[go: up one dir, main page]

JP2008246876A - Film-depositing composition for nano imprinting, manufacturing method of structure and structure - Google Patents

Film-depositing composition for nano imprinting, manufacturing method of structure and structure Download PDF

Info

Publication number
JP2008246876A
JP2008246876A JP2007091695A JP2007091695A JP2008246876A JP 2008246876 A JP2008246876 A JP 2008246876A JP 2007091695 A JP2007091695 A JP 2007091695A JP 2007091695 A JP2007091695 A JP 2007091695A JP 2008246876 A JP2008246876 A JP 2008246876A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
forming composition
mold
resin
resin layer
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2007091695A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4963254B2 (en
Inventor
Yoshiyuki Takeuchi
義行 竹内
Kiyoshi Ishikawa
清 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
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 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd filed Critical Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority to JP2007091695A priority Critical patent/JP4963254B2/en
Priority to CN200880007295A priority patent/CN101636256A/en
Priority to PCT/JP2008/053988 priority patent/WO2008126523A1/en
Priority to KR1020097019775A priority patent/KR20090117947A/en
Priority to TW097110863A priority patent/TW200838939A/en
Publication of JP2008246876A publication Critical patent/JP2008246876A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4963254B2 publication Critical patent/JP4963254B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film-depositing composition for nano imprinting which can transfer the shape of a mold with high precision and shows successful adhesion with a base and releasability of the mold, and to provide a manufacturing method of a structure and to provide a manufactured structure. <P>SOLUTION: This film-depositing composition containing a silsesquioxane resin (A) with a constituent unit represented by formula (a-1), is used for nano imprinting. In the formula, R<SP>1</SP>is a hydrogen atom or a 1-5C alkyl group, R<SP>2</SP>is a single bond or a 1-5C alkylene group. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ナノインプリント用の膜形成組成物、並びに構造体の製造方法及び製造された構造体に関する。   The present invention relates to a film forming composition for nanoimprinting, a method for producing a structure, and a produced structure.

リソグラフィ技術は、半導体デバイスプロセスのコアテクノロジーであり、近年の半導体集積回路(IC)の高集積化に伴い、さらなる配線の微細化が進行している。微細化手法としては、より短波長の光源、例えばKrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、Fレーザー、EUV(極端紫外光)、EB(電子線)、X線等を用いる光源波長の短波長化や、露光装置のレンズの開口数(NA)の大口径化(高NA化)等が一般的である。しかしながら、光源波長の短波長化は、高額な新たな露光装置が必要となってしまう。 Lithography technology is a core technology of semiconductor device processes, and further miniaturization of wiring is progressing with the recent high integration of semiconductor integrated circuits (ICs). As a miniaturization method, a light source having a shorter wavelength, for example, a KrF excimer laser, an ArF excimer laser, an F 2 laser, EUV (extreme ultraviolet light), EB (electron beam), X-ray, or the like is used. In general, the numerical aperture (NA) of the lens of the exposure apparatus is increased (higher NA) or the like. However, shortening the wavelength of the light source requires an expensive new exposure apparatus.

このような状況のもと、Chouらによって、ナノインプリントリソグラフィが提案された(特許文献1参照)。ナノインプリントリソグラフィでは、所定のパターンが形成されたモールドを、表面に樹脂層が形成された基体に対して押し付け、モールドのパターンを樹脂層に転写している。   Under such circumstances, Chou et al. Proposed nanoimprint lithography (see Patent Document 1). In nanoimprint lithography, a mold on which a predetermined pattern is formed is pressed against a substrate on which a resin layer is formed, and the pattern of the mold is transferred to the resin layer.

Chouらによって最初に提案されたナノインプリントリソグラフィは、樹脂層に熱可塑性樹脂であるポリメタクリル酸メチル(PMMA)が用いられ、樹脂層を変形させる前に加熱により樹脂を軟化させておき、次いで、モールドを押し付けて樹脂層を変形させ、その後、樹脂層を冷却して固化させる工程を経ることから、「熱サイクルナノインプリントリソグラフィ」と呼ばれている。   In the nanoimprint lithography first proposed by Chou et al., Polymethyl methacrylate (PMMA), which is a thermoplastic resin, is used for the resin layer, and the resin is softened by heating before the resin layer is deformed. Since the resin layer is deformed by pressing and the resin layer is then cooled and solidified, it is called “thermal cycle nanoimprint lithography”.

しかしながら、この熱サイクルナノインプリントリソグラフィには、樹脂層の昇温、冷却に時間を要するためスループットが低いという問題や、温度差によりパターン寸法が変化するという問題等があった。   However, this thermal cycle nanoimprint lithography has problems such as low throughput due to the time required for temperature rise and cooling of the resin layer and a problem that pattern dimensions change due to temperature differences.

そこで、熱可塑性樹脂の代わりに、光(紫外線、電子線)で硬化する光硬化性樹脂を用いたナノインプリントリソグラフィが提案された。このプロセスは、光硬化性樹脂を含む樹脂層にモールドを押し付け、次いで、光を照射して樹脂を硬化させ、その後、モールドを剥離することにより転写パターン(構造体)を得る。この手法は、光を利用して樹脂層を硬化させることから、「光ナノインプリントリソグラフィ」と呼ばれている。   Therefore, nanoimprint lithography using a photocurable resin that is cured by light (ultraviolet rays, electron beams) instead of a thermoplastic resin has been proposed. In this process, a mold is pressed against a resin layer containing a photo-curable resin, and then the resin is irradiated with light to cure the resin, and then the mold is peeled to obtain a transfer pattern (structure). This technique is called “optical nanoimprint lithography” because the resin layer is cured using light.

しかしながら、この光ナノインプリントリソグラフィには、モールドを押し付けた状態で紫外線等を照射して樹脂を硬化させるため、大掛かりな装置が必要になるという問題や、光照射による転写パターン形成速度が遅いという問題等があった。
米国特許第5772905号明細書 特開2003−100609号公報
However, in this optical nanoimprint lithography, the resin is cured by irradiating ultraviolet rays or the like in a state where the mold is pressed, so that a large-scale apparatus is required, and the transfer pattern formation speed due to light irradiation is slow. was there.
US Pat. No. 5,772,905 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-100609

一方、別のナノインプリントリソグラフィ技術において、スピンオングラス(SOG)等をレジスト形成材料として使用することが提案されている(特許文献2参照)。このプロセスでは、基板上に形成されたレジスト形成材料からなる樹脂層にモールドを押し付け、次いで、モールドを剥離することにより転写パターン(構造体)を得ている。この手法は、室温にて転写パターンを得ることから、「室温ナノインプリントリソグラフィ」と呼ばれている。この室温ナノインプリントリソグラフィにおいて形成される転写パターン(構造体)は、微小なパターンであるため、リソグラフィ以外にも、CCDに用いられる微小なレンズ等への応用が期待されている。本明細書では、室温ナノインプリントリソグラフィにおける転写パターン(構造体)を形成することを「室温ナノインプリント」という。   On the other hand, in another nanoimprint lithography technique, it has been proposed to use spin-on-glass (SOG) or the like as a resist forming material (see Patent Document 2). In this process, a mold is pressed against a resin layer made of a resist forming material formed on a substrate, and then the mold is peeled to obtain a transfer pattern (structure). This method is called “room temperature nanoimprint lithography” because a transfer pattern is obtained at room temperature. Since the transfer pattern (structure) formed in this room temperature nanoimprint lithography is a minute pattern, it is expected to be applied to a minute lens used for a CCD other than lithography. In this specification, forming a transfer pattern (structure) in room temperature nanoimprint lithography is referred to as “room temperature nanoimprint”.

