(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】
(24)【登録日】2024-04-04
(45)【発行日】2024-04-12
(54)【発明の名称】光硬化性組成物及びパターン形成方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/027 20060101AFI20240405BHJP
B29C 59/02 20060101ALI20240405BHJP
C08F 20/20 20060101ALI20240405BHJP
C08F 2/44 20060101ALI20240405BHJP
【FI】
H01L21/30 502D
B29C59/02 Z
C08F20/20
C08F2/44 B
(21)【出願番号】P 2020100226
(22)【出願日】2020-06-09
【審査請求日】2023-03-08
(73)【特許権者】
【識別番号】000220239
【氏名又は名称】東京応化工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106909
【氏名又は名称】棚井 澄雄
(74)【代理人】
【識別番号】100179833
【氏名又は名称】松本 将尚
(74)【代理人】
【識別番号】100189337
【氏名又は名称】宮本 龍
(74)【代理人】
【識別番号】100188558
【氏名又は名称】飯田 雅人
(72)【発明者】
【氏名】昆野 健理
(72)【発明者】
【氏名】平野 勲
【審査官】植木 隆和
(56)【参考文献】
【文献】特開2008-296441(JP,A)
【文献】特開2010-034513(JP,A)
【文献】特開2012-079782(JP,A)
【文献】特開2016-098377(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】
(A)成分:
下記一般式(A1-3)で表される、カルボキシ基含有(メタ)アクリレートと、
(B)成分:酸無水物と、
(D)成分:光重合開始剤と、
を含有する光硬化性組成物。
【化1】
[式中、R
13
は、水素原子又はメチル基を表す。R
23
は、炭素数1~4の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基を表す。R
33
は、ベンゼンから2個の水素原子を除いた基を表す。]
【請求項2】
前記(B)成分が、光硬化性極性基を有する酸無水物である、請求項1に記載の光硬化性組成物。
【請求項3】
更に、(C)成分:2つ以上の重合性官能基を有する光重合性モノマーを含有する、請求項1又は2に記載の光硬化性組成物。
【請求項4】
前記(C)成分が、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-へキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロデカンジ(メタ)アクリレートからなる群より選ばれる少なくとも1種の光重合性モノマーを含有する、請求項3に記載のレジスト組成物。
【請求項5】
前記(A)成分と、前記(B)成分と、前記(C)成分との合計100質量部に対し、前記(A)成分を40~90質量部と、前記(B)成分を1~50質量部と、前記(C)成分を1~50質量部とを含有する、請求項3
又は4に記載の光硬化性組成物。
【請求項6】
前記(C)成分が、2つ又は3つの重合性官能基を有する光重合性モノマーである、請求項3
~5のいずれか一項に記載の光硬化性組成物。
【請求項7】
光インプリントリソグラフィ用である、請求項1~
6のいずれか一項に記載の光硬化性組成物。
【請求項8】
基板上に、請求項1~
7のいずれか一項に記載の光硬化性組成物を用いて樹脂膜を形成する工程と、
凹凸パターンを有するモールドを、前記樹脂膜に押圧して、前記樹脂膜に前記凹凸パターンを転写する工程と、
前記モールドを前記樹脂膜に押圧しつつ、前記凹凸パターンが転写された樹脂膜を露光して、樹脂硬化膜を形成する工程と、
前記樹脂硬化膜から前記モールドを剥離する工程と、
を有する、パターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光硬化性組成物及びパターン形成方法に関する。
【背景技術】
【0002】
リソグラフィ技術は、半導体デバイスの製造プロセスにおけるコアテクノロジーであり、近年の半導体集積回路(IC)の高集積化に伴い、さらなる配線の微細化が進行している。微細化手法としては、より短波長の光源、例えばKrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、F2レーザー、EUV(極端紫外光)、EB(電子線)、X線等を用いる光源波長の短波長化や、露光装置のレンズの開口数(NA)の大口径化(高NA化)等が一般的である。
【0003】
このような中、半導体の微細パターン形成方法として、所定のパターンを有するモールドを、基板上に形成された樹脂膜に押圧して、当該樹脂膜に前記モールドのパターンを転写する、ナノインプリントリソグラフィが生産性等の点から期待されている。
ナノインプリントリソグラフィでは、光(紫外線、電子線)で硬化する光硬化性樹脂を含有する光硬化性組成物が用いられている。かかる場合、所定のパターンを有するモールドを、光硬化性樹脂を含む樹脂膜に押圧し、次いで、光を照射して光硬化性樹脂を硬化させ、その後、樹脂硬化膜からモールドを剥離することにより転写パターン(構造体)が得られる。
【0004】
ナノインプリントリソグラフィに用いられる光硬化性組成物には、要求される特性として、スピン塗布などにより基板上に塗布する際の塗布性、加熱や露光による硬化性が挙げられる。基板への塗布性が悪いと、基板上に塗布された光硬化性組成物の膜厚にばらつきが生じて、モールドを樹脂膜に押圧した際にパターン転写性の低下を招きやすい。また、硬化性は、モールド押圧により形成されたパターンを所望の寸法に維持する上で重要な特性である。加えて、光硬化性組成物には、樹脂硬化膜からモールドを剥離する際のモールド離型性が良いことも求められる。
例えば、特許文献1には、光照射により重合する重合性基を有するシロキサンポリマーを含有するナノインプリント用組成物が開示されている。この組成物によれば、モールド離型性の向上が図れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
近年、液晶ディスプレイの光取り出し効率向上による低消費電力化を目的にナノインプリントリソグラフィを適用することが検討されている。液晶ディスプレイの基材としては、全光線透過率が高く、複屈折率が小さい特徴を持つ、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルムが偏光部材周辺に多く用いられている。インプリントプロセスの特徴である大面積一括パターン転写であればプラスチックフィルムへの光取り出し効率向上可能なパターニングが可能であると期待されている。
【0007】
COPフィルムはディスプレイ材料用途には優れた光学的特性を持つ一方で、表面層に極性基を持たないため、上塗り層との密着性に乏しいことが知られている。密着性改善の手段として、コロナ放電処理のようなフィルム表面を改質し、極性基を露出させる方法が知られている。しかしながら、表面処理工程を行う場合、量産時にプロセス数が増えるため、コスト面及びプロセスの煩雑化の観点から問題があった。そのため、COPフィルムに表面処理を施さなくても、密着性が良好な上塗り材料が求められていた。
【0008】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、基板への密着性が良好な光硬化性組成物、及びパターン形成方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用した。
すなわち、本発明の第1の態様は、(A)成分:カルボキシ基含有(メタ)アクリレートと、(B)成分:酸無水物と、(D)成分:光重合開始剤と、を含有する光硬化性組成物である。
【0010】
本発明の第2の態様は、基板上に、本発明の第1の態様の光硬化性組成物を用いて樹脂膜を形成する工程と、凹凸パターンを有するモールドを、前記樹脂膜に押圧して、前記樹脂膜に前記凹凸パターンを転写する工程と、前記モールドを前記樹脂膜に押圧しつつ、前記凹凸パターンが転写された樹脂膜を露光して、樹脂硬化膜を形成する工程と、前記樹脂硬化膜から前記モールドを剥離する工程と、を有することを特徴とする、パターン形成方法である。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、基板への密着性が良好な光硬化性組成物、及びパターン形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】ナノインプリントパターン形成方法の一実施形態を説明する概略工程図である。
【
図2】任意工程の一例を説明する概略工程図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本明細書及び本特許請求の範囲において、「脂肪族」とは、芳香族に対する相対的な概念であって、芳香族性を持たない基、化合物等を意味するものと定義する。
「アルキル基」は、特に断りがない限り、直鎖状、分岐鎖状及び環状の1価の飽和炭化水素基を包含するものとする。アルコキシ基中のアルキル基も同様である。
「アルキレン基」は、特に断りがない限り、直鎖状、分岐鎖状及び環状の2価の飽和炭化水素基を包含するものとする。
「ハロゲン化アルキル基」は、アルキル基の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換された基であり、該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
「フッ素化アルキル基」又は「フッ素化アルキレン基」は、アルキル基又はアルキレン基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された基をいう。
「構成単位」とは、高分子化合物(樹脂、重合体、共重合体)を構成するモノマー単位(単量体単位)を意味する。
「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートの少なくとも一方を意味する。
「置換基を有していてもよい」と記載する場合、水素原子(-H)を1価の基で置換する場合と、メチレン基(-CH2-)を2価の基で置換する場合との両方を含む。
「露光」は、放射線の照射全般を含む概念とする。
【0014】
「アクリル酸エステルから誘導される構成単位」とは、アクリル酸エステルのエチレン性二重結合が開裂して構成される構成単位を意味する。
「アクリル酸エステル」は、アクリル酸(CH2=CH-COOH)のカルボキシ基末端の水素原子が有機基で置換された化合物である。
アクリル酸エステルは、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されていてもよい。該α位の炭素原子に結合した水素原子を置換する置換基(Rα0)は、水素原子以外の原子又は基であり、たとえば炭素数1~5のアルキル基、炭素数1~5のハロゲン化アルキル基等が挙げられる。また、置換基(Rα0)がエステル結合を含む置換基で置換されたイタコン酸ジエステルや、置換基(Rα0)がヒドロキシアルキル基やその水酸基を修飾した基で置換されたαヒドロキシアクリルエステルも含むものとする。なお、アクリル酸エステルのα位の炭素原子とは、特に断りがない限り、アクリル酸のカルボニル基が結合している炭素原子のことである。
以下、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されたアクリル酸エステルをα置換アクリル酸エステルということがある。また、アクリル酸エステルとα置換アクリル酸エステルとを包括して「(α置換)アクリル酸エステル」ということがある。また、α位の炭素原子に結合した水素原子が置換基で置換されたアクリル酸をα置換アクリル酸ということがある。また、アクリル酸とα置換アクリル酸とを包括して「(α置換)アクリル酸」ということがある。
【0015】
上記α位の置換基としてのアルキル基は、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基が好ましく、具体的には、炭素数1~5のアルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基)等が挙げられる。
また、α位の置換基としてのハロゲン化アルキル基は、具体的には、上記「α位の置換基としてのアルキル基」の水素原子の一部または全部を、ハロゲン原子で置換した基が挙げられる。該ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、特にフッ素原子が好ましい。
また、α位の置換基としてのヒドロキシアルキル基は、具体的には、上記「α位の置換基としてのアルキル基」の水素原子の一部または全部を、水酸基で置換した基が挙げられる。該ヒドロキシアルキル基における水酸基の数は、1~5が好ましく、1が最も好ましい。
【0016】
本明細書及び本特許請求の範囲において、化学式で表される構造によっては不斉炭素が存在し、エナンチオ異性体(enantiomer)やジアステレオ異性体(diastereomer)が存在し得るものがあるが、その場合は一つの式でそれら異性体を代表して表す。それらの異性体は単独で用いてもよいし、混合物として用いてもよい。
【0017】
(光硬化性組成物)
本発明の第1の態様の光硬化性組成物は、(A)成分:カルボキシ基含有(メタ)アクリレートと、(B)成分:酸無水物と、(D)成分:光重合開始剤と、を含有する。
【0018】
<(A)成分>
(A)成分は、カルボキシ基含有(メタ)アクリレートである。
「カルボキシ基含有(メタ)アクリレート」とは、(メタ)アクリル酸エステルにおけるエステル部位にカルボキシ基を含有する化合物である。
(A)成分としては、例えば、下記一般式(A0)で表される化合物が挙げられる。
【0019】
【化1】
[式中、R
1は、水素原子又はメチル基を表す。R
0は、2価の有機基を表す。]
【0020】
前記式(A0)中、R0は、2価の有機基を表す。R0における2価の有機基は、置換基を有してもよい2価の炭化水素基、ヘテロ原子を含む2価の連結基等が挙げられる。
