[发明专利]感光性组合物和基板的加工基板的制造方法无效

专利信息
申请号: 200910169157.6 申请日: 2009-09-11
公开(公告)号: CN101673053A 公开(公告)日: 2010-03-17
发明(设计)人: 畠山晶 申请(专利权)人: 富士胶片株式会社
主分类号: G03F7/028 分类号: G03F7/028;G03F7/00
代理公司: 中科专利商标代理有限责任公司 代理人: 朱 丹
地址: 日本国*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 感光性 组合 加工 制造 方法
【说明书】:

技术领域

本发明涉及用于制造形成有抗蚀图案的加工基板的感光性组合物。进而本发明涉及为了制造该基板的制造方法。特别是涉及用于以光纳米压印法制造形成有抗蚀图案的加工基板的感光性组合物。

背景技术

纳米压印法是使用形成有凹凸图案的模具原器(一般称为模具(mold)、压模(stamper)、模板(template))对抗蚀剂进行按压,力学性地使其变形,从而将细微图案精密地转印的技术。由于只要制作一次模具,就可以简单地重复进行纳米结构的成型,是既经济、有害的废弃/排出物又少的加工技术,因此近年来期待在各种领域的应用。

对于纳米压印法,提出了使用热塑性树脂作为被加工材料的热纳米压印(参照S.Chou等.:Appl.Phys.Lett.VoI.67,114,3314(1995))和使用光固化型组合物的光纳米压印(M.Colbun等,:Proc.SPIE,Vol.676,78(1999))这2种方法。

热纳米压印时,通过在加热至玻璃化转变温度以上的高分子树脂上按压模具,冷却后将模具脱模,从而将细微结构转印于基板上的树脂。例如,在美国专利第5772905号和美国专利第5956216号中,公开了使用热塑性树脂,廉价地形成纳米图案的纳米压印方法。

另一方面,在光纳米压印的情况下,在使透明模具压合在液体状的光固化型组合物的状态下曝光,使光固化型组合物发生光固化,然后将模具脱模。在光纳米压印方式的情况下,因为有在室温可以压印的优点,所以期待在各种方面的应用。例如,在美国专利第5259926号和日本特表2005-527110号公报中,公开了使用热塑性树脂,廉价地形成纳米图案的纳米压印方法。

在此,光纳米压印通常采用以下的方法进行。

〔1〕在硅酮晶片、石英、玻璃、膜、其他材料,例如陶瓷材料、金属或聚合物等基板上,将液体状的感光性组合物以数十nm~数μm左右的膜厚进行涂覆。

〔2〕在其上按压具有数十nm~数十μm的图案尺寸的细微凹凸的模具并加压。

〔3〕在加压状态下进行光照射从而使感光性组合物固化。

〔4〕从固化了的涂膜将模具脱模,得到在基板上形成的抗蚀图案。

〔5〕对形成有抗蚀图案的基板进行加热处理,使固化反应完成。

在以这样的工序制造的光纳米印模中,感光性组合物追随模具的精密凹凸而正确地复制模具形状是必要的。若感光性组合物不能追随模具的凹凸,则所得的抗蚀图案的形状变得与模具的凹凸形状不同而发生不良情况。为此,需要感光性组合物的粘度低。

一般地,以往构成感光性组合物的单体中,有1官能单体、2官能单体、3官能以上的单体,但是为了降低感光性组合物的粘度,提高1官能单体的比率是有效的。

然而,1官能单体的比率高的感光性组合物,一般有由于上述热处理导致膜厚减少的问题。这种情况可以认为,因为1官能单体可以交联的反应点少,所以未能编入曝光后固化物的网络结构的分子比2官能单体、3官能以上的单体多,因此加热时易于挥散,结果该比率高的感光性组合物中膜厚减少增大。

与此相对,若使1官能单体的比率降低,提高2官能单体和3官能以上的单体的比率,则热处理时的膜厚减少变小。但是,若提高2官能单体、3官能以上的单体的比率,则感光性组合物的粘度增高,对模具的凹凸的随动性劣化,有所得的抗蚀图案的形状变得不良的可能性高的问题。

进而,对于2官能单体和3官能以上的单体的比率高的感光性组合物,曝光时的固化收缩变大,曝光后的基板的翘曲变大,有时模具图案与基板间的粘接性变得不充分。如以上所述,只要使用以往的单体,就难以兼顾低粘度、以及伴随固化收缩的基板的翘曲及粘接性。

正在研究使曝光时的固化收缩减小、改良曝光后的基板的翘曲和粘接性的方法。

例如,日本特开平7-64281号公报中记载了在感光性组合物中添加螺环原酸酯化合物的方法。但是,该方法中,曝光后的螺环原酸酯化合物的固化反应不充分,不能充分地改良加热时的膜厚减少。

如以上所述,使用以往的技术,不能完全满足感光性组合物的模具的凹凸随动性、曝光后的基板翘曲及粘接性、热处理时的膜厚减少。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题,提供模具的凹凸随动性良好且热处理时的膜厚减少小、能得到良好形状的抗蚀图案的感光性组合物。

基于上述技术问题,本申请的发明人进行了认真研究,结果发现,通过采用具有难以通过曝光聚合且易于通过加热聚合的官能团的聚合性单体,可以解决上述技术问题。具体地说,发现通过以下的方法,可以解决上述技术问题。

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