この室温ナノインプリントでは、特に微細なパターンが形成されたモールドを樹脂層に押し付けたときに、モールドの凹部の隅にまで樹脂が充填されず、パターン形状が高精度に転写されないという問題や、モールドを剥離したときに、転写パターンが基体から剥がれてしまうという問題等があった。また、形成される構造体自体をそのまま使用するため、形成された構造体の熱等に対する形状安定性が求められていた。   In this room temperature nanoimprint, especially when a mold with a fine pattern formed is pressed against the resin layer, the resin is not filled into the corners of the recesses of the mold, and the pattern shape is not transferred with high accuracy. When peeled off, there was a problem that the transfer pattern was peeled off from the substrate. In addition, since the formed structure itself is used as it is, shape stability of the formed structure against heat or the like has been demanded.

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、モールドの形状を高精度に転写することができ、且つ、基体との密着性、モールドの剥離性が良好なナノインプリント用の膜形成組成物、並びに構造体の製造方法及び製造された構造体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a conventional problem, and can be used for nanoimprinting that can transfer the shape of a mold with high accuracy and has good adhesion to a substrate and good mold releasability. An object is to provide a film-forming composition, a method for producing a structure, and a produced structure.

本発明の第一の態様は、下記一般式(a−1)で表される構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂(A)を含有することを特徴とするナノインプリント用の膜形成組成物である。

Figure 2008246876
[式中、Rは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を表し、Rは単結合又は炭素数1〜5のアルキレン基を表す。] A first aspect of the present invention is a nanoimprint film-forming composition comprising a silsesquioxane resin (A) having a structural unit represented by the following general formula (a-1). .
Figure 2008246876
[Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 2 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. ]

本発明の第二の態様は、基体上にシルセスキオキサン樹脂を含む膜形成組成物を塗布して樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層にモールドを押し付ける工程と、前記樹脂層から前記モールドを剥離する工程と、を含むことを特徴とする構造体の製造方法である。   The second aspect of the present invention includes a step of applying a film-forming composition containing a silsesquioxane resin on a substrate to form a resin layer, a step of pressing a mold against the resin layer, and And a step of peeling the mold.

本発明の第三の態様は、本発明の構造体の製造方法により得られた構造体である。   The third aspect of the present invention is a structure obtained by the method for producing a structure of the present invention.

本発明の膜形成組成物は、モールドの形状を高精度に転写することができ、且つ、基体との密着性、モールドの剥離性が良好である。したがって、この膜形成組成物からなる樹脂層にモールドを押し付けることにより、モールドの形状を高精度に反映した構造体を製造することができる。さらに、本発明の構造体の製造方法によれば、特に製造された構造体の熱等に対する形状安定性を向上させることができる。   The film forming composition of the present invention can transfer the shape of the mold with high accuracy, and has good adhesion to the substrate and good mold releasability. Therefore, a structure that reflects the shape of the mold with high accuracy can be manufactured by pressing the mold against the resin layer made of the film-forming composition. Furthermore, according to the structure manufacturing method of the present invention, the shape stability of the manufactured structure against heat and the like can be improved.

以下、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

≪膜形成組成物≫
<シルセスキオキサン樹脂(A)>
本発明の膜形成組成物は、下記一般式(a−1)で表される構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂(A)を含有することを特徴とする。この構成単位は、1種を用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
<< Film-forming composition >>
<Silsesquioxane resin (A)>
The film forming composition of the present invention contains a silsesquioxane resin (A) having a structural unit represented by the following general formula (a-1). As this structural unit, one type may be used, or two or more types may be used in combination.

Figure 2008246876
Figure 2008246876

上記一般式(a−1)中、Rは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を表す。炭素数1〜5のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基等の直鎖状のアルキル基や、イソプロピル基、tert−ブチル基等の分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。このRとしては、水素原子が特に好ましい。
また、Rは単結合又は炭素数1〜5のアルキレン基を表す。炭素数1〜5のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、n−ブチレン基等の直鎖状のアルキレン基や、イソプロピレン基、n−ブチレン基等の分岐鎖状のアルキレン基が挙げられる。このRとしては、メチレン基及びエチレン基が特に好ましい。
In the general formula (a-1), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms include linear alkyl groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, and n-butyl group, and branched chain alkyl groups such as isopropyl group and tert-butyl group. Groups. R 1 is particularly preferably a hydrogen atom.
R 2 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. Examples of the alkylene group having 1 to 5 carbon atoms include linear alkylene groups such as methylene group, ethylene group, n-propylene group and n-butylene group, and branched chain groups such as isopropylene group and n-butylene group. An alkylene group is mentioned. As R 2 , a methylene group and an ethylene group are particularly preferable.

本発明の膜形成組成物は、この一般式(a−1)で表される構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂(A)を含有するため、微小空間への埋め込み性が良好なものとなる。したがって、この膜形成組成物からなる樹脂層にモールドを押し付けた場合、低いプレス圧力且つ短いプレス時間で、モールドの形状を高精度に転写することができる。
また、このようなシルセスキオキサン樹脂(A)を含有する本発明の膜形成組成物は、樹脂層と基体との密着性、樹脂層からのモールドの剥離性も良好なものとなる。
さらに、このようなシルセスキオキサン樹脂(A)を含有する本発明の膜形成組成物は、高い透明性・屈折率を有する。したがって、この膜形成組成物により、レンズ等の高屈折率部材を製造することが可能となる。
Since the film-forming composition of the present invention contains the silsesquioxane resin (A) having the structural unit represented by the general formula (a-1), the embedding property in a minute space is good. . Therefore, when the mold is pressed against the resin layer made of this film-forming composition, the shape of the mold can be transferred with high accuracy with a low pressing pressure and a short pressing time.
In addition, the film-forming composition of the present invention containing such a silsesquioxane resin (A) also has good adhesion between the resin layer and the substrate and mold releasability from the resin layer.
Furthermore, the film-forming composition of the present invention containing such a silsesquioxane resin (A) has high transparency and refractive index. Therefore, a high refractive index member such as a lens can be produced by this film forming composition.

一般式(a−1)で表される構成単位の割合は、シルセスキオキサン樹脂(A)の全構成単位に対して10〜100モル%であることが好ましく、15〜100モル%であることがより好ましい。   The proportion of the structural unit represented by the general formula (a-1) is preferably 10 to 100 mol% with respect to all the structural units of the silsesquioxane resin (A), and is 15 to 100 mol%. It is more preferable.

シルセスキオキサン樹脂(A)は、下記一般式(a−2)で表される構成単位をさらに有していてもよい。   The silsesquioxane resin (A) may further have a structural unit represented by the following general formula (a-2).

Figure 2008246876
Figure 2008246876

上記一般式(a−2)中、Rは炭素数1〜15のアルキル基又は炭素数6〜15の芳香族炭化水素基を表す。炭素数1〜15のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基等の直鎖状のアルキル基、イソプロピル基、tert−ブチル基等の分岐鎖状のアルキル基、或いはシクロペンタン、シクロヘキサン、アダマンタン、ノルボルナン等から1個の水素原子を除いた環状のアルキル基が挙げられる。また、炭素数6〜15の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基等が挙げられる。このRとしては、フェニル基、ナフチル基が特に好ましい。 In the general formula (a-2), R 3 represents an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms or an aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms. Examples of the alkyl group having 1 to 15 carbon atoms include linear alkyl groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group and n-butyl group, and branched alkyl groups such as isopropyl group and tert-butyl group. Or a cyclic alkyl group obtained by removing one hydrogen atom from cyclopentane, cyclohexane, adamantane, norbornane and the like. Examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms include a phenyl group, a naphthyl group, and an anthracenyl group. R 3 is particularly preferably a phenyl group or a naphthyl group.

