特許 6508488 インプリント材料

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6508488

(24)【登録日】2019年4月12日

(45)【発行日】2019年5月8日

(54)【発明の名称】インプリント材料

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20190422BHJP

   B29C 59/02 20060101ALI20190422BHJP

   C08F 2/48 20060101ALI20190422BHJP

   C08F 230/08 20060101ALI20190422BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 502D

   B29C59/02 Z

   C08F2/48

   C08F230/08

【請求項の数】15

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2016-543880(P2016-543880)

(86)(22)【出願日】2015年7月24日

(86)【国際出願番号】JP2015071135

(87)【国際公開番号】WO2016027619

(87)【国際公開日】20160225

【審査請求日】2018年1月31日

(31)【優先権主張番号】特願2014-168425(P2014-168425)

(32)【優先日】2014年8月21日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003986

【氏名又は名称】日産化学株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001999

【氏名又は名称】特許業務法人はなぶさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】小林 淳平

(72)【発明者】

【氏名】加藤 拓

(72)【発明者】

【氏名】首藤 圭介

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 正睦

【審査官】 植木 隆和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０９９６３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２５９３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２０４３０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０３０４２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／２０

Ｂ２９Ｃ ５９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分及び（Ｄ）成分を含有し、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の合計１００質量部に基づいて、前記（Ａ）成分の含有量は３５質量部乃至９０質量部、前記（Ｂ）成分の含有量は５質量部乃至６０質量部、前記（Ｃ）成分の含有量は５質量部乃至３０質量部であり、前記（Ｄ）成分の含有量は０．１ｐｈｒ乃至３０ｐｈｒであるインプリント材料（但し、下記式（Ｘａ）〜（Ｘｄ）で表される繰り返し単位から選ばれる少なくとも１種を含むポリマーを含有するものを除く）。
（Ａ）：下記式（１）、式（２）または式（３）で表される化合物

【化1】

（式中、Ｘは炭素原子数１乃至５の直鎖アルキレン基を表し、Ｒ^１は水素原子またはメチル基を表し、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４はそれぞれ独立に水素原子、メチル基またはエチル基を
表し、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４の炭素原子数の和は０乃至２の整数である。）
（Ｂ）：下記式（４）で表される繰り返し単位を有し、式中Ｙで表される重合性基を２つ以上有するシルセスキオキサン化合物
（Ｃ）：下記式（５）で表される繰り返し単位を有し、末端に重合性基を２つ有するシリコーン化合物

【化2】

（式中、Ｒ^６及びＲ^７はそれぞれ独立に炭素原子数１乃至３のアルキル基を表し、Ｒ^５は炭素原子数１乃至３のアルキレン基を表し、ｋは０乃至３の整数を表す。）
（Ｄ）：光重合開始剤

【化3】

（式中、−（Ｐｏｌｙ）−はポリマー主鎖を表す。Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒｅ、Ｒｆ、Ｒｇ、Ｒｈ、Ｒｉ、Ｒｊ、ＲｋおよびＲｌは、それぞれ、水素原子または有機基を表す。Ｚは、単結合または２価の連結基である。）

【請求項2】

前記（Ｂ）成分が完全かご型構造及び／または不完全かご型構造、並びにランダム構造及びはしご型構造の混合体からなる、請求項１に記載のインプリント材料。

【請求項3】

前記（Ｃ）成分が重量平均分子量の異なる２種以上の化合物からなる、請求項１または請求項２に記載のインプリント材料。

【請求項4】

（Ｅ）成分として酸化防止剤を更に含有する、請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載のインプリント材料。

【請求項5】

（Ｆ）成分として界面活性剤を更に含有する、請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載のインプリント材料。

【請求項6】

（Ｇ）成分として溶剤を更に含有する、請求項１乃至請求項５のうちいずれか一項に記載のインプリント材料。

【請求項7】

前記（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の重合性基がアクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基またはアリル基である、請求項１乃至請求項６のうちいずれか一項に記載のインプリント材料。

【請求項8】

請求項１乃至請求項７のうちいずれか一項に記載のインプリント材料から作製され、パターンが転写された膜。

【請求項9】

請求項８に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた光学部材。

【請求項10】

請求項８に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた固体撮像装置。

【請求項11】

請求項８に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えたＬＥＤデバイス。

【請求項12】

請求項８に記載のパターンが転写された膜を備えた半導体素子。

【請求項13】

請求項８に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた太陽電池。

【請求項14】

請求項８に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えたディスプレイ。

【請求項15】

請求項８に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた電子デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インプリント材料（インプリント用膜形成組成物）及び当該材料から作製され、パターンが転写された膜に関する。より詳しくは、硬化後、離型時においてモールドから前記パターンが転写された膜を容易に剥離可能であるとともに、２００℃を超える温度での加熱工程に対する耐熱性を備えた硬化膜が形成されるインプリント材料、並びに当該材料から作製され、パターンが転写された膜に関するものである。

【背景技術】

【0002】

１９９５年、現プリンストン大学のチョウ教授らがナノインプリントリソグラフィという新たな技術を提唱した（特許文献１）。ナノインプリントリソグラフィは、任意のパターンを有するモールドを樹脂膜が形成された基材と接触させ、当該樹脂膜を加圧すると共に、熱または光を外部刺激として用い、目的のパターンを硬化された当該樹脂膜に形成する技術であり、このナノインプリントリソグラフィは、従来の半導体デバイス製造におけるフォトリソグラフィ等に比べて簡便・安価にナノスケールの加工が可能であるという利点を有する。
したがって、ナノインプリントリソグラフィは、フォトリソグラフィ技術に代わり、半導体デバイス、オプトデバイス、ディスプレイ、記憶媒体、バイオチップ等の製造への適用が期待されている技術であることから、ナノインプリントリソグラフィに用いる光ナノインプリントリソグラフィ用硬化性組成物について様々な報告がなされている（特許文献２、特許文献３）。さらに、シリコーン骨格を有する化合物及び光重合開始剤を含む光インプリント材料が特許文献４に、シルセスキオキサン骨格を有する化合物及及び重合開始剤を含む、インプリント法により微細パターンを形成するための転写材料用硬化性樹脂組成物が特許文献５に開示されている。

【0003】

ナノインプリントリソグラフィにおいて高価なモールドを使用する場合、モールドの長寿命化が求められるが、硬化された樹脂膜からモールドを引き剥がす力、すなわち離型時における引き剥がし力（以下、本明細書では「離型力」と略称する。）が大きいとモールドへ樹脂が付着しやすくなり、モールドが使用不可能となりやすくなる。このためナノインプリントリソグラフィに用いる材料（以下、本明細書では「インプリント材料」と略称する。）には低離型力性（硬化された樹脂膜をモールドから容易に剥離出来る特性）が求められることとなる。また、デバイス作製においては外部から樹脂膜に力が加わることがあるが、外部からの力に対して樹脂膜が変形するとデバイスに適用することは不可能となるため、塑性変形の小さいこと、すなわち低塑性変形性が求められる。デバイス作製では他にもベーク、はんだ付け等、加熱工程を経ることがある。前記加熱工程で２６５℃程度の温度に曝されることもあり、その時に樹脂膜の耐熱性が低く、当該樹脂膜から分解物の昇華が起こるとデバイス内部や、デバイスを作製する装置及び機器を汚染する原因となる。また、高温からの冷却時に発生する応力に対して膜の耐性が低いとクラックが発生し、不良となる。そしてこのクラックは膜厚が厚くなるにつれて顕著に発生する。デバイスの種類によっては熱に曝される箇所で使用されることもあり、そのような場合も同様の問題が起こるため、固体撮像装置、太陽電池、ＬＥＤデバイス、ディスプレイなどの製品では、光学部材として作製した構造物に対して高度な耐熱性、及び耐クラック性が求められる。しかし、これまでにインプリント材料として種々の材料が開示されているものの、低離型力、低塑性変形性、２００℃を超える温度、例えば２６５℃において分解物の昇華が起こらない耐熱性、及び耐クラック性を兼ね備えた材料の報告はなされていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許第５７７２９０５号明細書

