光压印用固化性组合物及使用其的图案形成方法技术

本发明专利技术要解决的课题在于，提供含有聚硅氧烷等含有硅原子的聚合性化合物、对基板的密合性及在微细图案模具中的脱模性优异、并且模具污染非常少的压印用固化性组合物。通过提供光压印用固化性组合物来解决上述课题，所述光压印用固化性组合物的特征在于，包含：分子中含有硅原子的聚合性化合物(A)、光聚合引发剂(B)和添加剂(C)，前述添加剂(C)为下述式(C1)或下述式(C2)[式(C1)中的R

Curable composition for photolithography and pattern forming method using it

The subject to be solved by the invention is to provide a polymer compound containing silicon atoms, such as polysiloxane, a solidifying composition for imprinting with excellent adhesion to the substrate, excellent demoulding performance in a fine pattern die and very little mould pollution. To solve the above problem, a solidifying composition for photolithography is provided. The solidifying composition for photolithography is characterized by comprising a polymeric compound (A), a photopolymerization initiator (B) and an additive (C) containing silicon atoms in a molecule. The former additive (C) is the R of the following formula (C1) or the R of the following formula (C2) [C1].

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光压印用固化性组合物及使用其的图案形成方法
本专利技术涉及基板密合性优异、在模具脱模时没有图案缺陷和图案倒塌、图案模具污染非常少的压印用固化性组合物及使用其的图案形成方法。
技术介绍
纳米压印法为：发展在光盘制作中众所周知的压花技术，将形成有凹凸图案的模具压在树脂上使其发生力学上变形从而精密地转印微细图案的技术。其中光纳米压印法为通过透明模具、透明基板来照射光，使光固化性组合物光固化而进行转印的技术，由于可实现室温下的压印，因此正期待尺寸稳定性的提高及生产率的提高。如果一次性制作模具，则十～数百nm水平的纳米结构体简单地重复而可成型，因此是经济的且有害的废弃物/排出物少的纳米加工技术，因此，近年来期待在各种领域中的应用。对于通过光纳米压印法形成的微细凹凸图案，例如在防反射膜等光学用途中，要求透明性、耐热性、耐候性、耐久性等性能，另外，在抗蚀剂用途中要求耐酸性、耐溶剂性、耐干蚀刻性等优异。由于聚硅氧烷成分表现出有机材料中所没有的特征性的性质，因此正在研究含有聚硅氧烷成分的光固化性组合物在纳米压印中的应用。例如，报道了作为透明性、耐久性、而且需要低表面能的纳米压印用树脂模具、或供于以氧气为主成分的等离子体蚀刻的纳米压印抗蚀剂的应用等(专利文献1、2)。光纳米压印法的最大的课题在于，将模具按压在光固化性组合物、光固化后从模具剥离时产生的脱模缺陷的问题。作为脱模缺陷，有图案倒塌、图案缺损、基板剥离、填充不良、灰尘·气泡导致的缺陷等。通常，模具图案越微细、并且长径比越大，则脱模性变得越差。最近，进行了将纳米压印应用于半导体领域的尝试，但是提出了图案宽度为20nm以下的超微细的转印图案、且所要求的缺陷密度为1个/cm2这种非常高的目标值，并正在进行研究(非专利文献1)。作为改良纳米压印的脱模性的方法，报道了调整使光固化性组合物固化而得到的纳米压印树脂固化物与接触的模具表面的亲和性。例如，非专利文献2中报道了：利用氟系硅烷偶联剂对模具表面实施脱模处理、减少与接触的纳米压印树脂固化物的粘接功，从而提高脱模性的方法。另外，专利文献3中报道了：出于减小与模具的粘接力的目的而内添有氟系表面活性剂的压印材料。另外，专利文献4中公开了在压印用固化性组合物中添加润滑剂的方法。但是，就对模具表面实施脱模处理的方法而言，光固化性组合物对模具的润湿性差、向模具中的填充耗费时间、在生产率方面不利。另外，由于对超微细的模具的脱模处理会成为填充不良或转印图案尺寸的不均匀化的原因，因此对模具的脱模处理不实用。另外，对于在压印材料中内添氟系表面活性剂的方法，会产生在进行连续转印时表面活性剂向模具侧附着从而发生污染、对模具的润湿性逐渐变差等问题。另外，添加润滑剂的方法也是，不仅会产生连续脱模时的模具污染的问题，而且固化性组合物对下层膜的密合性变差、容易发生图案剥离等，不能说是满意的方法。进而，以聚硅氧烷成分为主成分的固化性组合物由于硅氧烷键的高柔软性而弹性模量低，因此在形成100nm以下的微细的图案或长径比高的图案时，产生了容易引起图案倒塌之类的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2012/018043号公报专利文献2：日本特开2012-186464号公报专利文献3：日本特开2012-195610号公报专利文献4：日本特开2010-018666号公报非专利文献非专利文献1：公益社团法人应用物理学会2015年度第2次纳米压印技术研究会文本p.8-122015年7月24日发行非专利文献2：纳米压印中的脱模问题的评价及其对策(RealizeScience&EngineeringCenter公司)2010年5月20日发行
