氟碳類。
該等中,基於模接觸步驟(3)之環境溫度為20℃~25℃之填充性優異之觀點,較好為1,1,1,3,3-五氟丙烷(23℃之蒸氣壓0.14MPa,沸點15℃)、三氯氟甲烷(23℃之蒸氣壓0.1056MPa,沸點24℃)及五氟乙基甲醚。再者,基於安全性優異之觀點,特佳為1,1,1,3,3-五氟丙烷。
凝縮性氣體可單獨使用一種,亦可混合兩種以上使用。且該等凝縮性氣體亦可與空氣、氮氣、二氧化碳、氦氣、氬氣等之非凝縮性氣體混合使用。與凝縮性氣體混合之非凝縮性氣體,基於填充性之觀點,較好為氦氣。氦氣可透過模具205。因此,於模接觸步驟(3)中於模具308上形成之微細圖型凹部與硬化性組成物(A1)302及/或硬化性組成物(A2)303一起填充環境中之氣體(凝縮性氣體及氦氣)時,凝縮性氣體液化之同時,氦氣透過模具。
<光照射步驟(4)>   其次,如圖3(3)所示,對於由經部分混合之硬化性組成物(A1)302及硬化性組成物(A2)303之混合物309所成之層,透過模具308照射照射光307。更詳言之,於注料區域S(1)304、注料區域S(2)305、注料區域S(n)306中,對填充於模具308之微細圖型中之硬化性組成物(A1)302及/或硬化性組成物(A2)303透過模具308依序照射照射光307。藉此,填充於模具308之微細圖型中之硬化性組成物(A1)302及/或硬化性組成物(A2)303因照射光307而一次硬化而成為具有圖型形狀之硬化膜310。
此處,對填充於模具308之微細圖型中之硬化性組成物(A1)302及/或(A2)303照射之照射光307係根據硬化性組成物(A1)302及(A2)303之感度波長而選擇。具體而言,較好適當選擇150nm以上400nm以下之波長之紫外光或X射線、電子束等而使用。
該等中,作為照射光307特佳為紫外光。此係因為作為硬化助劑(光聚合起始劑)而銷售者大多為對紫外光具有感度之化合物。此處作為發出紫外光之光源舉例為例如高壓水銀燈、超高壓水銀燈、低壓水銀燈、深-UV燈、碳弧燈、化學燈、金屬鹵素燈、氙氣燈、KrF準分子雷射、ArF準分子雷射、F2 準分子雷射等,但特佳為超高壓水銀燈。且使用之光源數可為1個亦可為複數。且,進行光照射時,可對填充於模具308之微細圖型中之硬化性組成物(A1)302及/或硬化性組成物(A2)303全面進行,亦可僅一部分區域進行。
又,光照射可於基板301上之注料區域斷續進行複數次,亦可於全部區域連續照射。再者,亦可於第1照射過程中照射一部分區域A,而第二照射過程照射與區域A不同之區域B。
光照射步驟(4)中,如前述洩漏之光,亦即光朝該注料區域外的擴散,為模具及裝置成本之限制上不可避免。
本發明中,由於實質上不含光聚合起始劑成分(b1)(未達0.1重量%),故硬化性組成物(A1)單獨不會因光照射而硬化。因此,不會有由該注料發生之因洩漏之光而使鄰接注料區域上之硬化性組成物(A1)硬化。因此,即使於鄰接注料中亦可以短填充時間於其全域形成未填充缺陷少的圖型。
另一方面,該注料中,如前述硬化性組成物(A1)及硬化性組成物(A2)之混合結果,硬化性組成物(A2)之光聚合起始劑(b2)成分亦移行至硬化性組成物(A1),硬化性組成物(A1)亦獲得感光性,故硬化性組成物(A1)及(A2)均藉由照射之光而硬化成為具有圖型形狀之硬化膜310。
<脫模步驟(5)>   其次,將具有圖型形狀之硬化膜310與模具308拉離。本步驟係如圖3(3)所示,於注料區域S(1)304、注料區域S(2)305、注料區域S(n)306中,將具有圖型形狀之硬化膜310與模具308依序拉離,於光照射步驟(4)中,可以自立之狀態獲得具有成為於模具308上形成之微細圖型之反轉圖型的圖型形狀之硬化膜310。又,具有圖型形狀之硬化膜310之凹凸圖型之凹部亦殘存硬化膜,該膜稱為殘膜(參考圖1(4)之擴大部的殘膜108)。
又,模接觸步驟(3)在凝縮性氣體環境下進行時,於脫模步驟(5)中拉離硬化膜310與模具308時,伴隨具有圖型形狀之硬化膜310與模具308接觸之界面壓力降低而凝縮性氣體氣化。藉此,有發揮使具有圖型形狀之硬化膜310與模具308拉離必要之力的脫模力減低之效果的傾向。
作為拉離具有圖型形狀之硬化膜310與模具308之方法,若於拉離時不使具有圖型形狀之硬化膜310之一部分物理性破損則未特別限定,各種條件等亦未特別限定。亦可例如固定基板301(被加工基板)將模具308自基板301遠離之方式移動並剝離。或者,亦可固定模具308使基板301自模具遠離之方式移動並剝離。亦可該兩者朝正反向之方向拉伸並剝離。
藉由以上之對複數注料區域連續實施層合步驟(1)、層合步驟(2),對複數注料區域連續實施步驟(3)~步驟(5)所成之步驟(製造製程),可獲得於期望位置具有期望凹凸圖型形狀(起因於模具308之凹凸形狀的圖型形狀)之硬化膜。
(壓印前處理塗覆材料(硬化性組成物(A1))及壓印抗蝕劑(硬化性組成物(A2)),以及該等之套組)   本發明之另一態樣係提供壓印前處理塗覆材料,其係於基板上形成成為壓印前處理塗層之液膜,藉由對液膜賦予壓印抗蝕劑之液滴而促進液滴成分於基板面方向擴展。
亦即,本發明係包含壓印前處理塗覆材料,其係由硬化性組成物(A1)所成之壓印前處理塗覆材料,其係於基板上形成成為壓印前處理塗層之液膜,藉由對前述液膜賦予由硬化性組成物(A2)所成之液滴而促進液滴成分於基板面方向之擴展,該塗覆材料之特徵為至少具有聚合性化合物之成分(a1),將以接觸模具之狀態使由前述硬化性組成物(A2)與硬化性組成物(A1)混合而成之層硬化的區域設為注料區域時,形成以覆蓋前述基板表面之複數注料區域之方式配置之連續液膜。
尤其較好除了溶劑以外之壓印前處理塗覆材料的成分之組成物的表面張力高於除了溶劑以外之壓印抗蝕劑的成分之組成物的表面張力。
藉此,藉由對液膜賦予液滴而促進液滴成分於基板面方向之擴展,可實現較佳之壓印。
尤其,較好提供將壓印抗蝕劑與壓印前處理塗覆材料組合而成之套組。
亦即,藉由以除了溶劑以外之壓印前處理塗覆材料的成分之組成物的表面張力高於除了溶劑以外之壓印抗蝕劑的成分之組成物的表面張力之關係提供經組合之套組,可實現較佳之壓印。
再者,更好為除了溶劑以外之壓印前處理塗覆材料的成分之組成物的表面張力與除了溶劑以外之壓印抗蝕劑的成分之組成物的表面張力之差為1mN/m以上25 mN/m以下的組合套組。
又,本發明之另一方面,亦提供基板之前處理方法,其係於基板上塗佈壓印前處理塗覆材料,而適於進行壓印。
此外,本發明亦包含用以於基板上形成圖型之圖型形成方法。藉由具有於經塗佈有壓印前處理塗覆材料之基板上不連續滴加抗蝕劑之步驟,而促進抗蝕劑成分於基板面方向之擴展,可縮短壓印所需之時間。 [實施例]
[實施例1~3及比較例1~2]   以下使用之「份」及「%」若未特別表示則均為重量基準。
混合如表1所示之(a1)成分~(d1)成分所成之組成,調製硬化性組成物。黏度及表面張力之測定方法如下述。結果記載於表1。
黏度測定   使用圓錐平板方式旋轉型黏度計RE-85L(東機產業製),測定硬化性組成物(A1)之溶劑成分(d1)除外之組成物於25℃之黏度。第1次之測定值除外,將第2次至第5次之測定值的平均值設為黏度。
表面張力之測定   使用自動表面張力計DY-300(協和界面科學製),藉由使用白金平板之平板法,測定25℃下之硬化性組成物(A1)的溶劑成分(d1)除外之組成物的表面張力。又,測定係以測定次數5次,白金平板之預濕潤浸漬距離0.35mm之條件進行。第1次之測定值除外,將第2次至第5次之測定值的平均值設為表面張力。
組成物中使用之試藥名稱及製造商如下述。   .丙二醇單甲醚乙酸酯(東京化成工業製,簡稱PGMEA)   .三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(Aldrich製,簡稱TMPTA)   .二羥甲基三環癸烷二丙烯酸酯(共榮社製,簡稱DCPDA)   .1,3-金剛烷二甲醇二丙烯酸酯(出光興產製,簡稱ADDA)   .四乙二醇二丙烯酸酯(大阪有機化學工業製,商品名:V#335HP)   .丙烯酸異冰片酯(共榮社化學製,商品名:IB-XA)   .丙烯酸苄酯(大阪有機化學工業製,商品名:V#160)   .新戊二醇二丙烯酸酯(共榮社化學製,商品名:NP-A)   .Irgacure369(BASF製,簡稱:I.369)   .十五乙二醇單1H,1H,2H,2H-全氟辛基醚(F(CF2 )6 CH2 CH2 (OCH2 CH2 )15 OH)(DIC製,簡稱:DEO-15)
本發明之應用「圖型形成方法」時之各步驟所必要時間示於表2。   又,比較例1~2表示以已往之於1注料區域依序進行層合步驟(2)~脫模步驟(5)之圖型方法時之各步驟所必要時間。
實施例1~3中,儘管待機步驟[M]為0秒,但仍均為可確保充分混合間隔之結果,硬化性組成物(A1)、(A2)充分混合。實施例2、3中,由於模具接觸硬化性組成物(A2)後,液滴擴展所必要時間少即可完成,故步驟(3)~(5)可縮短至1.0秒。比較例1中,待機步驟(M)為0秒,雖為高處理量,但由於混合間隔亦為0秒,故硬化性組成物(A1)、(A2)之混合不充分。比較例2中,由於待機步驟[M]確保為1.5秒,故硬化性組成物(A1)、(A2)均勻混合,但1注料循環較長而為3.5秒,處理量降低。
以上顯示,藉由使用本實施形態之方法,可以高處理量且以均勻組成形成光奈米壓印圖型。
101‧‧‧基板
102‧‧‧硬化性組成物
104‧‧‧液滴擴展方向
105‧‧‧模具
106‧‧‧照射光
107‧‧‧具有圖型形狀之硬化膜
108‧‧‧殘膜
201‧‧‧基板
202‧‧‧硬化性組成物(A1)
203‧‧‧硬化性組成物(A2)
204‧‧‧液滴擴展方向
205‧‧‧模具
206‧‧‧照射光
207‧‧‧具有圖型形狀之硬化膜
208‧‧‧硬化性組成物(A1)及硬化性組成物(A2)之混合物
209‧‧‧硬化性組成物(A1)及硬化性組成物(A2)未充分混合之區域
301‧‧‧基板
302‧‧‧硬化性組成物(A1)
303‧‧‧硬化性組成物(A2)
304‧‧‧注料區域1(注料區域S(1))
305‧‧‧注料區域2(注料區域S(2))
306‧‧‧注料區域n(注料區域S(2))
307‧‧‧照射光
308‧‧‧模具
309‧‧‧硬化性組成物(A1)與(A2)之混合物
310‧‧‧具有圖型形狀之硬化膜
圖1係顯示光奈米壓印技術之圖型形成方法的先前例之示意剖面圖。   圖2係說明本發明所解決之課題的示意剖面圖。   圖3係顯示本發明之實施形態的光奈米壓印技術之示意剖面圖。

Claims (16)

  1. 一種圖型形成方法,其係使用光奈米壓印製程的圖型形成方法,其特徵係對於基板表面之複數注料(shot)區域之各者依序實施下述步驟而成:層合由至少包含聚合性化合物的成分(a1)之硬化性組成物(A1)所成之層的層合步驟(1)、於由前述硬化性組成物(A1)所成之層上,離散地滴下至少包含聚合性化合物的成分(a2)之硬化性組成物(A2)的液滴並層合之層合步驟(2)、於模具與前述基板之間,夾入藉由實施前述層合步驟(2)而形成之前述硬化性組成物(A1)及前述硬化性組成物(A2)經部分混合而成之層的模接觸步驟(3)、藉由自前述模具側照射光而使前述硬化性組成物(A1)及前述硬化性組成物(A2)經部分混合而成之層硬化之光照射步驟(4)、及自由硬化後之前述硬化性組成物(A1)及前述硬化性組成物(A2)所成之層拉離前述模具之脫模步驟(5),其中將自前述模接觸步驟(3)至前述脫模步驟(5)之步驟合起來稱為壓印步驟[Im]時,於自前述複數注料區域中選擇之至少1個注料區域中,於前述層合步驟(2)結束之後至開始前述壓印步驟[Im]為止之間,對於與該經選擇之至少1個注料區域不同之注料區域,實施前述層合步驟(2)或前述壓印步驟[Im]。
  2. 如請求項1之圖型形成方法,其中對於自前述複數注料區域中選擇之複數注料區域(S(1)、S(2)、...S(n))(n為2以上之整數)依序實施前述層合步驟(2)後,對於該經選擇之複數注料區域(S(1)、S(2)、...S(n))以與前述層合步驟(2)同樣順序實施前述壓印步驟[Im]。
  3. 如請求項1之圖型形成方法,其中對於自前述複數注料區域中選擇之一個注料區域之前述層合步驟(2)與對於該複數注料區域中已實施前述層合步驟(2)之其他注料區域之前述壓印步驟[Im]係同時實施。
  4. 如請求項3之圖型形成方法,其中對於自前述複數注料區域選擇之第1複數注料區域(S(1)、S(2)、...S(m))(m為2以上之整數)依序實施前述層合步驟(2)後,同時並行地依序實施對於自前述複數注料區域中選擇同數之第2複數注料區域(S(m+1)、S(m+2)、...S(2m))之前述層合步驟(2)與對於前述第1複數注料區域(S(1)、S(2)、...S(m))之前述壓印步驟[Im]。
  5. 如請求項1之圖型形成方法,其中對於自前述複數注料區域中選擇之第1複數注料區域(S(1)、S(2)、...S(m))(m為2以上之整數)依序實施前述層合步驟(2)後,交互實施對於前述注料區域(S(1))之前述壓印步驟[Im]與對於注料區域(S(m+1))之前述層合步驟(2),以下,同樣交互實施對於注料區域(S(p))(p為2以上之整數)之前述壓印步驟[Im]與對於注料區域(S(p+m))之前述層合步驟(2)。
  6. 如請求項5之圖型形成方法,其中對於前述複數注料區域(S(1)、S(2)、...S(m))(m為2以上之整數)依序實施前述層合步驟時,實施對於一個注料區域之前述層合步驟(2)後至實施對於下一注料區域之前述層合步驟(2)為止之間,設定與實施對於一個注料區域之前述壓印步驟[Im]所必要之時間相同長的待機時間。
  7. 如請求項3之圖型形成方法,其中對於複數前述基板使用1個佈膠器與1個壓印頭實施前述層合步驟(2)及前述壓印步驟[Im],與對於第1基板上之一個注料區域之前述層合步驟(2)同時地,實施對於第2基板上之一個注料區域之前述壓印步驟[Im]。
  8. 如請求項1之圖型形成方法,其中前述層合步驟(2)所必要之時間Td與前述壓印步驟[Im]所必要之時間Ti相等。
  9. 如請求項1之圖型形成方法,其中前述硬化性組成物(A1)之光聚合起始劑(b1)含量,相對於前述聚合性化合物(a1)100重量份而言,為0重量份以上且未達0.1重量份。
  10. 如請求項1之圖型形成方法,其中除了溶劑以外之前述硬化性組成物(A1)之表面張力,大於除了溶劑以外之前述硬化性組成物(A2)之表面張力。