シルセスキオキサン樹脂(A)は、上記一般式(a−1)、(a−2)で表される構成単位以外の構成単位をさらに有していてもよい。   The silsesquioxane resin (A) may further have structural units other than the structural units represented by the general formulas (a-1) and (a-2).

シルセスキオキサン樹脂(A)の質量平均分子量は、特に限定されないが、2000〜30000であることが好ましく、3000〜15000であることがより好ましい。上記範囲とすることで、有機溶剤への溶解性が良好となる。また、本発明の膜形成組成物からなる樹脂層にモールドを押し付けたとき、モールドの形状が高精度に転写されるようになる。   Although the mass average molecular weight of silsesquioxane resin (A) is not specifically limited, It is preferable that it is 2000-30000, and it is more preferable that it is 3000-15000. By setting it as the said range, the solubility to an organic solvent becomes favorable. Further, when the mold is pressed against the resin layer made of the film-forming composition of the present invention, the shape of the mold is transferred with high accuracy.

<有機溶剤(B)>
本発明の膜形成組成物は、前述のシルセスキオキサン樹脂(A)等の全ての成分を適当な有機溶剤に溶解して溶液の形態で用いるのが好ましい。
有機溶剤(B)としては、具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、n−ブタノール等のアルコール類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等の多価アルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチル−n−アミルケトン、メチルイソアミルケトン、2−ヘプタノン等のケトン類;エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、又はジプロピレングリコールモノアセテート等のエステル結合を有する化合物、上記多価アルコール類又は上記エステル結合を有する化合物のモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル等のモノアルキルエーテル若しくはモノフェニルエーテル等のエーテル結合を有する化合物等の多価アルコール類の誘導体;ジオキサン等の環状エーテル類;乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル等のエステル類;アニソール、エチルベンジルエーテル、クレジルメチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、フェネトール、ブチルフェニルエーテル、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、アミルベンゼン、イソプロピルベンゼン、トルエン、キシレン、シメン、メシチレン等の芳香族系有機溶剤等が挙げられる。これらの有機溶剤(B)は、1種を用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。中でも、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、n−ブタノールを用いることが好ましい。
<Organic solvent (B)>
The film-forming composition of the present invention is preferably used in the form of a solution by dissolving all the components such as the silsesquioxane resin (A) described above in a suitable organic solvent.
Specific examples of the organic solvent (B) include alcohols such as methanol, ethanol, propanol and n-butanol; polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol and dipropylene glycol; acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone. , Ketones such as methyl-n-amyl ketone, methyl isoamyl ketone, 2-heptanone; compounds having an ester bond such as ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoacetate, or dipropylene glycol monoacetate, the above polyvalent Monoalcohols such as monomethyl ether, monoethyl ether, monopropyl ether, monobutyl ether of alcohols or compounds having an ester bond Derivatives of polyhydric alcohols such as compounds having an ether bond such as ruether or monophenyl ether; cyclic ethers such as dioxane; methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate , Esters such as methyl methoxypropionate and ethyl ethoxypropionate; anisole, ethylbenzyl ether, cresyl methyl ether, diphenyl ether, dibenzyl ether, phenetole, butylphenyl ether, ethylbenzene, diethylbenzene, amylbenzene, isopropylbenzene, toluene, Aromatic organic solvents such as xylene, cymene, and mesitylene are listed. These organic solvents (B) may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monomethyl ether (PGME), or n-butanol.

有機溶剤(B)の配合量は、特に限定されないが、シルセスキオキサン樹脂(A)の濃度が0.1〜40質量%となるように用いることが好ましく、1〜30質量%となるように用いることがより好ましい。   Although the compounding quantity of an organic solvent (B) is not specifically limited, It is preferable to use it so that the density | concentration of silsesquioxane resin (A) may be 0.1-40 mass%, and it will be 1-30 mass%. It is more preferable to use for.

<界面活性剤(C)>
本発明の膜形成組成物は、必要に応じて界面活性剤(C)を含有していてもよい。界面活性剤(C)を含有することにより、モールドの形状の転写性が良好なものとなる。界面活性剤(C)としては、特に限定されず、公知の成分を用いることができる。
<Surfactant (C)>
The film-forming composition of the present invention may contain a surfactant (C) as necessary. By containing the surfactant (C), the mold shape transferability is improved. It does not specifically limit as surfactant (C), A well-known component can be used.

≪構造体の製造方法≫
本発明の構造体の製造方法は、基体上にシルセスキオキサン樹脂を含む膜形成組成物を塗布して樹脂層を形成する工程と、樹脂層にモールドを押し付ける工程と、樹脂層からモールドを剥離する工程と、を含むことを特徴とする。
≪Structure manufacturing method≫
The structure manufacturing method of the present invention includes a step of applying a film-forming composition containing a silsesquioxane resin on a substrate to form a resin layer, a step of pressing a mold against the resin layer, and a mold from the resin layer. And a step of peeling.

先ず、基体上にシルセスキオキサン樹脂を含む膜形成組成物をスピンコート法等により塗布し、樹脂層を形成する。樹脂層の膜厚は、製造する構造体の種類にもよるが、例えば10nm〜5μm程度が好ましい。
また、基体としては、特に限定されず、例えば、シリコン、銅、クロム、鉄、アルミニウム等の金属からなる基板やガラス基板、或いはこれらに所定の配線パターンが形成されたものを用いることができる。また、これらの基板に有機層や無機層が形成されたものを用いてもよい。
First, a film-forming composition containing a silsesquioxane resin is applied on a substrate by a spin coating method or the like to form a resin layer. The film thickness of the resin layer depends on the type of structure to be manufactured, but is preferably about 10 nm to 5 μm, for example.
The substrate is not particularly limited, and for example, a substrate or glass substrate made of a metal such as silicon, copper, chromium, iron, or aluminum, or a substrate on which a predetermined wiring pattern is formed can be used. Moreover, you may use what formed the organic layer and the inorganic layer in these board | substrates.

次に、基体上に形成された樹脂層に所定の形状のモールドを押し付け、モールドの形状を樹脂層に転写する。この際、シルセスキオキサン樹脂を含む膜形成組成物として本発明の膜形成組成物を用いた場合には、プレス圧力が比較的低い場合であっても、短時間でモールドの凹部の隅にまで樹脂が充填されるため、モールドの形状を高精度に転写することができるとともに、加熱したり紫外線を照射したりすることなく樹脂層がモールドの形状に硬化するため、好ましい。   Next, a mold having a predetermined shape is pressed against the resin layer formed on the substrate, and the shape of the mold is transferred to the resin layer. At this time, when the film-forming composition of the present invention is used as a film-forming composition containing a silsesquioxane resin, even in a case where the pressing pressure is relatively low, the corners of the concave portions of the mold can be obtained in a short time. Since the resin is filled up to, the shape of the mold can be transferred with high accuracy, and the resin layer is cured to the shape of the mold without being heated or irradiated with ultraviolet rays, which is preferable.

モールドのプレス圧力は、10〜50MPa程度であることが好ましい。また、プレス時間は、樹脂層の厚さにもよるが、10〜120秒程度であることが好ましい。このようにモールドを押し付けた状態で所定時間プレスすることにより、樹脂層の形状がより硬化する。   The pressing pressure of the mold is preferably about 10 to 50 MPa. Moreover, although it depends on the thickness of the resin layer, the pressing time is preferably about 10 to 120 seconds. The shape of the resin layer is further cured by pressing for a predetermined time in a state where the mold is pressed.

その後、樹脂層からモールドを剥離する。この際、シルセスキオキサン樹脂を含む膜形成組成物として本発明の膜形成組成物を用いて樹脂層を形成した場合には、基体との密着性が高く、且つモールドの剥離性が良好であるため、モールドを剥離したときに、樹脂層が基体から剥がれてしまうことがない。   Thereafter, the mold is peeled from the resin layer. At this time, when the resin layer is formed using the film-forming composition of the present invention as a film-forming composition containing a silsesquioxane resin, the adhesion to the substrate is high and the mold releasability is good. Therefore, when the mold is peeled off, the resin layer is not peeled off from the substrate.

このようにして、モールドの形状が高精度に転写された構造体を基体上に形成することができる。なお、モールドの剥離後に構造体を加熱したり紫外線(UV光)等を照射したりして、構造体をさらに硬化させるようにしても構わない。特にUV光の照射は、構造体を安定化させることができ、形成された構造体の変形(シュリンク、型崩れ等)を防止することができ好ましい。このようにUV光が照射された構造体は、その後に加熱等の工程がある場合にも形状変化することがなく、特にシュリンクすることがないため、そのまま構造体として用いる場合に特に好ましい。   In this way, a structure having the mold shape transferred with high precision can be formed on the substrate. Note that the structure may be further cured by heating the structure or irradiating ultraviolet rays (UV light) or the like after the mold is peeled off. In particular, irradiation with UV light is preferable because it can stabilize the structure and prevent deformation (shrink, loss of shape, etc.) of the formed structure. Thus, the structure irradiated with UV light does not change its shape even when there is a subsequent process such as heating and is not particularly shrunk.

得られる構造体の形状は、モールドの形状に応じて様々に変更することができる。例えば、所定のパターンが形成されたモールドを用いる場合、モールドを変更することにより、例えば10nm間隔の極微細パターンが形成された構造体から、2μm間隔のラフパターンが形成された構造体まで、様々に製造することができる。また、本発明の膜形成組成物は高い透明性・屈折率を有するため、レンズ形状のモールドを用いることにより、CMOSセンサー等に使用可能な極小レンズを製造することができる。   The shape of the resulting structure can be variously changed according to the shape of the mold. For example, when using a mold in which a predetermined pattern is formed, by changing the mold, for example, various structures ranging from a structure in which an extremely fine pattern having an interval of 10 nm is formed to a structure having a rough pattern having an interval of 2 μm are formed. Can be manufactured. In addition, since the film-forming composition of the present invention has high transparency and refractive index, it is possible to produce a microlens that can be used for a CMOS sensor or the like by using a lens-shaped mold.

≪パターン形成方法≫
上述のように、本発明の構造体の製造方法によれば様々な形状の構造体を製造することができるが、以下では、本発明の膜形成組成物により、基体上に所定のパターンの構造体を形成し、この構造体をレジストとして用いる場合について、さらに説明する。但し、このパターン形成方法は、上述した構造体の製造方法と同様であるため、同一の部分については記載を省略又は簡略化する。
≪Pattern formation method≫
As described above, according to the structure manufacturing method of the present invention, structures having various shapes can be manufactured. Hereinafter, a structure having a predetermined pattern on the substrate is formed by the film forming composition of the present invention. A case where a body is formed and this structure is used as a resist will be further described. However, since this pattern forming method is the same as the above-described structure manufacturing method, description of the same portion is omitted or simplified.

先ず、基体上に本発明の膜形成組成物をスピンコート法等により塗布し、樹脂層を形成する。樹脂層の膜厚は、10〜200nmが好ましく、30〜150nmがより好ましい。この範囲内の膜厚とすることにより、十分なエッチング耐性が確保できる。   First, the film-forming composition of the present invention is applied on a substrate by a spin coating method or the like to form a resin layer. 10-200 nm is preferable and, as for the film thickness of a resin layer, 30-150 nm is more preferable. By setting the film thickness within this range, sufficient etching resistance can be ensured.

なお、高アスペクト比のパターンを形成する場合、基体としては、基板上に有機層が形成されたものを用いることが好ましい。有機層の形成に用いられる樹脂としては、酸素プラズマによりエッチングしやすいと同時に、シリコン基板等のエッチングに用いられるフッ化炭素系ガスに対する耐性が高いこと等から、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、可溶性ポリイミド等が好ましい。
有機層の膜厚は、100〜14000nmが好ましく、300〜5000nmがより好ましい。この範囲内の膜厚とすることにより、十分なエッチング耐性が確保できる。
When a high aspect ratio pattern is formed, it is preferable to use a substrate in which an organic layer is formed on a substrate. As the resin used for forming the organic layer, novolak resin, acrylic resin, soluble polyimide, etc. are easily etched by oxygen plasma and at the same time have high resistance to fluorocarbon gases used for etching silicon substrates. Is preferred.
The film thickness of the organic layer is preferably from 100 to 14000 nm, more preferably from 300 to 5000 nm. By setting the film thickness within this range, sufficient etching resistance can be ensured.

次に、基体上に形成された樹脂層に所定のパターンが形成されたモールドを押し付け、モールドのパターンを樹脂層に転写する。この際、本発明の膜形成組成物は、プレス圧力が比較的低い場合であっても、短時間でモールドの凹部の隅にまで樹脂が充填されるため、モールドの形状を高精度に転写することができる。   Next, a mold in which a predetermined pattern is formed is pressed against the resin layer formed on the substrate to transfer the mold pattern to the resin layer. At this time, the film-forming composition of the present invention can transfer the shape of the mold with high accuracy because the resin is filled into the corners of the concave portion of the mold in a short time even when the pressing pressure is relatively low. be able to.

その後、樹脂層からモールドを剥離する。この際、本発明の膜形成組成物からなる樹脂層は、基体との密着性が高く、且つモールドの剥離性が良好であるため、モールドを剥離したときに、樹脂層が基体から剥がれてしまうことがない。   Thereafter, the mold is peeled from the resin layer. At this time, since the resin layer made of the film-forming composition of the present invention has high adhesion to the substrate and good mold releasability, the resin layer is peeled off from the substrate when the mold is peeled off. There is nothing.

モールドのパターンが転写されたレジストが基体上に形成された後は、以下のようにして、エッチングにより基板上にパターンを形成することができる。   After the resist to which the pattern of the mold has been transferred is formed on the substrate, the pattern can be formed on the substrate by etching as follows.

すなわち、モールドのパターンが転写されたレジストをマスクとして、基板をフッ化炭素系ガスによりエッチングし、基板にパターンを形成する。なお、基板上に有機層が形成されている場合には、モールドのパターンが転写されたレジストをマスクとして、有機層を酸素プラズマによりエッチングした後、基板をフッ化炭素系ガスによりエッチングする。その後、基板上のレジスト等を溶解除去する。   That is, using the resist to which the mold pattern is transferred as a mask, the substrate is etched with a fluorocarbon gas to form a pattern on the substrate. In the case where an organic layer is formed on the substrate, the organic layer is etched by oxygen plasma using the resist to which the mold pattern is transferred as a mask, and then the substrate is etched by a fluorocarbon-based gas. Thereafter, the resist on the substrate is dissolved and removed.

次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   Next, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited thereto.

<実施例1>
下記化学式(1)及び(2)で表される構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂(質量平均分子量:8500、(1):(2)=30:70(モル比))を用い、この樹脂の濃度が15質量%となるようにn−ブタノールで調整し、膜形成組成物1を得た。
<Example 1>
Using this silsesquioxane resin (mass average molecular weight: 8500, (1) :( 2) = 30: 70 (molar ratio)) having structural units represented by the following chemical formulas (1) and (2) The film-forming composition 1 was obtained by adjusting with n-butanol so that the concentration of was 15% by mass.

Figure 2008246876
Figure 2008246876

シリコン基板表面上にこの膜形成組成物1をスピンコート法にて塗布し、膜厚600nmの樹脂層を得た。樹脂層を乾燥や硬化することなく、ナノインプリンター NM−0401(明昌機工社製)を用いて、樹脂層に対してモールド(凹型パターン、ライン/スペース200nm)をプレス圧力20MPa(5000Nの荷重)にて室温(25℃)で60秒間押し付けた。その後、モールドを剥離することにより、基板上にパターン状の構造体を形成した。   This film-forming composition 1 was applied on the surface of a silicon substrate by a spin coating method to obtain a resin layer having a thickness of 600 nm. Without using a nanoimprinter NM-0401 (manufactured by Meisho Kiko Co., Ltd.) without drying or curing the resin layer, a mold (concave pattern, line / space 200 nm) is pressed against the resin layer at a pressure of 20 MPa (load of 5000 N). For 60 seconds at room temperature (25 ° C.). Thereafter, the mold was removed to form a patterned structure on the substrate.

得られた構造体を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察したところ、高精度のパターンが基板上に再現されていることが分かった。また、プレス圧力20MPaにて、60秒間という非常に短いプレス時間で50%(300nm)の深さまでパターニングできていることを確認した。
プレス圧力20MPaにて40%(240nm)以上の深さまでパターニングできているものを○、40%(240nm)未満の深さまでしかパターニングできていないものを×として、パターニング深さを評価した結果を表1に示す。また、ボイド、基板からの剥がれ等が発生していないものを○、発生しているものを×として、パターニング形状を評価した結果を表1に示す。
When the obtained structure was observed with a scanning electron microscope (SEM), it was found that a highly accurate pattern was reproduced on the substrate. It was also confirmed that patterning was possible to a depth of 50% (300 nm) in a very short press time of 60 seconds at a press pressure of 20 MPa.
Table 7 shows the results of evaluating the patterning depth with ○ indicating that the patterning can be performed to a depth of 40% (240 nm) or more at a pressing pressure of 20 MPa and x indicating that the patterning can be performed only to a depth of less than 40% (240 nm). It is shown in 1. In addition, Table 1 shows the results of evaluating the patterning shape, where “V” indicates that no void or peeling from the substrate occurs, and “×” indicates that the void is generated.

<実施例2>
上記化学式(1)及び下記化学式(3)で表される構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂(質量平均分子量:2800、(1):(3)=28:72(モル比))を用い、この樹脂の濃度が20質量%となるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで調整し、膜形成組成物2を得た。
<Example 2>
Using a silsesquioxane resin (mass average molecular weight: 2800, (1) :( 3) = 28: 72 (molar ratio)) having structural units represented by the above chemical formula (1) and the following chemical formula (3), A film-forming composition 2 was obtained by adjusting with propylene glycol monomethyl ether acetate so that the concentration of the resin was 20% by mass.

Figure 2008246876
Figure 2008246876

この膜形成組成物2を用いて実施例1と同様に構造体を形成し、パターニング深さ、パターニング形状を評価した。結果を表1に示す。   A structure was formed using this film-forming composition 2 in the same manner as in Example 1, and the patterning depth and patterning shape were evaluated. The results are shown in Table 1.

<実施例3>
下記化学式(4)及び上記化学式(2)で表される構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂(質量平均分子量:3000、(4):(2)=70:30(モル比))を用い、この樹脂の濃度が20質量%となるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルで調整し、膜形成組成物3を得た。
<Example 3>
Using silsesquioxane resin (mass average molecular weight: 3000, (4) :( 2) = 70: 30 (molar ratio)) having structural units represented by the following chemical formula (4) and the above chemical formula (2), It adjusted with propylene glycol monomethyl ether so that the density | concentration of this resin might be 20 mass%, and the film formation composition 3 was obtained.

Figure 2008246876
Figure 2008246876

この膜形成組成物3を用いて実施例1と同様に構造体を形成し、パターニング深さ、パターニング形状を評価した。結果を表1に示す。   A structure was formed using this film-forming composition 3 in the same manner as in Example 1, and the patterning depth and patterning shape were evaluated. The results are shown in Table 1.

<実施例4>
下記化学式(5)及び上記化学式(2)で表される構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂(質量平均分子量:3600、(5):(2)=70:30(モル比))を用い、この樹脂の濃度が20質量%となるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで調整し、膜形成組成物4を得た。
<Example 4>
Using a silsesquioxane resin (mass average molecular weight: 3600, (5) :( 2) = 70: 30 (molar ratio)) having structural units represented by the following chemical formula (5) and the above chemical formula (2), A film-forming composition 4 was obtained by adjusting with propylene glycol monomethyl ether acetate so that the concentration of this resin was 20% by mass.

Figure 2008246876
Figure 2008246876

この膜形成組成物4を用いて実施例1と同様に構造体を形成し、パターニング深さ、パターニング形状を評価した。結果を表1に示す。   A structure was formed using this film-forming composition 4 in the same manner as in Example 1, and the patterning depth and patterning shape were evaluated. The results are shown in Table 1.

<実施例5>
上記化学式(2)で表される構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂(質量平均分子量:7000)と上記化学式(1)で表される構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂(質量平均分子量:6000)とを70:30のモル比で混合し、この混合樹脂の濃度が20質量%となるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで調整し、膜形成組成物5を得た。
<Example 5>
Silsesquioxane resin (mass average molecular weight: 7000) having a structural unit represented by the chemical formula (2) and silsesquioxane resin (mass average molecular weight: 6000) having a structural unit represented by the chemical formula (1) ) In a molar ratio of 70:30, and adjusted with propylene glycol monomethyl ether acetate so that the concentration of the mixed resin is 20% by mass to obtain a film-forming composition 5.

この膜形成組成物5を用いて実施例1と同様に構造体を形成し、パターニング深さ、パターニング形状を評価した。結果を表1に示す。   A structure was formed using this film-forming composition 5 in the same manner as in Example 1, and the patterning depth and patterning shape were evaluated. The results are shown in Table 1.

<実施例6>
上記化学式(2)で表される構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂(質量平均分子量:7000)と下記化学式(6)で表される構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂(製品名:OCD T−2、東京応化工業社製、質量平均分子量:1500)とを50:50のモル比で混合し、この混合樹脂の濃度が20質量%となるように、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:エタノール:酢酸エチル=5:4:1の混合溶剤で調整し、膜形成組成物6を得た。
<Example 6>
Silsesquioxane resin (mass average molecular weight: 7000) having a structural unit represented by the chemical formula (2) and a silsesquioxane resin (product name: OCD T) having a structural unit represented by the following chemical formula (6) -2, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., mass average molecular weight: 1500) at a molar ratio of 50:50, and propylene glycol monomethyl ether acetate: ethanol: acetic acid so that the concentration of the mixed resin is 20% by mass. A film forming composition 6 was obtained by adjusting with a mixed solvent of ethyl = 5: 4: 1.

Figure 2008246876
Figure 2008246876

この膜形成組成物6を用いて実施例1と同様に構造体を形成し、パターニング深さ、パターニング形状を評価した。結果を表1に示す。   A structure was formed using this film-forming composition 6 in the same manner as in Example 1, and the patterning depth and patterning shape were evaluated. The results are shown in Table 1.

<実施例7>
上記化学式(2)で表される構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂(質量平均分子量:7000)と下記化学式(7)で表される構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂(製品名:OCD T−9、東京応化工業社製、質量平均分子量:2200)とを50:50のモル比で混合し、この混合樹脂の濃度が20質量%となるように、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:エタノール:n−ブタノール:メトキシプロピオン酸メチル=5:2:2:1の混合溶剤で調整し、膜形成組成物7を得た。
<Example 7>
Silsesquioxane resin (mass average molecular weight: 7000) having a structural unit represented by the above chemical formula (2) and silsesquioxane resin (product name: OCD T) having a structural unit represented by the following chemical formula (7) -9, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., mass average molecular weight: 2200) at a molar ratio of 50:50, and propylene glycol monomethyl ether acetate: ethanol: n so that the concentration of the mixed resin is 20% by mass. -Butanol: methyl methoxypropionate = 5: 2: 2: 1 was used to prepare a film-forming composition 7.

Figure 2008246876
Figure 2008246876

この膜形成組成物7を用いて実施例1と同様に構造体を形成し、パターニング深さ、パターニング形状を評価した。結果を表1に示す。   A structure was formed using this film-forming composition 7 in the same manner as in Example 1, and the patterning depth and patterning shape were evaluated. The results are shown in Table 1.

<実施例8>
上記化学式(2)で表される構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂(質量平均分子量:7000)と下記化学式(8)で表される構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂(製品名:OCD T−12、東京応化工業社製、質量平均分子量:1800)とを50:50のモル比で混合し、この混合樹脂の濃度が20質量%となるように、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:プロピレングリコールジメチルエーテル=5:5の混合溶剤で調整し、膜形成組成物8を得た。
<Example 8>
Silsesquioxane resin (mass average molecular weight: 7000) having a structural unit represented by the chemical formula (2) and a silsesquioxane resin (product name: OCD T) having a structural unit represented by the following chemical formula (8) -12, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., mass average molecular weight: 1800) in a molar ratio of 50:50, and propylene glycol monomethyl ether acetate: propylene glycol dimethyl ether so that the concentration of the mixed resin is 20% by mass. = 5: 5 A mixed solvent was used to obtain a film-forming composition 8.

Figure 2008246876
Figure 2008246876

この膜形成組成物8を用いて実施例1と同様に構造体を形成し、パターニング深さ、パターニング形状を評価した。結果を表1に示す。   A structure was formed using this film-forming composition 8 in the same manner as in Example 1, and the patterning depth and patterning shape were evaluated. The results are shown in Table 1.

<実施例9>
上記化学式(2)で表される構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂(質量平均分子量:7000)と上記化学式(6)及び(7)で表される構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂(製品名:OCD T−7、東京応化工業社製、質量平均分子量:2000、(6):(7)=50:50(モル比))とを50:50のモル比で混合し、この混合樹脂の濃度が20質量%となるように、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:イソプロパノール:アセトン=5:3:2の混合溶剤で調整し、膜形成組成物9を得た。
<Example 9>
Silsesquioxane resin (mass average molecular weight: 7000) having a structural unit represented by the chemical formula (2) and a silsesquioxane resin having a structural unit represented by the chemical formulas (6) and (7) (product) Name: OCD T-7, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., mass average molecular weight: 2000, (6): (7) = 50: 50 (molar ratio)) were mixed at a molar ratio of 50:50, and this mixed resin The film-forming composition 9 was obtained by adjusting with a mixed solvent of propylene glycol monomethyl ether acetate: isopropanol: acetone = 5: 3: 2 so that the concentration of was 20% by mass.

この膜形成組成物9を用いて実施例1と同様に構造体を形成し、パターニング深さ、パターニング形状を評価した。結果を表1に示す。   A structure was formed using this film-forming composition 9 in the same manner as in Example 1, and the patterning depth and patterning shape were evaluated. The results are shown in Table 1.

<比較例1>
上記化学式(1)で表される構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂(質量平均分子量:6000)を用い、この樹脂の濃度が20質量%となるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで調整し、膜形成組成物10を得た。
<Comparative Example 1>
A silsesquioxane resin (mass average molecular weight: 6000) having a structural unit represented by the above chemical formula (1) was used, and the concentration of this resin was adjusted with propylene glycol monomethyl ether acetate so as to be 20% by mass. A forming composition 10 was obtained.

この膜形成組成物10を用いて実施例1と同様に構造体を形成し、パターニング深さ、パターニング形状を評価した。結果を表1に示す。   A structure was formed using this film-forming composition 10 in the same manner as in Example 1, and the patterning depth and patterning shape were evaluated. The results are shown in Table 1.

<比較例2>
上記化学式(6)で表される構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂(製品名:OCD T−2、東京応化工業社製、質量平均分子量:1500)を用い、この樹脂の濃度が20質量%となるように、エタノール:酢酸エチル=8:2の混合溶剤で調整し、膜形成組成物11を得た。
<Comparative example 2>
Using a silsesquioxane resin (product name: OCD T-2, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., mass average molecular weight: 1500) having a structural unit represented by the above chemical formula (6), the concentration of this resin is 20% by mass. Thus, a film-forming composition 11 was obtained by adjusting with a mixed solvent of ethanol: ethyl acetate = 8: 2.

この膜形成組成物11を用いて実施例1と同様に構造体を形成し、パターニング深さ、パターニング形状を評価した。結果を表1に示す。   A structure was formed using this film-forming composition 11 in the same manner as in Example 1, and the patterning depth and patterning shape were evaluated. The results are shown in Table 1.

<比較例3>
上記化学式(8)で表される構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂(製品名:OCD T−12、東京応化工業社製、質量平均分子量:1800)を用い、この樹脂の濃度が20質量%となるようにプロピレングリコールジメチルエーテルで調整し、膜形成組成物12を得た。
<Comparative Example 3>
Using a silsesquioxane resin (product name: OCD T-12, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., mass average molecular weight: 1800) having a structural unit represented by the above chemical formula (8), the concentration of this resin is 20% by mass. The film forming composition 12 was obtained by adjusting with propylene glycol dimethyl ether.

この膜形成組成物12を用いて実施例1と同様に構造体を形成し、パターニング深さ、パターニング形状を評価した。結果を表1に示す。   A structure was formed using this film-forming composition 12 in the same manner as in Example 1, and the patterning depth and patterning shape were evaluated. The results are shown in Table 1.

Figure 2008246876
Figure 2008246876

表1から分かるように、上記一般式(a−1)で表される構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂を用いた実施例1〜9では、プレス圧力20MPaにて、60秒間という非常に短いプレス時間で40%(240nm)を超える深さまでモールドを押し込むことができ、しかもモールドの剥離時に樹脂層が基板から剥がれてしまうこと等がなかった。一方、上記一般式(a−1)で表される構成単位を有さないシルセスキオキサン樹脂を用いた比較例1〜3では、40%(240nm)未満の深さまでしかモールドを押し込むことができないか、又はモールドの剥離時に樹脂層が基板から剥がれた。   As can be seen from Table 1, in Examples 1 to 9 using the silsesquioxane resin having the structural unit represented by the general formula (a-1), the press pressure is 20 MPa and the time is very short as 60 seconds. The mold could be pushed to a depth exceeding 40% (240 nm) in the pressing time, and the resin layer was not peeled off from the substrate when the mold was peeled off. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3 using the silsesquioxane resin not having the structural unit represented by the general formula (a-1), the mold can be pushed only to a depth of less than 40% (240 nm). The resin layer was peeled off from the substrate when the mold was peeled off.

<実施例10>
シリコン基板表面上に膜形成組成物1をスピンコート法にて塗布し、膜厚100nmの樹脂層を得た。樹脂層を乾燥や硬化することなく、ナノインプリンター NM−0401(明昌機工社製)を用いて、樹脂層に対してモールド(凹型パターン、ライン/スペース40nm)をプレス圧力20MPa(5000Nの荷重)にて室温(25℃)で60秒間押し付けた。その後、モールドを剥離することにより、基板上にパターン状の構造体を形成した。
<Example 10>
The film forming composition 1 was applied onto the surface of the silicon substrate by a spin coating method to obtain a resin layer having a thickness of 100 nm. Without drying or curing the resin layer, a nanoimprinter NM-0401 (manufactured by Meisho Kiko Co., Ltd.) was used to press the mold (concave pattern, line / space 40 nm) against the resin layer at a pressure of 20 MPa (load of 5000 N). For 60 seconds at room temperature (25 ° C.). Thereafter, the mold was peeled to form a patterned structure on the substrate.

得られた構造体を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察したところ、高精度のパターンが基板上に再現されていることが分かった。また、プレス圧力20MPaにて、60秒間という非常に短いプレス時間で100nmの膜厚を貫通する100%の深さまでパターニングできていることを確認した。   When the obtained structure was observed with a scanning electron microscope (SEM), it was found that a highly accurate pattern was reproduced on the substrate. It was also confirmed that patterning was possible to a depth of 100% penetrating a film thickness of 100 nm with a press pressure of 20 MPa and a very short press time of 60 seconds.

さらに、上記実施例1〜9、比較例1〜3で得られた膜形成組成物を用いて形成された構造体に低圧水銀灯(製品名:DeepUVProcessor ランプL−800FS、日本電池社製、メイン波長254,185nm)にて50℃、90秒の条件でUV光を照射したもの、および照射していないものについて、400℃、窒素中での加熱後の形状変化について検討した。結果を表2に示す。なお、形状変化はシュリンク率により評価した。このシュリンク率は、加熱前における構造体の膜厚100nmに対する加熱後における構造体の膜厚の割合が10%以上変化していないものを○、10%以上変化したものを×とした。   Further, a low-pressure mercury lamp (product name: DeepUVProcessor lamp L-800FS, manufactured by Nippon Battery Co., Ltd., main wavelength) was formed on the structures formed using the film-forming compositions obtained in Examples 1-9 and Comparative Examples 1-3. 254, 185 nm), the shape change after heating in nitrogen at 400 ° C. was examined for those irradiated with UV light at 50 ° C. for 90 seconds and those not irradiated. The results are shown in Table 2. The shape change was evaluated by the shrink rate. The shrinkage ratio was evaluated as ◯ when the ratio of the film thickness of the structure after heating to the film thickness of 100 nm before heating did not change by 10% or more, and x when the ratio changed by 10% or more.

Figure 2008246876
Figure 2008246876

表2から分かるように、構造体にUV光を照射することにより、形状変化を抑制できることが確認された。
As can be seen from Table 2, it was confirmed that the shape change can be suppressed by irradiating the structure with UV light.

Claims (10)

下記一般式(a−1)で表される構成単位を有するシルセスキオキサン樹脂(A)を含有することを特徴とするナノインプリント用の膜形成組成物。
Figure 2008246876
[式中、Rは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を表し、Rは単結合又は炭素数1〜5のアルキレン基を表す。]
A film-forming composition for nanoimprints, comprising a silsesquioxane resin (A) having a structural unit represented by the following general formula (a-1).
Figure 2008246876
[Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 2 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. ]
前記Rが水素原子である請求項1記載の膜形成組成物。 The film forming composition according to claim 1, wherein R 1 is a hydrogen atom. 前記シルセスキオキサン樹脂(A)の全構成単位に対する前記一般式(a−1)で表される構成単位の割合が10〜100モル%である請求項1又は2記載の膜形成組成物。   The film forming composition according to claim 1 or 2, wherein a ratio of the structural unit represented by the general formula (a-1) to the entire structural unit of the silsesquioxane resin (A) is 10 to 100 mol%. 前記シルセスキオキサン樹脂(A)の質量平均分子量が2000〜30000である請求項1から3のいずれか記載の膜形成組成物。   The film-forming composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the silsesquioxane resin (A) has a mass average molecular weight of 2000 to 30000. 基体上にシルセスキオキサン樹脂を含む膜形成組成物を塗布して樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層にモールドを押し付ける工程と、
前記樹脂層から前記モールドを剥離する工程と、を含むことを特徴とする構造体の製造方法。
Applying a film-forming composition containing a silsesquioxane resin on a substrate to form a resin layer;
Pressing the mold against the resin layer;
And a step of peeling the mold from the resin layer.
前記剥離する工程後に、前記樹脂層に紫外線を照射する工程を含むことを特徴とする請求項5記載の構造体の製造方法。   6. The method of manufacturing a structure according to claim 5, further comprising a step of irradiating the resin layer with ultraviolet rays after the step of peeling. 前記剥離する工程後に、前記樹脂層を加熱する工程を含むことを特徴とする請求項5記載の構造体の製造方法。   The method for manufacturing a structure according to claim 5, further comprising a step of heating the resin layer after the step of peeling. 前記樹脂層に前記モールドを押し付けた状態で該樹脂層を硬化させることを特徴とする請求項5から7のいずれか記載の構造体の製造方法。   The method for manufacturing a structure according to claim 5, wherein the resin layer is cured in a state where the mold is pressed against the resin layer. 前記膜形成組成物として、請求項1から4のいずれか記載の膜形成組成物を用いることを特徴とする請求項5から8のいずれか記載の構造体の製造方法。   The method for producing a structure according to any one of claims 5 to 8, wherein the film-forming composition according to any one of claims 1 to 4 is used as the film-forming composition. 請求項5から9のいずれか記載の構造体の製造方法により得られた構造体。
A structure obtained by the method for producing a structure according to claim 5.
JP2007091695A 2007-03-30 2007-03-30 Film-forming composition for nanoimprint, structure manufacturing method and structure Active JP4963254B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007091695A JP4963254B2 (en) 2007-03-30 2007-03-30 Film-forming composition for nanoimprint, structure manufacturing method and structure
CN200880007295A CN101636256A (en) 2007-03-30 2008-03-05 Film forming composition for nanoimprinting, process for production of structures, and structures
PCT/JP2008/053988 WO2008126523A1 (en) 2007-03-30 2008-03-05 Film forming composition for nanoimprinting, process for production of structures, and structures
KR1020097019775A KR20090117947A (en) 2007-03-30 2008-03-05 Film forming compositions for nanoimprints, and methods and structures for producing structures
TW097110863A TW200838939A (en) 2007-03-30 2008-03-26 Film forming composition for nanoimprinting, process for production of structures, and structures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007091695A JP4963254B2 (en) 2007-03-30 2007-03-30 Film-forming composition for nanoimprint, structure manufacturing method and structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008246876A true JP2008246876A (en) 2008-10-16
JP4963254B2 JP4963254B2 (en) 2012-06-27

Family

ID=39972397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007091695A Active JP4963254B2 (en) 2007-03-30 2007-03-30 Film-forming composition for nanoimprint, structure manufacturing method and structure