技术实现思路
专利技术要解决的问题如上所述，目前为止正在对关于改良纳米压印的脱模性的方法进行研究，但没有得到含有聚硅氧烷成分、对基板的密合性优异、将微细图案模具脱模时没有图案缺陷和图案倒塌、进而减少了对模具的污染的组合物。本专利技术要解决的问题在于，提供含有聚硅氧烷等含有硅原子的聚合性化合物、对基板的密合性及在微细图案模具中的脱模性优异、并且模具污染非常少的压印用固化性组合物。用于解决问题的方案专利技术人等进行了深入研究，结果发现包含分子中含有硅原子的聚合性化合物、光聚合引发剂和特定的添加剂的光压印用固化性组合物能够解决上述问题，从而完成了本专利技术。即本专利技术涉及以下的项1～项15。项1.一种光压印用固化性组合物，其特征在于，包含：分子中含有硅原子的聚合性化合物(A)、光聚合引发剂(B)和添加剂(C)，前述添加剂(C)为下述式(C1)或(C2)所示的化合物。[式(C1)中的R1为碳数12～30的烷基，X1为氢原子或酰基，n为0～50的整数。式(C2)中的X2及X3各自独立地表示氢原子或酰基，p、q、r各自独立地为1～50的整数。]项2.根据项1所述的光压印用固化性组合物，其中，上述式(C1)中，R1为碳数16～30的烷基。项3.根据项1或2所述的光压印用固化性组合物，其中，上述式(C1)所示的化合物的HLB值为10以下。(其中，此处所说的HLB值是指将上述式(C1)所示的化合物中的R1所示的基团的式量设为MR1、将聚氧乙烯单元的式量设为MEO时，(MEO/(MR1+MEO))×20所示的值。)项4.根据项1～3中任一项所述的光压印用固化性组合物，其中，上述式(C1)中，n为0。项5.根据项1～4中任一项所述的光压印用固化性组合物，其中，上述式(C1)中，X1为丙烯酰基或甲基丙烯酰基。项6.根据项1所述的光压印用固化性组合物，其中，上述式(C2)所示的化合物的MEO/(MEO+MPO)所示的值为0.1～0.4。(其中，MEO表示上述式(C2)中的聚氧乙烯单元的式量，MPO表示上述式(C2)中的聚氧丙烯单元的式量。)项7.根据项1或6所述的光压印用固化性组合物，其中，上述式(C2)中，X2为丙烯酰基或甲基丙烯酰基，X3为丙烯酰基或甲基丙烯酰基。项8.根据项1～7中任一项所述的光压印用固化性组合物，其中，前述添加剂(C)的含量为0.1～5重量％。项9.根据项1所述的光压印用固化性组合物，其中，前述聚合性化合物(A)为具有2个以上聚合性官能团的聚硅氧烷。项10.根据项9所述的光压印用固化性组合物，其中，前述聚合性化合物(A)所具有的聚合性官能团为烯属不饱和键。项11.根据项1～10中任一项所述的光压印用固化性组合物，其还包含溶剂(D)。项12.一种光压印用固化性组合物，其用于压印图案形成方法，所述方法具有：将前述项1～11中任一项所述的光压印用固化性组合物涂布在基板上的工序；按压表面形成有凹凸图案的压印用模具的工序；使光压印用固化性组合物固化的工序；和将前述压印用模具脱模的工序。项13.根据项12所述的光压印用固化性组合物，其特征在于，前述压印用模具的图案表面未被脱模层覆盖。项14.根据项1～13中任一项所述的光压印用固化性组合物，其用于抗蚀剂。项15.一种图案转印方法，其特征在于，具有：将含有固化物的图案形成物设置在被加工体上的工序，该固化物为前述项1～14中任一项所述的光压印用固化性组合物的固化物；将前述固化物作为蚀刻掩模，对被加工体进行蚀刻的工序；和将图案转印到被加工体的工序。专利技术的效果本专利技术的光压印用固化性组合物发挥基板密合性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光压印用固化性组合物，其特征在于，包含：分子中含有硅原子的聚合性化合物(A)、光聚合引发剂(B)和添加剂(C)，所述添加剂(C)为下述式(C1)或(C2)所示的化合物，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.11 JP 2016-0953021.一种光压印用固化性组合物，其特征在于，包含：分子中含有硅原子的聚合性化合物(A)、光聚合引发剂(B)和添加剂(C)，所述添加剂(C)为下述式(C1)或(C2)所示的化合物，式(C1)中的R1为碳数12～30的烷基，X1为氢原子或酰基，n为0～50的整数，式(C2)中的X2及X3各自独立地表示氢原子或酰基，p、q、r各自独立地为1～50的整数。2.根据权利要求1所述的光压印用固化性组合物，其中，上述式(C1)中，R1为碳数16～30的烷基。3.根据权利要求1或2所述的光压印用固化性组合物，其中，上述式(C1)所示的化合物的HLB值为10以下，其中，此处所说的HLB值是指将上述式(C1)所示的化合物中的R1所示的基团的式量设为MR1、将聚氧乙烯单元的式量设为MEO时，(MEO/(MR1+MEO))×20所示的值。4.根据权利要求1～3中任一项所述的光压印用固化性组合物，其中，上述式(C1)中，n为0。5.根据权利要求1～4中任一项所述的光压印用固化性组合物，其中，上述式(C1)中，X1为丙烯酰基或甲基丙烯酰基。6.根据权利要求1所述的光压印用固化性组合物，其中，上述式(C2)所示的化合物的MEO/(MEO+MPO)所示的值为0.1～0.4，其中，MEO表示上述式(C2)中的聚氧乙烯单元的式量，MPO表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊部武史，矢田真，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP