微細パターン転写用スタンパ
【課題】本発明の課題は、本発明の課題は、離型処理が不要で、かつ繰り返し転写におけるパターンの転写精度が劣化しない微細構造体層を有するソフトスタンパである微細パターン転写用スタンパを提供することにある。
【解決手段】本発明は、支持基材１上に微細構造体層２を有する微細パターン転写用スタンパ３において、前記微細構造体層２は、複数の重合性官能基を有するシルセスキオキサン誘導体と、複数の重合性官能基を有する一種又は複数種のモノマ成分と、を主に含む樹脂組成物の重合体であることを特徴とする。
【解決手段】本発明は、支持基材１上に微細構造体層２を有する微細パターン転写用スタンパ３において、前記微細構造体層２は、複数の重合性官能基を有するシルセスキオキサン誘導体と、複数の重合性官能基を有する一種又は複数種のモノマ成分と、を主に含む樹脂組成物の重合体であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被転写体に押し付けてその表面に微細構造体（微細パターン）を形成するための微細パターン転写用スタンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体デバイス等で必要とされる微細パターンを加工する技術として、フォトリソグラフィ技術が多く用いられてきた。しかし、パターンの微細化が進み、要求される加工寸法が露光に用いられる光の波長程度まで小さくなるとフォトリソグラフィ技術での対応が困難となってきた。そのため、これに代わり、荷電粒子線装置の一種である電子線描画装置が用いられるようになった。
【０００３】
この電子線を用いたパターン形成は、ｉ線、エキシマレーザ等の光源を用いたパターン形成における一括露光方法と異なり、マスクパターンを直接描画する方法をとる。よって、描画するパターンが多いほど露光（描画）時間が増加し、パターン完成までに時間がかかるという欠点があり、半導体集積回路の集積度が高まるにつれて、パターン形成に必要な時間が増大して、スループットが低下することが懸念される。
【０００４】
そこで、電子線描画装置の高速化を図るために各種形状のマスクを組み合わせて、それらに一括して電子ビームを照射することで複雑な形状の電子ビームを形成する、一括図形照射法の開発が進められている。しかしながら、パターンの微細化が進む一方で、電子線描画装置の大型化や、マスク位置の高精度制御等、装置コストが高くなるという欠点があった。
【０００５】
これに対し、高精度なパターン形成を低コストで行うための技術として、ナノインプリント技術が知られている。このナノインプリント技術は、形成しようとするパターンの凹凸に対応する凹凸（表面形状）が形成されたスタンパを、例えば所定の基板上に樹脂層を形成して得られる被転写体に型押しするものであり、微細パターンを被転写体の樹脂層に形成することができる。そして、このナノインプリント技術は、大容量記録媒体における記録ビットのパターンの形成や、半導体集積回路のパターンの形成への応用が検討されている。
【０００６】
現在、従来ナノインプリント技術に用いられてきた石英等のハードなスタンパは、転写の際、被転写基板の反りや突起に追従できず、広範囲で転写不良領域が発生する問題があった。転写不良領域を低減させるために、基板の反りと突起の両方を吸収することが必要である。そのため、基板の反りと突起の両方に追従する、柔軟な樹脂スタンパが検討されている（非特許文献１）。更に、基材と微細構造体層の間に緩衝層と呼ばれる柔軟な樹脂層を有する多層型の樹脂スタンパの報告例もある。また、ナノインプリント技術において、被転写体と微細構造体層の剥離は、転写精度に大きく影響を与えるため、両者の離型性が非常に重要となる。従来、ナノインプリントに用いられてきた石英等のスタンパは、表面をフッ素系の離系剤により処理することで離型性を付与している（特許文献１）。ソフトスタンパの表面に対しても同様な離型処理を施し、転写に用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３５１６９３号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】B. Michel et al.、Macromolecules、vol.33、p.3042（2000）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の前記したスタンパでは、塗布した離型剤の厚さムラによりパターンの転写精度が低下しやすいことや、繰り返し転写するにつれて離型層が劣化し、転写不良を生じるという課題がある。
【００１０】
そこで、本発明の課題は、離型処理が不要で、かつ繰り返し転写におけるパターンの転写精度が劣化しない微細構造体層を有するソフトスタンパである微細パターン転写用スタンパを提供することにある。なお、本発明における微細構造体とは、ナノメートルからマイクロメートルのサイズの構造体を意味する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決する本発明は、支持基材上に微細構造体層を有する微細パターン転写用スタンパにおいて、前記微細構造体層は、複数の重合性官能基を有するシルセスキオキサン誘導体と、複数の重合性官能基を有する一種又は複数種のモノマ成分と、を主に含む樹脂組成物の重合体であることを特徴とする。
【００１２】
また、前記課題を解決する本発明は、支持基材上に微細構造体層を有する微細パターン転写用スタンパにおいて、前記微細構造体層は、複数の重合性官能基を有するシルセスキオキサン誘導体と、複数の重合性官能基を有する一種又は複数種のモノマ成分と、を主に含む樹脂組成物の重合体であって、前記微細構造体層の無機分率が３１質量％以下であることを特徴とする。
【００１３】
また、前記課題を解決する本発明は、光透過性硬質基板と、光透過性弾性プレートと、可撓性硬質支持基材と、微細構造体層とをこの順番に有する微細パターン転写用のスタンパであって、前記微細構造体層は、シルセスキオキサン誘導体にフッ素成分を添加した樹脂組成物の重合体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、離型処理が不要で、かつ繰り返し転写におけるパターンの転写精度が劣化しない微細構造体層を有するソフトスタンパである微細パターン転写用スタンパを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る微細パターン転写用スタンパを示す模式図である。
【図２】（ａ）から（ｃ）は、微細パターン転写用スタンパの製造方法を模式的に示す工程説明図である。
【図３】微細パターン転写用スタンパの微細パターンを被転写体に転写する様子を示す模式図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る微細パターン転写用スタンパを示す模式図である。
【図５】（ａ）から（ｄ）は、支持基材に対する微細構造体層の形成態様を平面視で例示する模式図である。
【図６】微細パターン転写用スタンパの微細構造体層の無機分率と、最大寸法誤差及び耐久性との関係を示すグラフであり、横軸が微細構造体層の無機分率［％］を示し、右縦軸が最大寸法誤差［％］を示し、左縦軸が微細構造体層の耐久性［回］を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の実施形態の微細パターン転写用スタンパについて適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
（微細パターン転写用スタンパ）
図１は、本発明の実施形態の微細パターン転写用スタンパを示す模式図である。
図１に示すように、本実施形態に係る微細パターン転写用スタンパ３は、支持基材１上に微細構造体層２を有している。ここで微細構造とは、ナノメートルからマイクロメートルのサイズで形成された構造のことを指す。
【００１７】
前記支持基材１としては、微細構造体層２を保持する機能を有するものであれば、形状、材料、サイズ、作製方法は特に限定されない。
支持基材１の形状としては、平面形状で円形、正方形、長方形等が挙げられ、中でも長方形が好ましい。
支持基材１の材料としては、例えば、シリコンウエハ、各種金属材料、ガラス、石英、セラミック等のように強度と加工性を有するものであればよい。具体的には、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＳｉＮ、多結晶Ｓｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、及びこれらを１種以上含むものが例示される。特に、少なくとも３６５ｎｍの波長の光を透過するものが好ましく、中でも石英やガラスは透明性が高いので好ましい。このような透明性が高い材料で支持基材１を形成すると、微細構造体層２を後記するように光硬化性樹脂で構成する場合にこの光硬化性樹脂に光が効率的に照射されることとなる。また、このような透明性が高い材料で支持基材１を形成すると、支持基材１と微細構造体層２との間に光硬化性樹脂で形成される緩衝層（図示省略）を設ける場合においても、この緩衝層となる光硬化性樹脂に光が効率的に照射されることとなる。
また、支持基材１の表面には、微細構造体層２や前記した緩衝層（図示省略）との接着力を強化するためにカップリング処理を施すことができる。
【００１８】
また、支持基材１は、弾性率の異なる２種以上の層で構成することもできる。このような支持基材１においては、弾性率の高い層と低い層との積層順や、組み合わせ、層数等について特に制限はない。
【００１９】
このような２種以上の層を有する支持基材１としては、例えば、前記した材料を２種以上選択して各層を形成したものや、前記した材料からなる層と樹脂からなる層とを組み合せたもの、樹脂からなる層同士を組み合せたもの等が挙げられる。
【００２０】
前記した樹脂の具体例としては、例えば、フェノール樹脂（ＰＦ）、ユリア樹脂（ＵＦ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、不飽和ポリエステル（ＵＰ）、アルキド樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂（ＥＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリアミド（ＰＡ）、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ポリビニルアルコール、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアリレート、酢酸セルロース、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンオキシド、シクロオレフィンポリマ、ポリ乳酸、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂等が挙げられる。これらのいずれかを単独で用いても、異なる樹脂を複数混合して用いてもよい。また、無機フィラーや有機フィラー等の充填剤を含んでいてもよい。
【００２１】
前記微細構造体層２は、次に説明する光硬化性の樹脂組成物の重合体で構成されており、その表面に、ナノメートルからマイクロメートルのサイズの微細構造を有している。
【００２２】
（樹脂組成物）
微細構造体層２を形成する樹脂組成物は、複数の重合性官能基を有するシルセスキオキサン誘導体と、複数の重合性官能基を有するモノマ成分と、光硬化重合開始剤とを主に含んで構成されている。
【００２３】
＜シルセスキオキサン誘導体＞
シルセスキオキサン誘導体は、ＲＳｉＯ１．５の組成式で示されるネットワーク状ポリシロキサンの総称である。このシルセスキオキサン誘導体は、構造的には無機シリカ（組成式；ＳｉＯ２）と有機シリコーン（組成式；Ｒ２ＳｉＯ）との中間に位置付けられ、特性も両者の中間であることが知られている。
このようなシルセスキオキサン誘導体の具体例としては、例えば、下記式（１）から式（５）で示されるものが挙げられる。ちなみに、式（１）ははしご構造のシルセスキオキサン誘導体を示し、式（２）はランダム構造のシルセスキオキサン誘導体を示し、式（３）はＴ８構造のシルセスキオキサン誘導体を示し、式（４）はＴ１０構造のシルセスキオキサン誘導体を示し、式（５）はＴ１２構造のシルセスキオキサン誘導体を示している。
【００２４】
【化１】
【００２５】
【化２】
（但し、前記式（１）から式（５）中、Ｒは、相互に同一でも異なっていてもよく、Ｒは水素原子又は有機基を示すと共に、有機基は２以上、好ましくは３以上の後記する重合性官能基を示す）
【００２６】
重合性官能基としては、ビニル基、エポキシ基、オキセタニル基、ビニルエーテル基、及び（メタ）アクリル基から選ばれる少なくとも１種であることが望ましい。
【００２７】
このようなシルセスキオキサン誘導体は、本発明の微細パターン転写用スタンパを使用した後記する転写方法で選ばれる硬化性樹脂材料（図３の符号６）の硬化機構と、シルセスキオキサン誘導体の硬化機構とが異なるものが望ましい。具体的には、転写用の硬化性樹脂材料がラジカル重合性のものである場合には、光カチオン重合性のシルセスキオキサン誘導体が望ましく、逆に転写用の硬化性樹脂材料が光カチオン重合性であれば、光ラジカル重合性のシルセスキオキサン誘導体が望ましい。