  11. 如請求項1之圖型形成方法,其中除了溶劑以外之前述硬化性組成物(A1)於25℃下之黏度為20mPa.s以上且未達10000mPa.s,前述硬化性組成物(A2)於25℃下之黏度為1mPa.s以上且未達40mPa.s。
  12. 一種壓印前處理塗覆材料,其係由硬化性組成物(A1)所成之壓印前處理塗覆材料,該硬化性組成物(A1)係於基板上形成成為壓印前處理塗層之液膜,藉由對前述液膜賦予由硬化性組成物(A2)所成之液滴,而促進液滴成分於基板面方向之擴展,該塗覆材料之特徵為前述硬化性組成物(A1)至少具有聚合性化合物之成分(a1),將以接觸模具之狀態使由前述硬化性組成物(A2)與前述硬化性組成物(A1)混合而成之層硬化的區域設為注料區域時,形成以覆蓋前述基板表面之複數注料區域之方式配置之連續液膜,除了溶劑以外之前述壓印前處理塗覆材料的成分之組成物的表面張力,高於除了溶劑以外之壓印抗蝕劑的成分之組成物的表面張力。
  13. 一種套組,其具有如請求項12之壓印前處理塗覆材料,及用以滴下於經該壓印前處理塗覆材料塗覆之前述基板上之壓印抗蝕劑。
  14. 一種壓印抗蝕劑,其係使用於如請求項13之套組。
  15. 一種基板之壓印前處理方法,其係用以於基板上配置硬化性組成物並進行壓印的壓印前處理方法,其特徵係於基板上塗覆如請求項12之壓印前處理塗覆材料。
  16. 一種圖型形成方法,其係用以在基板上形成圖型之圖型形成方法,其特徵係如請求項15之壓印前處理方法進一步具有於經壓印前處理塗覆之基板上,不連續地滴下抗蝕劑之步驟。
TW107107614A 2017-03-08 2018-03-07 圖型形成方法、壓印前處理塗覆材料及基板之前處理方法 TWI667117B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762468470P 2017-03-08 2017-03-08
US62/468,470 2017-03-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201832893A TW201832893A (zh) 2018-09-16
TWI667117B true TWI667117B (zh) 2019-08-01

Family

ID=63447552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107107614A TWI667117B (zh) 2017-03-08 2018-03-07 圖型形成方法、壓印前處理塗覆材料及基板之前處理方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11327397B2 (zh)
JP (1) JP7066674B2 (zh)
KR (1) KR102385158B1 (zh)
TW (1) TWI667117B (zh)
WO (1) WO2018164015A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170066208A1 (en) 2015-09-08 2017-03-09 Canon Kabushiki Kaisha Substrate pretreatment for reducing fill time in nanoimprint lithography
US10488753B2 (en) 2015-09-08 2019-11-26 Canon Kabushiki Kaisha Substrate pretreatment and etch uniformity in nanoimprint lithography
US10620539B2 (en) 2016-03-31 2020-04-14 Canon Kabushiki Kaisha Curing substrate pretreatment compositions in nanoimprint lithography
JP6983760B2 (ja) * 2016-04-08 2021-12-17 キヤノン株式会社 硬化物パターンの形成方法、加工基板の製造方法、光学部品の製造方法、回路基板の製造方法、電子部品の製造方法、インプリントモールドの製造方法、およびインプリント前処理コート用材料
US10509313B2 (en) 2016-06-28 2019-12-17 Canon Kabushiki Kaisha Imprint resist with fluorinated photoinitiator and substrate pretreatment for reducing fill time in nanoimprint lithography
