图案化方法，加工基板的生产方法，光学组件的生产方法，电路板的生产方法和电子元件的生产方法技术

为了提供用于在反转工艺中形成期望的图案的图案化方法。图案化方法包括反转工艺。光固化性组合物至少包含聚合性化合物(A)组分和光聚合引发剂(B)组分。所述(A)组分的摩尔分数加权平均分子量为200以上且1000以下。所述(A)组分的大西参数(OP)为3.80以上。所述(A)组分的大西参数(OP)为N/(NC‑NO)的摩尔分数加权平均值，其中N表示分子中的原子总数，NC表示该分子中的碳原子数，并且NO表示该分子中的氧原子数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图案化方法，加工基板的生产方法，光学组件的生产方法，电路板的生产方法和电子元件的生产方法
本专利技术涉及图案化方法，加工基板的生产方法，光学组件的生产方法，电路板的生产方法，和电子元件的生产方法。
技术介绍
存在对于微细化的半导体器件和微电子机械系统(MEMS)的增长的需要。因而，光纳米压印技术作为微米和纳米加工技术而受到关注。在光纳米压印技术中，在将表面上具有微细的凹凸图案的模具压抵至基板的同时，在基板(晶片)上的光固化性组合物(抗蚀剂)固化。将模具的凹凸图案转印至基板上的光固化性组合物的固化膜。光纳米压印技术可以在基板上形成纳米量级的微细结构。在记载于PTL1中的光纳米压印技术中，首先将抗蚀剂配置在基板上的图案化区域中(配置步骤)。然后将抗蚀剂用图案化模具来图案化(模具接触步骤)。然后将抗蚀剂通过光照射来固化(光照射步骤)并且除去(脱模步骤)。通过这些步骤，将具有预定形状的抗蚀剂图案(光固化膜)形成在基板上(图1A至1D)。可以在使用通过光纳米压印技术形成的图案作为掩模的反转工艺(reverseprocess)中加工基板。PTL2公开了以下步骤。将反转层(reverselayer)形成在凹凸图案上(反转层形成步骤)。在凹部填充有反转层材料的状态下，除去反转层的一部分以露出凹凸图案的凸部的顶面(反转层部分除去步骤)。凹部中的反转层用作掩模。具有凹凸图案的层和要加工的底层经由该掩模蚀刻以形成由反转层材料形成的反转图案(蚀刻步骤)。[引用列表][专利文献][PTL1]日本专利特开No.2007-186570[PTL2]PCT日文翻译专利公开No.2006-524919[非专利文献][NPL1]J.Electrochem.Soc.,130，第143页(1983)
技术实现思路
专利技术要解决的问题在记载于PTL1中的光纳米压印技术中，固化膜本身的凹凸图案用作蚀刻掩模，因此应该由具有高的耐干蚀刻性的抗蚀剂形成。相反地，在记载于PTL2中的反转工艺中，反转层用作蚀刻掩模，并且必须迅速地除去具有凹凸图案的层。换言之，具有凹凸图案的层必须对于蚀刻气体具有与反转层相比高得多的干蚀刻速度。另外，为了通过光纳米压印技术以高的生产性形成精确的凹凸图案，必要的是降低脱模力，即，在脱模步骤中将掩模从抗蚀剂的光固化膜除去的力。这是因为高的脱模力造成缺陷(脱模缺陷)的数目增加，所述缺陷由以下导致：抗蚀剂图案的一部分通过脱模而撕破且残留在掩模上。因而，应该降低脱模力。更具体地，非常困难的是使用具有高的凹凸图案(例如，40nm以上)的模具来没有缺陷地重复地形成光固化膜的凹凸图案。当将由光纳米压印技术形成的光固化膜在包括使用反转层的反转工艺中应用于具有凹凸图案的层时，光固化膜所需要的特性不同于典型的压印抗蚀剂所需要的特性。因而，存在对使用适用于此类用途的压印抗蚀剂的新的形成方法的需要。本专利技术提供了用于在反转工艺中形成期望的图案的图案化方法。用于解决问题的方案根据本专利技术的图案化方法包括：将光固化性组合物配置在基板上(配置步骤)；使所述光固化性组合物与具有凹凸图案的模具接触(模具接触步骤)；用光照射所述光固化性组合物以形成固化膜(光照射步骤)；将所述固化膜与所述模具分离(脱模步骤)；在已经转印了所述模具的凹凸图案的所述固化膜上形成反转层(反转层形成步骤)；在所述固化膜的凹凸图案的凹部填充有所述反转层的状态下，除去所述反转层的一部分以露出所述凹凸图案的凸部(反转层部分除去步骤)；和使用所述凹部中的所述反转层作为掩模，蚀刻所述光固化性组合物层以形成反转图案(蚀刻步骤)，其中所述光固化性组合物至少包含聚合性化合物(A)组分和光聚合引发剂(B)组分，所述(A)组分的摩尔分数加权平均分子量为200以上且1000以下，并且所述(A)组分的大西参数(OP，Ohnishiparameter)为3.80以上。所述(A)组分的大西参数(OP)为N/(NC-NO)的摩尔分数加权平均值，N表示分子中的原子总数，NC表示分子中的碳原子数，并且NO表示分子中的氧原子数。本专利技术的进一步特征将参考附图从以下示意性实施方案的说明变得明显。附图说明[图1A]图1A是表明根据本专利技术实施方案的光纳米压印技术的示意性截面图。[图1B]图1B是表明光纳米压印技术的示意性截面图。[图1C]图1C是表明光纳米压印技术的示意性截面图。[图1D]图1D是表明光纳米压印技术的示意性截面图。[图2A]图2A是表明根据本专利技术实施方案的反转工艺的示意性截面图。[图2B]图2B是表明反转工艺的示意性截面图。[图2C]图2C是表明反转工艺的示意性截面图。[图3]图3是表明实施例和比较例的示意性截面图。