[发明专利]模具、其制造方法及具有转印微细图案的基材的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及模具、其制造方法及采用该模具的由固化性树脂的固化物形成的具有转印微细图案的基材的制造方法。

背景技术

近年来，使表面具有微细图案的模具与基材接触而在基材的表面形成微细图案的转印图案的方法、即所谓的纳米压印法受到关注(专利文献1、2)。其中，依次进行在模具的微细图案的表面和基材之间配置光固化性树脂的工序、对光固化性树脂进行光照而使光固化性树脂固化形成固化物的工序以及将模具从固化物分离的工序的具有转印微细图案的基材的制造方法受到关注。

作为该制造方法中的模具，提出有下述的模具：

(1)石英制模具；

(2)将四氟乙烯类聚合物、乙烯/四氟乙烯类共聚物或全氟烷氧基乙烯基醚类聚合物成形而得的模具(专利文献3)；

(3)具有透明基体(A)、由主链具有含氟脂肪族环结构的含氟聚合物形成的在表面具有微细图案的表面层(B)、存在于透明基体(A)和表面层(B)之间的中间层(C)的模具(专利文献4)。

(1)的模具的脱模性差，从固化物分离模具时固化物的转印微细图案的精度容易下降。作为使脱模性提高的方法，提出有在模具的微细图案的表面涂布脱模剂的方法。但是，模具的微细图案的精度容易因所涂布的脱模剂的厚度不均而下降。另外，连续使用模具的情况下，需要再次涂布脱模剂，生产效率容易下降。

(2)的模具虽然脱模性良好，但由于是将特定的含氟聚合物成形而得的模具，因此机械强度和尺寸稳定性不足。

(3)的模具中，采用无机材料(石英、玻璃、透光性陶瓷等)作为透明基体(A)的情况下，具有尺寸稳定性、机械强度、平坦性等高的优点。但是，无机材料的热膨胀率远小于含氟聚合物，因此形成表面层(B)的工序中，由于透明基体(A)和表面层(B)之间的热膨胀率差而产生应力，微细图案可能会发生变形。

专利文献1：日本专利特表2004-504718号公报

专利文献2：日本专利特表2002-539604号公报

专利文献3：日本专利特表2005-515617号公报

专利文献4：国际公开第2006/059580号文本

发明的揭示

本发明提供具有高透光性、高脱模性、高机械强度、高尺寸稳定性、高精度的微细图案且微细图案的变形少的模具及其制造方法，以及可高尺寸精度地转印模具的微细图案且转印微细图案的变形少的具有转印微细图案的基材的制造方法。

本发明的模具是用于对光固化性树脂进行成形的具有微细图案的模具，其特征在于，具有下述透明基体(A)、下述表面层(B)以及形成于所述透明基体(A)的表面且存在于所述透明基体(A)和所述表面层(B)之间的中间层(C)；

透明基体(A)：形成中间层(C)之前在将形成中间层(C)的表面具有官能团(x)，形成中间层(C)之后在形成有中间层(C)的表面具有基于所述官能团(x)和下述反应性基团(y)的化学键，其线膨胀系数与下述含氟聚合物(I)的线膨胀系数之间的差的绝对值不足30ppm/℃，且热变形温度为100～300℃的透明基体；

表面层(B)：由主链中具有含氟脂肪族环结构且实质上不具有下述反应性基团(y)的含氟聚合物(I)形成，在表面具有微细图案的层；

中间层(C)：由主链中具有含氟脂肪族环结构且具有与所述官能团(x)具反应性的反应性基团(y)的含氟聚合物(II)形成的层。

较好是所述透明基体(A)的形状为平板状，所述透明基体(A)的厚度为0.4mm以上且不足20mm。

较好是所述微细图案由凹凸结构构成，该凹凸结构中的凸结构部的高度的平均值为1nm～500μm。

较好是所述官能团(x)为羟基、氨基或环氧乙烷基，所述反应性基团(y)为羧基。

较好是所述官能团(x)为羟基，所述反应性基团(y)为硅烷醇基或碳数1～4的烷氧基硅烷基。

较好是所述含氟共聚物(I)的固有粘度为0.1～1.0dL/g。

较好是所述含氟共聚物(II)的固有粘度为0.1～1.0dL/g。

较好是所述透明基体(A)在300～500nm的波长区域的光中的至少一部分的波长区域内透光率在75％以上。

较好是所述透明基体(A)为通过表面处理在表面引入有官能团(x)的透明基体。