US10317793B2 (en) 2017-03-03 2019-06-11 Canon Kabushiki Kaisha Substrate pretreatment compositions for nanoimprint lithography
CN110392919B (zh) 2017-03-08 2024-01-16 佳能株式会社 图案形成方法和加工基板、光学部件和石英模具复制品的制造方法以及用于压印预处理的涂覆材料及其与压印抗蚀剂的组合
WO2018164017A1 (ja) 2017-03-08 2018-09-13 キヤノン株式会社 硬化物パターンの製造方法、光学部品、回路基板および石英モールドレプリカの製造方法、ならびにインプリント前処理コート用材料およびその硬化物
JP7066674B2 (ja) 2017-03-08 2022-05-13 キヤノン株式会社 パターン形成方法、インプリント前処理コーティング材料、及び基板の前処理方法
KR102265572B1 (ko) 2017-03-08 2021-06-17 캐논 가부시끼가이샤 광 나노임프린트 기술을 사용한 패턴 형성 방법, 임프린트 장치 및 경화성 조성물
WO2019031409A1 (ja) 2017-08-10 2019-02-14 キヤノン株式会社 パターン形成方法
CN111348619B (zh) * 2020-03-18 2020-09-29 广东工业大学 一种基于光学操控的纳米孔阵列的可控加工方法及装置
US11752519B2 (en) 2020-06-19 2023-09-12 Canon Kabushiki Kaisha Planarization method and photocurable composition
US12105417B2 (en) * 2021-10-05 2024-10-01 Canon Kabushiki Kaisha Method of forming a photo-cured layer

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101923282A (zh) * 2009-06-09 2010-12-22 清华大学 纳米压印抗蚀剂及采用该纳米压印抗蚀剂的纳米压印方法

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7307118B2 (en) 2004-11-24 2007-12-11 Molecular Imprints, Inc. Composition to reduce adhesion between a conformable region and a mold
US20050160934A1 (en) 2004-01-23 2005-07-28 Molecular Imprints, Inc. Materials and methods for imprint lithography
US20060108710A1 (en) 2004-11-24 2006-05-25 Molecular Imprints, Inc. Method to reduce adhesion between a conformable region and a mold
US7157036B2 (en) 2003-06-17 2007-01-02 Molecular Imprints, Inc Method to reduce adhesion between a conformable region and a pattern of a mold
JP4792028B2 (ja) * 2004-06-03 2011-10-12 モレキュラー・インプリンツ・インコーポレーテッド ナノスケール製造技術における流体の分配およびドロップ・オン・デマンド分配技術
US8142703B2 (en) 2005-10-05 2012-03-27 Molecular Imprints, Inc. Imprint lithography method
JP4467611B2 (ja) 2007-09-28 2010-05-26 株式会社日立製作所 光インプリント方法
JP5361309B2 (ja) 2008-09-25 2013-12-04 キヤノン株式会社 インプリント装置およびインプリント方法
JP2010239118A (ja) 2009-03-11 2010-10-21 Canon Inc インプリント装置および方法