シルセスキオキサン誘導体は、上市品を使用することができる。
【００２８】
樹脂組成物中のシルセスキオキサン誘導体の含有率としては、５０質量％以上が望ましい。
【００２９】
＜モノマ成分＞
モノマ成分としては、ビニル基、（メタ）アクリル基、エポキシ基、オキセタニル基、及びビニルエーテル基から選ばれる重合性官能基を２以上含有するものが挙げられ、骨格等に制限はないが、前記したシルセスキオキサン誘導体が有する重合性官能基と同機構で硬化するモノマ成分が望ましい。また、モノマ成分としては、パーフルオロ骨格を有するもの（フッ素成分）を使用することができる。
【００３０】
エポキシ基を有するモノマ成分としては、例えば、ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂モノマ、水添ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂モノマ、ビスフェノールＦ系エポキシ樹脂モノマ、ノボラック型エポキシ樹脂モノマ、脂肪族環式エポキシ樹脂モノマ、脂肪族直鎖エポキシ樹脂モノマ、ナフタレン型エポキシ樹脂モノマ、ビフェニル型エポキシ樹脂モノマ、２官能アルコールエーテル型エポキシ樹脂モノマ等が挙げられる。
【００３１】
オキセタニル基を有するモノマ成分としては、例えば、３−エチル−３−｛［３−エチルオキセタン−３−イル］メトキシメチル｝オキセタン、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、１，４−ビス［（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル］ベンゼン、３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン、ジ［１−エチル（３−オキセタニル）］メチルエーテル、３−エチル−３−（２−エチルヘキシロキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−｛［３−（トリエトキシシリル）プロポキシ］メチル｝オキセタン、オキセタニルシルセスキオキサン、フェノールノボラックオキセタン等が挙げられる。
【００３２】
ビニルエーテル基を有するモノマ成分としては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、ジ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、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、イソフタル酸ジ（４−ビニロキシ）ブチル、グルタル酸ジ（４−ビニロキシ）ブチル、コハク酸ジ（４−ビニロキシ）ブチルトリメチロールプロパントリビニルエーテル、２−ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ヒドロキシヘキシルビニルエーテル等が挙げられる。
【００３３】
以上、エポキシ基、オキセタニル基、ビニルエーテル基のいずれかの官能基を有する有機成分を例示したが、本発明はこれに限定されない。分子鎖中にビニル基、（メタ）アクリル基、エポキシ基、オキセタニル基、ビニルエーテル基等の重合性官能基を有するものであれば基本的に本発明に用いることができる。また、本実施形態でのモノマ成分は、常温で液体のものを想定しているが、固体のものをも使用することもできる。
なお、本実施形態でのモノマ成分は、１種又は２種以上の組み合わせで使用される。
【００３４】
＜光硬化重合開始剤＞
光硬化重合開始剤としては、樹脂組成物に含まれるシルセスキオキサン誘導体や、モノマ成分の重合性官能基に合わせて適宜選択される。特に、カチオン重合開始剤は酸素阻害による硬化不良を防ぐ点において望ましい。
【００３５】
カチオン重合開始剤としては、求電子試薬であり、カチオン発生源を持っているもので、有機成分を光により硬化させるものであれば特に制限はなく、公知のカチオン重合開始剤を用いることができる。特に、紫外線により硬化を開始させるカチオン重合性触媒は、室温での凹凸パターン形成が可能となり、より高精度なマスタモールドからのレプリカ形成が可能となるので望ましい。
【００３６】
カチオン重合性触媒としては、例えば、鉄−アレン錯体化合物、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、ピリジニウム塩、アルミニウム錯体／シリルエーテルや、プロトン酸、ルイス酸等が挙げられる。
【００３７】
また、紫外線により硬化を開始するカチオン重合触媒の具体的な例としては、IRGACURE261（チバガイギー社製）、オプトマーSP−150（旭電化工業社製）、オプトマーSP−151旭電化工業社製）、オプトマーSP−152（旭電化工業社製）、オプトマーSP−170（旭電化工業社製）、オプトマーSP−171（旭電化工業社製）、オプトマーSP−172（旭電化工業社製）、UVE−1014（ゼネラルエレクトロニクス社製）、CD−1012（サートマー社製）、サンエイドSI−60L（三新化学工業社製）、サンエイドSI−80L（三新化学工業社製）、サンエイドSI−100L（三新化学工業社製）、サンエイドSI−110（三新化学工業社製）、サンエイドSI−180（三新化学工業社製）、CI−2064（日本曹達社製）、CI−2639（日本曹達社製）、CI−2624（日本曹達社製）、CI−2481（日本曹達社製）、Uvacure 1590（ダイセルUCB社製）、Uvacure 1591（ダイセルUCB社製）、RHODORSIL Photo InItiator 2074（ローヌ・プーラン社製）、UVI−6990（ユニオンカーバイド社製）、BBI−103（ミドリ化学社製）、MPI−103（ミドリ化学社製）、TPS−103（ミドリ化学社製）、MDS−103（ミドリ化学社製）、DTS−103（ミドリ化学社製）、DTS−103（ミドリ化学社製）、NAT−103（ミドリ化学社製）、NDS−103（ミドリ化学社製）、CYRAURE UVI6990（ユニオンカ−バイト日本社製）等が挙げられる。これら重合開始剤は単独で適用することも可能であるが、２種以上を組み合わせて使用することもできる。このほか公知の重合促進剤及び増感剤等と組み合わせて適用することもできる。
【００３８】
このような樹脂組成物は、光硬化重合開始剤を除く成分の全てが重合性官能基を有する樹脂であることが望ましい。
しかしながら、製造工程により意図せず混入する反応性官能基を有しない溶剤成分は樹脂組成物に含まれていても本発明の効果を阻害するものではない。また、樹脂組成物には、本発明の課題を阻害しない範囲で、支持基材１と樹脂組成物との密着力を強化するための界面活性剤が含まれていてもよい。また、必要に応じて重合禁止剤等の添加剤を加えてもよい。
以上のような光硬化性の樹脂組成物は、官能基当量が１８０ｇ／ｅｑ以上となっていることが望ましい。
この樹脂組成物の官能基当量とは、樹脂組成物を構成する各成分の官能基当量の平均値を意味する。なお、前記した「成分の官能基当量」は、次式（６）で示される。
【００３９】
成分の官能基当量＝（成分の分子量）
／（成分の1分子あたりの官能基数）・・・式（６）
【００４０】
また、この樹脂組成物の硬化収縮率は、８．０％以下であることが望ましい。
この硬化収縮率は、次式（７）で示される。
【００４１】
硬化収縮率＝１００×（樹脂組成物の重合体の比重−硬化前の樹脂組成物の比重）
／（硬化前の樹脂組成物の比重）・・・式（７）
【００４２】
また、この樹脂組成物の無機分率は、３１質量％以下であることが望ましい。
この無機分率とは、シルセスキオキサン誘導体（ＲＳｉＯ１．５）を構成するケイ酸分（−ＳｉＯ１．５）の、樹脂組成物における割合を意味し、次式（８）で示される。
無機分率＝１００×樹脂組成物中のケイ酸分（−ＳｉＯ１．５）の質量
／樹脂組成物の質量・・・式（８）
【００４３】
また、この樹脂組成物の硬化後の弾性率、つまり微細構造体層２の弾性率は、１．０ＧＰａ以上であることが望ましい。
なお、本実施形態での弾性率とは、変形のし難さを表す物性値であり、弾性変化内での応力とひずみの間の比例定数を意味する。ちなみに、弾性率は温度に依存するため、材料組成に対して一義的に決まる値ではないが、本実施形態では、光ナノインプリントプロセスの温度条件下である３０℃における値とした。
【００４４】
以上のような、微細パターン転写用スタンパ３においては、支持基材１及び微細構造体層２は、光透過性（少なくとも３６５ｎｍの波長の光透過性）となるように形成することが望ましい。このような微細パターン転写用スタンパ３によれば、後記する被転写体の硬化性樹脂材料６（図３参照）に光硬化性樹脂を使用することができる。つまり、この微細パターン転写用スタンパ３は、光ナノプリント用のレプリカモールドとして使用可能となる。
【００４５】
＜微細パターン転写用スタンパの製造方法及び転写方法＞
次に、本実施形態に係る微細パターン転写用スタンパ３の製造方法について説明する。ここで参照する図２（ａ）から（ｃ）は、微細パターン転写用スタンパの製造方法を模式的に示す工程説明図である。
【００４６】
先ずこの製造方法では、図２（ａ）に示すように、微細パターン４ａが形成されたマスタモールド４が準備される。その一方で、支持基材１上に、前記樹脂組成物２ａが塗布される。
【００４７】
次に、図２（ｂ）に示すように、樹脂組成物２ａ上に、微細パターン４ａが形成されたマスタモールド４が押し付けられる。そして、マスタモールド４を押し付けた状態で、樹脂組成物２ａを硬化させることによってマスタモールド４の微細パターン４ａが樹脂組成物２ａに転写される。ちなみに、この樹脂組成物２ａの硬化は、光照射により行われればよい。
【００４８】
そして、図２（ｃ）に示すように、硬化した樹脂組成物２ａ（図２（ｂ）参照）からマスタモールド４が剥離されることによって、支持基材１上に微細構造体層２が形成された、本実施形態に係る微細パターン転写用スタンパ３が得られる。なお、形成された微細構造体層２は、後に具体的に説明するように、支持基材１上のいずれの場所に位置していても構わず、微細構造体層２の形成領域の形状も円形、正方形、長方形等のように特に限定されない。
【００４９】
次に、この微細パターン転写用スタンパ３を使用した微細パターンの転写方法について説明する。図３は、微細パターン転写用スタンパの微細パターンを被転写体に転写する様子を示す模式図である。
この転写方法では、図３に示すように、被転写基板７上に硬化性樹脂材料６を設けた被転写体５が使用される。
【００５０】
被転写基板７としては、特に制限はなく、微細パターンを転写して得られる微細構造体の用途に応じて適宜に設定することでき、具体的には、例えば、シリコンウエハ、各種金属材料、ガラス、石英、セラミック、樹脂等が挙げられる。
【００５１】
硬化性樹脂材料６としては、例えば、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等が挙げられる。なお、硬化性樹脂材料６として、光硬化性樹脂及び熱硬化性樹脂の少なくともいずれかを使用する場合には、前記したように、前記した樹脂組成物の主成分であるシルセスキオキサン誘導体の硬化機構と異なる硬化機構を有する光硬化性樹脂及び熱硬化性樹脂が望ましい。
【００５２】
この転写方法は、被転写体５の硬化性樹脂材料６に微細パターン転写用スタンパ３が型押しされることで、硬化性樹脂材料６に微細パターン４ａが転写されて微細構造体が得られる。なお、前記したように、微細パターン転写用スタンパ３の支持基材１及び微細構造体層２を、波長３６５ｎｍ以上の光が透過可能となるように形成することで、硬化性樹脂材料６として光硬化性樹脂を使用することができる。
【００５３】
以上のような、本実施形態に係る微細パターン転写用スタンパ３によれば、シルセスキオキサン誘導体、及びモノマ成分を主成分とする樹脂組成物の重合体（硬化物）で形成された微細構造体層２を支持基材１上に有しているので、被転写体５に対して、離型処理を必要とせず、高精度で連続転写が可能となる。この際、被転写体５の硬化性樹脂材料６の硬化機構と異なる硬化機構を有するシルセスキオキサン誘導体で微細構造体層２を形成することで、微細パターン転写用スタンパ３は更に離型性に優れる。
このように離型処理を必要とせずに、連続転写性を向上させることができる微細パターン転写用スタンパ３は、微細構造体の製造時におけるランニングコストを低減することができる。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、支持基材１上に微細構造体層２を有する微細パターン転写用スタンパ３について説明としたが、支持基材１の微細構造体層２とは反対側の面に、更に他の基板を配置することができる。次に参照する図４は、本発明の他の実施形態に係る微細パターン転写用スタンパを示す模式図である。
【００５５】
図４に示すように、この微細パターン転写用スタンパ１０は、微細構造体層２を設けた可撓性を有する支持基材１の反対側の面に、弾性プレート８と、光透過性硬質基板９とをこの順番に設けたものである。なお、この微細パターン転写用スタンパ１０は、図３に示す被転写体５の硬化性樹脂材料として光硬化性樹脂組成物を使用することを想定しており、微細構造体層２、支持基材１、及び弾性プレート８は、光透過性のものが使用されている。