具体实施方式本专利技术的实施方案将参考附图在以下详细地描述。本专利技术不限于这些实施方案。可以在不偏离本专利技术的主旨的情况下基于本领域技术人员的常识对这些实施方案做出变化和修改。此类变化和修改也落在本专利技术的范围内。[光固化性组合物]根据本实施方案的光固化性组合物包含聚合性化合物组分(A)和光聚合引发剂组分(B)。根据本实施方案的光固化性组合物可以包含非聚合性化合物组分(C)。如本文使用的术语"固化膜"是指通过在基板上的光固化性组合物的聚合和固化形成的膜。固化膜可以具有任意形状并且可以在其表面上具有图案。将在以下详细地描述各组分。<组分(A)：聚合性化合物>组分(A)为聚合性化合物。如本文使用的术语"聚合性化合物"是指与由光聚合引发剂(组分(B))产生的聚合因子(例如自由基)反应且经由链反应(聚合反应)形成高分子化合物膜的化合物。例如，聚合性化合物可以为自由基聚合性化合物。聚合性化合物组分(A)可以由一种聚合性化合物或两种以上的聚合性化合物构成。自由基聚合性化合物可以为具有至少一个丙烯酰基或甲基丙烯酰基的化合物，即，(甲基)丙烯酸系化合物。因而，根据本实施方案的光固化性组合物可以包含(甲基)丙烯酸系化合物作为组分(A)。组分(A)可以主要由(甲基)丙烯酸系化合物构成。根据本实施方案的光固化性组合物可以为(甲基)丙烯酸系化合物。如本文使用的句子"组分(A)主要由(甲基)丙烯酸系化合物构成"是指组分(A)的90重量％以上为(甲基)丙烯酸系化合物。当自由基聚合性化合物由两种以上的具有至少一个丙烯酰基或甲基丙烯酰基的化合物构成时，自由基聚合性化合物可以包含单官能(甲基)丙烯酸系单体和多官能(甲基)丙烯酸系单体。这是因为单官能(甲基)丙烯酸系单体和多官能(甲基)丙烯酸系单体的组合可以形成具有高的机械强度的固化膜。具有一个丙烯酰基或甲基丙烯酰基的单官能(甲基)丙烯酸系化合物的实例包括，但不限于，(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-羟基丙酯、(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-羟基丙酯、EO改性的(甲基)丙烯酸对枯基苯酚酯、(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改性的(甲基)丙烯酸苯氧酯、PO改性的(甲基)丙烯酸苯氧酯、聚氧乙烯壬基苯基醚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图案化方法，其特征在于包括：将光固化性组合物配置在基板上，即配置步骤；使所述光固化性组合物与具有凹凸图案的模具接触，即模具接触步骤；用光照射所述光固化性组合物以形成固化膜，即光照射步骤；将所述固化膜与所述模具分离，即脱模步骤；在已经转印了所述模具的凹凸图案的所述固化膜上形成反转层，即反转层形成步骤；在所述固化膜的凹凸图案的凹部填充有所述反转层的状态下，除去所述反转层的一部分以露出所述凹凸图案的凸部，即反转层部分除去步骤；和使用所述凹部中的所述反转层作为掩模，蚀刻所述光固化性组合物层以形成反转图案，即蚀刻步骤，其中所述光固化性组合物至少包含聚合性化合物A组分和光聚合引发剂B组分，所述A组分的摩尔分数加权平均分子量为200以上且1000以下，所述A组分的大西参数OP为3.80以上，并且所述A组分的大西参数OP为N/(NC‑NO)的摩尔分数加权平均值，N表示分子中的原子总数，NC表示该分子中的碳原子数，并且NO表示该分子中的氧原子数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.27 JP 2015-0394021.一种图案化方法，其特征在于包括：将光固化性组合物配置在基板上，即配置步骤；使所述光固化性组合物与具有凹凸图案的模具接触，即模具接触步骤；用光照射所述光固化性组合物以形成固化膜，即光照射步骤；将所述固化膜与所述模具分离，即脱模步骤；在已经转印了所述模具的凹凸图案的所述固化膜上形成反转层，即反转层形成步骤；在所述固化膜的凹凸图案的凹部填充有所述反转层的状态下，除去所述反转层的一部分以露出所述凹凸图案的凸部，即反转层部分除去步骤；和使用所述凹部中的所述反转层作为掩模，蚀刻所述光固化性组合物层以形成反转图案，即蚀刻步骤，其中所述光固化性组合物至少包含聚合性化合物A组分和光聚合引发剂B组分，所述A组分的摩尔分数加权平均分子量为200以上且1000以下，所述A组分的大西参数OP为3.80以上，并且所述A组分的大西参数OP为N/(NC-NO)的摩尔分数加权平均值，N表示分子中的原子总数，NC表示该分子中的碳原子数，并且NO表示该分子中的氧原子数。2.根据权利要求1所述的图案化方法，其中所述模具具有高度为10nm以上且40nm以下的凹凸图案。3.根据权利要求1或2所述的图案化方法，其中所述模具具有高度为10nm以上且30nm以下的凹凸图案。4.根据权利要求1至3任一项所述的图案化方法，其中所述光固化性组合物的A组分的大西参数OP为4....

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤俊树，本间猛，米泽诗织，大谷智教，岩下和美，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP