インプリント用硬化性組成物、パターン形成方法およびパターン
【課題】硬化膜の表面ラフネスが改善されたインプリント用硬化性組成物の提供。
【解決手段】（Ａ）重合性化合物、（Ｂ）重合開始剤および（Ｃ）非重合性化合物を含有するインプリント用硬化性組成物であって、前記非重合性化合物（Ｃ）として、（Ｃ１）フッ素原子を２０質量％以上含有する少なくとも１種の界面活性剤、および（Ｃ２）フッ素原子を３質量％以上２０質量％未満および／またはケイ素原子を５質量％以上４０質量％未満含有し、かつ重量平均分子量（Ｍｗ）が１０００〜１０００００である少なくとも１種の重合体を含有するインプリント用硬化性組成物。
【解決手段】（Ａ）重合性化合物、（Ｂ）重合開始剤および（Ｃ）非重合性化合物を含有するインプリント用硬化性組成物であって、前記非重合性化合物（Ｃ）として、（Ｃ１）フッ素原子を２０質量％以上含有する少なくとも１種の界面活性剤、および（Ｃ２）フッ素原子を３質量％以上２０質量％未満および／またはケイ素原子を５質量％以上４０質量％未満含有し、かつ重量平均分子量（Ｍｗ）が１０００〜１０００００である少なくとも１種の重合体を含有するインプリント用硬化性組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント用硬化性組成物に関する。より詳しくは、半導体集積回路、フラットスクリーン、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）、センサ素子、光ディスク、高密度メモリーディスク等の磁気記録媒体、回折格子やレリーフホログラム等の光学部品、ナノデバイス、光学デバイス、フラットパネルディスプレイ製作のための光学フィルムや偏光素子、液晶ディスプレイの薄膜トランジタ、有機トランジスタ、カラーフィルタ、オーバーコート層、柱材、液晶配向用のリブ材、マイクロレンズアレイ、免疫分析チップ、ＤＮＡ分離チップ、マイクロリアクター、ナノバイオデバイス、光導波路、光学フィルター、フォトニック液晶、等の作製に用いられる光照射を利用した微細パターン形成のためのインプリント用硬化性組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ナノインプリント法は、光ディスク製作ではよく知られているエンボス技術を発展させ、凹凸のパターンを形成した金型原器（一般的にモールド、スタンパ、テンプレートと呼ばれる）を、レジストにプレスして力学的に変形させて微細パターンを精密に転写する技術である。モールドを一度作製すれば、ナノ構造等の微細構造が簡単に繰り返して成型できるため経済的であるとともに、有害な廃棄・排出物が少ないナノ加工技術であるため、近年、さまざまな分野への応用が期待されている。
【０００３】
ナノインプリント法には、被加工材料として熱可塑性樹脂を用いる熱インプリント法（例えば、非特許文献１参照）と、硬化性組成物を用いる光インプリント法（例えば、非特許文献２参照）の２通りの技術が提案されている。熱ナノインプリント法の場合、ガラス転移温度以上に加熱した高分子樹脂にモールドをプレスし、冷却後にモールドを離型することで微細構造を基板上の樹脂に転写するものである。この方法は多様な樹脂材料やガラス材料にも応用可能であるため、様々な方面への応用が期待されている。例えば、特許文献１および２には、熱可塑性樹脂を用いて、ナノパターンを安価に形成するナノインプリントの方法が開示されている。
【０００４】
一方、透明モールドや透明基材を通して光を照射し、光ナノインプリント用硬化性組成物を光硬化させる光ナノインプリント法では、モールドのプレス時に転写される材料を加熱する必要がなく室温でのインプリントが可能になる。最近では、この両者の長所を組み合わせたナノキャスティング法や３次元積層構造を作製するリバーサルインプリント法などの新しい展開も報告されている。
【０００５】
このようなナノインプリント法においては、以下のような応用技術が提案されている。
第一の技術としては、成型した形状（パターン）そのものが機能を持ち、様々なナノテクノロジーの要素部品、あるいは構造部材として応用できる場合である。例としては、各種のマイクロ・ナノ光学要素や高密度の記録媒体、光学フィルム、フラットパネルディスプレイにおける構造部材などが挙げられる。第二の技術は、マイクロ構造とナノ構造との同時一体成型や、簡単な層間位置合わせにより積層構造を構築し、これをμ−ＴＡＳ（Micro−Total Analysis System）やバイオチップの作製に応用しようとするものである。第３の技術としては、形成されたパターンをマスクとし、エッチング等の方法により基板を加工する用途に利用されるものである。かかる技術では高精度な位置合わせと高集積化とにより、従来のリソグラフィ技術に代わって高密度半導体集積回路の作製や、液晶ディスプレイのトランジスタへの作製、パターンドメディアと呼ばれる次世代ハードディスクの磁性体加工等に応用できる。前記の技術を始め、これらの応用に関するナノインプリント法の実用化への取り組みが近年活発化している。
【０００６】
ナノインプリント法の適用例として、まず、高密度半導体集積回路作製への応用例を説明する。近年、半導体集積回路は微細化、集積化が進んでおり、その微細加工を実現するためのパターン転写技術としてフォトリソグラフィ装置の高精度化が進められてきた。しかし、さらなる微細化要求に対して、微細パターン解像性、装置コスト、スループットの３つを満たすのが困難となってきている。これに対し、微細なパターン形成を低コストで行うための技術としてナノインプリントリソグラフィ（光ナノインプリント法）が提案された。例えば、下記特許文献１および特許文献３にはシリコンウエハをスタンパとして用い、２５ｎｍ以下の微細構造を転写により形成するナノインプリント技術が開示されている。本用途においては数十ｎｍレベルのパターン形成性と基板加工時にマスクとして機能するための高いエッチング耐性とが要求される。
【０００７】
ナノインプリント法の次世代ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）作製への応用例を説明する。ＨＤＤは面記録密度を高めることで大容量化を達成してきている。しかしながら記録密度を高める際には、磁気ヘッド側面からの、いわゆる磁界広がりが問題となる。磁界広がりはヘッドを小さくしてもある値以下には小さくならないため、結果としてサイドライトと呼ばれる現象が発生してしまう。サイドライトが発生すると、記録時に隣接トラックへの書き込みが生じ、既に記録したデータを消してしまう。また、磁界広がりによって、再生時には隣接トラックからの余分な信号を読みこんでしまうなどの現象が発生する。このような問題に対し、トラック間を非磁性材料で充填し、物理的、磁気的に分離することで解決するディスクリートトラックメディアやビットパターンドメディアといった技術が提案されている。これらメディア作製において磁性体あるいは非磁性体パターンを形成する方法としてナノインプリントの応用が提案されている。本用途においても数十ｎｍレベルのパターン形成性と基板加工時にマスクとして機能するための高いエッチング耐性とが要求される。
【０００８】
次に、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）などのフラットディスプレイへのナノインプリント法の応用例について説明する。
ＬＣＤ基板やＰＤＰ基板の大型化や高精細化の動向に伴い、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や電極板の製造時に使用する従来のフォトリソグラフィ法に代わる安価なリソグラフィとして光ナノインプリントリ法が、近年注目されている。そのため、従来のフォトリソグラフィ法で用いられるエッチングフォトレジストに代わる光硬化性レジストの開発が必要になってきている。
さらにＬＣＤなどの構造部材としては、特許文献４および特許文献５に記載される透明保護膜材料や、特許文献５に記載されるスペーサなどに対する光ナノインプリント法の応用も検討され始めている。このような構造部材用のレジストは、前記エッチングレジストとは異なり、最終的にディスプレイ内に残るため、“永久レジスト”、あるいは“永久膜”と称されることがある。
また、液晶ディスプレイにおけるセルギャップを規定するスペーサも永久膜の一種であり、従来のフォトリソグラフィにおいては、樹脂、光重合性モノマーおよび開始剤からなる硬化性組成物が一般的に広く用いられてきた（例えば、特許文献６参照）。スペーサは、一般には、カラーフィルタ基板上に、カラーフィルタ形成後、もしくは、前記カラーフィルタ用保護膜形成後、硬化性組成物を塗布し、フォオトリソグラフィにより１０μｍ〜２０μｍ程度の大きさのパターンを形成し、さらにポストベイクにより加熱硬化して形成される。
また、一般にモスアイと呼ばれる反射防止構造体の作成にもナノインプリント法を用いることができる。透明性成形品の表面に、透明性素材から成る無数の微細凹凸を光の波長以下のピッチで形成することによって、光の屈折率が厚み方向に変化するようにした反射防止構造が形成できる。このような反射防止構造体は屈折率が厚み方向に連続的に変化するため、屈折率界面が存在せず、理論的には無反射とすることができる。また、波長依存性が小さく、斜め光に対する反射防止能も高いため、多層反射防止膜よりも優れた反射防止性能を備えたものとなる。
【０００９】
さらに、マイクロ電気機械システム(MEMS)、センサ素子、回折格子やレリーフホログラム等の光学部品、ナノデバイス、光学デバイス、フラットパネルディスプレイ製作のための光学フィルムや偏光素子、液晶ディスプレイの薄膜トランジタ、有機トランジスタ、カラーフィルタ、オーバーコート層、柱材、液晶配向用のリブ材、マイクロレンズアレイ、免疫分析チップ、ＤＮＡ分離チップ、マイクロリアクター、ナノバイオデバイス、光導波路、光学フィルター、フォトニック液晶などの永久膜形成用途においてもナノインプリントリソグラフィは有用である。
これら永久膜用途においては、形成されたパターンが最終的に製品に残るため、耐熱性、耐光性、耐溶剤性、耐擦傷性、外部圧力に対する高い機械的特性、硬度など主に膜の耐久性や強度に関する性能が要求される。
このように従来フォトリソグラフィ法で形成されていたパターンのほとんどがナノインプリントで形成可能であり、安価に微細パターンが形成できる技術として注目されている。このような状況の下、開発されたインプリント用硬化性組成物として、例えば、特許文献７が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５，７７２，９０５号公報
【特許文献２】米国特許第５，９５６，２１６号公報
【特許文献３】米国特許第５，２５９，９２６号公報
【特許文献４】特開２００５−１９７６９９号公報
【特許文献５】特開２００５−３０１２８９号公報
【特許文献６】特開２００４−２４０２４１号公報
【特許文献７】特開２００８−１９２９２号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】S.Chou et al.:Appl.Phys.Lett.Vol.67,3114(1995)
【非特許文献２】M.Colbun et al,:Proc.SPIE,Vol. 3676,379 (1999)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
かかる状況のもと、本願発明者が上記特許文献７について検討を行ったところ、インプリント用硬化性組成物を硬化した後の硬化膜の表面ラフネスが問題であることが分かった。本発明はかかる従来技術の問題点を解決することを目的としたものであって、インプリント用硬化性組成物を硬化した後の硬化膜の表面ラフネスを改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
インプリント法を用いて光硬化性組成物によるパターンを基板上に形成する方法において、硬化性組成物に界面活性剤を添加することが広く行われている。これは、界面活性剤を添加することにより、モールド−パターン間の界面自由エネルギーが低下し、離型性能が良好となるためである。しかしながら、本願発明者が検討を行ったところ、モールド界面における界面活性剤の被覆率は、図１（ａ）にイメージを示すように、通常、１００％ではなく、部分的に剥離されにくい領域が存在することが分かった。そして、このような部分的に剥離されにくい領域が、モールド剥離時に上記部分が一緒に剥がれることで硬化膜表面に凹凸が生じてしまう。この影響を小さくするためには２つの手段が考えられる。１つ目は、界面活性剤の偏在性を高めるために、フッ素原子の含有量を多くする方法である。２つ目は、フッ素原子の添加量を多くする方法である。しかしながら、偏在性が高すぎたり添加量が多すぎたりすると界面において界面活性剤の微小な相分離が発生し、硬化膜表面に、さらに、凹凸が生じてしまう。硬化膜表面を、平坦なものとするためには、このトレードオフ関係を脱却する必要がある。
かかる状況のもと、本願発明者が鋭意検討を行った結果、フッ素原子を含有する界面活性剤に加えて、特定の要件を満たす、フッ素原子および／またはケイ素原子を含む重合体を併用することにより、上記課題を解決しうることを見出した。
この理由は定かではないが、図１（ｂ）にイメージ図を示すように、高い割合でフッ素原子を含有する化合物（高Ｆ含率活性剤）と硬化性化合物の間に、低い割合でフッ素原子またはケイ素原子を含む化合物（低Ｆ含率活性剤）が存在することになり、相分離が抑制され凹凸の発生が抑制されると考えられる。
【００１４】
具体的には、以下の手段＜１＞により、より好ましくは、＜２＞〜＜１１＞により、上記課題は解決された。
＜１＞重合性化合物（Ａ）、重合開始剤（Ｂ）、および非重合性化合物（Ｃ）を含有するインプリント用硬化性組成物であって、前記非重合性化合物（Ｃ）として、フッ素原子を２０質量％以上含有する少なくとも１種の界面活性剤（Ｃ１）、およびフッ素原子を３質量％以上２０質量％未満および／またはケイ素原子を５質量％以上４０質量％未満含有し、かつ、重量平均分子量（Ｍｗ）が１０００〜１０００００である少なくとも１種の重合体（Ｃ２）を含有するインプリント用硬化性組成物。
＜２＞前記重合体（Ｃ２）が、少なくとも、フッ素原子を３質量％以上２０質量％未満する、＜１＞に記載のインプリント用硬化性組成物。
＜３＞前記化合物（Ｃ１）のフッ素原子含有量（質量％）と、前記重合体（Ｃ２）のフッ素原子およびケイ素原子の合計含有量（質量％）の差が、３〜７０質量％である、＜１＞または＜２＞に記載のインプリント用硬化性組成物。
＜４＞前記化合物（Ｃ１）が、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基またはフッ素原子を有するアリール基を有する化合物である、＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載のインプリント用硬化性組成物。
＜５＞前記重合体（Ｃ２）が、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基またはフッ素原子を有するアリール基を有する化合物である、＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載のインプリント用硬化性組成物。
＜６＞前記重合性化合物（Ａ）が（メタ）アクリレート化合物である、＜１＞〜＜５＞のいずれか１項に記載のインプリント用硬化性組成物。
＜７＞前記重合性化合物（Ａ）が芳香族基および／または脂環炭化水素基を有する化合物である、＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載のインプリント用硬化性組成物。
＜８＞＜１＞〜＜７＞のいずれか１項に記載のインプリント用硬化性組成物を基材上または微細パターンを有するモールド上に適用し、前記インプリント用硬化性組成物をモールドまたは基材で挟んだ状態で光照射することを含むパターン形成方法。
＜９＞インプリント用硬化性組成物を基材上にインクジェット法によって適用する、＜８＞に記載のパターン形成方法。
＜１０＞＜８＞または＜９＞に記載の方法で得られたパターン。
＜１１＞前記パターンの厚さのうち、基材面から１０％までの距離の部分に含まれるフッ素原子含有量、基材面から４５〜５５％の距離の部分に含まれるフッ素原子含有量、基材面から９０〜１００％の距離の部分に含まれるフッ素原子含有量が、該順に多くなっていることを特徴とする、＜１０＞に記載のパターン。
＜１２＞＜１０＞または＜１１＞に記載のパターンを含む電子デバイス。
＜１３＞＜８＞または＜９＞に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、硬化膜の表面ラフネスが改善されたインプリント用硬化性組成物の提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】露光中における、モールドとパターンの関係を示すイメージ図である。（ａ）は従来のモールドとパターンの関係を示すイメージ図であり、（ｂ）は本発明のモールドとパターンの関係を示すイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。尚、本願明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
【００１８】
なお、本明細書中において、“（メタ）アクリレート”はアクリレートおよびメタクリレートを表し、“（メタ）アクリル”はアクリルおよびメタクリルを表し、“（メタ）アクリロイル”はアクリロイルおよびメタクリロイルを表す。また、本明細書中において、“単量体”と“モノマー”とは同義である。本発明における単量体は、オリゴマーおよびポリマーと区別され、重量平均分子量が１，０００以下の化合物をいう。本明細書中において、“官能基”は重合反応に関与する基をいう。
また、本発明でいう“インプリント”は、好ましくは、１ｎｍ〜１０ｍｍのサイズのパターン転写をいい、より好ましくは、およそ１０ｎｍ〜１００μｍのサイズ（ナノインプリント）のパターン転写をいう。
尚、本明細書における基（原子団）の表記において、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基（無置換アルキル基）のみならず、置換基を有するアルキル基（置換アルキル基）をも包含するものである。
【００１９】
本発明のインプリント用硬化性組成物は、（Ａ）重合性化合物、（Ｂ）重合開始剤および（Ｃ）非重合性化合物を含有し、非重合性化合物（Ｃ）として、（Ｃ１）フッ素原子を２０質量％以上含有する少なくとも１種の界面活性剤、および（Ｃ２）フッ素原子を３質量％以上２０質量％未満および／またはケイ素原子を５質量％以上４０質量％未満含有し、かつ重量平均分子量（Ｍｗ）が１０００〜１０００００である少なくとも１種の重合体を含有することを特徴とする。このような構成とすることにより、該インプリント用硬化性組成物を硬化させた硬化膜表面に凹凸が生じにくくなる。
【００２０】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物は（Ａ）重合性化合物および（Ｂ）重合開始剤を含有する。（Ａ）重合性化合物としては重合性基を有する単量体、重合性基を有するオリゴマーおよび重合性基を有するポリマー、ならびにそれらの混合物が挙げられる。例えば、市販品の重合性化合物などには、重合性基を有する単量体に加えて、これらが重合したオリゴマーやポリマーも極めて微量に含まれているが、本発明における重合性化合物にはこれらも含む趣旨である。
【００２１】
本発明に用いるインプリント用硬化性組成物に用いられる重合性化合物の種類は本発明の趣旨を逸脱しない限り特に定めるものではないが、例えば、エチレン性不飽和結合含有基を１個以上有する重合性不飽和単量体；エポキシ化合物、オキセタン化合物；ビニルエーテル化合物；スチレン誘導体；フッ素原子を有する化合物；プロペニルエーテルまたはブテニルエーテル等を挙げることができる。
【００２２】
前記エチレン性不飽和結合含有基を１個以上有する重合性不飽和単量体について説明する。
【００２３】
まず、エチレン性不飽和結合含有基を１つ有する重合性不飽和単量体としては具体的に、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリジノン、２−アクリロイロキシエチルフタレート、２−アクリロイロキシ２−ヒドロキシエチルフタレート、２−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタレート、２−アクリロイロキシプロピルフタレート、２−エチル−２−ブチルプロパンジオールアクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシルカルビトール（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、アクリル酸ダイマー、ベンジル（メタ）アクリレート、１−または２−ナフチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、エチレンオキシド変性（以下「ＥＯ」という。）クレゾール（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシ化フェニル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル（メタ）アクリレート、イソミリスチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、メトキシジプロピレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシトリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールベンゾエート(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、パラクミルフェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、エピクロロヒドリン（以下「ECH」という）変性フェノキシアクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェ ノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシヘキサエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ステアリル( メタ)アクリレート、ＥＯ変性コハク酸(メタ)アクリレート、トリブロモフェニル(メタ)アクリレート、ＥＯ変性トリブロモフェニル(メタ)アクリレート、トリドデシル(メタ)アクリレート、ｐ−イソプロペニルフェノール、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタムが例示される。
【００２４】
前記エチレン性不飽和結合を含有する単官能の重合性化合物の中でも、本発明では単官能（メタ）アクリレート化合物を用いることが、光硬化性の観点から好ましい。単官能（メタ）アクリレート化合物としては、前記エチレン性不飽和結合を含有する単官能の重合性化合物で例示した中における、単官能（メタ）アクリレート化合物類を例示することができる。
【００２５】
このような芳香族構造および／または脂環式炭化水素構造を有する単官能（メタ）アクリレートの中でも、ベンジル（メタ）アクリレート、芳香環上に置換基を有するベンジル（メタ）アクリレート（好ましい置換基としては炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、シアノ基）、１−または２−ナフチル（メタ）アクリレート、１−または２−ナフチルメチル（メタ）アクリレート、１−または２−ナフチルエチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル（メタ）アクリレート、イソボロニル（メタ）アクリレート、アダマンチル（メタ）アクリレートが好ましく、ベンジル（メタ）アクリレート、芳香環上に置換基を有するベンジル（メタ）アクリレート、ナフタレン構造を有する単官能（メタ）アクリレート化合物がより好ましく、１−または２−ナフチル（メタ）アクリレート、１−または２−ナフチルメチル（メタ）アクリレートが特に好ましい。
【００２６】
本発明では、重合性化合物として、エチレン性不飽和結合含有基を２つ以上有する多官能重合性不飽和単量体を用いることも好ましい。
本発明で好ましく用いることのできるエチレン性不飽和結合含有基を２つ有する２官能重合性不飽和単量体の例としては、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（メタ）アクリレート、ジメチロールジシクロペンタンジ（メタ）アクリレート、ジ（メタ）アクリル化イソシアヌレート、１，３−ブチレングリコールジ（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、ＥＯ変性１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ＥＣＨ変性１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、アリロキシポリエチレングリコールアクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、ＥＣＨ変性ヘキサヒドロフタル酸ジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（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、ＥＯ変性ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロピレンオキシド（以後「ＰＯ」という。）変性ネオペンチルグリコールジアクリレート、カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコール、ステアリン酸変性ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、ＥＣＨ変性フタル酸ジ（メタ）アクリレート、ポリ（エチレングリコール−テトラメチレングリコール）ジ（メタ）アクリレート、ポリ（プロピレングリコール−テトラメチレングリコール）ジ（メタ）アクリレート、ポリエステル（ジ）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、ＥＣＨ変性プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、シリコンジ（メタ）アクリレート、トリ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、ジメチロールトリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリグリセロールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジビニルエチレン尿素、ジビニルプロピレン尿素、ｏ−，ｍ−，ｐ−キシリレンジ（メタ）アクリレート、１，３−アダマンタンジアクリレートノルボルナンジメタノールジアクリレートが例示される。
【００２７】
これらの中で特に、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（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、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（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、ｏ−，ｍ−，ｐ−ベンゼンジ（メタ）アクリレート、ｏ−，ｍ−，ｐ−キシリレンジ（メタ）アクリレート、等の２官能（メタ）アクリレートが本発明に好適に用いられる。
【００２８】
エチレン性不飽和結合含有基を３つ以上有する多官能重合性不飽和単量体の例としては、ＥＣＨ変性グリセロールトリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性グリセロールトリ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性グリセロールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ＥＯ変性リン酸トリアクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、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、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ（メタ）アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ（メタ）アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００２９】
これらの中で特に、ＥＯ変性グリセロールトリ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性グリセロールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ（メタ）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３官能以上の官能（メタ）アクリレートが本発明に好適に用いられる。
【００３０】
前記エチレン性不飽和結合を２つ以上有する多官能の重合性不飽和単量体の中でも、本発明では多官能（メタ）アクリレートを用いることが、光硬化性の観点から好ましい。なお、ここでいう多官能（メタ）アクリレートとは、前記２官能（メタ）アクリレートおよび前記３官能以上の官能（メタ）アクリレートを総称するもののことである。多官能（メタ）アクリレートの具体例としては、前記エチレン性不飽和結合を２つ有する多官能重合性不飽和単量体で例示した中、および、前記エチレン性不飽和結合を３つ以上有する多官能重合性不飽和単量体で例示した中における、各種多官能（メタ）アクリレートを例示することができる。
【００３１】
前記オキシラン環を有する化合物（エポキシ化合物）としては、例えば、多塩基酸のポリグリシジルエステル類、多価アルコールのポリグリシジルエーテル類、ポリオキシアルキレングリコールのポリグリシジルエーテル類、芳香族ポリオールのポリグリシジルエテーテル類、芳香族ポリオールのポリグリシジルエーテル類の水素添加化合物類、ウレタンポリエポキシ化合物およびエポキシ化ポリブタジエン類等を挙げることができる。これらの化合物は、その一種を単独で使用することもできるし、また、その二種以上を混合して使用することもできる。
【００３２】
本発明に好ましく使用することのできる前記オキシラン環を有する化合物（エポキシ化合物）としては、特開２００９−７３０７８号公報の段落番号００５３に記載のものを好ましく採用することができる。
【００３３】
特に、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、１,４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１,６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルが好ましい。
【００３４】
グリシジル基含有化合物として好適に使用できる市販品としては、特開２００９−７３０７８号公報の段落番号００５５に記載のものを好ましく採用することができる。これらは、１種単独で、または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００３５】
また、これらのオキシラン環を有する化合物はその製法は問わないが、例えば、丸善ＫＫ出版、第四版実験化学講座２０有機合成II、２１３〜、平成４年、Ed.by Alfred Hasfner,The chemistry of heterocyclic compounds−Small Ring Heterocycles part3 Oxiranes,John & Wiley and Sons,An Interscience Publication,New York,1985、吉村、接着、２９巻１２号、３２、１９８５、吉村、接着、３０巻５号、４２、１９８６、吉村、接着、３０巻７号、４２、１９８６、特開平１１−１００３７８号公報、特許第２９０６２４５号公報、特許第２９２６２６２号公報などの文献を参考にして合成できる。
【００３６】
本発明で用いる他の重合性化合物として、ビニルエーテル化合物を用いてもよい。ビニルエーテル化合物は、適宜選択すれば良く、例えば、２−エチルヘキシルビニルエーテル、ブタンジオール−１，４−ジビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、１，２−プロパンジオールジビニルエーテル、１，３−プロパンジオールジビニルエーテル、１，３−ブタンジオールジビニルエーテル、１，４−ブタンジオールジビニルエーテル、テトラメチレングリコールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、トリメチロールエタントリビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ソルビトールテトラビニルエーテル、ソルビトールペンタビニルエーテル、エチレングリコールジエチレンビニルエーテル、トリエチレングリコールジエチレンビニルエーテル、エチレングリコールジプロピレンビニルエーテル、トリエチレングリコールジエチレンビニルエーテル、トリメチロールプロパントリエチレンビニルエーテル、トリメチロールプロパンジエチレンビニルエーテル、ペンタエリスリトールジエチレンビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリエチレンビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラエチレンビニルエーテル、１，１，１−トリス〔４−（２−ビニロキシエトキシ）フェニル〕エタン、ビスフェノールＡジビニロキシエチルエーテル等が挙げられる。
【００３７】
これらのビニルエーテル化合物は、例えば、Stephen.C.Lapin,Polymers Paint Colour Journal.179(4237)、321(1988)に記載されている方法、即ち多価アルコールもしくは多価フェノールとアセチレンとの反応、または多価アルコールもしくは多価フェノールとハロゲン化アルキルビニルエーテルとの反応により合成することができ、これらは１種単独あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３８】
また、本発明で用いることができる重合性化合物としては、スチレン誘導体も採用できる。スチレン誘導体としては、例えば、スチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、β−メチルスチレン、ｐ−メチル−β−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メトキシ−β−メチルスチレン、ｐ−ヒドロキシスチレン、等を挙げることができる。
【００３９】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物では、ドライエッチング耐性、インプリント適性、硬化性等の調整の観点から、インプリント用硬化性組成物が前記重合性化合物よりもさらに分子量の大きい重合性オリゴマーおよび／または重合性ポリマーを含有することも好ましい。前記重合性オリゴマーとしてはポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、エポキシアクリレート等の各種アクリレートオリゴマーが挙げられる。オリゴマー成分の添加量としては、０〜３０質量％が好ましく、より好ましくは０〜２０質量％、さらに好ましくは０〜１０質量％、最も好ましくは０〜５質量％である。前記ポリマー成分としては側鎖に重合性官能基を有するポリマーが好ましい。前記ポリマー成分の重量平均分子量としては、重合性化合物との相溶性の観点から、２０００〜１０００００が好ましく、５０００〜５００００がさらに好ましい。ポリマー成分の添加量としては組成物の溶剤を除く成分に対し、０〜３０質量％が好ましく、より好ましくは０〜２０質量％、さらに好ましくは０〜１０質量％、最も好ましくは２質量％以下である。本発明におけるインプリント用硬化性組成物において溶剤を除く成分中、分子量２０００以上のポリマー成分の含有量が３０質量％以下であると、パターン形成性が向上する。
【００４０】
本発明の硬化性組成物はさらにフッ素原子とシリコン原子のうち少なくとも一方を有する重合性化合物を含有していてもよい。しかしながら、本発明の硬化性組成物は、これらの重合性化合物を実質的に含んでいない方が好ましい。例えば、硬化性組成物に含まれる全重合性化合物のうち、フッ素原子とシリコン原子のうち少なくとも一方を有する重合性化合物の割合は、２質量％以下であることが好ましい。本発明におけるフッ素原子とシリコン原子のうち少なくとも一方を有する重合性化合物は、フッ素原子、シリコン原子、または、フッ素原子とシリコン原子の両方を有する基を少なくとも１つと、重合性官能基を少なくとも１つ有する化合物である。重合性官能基としてはメタアクリロイル基、エポキシ基が好ましい。
【００４１】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物中におけるフッ素原子とシリコン原子のうち少なくとも一方を有する重合性化合物の含有量は、特に制限はないが、硬化性向上の観点や、組成物の低粘度化の観点から、全重合性化合物中、０．１〜２０質量％が好ましく、０．２〜１５質量％がより好ましく、０．５〜１０質量％がさらに好ましく、０．５〜５質量％が特に好ましい。
【００４２】
（１）フッ素原子を有する重合性化合物
フッ素原子を有する重合性化合物が有するフッ素原子を有する基としては、フロロアルキル基およびフロロアルキルエーテル基から選ばれる含フッ素基が好ましい。
前記フロロアルキル基としては、炭素数が２〜２０のフロロアルキル基が好ましく、４〜８のフロロアルキル基より好ましい。好ましいフロロアルキル基としては、トリフロロメチル基、ペンタフロロエチル基、ヘプタフロロプロピル基、ヘキサフロロイソプロピル基、ノナフロロブチル基、トリデカフロロヘキシル基、ヘプタデカフロロオクチル基が挙げられる。
【００４３】
本発明では、フッ素原子を有する重合性化合物が、トリフロロメチル基構造を有する重合性化合物であることが好ましい。トリフロロメチル基構造を有することで、少ない添加量（例えば、１０質量％以下）でも本発明の効果が発現するため、他の成分との相溶性が向上し、ドライエッチング後のラインエッジラフネスが向上する上、繰り返しパターン形成性が向上する。
【００４４】
前記フロロアルキルエーテル基としては、前記フロロアルキル基の場合と同様に、トリフロロメチル基を有しているものが好ましく、パーフロロエチレンオキシ基、パーフロロプロピレンオキシ基を含有するものが好ましい。−（ＣＦ（ＣＦ3）ＣＦ2Ｏ）−などのトリフロロメチル基を有するフロロアルキルエーテルユニットおよび／またはフロロアルキルエーテル基の末端にトリフロロメチル基を有するものが好ましい。
【００４５】
前記フッ素原子を有する重合性化合物が有する全フッ素原子の数は、１分子当たり、６〜６０個が好ましく、より好ましくは９〜４０個、さらに好ましくは１２〜４０個、特に好ましくは１２〜２０個である。
【００４６】
前記フッ素原子を有する重合性化合物は、下記に定義するフッ素含有率が２０〜６０％のフッ素原子を有することが好ましく、３０〜６０％であることが好ましく、さらに好ましくは３５〜６０％である。フッ素含有率を適性範囲とすることで他成分との相溶性に優れ、モールド汚れを低減でき且つ、ドライエッチング後のラインエッジラフネスが向上する上、繰り返しパターン形成性が向上する。
前記フッ素原子を有する重合性化合物のフッ素原子を有する基の好ましい一例として、下記一般式（Ｉ）で表される部分構造を有する化合物が挙げられる。このような部分構造を有する化合物を採用することにより、繰り返しパターン転写を行ってもパターン形成性に優れ、かつ、組成物の経時安定性が良好となる。
【００４７】
一般式（Ｉ）
【化１】
一般式（Ｉ）中、ｎは１〜８の整数を表し、好ましくは４〜６の整数である。
【００４８】
前記フッ素原子を有する重合性化合物の好ましい他の一例として、下記一般式（ＩＩ）で表される部分構造を有する化合物が挙げられる。もちろん、一般式（Ｉ）で表される部分構造と、一般式（ＩＩ）で表される部分構造の両方を有していてもよい。
【００４９】
一般式（ＩＩ）
【化２】
一般式（ＩＩ）中、Ｌ1は単結合または炭素数１〜８のアルキレン基を表し、Ｌ2は炭素数１〜８のアルキレン基を表し、ｍ１およびｍ２はそれぞれ、０または１を表し、ｍ１およびｍ２の少なくとも一方は１である。ｍ３は１〜３の整数を表し、ｐは１〜８の整数を表し、ｍ３が２以上のとき、それぞれの、−ＣpＦ2p+1は同一であってもよいし異なっていてもよい。
前記Ｌ1およびＬ2は、それぞれ、炭素数１〜４のアルキレン基であることが好ましい。また、前記アルキレン基は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において置換基を有していてもよい。前記ｍ３は、好ましくは１または２である。前記ｐは４〜６の整数が好ましい。
【００５０】
以下に、本発明の組成物で用いられる前記フッ素原子を有する重合性化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５１】
前記フッ素原子を有する重合性化合物としては、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロエチル(メタ)アクリレート、（パーフルオロブチル）エチル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチル−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、（パーフルオロヘキシル）エチル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロプロピル（メタ）アクリレート等のフッ素原子を有する単官能重合性化合物が挙げられる。また、前記フッ素原子を有する重合性化合物としては、２，２，３，３，４，４−ヘキサフロロペンタンジ（メタ）アクリレート、２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフロロヘキサンジ（メタ）アクリレートなどのフロロアルキレン基を有するジ（メタ）アクリレートを有する２以上の重合性官能基を有する多官能重合性化合物も好ましい例として挙げられる。
また、含フッ素基、例えばフロロアルキル基、フロロアルキルエーテル基を１分子中に２つ以上有する化合物も好ましく用いることができる。
フロロアルキル基、フロロアルキルエーテル基を１分子中に２つ以上有する化合物として好ましくは下記一般式（ＩＩＩ）で表される重合性化合物である。
【００５２】
一般式（ＩＩＩ）
【化３】
（一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ1は水素原子、アルキル基、ハロゲン原子またはシアノ基を表し、水素原子またはアルキル基が好ましく、水素原子またはメチル基がより好ましく、水素原子であることがさらに好ましい。
Ａは（ａ１＋ａ２）価の連結基を表し、好ましくはアルキレン基および／またはアリーレン基を有する連結基であり、さらにヘテロ原子を含む連結基を含有していても良い。ヘテロ原子を有する連結基としては−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−が挙げられる。これらの基は本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において置換基を有していても良いが、有していない方が好ましい。Ａは、炭素数２〜５０であることが好ましく、炭素数４〜１５であることがより好ましい。
ａ１は１〜６の整数を表し、好ましくは１〜３、さらに好ましくは１または２である。
ａ２は２〜６の整数を表し、好ましくは２または３、さらに好ましくは２である
Ｒ2およびＲ3はそれぞれ単結合または炭素数１〜８のアルキレン基を表す。ｍ１およびｍ２はそれぞれ、０または１を表し、ｍ３は１〜３の整数を表す。）
ａ１が２以上のとき、それぞれのＡは同一であってもよいし、異なっていても良い。
ａ２が２以上のとき、それぞれのＲ2、Ｒ3、ｍ１、ｍ２、ｍ３は同一であっても良いし、異なっていても良い。
Ｒｆはフロロアルキル基、フロロアルキルエーテル基を表し、好ましくは炭素数１〜８のフロロアルキル基、炭素数３〜２０のフロロアルキルエーテル基である。
【００５３】
（２）シリコン原子を有する重合性化合物
前記シリコン原子を有する重合性化合物が有する含シリコン官能基としては、トリアルキルシリル基、鎖状シロキサン構造、環状シロキサン構造、籠状シロキサン構造などが挙げられ、他の成分との相溶性、モールド剥離性の観点から、トリメチルシリル基またはジメチルシロキサン構造を有する官能基が好ましい。
【００５４】
シリコン原子を有する重合性化合物としては３−トリス（トリメチルシリルオキシ）シリルプロピル（メタ）アクリレート、トリメチルシリルエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロキシメチルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン、（メタ）アクリロキシメチルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン、（メタ）アクリロイル基を末端あるいは側鎖に有するポリシロキサン（例えば信越化学工業社製Ｘ−２２−１６４シリーズ、Ｘ−２２−１７４ＤＸ、Ｘ−２２−２４２６、Ｘ−２２−２４７５）などが挙げられる。
【００５５】
これらのほか、本発明で用いることができる重合性化合物としては、プロペニルエーテルおよびブテニルエーテルを用いることもできる。前記プロペニルエーテルまたはブテニルエーテルとしては、例えば１−ドデシル−１−プロペニルエーテル、１−ドデシル−１−ブテニルエーテル、１−ブテノキシメチル−２−ノルボルネン、１−４−ジ（１−ブテノキシ）ブタン、１，１０−ジ（１−ブテノキシ）デカン、１，４−ジ（１−ブテノキシメチル）シクロヘキサン、ジエチレングリコールジ（１−ブテニル）エーテル、１，２，３−トリ（１−ブテノキシ）プロパン、プロペニルエーテルプロピレンカーボネート等が挙げられる。
【００５６】
また、本発明で用いる重合性化合物として、下記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物群も例示される。
【化４】
（一般式（Ｉ）中、Ｚは芳香族基を含有する分子量１００以上の基を表し、Ｒ1は水素原子、アルキル基またはハロゲン原子を表す。但し、重合性化合物（Ａｘ）が２５℃において液体であるとき、２５℃における粘度が５００ｍＰａ・ｓ以下である。）
Ｒ1は、好ましくは、水素原子またはアルキル基であり、水素原子またはメチル基が好ましく、硬化性の観点から、水素原子がさらに好ましい。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が例示され、フッ素原子が好ましい。
Ｚは、好ましくは置換基を有していても良いアラルキル基、置換基を有していても良いアリール基、または、これらの基が連結基を介して結合した基である。ここでいう連結基は、ヘテロ原子を含む連結基を含んでいてもよく、好ましくは、−ＣＨ2−、−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ−およびこれらの組み合わせからなる基である。Ｚに含まれる芳香族基としてはフェニル基が好ましく、フェニル基のみが含まれていることが好ましい。多環芳香族基、ヘテロ芳香族基に比べフェニル基のみの方が粘度が低くパターン形成性が良好で、且つパーティクル欠陥を抑制できる。Ｚの分子量としては１００〜３００であることが好ましく、より好ましくは１２０〜２５０である。
重合性化合物に含まれる重合性基の数と芳香族基の数は
重合性基の数≦芳香族基 の数であることが粘度、ドライエッチング耐性の点から好ましい。この際、ナフタレンなどの縮合芳香環は１つの芳香族基として数え、ビフェニルのような２つの芳香環が結合を解して連結している場合、２つの芳香族基として数える。
重合性化合物が２５℃において液体であるときの２５℃における粘度としては２〜５００ｍＰａ・ｓが好ましく、３〜２００ｍＰａ・ｓがより好ましく、３〜１００ｍＰａ・ｓが最も好ましい。重合性化合物は２５℃において液体であるか、固体であっても融点が６０℃以下であることが好ましく、２５℃において液体であることがより好ましい。
Ｚは−Ｚ1−Ｚ2で表される基であることが好ましい。ここで、Ｚ1は、単結合または炭化水素基であり、該炭化水素基は、その鎖中にヘテロ原子を含む連結基を含んでいてもよい。Ｚ2は、置換基を有していてもよい芳香族基であり、分子量９０以上である。
Ｚ1は、好ましくは、単結合またはアルキレン基であり、該アルキレン基は、その鎖中にヘテロ原子を含む連結基を含んでいてもよい。Ｚ1は、より好ましくは、その鎖中にヘテロ原子を含む連結基を含まないアルキレン基であり、さらに好ましくはメチレン基、エチレン基である。ヘテロ原子を含む連結基としては−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ−およびこれらとアルキレン基の組み合わせからなる基などが挙げられる。また、炭化水素基の炭素数は１〜３であることが好ましい。
Ｚ2は、分子量が１５以上の置換基を有する芳香族基であることが好ましい。Ｚ2に含まれる芳香族基の一例として、フェニル基およびナフチル基が挙げられ、分子量が１５以上の置換基を有するフェニル基がより好ましい例として挙げられる。Ｚ2は、単環の芳香族基から形成される方が好ましい。
Ｚ2は、２つ以上の芳香族基が、直接にまたは連結基を介して連結した基であることも好ましい。この場合の連結基も、好ましくは、−ＣＨ2−、−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ−およびこれらの組み合わせからなる基である。
【００５７】
芳香族基が有していても良い置換基としては、置換基の例としては例えばハロゲン原子（フッ素原子、クロロ原子、臭素原子、ヨウ素原子）、直鎖、分岐または環状のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、シアノ基、カルボキシル基、水酸基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、アミノ基、ニトロ基、ヒドラジノ基、ヘテロ環基などが挙げられる。又、これらの基によってさらに置換されている基も好ましい。
一般式（Ｉ）で表される化合物の光硬化性組成物中における添加量は、１０〜１００質量％であることが好ましく、２０〜１００質量％であることがより好ましく、３０〜８０質量％であることが特に好ましい。
【００５８】
一般式で表される化合物は、下記一般式（ＩＩ）で表される化合物であることが好ましい。
【化５】
（一般式（ＩＩ）中、Ｒ1は水素原子、アルキル基またはハロゲン原子を表し、Ｘ1は単結合または炭化水素基であり、該炭化水素基は、その鎖中にヘテロ原子を含む連結基を含んでいてもよい。Ｙ1は分子量１５以上の置換基を表し、ｎ１は０〜３の整数を表す。但し、ｎ１が０のときは、Ｘ1は炭素数２以上の炭化水素基である。Ａｒは、芳香族基、または芳香族連結基を表し、フェニル基またはフェニレン基が好ましい。）
【００５９】
Ｒ1は、上記一般式のＲ1と同義であり、好ましい範囲も同義である。
Ｘ1は、上記Ｚ1と同義であり、好ましい範囲も同義である。
Ｙ1は、分子量１５以上の置換基であり、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ハロゲン原子などが挙げられる。これら置換基は更なる置換基を有していても良い。
ｎ１が０のときは、Ｘ1は炭素数２または３のアルキレン基であることが好ましく、ｎ１が２のときは、Ｘ1は単結合または炭素数１の炭化水素基であることが好ましい。
特に、好ましい様態としてはｎ１が１で、Ｘ1は炭素数１〜３のアルキレン基である。
【００６０】
一般式（ＩＩ）で表される化合物は、さらに好ましくは、下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物である。
【化６】
（一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ1は水素原子、アルキル基またはハロゲン原子を表す。Ｘ1は単結合または炭化水素基であり、該炭化水素基は、その鎖中にヘテロ原子を含む連結基を含んでいてもよい。Ｙ1は分子量１５以上の置換基を表し、ｎ１は０〜３の整数を表す。但し、ｎ１が０のときは、Ｘ1は炭素数２以上の炭化水素基である。）
Ｒ1は、上記一般式のＲ1と同義であり、好ましい範囲も同義である。
Ｘ1は、上記Ｚ1と同義であり、好ましい範囲も同義である。
Ｙ1は、上記一般式（ＩＩ）におけるＹ1と同義であり、好ましい範囲も同義である。
ｎ１は、上記一般式（ＩＩ）におけるｎ１と同義であり、好ましい範囲も同義である。
【００６１】
一般式（ＩＩＩ）で表される化合物は、さらに好ましくは、（ＩＶ）〜（ＶＩ）のいずれかで表される化合物である。
【００６２】
一般式（ＩＶ）で表される化合物
【化７】
（一般式（ＩＶ）中、Ｒ1は水素原子、アルキル基またはハロゲン原子を表す。Ｘ2は単結合、または、炭化水素基であり、該炭化水素基は、その鎖中にヘテロ原子を含む連結基を含んでいてもよい。Ｙ2は分子量１５以上の芳香族基を有さない置換基を表し、ｎ２は０〜３の整数を表す。但し、ｎ２が０のときは、Ｘ2は炭素数２または３の炭化水素基である。）
Ｒ1は、上記一般式のＲ1と同義であり、好ましい範囲も同義である。
Ｘ2は、炭化水素基である場合、炭素数１〜３の炭化水素基であることが好ましく、置換または無置換の炭素数１〜３のアルキレン基であることが好ましく、無置換の炭素数１〜３のアルキレン基であることがより好ましく、エチレン基であることがさらに好ましい。このような炭化水素基を採用することにより、より低粘度で低揮発性を有する光硬化性組成物とすることが可能になる。
Ｙ2は分子量１５以上の芳香族基を有さない置換基を表し、Ｙ1の分子量の上限は８０以下であることが好ましい。Ｙ2としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロヘキシル基などの炭素数１〜６のアルキル基、クロロ基、ブロモ基などのハロゲン原子、メトキシ基、エトキシ基、シクロヘキシルオキシ基などの炭素数１〜６のアルコキシ基が好ましい例として挙げられる。
ｎ２は、０〜２の整数であることが好ましい。ｎ２が１の場合、置換基Ｙはパラ位にあるのが好ましい。また、粘度の観点から、ｎ２が２のときは、Ｘ2は単結合もしくは炭素数１の炭化水素基が好ましい。
一般式（ＩＶ）で表される化合物は（メタ）アクリレート基を１つ有する単官能（メタ）アクリレートであることが好ましい。
【００６３】
低粘度と低揮発性の両立という観点から、一般式（ＩＶ）で表される（メタ）アクリレート化合物の分子量は１７５〜２５０であることが好ましく、１８５〜２４５であることがより好ましい。
また、一般式（ＩＶ）で表される（メタ）アクリレート化合物の２５℃における粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、６ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。
一般式（ＩＶ）で表される化合物は、反応希釈剤としても好ましく用いることができる。
【００６４】
一般式（ＩＶ）で表される化合物の光硬化性組成物中における添加量は、組成物の粘度や硬化後のパターン精度の観点から１０質量％以上であることが好ましく、１５質量％以上であることがより好ましく、２０質量％以上であることが特に好ましい。一方、硬化後のタッキネスや力学強度の観点からは、添加量は９５質量％以下であることが好ましく、９０質量％以下であることがより好ましく、８５質量％以下であることが特に好ましい。
【００６５】
以下に、一般式（ＩＶ）で表される化合物を例示するが、本発明がこれらに限定されるものではないことは言うまでも無い。Ｒ1は水素原子、アルキル基またはハロゲン原子を表す。
【化８】
【００６６】
一般式（Ｖ）で表される化合物
【化９】
（一般式（Ｖ）中、Ｒ1は水素原子、アルキル基またはハロゲン原子を表し、Ｘ3は単結合、または、炭化水素基であり、該炭化水素基は、その鎖中にヘテロ原子を含む連結基を含んでいてもよい。Ｙ3は分子量１５以上の芳香族基を有する置換基を表し、ｎ３は１〜３の整数を表す。）
Ｒ1は、上記一般式のＲ1と同義であり、好ましい範囲も同義である。
Ｘ1は、上記Ｚ1と同義であり、好ましい範囲も同義である。
Ｙ3は、分子量１５以上の芳香族基を有する置換基を表し、芳香族基を有する置換基としては芳香族基が単結合、あるいは連結基を介して一般式（Ｖ）の芳香環に結合している様態が好ましい。連結基としては、アルキレン基、ヘテロ原子を有する連結基（好ましくは−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、）あるいはこれらの組み合わせが好ましい例として挙げられ、アルキレン基または−Ｏ−ならびにこれらの組み合わせからなる基がより好ましい。分子量１５以上の芳香族基を有する置換基としてはフェニル基を有する置換基であることが好ましい。フェニル基が単結合または上記連結基を介して結合している様態が好ましく、フェニル基、ベンジル基、フェノキシ基、ベンジルオキシ基、フェニルチオ基が特に好ましい。Ｙ3の分子量は好ましくは、２３０〜３５０である。
ｎ３は、好ましくは、１または２であり、より好ましくは１である。
【００６７】
一般式（Ｖ）で表される化合物の組成物中における添加量は、１０質量％以上であることが好ましく、２０質量以上であることがより好ましく、３０質量％以上であることが特に好ましい。一方、硬化後のタッキネスや力学強度の観点からは、添加量は９０質量％以下であることが好ましく、８０質量％以下であることがより好ましく、７０質量％以下であることが特に好ましい。
【００６８】
以下に、一般式（Ｖ）で表される化合物を例示するが、本発明がこれらに限定されるものではないことは言うまでも無い。Ｒ1は水素原子、アルキル基またはハロゲン原子を表す。
【化１０】
【００６９】
一般式（ＶＩ）で表される化合物
【化１１】
（一般式（ＶＩ）中、Ｘ6は（ｎ６＋１）価の連結基であり、Ｒ1は、それぞれ、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子である。Ｒ2およびＲ3は、それぞれ、置換基であり、ｎ４およびｎ５は、それぞれ、０〜４の整数である。ｎ６は１または２であり、Ｘ4およびＸ5は、それぞれ、炭化水素基であり、該炭化水素基は、その鎖中にヘテロ原子を含む連結基を含んでいてもよい。）
【００７０】
Ｘ6は、（ｎ６＋１）価の連結基を表し、好ましくは、アルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、およびこれらのうちの複数が組み合わさった連結基である。アルキレン基は、炭素数１〜８のアルキレン基が好ましく、より好ましくは炭素数１〜３のアルキレン基である。また、無置換のアルキレン基が好ましい。
ｎ６は、好ましくは１である。ｎ６が２のとき、複数存在する、Ｒ1、Ｘ5、Ｒ2は、それぞれ、同一であってもよいし、異なっていても良い。
Ｘ4およびＸ5は、は、それぞれ、連結基を含まないアルキレン基が好ましく、より好ましくは炭素数１〜５のアルキレン基であり、より好ましくは炭素数１〜３のアルキレン基であり、最も好ましくはメチレン基である。
Ｒ1は、上記一般式のＲ1と同義であり、好ましい範囲も同義である。
Ｒ2およびＲ3は、それぞれ、置換基を表し、好ましくは、アルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基である。アルキル基としては、炭素数１〜８のアルキル基が好ましい。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が例示され、フッ素原子が好ましい。アルコキシ基としては、炭素数１〜８のアルコキシ基が好ましい。アシル基としては、炭素数１〜８のアシル基が好ましい。アシルオキシ基としては、炭素数１〜８のアシルオキシ基が好ましい。アルコキシカルボニル基としては、炭素数１〜８のアルコキシカルボニル基が好ましい。
ｎ４およびｎ５は、それぞれ、０〜４の整数であり、ｎ４またはｎ５が２以上のとき、複数存在するＲ2およびＲ3は、それぞれ、同一でも異なっていても良い。
【００７１】
一般式（ＶＩ）で表される化合物は、下記一般式（ＶＩＩ）で表される化合物が好ましい。
【化１２】
（Ｘ6は、アルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−および、これらのうちの複数が組み合わさった連結基であり、Ｒ1は、それぞれ、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子である。）
Ｒ1は、上記一般式のＲ1と同義であり、好ましい範囲も同義である。
Ｘ6がアルキレン基である場合、炭素数１〜８のアルキレン基が好ましく、より好ましくは炭素数１〜３のアルキレン基である。また、無置換のアルキレン基が好ましい。
Ｘ6としては、−ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2−、−Ｏ−、−Ｓ−が好ましい。
【００７２】
本発明に用いられる光硬化性組成物中における一般式（ＶＩ）で表される化合物の含有量は、特に制限はないが、硬化性、組成物粘度の観点から、全重合性化合物中、１〜１００質量％が好ましく、５〜７０質量％がさらに好ましく、１０〜５０質量％が特に好ましい。
【００７３】
以下に、一般式（ＶＩ）で表される化合物を例示するが、本発明がこれらに限定されるものではないことは言うまでも無い。下記式中におけるＲ1はそれぞれ、一般式（ＶＩ）におけるＲ1と同義であり、好ましい範囲も同義であり、特に好ましくは水素原子である。
【化１３】
【００７４】
さらにまた、本発明で用いられる重合性化合物として、下記一般式で表される重合性化合物群も例示される。
【化１４】
（一般式中、Ｘ1〜Ｘ3はそれぞれ独立に単結合または連結基を表す。Ｍｅはメチル基を表す。）
【００７５】
Ｘ1〜Ｘ3が連結基の場合、好ましくは、有機連結基であり、炭素数１〜５０の有機連結基であることが好ましい。有機連結基の具体例としては、オキシアルキレン基、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、アルキレン基およびこれらの２以上の組み合わせからなる基が挙げられる。オキシアルキレン基としては、エチレンオキシド基、プロピレンオキシド基が例示される。また、アルキレン基としては、プロピレン基、ブチレン基、ペンチル基、ヘキシル基等が例示される。Ｘ1〜Ｘ3は単結合であることが好ましい。
一般式で表される化合物は２５℃において液体状であることが好ましいが、液体状でなくてもよい。
【００７６】
以下に本発明における重合性化合物の具体例を示す。
【化１５】
【化１６】
ｍ1、ｍ2、ｍ3、ｎ1、ｎ2、ｎ3は、それぞれ、０〜１０の整数を表し、ｍ1、ｍ2、ｍ3、ｎ1、ｎ2およびｎ3の和は、１よりも大きい化合物であるか、該和の平均が１より大きい化合物の混合物である。
ｌ1、ｌ2、ｌ3は、それぞれ、０〜１０の整数を表し、ｋ1、ｋ2、ｋ3は、それぞれ、３〜６の整数を表し、ｌ1、ｌ2およびｌ3の和は、１よりも大きい化合物であるか、該和の平均が１より大きい化合物の混合物である。
【００７７】
さらにまた、下記一般式で表される重合性化合物群も、本発明で用いられる重合性化合物として例示される。
【化１７】
［式中、Ａｒは置換基を有していてもよいアリーレン基を表し、Ｘは単結合または有機連結基を表し、Ｒ1は水素原子またはメチル基を表し、ｎは２または３を表す。］
【００７８】
一般式中、前記アリーレン基としてはフェニレン基、ナフチレン基などの炭化水素系アリーレン基；インドール、カルバゾールなどが連結基となったヘテロアリーレン基などが挙げられ、好ましくは炭化水素系アリーレン基であり、さらに好ましくは粘度、エッチング耐性の観点からフェニレン基である。前記アリーレン基は置換基を有していてもよく、好ましい置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、シアノ基、アルコキシカルボニル基、アミド基、スルホンアミド基が挙げられる。
【００７９】
前記Ｘの有機連結基としては、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよいアルキレン基、アリーレン基、アラルキレン基が挙げられる。その中でも、アルキレン基、オキシアルキレン基が好ましく、アルキレン基がより好ましい。前記Ｘとしては、単結合またはアルキレン基であることが特に好ましい。
【００８０】
前記Ｒ1は水素原子またはメチル基であり、好ましくは水素原子である。
【００８１】
ｎは２または３であり、好ましくは２である。
【００８２】
前記重合性化合物が下記一般式（Ｉ−ａ）または（Ｉ−ｂ）で表される重合性化合物であることが、組成物粘度を低下させる観点から好ましい。
【００８３】
【化１８】
［式中、Ｘ1、Ｘ2は、それぞれ独立に単結合または炭素数１〜３の置換基を有していてもよいアルキレン基を表し、Ｒ1は水素原子またはメチル基を表す。］
【００８４】
前記一般式（Ｉ−ａ）中、前記Ｘ1は、単結合またはメチレン基であることが好ましく、メチレン基であることが粘度低減の観点からより好ましい。
前記Ｘ2の好ましい範囲は、前記Ｘ1の好ましい範囲と同様である。
前記Ｒ1は一般式におけるとＲ1と同義であり、好ましい範囲も同様である。
【００８５】
前記重合性化合物は２５℃において液体であると、添加量を増やした際にも異物の発生が抑制でき好ましい。
【００８６】
好ましい重合性化合物の具体例を示す。Ｒ1は一般式におけるとＲ1と同義であり、水素原子またはメチル基を表す。なお、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
【化１９】
【００８７】
これらの重合性化合物の中でも、（Ａ）重合性化合物としては、（メタ）アクリレート化合物が、組成物粘度、光硬化性の観点から好ましく、アクリレートがより好ましい。また、本発明では、重合性官能基を２つ以上有する多官能重合性化合物が好ましい。
本発明では特に、単官能（メタ）アクリレート化合物と多官能（メタ）アクリレート化合物の配合比が、重量比で８０／２０〜０／１００が好ましく、７０／３０〜０／１００がより好ましく、４０／６０〜０／１００であることが好ましい。適切な比率を選択することで、十分な硬化性を有し、且つ組成物を低粘度とすることができる。
【００８８】
前記多官能（メタ）アクリレート化合物において、前記２官能（メタ）アクリレートと前記３官能以上の（メタ）アクリレートの比率は、質量比で１００／０〜２０／８０が好ましく、より好ましくは１００／０〜５０／５０、さらに好ましくは１００／０〜７０／３０である。前記３官能以上の（メタ）アクリレートは前記２官能（メタ）アクリレートよりも粘度が高いため、前記２官能（メタ）アクリレートが多い方が本発明におけるインプリント用硬化性組成物の粘度を下げられるため好ましい。
【００８９】
（Ａ）重合性化合物としては芳香族構造および／または脂環炭化水素構造を有する置換基を含有している化合物を含むことがエッチング耐性の観点から好ましく、芳香族構造および／または脂環炭化水素構造を有する重合性化合物を（Ａ）成分中５０質量％以上含有していることがより好ましく、８０質量％以上含有していることがさらに好ましい。芳香族構造を有する重合性化合物としては、芳香族構造を有する（メタ）アクリレート化合物が好ましい。芳香族構造を有する（メタ）アクリレート化合物としては、ナフタレン構造を有する単官能（メタ）アクリレート化合物、例えば１−または２−ナフチル（メタ）アクリレート、１−または２−ナフチルメチル（メタ）アクリレート、１−または２−ナフチルエチル（メタ）アクリレート、芳香環上に置換基を有するベンジルアクリレートなどの単官能アクリレート、カテコールジアクリレート、キシリレングリコールジアクリレートなどの２官能アクリレートが特に好ましい。脂環炭化水素構造を有する重合性化合物としてはイソボロニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、アダマンチル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、テトラシクロドデカニル（メタ）アクリレートなどが好ましい。
また、（Ａ）重合性化合物として、（メタ）アクリレートを用いる場合、メタクリレートよりも、アクリレートの方が好ましい。
【００９０】
本発明のインプリント用硬化性組成物は、（Ａ）重合性化合物として、芳香族構造を有する（メタ）アクリレート化合物とフッ素原子を有する（メタ）アクリレートの両方を含むことが特に好ましい。配合比としては、全（Ａ）重合性化合物成分の８０質量％以上が芳香族構造を有する（メタ）アクリレート化合物であり、０．１〜１０質量％がフッ素原子を有する（メタ）アクリレートであることが好ましい。さらに、芳香族構造を有する（メタ）アクリレート化合物が１気圧２５℃で液体であり、フッ素原子を有する（メタ）アクリレートが１気圧２５℃で固体であるブレンド系が好ましい。
【００９１】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物中における（Ａ）重合性化合物の総含有量は、硬化性改善、本発明におけるインプリント用硬化性組成物の粘度改善の観点から、溶剤を除いた全成分中、５０〜９９．５質量％が好ましく、７０〜９９質量％がさらに好ましく、９０〜９９質量％が特に好ましい。
【００９２】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物は、（Ａ）重合性化合物成分に関し、より好ましくは２５℃における粘度が３〜１００ｍＰａ・ｓである重合性化合物の含有量が全重合性化合物に対し８０質量％以上であることが好ましく、３〜７０ｍＰａ・ｓの重合性化合物が８０質量％以上であることがより好ましく、７〜５０ｍＰａ・ｓの重合性化合物が８０質量％以上であることが特に好ましく、８〜３０ｍＰａ・ｓの重合性化合物が８０質量％以上であることが最も好ましい。
本発明におけるインプリント用硬化性組成物に含まれる（Ａ）重合性化合物は、２５℃において液体である重合性化合物が全重合性化合物中５０質量％以上であることが経時安定性の観点で好ましい。
【００９３】
（Ｂ）光重合開始剤
本発明におけるインプリント用硬化性組成物は、光重合開始剤を含む。本発明に用いられる光重合開始剤は、光照射により上述の（Ａ）重合性化合物を重合する活性種を発生する化合物であればいずれのものでも用いることができる。光重合開始剤としては、カチオン重合開始剤、ラジカル重合開始剤が挙げられ、ラジカル重合開始剤が好ましい。また、本発明において、光重合開始剤は複数種を併用してもよい。
【００９４】
本発明に用いられる光重合開始剤の含有量は、溶剤を除く全組成物中、例えば、０．０１〜１５質量％であり、好ましくは０．１〜１２質量％であり、さらに好ましくは０．２〜７質量％である。２種類以上の光重合開始剤を用いる場合は、その合計量が前記範囲となる。
光重合開始剤の含有量が０．０１質量％以上であると、感度(速硬化性)、解像性、ラインエッジラフネス性、塗膜強度が向上する傾向にあり好ましい。一方、光重合開始剤の含有量を１５質量％以下とすると、光透過性、着色性、取り扱い性などが向上する傾向にあり、好ましい。染料および／または顔料を含む系では、これらがラジカルトラップ剤として働くことがあり、光重合性、感度に影響を及ぼす。その点を考慮して、これらの用途では、光重合開始剤の添加量が最適化される。一方で、本発明に用いられる組成物では、染料および／または顔料は必須成分でなく、光重合開始剤の最適範囲が液晶ディスプレイカラーフィルタ用硬化性組成物等の分野のものとは異なる場合がある。
【００９５】
本発明で使用されるラジカル光重合開始剤としては、例えば、市販されている開始剤を用いることができる。これらの例としては、例えば、特開平２００８−１０５４１４号公報の段落番号００９１に記載のものを好ましく採用することができる。この中でもアセトフェノン系化合物、アシルホスフィンオキサイド系化合物、オキシムエステル系化合物が硬化感度、吸収特性の観点から好ましい。
アセトフェノン系化合物として好ましくはヒドロキシアセトフェノン系化合物、ジアルコキシアセトフェノン系化合物、アミノアセトフェノン系化合物が挙げられる。ヒドロキシアセトフェノン系化合物として好ましくはＢＡＳＦ社から入手可能なＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）２９５９(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、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８４（１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）５００（１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾフェノン）、Ｄａｒｏｃｕｒ（登録商標）１１７３（２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−プロパン−１−オン）が挙げられる。
ジアルコキシアセトフェノン系化合物として好ましくはＢＡＳＦ社から入手可能なＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）６５１（２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン）が挙げられる。
アミノアセトフェノン系化合物として好ましくはＢＡＳＦ社から入手可能なＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３６９（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）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３７９（ＥＧ）（２−ジメチルアミノー２ー（４メチルベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イルフェニル）ブタン−１−オン、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）９０７（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−オンが挙げられる。
アシルホスフィンオキサイド系化合物として好ましくはＢＡＳＦ社から入手可能なＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）８１９（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、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８００（ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、ＢＡＳＦ社から入手可能なＬｕｃｉｒｉｎ ＴＰＯ（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）、Ｌｕｃｉｒｉｎ ＴＰＯ−Ｌ（２，４，６−トリメチルベンゾイルフェニルエトキシホスフィンオキサイド）が挙げられる。
オキシムエステル系化合物として好ましくはＢＡＳＦ社から入手可能なＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）ＯＸＥ０１（１，２−オクタンジオン，１−［４−（フェニルチオ）フェニル］−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）ＯＸＥ０２（エタノン，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］−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）が挙げられる。
本発明で使用されるカチオン光重合開始剤としては、スルホニウム塩化合物、ヨードニウム塩化合物、オキシムスルホネート化合物などが好ましく、４−メチルフェニル［４ −（１−メチルエチル）フェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート（ローデア製 ＰＩ２０７４）、４−メチルフェニル［４ −（２−メチルプロピル）フェニルヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート（ＢＡＳＦ社製ＩＲＧＡＣＵＲＥ２５０）、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ＰＡＧ１０３、１０８、１２１、２０３（ＢＡＳＦ社製）などが挙げられる。
【００９６】
本発明で使用される光重合開始剤は、使用する光源の波長に対して適時に選択する必要があるが、モールド加圧・露光中にガスを発生させないものが好ましい。ガスが発生すると、モールドが汚染されるため、頻繁にモールドを洗浄しなければならなくなったり、光硬化性組成物がモールド内で変形し、転写パターン精度を劣化させるなどの問題を生じたりする。
【００９７】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物は、（Ａ）重合性化合物がラジカル重合性化合物であり、（Ｂ）光重合開始剤が光照射によりラジカルを発生するラジカル重合開始剤であるラジカル重合性硬化性組成物であることが好ましい。
【００９８】
（Ｃ１）フッ素原子を２０質量％以上含有する少なくとも１種の界面活性剤
本発明のインプリント用硬化性組成物は、フッ素原子を２０質量％以上含有する少なくとも１種の界面活性剤を少なくとも１種含む。フッ素原子の割合は、以下の式によって算出される値である。
【化２０】
【００９９】
界面活性剤（Ｃ１）を２種類以上含む場合の、フッ素含有率は、各界面活性剤においてフッ素含有率と全（Ｃ１）中の質量濃度とを積算した値の総和として定められる。
【０１００】
界面活性剤（Ｃ１）は、フッ素原子を２５質量％以上含有することが好ましく、２８質量％以上含有することがより好ましい。上限値としては、特に定めるものではないが、例えば８０質量％以下であり、好ましくは７０質量％以下である。
界面活性剤（Ｃ１）は、ケイ素原子の含有量が少ない方が好ましく、２０質量％以下であることが好ましく、実質的に含まないことがより好ましい。ケイ素原子の含有量を減らすことにより、表層のエッチング速度が硬化膜内部のエッチング速度に近づくため、硬化膜エッチング速度の深さ方向に対する分布が均一になるという効果が得られる。
【０１０１】
本発明で用いる界面活性剤（Ｃ１）としては、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基またはフッ素原子を有するアリール基を有する化合物であることが好ましい。
フッ素原子を含んだアルキル基は、少なくとも１つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖又は分岐鎖アルキル基である。このアルキル基は、炭素数が１〜１０であることが好ましく、炭素数が１〜４であることがより好ましい。このフッ素原子を含んだアルキル基は、フッ素原子以外の置換基を更に有していてもよい。
フッ素原子を含んだシクロアルキル基は、少なくとも１つの水素原子がフッ素原子で置換された単環式又は多環式のシクロアルキル基である。このフッ素原子を含んだシクロアルキル基は、フッ素原子以外の置換基を更に有していてもよい。
フッ素原子を含んだアリール基は、少なくとも１つの水素原子がフッ素原子で置換されたアリール基である。このアリール基としては、例えば、フェニル基及びナフチル基が挙げられる。このフッ素原子を含んだアリール基は、フッ素原子以外の置換基を更に有していてもよい。
このような構造を有することによって表面偏在能が良好となり、また重合体（Ｃ２）との部分的な相溶が生じて相分離が抑制されると考えられる。
【０１０２】
本発明で用いる界面活性剤の分子量は、３００〜１００００が好ましく、５００〜５０００がより好ましい。
【０１０３】
本発明に用いられる界面活性剤（Ｃ１）の含有量は、溶剤を除く全組成物中、例えば、０．０１〜１０質量％であり、好ましくは０．１〜７質量％であり、さらに好ましくは０．５〜４質量％である。２種類以上の界面活性剤（Ｃ１）を用いる場合は、その合計量が前記範囲となる。
【０１０４】
本発明で用いる界面活性剤（Ｃ１）の例としては、商品名フロラードＦＣ−４３０、ＦＣ−４３１（住友スリーエム社製）、商品名サーフロン「Ｓ−３８２」（旭硝子製）、ＥＦＴＯＰ「ＥＦ−１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃ、ＥＦ−１２１、ＥＦ−１２６、ＥＦ−１２７、ＭＦ−１００」(トーケムプロダクツ社製)、商品名ＰＦ−６３６、ＰＦ−６３２０、ＰＦ−６５６、ＰＦ−６５２０(いずれもＯＭＮＯＶＡ社)、商品名フタージェントＦＴ２５０、ＦＴ２５１、ＤＦＸ１８(いずれも（株）ネオス製)、商品名ユニダインＤＳ−４０１、ＤＳ−４０３、ＤＳ−４５１(いずれもダイキン工業（株）製)、商品名メガファック１７１、１７２、１７３、１７８Ｋ、１７８Ａ、（いずれもＤＩＣ（株）製）、商品名Ｘ−７０−０９０、Ｘ−７０−０９１、Ｘ−７０−０９２、Ｘ−７０−０９３、（いずれも信越化学工業社製）、商品名メガファックＲ−０８、ＸＲＢ−４（いずれもＤＩＣ（株）製）が挙げられる。
【０１０５】
フッ素原子を３質量％以上２０質量％未満および／またはケイ素原子を５質量％以上４０質量％未満含有し、かつ重量平均分子量（Ｍｗ）が１０００〜１０００００である少なくとも１種の重合体（Ｃ２）
本発明のインプリント用硬化性組成物は、フッ素原子を３質量％以上２０質量％未満および／またはケイ素原子を５質量％以上４０質量％未満含有し、かつ重量平均分子量（Ｍｗ）が１０００〜１０００００である少なくとも１種の重合体を少なくとも１種含む。このような構造を有することによって界面活性剤（Ｃ１）との部分的な相溶が生じて相分離が抑制されると考えられる。
かかる重合体におけるケイ素原子の割合は、上記のフッ素原子における式と同様に算出される。
【０１０６】
重合体（Ｃ２）は、フッ素原子を５〜１８質量％含有することが好ましく、７〜１５質量％含有することがより好ましい。（Ｃ２）重合体は、ケイ素原子を８〜３０質量％含有することが好ましく、１０〜２０質量％含有することがより好ましい。
重合体（Ｃ２）は、重量平均分子量が３０００〜８００００であることが好ましく、５０００〜５００００であることがより好ましい。
重合体（Ｃ２）は、少なくとも、フッ素原子を３質量％以上２０質量％未満含むことが好ましい。
【０１０７】
重合体（Ｃ２）は、一般的に、重合する部分構造を有するモノマーをラジカル重合などにより重合することで合成され、重合する部分構造を有するモノマーに由来する繰り返し単位を有する。重合する部分構造としては例えばエチレン性重合性部分構造を挙げることができる。
フッ素原子及び／又はケイ素原子は、樹脂の主鎖中に含まれていてもよく、側鎖中に含まれていてもよい。
重合体（Ｃ２）がフッ素原子を含んでいる場合、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基またはフッ素原子を有するアリール基を有する化合物であることが好ましい。
【０１０８】
重合体（Ｃ２）に於けるフッ素原子又は珪素原子は、樹脂の主鎖中に有していても、側鎖に置換していてもよい。
【０１０９】
重合体（Ｃ２）は、フッ素原子を有する部分構造として、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基、または、フッ素原子を有するアリール基を有する樹脂であることが好ましい。
フッ素原子を有するアルキル基（好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは炭素数１〜４）は、少なくとも１つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖又は分岐アルキル基であり、さらに他の置換基を有していてもよい。
フッ素原子を有するシクロアルキル基は、少なくとも１つの水素原子がフッ素原子で置換された単環または多環のシクロアルキル基であり、さらに他の置換基を有していてもよい。
フッ素原子を有するアリール基としては、フェニル基、ナフチル基などのアリール基の少なくとも１つの水素原子がフッ素原子で置換されたものが挙げられ、さらに他の置換基を有していてもよい。
【０１１０】
フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基、または、フッ素原子を有するアリール基として、好ましくは、下記一般式（Ｆ２）〜（Ｆ４）で表される基を挙げることができるが、本発明は、これに限定されるものではない。
【０１１１】
【化２１】
【０１１２】
一般式（Ｆ２）〜（Ｆ４）中、
Ｒ57〜Ｒ68は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はアルキル基を表す。但し、Ｒ57〜Ｒ61、Ｒ62〜Ｒ64およびＲ65〜Ｒ68の内、少なくとも１つは、フッ素原子又は少なくとも１つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基（好ましくは炭素数１〜４）を表す。Ｒ57〜Ｒ61及びＲ65〜Ｒ67は、全てがフッ素原子であることが好ましい。Ｒ62、Ｒ63及びＲ68は、少なくとも１つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基（好ましくは炭素数１〜４）が好ましく、炭素数１〜４のパーフルオロアルキル基であることがさらに好ましい。Ｒ62とＲ63は、互いに連結して環を形成してもよい。
【０１１３】
一般式（Ｆ２）で表される基の具体例としては、例えば、ｐ−フルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、３，５−ジ（トリフルオロメチル）フェニル基等が挙げられる。
一般式（Ｆ３）で表される基の具体例としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロプロピル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロブチル基、ヘキサフルオロイソプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基、ヘキサフルオロ（２−メチル）イソプロピル基、ノナフルオロブチル基、オクタフルオロイソブチル基、ノナフルオロヘキシル基、ノナフルオロ−ｔ−ブチル基、パーフルオロイソペンチル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロ（トリメチル）ヘキシル基、２，２，３，３−テトラフルオロシクロブチル基、パーフルオロシクロヘキシル基などが挙げられる。ヘキサフルオロイソプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基、ヘキサフルオロ（２−メチル）イソプロピル基、オクタフルオロイソブチル基、ノナフルオロ−ｔ−ブチル基、パーフルオロイソペンチル基が好ましく、ヘキサフルオロイソプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基が更に好ましい。
一般式（Ｆ４）で表される基の具体例としては、例えば、−Ｃ（ＣＦ3）2ＯＨ、−Ｃ（Ｃ2Ｆ5）2ＯＨ、−Ｃ（ＣＦ3）（ＣＨ3）ＯＨ、−ＣＨ（ＣＦ3）ＯＨ等が挙げられ、−Ｃ（ＣＦ3）2ＯＨが好ましい。
【０１１４】
以下、フッ素原子を有する繰り返し単位の具体例を示すが、本発明は、これに限定されるものではない。
具体例中、Ｘ1は、水素原子、−ＣＨ3、−Ｆ又は−ＣＦ3を表す。Ｘ2は、−Ｆ又は−ＣＦ3を表す。
【０１１５】
【化２２】
【０１１６】
重合体（Ｃ２）がケイ素原子を含んでいる場合、この樹脂は、ケイ素原子を含んだ部分構造として、アルキルシリル構造又は環状シロキサン構造を備えていることが好ましい。このアリキルシリル構造は、好ましくは、トリアルキルシリル基を含んだ構造である。
珪素原子を有する部分構造として、アルキルシリル構造（好ましくはトリアルキルシリル基）、または環状シロキサン構造を有する樹脂であることが好ましい。
アルキルシリル構造、または環状シロキサン構造としては、具体的には、下記一般式（ＣＳ−１）〜（ＣＳ−３）で表される基などが挙げられる。
【０１１７】
【化２３】
【０１１８】
一般式（ＣＳ−１）〜（ＣＳ−３）に於いて、
Ｒ12〜Ｒ26は、各々独立に、直鎖もしくは分岐アルキル基（好ましくは炭素数１〜２０）またはシクロアルキル基（好ましくは炭素数３〜２０）を表す。
Ｌ3〜Ｌ5は、単結合又は２価の連結基を表す。２価の連結基としては、アルキレン基、フェニレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、ウレタン基、またはウレア基よりなる群から選択される単独あるいは２つ以上の基の組み合わせを挙げられる。
ｎは、１〜５の整数を表す。ｎは、好ましくは、２〜４の整数である。
【０１１９】
以下、一般式（ＣＳ−１）〜（ＣＳ−３）で表される基を有する繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明は、これに限定されるものではない。なお、具体例中、Ｘ1は、水素原子、−ＣＨ3、−Ｆ又は−ＣＦ3を表す。
【０１２０】
【化２４】
【０１２１】
重合体（Ｃ２）は、更に、下記一般式（ＩＩＩ）で表される繰り返し単位を有していてもよい。
【０１２２】
【化２５】
【０１２３】
一般式（ＩＩＩ）に於いて、
Ｒc31は、水素原子、アルキル基、またはフッ素で置換されていても良いアルキル基、シアノ基又は−ＣＨ2−Ｏ−Ｒａc2基を表す。式中、Ｒａc2は、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。Ｒc31は、水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、トリフルオロメチル基が好ましく、水素原子、メチル基が特に好ましい。
Ｒc32は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基を有する基を表す。これら基はフッ素原子、珪素原子で置換されていても良い。
Ｌc3は、単結合又は２価の連結基を表す。
【０１２４】
一般式（ＩＩＩ）に於ける、Ｒc32のアルキル基は、炭素数３〜２０の直鎖若しくは分岐状アルキル基が好ましい。
シクロアルキル基は、炭素数３〜２０のシクロアルキル基が好ましい。
アルケニル基は、炭素数３〜２０のアルケニル基が好ましい。
シクロアルケニル基は、炭素数３〜２０のシクロアルケニル基が好ましい。
Ｒc32は無置換のアルキル基又はフッ素原子で置換されたアルキル基が好ましい。
Ｌc3の２価の連結基は、エステル基、アルキレン基（好ましくは炭素数１〜５）、オキシ基、フェニレン基、エステル結合（−ＣＯＯ−で表される基）が好ましい。
重合体（Ｃ２）は、更に、下記一般式（ＣＩＩ−ＡＢ）で表される繰り返し単位を有することも好
ましい。
【０１２５】
【化２６】
【０１２６】
式（ＣII-ＡＢ）中、
Ｒc11'及びＲc12'は、各々独立に、水素原子、シアノ基、ハロゲン原子又はアルキル基を表す。
Ｚｃ'は、結合した２つの炭素原子（Ｃ−Ｃ）を含み、脂環式構造を形成するための原子団を表す。
以下に一般式（ＩＩＩ）、（ＣＩＩ−ＡＢ）で表される繰り返し単位の具体例を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されない。式中、Ｒａは、Ｈ、ＣＨ3、ＣＨ2ＯＨ、ＣＦ3又はＣＮを表す。
【０１２７】
【化２７】
【０１２８】
重合体（Ｃ２）は、金属等の不純物が少ないのは当然のことながら、残留単量体やオリゴマー成分が０〜１０質量％であることが好ましく、より好ましくは０〜５質量％、０〜１質量％が更により好ましい。また、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ、分散度ともいう）は、１〜５の範囲が好ましく、より好ましくは１〜３の範囲であり、さらに好ましくは１または２である。
【０１２９】
重合体（Ｃ２）は、各種市販品を利用することもできるし、常法に従って（例えばラジカル重合）合成することができる。例えば、一般的合成方法としては、モノマー種および開始剤を溶剤に溶解させ、加熱することにより重合を行う一括重合法、加熱溶剤にモノマー種と開始剤の溶液を１〜１０時間かけて滴下して加える滴下重合法などが挙げられ、滴下重合法が好ましい。反応溶媒としては、例えばテトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル類やメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン類、酢酸エチルのようなエステル溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド溶剤、さらにはプロピ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、シクロヘキサノンのような本発明の組成物を溶解する溶媒が挙げられる。
【０１３０】
重合反応は窒素やアルゴンなど不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。重合開始剤としては市販のラジカル開始剤（アゾ系開始剤、パーオキサイドなど）を用いて重合を開始させる。ラジカル開始剤としてはアゾ系開始剤が好ましく、エステル基、シアノ基、カルボキシル基を有するアゾ系開始剤が好ましい。好ましい開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、ジメチル２，２'−アゾビス（２−メチルプロピオネート）などが挙げられる。反応の濃度は５〜５０質量％であり、好ましくは３０〜５０質量％である。反応温度は、通常１０℃〜１５０℃であり、好ましくは３０℃〜１２０℃、さらに好ましくは６０〜１００℃である。
【０１３１】
反応終了後、室温まで放冷し、精製する。精製は、水洗や適切な溶媒を組み合わせることにより残留単量体やオリゴマー成分を除去する液々抽出法、特定の分子量以下のもののみを抽出除去する限外ろ過等の溶液状態での精製方法や、樹脂溶液を貧溶媒へ滴下することで樹脂を貧溶媒中に凝固させることにより残留単量体等を除去する再沈澱法やろ別した樹脂スラリーを貧溶媒で洗浄する等の固体状態での精製方法等の通常の方法を適用できる。たとえば、上記樹脂が難溶あるいは不溶の溶媒（貧溶媒）を、該反応溶液の１０倍以下の体積量、好ましくは１０〜５倍の体積量で、接触させることにより樹脂を固体として析出させる。
【０１３２】
ポリマー溶液からの沈殿又は再沈殿操作の際に用いる溶媒（沈殿又は再沈殿溶媒）としては、該ポリマーの貧溶媒であればよく、ポリマーの種類に応じて、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、ニトロ化合物、エーテル、ケトン、エステル、カーボネート、アルコール、カルボン酸、水、これらの溶媒を含む混合溶媒等の中から適宜選択して使用できる。これらの中でも、沈殿又は再沈殿溶媒として、少なくともアルコール（特に、メタノールなど）または水を含む溶媒が好ましい。
【０１３３】
沈殿又は再沈殿溶媒の使用量は、効率や収率等を考慮して適宜選択できるが、一般には、ポリマー溶液１００質量部に対して、１００〜１００００質量部、好ましくは２００〜２０００質量部、さらに好ましくは３００〜１０００質量部である。
【０１３４】
沈殿又は再沈殿する際の温度としては、効率や操作性を考慮して適宜選択できるが、通常０〜５０℃程度、好ましくは室温付近（例えば２０〜３５℃程度）である。沈殿又は再沈殿操作は、攪拌槽などの慣用の混合容器を用い、バッチ式、連続式等の公知の方法により行うことができる。
【０１３５】
沈殿又は再沈殿したポリマーは、通常、濾過、遠心分離等の慣用の固液分離に付し、乾燥して使用に供される。濾過は、耐溶剤性の濾材を用い、好ましくは加圧下で行われる。乾燥は、常圧又は減圧下（好ましくは減圧下）、３０〜１００℃程度、好ましくは３０〜５０℃程度の温度で行われる。
【０１３６】
尚、一度、樹脂を析出させて、分離した後に、再び溶媒に溶解させ、該樹脂が難溶あるいは不溶の溶媒と接触させてもよい。即ち、上記ラジカル重合反応終了後、該ポリマーが難溶あるいは不溶の溶媒を接触させ、樹脂を析出させ（工程ａ）、樹脂を溶液から分離し（工程ｂ）、改めて溶媒に溶解させ樹脂溶液Ａを調製（工程ｃ）、その後、該樹脂溶液Ａに、該樹脂が難溶あるいは不溶の溶媒を、樹脂溶液Ａの１０倍未満の体積量（好ましくは５倍以下の体積量）で、接触させることにより樹脂固体を析出させ（工程ｄ）、析出した樹脂を分離する（工程ｅ）ことを含む方法でもよい。
【０１３７】
以下に重合体（Ｃ２）の具体例を示す。また、下記表１に、各樹脂における繰り返し単位のモル比（各繰り返し単位と左から順に対応）、重量平均分子量、分散度を示す。
【０１３８】
【化２８】
【０１３９】
【化２９】
【０１４０】
【化３０】
【０１４１】
【表１】
【０１４２】
本発明に用いられる重合体（Ｃ２）の含有量は、溶剤を除く全組成物中、例えば、０．０１〜１０質量％であり、好ましくは０．１〜７質量％であり、さらに好ましくは０．５〜４質量％である。２種類以上の重合体（Ｃ２）を用いる場合は、その合計量が前記範囲となる。
【０１４３】
本発明では、前記化合物（Ｃ１）のフッ素原子含有量（質量％）割合と、前記重合体（Ｃ２）のフッ素原子およびケイ素原子の合計含有割合の差が、３〜７０％であることが好ましく、１０〜６０％であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、本発明の効果がより効果的に発揮される傾向にある。
本発明では、前記化合物（Ｃ１）の分子量と、前記重合体（Ｃ２）の重量平均分子量の差が、１０００〜５００００であることが好ましく、３０００〜４００００であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、本発明の効果がより効果的に発揮される傾向にある。
本発明のインプリント用硬化性組成物を硬化して得られるパターンは、好ましくは、パターンの厚さのうち、基材面から１０％までの距離の部分に含まれるフッ素原子含有量、基材面から４５〜５５％の距離の部分に含まれるフッ素原子含有量、基材面から９０〜１００％の距離の部分に含まれるフッ素原子含有量が、該順に多くなっている。
硬化膜表層のフッ素原子含有量はＥＳＣＡを用いて観察が可能であり、さらにエッチングを併用することで深さ方向のフッ素原子含有量を観察することが可能である。
【０１４４】
（Ｄ）溶剤
本発明におけるインプリント用硬化性組成物は、溶剤（Ｄ）を含んでもよい。本発明におけるインプリント用硬化性組成物が溶剤を含むことにより、インプリント用硬化性組成物の粘度を調節することが可能である。
本発明で用いることができる溶剤（Ｄ）としては、例えば、２−ブタノン、３−メチルブタノン、ピナコロン、２−ペンタノン、３−ペンタノン、３−メチル−２−ペンタノン、アセトン、４−メチル−２−ペンタノン、２−メチル−３−ペンタノン、４，４−ジメチル−２−ペンタノン、２，４−ジメチル−３−ペンタノン、２，２，４，４−テトラメチル−３−ペンタノン、２−ヘキサノン、３−ヘキサノン、５−メチル−３−ヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、２−メチル−３−ヘプタノン、５−メチル−３−ヘプタノン、２，６−ジメチル−４−ヘプタノン、２−オクタノン、３−オクタノン、２−ノナノン、３−ノナノン、５−ノナノン、２−デカノン、３−デカノン、４−デカノン、５−ヘキセン−２−オン、３−ペンテン−２−オン、ジイソブチルケトン、フェニルアセトン、メチルナフチルケトン、アセチルアセトン、アセトニルアセトン、シクロペンタノン、２−メチルシクロペンタノン、３−メチルシクロペンタノン、２，２−ジメチルシクロペンタノン、２，４，４−トリメチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、３−メチルシクロヘキサノン、４−メチルシクロヘキサノン、４−エチルシクロヘキサノン、２，２−ジメチルシクロヘキサノン、２，６−ジメチルシクロヘキサノン、２，２，６−トリメチルシクロヘキサノン、シクロヘプタノン、２−メチルシクロヘプタノン、３−メチルシクロヘプタノンイソホロン等のケトン、ビニレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のアルキレンカーボネート、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸アミル、プロピ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エチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノエチルエーテルプロピオネート、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル等のエステル、β−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクトン、β−メチル−γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、γ−オクタノイックラクトン、α−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトン等のラクトン、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ヘキシルアルコール、ｎ−ヘプチルアルコール、n−オクチルアルコール、ｎ−デカノール、４−メチル−２−ペンタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のアルコール、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メチルエーテル、エチ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モノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピ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モノメチルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソペンチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、メトキシメチルブタノール、ジオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール等のエーテル、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等のアミド、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ペンタン、ヘキサン、オクタン、デカン、シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素、水、およびこれらの混合物を挙げることができる。
【０１４５】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物中には、溶剤を、全組成物中９９質量％以下の範囲で添加することができるが、通常は、３０質量％以下の範囲で含めてもよく、２０質量％以下が好ましく、１０質量％以下が特に好ましい。しかしながら、本発明のインプリント用硬化性組成物では、実質的に無溶剤であることが好ましい。ここで、実質的に無溶剤とは、（Ａ）重合性単量体および（Ｂ）重合開始剤以外の液体成分の含有量が、例えば、３質量％以下、さらには、１質量％以下であることをいう。
【０１４６】
（その他成分）
本発明におけるインプリント用硬化性組成物は、上述の成分の他に種々の目的に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、酸化防止剤等その他の成分を含んでいてもよい。
【０１４７】
−酸化防止剤−
さらに、本発明におけるインプリント用硬化性組成物には、公知の酸化防止剤を含有することが好ましい。本発明に用いられる酸化防止剤の含有量は、全重合性単量体に対し、例えば、０．０１〜１０質量％であり、好ましくは０．２〜５質量％である。２種類以上の酸化防止剤を用いる場合は、その合計量が前記範囲となる。
前記酸化防止剤は、熱や光照射による退色およびオゾン、活性酸素、ＮＯx、ＳＯx（Ｘは整数）などの各種の酸化性ガスによる退色を抑制するものである。特に本発明では、酸化防止剤を添加することにより、硬化膜の着色防止や、分解による膜厚減少を低減できるという利点がある。このような酸化防止剤としては、ヒドラジド類、ヒンダードアミン系酸化防止剤、含窒素複素環メルカプト系化合物、チオエーテル系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、アスコルビン酸類、硫酸亜鉛、チオシアン酸塩類、チオ尿素誘導体、糖類、亜硝酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、ヒドロキシルアミン誘導体などを挙げることができる。この中でも、特にヒンダードフェノール系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤が硬化膜の着色防止、膜厚減少の観点で好ましい。
【０１４８】
前記酸化防止剤の市販品としては、商品名 Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０、１０３５、１０７６、１２２２（以上、チバガイギー（株）製）、商品名 Ａｎｔｉｇｅｎｅ Ｐ、３Ｃ、ＦＲ、スミライザーＳ、スミライザーＧＡ８０（住友化学工業（株）製）、商品名アデカスタブＡＯ７０、ＡＯ８０、ＡＯ５０３（（株）ＡＤＥＫＡ製）等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、混合して用いてもよい。
【０１４９】
−重合禁止剤−
さらに、本発明におけるインプリント用硬化性組成物には、重合禁止剤を含有することが好ましい。重合禁止剤の含有量としては、全重合性単量体に対し、０．００１〜１質量％であり、より好ましくは０．００５〜０．５質量％、さらに好ましくは０．００８〜０．０５質量％である、重合禁止剤を適切な量配合することで高い硬化感度を維持しつつ経時による粘度変化が抑制できる。重合禁止剤は重合性単量体の製造時に添加してもよいし、硬化組成物に後から添加してもよい。好ましい重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ｐ−メトキシフェノール、ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ピロガロール、ｔｅｒｔ−ブチルカテコール、ベンゾキノン、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、Ｎ−ニトロソフェニルヒドロキシアミン第一セリウム塩、フェノチアジン、フェノキサジン、４−メトキシナフトール、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシルフリーラジカル、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシルフリーラジカル、ニトロベンゼン、ジメチルアニリン等が挙げられ、好ましくはｐ−ベンゾキノン、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシルフリーラジカル、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシルフリーラジカル、フェノチアジンである。これら重合禁止剤は重合性単量体の製造時だけでなく、硬化組成物の保存時においてもポリマー不純物の生成を抑制し、インプリント時のパターン形成性の劣化を抑制する。
【０１５０】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物には、前記成分の他に必要に応じて離型剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、光安定剤、老化防止剤、可塑剤、密着促進剤、熱重合開始剤、着色剤、エラストマー粒子、光酸増殖剤、光塩基発生剤、塩基性化合物、流動調製剤、消泡剤、分散剤等を添加してもよい。
【０１５１】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物は、調製後にフィルターを通過させることが好ましい。フィルターは、有効濾過面積が２００ｃｍ2以上のものを用いることが好ましい。フィルターの有効濾過面積は、３００ｃｍ2以上が好ましく、５００ｃｍ2以上がより好ましく、１０００ｃｍ2以上がさらに好ましい。
本発明における有効濾過面積とは、濾過工程において、フィルター接液部分のうちフィルターを透過しない粒子が堆積する部分の面積を示し、通常は、濾過フィルターの表面積である。
【０１５２】
インプリント用硬化性組成物をフィルターに複数回通過させる手段としては、特に限定されないが、好ましい例としてフィルターを含む装置内で組成物を循環させる方式、直列に接続した複数のフィルターを各々１回以上通過させる方式、濾過工程後に同一のまたは異なるフィルターを用いて再度ろ過を行なう方式およびそれらの組み合わせによる方式が挙げられる。
【０１５３】
２回以上フィルターを通過させる場合、後に通過させるフィルターの方が、孔径が小さいことが好ましい。このような構成とすることにより、パターン剥がれがより効果的に抑制される傾向にある。
【０１５４】
フィルターを通過させる工程における印加圧力は、ろ過の際の圧力印加は、フィルター・ろ過装置の材質や硬化性組成物の化学構造などにより変化しうるが、０．５ＭＰａ以下であることが好ましい。このような範囲とすることにより、不純物によって、パーティクルがフィルターを透過してしまうのをより効果的に抑止できる。
印加圧力は、より好ましくは、０．０５ＭＰａ〜０．３ＭＰａであり、さらに好ましくは、０．０５ＭＰａ〜０．１ＭＰａである。
本発明では、インプリント用硬化性組成物の平均流量が、毎分０．０１Ｌ以上であることが好ましく、毎分０．０５Ｌ〜３．０Ｌであることがより好ましい。
【０１５５】
本発明で用いるフィルターのうち、少なくとも１種類の孔径が０．１μｍ以下であることが好ましく、いずれのフィルターも、０．１μｍ以下であることがより好ましい。
孔径は、０．０５μｍ以下であることがより好ましく、０．００５〜０．０５μｍであることがさらに好ましい。前記孔径のフィルターを通過させることでサブミクロンサイズの微細粒子や異物を除去することができる。
【０１５６】
本発明で用いるフィルターの材質は、特に定めるものではないが、少なくとも１種類が、ポリプロピレン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ナイロン系樹脂などのものが好ましく使用できる。特に、少なくとも１種類が、フッ素樹脂系フィルターまたはポリエチレン系フィルターが異物除去およびフィルターの経時安定性の観点から好ましい。
【０１５７】
本発明で用いるフィルターは、少なくとも１種類が、メンブレンフィルターをプリーツ状に加工したフィルターカートリッジであることが好ましい。プリーツ状に加工したフィルターカートリッジは有効濾過面積を大きく製造することができるという点でメリットがある。
【０１５８】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物は、光ナノインプリント法により微細なパターンを低コストかつ高い精度で形成することが可能である。このため、従来のフォトリソグラフィ技術を用いて形成されていたものをさらに高い精度且つ低コストで形成することができる。例えば、基板または支持体上に本発明の組成物を適用し、該組成物からなる層を露光、硬化、必要に応じて乾燥させることによって、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などに用いられる、オーバーコート層や絶縁膜などの永久膜や、半導体集積回路、記録材料、あるいはフラットパネルディスプレイなどのエッチングレジストとして適用することも可能である。
【０１５９】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などに用いられる永久膜（構造部材用のレジスト）や電子材料の基板加工に用いられるレジストにおいては、製品の動作を阻害しないようにするため、レジスト中の金属あるいは有機物のイオン性不純物の混入を極力避けることが望ましい。このため、本発明におけるインプリント用硬化性組成物中における金属または有機物のイオン性不純物の濃度としては、１０００ｐｐｍ以下、好ましくは１０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｂ以下にすることが好ましい。
【０１６０】
次に、本発明におけるインプリント用硬化性組成物を用いたパターン（特に、微細凹凸パターン）の形成方法について説明する。
本発明のパターン形成方法では、本発明におけるインプリント用硬化性組成物を基板または支持体（基材）上に適用してパターン形成層を形成する工程と、前記パターン形成層表面にモールドを圧接する工程と、前記パターン形成層に光を照射する工程と、を経て本発明の組成物を硬化することで、微細な凹凸パターンを形成することができる。
ここで、本発明におけるインプリント用硬化性組成物は、光照射後にさらに加熱して硬化させることが好ましい。具体的には、基材（基板または支持体）上に少なくとも本発明の組成物からなるパターン形成層を適用し、必要に応じて乾燥させて本発明の組成物からなる層（パターン形成層）を形成してパターン受容体（基材上にパターン形成層が設けられたもの）を作製し、当該パターン受容体のパターン形成層表面にモールドを圧接し、モールドパターンを転写する加工を行ない、微細凹凸パターン形成層を光照射により硬化させる。本発明のパターン形成方法による光インプリントリソグラフィは、積層化や多重パターニングもでき、通常の熱インプリントと組み合わせて用いることもできる。
【０１６１】
以下において、本発明におけるインプリント用硬化性組成物を用いたパターン形成方法（パターン転写方法）について具体的に述べる。
本発明のパターン形成方法においては、まず、本発明の組成物を基材上に適用してパターン形成層を形成する。
本発明におけるインプリント用硬化性組成物を基材上に適用する方法としては、一般によく知られた適用方法、例えば、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、エクストルージョンコート法、スピンコート方法、スリットスキャン法、あるいはインクジェット法などを用いることで基材上に塗膜あるいは液滴を適用することができる。中でも本発明の製造方法で得られるインプリント用硬化性組成物はインクジェット法に適している。
また、本発明の組成物からなるパターン形成層の膜厚は、使用する用途によって異なるが、０．０１〜１μｍ程度である。また、本発明の組成物を、多重塗布により塗布してもよい。さらに、基材と本発明の組成物からなるパターン形成層との間には、例えば平坦化層等の他の有機層などを形成してもよい。これにより、パターン形成層と基板とが直接接しないことから、基板に対するごみの付着や基板の損傷等を防止することができる。尚、本発明の組成物によって形成されるパターンは、基材上に有機層を設けた場合であっても、有機層との密着性に優れる。
【０１６２】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物を適用するための基材（基板または支持体）は、種々の用途によって選択可能であり、例えば、石英、ガラス、光学フィルム、セラミック材料、蒸着膜、磁性膜、反射膜、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅなどの金属基板、紙、ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）、ポリエステルフイルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム等のポリマー基板、ＴＦＴアレイ基板、ＰＤＰの電極板、ガラスや透明プラスチック基板、ＩＴＯや金属などの導電性基材、絶縁性基材、シリコン、窒化シリコン、ポリシリコン、酸化シリコン、アモルファスシリコンなどの半導体作製基板など特に制約されない。また、基材の形状も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、後述のように前記基材としては、モールドとの組み合わせ等に応じて、光透過性、または、非光透過性のものを選択することができる。
【０１６３】
次いで、本発明のパターン形成方法においては、パターン形成層にパターンを転写するために、パターン形成層表面にモールドを押接する。これにより、モールドの押圧表面にあらかじめ形成された微細なパターンをパターン形成層に転写することができる。
また、パターンを有するモールドに本発明の組成物を適用し、基板を押接してもよい。
本発明で用いることのできるモールド材について説明する。本発明の組成物を用いた光ナノインプリントリソグラフィは、モールド材および／または基材の少なくとも一方に、光透過性の材料を選択する。本発明に適用される光インプリントリソグラフィでは、基材の上に本発明におけるインプリント用硬化性組成物を適用してパターン形成層を形成し、この表面に光透過性のモールドを押接し、モールドの裏面から光を照射し、前記パターン形成層を硬化させる。また、光透過性基材上に硬化性組成物を適用し、モールドを押し当て、基材の裏面から光を照射し、硬化性組成物を硬化させることもできる。
前記光照射は、モールドを付着させた状態で行ってもよいし、モールド剥離後に行ってもよいが、本発明では、モールドを密着させた状態で行なうのが好ましい。
【０１６４】
本発明で用いることのできるモールドは、転写されるべきパターンを有するモールドが使われる。前記モールド上のパターンは、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パターンが形成できるが、本発明では、モールドパターン形成方法は特に制限されない。
本発明において用いられる光透過性モールド材は、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、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート樹脂などの光透明性樹脂、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。
【０１６５】
本発明において光透過性の基材を用いた場合に使われる非光透過型モールド材としては、特に限定されないが、所定の強度を有するものであればよい。具体的には、セラミック材料、蒸着膜、磁性膜、反射膜、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅなどの金属基板、ＳｉＣ、シリコン、窒化シリコン、ポリシリコン、酸化シリコン、アモルファスシリコンなどの基板などが例示され、特に制約されない。また、モールドの形状も特に制約されるものではなく、板状モールド、ロール状モールドのどちらでもよい。ロール状モールドは、特に転写の連続生産性が必要な場合に適用される。
【０１６６】
本発明のパターン形成方法で用いられるモールドは、硬化性組成物とモールド表面との剥離性を向上させるために離型処理を行ったものを用いてもよい。このようなモールドとしては、シリコン系やフッ素系などのシランカップリング剤による処理を行ったもの、例えば、ダイキン工業（株）製のオプツールＤＳＸや、住友スリーエム（株）製のNovec EGC−1720等、市販の離型剤も好適に用いることができる。
【０１６７】
本発明の組成物を用いて光インプリントリソグラフィを行なう場合、本発明のパターン形成方法では、通常、モールド圧力を１０気圧以下で行なうのが好ましい。モールド圧力を１０気圧以下とすることにより、モールドや基板が変形しにくくパターン精度が向上する傾向にある。また、加圧が低いため装置を縮小できる傾向にある点からも好ましい。モールド圧力は、モールド凸部の硬化性組成物の残膜が少なくなる範囲で、モールド転写の均一性が確保できる領域を選択することが好ましい。
【０１６８】
本発明のパターン形成方法中、前記パターン形成層に光を照射する工程における光照射の照射量は、硬化に必要な照射量よりも十分大きければよい。硬化に必要な照射量は、硬化性組成物の不飽和結合の消費量や硬化膜のタッキネスを調べて適宜決定される。
また、本発明に適用される光インプリントリソグラフィにおいては、光照射の際の基板温度は、通常、室温で行われるが、反応性を高めるために加熱をしながら光照射してもよい。光照射の前段階として、真空状態にしておくと、気泡混入防止、酸素混入による反応性低下の抑制、モールドと硬化性組成物との密着性向上に効果があるため、真空状態で光照射してもよい。また、本発明のパターン形成方法中、光照射時における好ましい真空度は、１０-1Ｐａから１気圧の範囲である。
【０１６９】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物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、遠紫外、可視、赤外等の領域の波長の光または放射線が挙げられる。高エネルギー電離放射線源としては、例えば、コッククロフト型加速器、ハンデグラーフ型加速器、リニヤーアクセレーター、ベータトロン、サイクロトロン等の加速器によって加速された電子線が工業的に最も便利且つ経済的に使用されるが、その他に放射性同位元素や原子炉等から放射されるγ線、Ｘ線、α線、中性子線、陽子線等の放射線も使用できる。紫外線源としては、例えば、紫外線螢光灯、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノン灯、炭素アーク灯、太陽灯、ＬＥＤ等が挙げられる。放射線には、例えばマイクロ波、ＥＵＶが含まれる。また、ＬＥＤ、半導体レーザー光、あるいは２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー光や１９３ｎｍＡｒＦ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本発明に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。
【０１７０】
露光に際しては、露光照度を１ｍＷ／ｃｍ2〜５０ｍＷ／ｃｍ2の範囲にすることが好ましい。１ｍＷ／ｃｍ2以上とすることにより、露光時間を短縮することができるため生産性が向上し、５０ｍＷ／ｃｍ2以下とすることにより、副反応が生じることによる永久膜の特性の劣化を抑止できる傾向にあり好ましい。露光量は５ｍＪ／ｃｍ2〜１０００ｍＪ／ｃｍ2の範囲にすることが望ましい。５ｍＪ／ｃｍ2未満では、露光マージンが狭くなり、光硬化が不十分となりモールドへの未反応物の付着などの問題が発生しやすくなる。一方、１０００ｍＪ／ｃｍ2を超えると組成物の分解による永久膜の劣化の恐れが生じる。
さらに、露光に際しては、酸素によるラジカル重合の阻害を防ぐため、窒素やアルゴンなどの不活性ガスを流して、酸素濃度を１００ｍｇ／Ｌ未満に制御してもよい。
【０１７１】
本発明のパターン形成方法においては、光照射によりパターン形成層を硬化させた後、必要に応じて硬化させたパターンに熱を加えてさらに硬化させる工程を含んでいてもよい。光照射後に本発明の組成物を加熱硬化させる熱としては、１５０〜２８０℃が好ましく、２００〜２５０℃がより好ましい。また、熱を付与する時間としては、５〜６０分間が好ましく、１５〜４５分間がさらに好ましい。
【０１７２】
［パターン］
上述のように本発明のパターン形成方法によって形成されたパターンは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などに用いられる永久膜（構造部材用のレジスト）やエッチングレジストとして使用することができる。また、前記永久膜は、製造後にガロン瓶やコート瓶などの容器にボトリングし、輸送、保管されるが、この場合に、劣化を防ぐ目的で、容器内を不活性な窒素、またはアルゴンなどで置換しておいてもよい。また、輸送、保管に際しては、常温でもよいが、より永久膜の変質を防ぐため、−２０℃から０℃の範囲に温度制御してもよい。勿論、反応が進行しないレベルで遮光することが好ましい。
【０１７３】
また、本発明におけるインプリント用硬化性組成物を用いたパターンは、耐溶剤性も良好である。本発明におけるインプリント用硬化性組成物は多種の溶剤に対する耐性が高いことが好ましいが、一般的な基板製造工程時に用いられる溶剤、例えば、２５℃のＮ−メチルピロリドン溶媒に１０分間浸漬した場合に膜厚変動を起こさないことが特に好ましい。
本発明のパターンは、平滑な表面を形成でき、例えば、二乗平均面粗さ（ＲＭＳ）を０．５ｎｍ未満とすることができる。ＲＭＳは硬化膜の表面を電子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で観察することにより測定できる。
【０１７４】
本発明のパターン形成方法によって形成されたパターンは、エッチングレジストとしても有用である。本発明におけるインプリント用硬化性組成物をエッチングレジストとして利用する場合には、まず、基材として例えばＳｉＯ2等の薄膜が形成されたシリコンウエハ等を用い、基材上に本発明のパターン形成方法によってナノオーダーの微細なパターンを形成する。その後、ウェットエッチングの場合にはフッ化水素等、ドライエッチングの場合にはＣＦ4等のエッチングガスを用いてエッチングすることにより、基材上に所望のパターンを形成することができる。本発明におけるインプリント用硬化性組成物は、フッ化炭素等を用いるドライエッチングに対するエッチング耐性も良好であることが好ましい。
【実施例】
【０１７５】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
【０１７６】
本実施例では、以下の材料を採用した。
【０１７７】
（Ａ１）重合性単量体：ｍ−キシリレンジアクリレートの合成
蒸留水１０００ｍｌに水酸化ナトリウム４１１ｇを加え、これに氷冷下アクリル酸７８１ｇを滴下して加えた。これにベンジルトリブチルアンモニウムクロリド１０７ｇ、α，α’−ジクロロメタキシレン６００ｇ加え、８５℃で７時間反応させた。反応液に酢酸エチル１６００ｍｌ加え有機層を１％塩酸水溶液、１％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、蒸留水で洗浄し、有機層に重合禁止剤としてｐ−ベンゾキノン０．０１ｇ添加し、有機層を溶剤含量が１質量％以下になるまで真空濃縮し、重合性単量体（Ａ１）を得た。
【０１７８】
（Ａ２）重合性単量体：２−ナフチルメチルアクリレートの合成
窒素気流下２−メチルナフタレン６００ｇを酢酸エチル６０００ｍｌに溶解させ、これに１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン４２２ｇを加え４０℃に加熱した。これに和光純薬工業製Ｖ−６５を７．４ｇ、添加し４０℃で７時間反応した。その後反応液を６５℃で３時間反応し、放冷した。反応液を炭酸水素ナトリウム水溶液、蒸留水で洗浄した後、濃縮した。これにイソプロパノール３６００ｍｌ加え、３０分攪拌した後、蒸留水９００ｍｌを加えさらに３０分攪拌した。析出した固体を濾取し、これにイソプロパノール１８００ｍｌ加え、３０分攪拌した後、蒸留水４５０ｍｌを加えさらに３０分攪拌した。固体を濾取、乾燥すると２−ブロモメチルナフタレンが３００ｇ得られた。
蒸留水２００ｍｌに水酸化ナトリウム８１．４ｇを加え、これに氷冷下アクリル酸１４７ｇを滴下して加えた。これにベンジルトリブチルアンモニウムクロリド４２．４ｇ、２−ブロモメチルナフタレン３００ｇを加え、７５℃で２時間反応させた。反応液に酢酸エチル／ヘキサン＝２／８（体積比）８００ｍｌ加え有機層を１％塩酸水溶液、１％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、蒸留水で洗浄し、有機層に重合禁止剤としてｐ−ベンゾキノン０．０１ｇ添加し、有機層を溶剤含量が１質量％以下になるまで真空濃縮し、重合性単量体（Ａ２）を得た。
【０１７９】
Ａ３：イソボロニルアクリレート（ＩＢＸＡ、大阪有機化学（株）製）
Ａ’１：パーフロロヘキシルエチルアクリレート（関東化学社製）
【化３１】
Ａ’２：特開２０１０−２３９１２１号公報に記載の方法で合成
【化３２】
【０１８０】
（Ｂ１）光重合開始剤：ＩＲＧＡＣＵＲＥ３７９ＥＧ（ＢＡＳＦ社製）
【０１８１】
（Ｃ１）成分
下記表に示す成分を用いた。構造は以下の通りである。
ＰＦ６３６（Ｏｍｎｏｖａ社製）
【化３３】
ＰＦ６５２０（Ｏｍｎｏｖａ社製）
【化３４】
Ｚｏｎｙｌ ＦＳＯ−１００（ＤｕＰｏｎｔ社製）
【化３５】
【０１８２】
（Ｃ２）成分
下記に示す繰り返し単位を下記表に示す割合で重合したものを用いた。下記表中の組成比は、下記繰り返し単位の右側の繰り返し単位の量／左側の繰り返し単位の量を示している。
【表２】
【化３６】
【化３７】
【０１８３】
インプリント用硬化性組成物の作製
下記表に示す配合割合で各成分を配合して、インプリント用硬化性組成物を調整した。フィルターとして孔径０．１μｍおよび０．０２μｍのオプチマイザーＤ３００（日本インテグリス製超高分子量ポリエチレンフィルター）を直列に接続し、得られた液を２回通過させた。この際の印加圧力は、流速が０．０５Ｌ／分となるよう調製した。
【０１８４】
モールド剥離時の硬化膜表面ラフネスの測定
モールドとして、表面にパターンを有しない石英モールドを用いた。
インクジェット装置として、富士フイルムダイマティックス社製、インクジェットプリンターＤＭＰ−２８３１を用いて、シリコンウエハ上にノズルあたり１ｐｌの液滴量で、１００μｍ間隔の正方配列となるように、吐出タイミングを制御して硬化性組成物を吐出した。この際、吐出される硬化組成物の温度が２５℃となるように調整した。４インチウエハ全面に連続吐出し、このウエハにＨｅ雰囲気下で前記モールドをのせ、モールド側から水銀ランプを用い３００ｍＪ／ｃｍ2の条件で露光し、露光後、モールドを離し、硬化膜を得た。得られた硬化膜の表面における５μｍ×５μｍの領域をＶｅｅｃｏ社製原子間力顕微鏡ＮａｎｏＳｃｏｐｅ４を用いて観察し、二乗平均面粗さＲＭＳを評価した。
また、上記と同様の手法で、同一のモールドを用い１０枚のウエハに前記方法により繰返し硬化を行ない、１０回目のウエハ上に得られた硬化膜について上記と同様のラフネス評価を行った。１回目および１０回目の評価結果を下記表に示す。
【０１８５】
【表３】
【０１８６】
上記実施例で用いた（Ｃ１）成分のフッ素含有率は以下のとおりである。
【表４】
【０１８７】
上記表中、フッ素原子含有量は、化合物の元素分析結果から以下の式に従って算出した。
【化３８】
ケイ素原子含有量も、同様に算出した。
【０１８８】
上記表から明らかな通り、本発明のインプリント用硬化性組成物は、モールド剥離時の硬化膜表面ラフネスに優れていたが、比較例のインプリント用組成物では、該表面ラフネスが劣っていることが分かった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント用硬化性組成物に関する。より詳しくは、半導体集積回路、フラットスクリーン、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）、センサ素子、光ディスク、高密度メモリーディスク等の磁気記録媒体、回折格子やレリーフホログラム等の光学部品、ナノデバイス、光学デバイス、フラットパネルディスプレイ製作のための光学フィルムや偏光素子、液晶ディスプレイの薄膜トランジタ、有機トランジスタ、カラーフィルタ、オーバーコート層、柱材、液晶配向用のリブ材、マイクロレンズアレイ、免疫分析チップ、ＤＮＡ分離チップ、マイクロリアクター、ナノバイオデバイス、光導波路、光学フィルター、フォトニック液晶、等の作製に用いられる光照射を利用した微細パターン形成のためのインプリント用硬化性組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ナノインプリント法は、光ディスク製作ではよく知られているエンボス技術を発展させ、凹凸のパターンを形成した金型原器（一般的にモールド、スタンパ、テンプレートと呼ばれる）を、レジストにプレスして力学的に変形させて微細パターンを精密に転写する技術である。モールドを一度作製すれば、ナノ構造等の微細構造が簡単に繰り返して成型できるため経済的であるとともに、有害な廃棄・排出物が少ないナノ加工技術であるため、近年、さまざまな分野への応用が期待されている。
【０００３】
ナノインプリント法には、被加工材料として熱可塑性樹脂を用いる熱インプリント法（例えば、非特許文献１参照）と、硬化性組成物を用いる光インプリント法（例えば、非特許文献２参照）の２通りの技術が提案されている。熱ナノインプリント法の場合、ガラス転移温度以上に加熱した高分子樹脂にモールドをプレスし、冷却後にモールドを離型することで微細構造を基板上の樹脂に転写するものである。この方法は多様な樹脂材料やガラス材料にも応用可能であるため、様々な方面への応用が期待されている。例えば、特許文献１および２には、熱可塑性樹脂を用いて、ナノパターンを安価に形成するナノインプリントの方法が開示されている。
【０００４】
一方、透明モールドや透明基材を通して光を照射し、光ナノインプリント用硬化性組成物を光硬化させる光ナノインプリント法では、モールドのプレス時に転写される材料を加熱する必要がなく室温でのインプリントが可能になる。最近では、この両者の長所を組み合わせたナノキャスティング法や３次元積層構造を作製するリバーサルインプリント法などの新しい展開も報告されている。
【０００５】
このようなナノインプリント法においては、以下のような応用技術が提案されている。
第一の技術としては、成型した形状（パターン）そのものが機能を持ち、様々なナノテクノロジーの要素部品、あるいは構造部材として応用できる場合である。例としては、各種のマイクロ・ナノ光学要素や高密度の記録媒体、光学フィルム、フラットパネルディスプレイにおける構造部材などが挙げられる。第二の技術は、マイクロ構造とナノ構造との同時一体成型や、簡単な層間位置合わせにより積層構造を構築し、これをμ−ＴＡＳ（Micro−Total Analysis System）やバイオチップの作製に応用しようとするものである。第３の技術としては、形成されたパターンをマスクとし、エッチング等の方法により基板を加工する用途に利用されるものである。かかる技術では高精度な位置合わせと高集積化とにより、従来のリソグラフィ技術に代わって高密度半導体集積回路の作製や、液晶ディスプレイのトランジスタへの作製、パターンドメディアと呼ばれる次世代ハードディスクの磁性体加工等に応用できる。前記の技術を始め、これらの応用に関するナノインプリント法の実用化への取り組みが近年活発化している。
【０００６】
ナノインプリント法の適用例として、まず、高密度半導体集積回路作製への応用例を説明する。近年、半導体集積回路は微細化、集積化が進んでおり、その微細加工を実現するためのパターン転写技術としてフォトリソグラフィ装置の高精度化が進められてきた。しかし、さらなる微細化要求に対して、微細パターン解像性、装置コスト、スループットの３つを満たすのが困難となってきている。これに対し、微細なパターン形成を低コストで行うための技術としてナノインプリントリソグラフィ（光ナノインプリント法）が提案された。例えば、下記特許文献１および特許文献３にはシリコンウエハをスタンパとして用い、２５ｎｍ以下の微細構造を転写により形成するナノインプリント技術が開示されている。本用途においては数十ｎｍレベルのパターン形成性と基板加工時にマスクとして機能するための高いエッチング耐性とが要求される。
【０００７】
ナノインプリント法の次世代ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）作製への応用例を説明する。ＨＤＤは面記録密度を高めることで大容量化を達成してきている。しかしながら記録密度を高める際には、磁気ヘッド側面からの、いわゆる磁界広がりが問題となる。磁界広がりはヘッドを小さくしてもある値以下には小さくならないため、結果としてサイドライトと呼ばれる現象が発生してしまう。サイドライトが発生すると、記録時に隣接トラックへの書き込みが生じ、既に記録したデータを消してしまう。また、磁界広がりによって、再生時には隣接トラックからの余分な信号を読みこんでしまうなどの現象が発生する。このような問題に対し、トラック間を非磁性材料で充填し、物理的、磁気的に分離することで解決するディスクリートトラックメディアやビットパターンドメディアといった技術が提案されている。これらメディア作製において磁性体あるいは非磁性体パターンを形成する方法としてナノインプリントの応用が提案されている。本用途においても数十ｎｍレベルのパターン形成性と基板加工時にマスクとして機能するための高いエッチング耐性とが要求される。
【０００８】
次に、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）などのフラットディスプレイへのナノインプリント法の応用例について説明する。
ＬＣＤ基板やＰＤＰ基板の大型化や高精細化の動向に伴い、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や電極板の製造時に使用する従来のフォトリソグラフィ法に代わる安価なリソグラフィとして光ナノインプリントリ法が、近年注目されている。そのため、従来のフォトリソグラフィ法で用いられるエッチングフォトレジストに代わる光硬化性レジストの開発が必要になってきている。
さらにＬＣＤなどの構造部材としては、特許文献４および特許文献５に記載される透明保護膜材料や、特許文献５に記載されるスペーサなどに対する光ナノインプリント法の応用も検討され始めている。このような構造部材用のレジストは、前記エッチングレジストとは異なり、最終的にディスプレイ内に残るため、“永久レジスト”、あるいは“永久膜”と称されることがある。
また、液晶ディスプレイにおけるセルギャップを規定するスペーサも永久膜の一種であり、従来のフォトリソグラフィにおいては、樹脂、光重合性モノマーおよび開始剤からなる硬化性組成物が一般的に広く用いられてきた（例えば、特許文献６参照）。スペーサは、一般には、カラーフィルタ基板上に、カラーフィルタ形成後、もしくは、前記カラーフィルタ用保護膜形成後、硬化性組成物を塗布し、フォオトリソグラフィにより１０μｍ〜２０μｍ程度の大きさのパターンを形成し、さらにポストベイクにより加熱硬化して形成される。
また、一般にモスアイと呼ばれる反射防止構造体の作成にもナノインプリント法を用いることができる。透明性成形品の表面に、透明性素材から成る無数の微細凹凸を光の波長以下のピッチで形成することによって、光の屈折率が厚み方向に変化するようにした反射防止構造が形成できる。このような反射防止構造体は屈折率が厚み方向に連続的に変化するため、屈折率界面が存在せず、理論的には無反射とすることができる。また、波長依存性が小さく、斜め光に対する反射防止能も高いため、多層反射防止膜よりも優れた反射防止性能を備えたものとなる。
【０００９】
さらに、マイクロ電気機械システム(MEMS)、センサ素子、回折格子やレリーフホログラム等の光学部品、ナノデバイス、光学デバイス、フラットパネルディスプレイ製作のための光学フィルムや偏光素子、液晶ディスプレイの薄膜トランジタ、有機トランジスタ、カラーフィルタ、オーバーコート層、柱材、液晶配向用のリブ材、マイクロレンズアレイ、免疫分析チップ、ＤＮＡ分離チップ、マイクロリアクター、ナノバイオデバイス、光導波路、光学フィルター、フォトニック液晶などの永久膜形成用途においてもナノインプリントリソグラフィは有用である。
これら永久膜用途においては、形成されたパターンが最終的に製品に残るため、耐熱性、耐光性、耐溶剤性、耐擦傷性、外部圧力に対する高い機械的特性、硬度など主に膜の耐久性や強度に関する性能が要求される。
このように従来フォトリソグラフィ法で形成されていたパターンのほとんどがナノインプリントで形成可能であり、安価に微細パターンが形成できる技術として注目されている。このような状況の下、開発されたインプリント用硬化性組成物として、例えば、特許文献７が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５，７７２，９０５号公報
【特許文献２】米国特許第５，９５６，２１６号公報
【特許文献３】米国特許第５，２５９，９２６号公報
【特許文献４】特開２００５−１９７６９９号公報
【特許文献５】特開２００５−３０１２８９号公報
【特許文献６】特開２００４−２４０２４１号公報
【特許文献７】特開２００８−１９２９２号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】S.Chou et al.:Appl.Phys.Lett.Vol.67,3114(1995)
【非特許文献２】M.Colbun et al,:Proc.SPIE,Vol. 3676,379 (1999)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
かかる状況のもと、本願発明者が上記特許文献７について検討を行ったところ、インプリント用硬化性組成物を硬化した後の硬化膜の表面ラフネスが問題であることが分かった。本発明はかかる従来技術の問題点を解決することを目的としたものであって、インプリント用硬化性組成物を硬化した後の硬化膜の表面ラフネスを改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
インプリント法を用いて光硬化性組成物によるパターンを基板上に形成する方法において、硬化性組成物に界面活性剤を添加することが広く行われている。これは、界面活性剤を添加することにより、モールド−パターン間の界面自由エネルギーが低下し、離型性能が良好となるためである。しかしながら、本願発明者が検討を行ったところ、モールド界面における界面活性剤の被覆率は、図１（ａ）にイメージを示すように、通常、１００％ではなく、部分的に剥離されにくい領域が存在することが分かった。そして、このような部分的に剥離されにくい領域が、モールド剥離時に上記部分が一緒に剥がれることで硬化膜表面に凹凸が生じてしまう。この影響を小さくするためには２つの手段が考えられる。１つ目は、界面活性剤の偏在性を高めるために、フッ素原子の含有量を多くする方法である。２つ目は、フッ素原子の添加量を多くする方法である。しかしながら、偏在性が高すぎたり添加量が多すぎたりすると界面において界面活性剤の微小な相分離が発生し、硬化膜表面に、さらに、凹凸が生じてしまう。硬化膜表面を、平坦なものとするためには、このトレードオフ関係を脱却する必要がある。
かかる状況のもと、本願発明者が鋭意検討を行った結果、フッ素原子を含有する界面活性剤に加えて、特定の要件を満たす、フッ素原子および／またはケイ素原子を含む重合体を併用することにより、上記課題を解決しうることを見出した。
この理由は定かではないが、図１（ｂ）にイメージ図を示すように、高い割合でフッ素原子を含有する化合物（高Ｆ含率活性剤）と硬化性化合物の間に、低い割合でフッ素原子またはケイ素原子を含む化合物（低Ｆ含率活性剤）が存在することになり、相分離が抑制され凹凸の発生が抑制されると考えられる。
【００１４】
具体的には、以下の手段＜１＞により、より好ましくは、＜２＞〜＜１１＞により、上記課題は解決された。
＜１＞重合性化合物（Ａ）、重合開始剤（Ｂ）、および非重合性化合物（Ｃ）を含有するインプリント用硬化性組成物であって、前記非重合性化合物（Ｃ）として、フッ素原子を２０質量％以上含有する少なくとも１種の界面活性剤（Ｃ１）、およびフッ素原子を３質量％以上２０質量％未満および／またはケイ素原子を５質量％以上４０質量％未満含有し、かつ、重量平均分子量（Ｍｗ）が１０００〜１０００００である少なくとも１種の重合体（Ｃ２）を含有するインプリント用硬化性組成物。
＜２＞前記重合体（Ｃ２）が、少なくとも、フッ素原子を３質量％以上２０質量％未満する、＜１＞に記載のインプリント用硬化性組成物。
＜３＞前記化合物（Ｃ１）のフッ素原子含有量（質量％）と、前記重合体（Ｃ２）のフッ素原子およびケイ素原子の合計含有量（質量％）の差が、３〜７０質量％である、＜１＞または＜２＞に記載のインプリント用硬化性組成物。
＜４＞前記化合物（Ｃ１）が、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基またはフッ素原子を有するアリール基を有する化合物である、＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載のインプリント用硬化性組成物。
＜５＞前記重合体（Ｃ２）が、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基またはフッ素原子を有するアリール基を有する化合物である、＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載のインプリント用硬化性組成物。
＜６＞前記重合性化合物（Ａ）が（メタ）アクリレート化合物である、＜１＞〜＜５＞のいずれか１項に記載のインプリント用硬化性組成物。
＜７＞前記重合性化合物（Ａ）が芳香族基および／または脂環炭化水素基を有する化合物である、＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載のインプリント用硬化性組成物。
＜８＞＜１＞〜＜７＞のいずれか１項に記載のインプリント用硬化性組成物を基材上または微細パターンを有するモールド上に適用し、前記インプリント用硬化性組成物をモールドまたは基材で挟んだ状態で光照射することを含むパターン形成方法。
＜９＞インプリント用硬化性組成物を基材上にインクジェット法によって適用する、＜８＞に記載のパターン形成方法。
＜１０＞＜８＞または＜９＞に記載の方法で得られたパターン。
＜１１＞前記パターンの厚さのうち、基材面から１０％までの距離の部分に含まれるフッ素原子含有量、基材面から４５〜５５％の距離の部分に含まれるフッ素原子含有量、基材面から９０〜１００％の距離の部分に含まれるフッ素原子含有量が、該順に多くなっていることを特徴とする、＜１０＞に記載のパターン。
＜１２＞＜１０＞または＜１１＞に記載のパターンを含む電子デバイス。
＜１３＞＜８＞または＜９＞に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、硬化膜の表面ラフネスが改善されたインプリント用硬化性組成物の提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】露光中における、モールドとパターンの関係を示すイメージ図である。（ａ）は従来のモールドとパターンの関係を示すイメージ図であり、（ｂ）は本発明のモールドとパターンの関係を示すイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。尚、本願明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
【００１８】
なお、本明細書中において、“（メタ）アクリレート”はアクリレートおよびメタクリレートを表し、“（メタ）アクリル”はアクリルおよびメタクリルを表し、“（メタ）アクリロイル”はアクリロイルおよびメタクリロイルを表す。また、本明細書中において、“単量体”と“モノマー”とは同義である。本発明における単量体は、オリゴマーおよびポリマーと区別され、重量平均分子量が１，０００以下の化合物をいう。本明細書中において、“官能基”は重合反応に関与する基をいう。
また、本発明でいう“インプリント”は、好ましくは、１ｎｍ〜１０ｍｍのサイズのパターン転写をいい、より好ましくは、およそ１０ｎｍ〜１００μｍのサイズ（ナノインプリント）のパターン転写をいう。
尚、本明細書における基（原子団）の表記において、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基（無置換アルキル基）のみならず、置換基を有するアルキル基（置換アルキル基）をも包含するものである。
【００１９】
本発明のインプリント用硬化性組成物は、（Ａ）重合性化合物、（Ｂ）重合開始剤および（Ｃ）非重合性化合物を含有し、非重合性化合物（Ｃ）として、（Ｃ１）フッ素原子を２０質量％以上含有する少なくとも１種の界面活性剤、および（Ｃ２）フッ素原子を３質量％以上２０質量％未満および／またはケイ素原子を５質量％以上４０質量％未満含有し、かつ重量平均分子量（Ｍｗ）が１０００〜１０００００である少なくとも１種の重合体を含有することを特徴とする。このような構成とすることにより、該インプリント用硬化性組成物を硬化させた硬化膜表面に凹凸が生じにくくなる。
【００２０】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物は（Ａ）重合性化合物および（Ｂ）重合開始剤を含有する。（Ａ）重合性化合物としては重合性基を有する単量体、重合性基を有するオリゴマーおよび重合性基を有するポリマー、ならびにそれらの混合物が挙げられる。例えば、市販品の重合性化合物などには、重合性基を有する単量体に加えて、これらが重合したオリゴマーやポリマーも極めて微量に含まれているが、本発明における重合性化合物にはこれらも含む趣旨である。
【００２１】
本発明に用いるインプリント用硬化性組成物に用いられる重合性化合物の種類は本発明の趣旨を逸脱しない限り特に定めるものではないが、例えば、エチレン性不飽和結合含有基を１個以上有する重合性不飽和単量体；エポキシ化合物、オキセタン化合物；ビニルエーテル化合物；スチレン誘導体；フッ素原子を有する化合物；プロペニルエーテルまたはブテニルエーテル等を挙げることができる。
【００２２】
前記エチレン性不飽和結合含有基を１個以上有する重合性不飽和単量体について説明する。
【００２３】
まず、エチレン性不飽和結合含有基を１つ有する重合性不飽和単量体としては具体的に、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリジノン、２−アクリロイロキシエチルフタレート、２−アクリロイロキシ２−ヒドロキシエチルフタレート、２−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタレート、２−アクリロイロキシプロピルフタレート、２−エチル−２−ブチルプロパンジオールアクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシルカルビトール（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、アクリル酸ダイマー、ベンジル（メタ）アクリレート、１−または２−ナフチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、エチレンオキシド変性（以下「ＥＯ」という。）クレゾール（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシ化フェニル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル（メタ）アクリレート、イソミリスチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、メトキシジプロピレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシトリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールベンゾエート(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、パラクミルフェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、エピクロロヒドリン（以下「ECH」という）変性フェノキシアクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェ ノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシヘキサエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ステアリル( メタ)アクリレート、ＥＯ変性コハク酸(メタ)アクリレート、トリブロモフェニル(メタ)アクリレート、ＥＯ変性トリブロモフェニル(メタ)アクリレート、トリドデシル(メタ)アクリレート、ｐ−イソプロペニルフェノール、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタムが例示される。
【００２４】
前記エチレン性不飽和結合を含有する単官能の重合性化合物の中でも、本発明では単官能（メタ）アクリレート化合物を用いることが、光硬化性の観点から好ましい。単官能（メタ）アクリレート化合物としては、前記エチレン性不飽和結合を含有する単官能の重合性化合物で例示した中における、単官能（メタ）アクリレート化合物類を例示することができる。
【００２５】
このような芳香族構造および／または脂環式炭化水素構造を有する単官能（メタ）アクリレートの中でも、ベンジル（メタ）アクリレート、芳香環上に置換基を有するベンジル（メタ）アクリレート（好ましい置換基としては炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、シアノ基）、１−または２−ナフチル（メタ）アクリレート、１−または２−ナフチルメチル（メタ）アクリレート、１−または２−ナフチルエチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル（メタ）アクリレート、イソボロニル（メタ）アクリレート、アダマンチル（メタ）アクリレートが好ましく、ベンジル（メタ）アクリレート、芳香環上に置換基を有するベンジル（メタ）アクリレート、ナフタレン構造を有する単官能（メタ）アクリレート化合物がより好ましく、１−または２−ナフチル（メタ）アクリレート、１−または２−ナフチルメチル（メタ）アクリレートが特に好ましい。
【００２６】
本発明では、重合性化合物として、エチレン性不飽和結合含有基を２つ以上有する多官能重合性不飽和単量体を用いることも好ましい。
本発明で好ましく用いることのできるエチレン性不飽和結合含有基を２つ有する２官能重合性不飽和単量体の例としては、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（メタ）アクリレート、ジメチロールジシクロペンタンジ（メタ）アクリレート、ジ（メタ）アクリル化イソシアヌレート、１，３−ブチレングリコールジ（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、ＥＯ変性１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ＥＣＨ変性１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、アリロキシポリエチレングリコールアクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、ＥＣＨ変性ヘキサヒドロフタル酸ジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（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、ＥＯ変性ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロピレンオキシド（以後「ＰＯ」という。）変性ネオペンチルグリコールジアクリレート、カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコール、ステアリン酸変性ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、ＥＣＨ変性フタル酸ジ（メタ）アクリレート、ポリ（エチレングリコール−テトラメチレングリコール）ジ（メタ）アクリレート、ポリ（プロピレングリコール−テトラメチレングリコール）ジ（メタ）アクリレート、ポリエステル（ジ）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、ＥＣＨ変性プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、シリコンジ（メタ）アクリレート、トリ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、ジメチロールトリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリグリセロールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジビニルエチレン尿素、ジビニルプロピレン尿素、ｏ−，ｍ−，ｐ−キシリレンジ（メタ）アクリレート、１，３−アダマンタンジアクリレートノルボルナンジメタノールジアクリレートが例示される。
【００２７】
これらの中で特に、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（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、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（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、ｏ−，ｍ−，ｐ−ベンゼンジ（メタ）アクリレート、ｏ−，ｍ−，ｐ−キシリレンジ（メタ）アクリレート、等の２官能（メタ）アクリレートが本発明に好適に用いられる。
【００２８】
エチレン性不飽和結合含有基を３つ以上有する多官能重合性不飽和単量体の例としては、ＥＣＨ変性グリセロールトリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性グリセロールトリ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性グリセロールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ＥＯ変性リン酸トリアクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、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、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ（メタ）アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ（メタ）アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００２９】
これらの中で特に、ＥＯ変性グリセロールトリ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性グリセロールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ（メタ）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３官能以上の官能（メタ）アクリレートが本発明に好適に用いられる。
【００３０】
前記エチレン性不飽和結合を２つ以上有する多官能の重合性不飽和単量体の中でも、本発明では多官能（メタ）アクリレートを用いることが、光硬化性の観点から好ましい。なお、ここでいう多官能（メタ）アクリレートとは、前記２官能（メタ）アクリレートおよび前記３官能以上の官能（メタ）アクリレートを総称するもののことである。多官能（メタ）アクリレートの具体例としては、前記エチレン性不飽和結合を２つ有する多官能重合性不飽和単量体で例示した中、および、前記エチレン性不飽和結合を３つ以上有する多官能重合性不飽和単量体で例示した中における、各種多官能（メタ）アクリレートを例示することができる。
【００３１】
前記オキシラン環を有する化合物（エポキシ化合物）としては、例えば、多塩基酸のポリグリシジルエステル類、多価アルコールのポリグリシジルエーテル類、ポリオキシアルキレングリコールのポリグリシジルエーテル類、芳香族ポリオールのポリグリシジルエテーテル類、芳香族ポリオールのポリグリシジルエーテル類の水素添加化合物類、ウレタンポリエポキシ化合物およびエポキシ化ポリブタジエン類等を挙げることができる。これらの化合物は、その一種を単独で使用することもできるし、また、その二種以上を混合して使用することもできる。
【００３２】
本発明に好ましく使用することのできる前記オキシラン環を有する化合物（エポキシ化合物）としては、特開２００９−７３０７８号公報の段落番号００５３に記載のものを好ましく採用することができる。
【００３３】
特に、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、１,４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１,６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルが好ましい。
【００３４】
グリシジル基含有化合物として好適に使用できる市販品としては、特開２００９−７３０７８号公報の段落番号００５５に記載のものを好ましく採用することができる。これらは、１種単独で、または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００３５】
また、これらのオキシラン環を有する化合物はその製法は問わないが、例えば、丸善ＫＫ出版、第四版実験化学講座２０有機合成II、２１３〜、平成４年、Ed.by Alfred Hasfner,The chemistry of heterocyclic compounds−Small Ring Heterocycles part3 Oxiranes,John & Wiley and Sons,An Interscience Publication,New York,1985、吉村、接着、２９巻１２号、３２、１９８５、吉村、接着、３０巻５号、４２、１９８６、吉村、接着、３０巻７号、４２、１９８６、特開平１１−１００３７８号公報、特許第２９０６２４５号公報、特許第２９２６２６２号公報などの文献を参考にして合成できる。
【００３６】
本発明で用いる他の重合性化合物として、ビニルエーテル化合物を用いてもよい。ビニルエーテル化合物は、適宜選択すれば良く、例えば、２−エチルヘキシルビニルエーテル、ブタンジオール−１，４−ジビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、１，２−プロパンジオールジビニルエーテル、１，３−プロパンジオールジビニルエーテル、１，３−ブタンジオールジビニルエーテル、１，４−ブタンジオールジビニルエーテル、テトラメチレングリコールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、トリメチロールエタントリビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ソルビトールテトラビニルエーテル、ソルビトールペンタビニルエーテル、エチレングリコールジエチレンビニルエーテル、トリエチレングリコールジエチレンビニルエーテル、エチレングリコールジプロピレンビニルエーテル、トリエチレングリコールジエチレンビニルエーテル、トリメチロールプロパントリエチレンビニルエーテル、トリメチロールプロパンジエチレンビニルエーテル、ペンタエリスリトールジエチレンビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリエチレンビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラエチレンビニルエーテル、１，１，１−トリス〔４−（２−ビニロキシエトキシ）フェニル〕エタン、ビスフェノールＡジビニロキシエチルエーテル等が挙げられる。
【００３７】
これらのビニルエーテル化合物は、例えば、Stephen.C.Lapin,Polymers Paint Colour Journal.179(4237)、321(1988)に記載されている方法、即ち多価アルコールもしくは多価フェノールとアセチレンとの反応、または多価アルコールもしくは多価フェノールとハロゲン化アルキルビニルエーテルとの反応により合成することができ、これらは１種単独あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３８】
また、本発明で用いることができる重合性化合物としては、スチレン誘導体も採用できる。スチレン誘導体としては、例えば、スチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、β−メチルスチレン、ｐ−メチル−β−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メトキシ−β−メチルスチレン、ｐ−ヒドロキシスチレン、等を挙げることができる。
【００３９】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物では、ドライエッチング耐性、インプリント適性、硬化性等の調整の観点から、インプリント用硬化性組成物が前記重合性化合物よりもさらに分子量の大きい重合性オリゴマーおよび／または重合性ポリマーを含有することも好ましい。前記重合性オリゴマーとしてはポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、エポキシアクリレート等の各種アクリレートオリゴマーが挙げられる。オリゴマー成分の添加量としては、０〜３０質量％が好ましく、より好ましくは０〜２０質量％、さらに好ましくは０〜１０質量％、最も好ましくは０〜５質量％である。前記ポリマー成分としては側鎖に重合性官能基を有するポリマーが好ましい。前記ポリマー成分の重量平均分子量としては、重合性化合物との相溶性の観点から、２０００〜１０００００が好ましく、５０００〜５００００がさらに好ましい。ポリマー成分の添加量としては組成物の溶剤を除く成分に対し、０〜３０質量％が好ましく、より好ましくは０〜２０質量％、さらに好ましくは０〜１０質量％、最も好ましくは２質量％以下である。本発明におけるインプリント用硬化性組成物において溶剤を除く成分中、分子量２０００以上のポリマー成分の含有量が３０質量％以下であると、パターン形成性が向上する。
【００４０】
本発明の硬化性組成物はさらにフッ素原子とシリコン原子のうち少なくとも一方を有する重合性化合物を含有していてもよい。しかしながら、本発明の硬化性組成物は、これらの重合性化合物を実質的に含んでいない方が好ましい。例えば、硬化性組成物に含まれる全重合性化合物のうち、フッ素原子とシリコン原子のうち少なくとも一方を有する重合性化合物の割合は、２質量％以下であることが好ましい。本発明におけるフッ素原子とシリコン原子のうち少なくとも一方を有する重合性化合物は、フッ素原子、シリコン原子、または、フッ素原子とシリコン原子の両方を有する基を少なくとも１つと、重合性官能基を少なくとも１つ有する化合物である。重合性官能基としてはメタアクリロイル基、エポキシ基が好ましい。