【００５６】
弾性プレート８は、ゴム部材で形成されている。このゴム部材の具体例としては、例えば、ウレタンゴム、シリコーンゴム等の合成ゴムが挙げられる。弾性プレート８の厚さは、３ｍｍ〜１５ｍｍの範囲が好ましい。
【００５７】
光透過性硬質基板９としては、例えば、透明性を有するガラス板、石英板、プラスチック板等が挙げられる。プラスチック板としては、例えば、アクリル樹脂板、硬質塩化ビニル板等が挙げられる。光透過性硬質基板９の厚さは、１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲が好ましい。
【００５８】
支持基材１、弾性プレート８、及び光透過性硬質基板９は、相互に接着剤を使用して接合することができる。この接着剤としては、光透過性の接着剤を使用することができ、例えば、アクリルゴム系光学接着剤、ＵＶ硬化型ポリエステル樹脂等が挙げられる。
【００５９】
これらの弾性プレート８と光透過性硬質基板９は、別途用意した治具（リング等）や締結具（ボルト等）を使用して相互に機械的に接合することができる。また、光透過性硬質基板９に吸引孔を形成すると共に、この吸引孔を介して弾性プレート８を吸引ポンプで吸着することもできる。なお、この吸着と前記した機械的な接合とは、併用することもできる。
【００６０】
以上のような微細パターン転写用スタンパ１０によれば、これを図３に示す被転写体５に押し付けて微細パターンを転写する際に、弾性プレート８の発揮する弾性によって、微細構造体層２が図３に示す硬化性樹脂材料６を均等な力で押圧するので、微細パターンを精度よく硬化性樹脂材料６に転写することができる。また、微細構造体層２が図３に示す硬化性樹脂材料６を均等な力で押圧するので、微細構造体層２と硬化性樹脂材料６との間に空気が巻き込まれるのを、より確実に防止することができる。
【００６１】
ちなみに、前記したように、弾性プレート８の厚さを３ｍｍ以上とすることによって、支持基材１及び微細構造体層２を必要十分に変形させることができるので、微細パターンの転写精度は、より一層高められる。また、弾性プレート８の厚さを１５ｍｍ以下とすることによって、この微細パターン転写用スタンパ１０を使用した転写時に、弾性プレートの面方向の変形を抑え、支持基材１が横方向にずれることを、より確実に防止することができる。このことによっても、微細パターンの転写精度は、より一層高められる。
【００６２】
また、この微細パターン転写用スタンパ１０によれば、光透過性硬質基板９の発揮する剛性によって、微細パターン転写用スタンパ１０の機械的強度を、より向上させることができる。
ちなみに、前記したように、光透過性硬質基板９は厚さを１０ｍｍ以上とすることによって、微細パターン転写用スタンパ１０に、十分な機械的強度を付与することができる。また、光透過性硬質基板９の厚さを３０ｍｍ以下とすることによって、光透過性硬質基板９の光透過性を良好に維持することができる。
【００６３】
また、本発明の微細パターン転写用スタンパは、支持基材上に形成する微細構造体層の形成領域の形状（平面形状）、形成位置を前記した支持基材の平面形状にかかわらずに適宜に決定することができる。
次に参照する図５（ａ）から（ｄ）は、支持基材に対する微細構造体層の形成態様を平面視で例示する模式図である。
図５（ａ）に示すように、この微細パターン転写用スタンパ３は、平面形状が長方形の支持基材１の略中央に、平面視で円形の微細構造体層２が形成されている。
図５（ｂ）に示す微細パターン転写用スタンパ３では、平面形状が正方形の支持基材１の略中央に、平面視で円形の微細構造体層２が形成され、図５（ｃ）に示す微細パターン転写用スタンパ３では、平面形状が円形の支持基材１の略中央に、平面視で円形の微細構造体層２が形成されている。
また、図５（ｄ）に示す微細パターン転写用スタンパ３では、平面形状が長方形の支持基材１の中央から外側に変位して平面視で円形の微細構造体層２が形成されている。
また、微細構造体層２の平面形状は、円形に限らず、楕円形、多角形等の他の形状であってもよい。
また、微細構造体層２の形成位置は、支持基材１の平面形状、及び微細構造体層２の平面形状にかかわらずに、支持基材１の中央であってもよいし、その中央から外側に変位した位置であってもよい。
【実施例】
【００６４】
次に、実施例を示しながら本発明を更に具体的に説明する。以下の説明において使用する「部」及び「％」は特に示さない限りすべて質量基準である。
（実施例１）
本実施例では、図２（ａ）から（ｃ）に示す工程で微細パターン転写用スタンパ３を作製した。
【００６５】
＜樹脂組成物２ａの調製＞
はじめに、下記表１に示すように、複数個のオキセタニル基を有するシルセスキオキサン誘導体OX−SQ SI−20（東亞合成社製、表１中、ＳＱ（ａ）と記す。以下同じ）０．７部と、モノマ成分としての２官能オキセタンである３−エチル−３−｛［３−エチルオキセタン−３−イル］メトキシメチル｝オキセタン（東亞合成社製、表１中、モノマ成分（ａ）と記す。以下同じ）０．３部と、カチオン重合開始剤としてのアデカオプトマーSP−172（旭電化工業社製、表１中、単に「重合開始剤」と記す。以下同じ）０．０６部を配合して微細構造体層３を形成するための光硬化性の樹脂組成物２ａを調製した。
この樹脂組成物２ａの官能基当量［ｇ／ｅｑ］を表１に示す。
【００６６】
【表１】
【００６７】
＜微細パターン転写用スタンパ３の作製＞
次に、支持基材１として、表面にKBM403（信越シリコーン社製）によりカップリング処理した２０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス板を準備した。この支持基材１のカップリング処理表面に、微細構造体層２となる樹脂組成物２ａを塗布した（図２（ａ）参照）。次に、OPTOOL DSX（ダイキン工業社製）によってその表面を離型処理したシリコン（Ｓｉ）製のマスタモールド４を準備した（図２（ａ）参照）。このマスタモールド４に形成された微細パターンは、ラインアンドスペースパターン（ピッチ９０ｎｍ、高さ５０ｎｍ）であった。
【００６８】
次に、図２（ｂ）に示すように、マスタモールド４を樹脂組成物２ａに押し付けた状態で、３６５ｎｍの波長の紫外線を６００秒間照射して、樹脂組成物２ａを硬化させた。そして、図２（ｃ）に示すように、硬化した樹脂組成物２ａ（図２（ｂ）参照）からマスタモールド４を剥離し、支持基材１上に微細構造体層２を形成して本発明の微細パターン転写用スタンパ３（ソフトスタンパ）を作製した。この微細パターン転写用スタンパ３は、支持基材１と微細構造体層２との２層構成（表１中、スタンパ構成として記す）となっている。
【００６９】
次に、微細構造体層２の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び前記式（８）に示す樹脂組成物２ａの無機分率［質量％］（以下、無機分率において同じ）を求めた。その結果を表１に示す。
【００７０】
＜微細パターンの転写＞
次に、この微細パターン転写用スタンパ３を用いて連続転写を行った。図３に示す被転写基体５には、被転写基板７としてのガラス基板上に、硬化性樹脂材料６としてのアクリレート系モノマを主成分とする光ラジカル重合性の樹脂組成物を塗布したものを使用した。
そして、微細パターン転写用スタンパ３を用いて連続転写を行った際の最大寸法誤差［％］を測定すると共に、微細パターン転写用スタンパ３の耐久性の評価を行った。
【００７１】
最大寸法誤差［％］は、転写１回目と、転写４００回目とにおける被転写体５の硬化した硬化性樹脂材料６のパターン形状を原子間力顕微鏡（ビーコ社製）により測定し、それらの最大寸法誤差として算出した。
【００７２】
また、耐久性は、転写回数が４００回を超えても微細パターン転写用スタンパ３における微細構造体層２の形状が良好に維持されたものを良好とし、４００回に満たないうちに微細構造体層２が破損したものを不良と判定した。表１中、耐久性が良好なものを「○」と記し、不良なものを「×」と記す。また、無機分率［％］、最大寸法誤差［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。図６は、微細パターン転写用スタンパの微細構造体層の無機分率と、最大寸法誤差及び耐久性との関係を示すグラフであり、横軸が微細構造体層の無機分率［％］を示し、右縦軸が最大寸法誤差［％］を示し、左縦軸が微細構造体層の耐久性［回］を示すグラフである。
【００７３】
（実施例２）
本実施例では、実施例１と同様の方法で微細構造体層２を有する微細パターン転写用スタンパ３を作製した。この際、表１中、ＳＱ（ａ）としてのシルセスキオキサン誘導体OX−SQ SI−20（東亞合成社製）を０．９部とし、表１のモノマ成分（ａ）に代えて、パーフルオロ骨格を有するジエポキシである１，４−ビス（２，３−エポシキプロピル）パーフルオロブタン（ダイキン工業社製、表１中、モノマ成分（ｂ）と記す。以下同じ）を０．１部使用した以外は、実施例１と同様に樹脂組成物２ａを調製し、これを用いて微細パターン転写用スタンパ３を作製した。表１に、樹脂組成物２ａの官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層２の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパ３を用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の最大寸法誤差［％］を測定すると共に、微細パターン転写用スタンパ３の耐久性の評価を行った。その結果を表１に示す。また、無機分率［％］、最大寸法誤差［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００７４】
（実施例３）
本実施例では、実施例１と同様の方法で微細構造体層２を有する微細パターン転写用スタンパ３を作製した。この際、表１のモノマ成分（ａ）に代えて、モノマ成分（ｂ）としての１，４−ビス（２，３−エポシキプロピル）パーフルオロブタン（ダイキン工業社製）を０．３部使用した以外は、実施例１と同様に樹脂組成物２ａを調製し、これを用いて微細パターン転写用スタンパ３を作製した。表１に、樹脂組成物２ａの官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層２の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパ３を用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の最大寸法誤差［％］を測定すると共に、微細パターン転写用スタンパ３の耐久性の評価を行った。その結果を表１に示す。また、無機分率［％］、最大寸法誤差［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００７５】
（実施例４）
本実施例では、実施例１と同様の方法で微細構造体層２を有する微細パターン転写用スタンパ３を作製した。この際、表１のモノマ成分（ａ）としての３−エチル−３−｛［３−エチルオキセタン−３−イル］メトキシメチル｝オキセタン（東亞合成社製）を０．２部、モノマ成分（ｂ）としての１，４−ビス（２，３−エポシキプロピル）パーフルオロブタン（ダイキン工業社製）を０．１部使用した以外は、実施例１と同様に樹脂組成物２ａを調製し、これを用いて微細パターン転写用スタンパ３を作製した。表１に、樹脂組成物２ａの官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層２の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパ３を用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の最大寸法誤差［％］を測定すると共に、微細パターン転写用スタンパ３の耐久性の評価を行った。その結果を表１に示す。また、無機分率［％］、最大寸法誤差［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００７６】
（実施例５）
本実施例では、実施例１と同様の方法で微細構造体層２を有する微細パターン転写用スタンパ３を作製した。この際、表１中、ＳＱ（ａ）としてのシルセスキオキサン誘導体OX−SQ SI−20（東亞合成社製）を０．９部とし、表１のモノマ成分（ａ）に代えて、１，４−ブタンジオールジビニルエーテル（日本カーバイド株式会社製、表１中、モノマ成分（ｃ）と記す。以下同じ）を０．１部使用した以外は、実施例１と同様に樹脂組成物２ａを調製し、これを用いて微細パターン転写用スタンパ３を作製した。表１に、樹脂組成物２ａの官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層２の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパ３を用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の最大寸法誤差［％］を測定すると共に、微細パターン転写用スタンパ３の耐久性の評価を行った。その結果を表１に示す。また、無機分率［％］、最大寸法誤差［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００７７】