【特許文献2】特開２００８−１０５４１４号公報

【特許文献3】特開２００８−２０２０２２号公報

【特許文献4】特開２０１３−０６５７６８号公報

【特許文献5】国際公開第２００９／０６９４６５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上記の事情に基づいてなされたものであり、その解決しようとする課題は、硬化後、離型時においてモールドからパターンが転写された膜を容易に剥がすことができる、すなわち低離型力性を有し、外部からの力に対する塑性変形の割合（塑性変形率）が低く、２００℃を超える温度においても分解物の昇華が無い高耐熱性を有し、更に厚膜の状態で、当該温度から急冷させてもクラックを生じない耐クラック性を有する硬化膜が形成されるインプリント材料を提供することである。更に、当該材料から作製され、パターンが転写された膜を提供することである。具体的には、モールドに対する離型力が０ｇ／ｃｍより大きく０．７ｇ／ｃｍ以下、塑性変形率が８％以下、なおかつ例えば２６５℃の温度に曝しても分解物の昇華が起こらず、２０μｍ程度の厚膜であっても２６５℃から急冷させてクラックを生じない硬化膜が形成される材料を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明者らは、上記の課題を解決するべく鋭意検討を行った結果、炭素原子数４乃至１０の直鎖状、分岐鎖状または環状の炭化水素基、及び重合性基をそれぞれ１つ有する化合物、重合性基を２つ以上有するシルセスキオキサン化合物、及び末端に重合性基を２つ有するシリコーン化合物、を含有し、更に光重合開始剤を含有する組成物をインプリント材料として使用することを見出した。その結果、本発明者らは、モールドの凹凸形状を有する面上において当該材料の光硬化によりモールドの凹凸形状パターンが転写された硬化膜をモールドの凹凸形状を有する面から剥離する際に計測される離型力が格段に小さく、また当該材料より作製したパターン転写された膜は塑性変形率が小さく、２６５℃の温度の下においても分解物の昇華が見られず、更に２６５℃から急冷させてもクラックが発生しないという知見を得、本発明を完成するに至った。

【0007】

すなわち、本発明は、第１観点として、下記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分及び（Ｄ）成分を含有し、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の合計１００質量部に基づいて、前記（Ａ）成分の含有量は３５質量部乃至９０質量部、前記（Ｂ）成分の含有量は５質量部乃至６０質量部、前記（Ｃ）成分の含有量は５質量部乃至３０質量部であり、前記（Ｄ）成分の含有量は０．１ｐｈｒ乃至３０ｐｈｒであるインプリント材料に関する。
（Ａ）：下記式（１）、式（２）または式（３）で表される化合物

【化1】

（式中、Ｘは炭素原子数１乃至５の直鎖アルキレン基を表し、Ｒ^１は水素原子またはメチル基を表し、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４はそれぞれ独立に水素原子、メチル基またはエチル基を表し、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４の炭素原子数の和は０乃至２の整数である。）
（Ｂ）：下記式（４）で表される繰り返し単位を有し、式中Ｙで表される重合性基を２つ以上有するシルセスキオキサン化合物
（Ｃ）：下記式（５）で表される繰り返し単位を有し、末端に重合性基を２つ有するシリコーン化合物

【化2】

（式中、Ｒ^６及びＲ^７はそれぞれ独立に炭素原子数１乃至３のアルキル基を表し、Ｒ^５は炭素原子数１乃至３のアルキレン基を表し、ｋは０乃至３の整数を表す。）
（Ｄ）：光重合開始剤
第２観点として、前記（Ｂ）成分が完全かご型構造及び／または不完全かご型構造、並びにランダム構造及びはしご型構造の混合体からなる、第１観点に記載のインプリント材料に関する。
第３観点として、前記（Ｃ）成分が分子量の異なる２種以上の化合物からなる、第１観点または第２観点に記載のインプリント材料に関する。
第４観点として、（Ｅ）成分として酸化防止剤を更に含有する、第１観点乃至第３観点のうちいずれか一つに記載のインプリント材料に関する。
第５観点として、（Ｆ）成分として界面活性剤を更に含有する、第１観点乃至第４観点のうちいずれか一つに記載のインプリント材料に関する。
第６観点として、（Ｇ）成分として溶剤を更に含有する、第１観点乃至第５観点のうちいずれか一つに記載のインプリント材料に関する。
第７観点として、前記（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の重合性基がアクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基またはアリル基である、第１観点乃至第６観点のうちいずれか一つに記載のインプリント材料に関する。
第８観点として第１観点乃至第７観点のうちいずれか一つに記載のインプリント材料から作製され、パターンが転写された膜に関する。
第９観点として、第８観点に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた光学部材に関する。
第１０観点として、第８観点に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた個体撮像素子に関する。
第１１観点として、第８観点に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えたＬＥＤデバイスに関する。
第１２観点として、第８観点に記載のパターンが転写された膜を備えた半導体素子に関する。
第１３観点として、第８観点に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた太陽電池に関する。
第１４観点として、第８観点に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えたディスプレイに関する。
第１５観点として、第８観点に記載のパターンが転写された膜を基材上に備えた電子デバイスに関する。

【発明の効果】

【0008】

本発明のインプリント材料から作製された硬化膜は、低離型力性、低塑性変形性を有するとともに、例えば２６５℃の温度に曝されても分解物の昇華が見られず、２６５℃の高温から急冷させてもクラックを生じない。
また本発明のインプリント材料は、光硬化が可能であり、かつモールドの凹凸形状を有する面からの剥離時にパターンの一部に剥がれが生じないため、所望のパターンが正確に形成された膜が得られる。したがって、良好な光インプリントのパターン形成が可能である。
また、本発明のインプリント材料は、任意の基材上に製膜することができ、インプリント後に形成されるパターンが転写された膜は、太陽電池、ＬＥＤデバイス、ディスプレイなどの、高透明性が求められる部材を使用する製品へ好適に用いることができる。
さらに、本発明のインプリント材料は、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の化合物の種類及び含有割合を変更することで、硬化速度、動的粘度、及び形成される硬化膜の膜厚をコントロールすることができ、例えば膜厚２０μｍの比較的厚い硬化膜を形成することができる。したがって、本発明のインプリント材料は、製造するデバイス種と露光プロセス及び焼成プロセスの種類に対応した材料の設計が可能であり、プロセスマージンを拡大できるため、光学部材の製造に好適に用いることができる。

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜（Ａ）成分＞
（Ａ）成分の、上記式（１）、式（２）または式（３）で表される化合物は、当該化合物の混合物であってもよい。
また当該重合性基としては、例えば、アクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基、アリル基が挙げられる。ここで、アクリロイルオキシ基はアクリロキシ基と、メタアクリロイルオキシ基はメタアクリロキシ基と表現されることがある。

【0010】

上記（Ａ）成分の化合物の具体例としては、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ペンチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−へプチル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、ｎ−ノニル（メタ）アクリレート、ｎ−デシル（メタ）アクリレートが挙げられる。なお、本明細書では（メタ）アクリレート化合物とは、アクリレート化合物とメタクリレート化合物の両方を指す。例えば（メタ）アクリル酸は、アクリル酸とメタクリル酸を指す。

【0011】

上記（Ａ）成分の化合物は、市販品として入手が可能であり、その具体例としては、アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ヘキシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル（以上、東京化成工業株式会社製）、ｎ−アミルアクリレート、ｎ−アミルメタクリレート、ｎ−へプチルアクリレート、ｎ−へプチルメタクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、イソオクチルアクリレート、イソオクチルメタクリレート、ｎ−ノニルアクリレート、ｎ−ノニルメタクリレート、ｎ−デシルアクリレート、ｎ−デシルメタクリレート（以上、ＡＢＣＲ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧ製）、ライトアクリレートＩＢ−ＸＡ、ライトエステル同ＮＢ、同ＣＨ、同ＩＢ−Ｘ（以上、共栄社化学株式会社製）、ＮＯＡＡ、Ｖ＃１５５、ＩＢＸＡ（以上、大阪有機化学工業株式会社製）、が挙げられる。

【0012】

上記（Ａ）成分の化合物は、単独でまたは２種以上組み合わせて使用することができる。

【0013】

本発明における（Ａ）成分は、インプリント材料に低塑性変形性およびクラック耐性を付与することができ、その含有量は、当該（Ａ）成分及び後述する（Ｂ）成分、（Ｃ）成分の合計１００質量部に基づいて、３５質量部乃至９０質量部であることが好ましい。この割合が過少である場合には塑性変形率の増大および急冷時のクラックが見られるようになり、過大である場合には十分な硬化性が得られず、パターニング特性が悪化する。また、塑性変形率をより低下させるためには、上記式（１）、式（２）または式（３）で表される化合物を（Ａ）成分として用いることが望ましい。

【0014】

＜（Ｂ）成分＞
（Ｂ）成分の、重合性基を２つ以上有するシルセスキオキサン化合物は、主鎖骨格がＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合であり、前記式（４）で表される繰り返し単位の式中に１．５個の酸素原子を有し、当該式中のＹで表される重合性基を２つ以上有する化合物を示す。当該重合性基としては、例えば、アクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基、アリル基が挙げられる。さらに、前記式（４）においてＲ^５で表される炭素原子数１乃至３のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチリデン基［−ＣＨ（ＣＨ_３）−基］、プロパン−２，２−ジイル基［−Ｃ（ＣＨ_３）_２−基］が挙げられる。

【0015】

上記（Ｂ）成分の化合物は、市販品として入手が可能であり、その具体例としては、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００、ＭＡＣ−ＳＱ ＴＭ−１００、ＡＣ−ＳＱ ＳＩ−２０、ＭＡＣ−ＳＱ ＳＩ−２０、ＭＡＣ−ＳＱ ＨＤＭ（以上、東亞合成株式会社製）を挙げることができる。

【0016】

前記（Ｂ）成分の化合物は、例えば、下記式（６）で表される化合物または下記式（７）で表される化合物を用いて合成することも可能である。

【化3】

（式中、３つのＲ^８はそれぞれ独立にメチル基またはエチル基を表し、Ｒ^９は水素原子またはメチル基を表し、３つのＱはそれぞれ独立にハロゲノ基を表す。）

【0017】

上記式（６）で表される化合物としては、例えば、３−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリル酸３−（トリメトキシシリル）プロピル及びメタクリル酸３−（トリエトキシシリル）プロピルが挙げられる。上記式（７）で表される化合物としては、例えば、３−アクリロイルオキシプロピルトリクロロシラン、メタクリル酸３−（トリクロロシリル）プロピルが挙げられる。

【0018】

上記（Ｂ）成分の化合物は、重量平均分子量が例えば７００乃至７０００のシルセスキオキサン化合物を使用することができ、そのような化合物を単独でまたは２種以上組み合わせて使用することができる。

【0019】

本発明のインプリント材料における（Ｂ）成分は、パターン転写後の膜に対して耐熱性を付与し、２００℃を超える温度、例えば２６５℃の温度下において分解物の昇華を抑制することができる。また、（Ｂ）成分の種類、重量平均分子量及び含有割合を変更することで、インプリント材料の動的粘度、インプリント時の硬化速度、及び形成される硬化膜の膜厚をコントロールすることができる。

【0020】

本発明における（Ｂ）成分の含有量は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、及び後述する（Ｃ）成分の合計１００質量部に基づいて、好ましくは５質量部乃至６０質量部、さらに好ましくは１５質量部乃至６０質量部である。この割合が過少である場合には十分な硬化性が得られず、パターニング特性が悪化し、過大である場合にはクラック耐性が低下し、急冷時においてクラックが発生する。

【0021】

＜（Ｃ）成分＞
（Ｃ）成分である、末端に重合性基を２つ有するシリコーン化合物は、分子内にシリコーン骨格（シロキサン骨格）を有し、当該分子の末端に重合性基を２つ有する化合物を示す。そのシリコーン骨格については、前記式（５）においてＲ^６及びＲ^７がそれぞれ独立にメチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基を表す場合が挙げられるが、特に、Ｒ^６及びＲ^７がいずれもメチル基を表すジメチルシリコーン骨格が好ましい。さらに、前記重合性基としては、例えば、アクリロイルオキシ基、メタアクリロイルオキシ基、ビニル基、アリル基が挙げられる。

【0022】

上記（Ｃ）成分の化合物としては市販品として入手が可能であり、その具体例としては、Ｘ−２２−１６４、Ｘ−２２−１６４ＡＳ、Ｘ−２２−１６４Ａ、Ｘ−２２−１６４Ｂ、Ｘ−２２−１６４Ｃ、Ｘ−２２−１６４Ｅ、Ｘ−２２−２４４５、Ｘ−２２−１６０２（以上、信越化学工業株式会社製）が挙げられる。

【0023】

上記（Ｃ）成分の化合物は、単独でまたは２種以上組み合わせて使用することができる。特に、重量平均分子量の異なる２種の化合物を使用して硬化性を制御することにより、耐熱性を保持しつつ、より低離型力性を付与することができる。

【0024】

本発明における（Ｃ）成分の含有量は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の合計１００質量部に基づいて、例えば５質量部乃至３０質量部、好ましくは５質量部乃至１８質量部である。この割合が過少である場合には十分な低離型力性を得ることができず、過大である場合には２００℃を超える温度、例えば２６５℃の温度に曝されたときに分解物の昇華が起こる。