JP5712003B2 (ja) 2010-04-07 2015-05-07 富士フイルム株式会社 インプリント用硬化性組成物およびインプリント用重合性単量体の製造方法
JP5703600B2 (ja) 2010-06-21 2015-04-22 大日本印刷株式会社 インプリント用モールド、アライメント方法、インプリント方法、およびインプリント装置
JP5458068B2 (ja) 2011-08-31 2014-04-02 株式会社東芝 パターン転写装置および半導体装置の製造方法
JP5930832B2 (ja) 2012-04-27 2016-06-08 キヤノン株式会社 光硬化物の製造方法
JP5899145B2 (ja) * 2012-06-18 2016-04-06 富士フイルム株式会社 インプリント用下層膜形成組成物およびパターン形成方法
JP6080813B2 (ja) * 2013-08-30 2017-02-15 キヤノン株式会社 光インプリント用組成物、これを用いた、膜の製造方法、光学部品の製造方法、回路基板の製造方法、電子部品の製造方法
JP6460672B2 (ja) * 2013-09-18 2019-01-30 キヤノン株式会社 膜の製造方法、光学部品の製造方法、回路基板の製造方法及び電子部品の製造方法
JP5763796B2 (ja) * 2014-02-05 2015-08-12 富士フイルム株式会社 微細パターン製造方法
JP6512840B2 (ja) * 2015-01-22 2019-05-15 キヤノン株式会社 インプリント装置及び方法、並びに物品の製造方法
WO2017130853A1 (ja) 2016-01-25 2017-08-03 キヤノン株式会社 パターン形成方法、加工基板の製造方法、光学部品の製造方法、回路基板の製造方法、電子部品の製造方法、インプリントモールドの製造方法
US10578965B2 (en) 2016-03-31 2020-03-03 Canon Kabushiki Kaisha Pattern forming method
US10883006B2 (en) 2016-03-31 2021-01-05 Canon Kabushiki Kaisha Pattern forming method as well as production methods for processed substrate, optical component, circuit board, electronic component and imprint mold
US10754244B2 (en) 2016-03-31 2020-08-25 Canon Kabushiki Kaisha Pattern forming method as well as production methods for processed substrate, optical component, circuit board, electronic component and imprint mold
US10754243B2 (en) 2016-03-31 2020-08-25 Canon Kabushiki Kaisha Pattern forming method as well as production methods for processed substrate, optical component, circuit board, electronic component and imprint mold
US10754245B2 (en) 2016-03-31 2020-08-25 Canon Kabushiki Kaisha Pattern forming method as well as production methods for processed substrate, optical component, circuit board, electronic component and imprint mold
US10829644B2 (en) 2016-03-31 2020-11-10 Canon Kabushiki Kaisha Pattern forming method as well as production methods for processed substrate, optical component, circuit board, electronic component and imprint mold
