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JP2009010271A - Method of forming micropattern and composition for micropattern formation - Google Patents

Method of forming micropattern and composition for micropattern formation Download PDF

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JP2009010271A
JP2009010271A JP2007172059A JP2007172059A JP2009010271A JP 2009010271 A JP2009010271 A JP 2009010271A JP 2007172059 A JP2007172059 A JP 2007172059A JP 2007172059 A JP2007172059 A JP 2007172059A JP 2009010271 A JP2009010271 A JP 2009010271A
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Japan
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micropattern
fine pattern
forming
thin film
composition
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Pending
Application number
JP2007172059A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsutoshi Morinaka
克利 森中
Hiroshi Uchida
博 内田
Toshio Fujita
俊雄 藤田
Katsumasa Hirose
克昌 廣瀬
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.)
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
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Publication date
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: method of forming a micropattern, which is high in throughput and in which a micropattern shape of a metal mold can be accurately transferred, a micropattern can be easily manufactured, a micropattern can be mass-produced such that the micropattern can be used for a semiconductor process, a patterned media manufacturing process, etc., and a micropattern can be manufactured at low cost; and a composition for micropattern formation. <P>SOLUTION: In the method of forming a micropattern, a surface of a material to be processed is coated with a solution of a triaryl isocyanurate polymer to form a thin film, and a metal die for micropattern formation is pressed against the thin film to form a micropattern on the thin film. The composition for micropattern formation contains a triaryl isocyanurate polymer. The method of forming the micropattern is high in throughput. In the forming method, the micropattern shape of the metal die can be transferred accurately; a micropattern is easily manufactured and can be mass-produced such that the micropattern can be used for the semiconductor process, patterned media manufacturing process, etc.; a micropattern can be manufactured at low cost; and a micropattern with high heat resistance can be formed. Further, the composition for micropattern formation is provided for such a micropattern forming method. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、微細パターンを形成するための方法および微細パターン形成用組成物に関するものである。より詳しくは、トリアリルイソシアヌレート重合物をパターン形成材料に用いた微細パターンの形成方法および微細パターン形成用組成物に関する。   The present invention relates to a method for forming a fine pattern and a composition for forming a fine pattern. More specifically, the present invention relates to a method for forming a fine pattern using a triallyl isocyanurate polymer as a pattern forming material and a composition for forming a fine pattern.

半導体製造プロセス、垂直磁気記録方式のパターンドメディア製造プロセス等において微細パターンを作成する方法としてナノインプリント技術が注目されており、それに用いるための優れた転写材料が求められている。   Nanoimprint technology is attracting attention as a method for creating a fine pattern in a semiconductor manufacturing process, a patterned magnetic manufacturing process of a perpendicular magnetic recording system, and the like, and an excellent transfer material for use in the technique is demanded.

従来ナノインプリント用転写材料としてはポリメチルメタクリレートなどの熱可塑性樹脂が用いられていた。この場合、塗布した材料をガラス転移点以上に加熱し、型押しをし、冷却した後に型を外すサイクルが一般的で、それには非常に時間がかかりスループットが悪いという問題があった。   Conventionally, a thermoplastic resin such as polymethyl methacrylate has been used as a transfer material for nanoimprint. In this case, a cycle in which the applied material is heated to a temperature higher than the glass transition point, pressed, cooled, and then removed from the mold is generally required, which is very time consuming and has a problem of poor throughput.

これに対して水素化シルセスキオキサンによる塗布膜を基板上に形成後、室温で型押しをすることにより、微細なパターンを得る技術が開示されている(特許文献1)。また、カテコール誘導体とレゾルシノール誘導体からなる組成物による塗布膜を基板上に形成後、室温で型押しをすることにより、微細なパターンを得る技術が開示されている(特許文献2)。   On the other hand, a technique for obtaining a fine pattern by forming a coating film of silsesquioxane hydride on a substrate and then embossing at room temperature is disclosed (Patent Document 1). In addition, a technique for obtaining a fine pattern by forming a coating film made of a composition comprising a catechol derivative and a resorcinol derivative on a substrate and then embossing at room temperature is disclosed (Patent Document 2).

また、メタクリル基、エポキシ基を有する篭型ポリシルセスキオキサンによる塗布膜を基板上に形成し、仮硬化させ、室温で型押しをした後に完全硬化することにより微細なパターンを得る技術が開示されている(特許文献3)。   Also disclosed is a technology for obtaining a fine pattern by forming a coating film of a cocoon-type polysilsesquioxane having a methacrylic group and an epoxy group on a substrate, pre-curing, embossing at room temperature, and then completely curing. (Patent Document 3).

これらの技術においては、室温でナノインプリントすることによりスループットの向上が図られている。
しかし、これらの技術においてはパターン形成材料として、種々のシロキサン系材料や特殊な有機化合物が用いられているが、これらの材料は製造が難しく、半導体プロセス、パターンドメディア製造プロセス等に使用可能な程度に量産化するのも困難であり、コスト高にもなるという問題があった。
In these techniques, throughput is improved by nanoimprinting at room temperature.
However, in these technologies, various siloxane materials and special organic compounds are used as pattern forming materials. However, these materials are difficult to manufacture and can be used for semiconductor processes, patterned media manufacturing processes, and the like. There was a problem that it was difficult to mass-produce to a certain extent and the cost was high.

また、一般的な熱硬化性樹脂を用いた微細パターン形成方法については、知見がこれまでにない。
特開2003−100609 特開2005−277280 特開2006−285017
Moreover, there is no knowledge about a fine pattern forming method using a general thermosetting resin.
JP2003-100609 JP-A-2005-277280 JP 2006-285017 A

本発明は、スループットが高く、金型の微細パターン形状を正確に転写することができ、微細パターンの製造が容易で、半導体プロセス、パターンドメディア製造プロセス等に使用可能な程度に微細パターンの量産化が可能であり、低コストで微細パターンを製造することのできる微細パターン形成方法を提供することを目的とする。また、半導体製造プロセス、垂直磁気記録方式のパターンドメディア製造プロセス等に用いるためには、耐熱性の高い微細パターンは好適であり、耐熱性の高い微細パターンを形成させることのできる微細パターンの形成方法を提供することも目的とする。   The present invention has a high throughput, can accurately transfer a fine pattern shape of a mold, can easily manufacture a fine pattern, and can be used for a semiconductor process, a patterned media manufacturing process, etc. It is an object of the present invention to provide a fine pattern forming method that can be manufactured and that can produce a fine pattern at low cost. In addition, a fine pattern with high heat resistance is suitable for use in a semiconductor manufacturing process, a patterned media manufacturing process of a perpendicular magnetic recording method, and the like. Formation of a fine pattern capable of forming a fine pattern with high heat resistance It is also an object to provide a method.

また、そのような微細パターンの形成方法に供することのできる微細パターン形成用組成物を提供することを目的とする。   Moreover, it aims at providing the composition for fine pattern formation which can be used for the formation method of such a fine pattern.

発明者らは鋭意検討した結果、トリアリルイソシアヌレート重合物が金型形状の転写性が優れ、耐熱性の高いナノインプリント向け材料であることを発明した。
具体的には以下[1]〜[9]に記載する。
As a result of intensive studies, the inventors have invented that triallyl isocyanurate polymer is a material for nanoimprinting that has excellent mold shape transferability and high heat resistance.
Specifically, it is described in the following [1] to [9].

[1]トリアリルイソシアヌレート重合物の溶液を被加工材料表面に塗布して薄膜を形成させ、この薄膜に、微細パターン形成用の金型により型押しをして微細パターンを形成することを特徴とする微細パターンの形成方法。   [1] A solution of triallyl isocyanurate polymer is applied to the surface of a work material to form a thin film, and this thin film is embossed with a mold for forming a fine pattern to form a fine pattern. A fine pattern forming method.

[2]型押しを、室温において行う[1]に記載の微細パターンの形成方法。
[3]型押しをして、離型をした後、薄膜を加熱硬化させる[1]または[2]に記載の微細パターンの形成方法。
[2] The fine pattern forming method according to [1], wherein the embossing is performed at room temperature.
[3] The method for forming a fine pattern according to [1] or [2], wherein the thin film is heated and cured after being embossed and released.

[4]トリアリルイソシアヌレート重合物の溶液が、硬化剤を含有する[3]に記載の微細パターンの形成方法。
[5]トリアリルイソシアヌレート重合物の重量平均分子量が1,000以上200,000以下である[1]〜[4]のいずれかに記載の微細パターンの形成方法。
[4] The method for forming a fine pattern according to [3], wherein the solution of the triallyl isocyanurate polymer contains a curing agent.
[5] The method for forming a fine pattern according to any one of [1] to [4], wherein the weight average molecular weight of the triallyl isocyanurate polymer is 1,000 or more and 200,000 or less.

[6]トリアリルイソシアヌレート重合物を含有することを特徴とする微細パターン形成用組成物。
[7]溶媒を含有する[6]に記載の微細パターン形成用組成物。
[6] A composition for forming a fine pattern comprising a triallyl isocyanurate polymer.
[7] The composition for forming a fine pattern according to [6], containing a solvent.

[8]硬化剤を含有する[7]に記載の微細パターン形成用組成物。
[9]トリアリルイソシアヌレート重合物の重量平均分子量が1,000以上200,000以下である[6]〜[8]に記載の微細パターン形成用組成物。
[8] The composition for forming a fine pattern according to [7], containing a curing agent.
[9] The composition for forming a fine pattern according to [6] to [8], wherein the triallyl isocyanurate polymer has a weight average molecular weight of 1,000 to 200,000.

本発明の微細パターンの形成方法によれば、スループットが高く、微細パターン形状を金型の形状を正確に転写することができる。本発明の微細パターンの形成方法は、特殊な有機化合物等を用いることなく、トリアリルイソシアヌレート重合物という一般的な熱硬化性樹脂を使用するので、微細パターンの製造が容易であり、半導体プロセス、パターンドメディア製造プロセス等に使用可能な程度に微細パターンの量産化が可能であり、低コストで微細パターンを製造することができる。さらに、耐熱性の高い微細パターンを形成させることができる。また本発明の微細パターン形成用組成物は、そのような微細パターンの形成方法に供することができる。   According to the fine pattern forming method of the present invention, the throughput is high, and the fine pattern shape can be accurately transferred to the mold shape. The fine pattern forming method of the present invention uses a general thermosetting resin called triallyl isocyanurate polymer without using a special organic compound or the like, so that the production of the fine pattern is easy, and the semiconductor process The fine pattern can be mass-produced to the extent that it can be used in the patterned media manufacturing process and the like, and the fine pattern can be manufactured at low cost. Furthermore, a fine pattern with high heat resistance can be formed. Moreover, the composition for forming a fine pattern of the present invention can be used for a method for forming such a fine pattern.

以下、本発明の微細パターンの形成方法を詳細に説明する。本発明はトリアリルイソシアヌレート重合物を微細パターン転写用の材料に用いることを特徴とする。ここで言うところのトリアリルイソシアヌレート重合物とは、以下の構造式(1)で表されるトリアリルイソシアヌレート   Hereinafter, the fine pattern forming method of the present invention will be described in detail. The present invention is characterized in that triallyl isocyanurate polymer is used as a material for fine pattern transfer. The triallyl isocyanurate polymer referred to here is triallyl isocyanurate represented by the following structural formula (1).

を原料として、これを重合させて製造されるものである。その中でも比較的低分子量の重合物が好ましい。そのような低分子量の重合物としては、例えばゲルパーミエーションクロマトグラフィーによって測定されるポリスチレン換算での重量平均分子量が1,000以上200,000以下のものを、特に好ましくは10,000以上100,000以下のものを挙げることができる。このような低分子量のトリアリルイソシアヌレート重合物を用いると、 高分子量のトリアリルイソシアヌレートでは溶媒に不溶であるのに対し、溶媒に溶解させることができ、被加工材料表面に塗布することが容易に可能になる点で好ましい。 It is produced by polymerizing this as a raw material. Among them, a polymer having a relatively low molecular weight is preferable. As such a low molecular weight polymer, for example, a polymer having a weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography of 1,000 to 200,000, particularly preferably 10,000 to 100,000. 000 or less. When such a low molecular weight triallyl isocyanurate polymer is used, high molecular weight triallyl isocyanurate is insoluble in a solvent, whereas it can be dissolved in a solvent and applied to the surface of a work material. This is preferable because it can be easily performed.

トリアリルイソシアヌレート重合物の製造方法としては、例えば特開平2−300232、特許2889971等に記載されている方法を用いればよい。また、トリアリルイソシアヌレート重合物として、日本化成株式会社から発売されているタイク(R)プレポリマ
ーを用いることも可能である。
As a method for producing a triallyl isocyanurate polymer, a method described in, for example, JP-A No. 2-33002, Japanese Patent No. 2889971 may be used. Further, as the triallyl isocyanurate polymer, it is also possible to use a Tyke (R) prepolymer released from Nippon Kasei Co., Ltd.

トリアリルイソシアヌレート重合物は適当な溶媒に溶解され、溶液にされる。溶解に用いる溶媒は、トリアリルイソシアヌレート重合物を溶解することができ、その溶液を被加工材料表面に塗布することができれば特に制限されず、塗布の方法に応じて選べばよい。   The triallyl isocyanurate polymer is dissolved in an appropriate solvent to form a solution. The solvent used for dissolution is not particularly limited as long as it can dissolve the triallyl isocyanurate polymer and the solution can be applied to the surface of the material to be processed, and may be selected according to the application method.

溶媒としては、具体的にはベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素類テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、エチ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モノメチルエーテルアセテート等のエステル類ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、n−メチルピロリドン等のアミド類、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコール−n−プロピルエーテル等のエーテルアルコール類が用いられる。   Specific examples of solvents include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and chloroform, ethers such as diethyl ether and diethylene glycol dimethyl ether, acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl. Ketones, ketones such as cyclohexanone, esters such as ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate amides such as dimethylformamide, dimethylacetamide, n-methylpyrrolidone, methanol, ethanol , Alcohols such as propanol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene Ether alcohols such as glycol -n- propyl ether is employed.

この溶液におけるトリアリルイソシアヌレート重合物の濃度としては、この溶液を被加工材料表面に塗布することができ、薄膜を形成させることができれば特に制限はないが、好適な薄膜が形成しやすい等の点から、通常0.5〜20質量%であり、好ましくは、1
〜10質量%である。
The concentration of the triallyl isocyanurate polymer in this solution is not particularly limited as long as the solution can be applied to the surface of the material to be processed and a thin film can be formed, but a suitable thin film can be easily formed. From the point, it is usually 0.5 to 20% by mass, preferably 1
-10 mass%.

このトリアリルイソシアヌレート重合物溶液には、薄膜の硬化を容易にするため、硬化剤を添加することもできる。パターン形成後、例えば加熱による硬化をするためには有機過酸化物を添加しても良い。このような有機過酸化物としては、例えばジクミルパーオキサイド、1,1−ジ−t−ヘキシルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサンなどが挙げられる。有機過酸化物以外の硬化剤としては、例えば、1−[(1−シアノ−
1−メチルエチル)アゾ]ホルムアミド、1,1'−アゾビス(シクロヘキサン−1−カ
ルボニトリル)、2,2'−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)などの、アゾ化合物
などの熱ラジカル重合開始剤、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル
−ジクロロアセトフェノン、などの、アセトフェノン系光ラジカル重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、などの、ベンゾイン系光ラジカル重合開始剤、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、などの、ベンゾフェノン系光ラジカル重合開始剤、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、などの、チオキサントン系光ラジカル重合開始剤、α−アシロキシムエステル、メチルフェニルグリオキシレート、などの、ケトン系光ラジカル重合開始剤、2,2'−ビス(2−クロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−イミダゾールなどの、イミダゾール系光ラジカル重合開始剤、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイドなどのアシルホスフィンオキサイド系光ラジカル重合開始剤、カルバゾール系光ラジカル重合開始剤、トリフェニルホスホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルホスホニウムヘキサフルオロホスフェートなどの、ルイス酸のオニウム塩などの光ラジカル重合開始剤、などが挙げられる。このような硬化剤の濃度としては、通常0.01〜10質量%であることが好ましい。
A curing agent can be added to the triallyl isocyanurate polymer solution in order to facilitate the curing of the thin film. After the pattern is formed, an organic peroxide may be added for curing by heating, for example. Examples of such organic peroxides include dicumyl peroxide and 1,1-di-t-hexylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane. Examples of curing agents other than organic peroxides include 1-[(1-cyano-
Thermal radical polymerization initiators such as azo compounds such as 1-methylethyl) azo] formamide, 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile) , 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, acetophenone photoradical polymerization initiator, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin photoradical polymerization initiator, benzophenone, benzoylbenzoic acid, Benzoyl methylbenzoate, benzophenone photoradical polymerization initiator, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, thioxanthone photoradical polymerization initiator, α-acyloxime ester, methylphenylglyoxylate, etc., ketone System optical radio Polymerization initiators, imidazole photoradical polymerization initiators such as 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-imidazole, 2,4, Acylphosphine oxide photoradical polymerization initiators such as 6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, carbazole photoradical polymerization initiators, onium salts of Lewis acids such as triphenylphosphonium hexafluoroantimonate, triphenylphosphonium hexafluorophosphate, etc. And photoradical polymerization initiators. As a density | concentration of such a hardening | curing agent, it is usually preferable that it is 0.01-10 mass%.

その他、この溶液には、必要に応じて粘度調整剤、表面調整剤等を添加することができる。
このトリアリルイソシアヌレート重合物溶液を、被加工材料表面に塗布する。この被加工材料は、半導体製造プロセス、垂直磁気記録方式のパターンドメディア製造プロセス等においてナノインプリント法により微細パターンが作成されるガラス基板等である。
In addition, a viscosity modifier, a surface modifier, etc. can be added to this solution as needed.
This triallyl isocyanurate polymer solution is applied to the surface of the work material. The material to be processed is a glass substrate or the like on which a fine pattern is formed by a nanoimprint method in a semiconductor manufacturing process, a patterned magnetic manufacturing process of a perpendicular magnetic recording system, or the like.

前記溶液を塗布する方法としては、前記被加工材料表面に薄膜を形成させることができれば特に制限はなく、例えばスピンコート法、ディッピング法及びドクターブレード法等の公知の方法を用いることができる。   The method of applying the solution is not particularly limited as long as a thin film can be formed on the surface of the material to be processed, and known methods such as a spin coating method, a dipping method, and a doctor blade method can be used.

トリアリルイソシアヌレート重合物溶液を塗布する際には、必要に応じて不溶物等を除去するために、この溶液をフィルター等で濾過してもよい。
トリアリルイソシアヌレート溶液を塗布した後、形成された薄膜に、微細パターン形成用の金型により型押しをする。このとき、乾燥、前処理等を経ずに直接微細パターンの型押し工程に進んでも良いし、必要に応じ真空下、あるいは空気、不活性ガス等のガス気流下に放置することによる乾燥、前処理を実施した後に微細パターンの型押し工程に進んでも良い。その際、乾燥、前処理は、−10℃から250℃まで任意の雰囲気温度で実施することができる。
When applying the triallyl isocyanurate polymer solution, this solution may be filtered with a filter or the like in order to remove insolubles and the like as required.
After applying the triallyl isocyanurate solution, the formed thin film is embossed with a mold for forming a fine pattern. At this time, the process may proceed directly to the embossing process of the fine pattern without going through drying, pretreatment, etc., and drying by leaving it under a vacuum or a gas stream of air, inert gas, etc. as necessary. You may progress to the embossing process of a fine pattern after implementing a process. At that time, drying and pretreatment can be carried out at any atmospheric temperature from −10 ° C. to 250 ° C.

前記被加工材料表面に形成される薄膜の厚みは、目的に応じて適宜決定することができるが、半導体製造プロセス、垂直磁気記録方式のパターンドメディア製造プロセス等においてナノインプリント法により微細パターンを形成する薄膜の厚みは、通常10〜1000nmである。   The thickness of the thin film formed on the surface of the material to be processed can be appropriately determined according to the purpose, but a fine pattern is formed by a nanoimprint method in a semiconductor manufacturing process, a perpendicular magnetic recording type patterned media manufacturing process, or the like. The thickness of the thin film is usually 10 to 1000 nm.

この薄膜に所望の微細パターンを形成させることのできる凹凸のパターンを有する金型を用いて、前記薄膜に型押しをする。この型押しは、プレス機等を用いて行うことができる。型押しするときの温度は、0〜50℃とすることができる。すなわち本発明の微細パターンの形成方法で用いられるパターン形成材料であるトリアリルイソシアヌレート重合物は熱硬化性樹脂であるので、薄膜を加熱することなく室温で型押しをすることができ、スループットの向上を図ることができる。また型押しするときの圧力は、通常20〜300MPaであり、型押し時間は、通常10〜300秒間である。   The thin film is embossed using a mold having an uneven pattern capable of forming a desired fine pattern on the thin film. This embossing can be performed using a press machine or the like. The temperature at the time of embossing can be 0-50 degreeC. That is, since the triallyl isocyanurate polymer, which is a pattern forming material used in the fine pattern forming method of the present invention, is a thermosetting resin, it can be embossed at room temperature without heating the thin film. Improvements can be made. The pressure when embossing is usually 20 to 300 MPa, and the embossing time is usually 10 to 300 seconds.

型押し後、被加工材料上の薄膜から金型を引き離す。金型のパターンが薄膜に転写され
、この薄膜にナノオーダーの凹凸形状を有する微細パターンが得られる。この後必要に応じて薄膜を加熱等して、薄膜を硬化させ、微細パターンの強度を高めることもできる。このときの加熱温度は、例えば100〜250℃とすることができ、加熱時間は、例えば5〜 300分間とすることができる。また前述の有機過酸化物を前記溶液に添加しておけば、効率的に加熱硬化させることができる。
After the stamping, the mold is pulled away from the thin film on the work material. The pattern of the mold is transferred to a thin film, and a fine pattern having a nano-order uneven shape is obtained on this thin film. Thereafter, if necessary, the thin film can be heated to cure the thin film and increase the strength of the fine pattern. The heating temperature at this time can be set to 100 to 250 ° C., for example, and the heating time can be set to 5 to 300 minutes, for example. Moreover, if the above-mentioned organic peroxide is added to the solution, it can be efficiently cured by heating.

また微細パターンを形成された後、薄膜の残膜部分、すなわち薄膜のうち、被加工材料に接する面から微細パターンの凹部底面にかけての層状部分を除去するために、ドライエッチング等を施すこともできる。   In addition, after the fine pattern is formed, dry etching or the like can be performed to remove the remaining film portion of the thin film, that is, the layered portion of the thin film from the surface in contact with the material to be processed to the bottom surface of the concave portion of the fine pattern. .

次に、本発明の微細パターン形成用組成物を説明する。
本発明はトリアリルイソシアヌレート重合物を含有することを特徴とする。トリアリルイソシアヌレート重合物については、上記微細パターンの形成方法で述べた通りである。トリアリルイソシアヌレート重合物としては、比較的低分子量の重合物が好ましく、例えばゲルパーミエーションクロマトグラフィーによって測定されるポリスチレン換算での重量平均分子量が1,000以上200,000以下のものを挙げることができる
この組成物は、トリアリルイソシアヌレート重合物の他、前述の溶媒を含有することができる。このときトリアリルイソシアヌレート重合物は溶媒に溶解され、本組成物は溶液とすることができる。このときのトリアリルイソシアヌレート重合物の濃度としては、0.5〜20質量%とすることができ、好ましくは、1〜10質量%である。
Next, the composition for forming a fine pattern of the present invention will be described.
The present invention is characterized by containing a triallyl isocyanurate polymer. The triallyl isocyanurate polymer is as described in the fine pattern formation method. As the triallyl isocyanurate polymer, a polymer having a relatively low molecular weight is preferable. For example, a polymer having a weight average molecular weight of 1,000 to 200,000 in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography is mentioned. This composition can contain the above-mentioned solvent in addition to the triallyl isocyanurate polymer. At this time, the triallyl isocyanurate polymer is dissolved in a solvent, and the composition can be made into a solution. The concentration of the triallyl isocyanurate polymer at this time can be 0.5 to 20% by mass, and preferably 1 to 10% by mass.

本組成物には、硬化剤を添加することもできる。パターン形成後、例えば加熱による硬化をするためには前述の有機過酸化物を添加することができる。また、前述の有機過酸化物以外の硬化剤を添加してもよい。このような硬化剤の濃度としては、0.01〜10質量%とすることが好ましい。   A hardening | curing agent can also be added to this composition. After the pattern formation, the above-described organic peroxide can be added for curing by heating, for example. Moreover, you may add hardening | curing agents other than the above-mentioned organic peroxide. The concentration of such a curing agent is preferably 0.01 to 10% by mass.

本組成物には、その他、必要に応じて粘度調整剤や表面調整剤等を添加することができる。
本組成物は、所定の原料を混合して製造することができる。例えば、トリアリルイソシアヌレート重合物および硬化剤を溶媒に添加し、混合して、溶解させることにより製造することができる。
In addition, a viscosity modifier, a surface modifier, etc. can be added to this composition as needed.
The present composition can be produced by mixing predetermined raw materials. For example, it can be produced by adding a triallyl isocyanurate polymer and a curing agent to a solvent, mixing and dissolving.

本組成物は、上記微細パターンの形成方法の説明において述べたようにして使用することができ、微細パターンの形成に供される。
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
The present composition can be used as described in the description of the method for forming a fine pattern, and is used for forming a fine pattern.
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to the following Example.

日本化成(株)からより提供されているトリアリルイソシアヌレート重合物(タイク(R)
レポリマー)の重量平均分子量を以下の装置により測定した。
装置 日本分光(株)製液体クロマトグラフィーユニット
カラム 昭和電工(株)製ShodexカラムLF-804
溶離液 純正化学(株)製HPLC用テトラヒドロフラン
検出器 示差屈折計
ポリスチレン標準サンプル 昭和電工(株)製ShodexSM-105
ポリスチレン標準サンプルにより分子量の較正曲線を作成し、その後、トリアリルイソシアヌレート重合物を測定し、重量平均分子量を求めたところ、55,000であった。
The weight average molecular weight of triallyl isocyanurate polymer (Tyke (R) prepolymer) provided by Nippon Kasei Co., Ltd. was measured by the following apparatus.
Apparatus Liquid chromatography unit column manufactured by JASCO Corporation Shodex column LF-804 manufactured by Showa Denko K.K.
Eluent Tetrachemical HPLC tetrahydrofuran detector Differential refractometer Polystyrene standard sample Showa Denko Shodex SM-105
A calibration curve of molecular weight was prepared with a polystyrene standard sample, and then a triallyl isocyanurate polymer was measured to obtain a weight average molecular weight of 55,000.