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4963254B2 (en)
CN (1) CN101636256A (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009007515A (en) * 2007-06-29 2009-01-15 Showa Denko Kk Fine pattern transfer material composition and formation method of fine pattern
JP2010141064A (en) * 2008-12-11 2010-06-24 Hitachi High-Technologies Corp Stamper for minute pattern transfer, and method for manufacturing the same
JP2011204309A (en) * 2010-03-25 2011-10-13 Hitachi High-Technologies Corp Stamper for micropattern transfer
WO2011155582A1 (en) * 2010-06-11 2011-12-15 株式会社日立ハイテクノロジーズ Stamper for microstructure transfer and microstructure transfer device
WO2012121143A1 (en) * 2011-03-10 2012-09-13 東洋合成工業株式会社 Method for manufacturing photocured product
JP2014057016A (en) * 2012-09-14 2014-03-27 Tokuyama Corp Composition for photocurable nanoimprint and pattern formation method
JP2014139271A (en) * 2013-01-21 2014-07-31 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Insulating film-forming composition, method of producing insulating film, and insulating film
WO2015115128A1 (en) * 2014-01-29 2015-08-06 株式会社ダイセル Photocurable composition for nanoimprinting, and method for forming ultrafine pattern using the composition
US9188869B2 (en) 2013-07-31 2015-11-17 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Method of producing structure containing phase-separation structure, method of forming pattern, and method of forming fine pattern
US9206307B2 (en) 2013-07-31 2015-12-08 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Method of producing structure containing phase-separated structure, method of forming pattern and method of forming fine pattern
US9442371B2 (en) 2014-01-23 2016-09-13 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Method of producing structure containing phase-separated structure, method of forming pattern and method of forming fine pattern
US9567477B2 (en) 2013-07-24 2017-02-14 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Undercoat agent and method of producing structure containing phase-separated structure
US9816003B2 (en) 2013-10-25 2017-11-14 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Method of producing structure containing phase-separated structure

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5462903B2 (en) 2012-03-23 2014-04-02 株式会社東芝 Droplet arrangement method, pattern formation method, droplet arrangement program, droplet arrangement apparatus, and template pattern design method
CN109041557B (en) * 2018-07-16 2020-04-24 苏州维业达触控科技有限公司 Metal grid and manufacturing method thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09274319A (en) * 1996-04-02 1997-10-21 Shin Etsu Chem Co Ltd Chemically amplified positive resist material
JP2002184719A (en) * 2000-12-19 2002-06-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Pattern formation method
JP2004212983A (en) * 2003-01-08 2004-07-29 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Patternable low dielectric constant materials and their use in ULSI interconnects
JP2006084799A (en) * 2004-09-16 2006-03-30 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Antireflection film forming composition and wiring forming method using the same
JP2008168480A (en) * 2007-01-10 2008-07-24 Chisso Corp Nanoimprinting composition

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09274319A (en) * 1996-04-02 1997-10-21 Shin Etsu Chem Co Ltd Chemically amplified positive resist material
JP2002184719A (en) * 2000-12-19 2002-06-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Pattern formation method
JP2004212983A (en) * 2003-01-08 2004-07-29 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Patternable low dielectric constant materials and their use in ULSI interconnects
JP2006084799A (en) * 2004-09-16 2006-03-30 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Antireflection film forming composition and wiring forming method using the same
JP2008168480A (en) * 2007-01-10 2008-07-24 Chisso Corp Nanoimprinting composition

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009007515A (en) * 2007-06-29 2009-01-15 Showa Denko Kk Fine pattern transfer material composition and formation method of fine pattern
JP2010141064A (en) * 2008-12-11 2010-06-24 Hitachi High-Technologies Corp Stamper for minute pattern transfer, and method for manufacturing the same
US8603380B2 (en) 2008-12-11 2013-12-10 Hitachi High-Technologies Corporation Stamper for transferring fine pattern and method for manufacturing thereof
JP2011204309A (en) * 2010-03-25 2011-10-13 Hitachi High-Technologies Corp Stamper for micropattern transfer
WO2011155582A1 (en) * 2010-06-11 2011-12-15 株式会社日立ハイテクノロジーズ Stamper for microstructure transfer and microstructure transfer device
JPWO2011155582A1 (en) * 2010-06-11 2013-08-15 株式会社日立ハイテクノロジーズ Stamper for fine structure transfer and fine structure transfer device
WO2012121143A1 (en) * 2011-03-10 2012-09-13 東洋合成工業株式会社 Method for manufacturing photocured product
JP2014057016A (en) * 2012-09-14 2014-03-27 Tokuyama Corp Composition for photocurable nanoimprint and pattern formation method
JP2014139271A (en) * 2013-01-21 2014-07-31 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd Insulating film-forming composition, method of producing insulating film, and insulating film
US9567477B2 (en) 2013-07-24 2017-02-14 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Undercoat agent and method of producing structure containing phase-separated structure
US9188869B2 (en) 2013-07-31 2015-11-17 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Method of producing structure containing phase-separation structure, method of forming pattern, and method of forming fine pattern
US9206307B2 (en) 2013-07-31 2015-12-08 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Method of producing structure containing phase-separated structure, method of forming pattern and method of forming fine pattern
US9816003B2 (en) 2013-10-25 2017-11-14 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Method of producing structure containing phase-separated structure
US9442371B2 (en) 2014-01-23 2016-09-13 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Method of producing structure containing phase-separated structure, method of forming pattern and method of forming fine pattern
WO2015115128A1 (en) * 2014-01-29 2015-08-06 株式会社ダイセル Photocurable composition for nanoimprinting, and method for forming ultrafine pattern using the composition
JPWO2015115128A1 (en) * 2014-01-29 2017-03-23 株式会社ダイセル Photo-curable composition for nanoimprint and method for forming fine pattern using the same

Also Published As

Publication number Publication date
CN101636256A (en) 2010-01-27
JP4963254B2 (en) 2012-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4963254B2 (en) Film-forming composition for nanoimprint, structure manufacturing method and structure
KR101667132B1 (en) Method for manufacturing photo cured material
TC et al. Step and flash imprint lithography: an efficient nanoscale printing technology
CN101923282B (en) Nano-imprint resist and nano-imprint method adopting same
TWI338196B (en)
Komuro et al. Imprint characteristics by photo-induced solidification of liquid polymer
JP4990479B2 (en) A novel planarization method for multilayer lithography processes
JP2010143220A (en) Process and method for modifying polymer film surface interaction
CN101923279A (en) Nano-imprint template and preparation method thereof
JP6737958B2 (en) Kit, laminate, method for producing laminate, method for producing cured product pattern, and method for producing circuit board
JP5560049B2 (en) Nanoimprinting composition and pattern forming method
Schift et al. Transparent hybrid polymer stamp copies with sub-50-nm resolution for thermal and UV-nanoimprint lithography
NL2005263A (en) Imprint lithography.
CN101923283A (en) Nanoimprint resist and nanoimprint method using the nanoimprint resist
JP5887871B2 (en) Film forming material and pattern forming method
KR20090117947A (en) Film forming compositions for nanoimprints, and methods and structures for producing structures
TWI389931B (en) Nano-imprint resist and nanoimprinting lithography method using the same
Tiginyanu et al. Nanoimprint lithography (NIL) and related techniques for electronics applications
KR20100042424A (en) Method for forming pattern of semiconductor device
WO2010084918A1 (en) Application of benzocyclobutene resin to imprinting technique, and method for forming pattern using the technique
US6989227B2 (en) E-beam curable resist and process for e-beam curing the resist
Yoon et al. Step-and-repeat process for thermal nanoimprint lithography
TW202019978A (en) Curable composition for imprinting, pattern production method, semiconductor element production method, and cured article
JP7467591B2 (en) CURABLE COMPOSITION, KIT, INTERMEDIATE LAYER, LAMINATE, METHOD FOR PRODUCING IMPRINT PATTERN, AND METHOD FOR PRODUCING DEVICE
KR101051163B1 (en) Pattern formation method of semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110809

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111003

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120321

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120322

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4963254

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150406

Year of fee payment: 3