[发明专利]光压印用树脂组合物、图案形成方法及蚀刻掩模

说明书

技术领域

本发明涉及固化物的耐蚀刻性优异的光压印用树脂组合物、使用该树脂组合物的图案形成方法及蚀刻掩模。

背景技术

作为在半导体基板或金属基板上形成微细的图案的方法，以往采用光刻技术，该光刻技术是在基板上涂布感光性树脂，通过隔着掩模的光曝光形成图案后，以该感光性树脂作为掩模对基板进行蚀刻。

然而，光刻技术不仅工序复杂，而且存在曝光装置等的价格非常高、成本高昂的问题。此外，如果基板上存在形变或微细的突起状物，则因焦点深度的问题而导致分辨率无法提高，其结果是，图案形成精度可能会产生问题。

于是，作为以低成本通过接触工艺形成微细的图案的方法，公开了压印法(例如参照专利文献1)。压印法是通过将具有所需图案的模具按压于涂布在基板上的树脂材料，从而在基板上的树脂上形成所需图案的技术。作为压印法，已知使用热塑性树脂通过热形成图案的热压印法、使用光固化性树脂通过光照射形成图案的光压印法。

其中，光压印法因为能在低温、低压下形成图案，所以无需加热、冷却工艺，可期待高生产率，因此是近年来受到瞩目的技术(参照非专利文献1、非专利文献2)。作为光压印中使用的光固化性树脂，已知东洋合成株式会社制PAK-01(参照非专利文献3)。

此外，作为在基板上加工出微细的图案的方法，可例举干刻法，采用光压印法加工基板时，因为光固化性树脂被用作蚀刻时的抗蚀剂掩模，所以需要耐蚀刻性。专利文献2中公开了通过掺入具有环状结构的丙烯酸单体来提高耐蚀刻性的例子。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利5772905号说明书

专利文献2：日本专利特开2007-84625号公报

专利文献3：日本专利特开2007-72374号公报

专利文献4：日本专利特开2008-019292号公报

专利文献5：日本专利特开2010-000612号公报

非专利文献

非专利文献1：T.Bailey、B.J.Chooi、M.Colburn、M.Meissi、S.Shaya、J.G.Ekerdt、S.V.Screenivasan、C.G.Willson：J.Vac.Sci.Technol.(《真空科学与技术杂志》)、B18（2000）p.3572

非专利文献2：A.Kumar、G.M.Whitesides：Appl.Phys.Lett(《应用物理学快报》)、63(1993)p.2002

非专利文献3：东洋合成株式会社PAK-01产品目录

发明内容

发明所要解决的技术问题

上述现有的光压印中使用的光压印用固化性组合物中的化合物在涂布于硅(Si)晶片等基板后，在压印、固化之间的过程中可能会挥发。

特别是薄膜涂布固化性组合物时，因为每单位的恒定体积的表面积(比表面积)增大，所以气液界面增大，如果蒸气压高、挥发性高，则即使在比化合物的沸点更低的温度下制膜的情况下，也很可能会随着制膜时的比表面积增大而大量挥发。

上述情况下，在制膜过程中，基板上的固化性组合物的组成发生变化，基板上的树脂量减少，图案形成性变差。而且，膜越薄，则比表面积越是增大，制膜时的挥发比例越显著，这在使用光压印用固化性组合物涂布于Si晶片等基板后进行压印使其固化的情况下成为问题。

此外，已知为了避免氧或湿度对固化的阻碍而在减压状态下进行图案形成、或者在减压后进行氮置换来进行图案形成的固化性组合物的方法。如果在包括上述减压工序的制造方法中将固化性组合物用于图案形成，则作为温度函数的蒸气压相对于减压后的总压相对地增加，更加容易挥发。因此，即使在图案形成时经过减压工序的情况下，也担心会产生与上述同样的问题。

此外，专利文献3中，作为耐蚀刻性优异的室温光压印用树脂组合物，公开了包含具有光固化功能的高分子硅化合物的树脂组合物，但树脂本身具有Si结构的情况下，在蚀刻后可能会产生含无机成分的硬质残渣，担心基板的破损，因此希望树脂结构由有机物构成。