【００４１】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物中におけるフッ素原子とシリコン原子のうち少なくとも一方を有する重合性化合物の含有量は、特に制限はないが、硬化性向上の観点や、組成物の低粘度化の観点から、全重合性化合物中、０．１〜２０質量％が好ましく、０．２〜１５質量％がより好ましく、０．５〜１０質量％がさらに好ましく、０．５〜５質量％が特に好ましい。
【００４２】
（１）フッ素原子を有する重合性化合物
フッ素原子を有する重合性化合物が有するフッ素原子を有する基としては、フロロアルキル基およびフロロアルキルエーテル基から選ばれる含フッ素基が好ましい。
前記フロロアルキル基としては、炭素数が２〜２０のフロロアルキル基が好ましく、４〜８のフロロアルキル基より好ましい。好ましいフロロアルキル基としては、トリフロロメチル基、ペンタフロロエチル基、ヘプタフロロプロピル基、ヘキサフロロイソプロピル基、ノナフロロブチル基、トリデカフロロヘキシル基、ヘプタデカフロロオクチル基が挙げられる。
【００４３】
本発明では、フッ素原子を有する重合性化合物が、トリフロロメチル基構造を有する重合性化合物であることが好ましい。トリフロロメチル基構造を有することで、少ない添加量（例えば、１０質量％以下）でも本発明の効果が発現するため、他の成分との相溶性が向上し、ドライエッチング後のラインエッジラフネスが向上する上、繰り返しパターン形成性が向上する。
【００４４】
前記フロロアルキルエーテル基としては、前記フロロアルキル基の場合と同様に、トリフロロメチル基を有しているものが好ましく、パーフロロエチレンオキシ基、パーフロロプロピレンオキシ基を含有するものが好ましい。−（ＣＦ（ＣＦ3）ＣＦ2Ｏ）−などのトリフロロメチル基を有するフロロアルキルエーテルユニットおよび／またはフロロアルキルエーテル基の末端にトリフロロメチル基を有するものが好ましい。
【００４５】
前記フッ素原子を有する重合性化合物が有する全フッ素原子の数は、１分子当たり、６〜６０個が好ましく、より好ましくは９〜４０個、さらに好ましくは１２〜４０個、特に好ましくは１２〜２０個である。
【００４６】
前記フッ素原子を有する重合性化合物は、下記に定義するフッ素含有率が２０〜６０％のフッ素原子を有することが好ましく、３０〜６０％であることが好ましく、さらに好ましくは３５〜６０％である。フッ素含有率を適性範囲とすることで他成分との相溶性に優れ、モールド汚れを低減でき且つ、ドライエッチング後のラインエッジラフネスが向上する上、繰り返しパターン形成性が向上する。
前記フッ素原子を有する重合性化合物のフッ素原子を有する基の好ましい一例として、下記一般式（Ｉ）で表される部分構造を有する化合物が挙げられる。このような部分構造を有する化合物を採用することにより、繰り返しパターン転写を行ってもパターン形成性に優れ、かつ、組成物の経時安定性が良好となる。
【００４７】
一般式（Ｉ）
【化１】
一般式（Ｉ）中、ｎは１〜８の整数を表し、好ましくは４〜６の整数である。
【００４８】
前記フッ素原子を有する重合性化合物の好ましい他の一例として、下記一般式（ＩＩ）で表される部分構造を有する化合物が挙げられる。もちろん、一般式（Ｉ）で表される部分構造と、一般式（ＩＩ）で表される部分構造の両方を有していてもよい。
【００４９】
一般式（ＩＩ）
【化２】
一般式（ＩＩ）中、Ｌ1は単結合または炭素数１〜８のアルキレン基を表し、Ｌ2は炭素数１〜８のアルキレン基を表し、ｍ１およびｍ２はそれぞれ、０または１を表し、ｍ１およびｍ２の少なくとも一方は１である。ｍ３は１〜３の整数を表し、ｐは１〜８の整数を表し、ｍ３が２以上のとき、それぞれの、−ＣpＦ2p+1は同一であってもよいし異なっていてもよい。
前記Ｌ1およびＬ2は、それぞれ、炭素数１〜４のアルキレン基であることが好ましい。また、前記アルキレン基は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において置換基を有していてもよい。前記ｍ３は、好ましくは１または２である。前記ｐは４〜６の整数が好ましい。
【００５０】
以下に、本発明の組成物で用いられる前記フッ素原子を有する重合性化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５１】
前記フッ素原子を有する重合性化合物としては、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロエチル(メタ)アクリレート、（パーフルオロブチル）エチル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチル−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、（パーフルオロヘキシル）エチル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロプロピル（メタ）アクリレート等のフッ素原子を有する単官能重合性化合物が挙げられる。また、前記フッ素原子を有する重合性化合物としては、２，２，３，３，４，４−ヘキサフロロペンタンジ（メタ）アクリレート、２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフロロヘキサンジ（メタ）アクリレートなどのフロロアルキレン基を有するジ（メタ）アクリレートを有する２以上の重合性官能基を有する多官能重合性化合物も好ましい例として挙げられる。
また、含フッ素基、例えばフロロアルキル基、フロロアルキルエーテル基を１分子中に２つ以上有する化合物も好ましく用いることができる。
フロロアルキル基、フロロアルキルエーテル基を１分子中に２つ以上有する化合物として好ましくは下記一般式（ＩＩＩ）で表される重合性化合物である。
【００５２】
一般式（ＩＩＩ）
【化３】
（一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ1は水素原子、アルキル基、ハロゲン原子またはシアノ基を表し、水素原子またはアルキル基が好ましく、水素原子またはメチル基がより好ましく、水素原子であることがさらに好ましい。
Ａは（ａ１＋ａ２）価の連結基を表し、好ましくはアルキレン基および／またはアリーレン基を有する連結基であり、さらにヘテロ原子を含む連結基を含有していても良い。ヘテロ原子を有する連結基としては−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−が挙げられる。これらの基は本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において置換基を有していても良いが、有していない方が好ましい。Ａは、炭素数２〜５０であることが好ましく、炭素数４〜１５であることがより好ましい。
ａ１は１〜６の整数を表し、好ましくは１〜３、さらに好ましくは１または２である。
ａ２は２〜６の整数を表し、好ましくは２または３、さらに好ましくは２である
Ｒ2およびＲ3はそれぞれ単結合または炭素数１〜８のアルキレン基を表す。ｍ１およびｍ２はそれぞれ、０または１を表し、ｍ３は１〜３の整数を表す。）
ａ１が２以上のとき、それぞれのＡは同一であってもよいし、異なっていても良い。
ａ２が２以上のとき、それぞれのＲ2、Ｒ3、ｍ１、ｍ２、ｍ３は同一であっても良いし、異なっていても良い。
Ｒｆはフロロアルキル基、フロロアルキルエーテル基を表し、好ましくは炭素数１〜８のフロロアルキル基、炭素数３〜２０のフロロアルキルエーテル基である。
【００５３】
（２）シリコン原子を有する重合性化合物
前記シリコン原子を有する重合性化合物が有する含シリコン官能基としては、トリアルキルシリル基、鎖状シロキサン構造、環状シロキサン構造、籠状シロキサン構造などが挙げられ、他の成分との相溶性、モールド剥離性の観点から、トリメチルシリル基またはジメチルシロキサン構造を有する官能基が好ましい。
【００５４】
シリコン原子を有する重合性化合物としては３−トリス（トリメチルシリルオキシ）シリルプロピル（メタ）アクリレート、トリメチルシリルエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロキシメチルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン、（メタ）アクリロキシメチルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン、（メタ）アクリロイル基を末端あるいは側鎖に有するポリシロキサン（例えば信越化学工業社製Ｘ−２２−１６４シリーズ、Ｘ−２２−１７４ＤＸ、Ｘ−２２−２４２６、Ｘ−２２−２４７５）などが挙げられる。
【００５５】
これらのほか、本発明で用いることができる重合性化合物としては、プロペニルエーテルおよびブテニルエーテルを用いることもできる。前記プロペニルエーテルまたはブテニルエーテルとしては、例えば１−ドデシル−１−プロペニルエーテル、１−ドデシル−１−ブテニルエーテル、１−ブテノキシメチル−２−ノルボルネン、１−４−ジ（１−ブテノキシ）ブタン、１，１０−ジ（１−ブテノキシ）デカン、１，４−ジ（１−ブテノキシメチル）シクロヘキサン、ジエチレングリコールジ（１−ブテニル）エーテル、１，２，３−トリ（１−ブテノキシ）プロパン、プロペニルエーテルプロピレンカーボネート等が挙げられる。
【００５６】
また、本発明で用いる重合性化合物として、下記一般式（Ｉ）で表される重合性化合物群も例示される。
【化４】
（一般式（Ｉ）中、Ｚは芳香族基を含有する分子量１００以上の基を表し、Ｒ1は水素原子、アルキル基またはハロゲン原子を表す。但し、重合性化合物（Ａｘ）が２５℃において液体であるとき、２５℃における粘度が５００ｍＰａ・ｓ以下である。）
Ｒ1は、好ましくは、水素原子またはアルキル基であり、水素原子またはメチル基が好ましく、硬化性の観点から、水素原子がさらに好ましい。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が例示され、フッ素原子が好ましい。
Ｚは、好ましくは置換基を有していても良いアラルキル基、置換基を有していても良いアリール基、または、これらの基が連結基を介して結合した基である。ここでいう連結基は、ヘテロ原子を含む連結基を含んでいてもよく、好ましくは、−ＣＨ2−、−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ−およびこれらの組み合わせからなる基である。Ｚに含まれる芳香族基としてはフェニル基が好ましく、フェニル基のみが含まれていることが好ましい。多環芳香族基、ヘテロ芳香族基に比べフェニル基のみの方が粘度が低くパターン形成性が良好で、且つパーティクル欠陥を抑制できる。Ｚの分子量としては１００〜３００であることが好ましく、より好ましくは１２０〜２５０である。
重合性化合物に含まれる重合性基の数と芳香族基の数は
重合性基の数≦芳香族基 の数であることが粘度、ドライエッチング耐性の点から好ましい。この際、ナフタレンなどの縮合芳香環は１つの芳香族基として数え、ビフェニルのような２つの芳香環が結合を解して連結している場合、２つの芳香族基として数える。
重合性化合物が２５℃において液体であるときの２５℃における粘度としては２〜５００ｍＰａ・ｓが好ましく、３〜２００ｍＰａ・ｓがより好ましく、３〜１００ｍＰａ・ｓが最も好ましい。重合性化合物は２５℃において液体であるか、固体であっても融点が６０℃以下であることが好ましく、２５℃において液体であることがより好ましい。
Ｚは−Ｚ1−Ｚ2で表される基であることが好ましい。ここで、Ｚ1は、単結合または炭化水素基であり、該炭化水素基は、その鎖中にヘテロ原子を含む連結基を含んでいてもよい。Ｚ2は、置換基を有していてもよい芳香族基であり、分子量９０以上である。
Ｚ1は、好ましくは、単結合またはアルキレン基であり、該アルキレン基は、その鎖中にヘテロ原子を含む連結基を含んでいてもよい。Ｚ1は、より好ましくは、その鎖中にヘテロ原子を含む連結基を含まないアルキレン基であり、さらに好ましくはメチレン基、エチレン基である。ヘテロ原子を含む連結基としては−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ−およびこれらとアルキレン基の組み合わせからなる基などが挙げられる。また、炭化水素基の炭素数は１〜３であることが好ましい。
Ｚ2は、分子量が１５以上の置換基を有する芳香族基であることが好ましい。Ｚ2に含まれる芳香族基の一例として、フェニル基およびナフチル基が挙げられ、分子量が１５以上の置換基を有するフェニル基がより好ましい例として挙げられる。Ｚ2は、単環の芳香族基から形成される方が好ましい。
Ｚ2は、２つ以上の芳香族基が、直接にまたは連結基を介して連結した基であることも好ましい。この場合の連結基も、好ましくは、−ＣＨ2−、−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ−およびこれらの組み合わせからなる基である。
【００５７】
芳香族基が有していても良い置換基としては、置換基の例としては例えばハロゲン原子（フッ素原子、クロロ原子、臭素原子、ヨウ素原子）、直鎖、分岐または環状のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、カルバモイル基、シアノ基、カルボキシル基、水酸基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、アミノ基、ニトロ基、ヒドラジノ基、ヘテロ環基などが挙げられる。又、これらの基によってさらに置換されている基も好ましい。
一般式（Ｉ）で表される化合物の光硬化性組成物中における添加量は、１０〜１００質量％であることが好ましく、２０〜１００質量％であることがより好ましく、３０〜８０質量％であることが特に好ましい。
【００５８】
一般式で表される化合物は、下記一般式（ＩＩ）で表される化合物であることが好ましい。
【化５】
（一般式（ＩＩ）中、Ｒ1は水素原子、アルキル基またはハロゲン原子を表し、Ｘ1は単結合または炭化水素基であり、該炭化水素基は、その鎖中にヘテロ原子を含む連結基を含んでいてもよい。Ｙ1は分子量１５以上の置換基を表し、ｎ１は０〜３の整数を表す。但し、ｎ１が０のときは、Ｘ1は炭素数２以上の炭化水素基である。Ａｒは、芳香族基、または芳香族連結基を表し、フェニル基またはフェニレン基が好ましい。）
【００５９】
Ｒ1は、上記一般式のＲ1と同義であり、好ましい範囲も同義である。
Ｘ1は、上記Ｚ1と同義であり、好ましい範囲も同義である。
Ｙ1は、分子量１５以上の置換基であり、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ハロゲン原子などが挙げられる。これら置換基は更なる置換基を有していても良い。
ｎ１が０のときは、Ｘ1は炭素数２または３のアルキレン基であることが好ましく、ｎ１が２のときは、Ｘ1は単結合または炭素数１の炭化水素基であることが好ましい。
特に、好ましい様態としてはｎ１が１で、Ｘ1は炭素数１〜３のアルキレン基である。
【００６０】
一般式（ＩＩ）で表される化合物は、さらに好ましくは、下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物である。
【化６】
（一般式（ＩＩＩ）中、Ｒ1は水素原子、アルキル基またはハロゲン原子を表す。Ｘ1は単結合または炭化水素基であり、該炭化水素基は、その鎖中にヘテロ原子を含む連結基を含んでいてもよい。Ｙ1は分子量１５以上の置換基を表し、ｎ１は０〜３の整数を表す。但し、ｎ１が０のときは、Ｘ1は炭素数２以上の炭化水素基である。）
Ｒ1は、上記一般式のＲ1と同義であり、好ましい範囲も同義である。
Ｘ1は、上記Ｚ1と同義であり、好ましい範囲も同義である。
Ｙ1は、上記一般式（ＩＩ）におけるＹ1と同義であり、好ましい範囲も同義である。
ｎ１は、上記一般式（ＩＩ）におけるｎ１と同義であり、好ましい範囲も同義である。
【００６１】
一般式（ＩＩＩ）で表される化合物は、さらに好ましくは、（ＩＶ）〜（ＶＩ）のいずれかで表される化合物である。
【００６２】
一般式（ＩＶ）で表される化合物
【化７】
（一般式（ＩＶ）中、Ｒ1は水素原子、アルキル基またはハロゲン原子を表す。Ｘ2は単結合、または、炭化水素基であり、該炭化水素基は、その鎖中にヘテロ原子を含む連結基を含んでいてもよい。Ｙ2は分子量１５以上の芳香族基を有さない置換基を表し、ｎ２は０〜３の整数を表す。但し、ｎ２が０のときは、Ｘ2は炭素数２または３の炭化水素基である。）
Ｒ1は、上記一般式のＲ1と同義であり、好ましい範囲も同義である。
Ｘ2は、炭化水素基である場合、炭素数１〜３の炭化水素基であることが好ましく、置換または無置換の炭素数１〜３のアルキレン基であることが好ましく、無置換の炭素数１〜３のアルキレン基であることがより好ましく、エチレン基であることがさらに好ましい。このような炭化水素基を採用することにより、より低粘度で低揮発性を有する光硬化性組成物とすることが可能になる。
Ｙ2は分子量１５以上の芳香族基を有さない置換基を表し、Ｙ1の分子量の上限は８０以下であることが好ましい。Ｙ2としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロヘキシル基などの炭素数１〜６のアルキル基、クロロ基、ブロモ基などのハロゲン原子、メトキシ基、エトキシ基、シクロヘキシルオキシ基などの炭素数１〜６のアルコキシ基が好ましい例として挙げられる。
ｎ２は、０〜２の整数であることが好ましい。ｎ２が１の場合、置換基Ｙはパラ位にあるのが好ましい。また、粘度の観点から、ｎ２が２のときは、Ｘ2は単結合もしくは炭素数１の炭化水素基が好ましい。
一般式（ＩＶ）で表される化合物は（メタ）アクリレート基を１つ有する単官能（メタ）アクリレートであることが好ましい。
【００６３】
低粘度と低揮発性の両立という観点から、一般式（ＩＶ）で表される（メタ）アクリレート化合物の分子量は１７５〜２５０であることが好ましく、１８５〜２４５であることがより好ましい。
また、一般式（ＩＶ）で表される（メタ）アクリレート化合物の２５℃における粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、６ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。
一般式（ＩＶ）で表される化合物は、反応希釈剤としても好ましく用いることができる。
【００６４】
一般式（ＩＶ）で表される化合物の光硬化性組成物中における添加量は、組成物の粘度や硬化後のパターン精度の観点から１０質量％以上であることが好ましく、１５質量％以上であることがより好ましく、２０質量％以上であることが特に好ましい。一方、硬化後のタッキネスや力学強度の観点からは、添加量は９５質量％以下であることが好ましく、９０質量％以下であることがより好ましく、８５質量％以下であることが特に好ましい。
【００６５】
以下に、一般式（ＩＶ）で表される化合物を例示するが、本発明がこれらに限定されるものではないことは言うまでも無い。Ｒ1は水素原子、アルキル基またはハロゲン原子を表す。
【化８】
【００６６】
一般式（Ｖ）で表される化合物
【化９】
（一般式（Ｖ）中、Ｒ1は水素原子、アルキル基またはハロゲン原子を表し、Ｘ3は単結合、または、炭化水素基であり、該炭化水素基は、その鎖中にヘテロ原子を含む連結基を含んでいてもよい。Ｙ3は分子量１５以上の芳香族基を有する置換基を表し、ｎ３は１〜３の整数を表す。）
Ｒ1は、上記一般式のＲ1と同義であり、好ましい範囲も同義である。
Ｘ1は、上記Ｚ1と同義であり、好ましい範囲も同義である。
Ｙ3は、分子量１５以上の芳香族基を有する置換基を表し、芳香族基を有する置換基としては芳香族基が単結合、あるいは連結基を介して一般式（Ｖ）の芳香環に結合している様態が好ましい。連結基としては、アルキレン基、ヘテロ原子を有する連結基（好ましくは−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、）あるいはこれらの組み合わせが好ましい例として挙げられ、アルキレン基または−Ｏ−ならびにこれらの組み合わせからなる基がより好ましい。分子量１５以上の芳香族基を有する置換基としてはフェニル基を有する置換基であることが好ましい。フェニル基が単結合または上記連結基を介して結合している様態が好ましく、フェニル基、ベンジル基、フェノキシ基、ベンジルオキシ基、フェニルチオ基が特に好ましい。Ｙ3の分子量は好ましくは、２３０〜３５０である。
ｎ３は、好ましくは、１または２であり、より好ましくは１である。
【００６７】
一般式（Ｖ）で表される化合物の組成物中における添加量は、１０質量％以上であることが好ましく、２０質量以上であることがより好ましく、３０質量％以上であることが特に好ましい。一方、硬化後のタッキネスや力学強度の観点からは、添加量は９０質量％以下であることが好ましく、８０質量％以下であることがより好ましく、７０質量％以下であることが特に好ましい。
【００６８】
以下に、一般式（Ｖ）で表される化合物を例示するが、本発明がこれらに限定されるものではないことは言うまでも無い。Ｒ1は水素原子、アルキル基またはハロゲン原子を表す。
【化１０】
【００６９】
一般式（ＶＩ）で表される化合物
【化１１】
（一般式（ＶＩ）中、Ｘ6は（ｎ６＋１）価の連結基であり、Ｒ1は、それぞれ、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子である。Ｒ2およびＲ3は、それぞれ、置換基であり、ｎ４およびｎ５は、それぞれ、０〜４の整数である。ｎ６は１または２であり、Ｘ4およびＸ5は、それぞれ、炭化水素基であり、該炭化水素基は、その鎖中にヘテロ原子を含む連結基を含んでいてもよい。）
【００７０】
Ｘ6は、（ｎ６＋１）価の連結基を表し、好ましくは、アルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、およびこれらのうちの複数が組み合わさった連結基である。アルキレン基は、炭素数１〜８のアルキレン基が好ましく、より好ましくは炭素数１〜３のアルキレン基である。また、無置換のアルキレン基が好ましい。
ｎ６は、好ましくは１である。ｎ６が２のとき、複数存在する、Ｒ1、Ｘ5、Ｒ2は、それぞれ、同一であってもよいし、異なっていても良い。
Ｘ4およびＸ5は、は、それぞれ、連結基を含まないアルキレン基が好ましく、より好ましくは炭素数１〜５のアルキレン基であり、より好ましくは炭素数１〜３のアルキレン基であり、最も好ましくはメチレン基である。
Ｒ1は、上記一般式のＲ1と同義であり、好ましい範囲も同義である。
Ｒ2およびＲ3は、それぞれ、置換基を表し、好ましくは、アルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基である。アルキル基としては、炭素数１〜８のアルキル基が好ましい。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が例示され、フッ素原子が好ましい。アルコキシ基としては、炭素数１〜８のアルコキシ基が好ましい。アシル基としては、炭素数１〜８のアシル基が好ましい。アシルオキシ基としては、炭素数１〜８のアシルオキシ基が好ましい。アルコキシカルボニル基としては、炭素数１〜８のアルコキシカルボニル基が好ましい。
ｎ４およびｎ５は、それぞれ、０〜４の整数であり、ｎ４またはｎ５が２以上のとき、複数存在するＲ2およびＲ3は、それぞれ、同一でも異なっていても良い。
【００７１】
一般式（ＶＩ）で表される化合物は、下記一般式（ＶＩＩ）で表される化合物が好ましい。
【化１２】
（Ｘ6は、アルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−および、これらのうちの複数が組み合わさった連結基であり、Ｒ1は、それぞれ、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子である。）
Ｒ1は、上記一般式のＲ1と同義であり、好ましい範囲も同義である。
Ｘ6がアルキレン基である場合、炭素数１〜８のアルキレン基が好ましく、より好ましくは炭素数１〜３のアルキレン基である。また、無置換のアルキレン基が好ましい。
Ｘ6としては、−ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2−、−Ｏ−、−Ｓ−が好ましい。
【００７２】
本発明に用いられる光硬化性組成物中における一般式（ＶＩ）で表される化合物の含有量は、特に制限はないが、硬化性、組成物粘度の観点から、全重合性化合物中、１〜１００質量％が好ましく、５〜７０質量％がさらに好ましく、１０〜５０質量％が特に好ましい。
【００７３】
以下に、一般式（ＶＩ）で表される化合物を例示するが、本発明がこれらに限定されるものではないことは言うまでも無い。下記式中におけるＲ1はそれぞれ、一般式（ＶＩ）におけるＲ1と同義であり、好ましい範囲も同義であり、特に好ましくは水素原子である。
【化１３】
【００７４】
さらにまた、本発明で用いられる重合性化合物として、下記一般式で表される重合性化合物群も例示される。
【化１４】
（一般式中、Ｘ1〜Ｘ3はそれぞれ独立に単結合または連結基を表す。Ｍｅはメチル基を表す。）
【００７５】
Ｘ1〜Ｘ3が連結基の場合、好ましくは、有機連結基であり、炭素数１〜５０の有機連結基であることが好ましい。有機連結基の具体例としては、オキシアルキレン基、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、アルキレン基およびこれらの２以上の組み合わせからなる基が挙げられる。オキシアルキレン基としては、エチレンオキシド基、プロピレンオキシド基が例示される。また、アルキレン基としては、プロピレン基、ブチレン基、ペンチル基、ヘキシル基等が例示される。Ｘ1〜Ｘ3は単結合であることが好ましい。
一般式で表される化合物は２５℃において液体状であることが好ましいが、液体状でなくてもよい。
【００７６】
以下に本発明における重合性化合物の具体例を示す。
【化１５】
【化１６】
ｍ1、ｍ2、ｍ3、ｎ1、ｎ2、ｎ3は、それぞれ、０〜１０の整数を表し、ｍ1、ｍ2、ｍ3、ｎ1、ｎ2およびｎ3の和は、１よりも大きい化合物であるか、該和の平均が１より大きい化合物の混合物である。
ｌ1、ｌ2、ｌ3は、それぞれ、０〜１０の整数を表し、ｋ1、ｋ2、ｋ3は、それぞれ、３〜６の整数を表し、ｌ1、ｌ2およびｌ3の和は、１よりも大きい化合物であるか、該和の平均が１より大きい化合物の混合物である。
【００７７】
さらにまた、下記一般式で表される重合性化合物群も、本発明で用いられる重合性化合物として例示される。
【化１７】
［式中、Ａｒは置換基を有していてもよいアリーレン基を表し、Ｘは単結合または有機連結基を表し、Ｒ1は水素原子またはメチル基を表し、ｎは２または３を表す。］
【００７８】
一般式中、前記アリーレン基としてはフェニレン基、ナフチレン基などの炭化水素系アリーレン基；インドール、カルバゾールなどが連結基となったヘテロアリーレン基などが挙げられ、好ましくは炭化水素系アリーレン基であり、さらに好ましくは粘度、エッチング耐性の観点からフェニレン基である。前記アリーレン基は置換基を有していてもよく、好ましい置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、シアノ基、アルコキシカルボニル基、アミド基、スルホンアミド基が挙げられる。
【００７９】
前記Ｘの有機連結基としては、鎖中にヘテロ原子を含んでいてもよいアルキレン基、アリーレン基、アラルキレン基が挙げられる。その中でも、アルキレン基、オキシアルキレン基が好ましく、アルキレン基がより好ましい。前記Ｘとしては、単結合またはアルキレン基であることが特に好ましい。
【００８０】
前記Ｒ1は水素原子またはメチル基であり、好ましくは水素原子である。
【００８１】
ｎは２または３であり、好ましくは２である。
【００８２】
前記重合性化合物が下記一般式（Ｉ−ａ）または（Ｉ−ｂ）で表される重合性化合物であることが、組成物粘度を低下させる観点から好ましい。
【００８３】
【化１８】
［式中、Ｘ1、Ｘ2は、それぞれ独立に単結合または炭素数１〜３の置換基を有していてもよいアルキレン基を表し、Ｒ1は水素原子またはメチル基を表す。］
【００８４】
前記一般式（Ｉ−ａ）中、前記Ｘ1は、単結合またはメチレン基であることが好ましく、メチレン基であることが粘度低減の観点からより好ましい。
前記Ｘ2の好ましい範囲は、前記Ｘ1の好ましい範囲と同様である。
前記Ｒ1は一般式におけるとＲ1と同義であり、好ましい範囲も同様である。
【００８５】
前記重合性化合物は２５℃において液体であると、添加量を増やした際にも異物の発生が抑制でき好ましい。
【００８６】
好ましい重合性化合物の具体例を示す。Ｒ1は一般式におけるとＲ1と同義であり、水素原子またはメチル基を表す。なお、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
【化１９】
【００８７】
これらの重合性化合物の中でも、（Ａ）重合性化合物としては、（メタ）アクリレート化合物が、組成物粘度、光硬化性の観点から好ましく、アクリレートがより好ましい。また、本発明では、重合性官能基を２つ以上有する多官能重合性化合物が好ましい。
本発明では特に、単官能（メタ）アクリレート化合物と多官能（メタ）アクリレート化合物の配合比が、重量比で８０／２０〜０／１００が好ましく、７０／３０〜０／１００がより好ましく、４０／６０〜０／１００であることが好ましい。適切な比率を選択することで、十分な硬化性を有し、且つ組成物を低粘度とすることができる。
【００８８】
前記多官能（メタ）アクリレート化合物において、前記２官能（メタ）アクリレートと前記３官能以上の（メタ）アクリレートの比率は、質量比で１００／０〜２０／８０が好ましく、より好ましくは１００／０〜５０／５０、さらに好ましくは１００／０〜７０／３０である。前記３官能以上の（メタ）アクリレートは前記２官能（メタ）アクリレートよりも粘度が高いため、前記２官能（メタ）アクリレートが多い方が本発明におけるインプリント用硬化性組成物の粘度を下げられるため好ましい。
【００８９】
（Ａ）重合性化合物としては芳香族構造および／または脂環炭化水素構造を有する置換基を含有している化合物を含むことがエッチング耐性の観点から好ましく、芳香族構造および／または脂環炭化水素構造を有する重合性化合物を（Ａ）成分中５０質量％以上含有していることがより好ましく、８０質量％以上含有していることがさらに好ましい。芳香族構造を有する重合性化合物としては、芳香族構造を有する（メタ）アクリレート化合物が好ましい。芳香族構造を有する（メタ）アクリレート化合物としては、ナフタレン構造を有する単官能（メタ）アクリレート化合物、例えば１−または２−ナフチル（メタ）アクリレート、１−または２−ナフチルメチル（メタ）アクリレート、１−または２−ナフチルエチル（メタ）アクリレート、芳香環上に置換基を有するベンジルアクリレートなどの単官能アクリレート、カテコールジアクリレート、キシリレングリコールジアクリレートなどの２官能アクリレートが特に好ましい。脂環炭化水素構造を有する重合性化合物としてはイソボロニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、アダマンチル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、テトラシクロドデカニル（メタ）アクリレートなどが好ましい。
また、（Ａ）重合性化合物として、（メタ）アクリレートを用いる場合、メタクリレートよりも、アクリレートの方が好ましい。
【００９０】
本発明のインプリント用硬化性組成物は、（Ａ）重合性化合物として、芳香族構造を有する（メタ）アクリレート化合物とフッ素原子を有する（メタ）アクリレートの両方を含むことが特に好ましい。配合比としては、全（Ａ）重合性化合物成分の８０質量％以上が芳香族構造を有する（メタ）アクリレート化合物であり、０．１〜１０質量％がフッ素原子を有する（メタ）アクリレートであることが好ましい。さらに、芳香族構造を有する（メタ）アクリレート化合物が１気圧２５℃で液体であり、フッ素原子を有する（メタ）アクリレートが１気圧２５℃で固体であるブレンド系が好ましい。
【００９１】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物中における（Ａ）重合性化合物の総含有量は、硬化性改善、本発明におけるインプリント用硬化性組成物の粘度改善の観点から、溶剤を除いた全成分中、５０〜９９．５質量％が好ましく、７０〜９９質量％がさらに好ましく、９０〜９９質量％が特に好ましい。
【００９２】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物は、（Ａ）重合性化合物成分に関し、より好ましくは２５℃における粘度が３〜１００ｍＰａ・ｓである重合性化合物の含有量が全重合性化合物に対し８０質量％以上であることが好ましく、３〜７０ｍＰａ・ｓの重合性化合物が８０質量％以上であることがより好ましく、７〜５０ｍＰａ・ｓの重合性化合物が８０質量％以上であることが特に好ましく、８〜３０ｍＰａ・ｓの重合性化合物が８０質量％以上であることが最も好ましい。
本発明におけるインプリント用硬化性組成物に含まれる（Ａ）重合性化合物は、２５℃において液体である重合性化合物が全重合性化合物中５０質量％以上であることが経時安定性の観点で好ましい。
【００９３】
（Ｂ）光重合開始剤
本発明におけるインプリント用硬化性組成物は、光重合開始剤を含む。本発明に用いられる光重合開始剤は、光照射により上述の（Ａ）重合性化合物を重合する活性種を発生する化合物であればいずれのものでも用いることができる。光重合開始剤としては、カチオン重合開始剤、ラジカル重合開始剤が挙げられ、ラジカル重合開始剤が好ましい。また、本発明において、光重合開始剤は複数種を併用してもよい。
【００９４】
本発明に用いられる光重合開始剤の含有量は、溶剤を除く全組成物中、例えば、０．０１〜１５質量％であり、好ましくは０．１〜１２質量％であり、さらに好ましくは０．２〜７質量％である。２種類以上の光重合開始剤を用いる場合は、その合計量が前記範囲となる。
