[發(fā)明專利]納米壓印用固化性組合物、圖案形成方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910149348.6
• 申請(qǐng)日: 2009-06-16
• 公開（公告）號(hào): CN101609255A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高柳丘;藤田明德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 富士膠片株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G03F7/00
• 分類號(hào): G03F7/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 朱 丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種納米壓印(nanoimprint)用固化性組合物。更具體而言，本發(fā)明涉及在如下所述的元件的制作中使用的用于利用光照射來形成微圖案的壓印用固化性組合物，所述元件為：半導(dǎo)體集成電路，平篩(flatscreen)，微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)，傳感器元件，光盤、高密度存儲(chǔ)盤等磁記錄媒體，衍射光柵或浮雕型全息圖版(relief?hologram)等光學(xué)構(gòu)件，納米器件(nanodevice)，光學(xué)器件，用于制作平板顯示的光學(xué)薄膜或偏振光元件，液晶顯示器的薄膜晶體管、有機(jī)晶體管、濾色片、保護(hù)膜層、柱材、液晶取向用的肋材、微透鏡陣列(micro?lens?array)，免疫分析芯片，DNA分離芯片，微反應(yīng)器(reactor)，納米生物器件(nanobiodevice)，光導(dǎo)波路，光學(xué)濾光片(filter)，光子(photonic)液晶等。

背景技術(shù)

納米壓印法是使在光盤制作中為人們所熟知的浮雕(emboss)技術(shù)得到發(fā)展，向抗蝕劑(resist)沖壓形成有凹凸的圖案的模具原器(通常稱為塑模、壓模(stamper)、模板(template))，使其發(fā)生力學(xué)變形，從而精密地轉(zhuǎn)印微細(xì)圖案的技術(shù)。如果暫時(shí)制作塑模，則能夠簡單地反復(fù)成型納米結(jié)構(gòu)等微細(xì)結(jié)構(gòu)，所以在經(jīng)濟(jì)上有利，同時(shí)還是有害的廢棄·排出物較少的納米加工技術(shù)，所以近年來有望應(yīng)用到各種領(lǐng)域。

在納米壓印法中提出了使用熱塑性樹脂作為被加工材料的熱壓印法(例如參照專利文獻(xiàn)1)和使用光固化性組合物作為被加工材料的光壓印法(例如參照專利文獻(xiàn)2)的2套技術(shù)。在為熱納米壓印法的情況下，向加熱至玻璃化溫度以上的高分子樹脂沖壓塑模，在冷卻后脫模塑模，由此在基板上的樹脂上轉(zhuǎn)印微細(xì)結(jié)構(gòu)。該方法還可以應(yīng)用于多種樹脂材料或玻璃材料，所以有望應(yīng)用于各種方面。例如，在專利文獻(xiàn)1及2中公開了使用熱塑性樹脂，低價(jià)地形成納米圖案的納米壓印的方法。

另一方面，在通過透明塑模或透明基材照射光來使光納米壓印用固化性組合物進(jìn)行光固化的光納米壓印法中，可以不必加熱在塑模的沖壓時(shí)轉(zhuǎn)印的材料而在室溫下進(jìn)行壓印。最近，還報(bào)導(dǎo)了組合二者的長處的納米鑄模(nanocasting)法或制作3維層疊結(jié)構(gòu)的反式壓印(reverse?imprint)法等新進(jìn)展。

在這樣的納米壓印法中，提出了如下所述的應(yīng)用技術(shù)。

作為第一技術(shù)，為成型后的形狀(圖案)本身具有功能，可以用作各種納米技術(shù)(nanotechnology)的主要零件或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的情況。作為例子，可以舉出各種微·納米光學(xué)要素或高密度的記錄媒體、光學(xué)薄膜、平板顯示中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件等。第二技術(shù)是利用微結(jié)構(gòu)與納米結(jié)構(gòu)的同時(shí)一體成型或簡單的層間對(duì)位來構(gòu)建層疊結(jié)構(gòu)，將其用于μ-TAS(Micro-TotalAnalysis?System)或生物芯片的制作的技術(shù)。作為第3技術(shù)，是在將形成的圖案作為掩模，利用蝕刻等方法加工基板的用途中利用的技術(shù)。在該技術(shù)中，可以利用高精密度的對(duì)位和高集成化，代替以往的刻蝕法技術(shù)，應(yīng)用于高密度半導(dǎo)體集成電路的制作或在液晶顯示器的晶體管中的制作、被稱為圖案化介質(zhì)(patterned?media)的下一代硬盤的磁性體加工等。近年來，以上述的技術(shù)為主、在與這些應(yīng)用相關(guān)的納米壓印法的實(shí)用化中的配合正在活躍化。

作為納米壓印法的適用例，首先，說明在高密度半導(dǎo)體集成電路制作中的應(yīng)用例。近年來，半導(dǎo)體集成電路的微細(xì)化、集成化正在推進(jìn)，作為用于實(shí)現(xiàn)該微細(xì)加工的圖案轉(zhuǎn)印技術(shù)，光刻裝置的高精密度化正在推進(jìn)。但是，針對(duì)進(jìn)一步的微細(xì)化要求，變得難以滿足微細(xì)圖案分辨力、裝置成本、生成量(through-put)的3方面。與此相對(duì)，作為用于以低成本進(jìn)行微細(xì)的圖案形成的技術(shù)，提出了納米壓印光刻法(光納米壓印法)。例如，在下述專利文獻(xiàn)1及3中公開了使用硅片(silicon?wafer)作為壓模，利用轉(zhuǎn)印形成25nm以下的微細(xì)結(jié)構(gòu)的納米壓印技術(shù)。在本用途中，要求數(shù)十nm水平的圖案形成性和在基板加工時(shí)用于發(fā)揮作為掩模的功能的高蝕刻耐性。