【0021】
R0が、置換基を有してもよい2価の炭化水素基である場合、該炭化水素基は、脂肪族炭化水素基でもよいし、芳香族炭化水素基でもよく、脂肪族炭化水素基が好ましい。該炭化水素基の炭素数は、1~12が好ましく、炭素数2~10がより好ましく、炭素数2~6がさらに好ましい。
R0における脂肪族炭化水素基は、飽和であってもよく、不飽和であってもよく、通常は飽和であることが好ましい。また、R0における脂肪族炭化水素基は、直鎖状若しくは分岐鎖状の脂肪族炭化水素基又は構造中に環を含む脂肪族炭化水素基が挙げられ、直鎖状の脂肪族炭化水素基又は構造中に環を含む脂肪族炭化水素基が好ましい。
【0022】
R0における直鎖状の脂肪族炭化水素基としては、直鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、メチレン基[-CH2-]、エチレン基[-(CH2)2-]、トリメチレン基[-(CH2)3-]、テトラメチレン基[-(CH2)4-]、ペンタメチレン基[-(CH2)5-]等が挙げられる。
R0における分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、具体的には、-CH(CH3)-、-CH(CH2CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CH3)(CH2CH3)-、-C(CH3)(CH2CH2CH3)-、-C(CH2CH3)2-等のアルキルメチレン基;-CH(CH3)CH2-、-CH(CH3)CH(CH3)-、-C(CH3)2CH2-、-CH(CH2CH3)CH2-、-C(CH2CH3)2-CH2-等のアルキルエチレン基;-CH(CH3)CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2-等のアルキルトリメチレン基;-CH(CH3)CH2CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2CH2-等のアルキルテトラメチレン基などのアルキルアルキレン基等が挙げられる。
【0023】
前記の直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基は、置換基を有していてもよく、有していなくてもよい。該置換基としては、フッ素原子、フッ素原子で置換された炭素数1~5のフッ素化アルキル基、カルボニル基等が挙げられる。
【0024】
R0が、ヘテロ原子を含む2価の連結基である場合、好ましい該連結基としては、-O-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-NH-、-S-、-S(=O)2-、-S(=O)2-O-等が挙げられる。これらの中でも、-O-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-が好ましい。
【0025】
前記構造中に環を含む脂肪族炭化水素基としては、脂環式炭化水素基(脂肪族炭化水素環から水素原子を2個除いた基)、脂環式炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の末端に結合した基、脂環式炭化水素基が直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基の途中に介在する基などが挙げられる。前記直鎖状または分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、前記直鎖状の脂肪族炭化水素基または前記分岐鎖状の脂肪族炭化水素基と同様のものが挙げられる。
前記脂環式炭化水素基は、炭素数が3~20であることが好ましく、炭素数3~12であることがより好ましい。
前記脂環式炭化水素基は、多環式であってもよく、単環式であってもよい。単環式の脂環式炭化水素基としては、モノシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましい。該モノシクロアルカンとしては炭素数3~6のものが好ましく、具体的にはシクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。多環式の脂環式炭化水素基としては、ポリシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基が好ましく、該ポリシクロアルカンとしては炭素数7~12のものが好ましく、具体的にはアダマンタン、ノルボルナン、イソボルナン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカン等が挙げられる。
【0026】
R0における2価の炭化水素基としての芳香族炭化水素基は、芳香環を有する炭化水素基である。
かかる芳香族炭化水素基は、炭素数が3~30であることが好ましく、5~30であることがより好ましく、5~20がさらに好ましく、6~15が特に好ましく、6~12が最も好ましい。ただし、該炭素数には、置換基における炭素数を含まないものとする。
芳香族炭化水素基が有する芳香環として具体的には、ベンゼン、ビフェニル、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の芳香族炭化水素環;前記芳香族炭化水素環を構成する炭素原子の一部がヘテロ原子で置換された芳香族複素環等が挙げられる。芳香族複素環におけるヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
該芳香族炭化水素基として具体的には、前記芳香族炭化水素環から水素原子を2つ除いた基(アリーレン基);前記芳香族炭化水素環から水素原子を1つ除いた基(アリール基)の水素原子の1つがアルキレン基で置換された基(例えば、ベンジル基、フェネチル基、1-ナフチルメチル基、2-ナフチルメチル基、1-ナフチルエチル基、2-ナフチルエチル基等のアリールアルキル基におけるアリール基から水素原子をさらに1つ除いた基)等が挙げられる。前記アルキレン基(アリールアルキル基中のアルキル鎖)の炭素数は、1~4であることが好ましく、1~2であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。
【0027】
本実施形態において、(A)成分としては、下記一般式(A1)で表される化合物が好ましい。
【0028】
【化2】
[式中、R
1は、水素原子又はメチル基を表す。R
2は、炭素数1~4の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基を表す。R
3は、2価の有機基を表す。]
【0029】
前記式(A1)中、R2は、炭素数1~4の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基を表し、炭素数2又は3の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基が好ましい。
【0030】
前記式(P1)中、R3は、2価の有機基を表す。R3における2価の有機基は、前記一般式(A0)中のR0における2価の有機基と同様である。
なかでも、R3としては、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、モノシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基、又はベンゼンから2個の水素原子を除いた基であることが好ましい。
【0031】
本実施形態において、(A)成分としては、下記一般式(A1-1)~(A1-3)で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。
【0032】
【化3】
[式中、R
11~R
13は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表す。R
21~R
23は、それぞれ独立に、炭素数1~4の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基を表す。R
31は、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基を表す。R
32は、モノシクロアルカンから2個の水素原子を除いた基を表す。R
33は、ベンゼンから2個の水素原子を除いた基を表す。]
【0033】
(A)成分には、市販品を入手して用いることができる。
(A)成分の市販品としては、フタル酸モノヒドロキシエチルアクリレート、東亞合成株式会社製、製品名「アロニックスM-5400」;2-アクリロイロキシエチル-コハク酸、共栄社化学株式会社製、製品名「HOA-MS」;2-アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、共栄社化学株式会社製、製品名「HOA-HH」;2-メタクリロイロキシエチルフタル酸、新中村化学工業株式会社製、製品名「NKエステルCB-1」等が挙げられる。
【0034】
本実施形態の光硬化性組成物中、(A)成分は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(A)成分の含有量は、(A)成分と、後述の(B)成分と(C)成分との合計100質量部に対して、35~90質量部であることが好ましく、40~80質量部がより好ましく、40~70質量部がさらに好ましい。
(A)成分の含有量が、前記の好ましい範囲の下限値以上であると、光硬化性組成物の硬化性が向上する。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であると、基板への塗布性がより向上する。
【0035】
<(B)成分>
(B)成分は、酸無水物である。酸無水物としては特に限定されないが、カルボン酸無水物が好ましく、無水メタクリル酸、無水アクリル酸、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水安息香酸等の一塩基無水物;無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水グルタル酸等の二塩基無水物等が挙げられる。
【0036】
本実施形態において、(B)成分は、光硬化性極性基を有する酸無水物であることが好ましい。
「光硬化性極性基」とは、光照射により化合物同士が化合物同士がラジカル重合等により重合することを可能とする基であり、例えばエチレン性二重結合などの炭素原子間の多重結合を含む基をいう。
重合性官能基としては、例えば、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、フルオロビニル基、ジフルオロビニル基、トリフルオロビニル基、ジフルオロトリフルオロメチルビニル基、トリフルオロアリル基、パーフルオロアリル基、トリフルオロメチルアクリロイル基、ノニルフルオロブチルアクリロイル基、ビニルエーテル基、含フッ素ビニルエーテル基、アリルエーテル基、含フッ素アリルエーテル基、スチリル基、ビニルナフチル基、含フッ素スチリル基、含フッ素ビニルナフチル基、ノルボルニル基、含フッ素ノルボルニル基、シリル基等が挙げられる。これらの中でも、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基が好ましく、アクリロイル基、メタクリロイル基がより好ましい。
光硬化性極性基を有する酸無水物としては、無水メタクリル酸、無水アクリル酸、無水マレイン酸等が挙げられる。
【0037】
本実施形態の光硬化性組成物中、(B)成分は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(B)成分の含有量は、(A)成分と、後述の(B)成分と(C)成分との合計100質量部に対して、1~50質量部であることが好ましく、5~50質量部がより好ましく、10~50質量部がさらに好ましい。
(B)成分の含有量が、前記の好ましい範囲の下限値以上であると、基板と樹脂硬化膜との密着性がより高められる。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であると、光硬化性組成物の硬化性が向上する。
【0038】
<(D)成分>
(D)成分は光重合開始剤である。
(D)成分には、露光により前記の(A)成分の重合を開始させ、又は重合を促進させる化合物が用いられる。
【0039】
(D)成分としては、例えば、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、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、1-(4-ドデシルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、ビス(4-ジメチルアミノフェニル)ケトン、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、エタノン-1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾル-3-イル]-1-(o-アセチルオキシム)、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド、4-ベンゾイル-4’-メチルジメチルスルフィド、4-ジメチルアミノ安息香酸、4-ジメチルアミノ安息香酸メチル、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸ブチル、4-ジメチルアミノ-2-エチルヘキシル安息香酸、4-ジメチルアミノ-2-イソアミル安息香酸、ベンジル-β-メトキシエチルアセタール、ベンジルジメチルケタール、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)オキシム、o-ベンゾイル安息香酸メチル、2,4-ジエチルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、1-クロロ-4-プロポキシチオキサントン、チオキサンテン、2-クロロチオキサンテン、2,4-ジエチルチオキサンテン、2-メチルチオキサンテン、2-イソプロピルチオキサンテン、2-エチルアントラキノン、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、2,3-ジフェニルアントラキノン、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキシド、クメンパーオキシド、2-メルカプトベンゾイミダール、2-メルカプトベンゾオキサゾール、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジ(m-メトキシフェニル)-イミダゾリル二量体、ベンゾフェノン、2-クロロベンゾフェノン、p,p’-ビスジメチルアミノベンゾフェノン、4,4’-ビスジエチルアミノベンゾフェノン、4,4’-ジクロロベンゾフェノン、3,3-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノン、ベンゾイル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン-n-ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アセトフェノン、2,2-ジエトキシアセトフェノン、p-ジメチルアセトフェノン、p-ジメチルアミノプロピオフェノン、ジクロロアセトフェノン、トリクロロアセトフェノン、p-tert-ブチルアセトフェノン、p-ジメチルアミノアセトフェノン、p-tert-ブチルトリクロロアセトフェノン、p-tert-ブチルジクロロアセトフェノン、α,α-ジクロロ-4-フェノキシアセトフェノン、チオキサントン、2-メチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、ジベンゾスベロン、ペンチル-4-ジメチルアミノベンゾエート、9-フェニルアクリジン、1,7-ビス-(9-アクリジニル)ヘプタン、1,5-ビス-(9-アクリジニル)ペンタン、1,3-ビス-(9-アクリジニル)プロパン、p-メトキシトリアジン、2,4,6-トリス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-メチル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-[2-(5-メチルフラン-2-イル)エテニル]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-[2-(フラン-2-イル)エテニル]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-[2-(4-ジエチルアミノ-2-メチルフェニル)エテニル]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-[2-(3,4-ジメトキシフェニル)エテニル]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-エトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-n-ブトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4-ビス-トリクロロメチル-6-(3-ブロモ-4-メトキシ)フェニル-s-トリアジン、2,4-ビス-トリクロロメチル-6-(2-ブロモ-4-メトキシ)フェニル-s-トリアジン、2,4-ビス-トリクロロメチル-6-(3-ブロモ-4-メトキシ)スチリルフェニル-s-トリアジン、2,4-ビス-トリクロロメチル-6-(2-ブロモ-4-メトキシ)スチリルフェニル-s-トリアジン;メチルエチルケトンパーオキサイド、メチルイソブチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイドなどのケトンパーオキサイド類;イソブチリルパーオキサイド、ビス(3,5,5-トリメチルヘキサノイル)パーオキサイドなどのジアシルパーオキサイド類;p-メンタンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3-テトラメチルブチルハイドロパーオキサイドなどのハイドロパーオキサイド類;2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキサンなどのジアルキルパーオキサイド類;1,1-ビス(t-ブチルパ-オキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサンなどのパーオキシケタール類;t-ブチルパ-オキシネオデカノエート、1,1,3,3-テトラメチルパーオキシネオデカノエートなどのパーオキシエステル類;ジn-プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネートなどのパーオキシジカーボネート類;アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビスイソブチレートなどのアゾ化合物類等が挙げられる。
【0040】
上記のなかでも、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイドが好ましい。
【0041】
(C)成分には、市販品を入手して用いることができる。
(C)成分の市販品としては、BASF社製の製品名「IRGACURE 907」、BASF社製の製品名「IRGACURE 369」、BASF社製、製品名「IRGACURE 819」、IGM Resins B.V.社製、製品名「Omnirad 184」等が挙げられる。
【0042】
実施形態の光硬化性組成物中、(D)成分は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(D)成分の含有量は、前記(A)成分と前記(B)成分と後述の(C)成分との合計100質量部に対して、1~20質量部であることが好ましく、2~15質量部がより好ましく、5~15質量部がさらに好ましい。上記の範囲内とすることで、(D)成分の含有量が、前記の好ましい範囲内であると、光硬化性がより向上する。
【0043】
<任意成分>
本実施形態の光硬化性組成物には、(A)成分、(B)成分及び(D)成分の他に、さらに、所望により(C)成分:2つ以上の重合性官能基を有する光重合性モノマー(但し、前記(A)成分を除く)や、混和性のある添加剤、例えば樹脂膜の特性を改良するための添加剤を含有してもよい。
【0044】
<(C)成分>
(C)成分は、重合性官能基を有する光重合性モノマー(但し、前記(A)成分を除く)である。
「重合性官能基」とは、化合物同士がラジカル重合等により重合することを可能とする基であり、例えばエチレン性二重結合などの炭素原子間の多重結合を含む基をいう。
重合性官能基としては、例えば、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、フルオロビニル基、ジフルオロビニル基、トリフルオロビニル基、ジフルオロトリフルオロメチルビニル基、トリフルオロアリル基、パーフルオロアリル基、トリフルオロメチルアクリロイル基、ノニルフルオロブチルアクリロイル基、ビニルエーテル基、含フッ素ビニルエーテル基、アリルエーテル基、含フッ素アリルエーテル基、スチリル基、ビニルナフチル基、含フッ素スチリル基、含フッ素ビニルナフチル基、ノルボルニル基、含フッ素ノルボルニル基、シリル基等が挙げられる。これらの中でも、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基が好ましく、アクリロイル基、メタクリロイル基がより好ましい。