（実施例６）
本実施例では、実施例１と同様の方法で微細構造体層２を有する微細パターン転写用スタンパ３を作製した。この際、表１中、ＳＱ（ａ）としてのシルセスキオキサン誘導体OX−SQ SI−20（東亞合成社製）を０．９部とし、表１のモノマ成分（ａ）としての３−エチル−３−｛［３−エチルオキセタン−３−イル］メトキシメチル｝オキセタン（東亞合成社製）を０．１部使用した以外は、実施例１と同様に樹脂組成物２ａを調製し、これを用いて微細パターン転写用スタンパ３を作製した。表１に、樹脂組成物２ａの官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層２の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパ３を用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の最大寸法誤差［％］を測定すると共に、微細パターン転写用スタンパ３の耐久性の評価を行った。その結果を表１に示す。また、無機分率［％］、最大寸法誤差［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００７８】
（実施例７）
本実施例では、実施例１と同様の方法で微細構造体層２を有する微細パターン転写用スタンパ３を作製した。この際、表１中、ＳＱ（ａ）としてのシルセスキオキサン誘導体OX−SQ SI−20（東亞合成社製）を０．６部とし、表１のモノマ成分（ａ）としての３−エチル−３−｛［３−エチルオキセタン−３−イル］メトキシメチル｝オキセタン（東亞合成社製）を０．４部使用した以外は、実施例１と同様に樹脂組成物２ａを調製し、これを用いて微細パターン転写用スタンパ３を作製した。表１に、樹脂組成物２ａの官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層２の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパ３を用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の最大寸法誤差［％］を測定すると共に、微細パターン転写用スタンパ３の耐久性の評価を行った。その結果を表１に示す。また、無機分率［％］、最大寸法誤差［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００７９】
（実施例８）
本実施例では、実施例２と同様の樹脂組成物を調製した。
微細パターン転写用スタンパ３の作製は、次の手順で行った（図示省略）。
まず、OPTOOL DSX（ダイキン工業社製）で離型処理を施した実施例１と同様のマスタモールドを準備した。
【００８０】
次に、このマスタモールドの微細パターンが形成された面に、樹脂組成物をスピンコート法によって塗布した後、これに３６５ｎｍの波長の紫外線を６００秒間照射して硬化させた。
【００８１】
次に、この硬化した樹脂組成物層の表面に光硬化性のエポキシ系樹脂をスピンコート法にて塗布した後、これに光透過性を有する高弾性の支持基材を押し付けた状態で、エポキシ系樹脂を硬化させた。なお、支持基材のエポキシ系樹脂と接する面には、KBM403（信越シリコーン社製）によりカップリング処理を施した。
【００８２】
そして、マスタモールドを剥離することで、実施例２の樹脂組成物が硬化した微細構造体層、硬化したエポキシ系樹脂からなる支持層、及び高弾性の支持基材（２０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍ）がこの順番に積層された３層構成（表１中、スタンパ構成として記す）の微細パターン転写用スタンパを作製した。
【００８３】
なお、この微細パターン転写用スタンパにおける支持層は、微細構造体層よりも低弾性となっている。また、支持基材は、ガラスで形成されており、微細構造体層及び支持層よりも高弾性となっている。表１に、樹脂組成物の官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパを用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の最大寸法誤差［％］を測定すると共に、微細パターン転写用スタンパの耐久性の評価を行った。その結果を表１に示す。また、無機分率［％］、最大寸法誤差［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００８４】
（実施例９）
本実施例では、実施例２と同様の樹脂組成物を調製した。
微細パターン転写用スタンパの作製は、次の手順で行った（図示省略）。
まず、OPTOOL DSX（ダイキン工業社製）で離型処理を施した実施例１と同様のマスタモールドを準備した。
【００８５】
次に、このマスタモールドの微細パターンが形成された面に、樹脂組成物をスピンコート法によって塗布した後、これに３６５ｎｍの波長の紫外線を６００秒間照射して硬化させた。
【００８６】
次に、この硬化した樹脂組成物層の表面に光硬化性の不飽和ポリエステルをスピンコート法にて塗布した後、これに紫外線を照射して硬化させることで第１支持層を形成した。
【００８７】
次に、この第１支持層の表面に光硬化性のエポキシ系樹脂をスピンコート法にて塗布した後、これに光透過性を有する高弾性の支持基材を押し付けた状態で、エポキシ系樹脂を硬化させて第１支持層と支持基材との間に第２支持層を形成した。なお、支持基材のエポキシ系樹脂と接する面には、KBM403（信越シリコーン社製）によりカップリング処理を施した。
【００８８】
そして、マスタモールドを剥離することで、実施例２の樹脂組成物が硬化した微細構造体層、硬化した不飽和ポリエステルからなる第１支持層、硬化したエポキシ系樹脂からなる第２支持層、及び高弾性の支持基材（２０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍ）がこの順番に積層された４層構成（表１中、スタンパ構成として記す）の微細パターン転写用スタンパを作製した。
なお、この微細パターン転写用スタンパにおける第１支持層は、微細構造体層よりも低弾性となっている。第２支持層は、第１支持層よりも低弾性となっており、ガラスで形成された支持基材は、第２支持層よりも高弾性となっている。
【００８９】
表１に、樹脂組成物の官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパを用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の最大寸法誤差［％］を測定すると共に、微細パターン転写用スタンパの耐久性の評価を行った。その結果を表１に示す。
【００９０】
（実施例１０）
本実施例では、実施例２と同様の樹脂組成物を調製した。
微細パターン転写用スタンパの作製は、次の手順で行った（図示省略）。
まず、OPTOOL DSX（ダイキン工業社製）で離型処理を施した実施例１と同様のマスタモールドを準備した。
【００９１】
次に、このマスタモールドの微細パターンが形成された面に、樹脂組成物をスピンコート法によって塗布した後、これに３６５ｎｍの波長の紫外線を６００秒間照射して硬化させた。
表１に、樹脂組成物の官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
【００９２】
次に、この硬化した樹脂組成物層をマスタモールドから剥離した。この樹脂組成物層を図４に示す微細構造体層２として使用すると共に、図４に示す支持基材１、弾性プレート８、及び光透過性硬質基板９を別途準備した。そして、これらを図４に示す順番で接着剤を解して積層して微細パターン転写用スタンパ１０を作製した。
【００９３】
なお、支持基材１としては、ガラス板（２０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍ）を使用し、弾性プレート８としては、シリコーンゴム（東レ・ダウコーニング社製、シルガード（登録商標）、厚さ１０ｍｍ）を使用し、光透過性硬質基板９としては、石英基板（厚さ０．７ｍｍ）を使用した。
そして、この微細パターン転写用スタンパ１０用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の最大寸法誤差［％］を測定すると共に、微細パターン転写用スタンパの耐久性の評価を行った。その結果を表１に示す。また、無機分率［％］、最大寸法誤差［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００９４】
（比較例１）
本比較例では、実施例１と同様の方法で微細構造体層２を有する微細パターン転写用スタンパ３を作製した。この際、下記表２中、ＳＱ（ａ）としてのシルセスキオキサン誘導体OX−SQ SI−20（東亞合成社製）を１．０部とし、表２のモノマ成分は使用しなかった以外は、実施例１と同様に樹脂組成物２ａを調製し、これを用いて微細パターン転写用スタンパ３を作製した。表２に、樹脂組成物２ａの官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層２の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパ３を用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の最大寸法誤差［％］を測定すると共に、微細パターン転写用スタンパ３の耐久性の評価を行った。その結果を表２に示す。また、無機分率［％］、最大寸法誤差［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００９５】
【表２】
【００９６】
（比較例２）
本比較例では、実施例１と同様の方法で微細構造体層２を有する微細パターン転写用スタンパ３を作製した。この際、表２中、ＳＱ（ａ）としてのシルセスキオキサン誘導体OX−SQ SI−20（東亞合成社製）に代えて、複数個のアクリル基を有するシルセスキオキサン誘導体AC−SQ（東亞合成社製、表２中、ＳＱ（ｂ）と記す）１．０部とし、表２のモノマ成分は使用しなかった以外は、実施例１と同様に樹脂組成物２ａを調製し、これを用いて微細パターン転写用スタンパ３を作製した。表２に、樹脂組成物２ａの官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層２の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパ３を用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の微細パターン転写用スタンパ３の耐久性の評価を行った。その結果を表２に示す。
なお、本比較例では、転写回数１０回目で微細構造体層２が破損した。よって、本比較例においては、最大寸法誤差［％］を測定していない。
本比較例における無機分率［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００９７】
（比較例３）
本比較例では、実施例２と同様の樹脂組成物を調製した。そして、この樹脂組成物を使用して実施例８と同様にして微細パターン転写用スタンパを作製した。表２に、樹脂組成物の官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパを用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の微細パターン転写用スタンパの耐久性の評価を行った。その結果を表２に示す。また、無機分率［％］、及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００９８】
（比較例４）
本比較例では、実施例２と同様の樹脂組成物を調製した。そして、この樹脂組成物を使用して実施例９と同様にして微細パターン転写用スタンパを作製した。表２に、樹脂組成物の官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパを用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の微細パターン転写用スタンパの耐久性の評価を行った。その結果を表２に示す。また、無機分率［％］、最大寸法誤差［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００９９】
（実施例及び比較例における微細パターン転写用スタンパの評価結果）
表１及び表２に示すように、シルセスキオキサン誘導体と、モノマ成分としての３−エチル−３−｛［３−エチルオキセタン−３−イル］メトキシメチル｝オキセタン、パーフルオロ骨格を有するジエポキシである１，４−ビス（２，３−エポシキプロピル）パーフルオロブタンとを含む樹脂組成物を使用して微細構造体層を作製した実施例１から実施例１０の微細パターン転写用スタンパにおいては、４００回の連続転写後の最大寸法誤差が比較的小さく、また良好な耐久性を示している。
【０１００】