US10845700B2 (en) 2016-03-31 2020-11-24 Canon Kabushiki Kaisha Pattern forming method as well as production methods for processed substrate, optical component, circuit board, electronic component and imprint mold
JP6983760B2 (ja) 2016-04-08 2021-12-17 キヤノン株式会社 硬化物パターンの形成方法、加工基板の製造方法、光学部品の製造方法、回路基板の製造方法、電子部品の製造方法、インプリントモールドの製造方法、およびインプリント前処理コート用材料
JP7066674B2 (ja) 2017-03-08 2022-05-13 キヤノン株式会社 パターン形成方法、インプリント前処理コーティング材料、及び基板の前処理方法
CN110392919B (zh) 2017-03-08 2024-01-16 佳能株式会社 图案形成方法和加工基板、光学部件和石英模具复制品的制造方法以及用于压印预处理的涂覆材料及其与压印抗蚀剂的组合
WO2018164017A1 (ja) 2017-03-08 2018-09-13 キヤノン株式会社 硬化物パターンの製造方法、光学部品、回路基板および石英モールドレプリカの製造方法、ならびにインプリント前処理コート用材料およびその硬化物
KR102265572B1 (ko) 2017-03-08 2021-06-17 캐논 가부시끼가이샤 광 나노임프린트 기술을 사용한 패턴 형성 방법, 임프린트 장치 및 경화성 조성물
WO2019031409A1 (ja) 2017-08-10 2019-02-14 キヤノン株式会社 パターン形成方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101923282A (zh) * 2009-06-09 2010-12-22 清华大学 纳米压印抗蚀剂及采用该纳米压印抗蚀剂的纳米压印方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018164015A1 (ja) 2018-09-13
KR102385158B1 (ko) 2022-04-12
KR20190118202A (ko) 2019-10-17
TW201832893A (zh) 2018-09-16
US20190377260A1 (en) 2019-12-12
JPWO2018164015A1 (ja) 2020-01-09
US11327397B2 (en) 2022-05-10
JP7066674B2 (ja) 2022-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI666685B (zh) 圖型形成方法、加工基板之製造方法、光學元件之製造方法、電路基板之製造方法、電子元件之製造方法、轉印模具之製造方法
TWI667117B (zh) 圖型形成方法、壓印前處理塗覆材料及基板之前處理方法
CN109075032B (zh) 图案形成方法、加工基板的生产方法、光学部件的生产方法、电路板的生产方法、电子部件的生产方法和压印模具的生产方法
CN109075031B (zh) 图案形成方法、加工基板的制造方法、光学部件的制造方法、电路板的制造方法、电子部件的制造方法和压印模具的制造方法
CN109075033B (zh) 图案形成方法、加工基板的制造方法、光学组件的制造方法、电路基板的制造方法、电子组件的制造方法和压印模具的制造方法
KR102208728B1 (ko) 패턴 형성 방법, 가공 기판의 제조 방법, 광학 부품의 제조 방법, 회로 기판의 제조 방법, 전자 부품의 제조 방법, 임프린트 몰드의 제조 방법
TWI642533B (zh) 圖型形成方法、加工基板之製造方法、光學零件之製造方法、電路基板之製造方法、電子零件之製造方法、壓印模之製造方法
KR102208977B1 (ko) 패턴 형성 방법과, 가공 기판, 광학 부품, 회로 기판, 전자 부품 및 임프린트 몰드의 제조 방법
CN108885975B (zh) 图案形成方法、加工基板的生产方法、光学部件的生产方法、电路板的生产方法、电子部件的生产方法和压印模具的生产方法
TWI680349B (zh) 圖型形成方法、以及加工基板、光學零件及石英複製模的製造方法、以及壓印前處理塗佈材料及其與壓印抗蝕劑的套組
TWI666108B (zh) 硬化物圖型之製造方法、光學零件、電路基板及石英模複製品之製造方法、與壓印前處理塗佈用材料及其硬化物
TWI681862B (zh) 使用光奈米壓印技術之圖型形成方法、壓印裝置及硬化性組成物
JP2020027811A (ja) パターン形成方法