そのトリアリルイソシアヌレート重合物1.0g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19.0gを添加し、撹拌することで溶解した。その溶液を0.2μmのフィルターでろ過し、0.5mlをスピンコーター内にセットしたガラス基板上に滴下した。ガラス基板を500rpmで5秒間回転、次いで3000rpmで2秒間、さらに5000rpmで20秒間回転させることによりガラス基板上に薄膜を形成した。2kPaの減圧下、室温で1時間薄膜を形成したガラス基板を乾燥した。得られた薄膜をニッケル金属製金型に、プレス機を用いて室温下、200MPaの圧力で、1分間押し付けることにより、ガラス基板上にトリアリルイソシアヌレート重合物による微細パターンを形成させた。ここで用いたニッケル金属性金型には図7に示すような微細パターンが形成されている。図7は、前記金型の断面図である。   To 1.0 g of the triallyl isocyanurate polymer, 19.0 g of propylene glycol monomethyl ether acetate was added and dissolved by stirring. The solution was filtered through a 0.2 μm filter, and 0.5 ml was dropped onto a glass substrate set in a spin coater. A thin film was formed on the glass substrate by rotating the glass substrate at 500 rpm for 5 seconds, then rotating at 3000 rpm for 2 seconds, and further rotating at 5000 rpm for 20 seconds. Under reduced pressure of 2 kPa, the glass substrate on which the thin film was formed for 1 hour at room temperature was dried. The obtained thin film was pressed against a nickel metal mold at room temperature using a press at a pressure of 200 MPa for 1 minute to form a fine pattern of triallyl isocyanurate polymer on a glass substrate. A fine pattern as shown in FIG. 7 is formed on the nickel metal mold used here. FIG. 7 is a sectional view of the mold.

ガラス基板を破断し、断面を、電界放射型電子顕微鏡を用いて観測したところ、図1に示したように、金型のパターン形状が正確に転写された、樹脂塑性物による微細パターンが形成されていることが確認された。   When the glass substrate was broken and the cross section was observed using a field emission electron microscope, a fine pattern was formed by a resin plastic material in which the pattern shape of the mold was accurately transferred as shown in FIG. It was confirmed that

また、同様に微細パターンを形成した後に、微細パターンを形成したガラス基板を160℃で1時間熱処理し、上記と同様にその断面を観察した。160℃で1時間熱処理したものを更に250℃で1hr熱処理をした。翌日、ガラス基板を破断し、その断面を観察した。それぞれ図2、図3に示したように形成された微細パターンは変化無く残っていることが確認され、耐熱性の高い微細パターンが形成されていることがわかった。   Moreover, after forming a fine pattern similarly, the glass substrate in which the fine pattern was formed was heat-processed at 160 degreeC for 1 hour, and the cross section was observed similarly to the above. What was heat-processed at 160 degreeC for 1 hour was further heat-processed at 250 degreeC for 1 hr. The next day, the glass substrate was broken and the cross section was observed. It was confirmed that the fine patterns formed as shown in FIGS. 2 and 3, respectively, remained without change, and it was found that fine patterns with high heat resistance were formed.

日本化成(株)からより提供されているトリアリルイソシアヌレート重合物(タイク(R)
プレポリマー)1.0gにジクミルパーオキシサイド0.03g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート19.0gを添加し、撹拌することで溶解した。その溶液を0.2μmのフィルターでろ過し、0.5mlをスピンコーター内にセットしたガラス基板上に滴下した。ガラス基板を500rpmで5秒間回転、次いで3000rpmで2秒間、さらに5000rpmで20秒間回転させることによりガラス基板上に薄膜を形成した。2kPaの減圧下、室温で1時間薄膜を形成したガラス基板を乾燥した。得られた
薄膜をニッケル金属製金型に、プレス機を用いて室温下、200MPaの圧力で、1分間押し付けることにより、ガラス基板上にトリアリルイソシアヌレート重合物による微細パターンを形成させた。ガラス基板を破断し、断面を、電界放射型電子顕微鏡を用いて観測したところ、図4に示したように、金型のパターン形状が正確に転写された、樹脂塑性物による微細パターンが形成されていることが確認された。
Nippon Kasei triallyl isocyanurate polymer which more are provided by (Ltd.) (tike (R)
Prepolymer) 0.03 g of dicumyl peroxyside and 19.0 g of propylene glycol monomethyl ether acetate were added to 1.0 g, and dissolved by stirring. The solution was filtered through a 0.2 μm filter, and 0.5 ml was dropped onto a glass substrate set in a spin coater. A thin film was formed on the glass substrate by rotating the glass substrate at 500 rpm for 5 seconds, then rotating at 3000 rpm for 2 seconds, and further rotating at 5000 rpm for 20 seconds. Under reduced pressure of 2 kPa, the glass substrate on which the thin film was formed for 1 hour at room temperature was dried. The obtained thin film was pressed against a nickel metal mold at room temperature using a press at a pressure of 200 MPa for 1 minute to form a fine pattern of triallyl isocyanurate polymer on a glass substrate. When the glass substrate was broken and the cross-section was observed using a field emission electron microscope, a fine pattern was formed by a resin plastic material in which the pattern shape of the mold was accurately transferred as shown in FIG. It was confirmed that