【0025】

＜（Ｄ）成分＞
（Ｄ）成分である光重合開始剤としては、光硬化時に使用する光源に吸収をもつものであれば、特に限定されるものではないが、例えば、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ−ｉｓｏ−ブチレート、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ベンゾイルジオキシ）ヘキサン、１，４−ビス［α−（ｔｅｒｔ−ブチルジオキシ）−ｉｓｏ−プロポキシ］ベンゼン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルジオキシ）ヘキセンヒドロペルオキシド、α−（ｉｓｏ−プロピルフェニル）−ｉｓｏ−プロピルヒドロペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルジオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ブチル−４，４−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルジオキシ）バレレート、シクロヘキサノンペルオキシド、２，２’，５，５’−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔｅｒｔ−アミルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔｅｒｔ−ヘキシルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，３’−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシカルボニル）−４，４’−ジカルボキシベンゾフェノン、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジペルオキシイソフタレート等の有機過酸化物； ９，１０−アントラキノン、１−クロロアントラキノン、２−クロロアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、１，２−ベンズアントラキノン等のキノン類； ベンゾインメチル、ベンゾインエチルエーテル、α−メチルベンゾイン、α−フェニルベンゾイン等のベンゾイン誘導体； ２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、２−ヒドロキシ−１−［４−｛４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）ベンジル｝−フェニル］−２−メチル−プロパン−１−オン、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−１−ブタノン、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチル−ベンジル）−１−（４−モリホリン−４−イル−フェニル）−ブタン−１−オン等のアルキルフェノン系化合物； ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキサイド、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等のアシルホスフィンオキサイド系化合物； ２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）−１−［４−（フェニルチオ）フェニル］−１，２−オクタンジオン、１−（Ｏ−アセチルオキシム）−１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］エタノン等のオキシムエステル系化合物が挙げられる。

【0026】

上記化合物は、市販品として入手が可能であり、その具体例としては、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）６５１、同１８４、同５００、同２９５９、同１２７、同７５４、同９０７、同３６９、同３７９、同３７９ＥＧ、同８１９、同８１９ＤＷ、同１８００、同１８７０、同７８４、同ＯＸＥ０１、同ＯＸＥ０２、同２５０、同１１７３、同ＭＢＦ、同４２６５、同ＴＰＯ（以上、ＢＡＳＦジャパン株式会社製）、ＫＡＹＡＣＵＲＥ（登録商標）ＤＥＴＸ、同ＭＢＰ、同ＤＭＢＩ、同ＥＰＡ、同ＯＡ（以上、日本化薬株式会社製）、ＶＩＣＵＲＥ−１０、同５５（以上、ＳＴＡＵＦＦＥＲ Ｃｏ．ＬＴＤ製）、ＥＳＡＣＵＲＥ（登録商標）ＫＩＰ１５０、同ＴＺＴ、同１００１、同ＫＴＯ４６、同ＫＢ１、同ＫＬ２００、同ＫＳ３００、同ＥＢ３、トリアジン−ＰＭＳ、トリアジンＡ、トリアジンＢ（以上、日本シイベルヘグナー株式会社製）、アデカオプトマーＮ−１７１７、同Ｎ−１４１４、同Ｎ−１６０６（株式会社ＡＤＥＫＡ製）が挙げられる。

【0027】

上記（Ｄ）成分の光重合開始剤は、単独でまたは２種以上組み合わせて使用することができる。

【0028】

本発明のインプリント材料における（Ｄ）成分の含有量は、上記（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の総量に対して、０．１ｐｈｒ乃至３０ｐｈｒであることが好ましく、１ｐｈｒ乃至２０ｐｈｒであることがより好ましい。（Ｄ）成分の含有量の割合が０．１ｐｈｒ未満の場合には、十分な硬化性が得られず、パターニング特性の悪化が起こるからである。ここで、ｐｈｒとは、（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の合計１００質量部に対する、光重合開始剤の含有量を表す。

【0029】

＜（Ｅ）成分＞
本発明のインプリント材料においては、（Ｅ）成分として酸化防止剤が添加されていてもよい。酸化防止剤としては、例えば、ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）１０１０、同１０３５、同１０７６、同１１３５、同１５２０Ｌ（以上、ＢＡＳＦジャパン株式会社）、ＳＵＭＩＬＩＺＥＲ（登録商標）ＧＡ−８０（住友化学株式会社製）が挙げられる。

【0030】

上記酸化防止剤は、単独でまたは２種以上組み合わせて使用することができる。当該酸化防止剤を用いることで、酸化によって膜が黄色に変色することを防止することができる。

【0031】

本発明のインプリント材料における（Ｅ）成分の含有量は、上記（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の総質量に対して、好ましくは０．１ｐｈｒ乃至２ｐｈｒである。

【0032】

＜（Ｆ）成分＞
本発明のインプリント材料においては、（Ｆ）成分として界面活性剤が添加されていてもよい。（Ｆ）成分である界面活性剤は、得られる塗膜の製膜性を調整する役割を果たす。上記界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類等のノニオン系界面活性剤；商品名エフトップ（登録商標）ＥＦ３０１、同ＥＦ３０３、同ＥＦ３５２（三菱マテリアル電子化成株式会社）、商品名メガファック（登録商標）Ｆ−５５３、Ｆ−５５４、Ｆ−５５６、Ｆ−４７７、Ｆ１７１、同Ｆ１７３、同Ｒ−０８、同Ｒ−３０、同Ｒ−３０Ｎ、同Ｒ−４０、同Ｒ−４０−ＬＭ（ＤＩＣ株式会社製）、フロラードＦＣ４３０、同ＦＣ４３１（住友スリーエム株式会社製）、商品名アサヒガード（登録商標）ＡＧ７１０、サーフロン（登録商標）Ｓ−３８２、同ＳＣ１０１、同ＳＣ１０２、同ＳＣ１０３、同ＳＣ１０４、同ＳＣ１０５、同ＳＣ１０６（旭硝子株式会社製）等のフッ素系界面活性剤；及びオルガノシロキサンポリマーＫＰ３４１（信越化学工業株式会社製）を挙げることができる。

【0033】

上記界面活性剤は、単独でまたは２種以上組み合わせて使用することができる。界面活性剤が使用される場合、その割合は、上記（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の総質量に対して、好ましくは０．０１ｐｈｒ乃至４０ｐｈｒ、より好ましくは０．０１ｐｈｒ乃至１０ｐｈｒである。

【0034】

＜（Ｇ）成分＞
本発明においては（Ｇ）成分として溶剤を含有してもよい。（Ｇ）成分は、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の粘度調節の役割を果たす。

【0035】

上記溶剤としては、例えば、トルエン、ｐ−キシレン、ｏ−キシレン、スチレン、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチ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、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコール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、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコ−ルジメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、１−オクタノール、エチレングリコール、ヘキシレングリコール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、プロピレングリコール、ベンジルアルコール、１，３−ブタンジオール、１,４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、γ−ブチロラクトン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルｎ−ブチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、ピルビン酸エチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸イソブチル、酢酸ｎ−ブチル、乳酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、アリルアルコール、ｎ−プロパノール、２−メチル−２−ブタノール、イソブタノール、ｎ−ブタノール、２−メチル−１−ブタノール、１−ペンタノール、２−メチル−１−ペンタノール、２−エチルヘキサノール、トリメチレングリコール、１−メトキシ−２−ブタノール、イソプロピルエーテル、１，４−ジオキサン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、Ｎ−シクロヘキシル−２−ピロリジンが挙げられ、上記（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の粘度を調節することができるものであれば、特に限定されるものではない。

【0036】

上記（Ｇ）成分の溶剤は、単独でまたは２種以上組み合わせて使用することができる。溶剤が使用される場合、上記（Ａ）成分乃至（Ｄ）成分、任意成分である上記（Ｅ）成分及び（Ｆ）成分、並びに後述するその他添加剤を含む全成分から（Ｇ）成分の溶剤を除いたものとして定義される固形分は、本発明のインプリント材料に対して１０質量％乃至９５質量％含有することが好ましい。

【0037】

＜その他添加剤＞
本発明のインプリント材料は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、必要に応じて、エポキシ化合物、光酸発生剤、光増感剤、紫外線吸収剤、密着補助剤または離型性向上剤を含有することができる。

【0038】

上記エポキシ化合物としては、例えば、Ｘ−２２−２０４６、Ｘ−２２−３４３、Ｘ−２２−２０００、Ｘ−２２−４７４１、Ｘ−２２−１６３、Ｘ−２２−１６３Ａ、Ｘ−２２−１６３Ｂ、Ｘ−２２−１６３Ｃ、Ｘ−２２−１６９ＡＳ、Ｘ−２２−１６９Ｂ、Ｘ−２２−１７３ＢＸ、Ｘ−２２−１７３ＤＸ、Ｘ−２２−９００２、ＫＦ−１０２、ＫＦ−１０１、ＫＦ−１００１、ＫＦ−１００２、ＫＦ−１００５、ＫＦ−１０５（以上、信越化学株式会社製）、エポリード（登録商標）ＧＴ−４０１、同ＰＢ３６００、セロキサイド（登録商標）２０２１Ｐ、同２０００、同３０００、ＥＨＰＥ３１５０、ＥＨＰＥ３１５０ＣＥ、サイクロマー（登録商標）Ｍ１００（以上、株式会社ダイセル製）、ＥＰＩＣＬＯＮ（登録商標）８４０、同８４０−Ｓ、同Ｎ−６６０、同Ｎ−６７３−８０Ｍ（以上、ＤＩＣ株式会社製）が挙げられる。

【0039】

上記光酸発生剤としては、例えば、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）ＰＡＧ１０３、同ＰＡＧ１０８、同ＰＡＧ１２１、同ＰＡＧ２０３、同ＣＧＩ７２５（以上、ＢＡＳＦジャパン株式会社製）、ＷＰＡＧ−１４５、ＷＰＡＧ−１７０、ＷＰＡＧ−１９９、ＷＰＡＧ−２８１、ＷＰＡＧ−３３６、ＷＰＡＧ−３６７（以上、和光純薬工業株式会社製）、ＴＦＥトリアジン、ＴＭＥ−トリアジン、ＭＰ−トリアジン、ジメトキシトリアジン、ＴＳ−９１、ＴＳ−０１（株式会社三和ケミカル製）が挙げられる。

【0040】

上記光増感剤としては、例えば、チオキサンテン系、キサンテン系、ケトン系、チオピリリウム塩系、ベーススチリル系、メロシアニン系、３−置換クマリン系、３，４−置換クマリン系、シアニン系、アクリジン系、チアジン系、フェノチアジン系、アントラセン系、コロネン系、ベンズアントラセン系、ペリレン系、ケトクマリン系、クマリン系、ボレート系が挙げられる。

【0041】

上記光増感剤は、単独でまたは２種以上組み合わせて使用することができる。当該光増感剤を用いることによって、ＵＶ領域の吸収波長を調整することもできる。

【0042】

上記紫外線吸収剤としては、例えば、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）ＰＳ、同９９−２、同１０９、同３２８、同３８４−２、同４００、同４０５、同４６０、同４７７、同４７９、同９００、同９２８、同１１３０、同１１１ＦＤＬ、同１２３、同１４４、同１５２、同２９２、同５１００、同４００−ＤＷ、同４７７−ＤＷ、同９９−ＤＷ、同１２３−ＤＷ、同５０５０、同５０６０、同５１５１（以上、ＢＡＳＦジャパン株式会社）が挙げられる。

【0043】

上記紫外線吸収剤は、単独でまたは２種以上組み合わせて使用することができる。当該紫外線吸収剤を用いることによって、光硬化時に膜の最表面の硬化速度を制御することができ、離型性を向上できる場合がある。

【0044】

上記密着補助剤としては、例えば、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランが挙げられる。当該密着補助剤を用いることによって、基材との密着性が向上する。当該密着補助剤の含有量は、上記（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の総質量に対して、好ましくは５ｐｈｒ乃至５０ｐｈｒ、より好ましくは１０ｐｈｒ乃至５０ｐｈｒである。

【0045】

上記離型性向上剤としては、例えば、フッ素含有化合物が挙げられる。フッ素含有化合物としては、例えば、Ｒ−５４１０、Ｒ−１４２０、Ｍ−５４１０、Ｍ−１４２０、Ｅ−５４４４、Ｅ−７４３２、Ａ−１４３０、Ａ−１６３０（以上、ダイキン工業株式会社製）が挙げられる。

【0046】

＜インプリント材料の調製＞
本発明のインプリント材料の調製方法は、特に限定されないが、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分、（Ｄ）成分、並びに任意成分である（Ｅ）成分、（Ｆ）成分、（Ｇ）成分及び所望によりその他添加剤を混合し、インプリント材料が均一な状態となっていればよい。また、（Ａ）成分乃至（Ｇ）成分、並びに所望によりその他添加剤を混合する際の順序は、均一なインプリント材料が得られるなら問題なく、特に限定されない。当該調製方法としては、例えば、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分及び（Ｄ）成分を所定の割合で混合する方法が挙げられる。また、これに更に（Ｅ）成分、（Ｆ）成分及び（Ｇ）成分を混合し、均一なインプリント材料とする方法も挙げられる。さらに、この調製方法の適当な段階において、必要に応じて、その他の添加剤を更に添加して混合する方法が挙げられる。

【0047】

＜光インプリント及びパターンが転写された膜＞
本発明のインプリント材料は、基材上に塗布し光硬化させることで所望の硬化膜を得ることができる。塗布方法としては、公知または周知の方法、例えば、スピンコート法、ディップ法、フローコート法、インクジェット法、スプレー法、バーコート法、グラビアコート法、スリットコート法、ロールコート法、転写印刷法、刷毛塗り、ブレードコート法、エアーナイフコート法を挙げることができる。

【0048】

本発明のインプリント材料が塗布される基材としては、例えば、シリコンウエハ、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）が製膜されたガラス（以下、本明細書では「ＩＴＯ基板」と略称する。）、シリコンナイトライド（ＳｉＮ）が製膜されたガラス（ＳｉＮ基板）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）が製膜されたガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、アクリル、プラスチック、ガラス、石英、セラミックス等からなる基材を挙げることができる。また、可撓性を有するフレキシブル基材、例えばトリアセチルセルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリメタクリル酸メチル、シクロオレフィン（コ）ポリマー、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルフォン、並びにこれらポリマーを組み合わせた共重合体からなる基材を用いることも可能である。

【0049】

本発明のインプリント材料を硬化させる光源としては、特に限定されないが、例えば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、無電極ランプ、メタルハライドランプ、ＫｒＦエキシマーレーザー、ＡｒＦエキシマーレーザー、Ｆ_２エキシマーレーザー、電子線（ＥＢ）、極端紫外線（ＥＵＶ）を挙げることができる。また、波長は、一般的には、４３６ｎｍのＧ線、４０５ｎｍのＨ線、３６５ｎｍのＩ線、またはＧＨＩ混合線を用いることができる。さらに、露光量は、好ましくは、３０ｍＪ／ｃｍ^２乃至２０００ｍＪ／ｃｍ^２、より好ましくは３０ｍＪ／ｃｍ^２乃至１０００ｍＪ／ｃｍ^２である。