これに対して、シルセスキオキサン誘導体を含み、モノマ成分を含まない樹脂組成物を使用して微細構造体層を作製した比較例１、４、５の微細パターン転写用スタンパにおいては、耐久性を有するものの、最大寸法誤差が大きく、転写回数を重ねるごとに転写精度が低下することが判明した。また、比較例２，３の微細パターン転写用スタンパにおいては、耐久性が不十分となっている。
【０１０１】
次に、図６に示すように、最大寸法誤差が小さく、かつ耐久性に優れる微細パターン転写用スタンパは、微細構造体層の無機分率が３１％以下であることが判明した。
【符号の説明】
【０１０２】
１ 支持基材
２ 微細構造体層
２ａ 樹脂組成物
３ 微細パターン転写用スタンパ
４ マスタモールド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被転写体に押し付けてその表面に微細構造体（微細パターン）を形成するための微細パターン転写用スタンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体デバイス等で必要とされる微細パターンを加工する技術として、フォトリソグラフィ技術が多く用いられてきた。しかし、パターンの微細化が進み、要求される加工寸法が露光に用いられる光の波長程度まで小さくなるとフォトリソグラフィ技術での対応が困難となってきた。そのため、これに代わり、荷電粒子線装置の一種である電子線描画装置が用いられるようになった。
【０００３】
この電子線を用いたパターン形成は、ｉ線、エキシマレーザ等の光源を用いたパターン形成における一括露光方法と異なり、マスクパターンを直接描画する方法をとる。よって、描画するパターンが多いほど露光（描画）時間が増加し、パターン完成までに時間がかかるという欠点があり、半導体集積回路の集積度が高まるにつれて、パターン形成に必要な時間が増大して、スループットが低下することが懸念される。
【０００４】
そこで、電子線描画装置の高速化を図るために各種形状のマスクを組み合わせて、それらに一括して電子ビームを照射することで複雑な形状の電子ビームを形成する、一括図形照射法の開発が進められている。しかしながら、パターンの微細化が進む一方で、電子線描画装置の大型化や、マスク位置の高精度制御等、装置コストが高くなるという欠点があった。
【０００５】
これに対し、高精度なパターン形成を低コストで行うための技術として、ナノインプリント技術が知られている。このナノインプリント技術は、形成しようとするパターンの凹凸に対応する凹凸（表面形状）が形成されたスタンパを、例えば所定の基板上に樹脂層を形成して得られる被転写体に型押しするものであり、微細パターンを被転写体の樹脂層に形成することができる。そして、このナノインプリント技術は、大容量記録媒体における記録ビットのパターンの形成や、半導体集積回路のパターンの形成への応用が検討されている。
【０００６】
現在、従来ナノインプリント技術に用いられてきた石英等のハードなスタンパは、転写の際、被転写基板の反りや突起に追従できず、広範囲で転写不良領域が発生する問題があった。転写不良領域を低減させるために、基板の反りと突起の両方を吸収することが必要である。そのため、基板の反りと突起の両方に追従する、柔軟な樹脂スタンパが検討されている（非特許文献１）。更に、基材と微細構造体層の間に緩衝層と呼ばれる柔軟な樹脂層を有する多層型の樹脂スタンパの報告例もある。また、ナノインプリント技術において、被転写体と微細構造体層の剥離は、転写精度に大きく影響を与えるため、両者の離型性が非常に重要となる。従来、ナノインプリントに用いられてきた石英等のスタンパは、表面をフッ素系の離系剤により処理することで離型性を付与している（特許文献１）。ソフトスタンパの表面に対しても同様な離型処理を施し、転写に用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３５１６９３号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】B. Michel et al.、Macromolecules、vol.33、p.3042（2000）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の前記したスタンパでは、塗布した離型剤の厚さムラによりパターンの転写精度が低下しやすいことや、繰り返し転写するにつれて離型層が劣化し、転写不良を生じるという課題がある。
【００１０】
そこで、本発明の課題は、離型処理が不要で、かつ繰り返し転写におけるパターンの転写精度が劣化しない微細構造体層を有するソフトスタンパである微細パターン転写用スタンパを提供することにある。なお、本発明における微細構造体とは、ナノメートルからマイクロメートルのサイズの構造体を意味する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決する本発明は、支持基材上に微細構造体層を有する微細パターン転写用スタンパにおいて、前記微細構造体層は、複数の重合性官能基を有するシルセスキオキサン誘導体と、複数の重合性官能基を有する一種又は複数種のモノマ成分と、を主に含む樹脂組成物の重合体であることを特徴とする。
【００１２】
また、前記課題を解決する本発明は、支持基材上に微細構造体層を有する微細パターン転写用スタンパにおいて、前記微細構造体層は、複数の重合性官能基を有するシルセスキオキサン誘導体と、複数の重合性官能基を有する一種又は複数種のモノマ成分と、を主に含む樹脂組成物の重合体であって、前記微細構造体層の無機分率が３１質量％以下であることを特徴とする。
【００１３】
また、前記課題を解決する本発明は、光透過性硬質基板と、光透過性弾性プレートと、可撓性硬質支持基材と、微細構造体層とをこの順番に有する微細パターン転写用のスタンパであって、前記微細構造体層は、シルセスキオキサン誘導体にフッ素成分を添加した樹脂組成物の重合体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、離型処理が不要で、かつ繰り返し転写におけるパターンの転写精度が劣化しない微細構造体層を有するソフトスタンパである微細パターン転写用スタンパを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る微細パターン転写用スタンパを示す模式図である。
【図２】（ａ）から（ｃ）は、微細パターン転写用スタンパの製造方法を模式的に示す工程説明図である。
【図３】微細パターン転写用スタンパの微細パターンを被転写体に転写する様子を示す模式図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る微細パターン転写用スタンパを示す模式図である。
【図５】（ａ）から（ｄ）は、支持基材に対する微細構造体層の形成態様を平面視で例示する模式図である。
【図６】微細パターン転写用スタンパの微細構造体層の無機分率と、最大寸法誤差及び耐久性との関係を示すグラフであり、横軸が微細構造体層の無機分率［％］を示し、右縦軸が最大寸法誤差［％］を示し、左縦軸が微細構造体層の耐久性［回］を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の実施形態の微細パターン転写用スタンパについて適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
（微細パターン転写用スタンパ）
図１は、本発明の実施形態の微細パターン転写用スタンパを示す模式図である。
図１に示すように、本実施形態に係る微細パターン転写用スタンパ３は、支持基材１上に微細構造体層２を有している。ここで微細構造とは、ナノメートルからマイクロメートルのサイズで形成された構造のことを指す。
【００１７】
前記支持基材１としては、微細構造体層２を保持する機能を有するものであれば、形状、材料、サイズ、作製方法は特に限定されない。
支持基材１の形状としては、平面形状で円形、正方形、長方形等が挙げられ、中でも長方形が好ましい。
支持基材１の材料としては、例えば、シリコンウエハ、各種金属材料、ガラス、石英、セラミック等のように強度と加工性を有するものであればよい。具体的には、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＳｉＮ、多結晶Ｓｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、及びこれらを１種以上含むものが例示される。特に、少なくとも３６５ｎｍの波長の光を透過するものが好ましく、中でも石英やガラスは透明性が高いので好ましい。このような透明性が高い材料で支持基材１を形成すると、微細構造体層２を後記するように光硬化性樹脂で構成する場合にこの光硬化性樹脂に光が効率的に照射されることとなる。また、このような透明性が高い材料で支持基材１を形成すると、支持基材１と微細構造体層２との間に光硬化性樹脂で形成される緩衝層（図示省略）を設ける場合においても、この緩衝層となる光硬化性樹脂に光が効率的に照射されることとなる。
また、支持基材１の表面には、微細構造体層２や前記した緩衝層（図示省略）との接着力を強化するためにカップリング処理を施すことができる。
【００１８】
また、支持基材１は、弾性率の異なる２種以上の層で構成することもできる。このような支持基材１においては、弾性率の高い層と低い層との積層順や、組み合わせ、層数等について特に制限はない。
【００１９】
このような２種以上の層を有する支持基材１としては、例えば、前記した材料を２種以上選択して各層を形成したものや、前記した材料からなる層と樹脂からなる層とを組み合せたもの、樹脂からなる層同士を組み合せたもの等が挙げられる。
【００２０】
前記した樹脂の具体例としては、例えば、フェノール樹脂（ＰＦ）、ユリア樹脂（ＵＦ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、不飽和ポリエステル（ＵＰ）、アルキド樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂（ＥＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリアミド（ＰＡ）、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ポリビニルアルコール、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアリレート、酢酸セルロース、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンオキシド、シクロオレフィンポリマ、ポリ乳酸、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂等が挙げられる。これらのいずれかを単独で用いても、異なる樹脂を複数混合して用いてもよい。また、無機フィラーや有機フィラー等の充填剤を含んでいてもよい。
【００２１】
前記微細構造体層２は、次に説明する光硬化性の樹脂組成物の重合体で構成されており、その表面に、ナノメートルからマイクロメートルのサイズの微細構造を有している。
【００２２】
（樹脂組成物）
微細構造体層２を形成する樹脂組成物は、複数の重合性官能基を有するシルセスキオキサン誘導体と、複数の重合性官能基を有するモノマ成分と、光硬化重合開始剤とを主に含んで構成されている。
【００２３】
＜シルセスキオキサン誘導体＞
シルセスキオキサン誘導体は、ＲＳｉＯ１．５の組成式で示されるネットワーク状ポリシロキサンの総称である。このシルセスキオキサン誘導体は、構造的には無機シリカ（組成式；ＳｉＯ２）と有機シリコーン（組成式；Ｒ２ＳｉＯ）との中間に位置付けられ、特性も両者の中間であることが知られている。
このようなシルセスキオキサン誘導体の具体例としては、例えば、下記式（１）から式（５）で示されるものが挙げられる。ちなみに、式（１）ははしご構造のシルセスキオキサン誘導体を示し、式（２）はランダム構造のシルセスキオキサン誘導体を示し、式（３）はＴ８構造のシルセスキオキサン誘導体を示し、式（４）はＴ１０構造のシルセスキオキサン誘導体を示し、式（５）はＴ１２構造のシルセスキオキサン誘導体を示している。
【００２４】
【化１】
【００２５】
【化２】
（但し、前記式（１）から式（５）中、Ｒは、相互に同一でも異なっていてもよく、Ｒは水素原子又は有機基を示すと共に、有機基は２以上、好ましくは３以上の後記する重合性官能基を示す）
【００２６】
重合性官能基としては、ビニル基、エポキシ基、オキセタニル基、ビニルエーテル基、及び（メタ）アクリル基から選ばれる少なくとも１種であることが望ましい。
【００２７】
このようなシルセスキオキサン誘導体は、本発明の微細パターン転写用スタンパを使用した後記する転写方法で選ばれる硬化性樹脂材料（図３の符号６）の硬化機構と、シルセスキオキサン誘導体の硬化機構とが異なるものが望ましい。具体的には、転写用の硬化性樹脂材料がラジカル重合性のものである場合には、光カチオン重合性のシルセスキオキサン誘導体が望ましく、逆に転写用の硬化性樹脂材料が光カチオン重合性であれば、光ラジカル重合性のシルセスキオキサン誘導体が望ましい。
シルセスキオキサン誘導体は、上市品を使用することができる。
【００２８】
樹脂組成物中のシルセスキオキサン誘導体の含有率としては、５０質量％以上が望ましい。
【００２９】
＜モノマ成分＞
モノマ成分としては、ビニル基、（メタ）アクリル基、エポキシ基、オキセタニル基、及びビニルエーテル基から選ばれる重合性官能基を２以上含有するものが挙げられ、骨格等に制限はないが、前記したシルセスキオキサン誘導体が有する重合性官能基と同機構で硬化するモノマ成分が望ましい。また、モノマ成分としては、パーフルオロ骨格を有するもの（フッ素成分）を使用することができる。
【００３０】
エポキシ基を有するモノマ成分としては、例えば、ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂モノマ、水添ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂モノマ、ビスフェノールＦ系エポキシ樹脂モノマ、ノボラック型エポキシ樹脂モノマ、脂肪族環式エポキシ樹脂モノマ、脂肪族直鎖エポキシ樹脂モノマ、ナフタレン型エポキシ樹脂モノマ、ビフェニル型エポキシ樹脂モノマ、２官能アルコールエーテル型エポキシ樹脂モノマ等が挙げられる。
【００３１】
オキセタニル基を有するモノマ成分としては、例えば、３−エチル−３−｛［３−エチルオキセタン−３−イル］メトキシメチル｝オキセタン、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、１，４−ビス［（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル］ベンゼン、３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン、ジ［１−エチル（３−オキセタニル）］メチルエーテル、３−エチル−３−（２−エチルヘキシロキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−｛［３−（トリエトキシシリル）プロポキシ］メチル｝オキセタン、オキセタニルシルセスキオキサン、フェノールノボラックオキセタン等が挙げられる。
【００３２】
ビニルエーテル基を有するモノマ成分としては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、ジ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、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、イソフタル酸ジ（４−ビニロキシ）ブチル、グルタル酸ジ（４−ビニロキシ）ブチル、コハク酸ジ（４−ビニロキシ）ブチルトリメチロールプロパントリビニルエーテル、２−ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ヒドロキシヘキシルビニルエーテル等が挙げられる。
【００３３】
以上、エポキシ基、オキセタニル基、ビニルエーテル基のいずれかの官能基を有する有機成分を例示したが、本発明はこれに限定されない。分子鎖中にビニル基、（メタ）アクリル基、エポキシ基、オキセタニル基、ビニルエーテル基等の重合性官能基を有するものであれば基本的に本発明に用いることができる。また、本実施形態でのモノマ成分は、常温で液体のものを想定しているが、固体のものをも使用することもできる。
なお、本実施形態でのモノマ成分は、１種又は２種以上の組み合わせで使用される。
【００３４】
＜光硬化重合開始剤＞
光硬化重合開始剤としては、樹脂組成物に含まれるシルセスキオキサン誘導体や、モノマ成分の重合性官能基に合わせて適宜選択される。特に、カチオン重合開始剤は酸素阻害による硬化不良を防ぐ点において望ましい。
【００３５】
カチオン重合開始剤としては、求電子試薬であり、カチオン発生源を持っているもので、有機成分を光により硬化させるものであれば特に制限はなく、公知のカチオン重合開始剤を用いることができる。特に、紫外線により硬化を開始させるカチオン重合性触媒は、室温での凹凸パターン形成が可能となり、より高精度なマスタモールドからのレプリカ形成が可能となるので望ましい。
【００３６】
カチオン重合性触媒としては、例えば、鉄−アレン錯体化合物、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、ピリジニウム塩、アルミニウム錯体／シリルエーテルや、プロトン酸、ルイス酸等が挙げられる。
【００３７】
また、紫外線により硬化を開始するカチオン重合触媒の具体的な例としては、IRGACURE261（チバガイギー社製）、オプトマーSP−150（旭電化工業社製）、オプトマーSP−151旭電化工業社製）、オプトマーSP−152（旭電化工業社製）、オプトマーSP−170（旭電化工業社製）、オプトマーSP−171（旭電化工業社製）、オプトマーSP−172（旭電化工業社製）、UVE−1014（ゼネラルエレクトロニクス社製）、CD−1012（サートマー社製）、サンエイドSI−60L（三新化学工業社製）、サンエイドSI−80L（三新化学工業社製）、サンエイドSI−100L（三新化学工業社製）、サンエイドSI−110（三新化学工業社製）、サンエイドSI−180（三新化学工業社製）、CI−2064（日本曹達社製）、CI−2639（日本曹達社製）、CI−2624（日本曹達社製）、CI−2481（日本曹達社製）、Uvacure 1590（ダイセルUCB社製）、Uvacure 1591（ダイセルUCB社製）、RHODORSIL Photo InItiator 2074（ローヌ・プーラン社製）、UVI−6990（ユニオンカーバイド社製）、BBI−103（ミドリ化学社製）、MPI−103（ミドリ化学社製）、TPS−103（ミドリ化学社製）、MDS−103（ミドリ化学社製）、DTS−103（ミドリ化学社製）、DTS−103（ミドリ化学社製）、NAT−103（ミドリ化学社製）、NDS−103（ミドリ化学社製）、CYRAURE UVI6990（ユニオンカ−バイト日本社製）等が挙げられる。これら重合開始剤は単独で適用することも可能であるが、２種以上を組み合わせて使用することもできる。このほか公知の重合促進剤及び増感剤等と組み合わせて適用することもできる。
【００３８】
このような樹脂組成物は、光硬化重合開始剤を除く成分の全てが重合性官能基を有する樹脂であることが望ましい。
しかしながら、製造工程により意図せず混入する反応性官能基を有しない溶剤成分は樹脂組成物に含まれていても本発明の効果を阻害するものではない。また、樹脂組成物には、本発明の課題を阻害しない範囲で、支持基材１と樹脂組成物との密着力を強化するための界面活性剤が含まれていてもよい。また、必要に応じて重合禁止剤等の添加剤を加えてもよい。
以上のような光硬化性の樹脂組成物は、官能基当量が１８０ｇ／ｅｑ以上となっていることが望ましい。
この樹脂組成物の官能基当量とは、樹脂組成物を構成する各成分の官能基当量の平均値を意味する。なお、前記した「成分の官能基当量」は、次式（６）で示される。
【００３９】
成分の官能基当量＝（成分の分子量）
／（成分の1分子あたりの官能基数）・・・式（６）
【００４０】
また、この樹脂組成物の硬化収縮率は、８．０％以下であることが望ましい。
この硬化収縮率は、次式（７）で示される。
【００４１】
硬化収縮率＝１００×（樹脂組成物の重合体の比重−硬化前の樹脂組成物の比重）
／（硬化前の樹脂組成物の比重）・・・式（７）
【００４２】
また、この樹脂組成物の無機分率は、３１質量％以下であることが望ましい。
この無機分率とは、シルセスキオキサン誘導体（ＲＳｉＯ１．５）を構成するケイ酸分（−ＳｉＯ１．５）の、樹脂組成物における割合を意味し、次式（８）で示される。
無機分率＝１００×樹脂組成物中のケイ酸分（−ＳｉＯ１．５）の質量
／樹脂組成物の質量・・・式（８）
【００４３】
また、この樹脂組成物の硬化後の弾性率、つまり微細構造体層２の弾性率は、１．０ＧＰａ以上であることが望ましい。
なお、本実施形態での弾性率とは、変形のし難さを表す物性値であり、弾性変化内での応力とひずみの間の比例定数を意味する。ちなみに、弾性率は温度に依存するため、材料組成に対して一義的に決まる値ではないが、本実施形態では、光ナノインプリントプロセスの温度条件下である３０℃における値とした。
【００４４】
以上のような、微細パターン転写用スタンパ３においては、支持基材１及び微細構造体層２は、光透過性（少なくとも３６５ｎｍの波長の光透過性）となるように形成することが望ましい。このような微細パターン転写用スタンパ３によれば、後記する被転写体の硬化性樹脂材料６（図３参照）に光硬化性樹脂を使用することができる。つまり、この微細パターン転写用スタンパ３は、光ナノプリント用のレプリカモールドとして使用可能となる。
【００４５】
＜微細パターン転写用スタンパの製造方法及び転写方法＞
次に、本実施形態に係る微細パターン転写用スタンパ３の製造方法について説明する。ここで参照する図２（ａ）から（ｃ）は、微細パターン転写用スタンパの製造方法を模式的に示す工程説明図である。
【００４６】
先ずこの製造方法では、図２（ａ）に示すように、微細パターン４ａが形成されたマスタモールド４が準備される。その一方で、支持基材１上に、前記樹脂組成物２ａが塗布される。
【００４７】
次に、図２（ｂ）に示すように、樹脂組成物２ａ上に、微細パターン４ａが形成されたマスタモールド４が押し付けられる。そして、マスタモールド４を押し付けた状態で、樹脂組成物２ａを硬化させることによってマスタモールド４の微細パターン４ａが樹脂組成物２ａに転写される。ちなみに、この樹脂組成物２ａの硬化は、光照射により行われればよい。
【００４８】
そして、図２（ｃ）に示すように、硬化した樹脂組成物２ａ（図２（ｂ）参照）からマスタモールド４が剥離されることによって、支持基材１上に微細構造体層２が形成された、本実施形態に係る微細パターン転写用スタンパ３が得られる。なお、形成された微細構造体層２は、後に具体的に説明するように、支持基材１上のいずれの場所に位置していても構わず、微細構造体層２の形成領域の形状も円形、正方形、長方形等のように特に限定されない。
【００４９】
次に、この微細パターン転写用スタンパ３を使用した微細パターンの転写方法について説明する。図３は、微細パターン転写用スタンパの微細パターンを被転写体に転写する様子を示す模式図である。
この転写方法では、図３に示すように、被転写基板７上に硬化性樹脂材料６を設けた被転写体５が使用される。
【００５０】
被転写基板７としては、特に制限はなく、微細パターンを転写して得られる微細構造体の用途に応じて適宜に設定することでき、具体的には、例えば、シリコンウエハ、各種金属材料、ガラス、石英、セラミック、樹脂等が挙げられる。
【００５１】
硬化性樹脂材料６としては、例えば、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等が挙げられる。なお、硬化性樹脂材料６として、光硬化性樹脂及び熱硬化性樹脂の少なくともいずれかを使用する場合には、前記したように、前記した樹脂組成物の主成分であるシルセスキオキサン誘導体の硬化機構と異なる硬化機構を有する光硬化性樹脂及び熱硬化性樹脂が望ましい。
【００５２】
この転写方法は、被転写体５の硬化性樹脂材料６に微細パターン転写用スタンパ３が型押しされることで、硬化性樹脂材料６に微細パターン４ａが転写されて微細構造体が得られる。なお、前記したように、微細パターン転写用スタンパ３の支持基材１及び微細構造体層２を、波長３６５ｎｍ以上の光が透過可能となるように形成することで、硬化性樹脂材料６として光硬化性樹脂を使用することができる。
【００５３】
以上のような、本実施形態に係る微細パターン転写用スタンパ３によれば、シルセスキオキサン誘導体、及びモノマ成分を主成分とする樹脂組成物の重合体（硬化物）で形成された微細構造体層２を支持基材１上に有しているので、被転写体５に対して、離型処理を必要とせず、高精度で連続転写が可能となる。この際、被転写体５の硬化性樹脂材料６の硬化機構と異なる硬化機構を有するシルセスキオキサン誘導体で微細構造体層２を形成することで、微細パターン転写用スタンパ３は更に離型性に優れる。
このように離型処理を必要とせずに、連続転写性を向上させることができる微細パターン転写用スタンパ３は、微細構造体の製造時におけるランニングコストを低減することができる。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、支持基材１上に微細構造体層２を有する微細パターン転写用スタンパ３について説明としたが、支持基材１の微細構造体層２とは反対側の面に、更に他の基板を配置することができる。次に参照する図４は、本発明の他の実施形態に係る微細パターン転写用スタンパを示す模式図である。
【００５５】
図４に示すように、この微細パターン転写用スタンパ１０は、微細構造体層２を設けた可撓性を有する支持基材１の反対側の面に、弾性プレート８と、光透過性硬質基板９とをこの順番に設けたものである。なお、この微細パターン転写用スタンパ１０は、図３に示す被転写体５の硬化性樹脂材料として光硬化性樹脂組成物を使用することを想定しており、微細構造体層２、支持基材１、及び弾性プレート８は、光透過性のものが使用されている。
【００５６】
弾性プレート８は、ゴム部材で形成されている。このゴム部材の具体例としては、例えば、ウレタンゴム、シリコーンゴム等の合成ゴムが挙げられる。弾性プレート８の厚さは、３ｍｍ〜１５ｍｍの範囲が好ましい。
【００５７】
光透過性硬質基板９としては、例えば、透明性を有するガラス板、石英板、プラスチック板等が挙げられる。プラスチック板としては、例えば、アクリル樹脂板、硬質塩化ビニル板等が挙げられる。光透過性硬質基板９の厚さは、１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲が好ましい。
【００５８】
支持基材１、弾性プレート８、及び光透過性硬質基板９は、相互に接着剤を使用して接合することができる。この接着剤としては、光透過性の接着剤を使用することができ、例えば、アクリルゴム系光学接着剤、ＵＶ硬化型ポリエステル樹脂等が挙げられる。
【００５９】
これらの弾性プレート８と光透過性硬質基板９は、別途用意した治具（リング等）や締結具（ボルト等）を使用して相互に機械的に接合することができる。また、光透過性硬質基板９に吸引孔を形成すると共に、この吸引孔を介して弾性プレート８を吸引ポンプで吸着することもできる。なお、この吸着と前記した機械的な接合とは、併用することもできる。
【００６０】
以上のような微細パターン転写用スタンパ１０によれば、これを図３に示す被転写体５に押し付けて微細パターンを転写する際に、弾性プレート８の発揮する弾性によって、微細構造体層２が図３に示す硬化性樹脂材料６を均等な力で押圧するので、微細パターンを精度よく硬化性樹脂材料６に転写することができる。また、微細構造体層２が図３に示す硬化性樹脂材料６を均等な力で押圧するので、微細構造体層２と硬化性樹脂材料６との間に空気が巻き込まれるのを、より確実に防止することができる。
【００６１】
ちなみに、前記したように、弾性プレート８の厚さを３ｍｍ以上とすることによって、支持基材１及び微細構造体層２を必要十分に変形させることができるので、微細パターンの転写精度は、より一層高められる。また、弾性プレート８の厚さを１５ｍｍ以下とすることによって、この微細パターン転写用スタンパ１０を使用した転写時に、弾性プレートの面方向の変形を抑え、支持基材１が横方向にずれることを、より確実に防止することができる。このことによっても、微細パターンの転写精度は、より一層高められる。
【００６２】
また、この微細パターン転写用スタンパ１０によれば、光透過性硬質基板９の発揮する剛性によって、微細パターン転写用スタンパ１０の機械的強度を、より向上させることができる。
ちなみに、前記したように、光透過性硬質基板９は厚さを１０ｍｍ以上とすることによって、微細パターン転写用スタンパ１０に、十分な機械的強度を付与することができる。また、光透過性硬質基板９の厚さを３０ｍｍ以下とすることによって、光透過性硬質基板９の光透過性を良好に維持することができる。
【００６３】
また、本発明の微細パターン転写用スタンパは、支持基材上に形成する微細構造体層の形成領域の形状（平面形状）、形成位置を前記した支持基材の平面形状にかかわらずに適宜に決定することができる。
次に参照する図５（ａ）から（ｄ）は、支持基材に対する微細構造体層の形成態様を平面視で例示する模式図である。
図５（ａ）に示すように、この微細パターン転写用スタンパ３は、平面形状が長方形の支持基材１の略中央に、平面視で円形の微細構造体層２が形成されている。
図５（ｂ）に示す微細パターン転写用スタンパ３では、平面形状が正方形の支持基材１の略中央に、平面視で円形の微細構造体層２が形成され、図５（ｃ）に示す微細パターン転写用スタンパ３では、平面形状が円形の支持基材１の略中央に、平面視で円形の微細構造体層２が形成されている。
また、図５（ｄ）に示す微細パターン転写用スタンパ３では、平面形状が長方形の支持基材１の中央から外側に変位して平面視で円形の微細構造体層２が形成されている。
また、微細構造体層２の平面形状は、円形に限らず、楕円形、多角形等の他の形状であってもよい。
また、微細構造体層２の形成位置は、支持基材１の平面形状、及び微細構造体層２の平面形状にかかわらずに、支持基材１の中央であってもよいし、その中央から外側に変位した位置であってもよい。
【実施例】
【００６４】
次に、実施例を示しながら本発明を更に具体的に説明する。以下の説明において使用する「部」及び「％」は特に示さない限りすべて質量基準である。
（実施例１）
本実施例では、図２（ａ）から（ｃ）に示す工程で微細パターン転写用スタンパ３を作製した。
【００６５】
＜樹脂組成物２ａの調製＞
はじめに、下記表１に示すように、複数個のオキセタニル基を有するシルセスキオキサン誘導体OX−SQ SI−20（東亞合成社製、表１中、ＳＱ（ａ）と記す。以下同じ）０．７部と、モノマ成分としての２官能オキセタンである３−エチル−３−｛［３−エチルオキセタン−３−イル］メトキシメチル｝オキセタン（東亞合成社製、表１中、モノマ成分（ａ）と記す。以下同じ）０．３部と、カチオン重合開始剤としてのアデカオプトマーSP−172（旭電化工業社製、表１中、単に「重合開始剤」と記す。以下同じ）０．０６部を配合して微細構造体層３を形成するための光硬化性の樹脂組成物２ａを調製した。
この樹脂組成物２ａの官能基当量［ｇ／ｅｑ］を表１に示す。
【００６６】
【表１】
【００６７】
＜微細パターン転写用スタンパ３の作製＞
次に、支持基材１として、表面にKBM403（信越シリコーン社製）によりカップリング処理した２０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス板を準備した。この支持基材１のカップリング処理表面に、微細構造体層２となる樹脂組成物２ａを塗布した（図２（ａ）参照）。次に、OPTOOL DSX（ダイキン工業社製）によってその表面を離型処理したシリコン（Ｓｉ）製のマスタモールド４を準備した（図２（ａ）参照）。このマスタモールド４に形成された微細パターンは、ラインアンドスペースパターン（ピッチ９０ｎｍ、高さ５０ｎｍ）であった。
【００６８】
次に、図２（ｂ）に示すように、マスタモールド４を樹脂組成物２ａに押し付けた状態で、３６５ｎｍの波長の紫外線を６００秒間照射して、樹脂組成物２ａを硬化させた。そして、図２（ｃ）に示すように、硬化した樹脂組成物２ａ（図２（ｂ）参照）からマスタモールド４を剥離し、支持基材１上に微細構造体層２を形成して本発明の微細パターン転写用スタンパ３（ソフトスタンパ）を作製した。この微細パターン転写用スタンパ３は、支持基材１と微細構造体層２との２層構成（表１中、スタンパ構成として記す）となっている。
【００６９】
次に、微細構造体層２の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び前記式（８）に示す樹脂組成物２ａの無機分率［質量％］（以下、無機分率において同じ）を求めた。その結果を表１に示す。
【００７０】
＜微細パターンの転写＞
次に、この微細パターン転写用スタンパ３を用いて連続転写を行った。図３に示す被転写基体５には、被転写基板７としてのガラス基板上に、硬化性樹脂材料６としてのアクリレート系モノマを主成分とする光ラジカル重合性の樹脂組成物を塗布したものを使用した。
そして、微細パターン転写用スタンパ３を用いて連続転写を行った際の最大寸法誤差［％］を測定すると共に、微細パターン転写用スタンパ３の耐久性の評価を行った。
【００７１】
最大寸法誤差［％］は、転写１回目と、転写４００回目とにおける被転写体５の硬化した硬化性樹脂材料６のパターン形状を原子間力顕微鏡（ビーコ社製）により測定し、それらの最大寸法誤差として算出した。
【００７２】
また、耐久性は、転写回数が４００回を超えても微細パターン転写用スタンパ３における微細構造体層２の形状が良好に維持されたものを良好とし、４００回に満たないうちに微細構造体層２が破損したものを不良と判定した。表１中、耐久性が良好なものを「○」と記し、不良なものを「×」と記す。また、無機分率［％］、最大寸法誤差［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。図６は、微細パターン転写用スタンパの微細構造体層の無機分率と、最大寸法誤差及び耐久性との関係を示すグラフであり、横軸が微細構造体層の無機分率［％］を示し、右縦軸が最大寸法誤差［％］を示し、左縦軸が微細構造体層の耐久性［回］を示すグラフである。
【００７３】
（実施例２）
本実施例では、実施例１と同様の方法で微細構造体層２を有する微細パターン転写用スタンパ３を作製した。この際、表１中、ＳＱ（ａ）としてのシルセスキオキサン誘導体OX−SQ SI−20（東亞合成社製）を０．９部とし、表１のモノマ成分（ａ）に代えて、パーフルオロ骨格を有するジエポキシである１，４−ビス（２，３−エポシキプロピル）パーフルオロブタン（ダイキン工業社製、表１中、モノマ成分（ｂ）と記す。以下同じ）を０．１部使用した以外は、実施例１と同様に樹脂組成物２ａを調製し、これを用いて微細パターン転写用スタンパ３を作製した。表１に、樹脂組成物２ａの官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層２の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパ３を用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の最大寸法誤差［％］を測定すると共に、微細パターン転写用スタンパ３の耐久性の評価を行った。その結果を表１に示す。また、無機分率［％］、最大寸法誤差［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００７４】
（実施例３）
本実施例では、実施例１と同様の方法で微細構造体層２を有する微細パターン転写用スタンパ３を作製した。この際、表１のモノマ成分（ａ）に代えて、モノマ成分（ｂ）としての１，４−ビス（２，３−エポシキプロピル）パーフルオロブタン（ダイキン工業社製）を０．３部使用した以外は、実施例１と同様に樹脂組成物２ａを調製し、これを用いて微細パターン転写用スタンパ３を作製した。表１に、樹脂組成物２ａの官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層２の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパ３を用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の最大寸法誤差［％］を測定すると共に、微細パターン転写用スタンパ３の耐久性の評価を行った。その結果を表１に示す。また、無機分率［％］、最大寸法誤差［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００７５】
（実施例４）
本実施例では、実施例１と同様の方法で微細構造体層２を有する微細パターン転写用スタンパ３を作製した。この際、表１のモノマ成分（ａ）としての３−エチル−３−｛［３−エチルオキセタン−３−イル］メトキシメチル｝オキセタン（東亞合成社製）を０．２部、モノマ成分（ｂ）としての１，４−ビス（２，３−エポシキプロピル）パーフルオロブタン（ダイキン工業社製）を０．１部使用した以外は、実施例１と同様に樹脂組成物２ａを調製し、これを用いて微細パターン転写用スタンパ３を作製した。表１に、樹脂組成物２ａの官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層２の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパ３を用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の最大寸法誤差［％］を測定すると共に、微細パターン転写用スタンパ３の耐久性の評価を行った。その結果を表１に示す。また、無機分率［％］、最大寸法誤差［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００７６】
（実施例５）
本実施例では、実施例１と同様の方法で微細構造体層２を有する微細パターン転写用スタンパ３を作製した。この際、表１中、ＳＱ（ａ）としてのシルセスキオキサン誘導体OX−SQ SI−20（東亞合成社製）を０．９部とし、表１のモノマ成分（ａ）に代えて、１，４−ブタンジオールジビニルエーテル（日本カーバイド株式会社製、表１中、モノマ成分（ｃ）と記す。以下同じ）を０．１部使用した以外は、実施例１と同様に樹脂組成物２ａを調製し、これを用いて微細パターン転写用スタンパ３を作製した。表１に、樹脂組成物２ａの官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層２の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパ３を用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の最大寸法誤差［％］を測定すると共に、微細パターン転写用スタンパ３の耐久性の評価を行った。その結果を表１に示す。また、無機分率［％］、最大寸法誤差［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００７７】
（実施例６）