また、同様に微細パターンを形成した後に、微細パターンを形成したガラス基板を160℃で1時間熱処理し、上記と同様にその断面を観察した。160℃で1時間熱処理したものを更に250℃で1hr熱処理をした。翌日、ガラス基板を破断し、その断面を観察した。それぞれ図5、図6に示したように形成された微細パターンは変化無く残っていることが確認され、耐熱性の高い微細パターンが形成されていることがわかった。   Moreover, after forming a fine pattern similarly, the glass substrate in which the fine pattern was formed was heat-processed at 160 degreeC for 1 hour, and the cross section was observed similarly to the above. What was heat-processed at 160 degreeC for 1 hour was further heat-processed at 250 degreeC for 1 hr. The next day, the glass substrate was broken and the cross section was observed. It was confirmed that the fine patterns formed as shown in FIGS. 5 and 6 remained unchanged, respectively, and a fine pattern with high heat resistance was formed.

図1は、実施例1における、インプリント直後の微細パターンの状態を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a state of a fine pattern immediately after imprinting in the first embodiment. 図2は、実施例1における、160℃1hr熱処理後の微細パターンの状態を示す電子顕微鏡写真である。FIG. 2 is an electron micrograph showing the state of a fine pattern after heat treatment at 160 ° C. for 1 hour in Example 1. 図3は、実施例1における、160℃1hrさらに250℃1hr熱処理後の微細パターンの状態を示す電子顕微鏡写真である。FIG. 3 is an electron micrograph showing the state of a fine pattern after heat treatment at 160 ° C. for 1 hr and further at 250 ° C. for 1 hr in Example 1. 図4は、実施例2における、インプリント直後の微細パターンの状態を示す電子顕微鏡写真である。FIG. 4 is an electron micrograph showing the state of a fine pattern immediately after imprinting in Example 2. 図5は、実施例2における、160℃1hr熱処理後の微細パターンの状態を示す電子顕微鏡写真である。FIG. 5 is an electron micrograph showing the state of a fine pattern after heat treatment at 160 ° C. for 1 hr in Example 2. 図6は、実施例2における、160℃1hrさらに250℃1hr熱処理後の微細パターンの状態を示す電子顕微鏡写真である。6 is an electron micrograph showing the state of a fine pattern after heat treatment at 160 ° C. for 1 hr and further at 250 ° C. for 1 hr in Example 2. FIG. 実施例1および2で用いたニッケル金属性金型の断面図である。2 is a cross-sectional view of a nickel metal mold used in Examples 1 and 2. FIG.

Claims (9)

トリアリルイソシアヌレート重合物の溶液を被加工材料表面に塗布して薄膜を形成させ、この薄膜に微細パターン形成用の金型で型押しをして、前記薄膜に微細パターンを形成することを特徴とする微細パターンの形成方法。   A solution of triallyl isocyanurate polymer is applied to the surface of the material to be processed to form a thin film, and this thin film is embossed with a mold for forming a fine pattern to form a fine pattern on the thin film. A fine pattern forming method. 型押しを、室温において行う請求項1に記載の微細パターンの形成方法。   The method for forming a fine pattern according to claim 1, wherein the embossing is performed at room temperature. 型押しをして、離型をした後、薄膜を加熱硬化させる請求項1または2に記載の微細パターンの形成方法。   The method for forming a fine pattern according to claim 1 or 2, wherein the thin film is heat-cured after embossing and releasing. トリアリルイソシアヌレート重合物の溶液が、硬化剤を含有する請求項3に記載の微細パターンの形成方法。   The method for forming a fine pattern according to claim 3, wherein the solution of the triallyl isocyanurate polymer contains a curing agent. トリアリルイソシアヌレート重合物の重量平均分子量が1,000以上200,000以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載の微細パターンの形成方法。   The method for forming a fine pattern according to any one of claims 1 to 4, wherein the triallyl isocyanurate polymer has a weight average molecular weight of 1,000 or more and 200,000 or less. トリアリルイソシアヌレート重合物を含有することを特徴とする微細パターン形成用組成物。   A fine pattern forming composition comprising a triallyl isocyanurate polymer. 溶媒を含有する請求項6に記載の微細パターン形成用組成物。   The composition for fine pattern formation of Claim 6 containing a solvent. 硬化剤を含有する請求項7に記載の微細パターン形成用組成物。   The composition for fine pattern formation of Claim 7 containing a hardening | curing agent. トリアリルイソシアヌレート重合物の重量平均分子量が1,000以上200,000以下である請求項6〜8のいずれか1項に記載の微細パターン形成用組成物。   The composition for forming a fine pattern according to any one of claims 6 to 8, wherein the triallyl isocyanurate polymer has a weight average molecular weight of 1,000 or more and 200,000 or less.
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