【0050】

なお、前述の（Ｇ）成分である溶剤を用いる場合には、光照射前の塗膜及び光照射後の硬化膜の少なくとも一方に対し、溶剤を蒸発させる目的で、ベーク工程を加えてもよい。ベークするための機器としては、特に限定されるものではなく、例えば、ホットプレート、オーブン、ファーネスを用いて、適切な雰囲気下、すなわち大気、窒素等の不活性ガス、または真空中で加熱することができるものであればよい。ベーク温度は、溶剤を蒸発させる目的では、特に限定されないが、例えば、４０℃乃至２００℃で行うことができる。

【0051】

光インプリントを行う装置は、目的のパターンが得られれば特に限定されないが、例えば、東芝機械株式会社製のＳＴ５０、同社製のＳＴ５０Ｓ−ＬＥＤ、Ｏｂｄｕｃａｔ社製のＳｉｎｄｒｅ（登録商標）６０、明昌機工株式会社製のＮＭ−０８０１ＨＢ等の市販されている装置が挙げられる。そして当該装置を使用して、基材上に塗布されたインプリント材料とモールドとを圧着し、光硬化後に離型する方法を用いることができる。

【0052】

また、本発明のパターンが転写された膜を作製する際に用いる光インプリント用モールド材としては、例えば、石英、シリコン、ニッケル、アルミナ、カルボニルシラン、グラッシーカーボン、ポリジメチルシリコーンを挙げることができるが、目的のパターンが得られるなら、特に限定されない。また、モールドは、離型性を高めるために、その表面にフッ素系化合物等の薄膜を形成する離型処理を行ってもよい。離型処理に用いる離型剤としては、例えば、ダイキン工業株式会社製のオプツール（登録商標）ＨＤ、同ＤＳＸが挙げられるが、目的のパターンが得られるなら、特に限定されない。

【0053】

なお、本発明において、離型力を評価する９０°剥離試験とは、一般に接着物（本発明ではインプリント材料から形成された硬化膜に相当する）を被着物（本発明では基材として使用するフィルムに相当する）に貼付けし、所定時間後に所定の剥離速度で９０°方向に引き剥がす際に生じる抵抗力（張力）を測定する試験である。通常、測定はＪＩＳ Ｚ０２３７を参考にした評価法にて実施される。ここで測定された抵抗力を被着物の幅あたりに換算した値を離型力として評価することができる。
そして本発明のインプリント材料をフィルム上に塗布し、当該フィルム上の塗膜をモールドの凹凸形状を有する面に接着させ、続いて当該塗膜を、モールドの凹凸形状を有する面を接着させたまま光硬化させ、その後フィルム上の硬化膜をモールドの凹凸形状を有する面から９０°剥離する試験において計測された離型力、すなわち、当該フィルム上の硬化膜をモールドの凹凸形状を有する面から完全に剥離したときの荷重を当該フィルムの横幅１ｃｍあたりに換算した値は、０ｇ／ｃｍより大きく０．８ｇ／ｃｍ以下であることが好ましい。この離型力は、前記範囲において小さい値ほどより好ましい。

【0054】

こうして本発明のインプリント材料から作製され、パターンが転写された膜、さらに当該膜を備えた半導体素子並びに当該膜を基材上に備えた光学部材、固体撮像素子、ＬＥＤデバイス、太陽電池、ディスプレイ及び電子デバイスも本発明の対象である。

【実施例】

【0055】

以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に詳しく説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものでない。

【0056】

後述する、合成例１及び合成例２で得られるシルセスキオキサン化合物の重量平均分子量並びにシリコーン化合物であるＸ−２２−１６０２及びＸ−２２−１６４の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（以下、本明細書ではＧＰＣと略称する。）による測定結果である。測定には、東ソー・テクノシステム（株）製ＧＰＣシステムを用いた。当該ＧＰＣシステムの構成と、測定条件は下記のとおりである。
ＧＰＣ本体：ＨＬＣ−８３２０ＧＰＣ
ＧＰＣカラム：Ｓｈｏｄｅｘ（登録商標）ＬＦ−８０４
カラム温度：４０℃
溶媒：テトラヒドロフラン
流量：１ｍＬ／分
標準試料：異なる重量平均分子量（１９７０００、５５１００、１２８００、３９５０、１２６０、５８０）のポリスチレン６種

【0057】

（合成例１）
２０００ｍＬの四つ口フラスコに、３−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン４８６．９８ｇ及びメタノール４００．５３ｇを仕込み、攪拌下１０℃に冷却し、０．１Ｎ塩酸水溶液１１２．２３ｇとメタノール２００．２６ｇの混合溶液を１０℃〜２５℃で３０分かけて滴下した。その後、室温で一時間攪拌し、還流下３時間攪拌し、減圧濃縮をして２８７．２１ｇのシルセスキオキサン化合物（ＰＳ−１）を得た。本合成例１で得られたシルセスキオキサン化合物の重量平均分子量を、ＧＰＣにより測定したところ、１５００であった。このシルセスキオキサン化合物は、前記式（４）で表される繰り返し単位を有し、当該式中、Ｙはアクリロイルオキシ基を表し、Ｒ^５はメチレン基を表し、ｋは３を表す。

【0058】

（合成例２）
２０００ｍＬの四つ口フラスコに、３−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン２３４．３２ｇ、メチルトリメトキシシラン１３６．２２ｇ及びメタノール４００．５３ｇを仕込み、攪拌下１０℃に冷却し、０．１Ｎ塩酸水溶液１１２．２３ｇとメタノール２００．２６ｇの混合溶液を１０℃〜２５℃で３０分かけて滴下した。その後、室温で一時間攪拌し、還流下３時間攪拌し、減圧濃縮をして１７８．５ｇのシルセスキオキサン化合物（ＰＳ−２）を得た。本合成例２で得られたシルセスキオキサン化合物の重量平均分子量を、ＧＰＣにより測定したところ、２１００であった。このシルセスキオキサン化合物は、前記式（４）で表される繰り返し単位を有し、当該式中、Ｙはアクリロイルオキシ基を表し、Ｒ^５はメチレン基を表し、ｋは３を表す。

【0059】

［インプリント材料の調製］
＜実施例１＞
アクリル酸ブチル（東京化成工業株式会社製）（以下、本明細書では「アクリル酸ブチル」と略称する。）３．５ｇ、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００（東亞合成株式会社製）（以下、本明細書では「ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００」と略称する。）を６．０ｇ、Ｘ−２２−１６０２（信越化学株式会社製）（以下、本明細書では「Ｘ−２２−１６０２」と略称する。）を０．５ｇ、及びＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１１７３（ＢＡＳＦジャパン株式会社製）（以下、本明細書では「Ｉｒｇａｃｕｒｅ １１７３」と略称する。）を０．１ｇ（アクリル酸ブチル、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００及びＸ−２２−１６０２の総量に対して１ｐｈｒ）を混合し、インプリント材料ＰＮＩ−ａ１を調製した。本実施例で使用したＸ−２２−１６０２の重量平均分子量を、ＧＰＣにより測定したところ、４１７０であった。

【0060】

＜実施例２＞
アクリル酸ブチル６．５ｇ、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００を２．８ｇ、Ｘ−２２−１６０２を０．７ｇ、及びＩｒｇａｃｕｒｅ １１７３を０．１ｇ（アクリル酸ブチル、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００及びＸ−２２−１６０２の総量に対して１ｐｈｒ）を混合し、インプリント材料ＰＮＩ−ａ２を調製した。