光重合開始剤の含有量が０．０１質量％以上であると、感度(速硬化性)、解像性、ラインエッジラフネス性、塗膜強度が向上する傾向にあり好ましい。一方、光重合開始剤の含有量を１５質量％以下とすると、光透過性、着色性、取り扱い性などが向上する傾向にあり、好ましい。染料および／または顔料を含む系では、これらがラジカルトラップ剤として働くことがあり、光重合性、感度に影響を及ぼす。その点を考慮して、これらの用途では、光重合開始剤の添加量が最適化される。一方で、本発明に用いられる組成物では、染料および／または顔料は必須成分でなく、光重合開始剤の最適範囲が液晶ディスプレイカラーフィルタ用硬化性組成物等の分野のものとは異なる場合がある。
【００９５】
本発明で使用されるラジカル光重合開始剤としては、例えば、市販されている開始剤を用いることができる。これらの例としては、例えば、特開平２００８−１０５４１４号公報の段落番号００９１に記載のものを好ましく採用することができる。この中でもアセトフェノン系化合物、アシルホスフィンオキサイド系化合物、オキシムエステル系化合物が硬化感度、吸収特性の観点から好ましい。
アセトフェノン系化合物として好ましくはヒドロキシアセトフェノン系化合物、ジアルコキシアセトフェノン系化合物、アミノアセトフェノン系化合物が挙げられる。ヒドロキシアセトフェノン系化合物として好ましくはＢＡＳＦ社から入手可能なＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）２９５９(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、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８４（１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）５００（１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾフェノン）、Ｄａｒｏｃｕｒ（登録商標）１１７３（２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−プロパン−１−オン）が挙げられる。
ジアルコキシアセトフェノン系化合物として好ましくはＢＡＳＦ社から入手可能なＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）６５１（２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン）が挙げられる。
アミノアセトフェノン系化合物として好ましくはＢＡＳＦ社から入手可能なＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３６９（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）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）３７９（ＥＧ）（２−ジメチルアミノー２ー（４メチルベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イルフェニル）ブタン−１−オン、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）９０７（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−オンが挙げられる。
アシルホスフィンオキサイド系化合物として好ましくはＢＡＳＦ社から入手可能なＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）８１９（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、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８００（ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、ＢＡＳＦ社から入手可能なＬｕｃｉｒｉｎ ＴＰＯ（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）、Ｌｕｃｉｒｉｎ ＴＰＯ−Ｌ（２，４，６−トリメチルベンゾイルフェニルエトキシホスフィンオキサイド）が挙げられる。
オキシムエステル系化合物として好ましくはＢＡＳＦ社から入手可能なＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）ＯＸＥ０１（１，２−オクタンジオン，１−［４−（フェニルチオ）フェニル］−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）ＯＸＥ０２（エタノン，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］−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）が挙げられる。
本発明で使用されるカチオン光重合開始剤としては、スルホニウム塩化合物、ヨードニウム塩化合物、オキシムスルホネート化合物などが好ましく、４−メチルフェニル［４ −（１−メチルエチル）フェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート（ローデア製 ＰＩ２０７４）、４−メチルフェニル［４ −（２−メチルプロピル）フェニルヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート（ＢＡＳＦ社製ＩＲＧＡＣＵＲＥ２５０）、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ＰＡＧ１０３、１０８、１２１、２０３（ＢＡＳＦ社製）などが挙げられる。
【００９６】
本発明で使用される光重合開始剤は、使用する光源の波長に対して適時に選択する必要があるが、モールド加圧・露光中にガスを発生させないものが好ましい。ガスが発生すると、モールドが汚染されるため、頻繁にモールドを洗浄しなければならなくなったり、光硬化性組成物がモールド内で変形し、転写パターン精度を劣化させるなどの問題を生じたりする。
【００９７】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物は、（Ａ）重合性化合物がラジカル重合性化合物であり、（Ｂ）光重合開始剤が光照射によりラジカルを発生するラジカル重合開始剤であるラジカル重合性硬化性組成物であることが好ましい。
【００９８】
（Ｃ１）フッ素原子を２０質量％以上含有する少なくとも１種の界面活性剤
本発明のインプリント用硬化性組成物は、フッ素原子を２０質量％以上含有する少なくとも１種の界面活性剤を少なくとも１種含む。フッ素原子の割合は、以下の式によって算出される値である。
【化２０】
【００９９】
界面活性剤（Ｃ１）を２種類以上含む場合の、フッ素含有率は、各界面活性剤においてフッ素含有率と全（Ｃ１）中の質量濃度とを積算した値の総和として定められる。
【０１００】
界面活性剤（Ｃ１）は、フッ素原子を２５質量％以上含有することが好ましく、２８質量％以上含有することがより好ましい。上限値としては、特に定めるものではないが、例えば８０質量％以下であり、好ましくは７０質量％以下である。
界面活性剤（Ｃ１）は、ケイ素原子の含有量が少ない方が好ましく、２０質量％以下であることが好ましく、実質的に含まないことがより好ましい。ケイ素原子の含有量を減らすことにより、表層のエッチング速度が硬化膜内部のエッチング速度に近づくため、硬化膜エッチング速度の深さ方向に対する分布が均一になるという効果が得られる。
【０１０１】
本発明で用いる界面活性剤（Ｃ１）としては、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基またはフッ素原子を有するアリール基を有する化合物であることが好ましい。
フッ素原子を含んだアルキル基は、少なくとも１つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖又は分岐鎖アルキル基である。このアルキル基は、炭素数が１〜１０であることが好ましく、炭素数が１〜４であることがより好ましい。このフッ素原子を含んだアルキル基は、フッ素原子以外の置換基を更に有していてもよい。
フッ素原子を含んだシクロアルキル基は、少なくとも１つの水素原子がフッ素原子で置換された単環式又は多環式のシクロアルキル基である。このフッ素原子を含んだシクロアルキル基は、フッ素原子以外の置換基を更に有していてもよい。
フッ素原子を含んだアリール基は、少なくとも１つの水素原子がフッ素原子で置換されたアリール基である。このアリール基としては、例えば、フェニル基及びナフチル基が挙げられる。このフッ素原子を含んだアリール基は、フッ素原子以外の置換基を更に有していてもよい。
このような構造を有することによって表面偏在能が良好となり、また重合体（Ｃ２）との部分的な相溶が生じて相分離が抑制されると考えられる。
【０１０２】
本発明で用いる界面活性剤の分子量は、３００〜１００００が好ましく、５００〜５０００がより好ましい。
【０１０３】
本発明に用いられる界面活性剤（Ｃ１）の含有量は、溶剤を除く全組成物中、例えば、０．０１〜１０質量％であり、好ましくは０．１〜７質量％であり、さらに好ましくは０．５〜４質量％である。２種類以上の界面活性剤（Ｃ１）を用いる場合は、その合計量が前記範囲となる。
【０１０４】
本発明で用いる界面活性剤（Ｃ１）の例としては、商品名フロラードＦＣ−４３０、ＦＣ−４３１（住友スリーエム社製）、商品名サーフロン「Ｓ−３８２」（旭硝子製）、ＥＦＴＯＰ「ＥＦ−１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃ、ＥＦ−１２１、ＥＦ−１２６、ＥＦ−１２７、ＭＦ−１００」(トーケムプロダクツ社製)、商品名ＰＦ−６３６、ＰＦ−６３２０、ＰＦ−６５６、ＰＦ−６５２０(いずれもＯＭＮＯＶＡ社)、商品名フタージェントＦＴ２５０、ＦＴ２５１、ＤＦＸ１８(いずれも（株）ネオス製)、商品名ユニダインＤＳ−４０１、ＤＳ−４０３、ＤＳ−４５１(いずれもダイキン工業（株）製)、商品名メガファック１７１、１７２、１７３、１７８Ｋ、１７８Ａ、（いずれもＤＩＣ（株）製）、商品名Ｘ−７０−０９０、Ｘ−７０−０９１、Ｘ−７０−０９２、Ｘ−７０−０９３、（いずれも信越化学工業社製）、商品名メガファックＲ−０８、ＸＲＢ−４（いずれもＤＩＣ（株）製）が挙げられる。
【０１０５】
フッ素原子を３質量％以上２０質量％未満および／またはケイ素原子を５質量％以上４０質量％未満含有し、かつ重量平均分子量（Ｍｗ）が１０００〜１０００００である少なくとも１種の重合体（Ｃ２）
本発明のインプリント用硬化性組成物は、フッ素原子を３質量％以上２０質量％未満および／またはケイ素原子を５質量％以上４０質量％未満含有し、かつ重量平均分子量（Ｍｗ）が１０００〜１０００００である少なくとも１種の重合体を少なくとも１種含む。このような構造を有することによって界面活性剤（Ｃ１）との部分的な相溶が生じて相分離が抑制されると考えられる。
かかる重合体におけるケイ素原子の割合は、上記のフッ素原子における式と同様に算出される。
【０１０６】
重合体（Ｃ２）は、フッ素原子を５〜１８質量％含有することが好ましく、７〜１５質量％含有することがより好ましい。（Ｃ２）重合体は、ケイ素原子を８〜３０質量％含有することが好ましく、１０〜２０質量％含有することがより好ましい。
重合体（Ｃ２）は、重量平均分子量が３０００〜８００００であることが好ましく、５０００〜５００００であることがより好ましい。
重合体（Ｃ２）は、少なくとも、フッ素原子を３質量％以上２０質量％未満含むことが好ましい。
【０１０７】
重合体（Ｃ２）は、一般的に、重合する部分構造を有するモノマーをラジカル重合などにより重合することで合成され、重合する部分構造を有するモノマーに由来する繰り返し単位を有する。重合する部分構造としては例えばエチレン性重合性部分構造を挙げることができる。
フッ素原子及び／又はケイ素原子は、樹脂の主鎖中に含まれていてもよく、側鎖中に含まれていてもよい。
重合体（Ｃ２）がフッ素原子を含んでいる場合、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基またはフッ素原子を有するアリール基を有する化合物であることが好ましい。
【０１０８】
重合体（Ｃ２）に於けるフッ素原子又は珪素原子は、樹脂の主鎖中に有していても、側鎖に置換していてもよい。
【０１０９】
重合体（Ｃ２）は、フッ素原子を有する部分構造として、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基、または、フッ素原子を有するアリール基を有する樹脂であることが好ましい。
フッ素原子を有するアルキル基（好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは炭素数１〜４）は、少なくとも１つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖又は分岐アルキル基であり、さらに他の置換基を有していてもよい。
フッ素原子を有するシクロアルキル基は、少なくとも１つの水素原子がフッ素原子で置換された単環または多環のシクロアルキル基であり、さらに他の置換基を有していてもよい。
フッ素原子を有するアリール基としては、フェニル基、ナフチル基などのアリール基の少なくとも１つの水素原子がフッ素原子で置換されたものが挙げられ、さらに他の置換基を有していてもよい。
【０１１０】
フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基、または、フッ素原子を有するアリール基として、好ましくは、下記一般式（Ｆ２）〜（Ｆ４）で表される基を挙げることができるが、本発明は、これに限定されるものではない。
【０１１１】
【化２１】
【０１１２】
一般式（Ｆ２）〜（Ｆ４）中、
Ｒ57〜Ｒ68は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はアルキル基を表す。但し、Ｒ57〜Ｒ61、Ｒ62〜Ｒ64およびＲ65〜Ｒ68の内、少なくとも１つは、フッ素原子又は少なくとも１つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基（好ましくは炭素数１〜４）を表す。Ｒ57〜Ｒ61及びＲ65〜Ｒ67は、全てがフッ素原子であることが好ましい。Ｒ62、Ｒ63及びＲ68は、少なくとも１つの水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基（好ましくは炭素数１〜４）が好ましく、炭素数１〜４のパーフルオロアルキル基であることがさらに好ましい。Ｒ62とＲ63は、互いに連結して環を形成してもよい。
【０１１３】
一般式（Ｆ２）で表される基の具体例としては、例えば、ｐ−フルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、３，５−ジ（トリフルオロメチル）フェニル基等が挙げられる。
一般式（Ｆ３）で表される基の具体例としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロプロピル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロブチル基、ヘキサフルオロイソプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基、ヘキサフルオロ（２−メチル）イソプロピル基、ノナフルオロブチル基、オクタフルオロイソブチル基、ノナフルオロヘキシル基、ノナフルオロ−ｔ−ブチル基、パーフルオロイソペンチル基、パーフルオロオクチル基、パーフルオロ（トリメチル）ヘキシル基、２，２，３，３−テトラフルオロシクロブチル基、パーフルオロシクロヘキシル基などが挙げられる。ヘキサフルオロイソプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基、ヘキサフルオロ（２−メチル）イソプロピル基、オクタフルオロイソブチル基、ノナフルオロ−ｔ−ブチル基、パーフルオロイソペンチル基が好ましく、ヘキサフルオロイソプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基が更に好ましい。
一般式（Ｆ４）で表される基の具体例としては、例えば、−Ｃ（ＣＦ3）2ＯＨ、−Ｃ（Ｃ2Ｆ5）2ＯＨ、−Ｃ（ＣＦ3）（ＣＨ3）ＯＨ、−ＣＨ（ＣＦ3）ＯＨ等が挙げられ、−Ｃ（ＣＦ3）2ＯＨが好ましい。
【０１１４】
以下、フッ素原子を有する繰り返し単位の具体例を示すが、本発明は、これに限定されるものではない。
具体例中、Ｘ1は、水素原子、−ＣＨ3、−Ｆ又は−ＣＦ3を表す。Ｘ2は、−Ｆ又は−ＣＦ3を表す。
【０１１５】
【化２２】
【０１１６】
重合体（Ｃ２）がケイ素原子を含んでいる場合、この樹脂は、ケイ素原子を含んだ部分構造として、アルキルシリル構造又は環状シロキサン構造を備えていることが好ましい。このアリキルシリル構造は、好ましくは、トリアルキルシリル基を含んだ構造である。
珪素原子を有する部分構造として、アルキルシリル構造（好ましくはトリアルキルシリル基）、または環状シロキサン構造を有する樹脂であることが好ましい。
アルキルシリル構造、または環状シロキサン構造としては、具体的には、下記一般式（ＣＳ−１）〜（ＣＳ−３）で表される基などが挙げられる。
【０１１７】
【化２３】
【０１１８】
一般式（ＣＳ−１）〜（ＣＳ−３）に於いて、
Ｒ12〜Ｒ26は、各々独立に、直鎖もしくは分岐アルキル基（好ましくは炭素数１〜２０）またはシクロアルキル基（好ましくは炭素数３〜２０）を表す。
Ｌ3〜Ｌ5は、単結合又は２価の連結基を表す。２価の連結基としては、アルキレン基、フェニレン基、エーテル基、チオエーテル基、カルボニル基、エステル基、アミド基、ウレタン基、またはウレア基よりなる群から選択される単独あるいは２つ以上の基の組み合わせを挙げられる。
ｎは、１〜５の整数を表す。ｎは、好ましくは、２〜４の整数である。
【０１１９】
以下、一般式（ＣＳ−１）〜（ＣＳ−３）で表される基を有する繰り返し単位の具体例を挙げるが、本発明は、これに限定されるものではない。なお、具体例中、Ｘ1は、水素原子、−ＣＨ3、−Ｆ又は−ＣＦ3を表す。
【０１２０】
【化２４】
【０１２１】
重合体（Ｃ２）は、更に、下記一般式（ＩＩＩ）で表される繰り返し単位を有していてもよい。
【０１２２】
【化２５】
【０１２３】
一般式（ＩＩＩ）に於いて、
Ｒc31は、水素原子、アルキル基、またはフッ素で置換されていても良いアルキル基、シアノ基又は−ＣＨ2−Ｏ−Ｒａc2基を表す。式中、Ｒａc2は、水素原子、アルキル基又はアシル基を表す。Ｒc31は、水素原子、メチル基、ヒドロキシメチル基、トリフルオロメチル基が好ましく、水素原子、メチル基が特に好ましい。
Ｒc32は、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基を有する基を表す。これら基はフッ素原子、珪素原子で置換されていても良い。
Ｌc3は、単結合又は２価の連結基を表す。
【０１２４】
一般式（ＩＩＩ）に於ける、Ｒc32のアルキル基は、炭素数３〜２０の直鎖若しくは分岐状アルキル基が好ましい。
シクロアルキル基は、炭素数３〜２０のシクロアルキル基が好ましい。
アルケニル基は、炭素数３〜２０のアルケニル基が好ましい。
シクロアルケニル基は、炭素数３〜２０のシクロアルケニル基が好ましい。
Ｒc32は無置換のアルキル基又はフッ素原子で置換されたアルキル基が好ましい。
Ｌc3の２価の連結基は、エステル基、アルキレン基（好ましくは炭素数１〜５）、オキシ基、フェニレン基、エステル結合（−ＣＯＯ−で表される基）が好ましい。
重合体（Ｃ２）は、更に、下記一般式（ＣＩＩ−ＡＢ）で表される繰り返し単位を有することも好
ましい。
【０１２５】
【化２６】
【０１２６】
式（ＣII-ＡＢ）中、
Ｒc11'及びＲc12'は、各々独立に、水素原子、シアノ基、ハロゲン原子又はアルキル基を表す。
Ｚｃ'は、結合した２つの炭素原子（Ｃ−Ｃ）を含み、脂環式構造を形成するための原子団を表す。
以下に一般式（ＩＩＩ）、（ＣＩＩ−ＡＢ）で表される繰り返し単位の具体例を以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されない。式中、Ｒａは、Ｈ、ＣＨ3、ＣＨ2ＯＨ、ＣＦ3又はＣＮを表す。
【０１２７】
【化２７】
【０１２８】
重合体（Ｃ２）は、金属等の不純物が少ないのは当然のことながら、残留単量体やオリゴマー成分が０〜１０質量％であることが好ましく、より好ましくは０〜５質量％、０〜１質量％が更により好ましい。また、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ、分散度ともいう）は、１〜５の範囲が好ましく、より好ましくは１〜３の範囲であり、さらに好ましくは１または２である。
【０１２９】
重合体（Ｃ２）は、各種市販品を利用することもできるし、常法に従って（例えばラジカル重合）合成することができる。例えば、一般的合成方法としては、モノマー種および開始剤を溶剤に溶解させ、加熱することにより重合を行う一括重合法、加熱溶剤にモノマー種と開始剤の溶液を１〜１０時間かけて滴下して加える滴下重合法などが挙げられ、滴下重合法が好ましい。反応溶媒としては、例えばテトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル類やメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン類、酢酸エチルのようなエステル溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド溶剤、さらにはプロピ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、シクロヘキサノンのような本発明の組成物を溶解する溶媒が挙げられる。
【０１３０】
重合反応は窒素やアルゴンなど不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。重合開始剤としては市販のラジカル開始剤（アゾ系開始剤、パーオキサイドなど）を用いて重合を開始させる。ラジカル開始剤としてはアゾ系開始剤が好ましく、エステル基、シアノ基、カルボキシル基を有するアゾ系開始剤が好ましい。好ましい開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、ジメチル２，２'−アゾビス（２−メチルプロピオネート）などが挙げられる。反応の濃度は５〜５０質量％であり、好ましくは３０〜５０質量％である。反応温度は、通常１０℃〜１５０℃であり、好ましくは３０℃〜１２０℃、さらに好ましくは６０〜１００℃である。
【０１３１】
反応終了後、室温まで放冷し、精製する。精製は、水洗や適切な溶媒を組み合わせることにより残留単量体やオリゴマー成分を除去する液々抽出法、特定の分子量以下のもののみを抽出除去する限外ろ過等の溶液状態での精製方法や、樹脂溶液を貧溶媒へ滴下することで樹脂を貧溶媒中に凝固させることにより残留単量体等を除去する再沈澱法やろ別した樹脂スラリーを貧溶媒で洗浄する等の固体状態での精製方法等の通常の方法を適用できる。たとえば、上記樹脂が難溶あるいは不溶の溶媒（貧溶媒）を、該反応溶液の１０倍以下の体積量、好ましくは１０〜５倍の体積量で、接触させることにより樹脂を固体として析出させる。
【０１３２】
ポリマー溶液からの沈殿又は再沈殿操作の際に用いる溶媒（沈殿又は再沈殿溶媒）としては、該ポリマーの貧溶媒であればよく、ポリマーの種類に応じて、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、ニトロ化合物、エーテル、ケトン、エステル、カーボネート、アルコール、カルボン酸、水、これらの溶媒を含む混合溶媒等の中から適宜選択して使用できる。これらの中でも、沈殿又は再沈殿溶媒として、少なくともアルコール（特に、メタノールなど）または水を含む溶媒が好ましい。
【０１３３】
沈殿又は再沈殿溶媒の使用量は、効率や収率等を考慮して適宜選択できるが、一般には、ポリマー溶液１００質量部に対して、１００〜１００００質量部、好ましくは２００〜２０００質量部、さらに好ましくは３００〜１０００質量部である。
【０１３４】
沈殿又は再沈殿する際の温度としては、効率や操作性を考慮して適宜選択できるが、通常０〜５０℃程度、好ましくは室温付近（例えば２０〜３５℃程度）である。沈殿又は再沈殿操作は、攪拌槽などの慣用の混合容器を用い、バッチ式、連続式等の公知の方法により行うことができる。
【０１３５】
沈殿又は再沈殿したポリマーは、通常、濾過、遠心分離等の慣用の固液分離に付し、乾燥して使用に供される。濾過は、耐溶剤性の濾材を用い、好ましくは加圧下で行われる。乾燥は、常圧又は減圧下（好ましくは減圧下）、３０〜１００℃程度、好ましくは３０〜５０℃程度の温度で行われる。
【０１３６】
尚、一度、樹脂を析出させて、分離した後に、再び溶媒に溶解させ、該樹脂が難溶あるいは不溶の溶媒と接触させてもよい。即ち、上記ラジカル重合反応終了後、該ポリマーが難溶あるいは不溶の溶媒を接触させ、樹脂を析出させ（工程ａ）、樹脂を溶液から分離し（工程ｂ）、改めて溶媒に溶解させ樹脂溶液Ａを調製（工程ｃ）、その後、該樹脂溶液Ａに、該樹脂が難溶あるいは不溶の溶媒を、樹脂溶液Ａの１０倍未満の体積量（好ましくは５倍以下の体積量）で、接触させることにより樹脂固体を析出させ（工程ｄ）、析出した樹脂を分離する（工程ｅ）ことを含む方法でもよい。
【０１３７】
以下に重合体（Ｃ２）の具体例を示す。また、下記表１に、各樹脂における繰り返し単位のモル比（各繰り返し単位と左から順に対応）、重量平均分子量、分散度を示す。
【０１３８】
【化２８】
【０１３９】
【化２９】
【０１４０】
【化３０】
【０１４１】
【表１】
【０１４２】
本発明に用いられる重合体（Ｃ２）の含有量は、溶剤を除く全組成物中、例えば、０．０１〜１０質量％であり、好ましくは０．１〜７質量％であり、さらに好ましくは０．５〜４質量％である。２種類以上の重合体（Ｃ２）を用いる場合は、その合計量が前記範囲となる。
【０１４３】
本発明では、前記化合物（Ｃ１）のフッ素原子含有量（質量％）割合と、前記重合体（Ｃ２）のフッ素原子およびケイ素原子の合計含有割合の差が、３〜７０％であることが好ましく、１０〜６０％であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、本発明の効果がより効果的に発揮される傾向にある。
本発明では、前記化合物（Ｃ１）の分子量と、前記重合体（Ｃ２）の重量平均分子量の差が、１０００〜５００００であることが好ましく、３０００〜４００００であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、本発明の効果がより効果的に発揮される傾向にある。
本発明のインプリント用硬化性組成物を硬化して得られるパターンは、好ましくは、パターンの厚さのうち、基材面から１０％までの距離の部分に含まれるフッ素原子含有量、基材面から４５〜５５％の距離の部分に含まれるフッ素原子含有量、基材面から９０〜１００％の距離の部分に含まれるフッ素原子含有量が、該順に多くなっている。
硬化膜表層のフッ素原子含有量はＥＳＣＡを用いて観察が可能であり、さらにエッチングを併用することで深さ方向のフッ素原子含有量を観察することが可能である。
【０１４４】
（Ｄ）溶剤
本発明におけるインプリント用硬化性組成物は、溶剤（Ｄ）を含んでもよい。本発明におけるインプリント用硬化性組成物が溶剤を含むことにより、インプリント用硬化性組成物の粘度を調節することが可能である。
本発明で用いることができる溶剤（Ｄ）としては、例えば、２−ブタノン、３−メチルブタノン、ピナコロン、２−ペンタノン、３−ペンタノン、３−メチル−２−ペンタノン、アセトン、４−メチル−２−ペンタノン、２−メチル−３−ペンタノン、４，４−ジメチル−２−ペンタノン、２，４−ジメチル−３−ペンタノン、２，２，４，４−テトラメチル−３−ペンタノン、２−ヘキサノン、３−ヘキサノン、５−メチル−３−ヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、２−メチル−３−ヘプタノン、５−メチル−３−ヘプタノン、２，６−ジメチル−４−ヘプタノン、２−オクタノン、３−オクタノン、２−ノナノン、３−ノナノン、５−ノナノン、２−デカノン、３−デカノン、４−デカノン、５−ヘキセン−２−オン、３−ペンテン−２−オン、ジイソブチルケトン、フェニルアセトン、メチルナフチルケトン、アセチルアセトン、アセトニルアセトン、シクロペンタノン、２−メチルシクロペンタノン、３−メチルシクロペンタノン、２，２−ジメチルシクロペンタノン、２，４，４−トリメチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、３−メチルシクロヘキサノン、４−メチルシクロヘキサノン、４−エチルシクロヘキサノン、２，２−ジメチルシクロヘキサノン、２，６−ジメチルシクロヘキサノン、２，２，６−トリメチルシクロヘキサノン、シクロヘプタノン、２−メチルシクロヘプタノン、３−メチルシクロヘプタノンイソホロン等のケトン、ビニレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のアルキレンカーボネート、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸アミル、プロピ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エチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールモノエチルエーテルプロピオネート、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル等のエステル、β−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクトン、β−メチル−γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、γ−オクタノイックラクトン、α−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトン等のラクトン、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ヘキシルアルコール、ｎ−ヘプチルアルコール、n−オクチルアルコール、ｎ−デカノール、４−メチル−２−ペンタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のアルコール、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メチルエーテル、エチ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モノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピ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モノメチルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソペンチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、メトキシメチルブタノール、ジオキサン、テトラヒドロフラン、アニソール等のエーテル、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等のアミド、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ペンタン、ヘキサン、オクタン、デカン、シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素、水、およびこれらの混合物を挙げることができる。
【０１４５】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物中には、溶剤を、全組成物中９９質量％以下の範囲で添加することができるが、通常は、３０質量％以下の範囲で含めてもよく、２０質量％以下が好ましく、１０質量％以下が特に好ましい。しかしながら、本発明のインプリント用硬化性組成物では、実質的に無溶剤であることが好ましい。ここで、実質的に無溶剤とは、（Ａ）重合性単量体および（Ｂ）重合開始剤以外の液体成分の含有量が、例えば、３質量％以下、さらには、１質量％以下であることをいう。
【０１４６】
（その他成分）
本発明におけるインプリント用硬化性組成物は、上述の成分の他に種々の目的に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、酸化防止剤等その他の成分を含んでいてもよい。
【０１４７】
−酸化防止剤−
さらに、本発明におけるインプリント用硬化性組成物には、公知の酸化防止剤を含有することが好ましい。本発明に用いられる酸化防止剤の含有量は、全重合性単量体に対し、例えば、０．０１〜１０質量％であり、好ましくは０．２〜５質量％である。２種類以上の酸化防止剤を用いる場合は、その合計量が前記範囲となる。
前記酸化防止剤は、熱や光照射による退色およびオゾン、活性酸素、ＮＯx、ＳＯx（Ｘは整数）などの各種の酸化性ガスによる退色を抑制するものである。特に本発明では、酸化防止剤を添加することにより、硬化膜の着色防止や、分解による膜厚減少を低減できるという利点がある。このような酸化防止剤としては、ヒドラジド類、ヒンダードアミン系酸化防止剤、含窒素複素環メルカプト系化合物、チオエーテル系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、アスコルビン酸類、硫酸亜鉛、チオシアン酸塩類、チオ尿素誘導体、糖類、亜硝酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、ヒドロキシルアミン誘導体などを挙げることができる。この中でも、特にヒンダードフェノール系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤が硬化膜の着色防止、膜厚減少の観点で好ましい。
【０１４８】
前記酸化防止剤の市販品としては、商品名 Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０、１０３５、１０７６、１２２２（以上、チバガイギー（株）製）、商品名 Ａｎｔｉｇｅｎｅ Ｐ、３Ｃ、ＦＲ、スミライザーＳ、スミライザーＧＡ８０（住友化学工業（株）製）、商品名アデカスタブＡＯ７０、ＡＯ８０、ＡＯ５０３（（株）ＡＤＥＫＡ製）等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、混合して用いてもよい。
【０１４９】
−重合禁止剤−
さらに、本発明におけるインプリント用硬化性組成物には、重合禁止剤を含有することが好ましい。重合禁止剤の含有量としては、全重合性単量体に対し、０．００１〜１質量％であり、より好ましくは０．００５〜０．５質量％、さらに好ましくは０．００８〜０．０５質量％である、重合禁止剤を適切な量配合することで高い硬化感度を維持しつつ経時による粘度変化が抑制できる。重合禁止剤は重合性単量体の製造時に添加してもよいし、硬化組成物に後から添加してもよい。好ましい重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ｐ−メトキシフェノール、ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ピロガロール、ｔｅｒｔ−ブチルカテコール、ベンゾキノン、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、Ｎ−ニトロソフェニルヒドロキシアミン第一セリウム塩、フェノチアジン、フェノキサジン、４−メトキシナフトール、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシルフリーラジカル、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシルフリーラジカル、ニトロベンゼン、ジメチルアニリン等が挙げられ、好ましくはｐ−ベンゾキノン、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシルフリーラジカル、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシルフリーラジカル、フェノチアジンである。これら重合禁止剤は重合性単量体の製造時だけでなく、硬化組成物の保存時においてもポリマー不純物の生成を抑制し、インプリント時のパターン形成性の劣化を抑制する。
【０１５０】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物には、前記成分の他に必要に応じて離型剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、光安定剤、老化防止剤、可塑剤、密着促進剤、熱重合開始剤、着色剤、エラストマー粒子、光酸増殖剤、光塩基発生剤、塩基性化合物、流動調製剤、消泡剤、分散剤等を添加してもよい。
【０１５１】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物は、調製後にフィルターを通過させることが好ましい。フィルターは、有効濾過面積が２００ｃｍ2以上のものを用いることが好ましい。フィルターの有効濾過面積は、３００ｃｍ2以上が好ましく、５００ｃｍ2以上がより好ましく、１０００ｃｍ2以上がさらに好ましい。
本発明における有効濾過面積とは、濾過工程において、フィルター接液部分のうちフィルターを透過しない粒子が堆積する部分の面積を示し、通常は、濾過フィルターの表面積である。
【０１５２】
インプリント用硬化性組成物をフィルターに複数回通過させる手段としては、特に限定されないが、好ましい例としてフィルターを含む装置内で組成物を循環させる方式、直列に接続した複数のフィルターを各々１回以上通過させる方式、濾過工程後に同一のまたは異なるフィルターを用いて再度ろ過を行なう方式およびそれらの組み合わせによる方式が挙げられる。
【０１５３】
２回以上フィルターを通過させる場合、後に通過させるフィルターの方が、孔径が小さいことが好ましい。このような構成とすることにより、パターン剥がれがより効果的に抑制される傾向にある。
【０１５４】
フィルターを通過させる工程における印加圧力は、ろ過の際の圧力印加は、フィルター・ろ過装置の材質や硬化性組成物の化学構造などにより変化しうるが、０．５ＭＰａ以下であることが好ましい。このような範囲とすることにより、不純物によって、パーティクルがフィルターを透過してしまうのをより効果的に抑止できる。
印加圧力は、より好ましくは、０．０５ＭＰａ〜０．３ＭＰａであり、さらに好ましくは、０．０５ＭＰａ〜０．１ＭＰａである。
本発明では、インプリント用硬化性組成物の平均流量が、毎分０．０１Ｌ以上であることが好ましく、毎分０．０５Ｌ〜３．０Ｌであることがより好ましい。
【０１５５】
本発明で用いるフィルターのうち、少なくとも１種類の孔径が０．１μｍ以下であることが好ましく、いずれのフィルターも、０．１μｍ以下であることがより好ましい。
孔径は、０．０５μｍ以下であることがより好ましく、０．００５〜０．０５μｍであることがさらに好ましい。前記孔径のフィルターを通過させることでサブミクロンサイズの微細粒子や異物を除去することができる。
【０１５６】
本発明で用いるフィルターの材質は、特に定めるものではないが、少なくとも１種類が、ポリプロピレン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ナイロン系樹脂などのものが好ましく使用できる。特に、少なくとも１種類が、フッ素樹脂系フィルターまたはポリエチレン系フィルターが異物除去およびフィルターの経時安定性の観点から好ましい。
【０１５７】
本発明で用いるフィルターは、少なくとも１種類が、メンブレンフィルターをプリーツ状に加工したフィルターカートリッジであることが好ましい。プリーツ状に加工したフィルターカートリッジは有効濾過面積を大きく製造することができるという点でメリットがある。
【０１５８】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物は、光ナノインプリント法により微細なパターンを低コストかつ高い精度で形成することが可能である。このため、従来のフォトリソグラフィ技術を用いて形成されていたものをさらに高い精度且つ低コストで形成することができる。例えば、基板または支持体上に本発明の組成物を適用し、該組成物からなる層を露光、硬化、必要に応じて乾燥させることによって、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などに用いられる、オーバーコート層や絶縁膜などの永久膜や、半導体集積回路、記録材料、あるいはフラットパネルディスプレイなどのエッチングレジストとして適用することも可能である。
【０１５９】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などに用いられる永久膜（構造部材用のレジスト）や電子材料の基板加工に用いられるレジストにおいては、製品の動作を阻害しないようにするため、レジスト中の金属あるいは有機物のイオン性不純物の混入を極力避けることが望ましい。このため、本発明におけるインプリント用硬化性組成物中における金属または有機物のイオン性不純物の濃度としては、１０００ｐｐｍ以下、好ましくは１０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｂ以下にすることが好ましい。
【０１６０】
次に、本発明におけるインプリント用硬化性組成物を用いたパターン（特に、微細凹凸パターン）の形成方法について説明する。
本発明のパターン形成方法では、本発明におけるインプリント用硬化性組成物を基板または支持体（基材）上に適用してパターン形成層を形成する工程と、前記パターン形成層表面にモールドを圧接する工程と、前記パターン形成層に光を照射する工程と、を経て本発明の組成物を硬化することで、微細な凹凸パターンを形成することができる。
ここで、本発明におけるインプリント用硬化性組成物は、光照射後にさらに加熱して硬化させることが好ましい。具体的には、基材（基板または支持体）上に少なくとも本発明の組成物からなるパターン形成層を適用し、必要に応じて乾燥させて本発明の組成物からなる層（パターン形成層）を形成してパターン受容体（基材上にパターン形成層が設けられたもの）を作製し、当該パターン受容体のパターン形成層表面にモールドを圧接し、モールドパターンを転写する加工を行ない、微細凹凸パターン形成層を光照射により硬化させる。本発明のパターン形成方法による光インプリントリソグラフィは、積層化や多重パターニングもでき、通常の熱インプリントと組み合わせて用いることもできる。
【０１６１】
以下において、本発明におけるインプリント用硬化性組成物を用いたパターン形成方法（パターン転写方法）について具体的に述べる。
本発明のパターン形成方法においては、まず、本発明の組成物を基材上に適用してパターン形成層を形成する。
本発明におけるインプリント用硬化性組成物を基材上に適用する方法としては、一般によく知られた適用方法、例えば、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、エクストルージョンコート法、スピンコート方法、スリットスキャン法、あるいはインクジェット法などを用いることで基材上に塗膜あるいは液滴を適用することができる。中でも本発明の製造方法で得られるインプリント用硬化性組成物はインクジェット法に適している。
また、本発明の組成物からなるパターン形成層の膜厚は、使用する用途によって異なるが、０．０１〜１μｍ程度である。また、本発明の組成物を、多重塗布により塗布してもよい。さらに、基材と本発明の組成物からなるパターン形成層との間には、例えば平坦化層等の他の有機層などを形成してもよい。これにより、パターン形成層と基板とが直接接しないことから、基板に対するごみの付着や基板の損傷等を防止することができる。尚、本発明の組成物によって形成されるパターンは、基材上に有機層を設けた場合であっても、有機層との密着性に優れる。
【０１６２】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物を適用するための基材（基板または支持体）は、種々の用途によって選択可能であり、例えば、石英、ガラス、光学フィルム、セラミック材料、蒸着膜、磁性膜、反射膜、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅなどの金属基板、紙、ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）、ポリエステルフイルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム等のポリマー基板、ＴＦＴアレイ基板、ＰＤＰの電極板、ガラスや透明プラスチック基板、ＩＴＯや金属などの導電性基材、絶縁性基材、シリコン、窒化シリコン、ポリシリコン、酸化シリコン、アモルファスシリコンなどの半導体作製基板など特に制約されない。また、基材の形状も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、後述のように前記基材としては、モールドとの組み合わせ等に応じて、光透過性、または、非光透過性のものを選択することができる。
【０１６３】
次いで、本発明のパターン形成方法においては、パターン形成層にパターンを転写するために、パターン形成層表面にモールドを押接する。これにより、モールドの押圧表面にあらかじめ形成された微細なパターンをパターン形成層に転写することができる。
また、パターンを有するモールドに本発明の組成物を適用し、基板を押接してもよい。
本発明で用いることのできるモールド材について説明する。本発明の組成物を用いた光ナノインプリントリソグラフィは、モールド材および／または基材の少なくとも一方に、光透過性の材料を選択する。本発明に適用される光インプリントリソグラフィでは、基材の上に本発明におけるインプリント用硬化性組成物を適用してパターン形成層を形成し、この表面に光透過性のモールドを押接し、モールドの裏面から光を照射し、前記パターン形成層を硬化させる。また、光透過性基材上に硬化性組成物を適用し、モールドを押し当て、基材の裏面から光を照射し、硬化性組成物を硬化させることもできる。
前記光照射は、モールドを付着させた状態で行ってもよいし、モールド剥離後に行ってもよいが、本発明では、モールドを密着させた状態で行なうのが好ましい。
【０１６４】
本発明で用いることのできるモールドは、転写されるべきパターンを有するモールドが使われる。前記モールド上のパターンは、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パターンが形成できるが、本発明では、モールドパターン形成方法は特に制限されない。
本発明において用いられる光透過性モールド材は、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、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート樹脂などの光透明性樹脂、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。
【０１６５】
本発明において光透過性の基材を用いた場合に使われる非光透過型モールド材としては、特に限定されないが、所定の強度を有するものであればよい。具体的には、セラミック材料、蒸着膜、磁性膜、反射膜、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅなどの金属基板、ＳｉＣ、シリコン、窒化シリコン、ポリシリコン、酸化シリコン、アモルファスシリコンなどの基板などが例示され、特に制約されない。また、モールドの形状も特に制約されるものではなく、板状モールド、ロール状モールドのどちらでもよい。ロール状モールドは、特に転写の連続生産性が必要な場合に適用される。
【０１６６】
本発明のパターン形成方法で用いられるモールドは、硬化性組成物とモールド表面との剥離性を向上させるために離型処理を行ったものを用いてもよい。このようなモールドとしては、シリコン系やフッ素系などのシランカップリング剤による処理を行ったもの、例えば、ダイキン工業（株）製のオプツールＤＳＸや、住友スリーエム（株）製のNovec EGC−1720等、市販の離型剤も好適に用いることができる。
【０１６７】
本発明の組成物を用いて光インプリントリソグラフィを行なう場合、本発明のパターン形成方法では、通常、モールド圧力を１０気圧以下で行なうのが好ましい。モールド圧力を１０気圧以下とすることにより、モールドや基板が変形しにくくパターン精度が向上する傾向にある。また、加圧が低いため装置を縮小できる傾向にある点からも好ましい。モールド圧力は、モールド凸部の硬化性組成物の残膜が少なくなる範囲で、モールド転写の均一性が確保できる領域を選択することが好ましい。
【０１６８】
本発明のパターン形成方法中、前記パターン形成層に光を照射する工程における光照射の照射量は、硬化に必要な照射量よりも十分大きければよい。硬化に必要な照射量は、硬化性組成物の不飽和結合の消費量や硬化膜のタッキネスを調べて適宜決定される。
また、本発明に適用される光インプリントリソグラフィにおいては、光照射の際の基板温度は、通常、室温で行われるが、反応性を高めるために加熱をしながら光照射してもよい。光照射の前段階として、真空状態にしておくと、気泡混入防止、酸素混入による反応性低下の抑制、モールドと硬化性組成物との密着性向上に効果があるため、真空状態で光照射してもよい。また、本発明のパターン形成方法中、光照射時における好ましい真空度は、１０-1Ｐａから１気圧の範囲である。
【０１６９】
本発明におけるインプリント用硬化性組成物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、遠紫外、可視、赤外等の領域の波長の光または放射線が挙げられる。高エネルギー電離放射線源としては、例えば、コッククロフト型加速器、ハンデグラーフ型加速器、リニヤーアクセレーター、ベータトロン、サイクロトロン等の加速器によって加速された電子線が工業的に最も便利且つ経済的に使用されるが、その他に放射性同位元素や原子炉等から放射されるγ線、Ｘ線、α線、中性子線、陽子線等の放射線も使用できる。紫外線源としては、例えば、紫外線螢光灯、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノン灯、炭素アーク灯、太陽灯、ＬＥＤ等が挙げられる。放射線には、例えばマイクロ波、ＥＵＶが含まれる。また、ＬＥＤ、半導体レーザー光、あるいは２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー光や１９３ｎｍＡｒＦ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本発明に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。
【０１７０】
露光に際しては、露光照度を１ｍＷ／ｃｍ2〜５０ｍＷ／ｃｍ2の範囲にすることが好ましい。１ｍＷ／ｃｍ2以上とすることにより、露光時間を短縮することができるため生産性が向上し、５０ｍＷ／ｃｍ2以下とすることにより、副反応が生じることによる永久膜の特性の劣化を抑止できる傾向にあり好ましい。露光量は５ｍＪ／ｃｍ2〜１０００ｍＪ／ｃｍ2の範囲にすることが望ましい。５ｍＪ／ｃｍ2未満では、露光マージンが狭くなり、光硬化が不十分となりモールドへの未反応物の付着などの問題が発生しやすくなる。一方、１０００ｍＪ／ｃｍ2を超えると組成物の分解による永久膜の劣化の恐れが生じる。
さらに、露光に際しては、酸素によるラジカル重合の阻害を防ぐため、窒素やアルゴンなどの不活性ガスを流して、酸素濃度を１００ｍｇ／Ｌ未満に制御してもよい。
【０１７１】
本発明のパターン形成方法においては、光照射によりパターン形成層を硬化させた後、必要に応じて硬化させたパターンに熱を加えてさらに硬化させる工程を含んでいてもよい。光照射後に本発明の組成物を加熱硬化させる熱としては、１５０〜２８０℃が好ましく、２００〜２５０℃がより好ましい。また、熱を付与する時間としては、５〜６０分間が好ましく、１５〜４５分間がさらに好ましい。
【０１７２】
［パターン］
上述のように本発明のパターン形成方法によって形成されたパターンは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などに用いられる永久膜（構造部材用のレジスト）やエッチングレジストとして使用することができる。また、前記永久膜は、製造後にガロン瓶やコート瓶などの容器にボトリングし、輸送、保管されるが、この場合に、劣化を防ぐ目的で、容器内を不活性な窒素、またはアルゴンなどで置換しておいてもよい。また、輸送、保管に際しては、常温でもよいが、より永久膜の変質を防ぐため、−２０℃から０℃の範囲に温度制御してもよい。勿論、反応が進行しないレベルで遮光することが好ましい。
【０１７３】
また、本発明におけるインプリント用硬化性組成物を用いたパターンは、耐溶剤性も良好である。本発明におけるインプリント用硬化性組成物は多種の溶剤に対する耐性が高いことが好ましいが、一般的な基板製造工程時に用いられる溶剤、例えば、２５℃のＮ−メチルピロリドン溶媒に１０分間浸漬した場合に膜厚変動を起こさないことが特に好ましい。
本発明のパターンは、平滑な表面を形成でき、例えば、二乗平均面粗さ（ＲＭＳ）を０．５ｎｍ未満とすることができる。ＲＭＳは硬化膜の表面を電子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で観察することにより測定できる。
【０１７４】
本発明のパターン形成方法によって形成されたパターンは、エッチングレジストとしても有用である。本発明におけるインプリント用硬化性組成物をエッチングレジストとして利用する場合には、まず、基材として例えばＳｉＯ2等の薄膜が形成されたシリコンウエハ等を用い、基材上に本発明のパターン形成方法によってナノオーダーの微細なパターンを形成する。その後、ウェットエッチングの場合にはフッ化水素等、ドライエッチングの場合にはＣＦ4等のエッチングガスを用いてエッチングすることにより、基材上に所望のパターンを形成することができる。本発明におけるインプリント用硬化性組成物は、フッ化炭素等を用いるドライエッチングに対するエッチング耐性も良好であることが好ましい。
【実施例】
【０１７５】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
【０１７６】
本実施例では、以下の材料を採用した。
【０１７７】
（Ａ１）重合性単量体：ｍ−キシリレンジアクリレートの合成
蒸留水１０００ｍｌに水酸化ナトリウム４１１ｇを加え、これに氷冷下アクリル酸７８１ｇを滴下して加えた。これにベンジルトリブチルアンモニウムクロリド１０７ｇ、α，α’−ジクロロメタキシレン６００ｇ加え、８５℃で７時間反応させた。反応液に酢酸エチル１６００ｍｌ加え有機層を１％塩酸水溶液、１％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、蒸留水で洗浄し、有機層に重合禁止剤としてｐ−ベンゾキノン０．０１ｇ添加し、有機層を溶剤含量が１質量％以下になるまで真空濃縮し、重合性単量体（Ａ１）を得た。
【０１７８】
（Ａ２）重合性単量体：２−ナフチルメチルアクリレートの合成
窒素気流下２−メチルナフタレン６００ｇを酢酸エチル６０００ｍｌに溶解させ、これに１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン４２２ｇを加え４０℃に加熱した。これに和光純薬工業製Ｖ−６５を７．４ｇ、添加し４０℃で７時間反応した。その後反応液を６５℃で３時間反応し、放冷した。反応液を炭酸水素ナトリウム水溶液、蒸留水で洗浄した後、濃縮した。これにイソプロパノール３６００ｍｌ加え、３０分攪拌した後、蒸留水９００ｍｌを加えさらに３０分攪拌した。析出した固体を濾取し、これにイソプロパノール１８００ｍｌ加え、３０分攪拌した後、蒸留水４５０ｍｌを加えさらに３０分攪拌した。固体を濾取、乾燥すると２−ブロモメチルナフタレンが３００ｇ得られた。
蒸留水２００ｍｌに水酸化ナトリウム８１．４ｇを加え、これに氷冷下アクリル酸１４７ｇを滴下して加えた。これにベンジルトリブチルアンモニウムクロリド４２．４ｇ、２−ブロモメチルナフタレン３００ｇを加え、７５℃で２時間反応させた。反応液に酢酸エチル／ヘキサン＝２／８（体積比）８００ｍｌ加え有機層を１％塩酸水溶液、１％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、蒸留水で洗浄し、有機層に重合禁止剤としてｐ−ベンゾキノン０．０１ｇ添加し、有機層を溶剤含量が１質量％以下になるまで真空濃縮し、重合性単量体（Ａ２）を得た。
【０１７９】
Ａ３：イソボロニルアクリレート（ＩＢＸＡ、大阪有機化学（株）製）
Ａ’１：パーフロロヘキシルエチルアクリレート（関東化学社製）
【化３１】
Ａ’２：特開２０１０−２３９１２１号公報に記載の方法で合成
【化３２】
【０１８０】
（Ｂ１）光重合開始剤：ＩＲＧＡＣＵＲＥ３７９ＥＧ（ＢＡＳＦ社製）
【０１８１】
（Ｃ１）成分
下記表に示す成分を用いた。構造は以下の通りである。
ＰＦ６３６（Ｏｍｎｏｖａ社製）
【化３３】
ＰＦ６５２０（Ｏｍｎｏｖａ社製）
【化３４】
Ｚｏｎｙｌ ＦＳＯ−１００（ＤｕＰｏｎｔ社製）
【化３５】
【０１８２】
（Ｃ２）成分
下記に示す繰り返し単位を下記表に示す割合で重合したものを用いた。下記表中の組成比は、下記繰り返し単位の右側の繰り返し単位の量／左側の繰り返し単位の量を示している。
【表２】
【化３６】
【化３７】
【０１８３】
インプリント用硬化性組成物の作製
下記表に示す配合割合で各成分を配合して、インプリント用硬化性組成物を調整した。フィルターとして孔径０．１μｍおよび０．０２μｍのオプチマイザーＤ３００（日本インテグリス製超高分子量ポリエチレンフィルター）を直列に接続し、得られた液を２回通過させた。この際の印加圧力は、流速が０．０５Ｌ／分となるよう調製した。
【０１８４】
モールド剥離時の硬化膜表面ラフネスの測定
モールドとして、表面にパターンを有しない石英モールドを用いた。
インクジェット装置として、富士フイルムダイマティックス社製、インクジェットプリンターＤＭＰ−２８３１を用いて、シリコンウエハ上にノズルあたり１ｐｌの液滴量で、１００μｍ間隔の正方配列となるように、吐出タイミングを制御して硬化性組成物を吐出した。この際、吐出される硬化組成物の温度が２５℃となるように調整した。４インチウエハ全面に連続吐出し、このウエハにＨｅ雰囲気下で前記モールドをのせ、モールド側から水銀ランプを用い３００ｍＪ／ｃｍ2の条件で露光し、露光後、モールドを離し、硬化膜を得た。得られた硬化膜の表面における５μｍ×５μｍの領域をＶｅｅｃｏ社製原子間力顕微鏡ＮａｎｏＳｃｏｐｅ４を用いて観察し、二乗平均面粗さＲＭＳを評価した。
また、上記と同様の手法で、同一のモールドを用い１０枚のウエハに前記方法により繰返し硬化を行ない、１０回目のウエハ上に得られた硬化膜について上記と同様のラフネス評価を行った。１回目および１０回目の評価結果を下記表に示す。
【０１８５】
【表３】
【０１８６】
上記実施例で用いた（Ｃ１）成分のフッ素含有率は以下のとおりである。
【表４】
【０１８７】
上記表中、フッ素原子含有量は、化合物の元素分析結果から以下の式に従って算出した。
【化３８】
ケイ素原子含有量も、同様に算出した。
【０１８８】
上記表から明らかな通り、本発明のインプリント用硬化性組成物は、モールド剥離時の硬化膜表面ラフネスに優れていたが、比較例のインプリント用組成物では、該表面ラフネスが劣っていることが分かった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合性化合物（Ａ）、重合開始剤（Ｂ）、および非重合性化合物（Ｃ）を含有するインプリント用硬化性組成物であって、前記非重合性化合物（Ｃ）として、フッ素原子を２０質量％以上含有する少なくとも１種の界面活性剤（Ｃ１）、およびフッ素原子を３質量％以上２０質量％未満および／またはケイ素原子を５質量％以上４０質量％未満含有し、かつ、重量平均分子量（Ｍｗ）が１０００〜１０００００である少なくとも１種の重合体（Ｃ２）を含有するインプリント用硬化性組成物。
【請求項２】
前記重合体（Ｃ２）が、少なくとも、フッ素原子を３質量％以上２０質量％未満する、請求項１に記載のインプリント用硬化性組成物。
【請求項３】
前記化合物（Ｃ１）のフッ素原子含有量（質量％）と、前記重合体（Ｃ２）のフッ素原子およびケイ素原子の合計含有量（質量％）の差が、３〜７０質量％である、請求項１または２に記載のインプリント用硬化性組成物。
【請求項４】
前記化合物（Ｃ１）が、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基またはフッ素原子を有するアリール基を有する化合物である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のインプリント用硬化性組成物。
【請求項５】
前記重合体（Ｃ２）が、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基またはフッ素原子を有するアリール基を有する化合物である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のインプリント用硬化性組成物。
【請求項６】
前記重合性化合物（Ａ）が（メタ）アクリレート化合物である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のインプリント用硬化性組成物。
【請求項７】
前記重合性化合物（Ａ）が芳香族基および／または脂環炭化水素基を有する化合物である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のインプリント用硬化性組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のインプリント用硬化性組成物を基材上または微細パターンを有するモールド上に適用し、前記インプリント用硬化性組成物をモールドまたは基材で挟んだ状態で光照射することを含むパターン形成方法。
【請求項９】
インプリント用硬化性組成物を基材上にインクジェット法によって適用する、請求項８に記載のパターン形成方法。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の方法で得られたパターン。
【請求項１１】
前記パターンの厚さのうち、基材面から１０％までの距離の部分に含まれるフッ素原子含有量、基材面から４５〜５５％の距離の部分に含まれるフッ素原子含有量、基材面から９０〜１００％の距離の部分に含まれるフッ素原子含有量が、該順に多くなっていることを特徴とする、請求項１０に記載のパターン。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載のパターンを含む電子デバイス。
【請求項１３】
請求項８または９に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
【請求項１】
重合性化合物（Ａ）、重合開始剤（Ｂ）、および非重合性化合物（Ｃ）を含有するインプリント用硬化性組成物であって、前記非重合性化合物（Ｃ）として、フッ素原子を２０質量％以上含有する少なくとも１種の界面活性剤（Ｃ１）、およびフッ素原子を３質量％以上２０質量％未満および／またはケイ素原子を５質量％以上４０質量％未満含有し、かつ、重量平均分子量（Ｍｗ）が１０００〜１０００００である少なくとも１種の重合体（Ｃ２）を含有するインプリント用硬化性組成物。
【請求項２】
前記重合体（Ｃ２）が、少なくとも、フッ素原子を３質量％以上２０質量％未満する、請求項１に記載のインプリント用硬化性組成物。
【請求項３】
前記化合物（Ｃ１）のフッ素原子含有量（質量％）と、前記重合体（Ｃ２）のフッ素原子およびケイ素原子の合計含有量（質量％）の差が、３〜７０質量％である、請求項１または２に記載のインプリント用硬化性組成物。
【請求項４】
前記化合物（Ｃ１）が、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基またはフッ素原子を有するアリール基を有する化合物である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のインプリント用硬化性組成物。
【請求項５】
前記重合体（Ｃ２）が、フッ素原子を有するアルキル基、フッ素原子を有するシクロアルキル基またはフッ素原子を有するアリール基を有する化合物である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のインプリント用硬化性組成物。
【請求項６】
前記重合性化合物（Ａ）が（メタ）アクリレート化合物である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のインプリント用硬化性組成物。
【請求項７】
前記重合性化合物（Ａ）が芳香族基および／または脂環炭化水素基を有する化合物である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のインプリント用硬化性組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のインプリント用硬化性組成物を基材上または微細パターンを有するモールド上に適用し、前記インプリント用硬化性組成物をモールドまたは基材で挟んだ状態で光照射することを含むパターン形成方法。
【請求項９】
インプリント用硬化性組成物を基材上にインクジェット法によって適用する、請求項８に記載のパターン形成方法。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の方法で得られたパターン。
【請求項１１】
前記パターンの厚さのうち、基材面から１０％までの距離の部分に含まれるフッ素原子含有量、基材面から４５〜５５％の距離の部分に含まれるフッ素原子含有量、基材面から９０〜１００％の距離の部分に含まれるフッ素原子含有量が、該順に多くなっていることを特徴とする、請求項１０に記載のパターン。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載のパターンを含む電子デバイス。
【請求項１３】
請求項８または９に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１３−７４０１５（Ｐ２０１３−７４０１５Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１０５３０（Ｐ２０１１−２１０５３０）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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