【0045】
2つの重合性官能基を有する光重合性モノマー(2官能モノマー)としては、例えば、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-へキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ビス(ヒドロキシメチル)トリシクロデカンジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0046】
当該2官能モノマーの市販品としては、例えば、ライトアクリレート3EG-A、4EG-A、9EG-A、NP-A、DCP-A、BP-4EAL、BP-4PA(以上、共栄社化学株式会社製)、A-NOD-N、APG-100(以上、新中村化学工業株式会社製)、ED-503(ADEKA社製)等が挙げられる。
【0047】
3つ以上の重合性官能基を有する光重合性化合物としては、光重合性シロキサン化合物、光重合性シルセスキオキサン化合物、3つ以上の重合性官能基を有する多官能モノマー等が挙げられる。
【0048】
光重合性シロキサン化合物としては、例えば、分子内にアルコキシシリル基と重合性官能基とを有する化合物が挙げられる。
当該光重合性シロキサン化合物の市販品としては、例えば、信越化学工業株式会社製の製品名「KR-513」、「X-40-9296」、「KR-511」、「X-12-1048」、「X-12-1050」等が挙げられる。
【0049】
光重合性シルセスキオキサン化合物としては、主鎖骨格がSi-O結合からなる、次の化学式:[(RSiO3/2)n](式中、Rは有機基を表し、nは自然数を表す。)で表される化合物が挙げられる。
Rは、1価の有機基を示し、1価の有機基としては、置換基を有してもよい1価の炭化水素基が挙げられる。この炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基が挙げられる。脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、2-エチルヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等の炭素数1~20のアルキル基が挙げられ、炭素数1~12のアルキル基が好ましい。
芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、ベンジル基、トリル基、スチリル基等の炭素数6~20の芳香族炭化水素基が挙げられる。
1価の炭化水素基が有してもよい置換基としては、(メタ)アクリロイル基、ヒドロキシ基、スルファニル基、カルボキシ基、イソシアナト基、アミノ基、ウレイド基等が挙げられる。また、1価の炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-S-、カルボニル基等に置き換わっていてもよい。
但し、光重合性シルセスキオキサン化合物は、3つ以上の重合性官能基を有する。ここでの重合性官能基としては、ビニル基、アリル基、メタクリロイル基、アクリロイル基等が挙げられる。
【0050】
化学式:[(RSiO3/2)n]で表される化合物は、カゴ型、ハシゴ型又はランダム型のいずれでもよい。カゴ型のシルセスキオキサン化合物は、完全なカゴ型であってもよいし、カゴの一部が開いているような不完全なカゴ型でもよい。
当該光重合性シルセスキオキサン化合物の市販品としては、例えば、東亜合成株式会社製の製品名「MAC-SQ LP-35」、「MAC-SQ TM-100」、「MAC-SQ SI-20」、「MAC-SQ HDM」等が挙げられる。
【0051】
3つ以上の重合性官能基を有する多官能モノマーとしては、例えば、エトキシ化(3)トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化(3)トリメチロールプロパントリメタクリレート、エトキシ化(6)トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化(9)トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化(15)トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化(20)トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、プロポキシ化(3)グリセリルトリアクリレート、プロポキシ化(3)グリセリルトリアクリレート、プロポキシ化(5.5)グリセリルトリアクリレート、プロポキシ化(3)トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化(6)トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリス-(2-ヒドロキシエチル)-イソシアヌレートトリアクリレート、トリス-(2-ヒドロキシエチル)-イソシアヌレートトリメタクリレート、ε-カプロラクトン変性トリス-(2-アクリロキシエチル)イソシアヌレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO,PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等の3官能モノマー;ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、エトキシ化(4)ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等の4官能モノマー;ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の5官能以上のモノマー等が挙げられる。
当該多官能モノマーの市販品としては、例えば、新中村化学工業株式会社製の製品名「A-9300-1CL」、「AD-TMP」、「A-9550」、「A-DPH」、日本化薬株式会社製、製品名「KAYARAD DPHA」、共栄社化学株式会社製、製品名「ライトアクリレートTMP-A」等が挙げられる。
【0052】
実施形態の光硬化性組成物中、(C)成分は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(C)成分の含有量は、前記(A)成分と前記(B)成分と(C)成分との合計100質量部に対して、1~50質量部が好ましく、3~40質量部がより好ましく、5~35質量部が更に好ましい。
(C)成分の含有量が、前記の好ましい範囲の下限値以上であると、(A)成分と(B)成分との反応を適度に制御し、光硬化性組成物の粘度を調整できるため、光硬化性組成物の塗布性を向上できる。一方、前記の好ましい範囲の上限値以下であると、光硬化性組成物を用いて形成した樹脂膜の硬化性を制御することができる。
【0053】