【0061】

＜実施例３＞
アクリル酸ブチル９．０ｇ、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００を０．５ｇ、Ｘ−２２−１６０２を０．５ｇ、及びＩｒｇａｃｕｒｅ １１７３を０．１ｇ（アクリル酸ブチル、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００及びＸ−２２−１６０２の総量に対して１ｐｈｒ）を混合し、インプリント材料ＰＮＩ−ａ３を調製した。

【0062】

＜実施例４＞
ライトアクリレートＩＢ−ＸＡ（共栄社化学株式会社製）（以下、本明細書では「ＩＢ−ＸＡ」と略称する。）６．５ｇ、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００を１．７５ｇ、Ｘ−２２−１６４（信越化学工業株式会社製）（以下、本明細書では「Ｘ−２２−１６４」と略称する。）を１．４ｇ、Ｘ−２２−１６０２を０．３５ｇ、及びＩｒｇａｃｕｒｅ １１７３を０．１ｇ（ＩＢ−ＸＡ、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００、Ｘ−２２−１６４及びＸ−２２−１６０２の総量に対して１ｐｈｒ）を混合し、インプリント材料ＰＮＩ−ａ４を調製した。本実施例で使用したＸ−２２−１６４の重量平均分子量を、ＧＰＣにより測定したところ、７７８であった。

【0063】

＜実施例５＞
アクリル酸２−エチルヘキシル（東京化成工業株式会社製）（以下、本明細書では「アクリル酸２−エチルヘキシル」と略称する。）６．５ｇ、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００を１．７５ｇ、Ｘ−２２−１６４を１．４ｇ、Ｘ−２２−１６０２を０．３５ｇ、及びＩｒｇａｃｕｒｅ １１７３を０．１ｇ（アクリル酸２−エチルヘキシル、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００、Ｘ−２２−１６４及びＸ−２２−１６０２の総量に対して１ｐｈｒ）を混合し、インプリント材料ＰＮＩ−ａ５を調製した。

【0064】

＜実施例６＞
アクリル酸ブチル６．５ｇ、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００を１．７５ｇ、Ｘ−２２−１６４を１．４ｇ、Ｘ−２２−１６０２を０．３５ｇ、及びＩｒｇａｃｕｒｅ １１７３を０．１ｇ（アクリル酸ブチル、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００、Ｘ−２２−１６４及びＸ−２２−１６０２の総量に対して１ｐｈｒ）を混合し、インプリント材料ＰＮＩ−ａ６を調製した。

【0065】

＜実施例７＞
アクリル酸ブチル６．５ｇ、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００を２．５ｇ、Ｘ−２２−１６４を０．６５ｇ、Ｘ−２２−１６０２を０．３５ｇ、及びＩｒｇａｃｕｒｅ １１７３を０．１ｇ（アクリル酸ブチル、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００、Ｘ−２２−１６４及びＸ−２２−１６０２の総量に対して１ｐｈｒ）を混合し、インプリント材料ＰＮＩ−ａ７を調製した。

【0066】

＜実施例８＞
アクリル酸ブチル６．５ｇ、合成例１で得たＰＳ−１を１．７５ｇ、Ｘ−２２−１６４を１．４ｇ、Ｘ−２２−１６０２を０．３５ｇ、及びＩｒｇａｃｕｒｅ １１７３を０．１ｇ（アクリル酸ブチル、ＰＳ−１、Ｘ−２２−１６４及びＸ−２２−１６０２の総量に対して１ｐｈｒ）を混合し、インプリント材料ＰＮＩ−ａ８を調製した。

【0067】

＜実施例９＞
アクリル酸ブチル６．５ｇ、合成例２で得たＰＳ−２を１．７５ｇ、Ｘ−２２−１６４を１．４ｇ、Ｘ−２２−１６０２を０．３５ｇ、及びＩｒｇａｃｕｒｅ １１７３を０．１ｇ（アクリル酸ブチル、ＰＳ−２、Ｘ−２２−１６４及びＸ−２２−１６０２の総量に対して１ｐｈｒ）を混合し、インプリント材料ＰＮＩ−ａ９を調製した。

【0068】

＜実施例１０＞
アクリル酸ブチル６．５ｇ、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００を１．７５ｇ、Ｘ−２２−１６４を１．４ｇ、Ｘ−２２−１６０２を０．３５ｇ、Ｉｒｇａｃｕｒ １１７３を０．１ｇ（アクリル酸ブチル、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００、Ｘ−２２−１６４及びＸ−２２−１６０２の総量に対して１ｐｈｒ）、及びＳＵＭＩＬＩＺＥＲ（登録商標）ＧＡ−８０（住友化学株式会社製）（以下本明細書では「ＧＡ−８０」と略称する。）を０．０５ｇ（アクリル酸ブチル、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００、Ｘ−２２−１６４及びＸ−２２−１６０２の総量に対して０．５ｐｈｒ）混合し、インプリント材料ＰＮＩ−ａ１０を調製した。

【0069】

＜実施例１１＞
アクリル酸ブチル６．５ｇ、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００を１．７５ｇ、Ｘ−２２−１６４を１．４ｇ、Ｘ−２２−１６０２を０．３５ｇ、Ｉｒｇａｃｕｒｅ １１７３を０．１ｇ（アクリル酸ブチル、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００及、Ｘ−２２−１６４及びＸ−２２−１６０２の総量に対して１ｐｈｒ）、ＧＡ−８０を０．０５ｇ（アクリル酸ブチル、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００及、Ｘ−２２−１６４及びＸ−２２−１６０２の総量に対して０．５ｐｈｒ）、及びメガファック（登録商標）Ｒ−３０Ｎ（ＤＩＣ株式会社製）０．００１ｇ（アクリル酸ブチル、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００、Ｘ−２２−１６４及びＸ−２２−１６０２の総量に対して０．０１ｐｈｒ）を混合し、インプリント材料ＰＮＩ−ａ１１を調製した。

【0070】

＜実施例１２＞
アクリル酸ブチル６．５ｇ、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００を１．７５ｇ、Ｘ−２２−１６４を１．４ｇ、Ｘ−２２−１６０２を０．３５ｇ、Ｉｒｇａｃｕｒｅ １１７３を０．１ｇ（アクリル酸ブチル、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００、Ｘ−２２−１６４及びＸ−２２−１６０２の総量に対して１ｐｈｒ）、ＧＡ−８０を０．０５ｇ（アクリル酸ブチル、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００及、Ｘ−２２−１６４及びＸ−２２−１６０２の総量に対して０．５ｐｈｒ）、メガファック（登録商標）Ｒ−３０Ｎ（ＤＩＣ株式会社製）０．００１ｇ（アクリル酸ブチル、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００、Ｘ−２２−１６４及びＸ−２２−１６０２の総量に対して０．０１ｐｈｒ）、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート０．５３ｇを混合し、インプリント材料ＰＮＩ−ａ１２を調製した。

【0071】

＜比較例１＞
アクリル酸ブチル６．５ｇ、ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００を３．５ｇ、及びＩｒｇａｃｕｒｅ １１７３を０．１ｇ（アクリル酸ブチル及びＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００の総量に対して１ｐｈｒ）を混合し、インプリント材料ＰＮＩ−ｂ１を調製した。

【0072】

＜比較例２＞
ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００を１０ｇ、及びＩｒｇａｃｕｒｅ １１７３を０．１ｇ（ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００に対して１ｐｈｒ）を混合し、インプリント材料ＰＮＩ−ｂ２を調製した。

【0073】

＜比較例３＞
ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００を７ｇ、Ｘ−２２−１６０２を３ｇ、及びＩｒｇａｃｕｒｅ １１７３を０．１ｇ（ＡＣ−ＳＱ ＴＡ−１００及びＸ−２２−１６０２の総量に対して１ｐｈｒ）を混合し、インプリント材料ＰＮＩ−ｂ３を調製した。

【0074】

＜比較例４＞
合成例１で得たＰＳ−１を７ｇ、Ｘ−２２−１６０２を３ｇ、及びＩｒｇａｃｕｒｅ １１７３を０．１ｇ（ＰＳ−１及びＸ−２２−１６０２の総量に対して１ｐｈｒ）を混合し、インプリント材料ＰＮＩ−ｂ４を調製した。

【0075】

＜比較例５＞
Ｘ−２２−１６０２を１０ｇ、及びＩｒｇａｃｕｒｅ １１７３を０．１ｇ（Ｘ−２２−１６０２に対して１ｐｈｒ）を混合し、インプリント材料ＰＮＩ−ｂ５を調製した。

【0076】

［光インプリント及び塑性変形率測定］
無アルカリガラス基板の両端辺それぞれの上に、厚さ１０μｍのアルミニウム箔を２枚重ね合わせて貼り付け、厚さ（高さ）２０μｍのギャップを、当該無アルカリガラス基板の両端辺上に互いに平行に作製した。その後、実施例１乃至実施例１１及び比較例１乃至比較例５で得られた各インプリント材料を、当該無アルカリガラス基板上のギャップ間にポッティングした。そのインプリント材料の液滴にシリコンウエハを被せ、当該シリコンウエハと上記無アルカリガラス基板とを上記ギャップを介して接着させて試料を作製した。作製した試料を、ナノインプリント装置（ＮＭ−０８０１ＨＢ、明昌機工株式会社製）に設置し、１０秒間かけて１００Ｎまで加圧して上記ギャップ間の気泡を除去し、１０秒間かけて除圧した後、無電極均一照射装置（ＱＲＥ−４０１６Ａ、株式会社オーク製作所製）にて、４００ｍＪ／ｃｍ^２の露光を施した。そして上記試料からシリコンウエハ及びギャップを剥がした後、１００℃に保持したホットプレート上で１時間ベークを行い、上記無アルカリガラス基板上に厚さ２０μｍの硬化膜を作製した。

【0077】

上記と同様の方法で厚さ（高さ）２０μｍのギャップを無アルカリガラス基板の両端辺上に作製した後、実施例１２で得られた溶剤を含むインプリント材料を、当該無アルカリガラス基板上のギャップ間にポッティングした。その後、１００℃に保持したホットプレート上で１分間ベークを行い、そのインプリント材料の液滴から溶剤を除去した。そして、上記と同様の方法で、シリコンウエハと上記無アルカリガラス基板とを上記ギャップを介して接着させた試料を作製し、気泡を除去し、露光を施し、当該試料から上記シリコンウエハ及びギャップを剥がした後、１００℃のホットプレート上で１時間ベークを行い、上記無アルカリガラス基板上に厚さ２０μｍの硬化膜を作製した。

【0078】

得られた硬化膜の塑性変形率を、超微小押し込み硬さ試験機 ＥＮＴ−２１００（株式会社エリオニクス製）を使用し、圧子は稜間角１１５°のチタン製三角圧子（株式会社東京ダイヤモンド工具製作所製）を用いて算出した。得られた結果を表１に示す。

【0079】

［耐熱性評価］
実施例１乃至実施例１２及び比較例１乃至比較例５で得られた各インプリント材料を用いて、上記［光インプリント及び塑性変形率測定］に記載した方法で、無アルカリガラス基板上に厚さ２０μｍの硬化膜を作製した。そして２６５℃に保持したホットプレート上で、上記無アルカリ基板上の硬化膜に３分間ベークを行った。そしてベーク時における、上記硬化膜からの発煙の有無を目視で観察した。得られた結果を表１に示す。

【0080】

［クラック耐性評価］
実施例１乃至実施例１２及び比較例１乃至比較例５で得られた各インプリント材料を用いて、上記［光インプリント及び塑性変形率測定］に記載した方法で、無アルカリガラス基板上に厚さ２０μｍの硬化膜を作製した。そして２６５℃に保持したホットプレート上で、上記無アルカリ基板上の硬化膜に３分間ベークを行った後、ステンレス台上へ乗せ、急冷した。急冷時の上記硬化膜に発生するクラックの有無について、得られた結果を表１に示す。

【0081】

［光インプリント及び離型力試験］
実施例１乃至実施例１１及び比較例１乃至比較例５で得られた各インプリント材料を、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（富士フイルム株式会社製、フジタック（登録商標）を使用）（以下、本明細書では「ＴＡＣフィルム」と略称する。）上にバーコーター（全自動フィルムアプリケーター ＫＴ−ＡＢ３１２０、コーテック株式会社製）を用いて塗布した。さらに、実施例１２で得られたインプリント材料を、上記と同様の方法でＴＡＣフィルム上へ塗布し、溶剤を乾燥除去した。その後、それぞれのＴＡＣフィルム上の塗膜をモスアイパターンモールドへローラー圧着させた。続いて当該塗膜に対し、ＴＡＣフィルム側から無電極均一照射装置（ＱＲＥ−４０１６Ａ、株式会社オーク製作所製）にて、３５０ｍＪ／ｃｍ^２の露光を施し、光硬化を行った。そしてＪＩＳ Ｚ０２３７を参考にして９０°剥離試験を行い、モールドの凹凸形状を有する面と接着している、ＴＡＣフィルム上に形成された硬化膜すなわちパターンが転写された膜が、モールドの凹凸形状を有する面から完全に剥がれたときの荷重を測定した。そしてフィルムの幅１ｃｍ当たりの荷重を算出し、離型力（ｇ／ｃｍ）とした。得られた結果を表１に示す。

【0082】

【表1】

【0083】

表１の結果から、実施例１乃至実施例１２で得られたインプリント材料を用いた場合は、いずれも塑性変形率が８％以下と低く、且つ離型力が０．７ｇ／ｃｍ以下であり、得られた硬化膜は、２６５℃の温度でのベーク時に発煙が無く分解物の昇華は見られなかった。そして２６５℃からの急冷時におけるクラックも見られなかった。一方、比較例１乃至比較例４で得られたインプリント材料を用いた場合は、塑性変形率が８％よりも大きいか、あるいは離型力が０．８ｇ／ｃｍよりも大きい結果となった。また、比較例２乃至比較例５で得られたインプリント材料を用いて得られた硬化膜に対する２６５℃の温度でのベークにおいて、発煙が観察されたことにより当該硬化膜から分解物の昇華が確認されるか、あるいは２６５℃からの急冷時において当該硬化膜にクラックが確認された。以上、本発明のインプリント材料から得られる硬化膜は、８％以下の低塑性変形性、０．７ｇ／ｃｍ以下の比較的低離型力を有し、且つ耐熱性、及び耐クラック性に優れるものとなる。

【産業上の利用可能性】

【0084】

本発明のインプリント材料は、当該材料から形成され硬化膜（パターンが転写された膜）をモールドから容易に剥離することができ、且つ、低塑性変形性、耐熱性、耐クラック性にも優れることから、当該インプリント材料から得られる硬化膜は太陽電池、ＬＥＤデバイス、ディスプレイなどの製品へ好適に用いることができる。