以上説明した本実施形態の光硬化性組成物は、(A)成分と、(B)成分と、(D)成分とを含有する。(A)成分に含まれるカルボキシ基の-OH基は、常温で(B)成分と反応してエステル結合を形成する。また、(A)成分中の(メタ)アクリロイル基は、光照射により(D)成分が作用して、光ラジカル反応により重合反応が進行する。そのため、本実施形態の光硬化性組成物を用いて樹脂膜を形成する際に、基板界面付近において三次元的な結合反応が起こり、基板と樹脂硬化膜との密着性が高められていると推測される。
【0054】
かかる光硬化性組成物は、インプリント技術で基板上に微細パターンを形成する材料として有用であり、光インプリントリソグラフィ用として特に好適なものである。特に、液晶ディスプレイの基材として有用な、全光線透過率が高く、複屈折率が小さい特徴を持つ、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルムへのナノインプリント材料の密着性向上に有利な効果を奏する。
【0055】
(パターン形成方法)
本発明の第2の態様のパターン形成方法は、基板上に、上述した第1の態様の光硬化性組成物を用いて樹脂膜を形成する工程(以下「工程(i)」という)と、凹凸パターンを有するモールドを、前記樹脂膜に押圧して、前記樹脂膜に前記凹凸パターンを転写する工程(以下「工程(ii)」という)と、前記モールドを前記樹脂膜に押圧しつつ、前記凹凸パターンが転写された樹脂膜を露光して、樹脂硬化膜を形成する工程(以下「工程(iii)」という)と、前記樹脂硬化膜から前記モールドを剥離する工程(以下「工程(iv)」という)と、を有する。
【0056】
図1は、パターン形成方法の一実施形態を説明する概略工程図である。
【0057】
[工程(i)]
工程(i)では、基板上に、上述した第1の態様の光硬化性組成物を用いて樹脂膜を形成する。
図1(A)に示すように、基板1に、上述した第1の態様の光硬化性組成物を塗布し、樹脂膜2を形成する。尚、
図1(A)においては、樹脂膜2の上空にモールド3が配置されている。
【0058】
基板1は、種々の用途によって選択可能であり、例えば、電子部品用の基板や、これに所定の配線パターンが形成されたもの等が挙げられる。より具体的には、シリコン、窒化シリコン、銅、クロム、鉄、アルミニウム等の金属製の基板や、ガラス基板等が挙げられる。配線パターンの材料としては、例えば銅、アルミニウム、ニッケル、金等が挙げられる。
また、基板1の形状は、特に限定されるものではなく、板状でもよいし、ロール状でもよい。また、基板1としては、モールドとの組み合わせ等に応じて、光透過性、又は非光透過性のものを選択することができる。
【0059】
基板1に光硬化性組成物を塗布する方法としては、スピンコート法、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法等が挙げられる。樹脂膜2は、その後に行われてもよい基板1のエッチング工程でマスクとして機能するため、基板1に塗布されたときの膜厚が均一であることが好ましい。この点から、基板1に光硬化性組成物を塗布する際には、スピンコート法が好適である。
樹脂膜2の膜厚は、用途によって適宜選択すればよく、例えば、0.05~30μm程度とすればよい。
【0060】
[工程(ii)]
工程(ii)では、凹凸パターンを有するモールドを、前記樹脂膜に押圧して、前記樹脂膜に前記凹凸パターンを転写する。
図1(B)に示すように、樹脂膜2が形成された基板1に、表面に微細な凹凸パターンを有するモールド3を、樹脂膜2に対向して押し当てる。これにより、樹脂膜2を、モールド3の凹凸構造に合わせて変形させる。
【0061】
モールド3の押圧時の樹脂膜2に対する圧力は、10MPa以下が好ましく、5MPa以下がより好ましく、1MPa以下が特に好ましい。
モールド3を樹脂膜2に押圧することにより、モールド3の凸部に位置する光硬化性組成物がモールド3の凹部の側に容易に押しのけられ、モールド3の凹凸構造が樹脂膜2に転写される。
【0062】
モールド3が有する凹凸パターンは、例えば、フォトリソグラフィや電子線描画法等によって、所望する加工精度に応じて形成できる。
モールド3は、光透過性モールドが好ましい。光透過性モールドの材料は、特に限定されないが、所定の強度、耐久性を有するものであればよい。具体的には、ガラス、石英、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート樹脂などの光透明性樹脂膜、透明金属蒸着膜、ポリジメチルシロキサンなどの柔軟膜、光硬化膜、金属膜等が例示される。
【0063】
[工程(iii)]
工程(iii)では、前記モールドを前記樹脂膜に押圧しつつ、前記凹凸パターンが転写された樹脂膜を露光して、樹脂硬化膜を形成する。
図1(C)に示すように、モールド3を樹脂膜2に押圧した状態で、凹凸パターンが転写された樹脂膜2に露光を行う。具体的には、紫外線(UV)などの電磁波が樹脂膜2に照射される。露光により、モールド3が押圧された状態で樹脂膜2が硬化し、モールド3の凹凸パターンが転写された樹脂硬化膜(樹脂硬化パターン)が形成される。
なお、
図1(C)におけるモールド3は、電磁波に対して透過性を有する。
【0064】
樹脂膜2を硬化させるために用いられる光は、特に限定されず、例えば、高エネルギー電離放射線、近紫外線、遠紫外線、可視光線、赤外線等の領域の波長の光又は放射線が挙げられる。放射線には、例えばマイクロ波、EUV、LED、半導体レーザー光、または248nmのKrFエキシマレーザー光もしくは193nmのArFエキシマレーザーなどの半導体の微細加工で用いられているレーザー光も好適に用いることができる。これらの光は、モノクロ光を用いてもよいし、複数の波長の異なる光(ミックス光)でもよい。
【0065】
[工程(iv)]
工程(iv)では、前記樹脂硬化膜から前記モールドを剥離する。
図1(D)に示すように、樹脂硬化膜からモールド3を剥離する。これにより、凹凸パターンが転写された樹脂硬化膜からなるパターン2’(樹脂硬化パターン)が基板1上にパターニングされる。
【0066】
以上説明した本実施形態のパターン形成方法においては、上述した(A)成分、(B)成分及び(D)成分を含有する光硬化性組成物を用いる。かかる光硬化性組成物が用いられているため、基板と樹脂硬化膜との密着性が良好となる。
【0067】
本実施形態においては、モールド3の樹脂膜2と接する面31に、離型剤を塗布してもよい(
図1(A))。これにより、モールドと樹脂硬化膜との離型性を高められる。
ここでの離型剤としては、例えば、シリコン系離型剤、フッ素系離型剤、ポリエチレン系離型剤、ポリプロピレン系離型剤、パラフィン系離型剤、モンタン系離型剤、カルナバ系離型剤等が挙げられる。これらの中でも、フッ素系離型剤が好ましい。例えば、ダイキン工業株式会社製のオプツールDSX等の市販の塗布型離型剤を好適に用いることができる。離型剤は、一種類を単独で用いてもよいし、二種類以上を併用してもよい。
【0068】
また、本実施形態においては、基板1と樹脂膜2との間に有機物層を設けてもよい。これにより、樹脂膜2及び有機物層をマスクとして基板1をエッチングすることで、基板1上に所望のパターンを簡便かつ確実に形成することができる。有機物層の膜厚は、基板1が加工(エッチング)される深さに応じて適宜調整すればよく、例えば0.02~2.0μmが好ましい。有機物層の材料は、光硬化性組成物に比べて酸素系ガスに対するエッチング耐性が低く、かつ、基板1よりもハロゲン系ガスに対するエッチング耐性が高いものが好ましい。有機物層を形成する方法は、特に限定されないが、例えばスパッタ法やスピンコート法が挙げられる。
【0069】
第2の態様のパターン形成方法は、工程(i)~(iv)に加えて、さらに、その他工程(任意工程)を有してもよい。
任意工程としては、エッチング工程(工程(v))、エッチング処理後の樹脂硬化膜(樹脂硬化パターン)除去工程(工程(vi))等が挙げられる。
【0070】
[工程(v)]
工程(v)では、例えば、上述の工程(i)~(iv)で得られたパターン2’をマスクとして基板1をエッチングする。
図2(E)に示すように、パターン2’が形成された基板1に対して、プラズマおよび反応性イオンの少なくとも一方を照射すること(矢印で図示)により、パターン2’側に露出した基板1部分を、所定深さまでエッチングにより除去する。
工程(v)で使用されるプラズマまたは反応性イオンのガスは、ドライエッチング分野で通常用いられているガスであれば、特に限定されるものではない。
【0071】
[工程(vi)]
工程(vi)では、工程(v)におけるエッチング処理後に残存する樹脂硬化膜を除去する。
図2(F)に示すように、基板1のエッチング処理後、基板1上に残存する樹脂硬化膜(パターン2’)を除去する工程である。
基板1上に残存する樹脂硬化膜(パターン2’)を除去する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、樹脂硬化膜が溶解する溶液を用いて基板1を洗浄する処理等が挙げられる。
【実施例】
【0072】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【0073】
<光硬化性組成物の調製>
表1~10に示す各成分を配合して、各例の光硬化性組成物をそれぞれ調製した。
【0074】
【0075】
【0076】
【0077】
【0078】
【0079】
【0080】
【0081】
【0082】
【0083】
【0084】
表1~10中、各略号はそれぞれ以下の意味を有する。[ ]内の数値は配合量(質量部)である。(D)成分以外の各成分の配合量はそれぞれ、(D)成分以外の各成分の合計100質量部に対する相対的な割合を表している。
【0085】
・(A)成分(カルボキシ含有(メタ)アクリレート)
(A)-1:フタル酸モノヒドロキシエチルアクリレート、東亞合成株式会社製、製品名「アロニックスM-5400」。
(A)-2:2-アクリロイロキシエチル-コハク酸、共栄社化学株式会社製、製品名「HOA-MS」。
(A)-3:2-アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、共栄社化学株式会社製、製品名「HOA-HH」。
(A)-4:2-メタクリロイロキシエチルフタル酸、新中村化学工業株式会社製、製品名「NKエステルCB-1」。
【0086】
・(Z)成分(カルボキシ非含有(メタ)アクリレート)
(Z)-1:3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン、東亞合成株式会社製、製品名「OXT-101」。
(Z)-2:キシリレンビスオキセタン、東亞合成株式会社製、製品名「OXT-121」。
(Z)-3:(3-エチルオキセタン-3-イル)メチルアクリレート、大阪有機化学工業株式会社製、製品名「OXE-10」。
(Z)-4:ジペンタエリスリトールペンタヘキサアクリレート、日本化薬株式会社製、製品名「KAYARAD DPHA」。
(Z)-5:ジグリセリンEO変性アクリレート、東亞合成株式会社製、製品名「アロニックスM-460」。
【0087】
・(B)成分(酸無水物)
(B)-1:無水メタクリル酸、東京化成工業株式会社製。
(B)-2:無水フタル酸、東京化成工業株式会社製。
(B)-3:テトラヒドロ無水フタル酸、東京化成工業株式会社製。
(B)-4:ヘキサヒドロ無水フタル酸、東京化成工業株式会社製。
(B)-5:無水マレイン酸、東京化成工業株式会社製。
【0088】
・(S)成分(シランカップリング剤)
(S)-1:信越シリコーン株式会社製、製品名「KBM-503」。
(S)-2:信越シリコーン株式会社製、製品名「KBE-503」。
(S)-3:信越シリコーン株式会社製、製品名「KBM-502」。
(S)-4:信越シリコーン株式会社製、製品名「KBM-403」。
(S)-5:信越シリコーン株式会社製、製品名「KBE-403」。
【0089】
・(C)成分(光重合性モノマー)
(C)-1:イソボルニルメタクリレート、共栄社化学株式会社製、製品名「ライトエステルIB-X」。
(C)-2:イソボルニルアクリレート、共栄社化学株式会社製、製品名「ライトアクリレートIB-XA」。
(C)-3:テトラヒドロフルフリルアクリレート、共栄社化学株式会社製、製品名「ライトアクリレートTHF-A」。
(C)-4:ベンジルアクリレート、日立化成株式会社製、製品名「FA-BZA」。
(C)-5:グリシジルトリルエーテル、ADEKA社製、製品名「アデカグリシロールED-529」。
(C)-6:1,9-ノナンジオールジアクリレート、新中村化学工業株式会社製、製品名「A-NOD-N」。
(C)-7:ジプロピレングリコールジアクリレート、新中村化学工業株式会社製、製品名「APG-100」。
(C)-8:ネオペンチルグリコールジアクリレート、共栄社化学株式会社製、製品名「ライトアクリレートNP-A」。
(C)-9:1,6-ビス(オキシラン-2-イルメトキシ)ヘキサン、ADEKA社製、製品名「アデカグリシロールED-503」。
(C)-10:トリメチロルプロパントリアクリレート、共栄社化学株式会社製、製品名「ライトアクリレートTMP-A」。
【0090】
・(D)成分(光重合開始剤)
(D)-1:ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、IGM Resins B.V.社製、製品名「Omnirad 184」。
【0091】
<評価>
各例の光硬化性組成物について、以下に示す各方法により、基板と樹脂硬化膜との密着性を評価した。結果を表1~10に示す。
【0092】
[基板と樹脂硬化膜との密着性]
シクロオレフィンポリマー膜上に、各例の光硬化性組成物をそれぞれ、前記インクジェット塗布装置を用いて塗布し、膜厚200nmの樹脂膜を形成した。
次に、前記の膜厚200nmの樹脂膜を、i線光源から露光量1000mJ/cm2で全面露光して硬化し、樹脂硬化膜を得た。
その後、得られた樹脂硬化膜について、基板と樹脂硬化膜との密着性を、以下に示す方法により評価した。
【0093】
基板と樹脂硬化膜との密着性は、JIS K5400の碁盤目セロハンテープ剥離試験を行い、以下の基準で評価した。
評価基準
剥離していないマスの数/100マスが、
良好:80/100以上
不良:80/100未満
【0094】
表1~10の結果から、本発明を適用した実施例1~69の光硬化性組成物は、基板と樹脂硬化膜との密着性が良好であることが確認できた。
【符号の説明】
【0095】
1 基板、2 樹脂膜、3 モールド