本実施例では、実施例１と同様の方法で微細構造体層２を有する微細パターン転写用スタンパ３を作製した。この際、表１中、ＳＱ（ａ）としてのシルセスキオキサン誘導体OX−SQ SI−20（東亞合成社製）を０．９部とし、表１のモノマ成分（ａ）としての３−エチル−３−｛［３−エチルオキセタン−３−イル］メトキシメチル｝オキセタン（東亞合成社製）を０．１部使用した以外は、実施例１と同様に樹脂組成物２ａを調製し、これを用いて微細パターン転写用スタンパ３を作製した。表１に、樹脂組成物２ａの官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層２の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパ３を用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の最大寸法誤差［％］を測定すると共に、微細パターン転写用スタンパ３の耐久性の評価を行った。その結果を表１に示す。また、無機分率［％］、最大寸法誤差［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００７８】
（実施例７）
本実施例では、実施例１と同様の方法で微細構造体層２を有する微細パターン転写用スタンパ３を作製した。この際、表１中、ＳＱ（ａ）としてのシルセスキオキサン誘導体OX−SQ SI−20（東亞合成社製）を０．６部とし、表１のモノマ成分（ａ）としての３−エチル−３−｛［３−エチルオキセタン−３−イル］メトキシメチル｝オキセタン（東亞合成社製）を０．４部使用した以外は、実施例１と同様に樹脂組成物２ａを調製し、これを用いて微細パターン転写用スタンパ３を作製した。表１に、樹脂組成物２ａの官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層２の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパ３を用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の最大寸法誤差［％］を測定すると共に、微細パターン転写用スタンパ３の耐久性の評価を行った。その結果を表１に示す。また、無機分率［％］、最大寸法誤差［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００７９】
（実施例８）
本実施例では、実施例２と同様の樹脂組成物を調製した。
微細パターン転写用スタンパ３の作製は、次の手順で行った（図示省略）。
まず、OPTOOL DSX（ダイキン工業社製）で離型処理を施した実施例１と同様のマスタモールドを準備した。
【００８０】
次に、このマスタモールドの微細パターンが形成された面に、樹脂組成物をスピンコート法によって塗布した後、これに３６５ｎｍの波長の紫外線を６００秒間照射して硬化させた。
【００８１】
次に、この硬化した樹脂組成物層の表面に光硬化性のエポキシ系樹脂をスピンコート法にて塗布した後、これに光透過性を有する高弾性の支持基材を押し付けた状態で、エポキシ系樹脂を硬化させた。なお、支持基材のエポキシ系樹脂と接する面には、KBM403（信越シリコーン社製）によりカップリング処理を施した。
【００８２】
そして、マスタモールドを剥離することで、実施例２の樹脂組成物が硬化した微細構造体層、硬化したエポキシ系樹脂からなる支持層、及び高弾性の支持基材（２０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍ）がこの順番に積層された３層構成（表１中、スタンパ構成として記す）の微細パターン転写用スタンパを作製した。
【００８３】
なお、この微細パターン転写用スタンパにおける支持層は、微細構造体層よりも低弾性となっている。また、支持基材は、ガラスで形成されており、微細構造体層及び支持層よりも高弾性となっている。表１に、樹脂組成物の官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパを用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の最大寸法誤差［％］を測定すると共に、微細パターン転写用スタンパの耐久性の評価を行った。その結果を表１に示す。また、無機分率［％］、最大寸法誤差［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００８４】
（実施例９）
本実施例では、実施例２と同様の樹脂組成物を調製した。
微細パターン転写用スタンパの作製は、次の手順で行った（図示省略）。
まず、OPTOOL DSX（ダイキン工業社製）で離型処理を施した実施例１と同様のマスタモールドを準備した。
【００８５】
次に、このマスタモールドの微細パターンが形成された面に、樹脂組成物をスピンコート法によって塗布した後、これに３６５ｎｍの波長の紫外線を６００秒間照射して硬化させた。
【００８６】
次に、この硬化した樹脂組成物層の表面に光硬化性の不飽和ポリエステルをスピンコート法にて塗布した後、これに紫外線を照射して硬化させることで第１支持層を形成した。
【００８７】
次に、この第１支持層の表面に光硬化性のエポキシ系樹脂をスピンコート法にて塗布した後、これに光透過性を有する高弾性の支持基材を押し付けた状態で、エポキシ系樹脂を硬化させて第１支持層と支持基材との間に第２支持層を形成した。なお、支持基材のエポキシ系樹脂と接する面には、KBM403（信越シリコーン社製）によりカップリング処理を施した。
【００８８】
そして、マスタモールドを剥離することで、実施例２の樹脂組成物が硬化した微細構造体層、硬化した不飽和ポリエステルからなる第１支持層、硬化したエポキシ系樹脂からなる第２支持層、及び高弾性の支持基材（２０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍ）がこの順番に積層された４層構成（表１中、スタンパ構成として記す）の微細パターン転写用スタンパを作製した。
なお、この微細パターン転写用スタンパにおける第１支持層は、微細構造体層よりも低弾性となっている。第２支持層は、第１支持層よりも低弾性となっており、ガラスで形成された支持基材は、第２支持層よりも高弾性となっている。
【００８９】
表１に、樹脂組成物の官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパを用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の最大寸法誤差［％］を測定すると共に、微細パターン転写用スタンパの耐久性の評価を行った。その結果を表１に示す。
【００９０】
（実施例１０）
本実施例では、実施例２と同様の樹脂組成物を調製した。
微細パターン転写用スタンパの作製は、次の手順で行った（図示省略）。
まず、OPTOOL DSX（ダイキン工業社製）で離型処理を施した実施例１と同様のマスタモールドを準備した。
【００９１】
次に、このマスタモールドの微細パターンが形成された面に、樹脂組成物をスピンコート法によって塗布した後、これに３６５ｎｍの波長の紫外線を６００秒間照射して硬化させた。
表１に、樹脂組成物の官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
【００９２】
次に、この硬化した樹脂組成物層をマスタモールドから剥離した。この樹脂組成物層を図４に示す微細構造体層２として使用すると共に、図４に示す支持基材１、弾性プレート８、及び光透過性硬質基板９を別途準備した。そして、これらを図４に示す順番で接着剤を解して積層して微細パターン転写用スタンパ１０を作製した。
【００９３】
なお、支持基材１としては、ガラス板（２０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍ）を使用し、弾性プレート８としては、シリコーンゴム（東レ・ダウコーニング社製、シルガード（登録商標）、厚さ１０ｍｍ）を使用し、光透過性硬質基板９としては、石英基板（厚さ０．７ｍｍ）を使用した。
そして、この微細パターン転写用スタンパ１０用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の最大寸法誤差［％］を測定すると共に、微細パターン転写用スタンパの耐久性の評価を行った。その結果を表１に示す。また、無機分率［％］、最大寸法誤差［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００９４】
（比較例１）
本比較例では、実施例１と同様の方法で微細構造体層２を有する微細パターン転写用スタンパ３を作製した。この際、下記表２中、ＳＱ（ａ）としてのシルセスキオキサン誘導体OX−SQ SI−20（東亞合成社製）を１．０部とし、表２のモノマ成分は使用しなかった以外は、実施例１と同様に樹脂組成物２ａを調製し、これを用いて微細パターン転写用スタンパ３を作製した。表２に、樹脂組成物２ａの官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層２の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパ３を用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の最大寸法誤差［％］を測定すると共に、微細パターン転写用スタンパ３の耐久性の評価を行った。その結果を表２に示す。また、無機分率［％］、最大寸法誤差［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００９５】
【表２】
【００９６】
（比較例２）
本比較例では、実施例１と同様の方法で微細構造体層２を有する微細パターン転写用スタンパ３を作製した。この際、表２中、ＳＱ（ａ）としてのシルセスキオキサン誘導体OX−SQ SI−20（東亞合成社製）に代えて、複数個のアクリル基を有するシルセスキオキサン誘導体AC−SQ（東亞合成社製、表２中、ＳＱ（ｂ）と記す）１．０部とし、表２のモノマ成分は使用しなかった以外は、実施例１と同様に樹脂組成物２ａを調製し、これを用いて微細パターン転写用スタンパ３を作製した。表２に、樹脂組成物２ａの官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層２の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパ３を用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の微細パターン転写用スタンパ３の耐久性の評価を行った。その結果を表２に示す。
なお、本比較例では、転写回数１０回目で微細構造体層２が破損した。よって、本比較例においては、最大寸法誤差［％］を測定していない。
本比較例における無機分率［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００９７】
（比較例３）
本比較例では、実施例２と同様の樹脂組成物を調製した。そして、この樹脂組成物を使用して実施例８と同様にして微細パターン転写用スタンパを作製した。表２に、樹脂組成物の官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパを用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の微細パターン転写用スタンパの耐久性の評価を行った。その結果を表２に示す。また、無機分率［％］、及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００９８】
（比較例４）
本比較例では、実施例２と同様の樹脂組成物を調製した。そして、この樹脂組成物を使用して実施例９と同様にして微細パターン転写用スタンパを作製した。表２に、樹脂組成物の官能基当量［ｇ／ｅｑ］、並びに微細構造体層の弾性率［Ｐａ］、硬化収縮率［％］、及び無機分率［質量％］を記す。
そして、この微細パターン転写用スタンパを用いて実施例１と同様に連続転写を行って、その際の微細パターン転写用スタンパの耐久性の評価を行った。その結果を表２に示す。また、無機分率［％］、最大寸法誤差［％］及び耐久性［回］を図６に併せて記す。
【００９９】
（実施例及び比較例における微細パターン転写用スタンパの評価結果）
表１及び表２に示すように、シルセスキオキサン誘導体と、モノマ成分としての３−エチル−３−｛［３−エチルオキセタン−３−イル］メトキシメチル｝オキセタン、パーフルオロ骨格を有するジエポキシである１，４−ビス（２，３−エポシキプロピル）パーフルオロブタンとを含む樹脂組成物を使用して微細構造体層を作製した実施例１から実施例１０の微細パターン転写用スタンパにおいては、４００回の連続転写後の最大寸法誤差が比較的小さく、また良好な耐久性を示している。
【０１００】
これに対して、シルセスキオキサン誘導体を含み、モノマ成分を含まない樹脂組成物を使用して微細構造体層を作製した比較例１、４、５の微細パターン転写用スタンパにおいては、耐久性を有するものの、最大寸法誤差が大きく、転写回数を重ねるごとに転写精度が低下することが判明した。また、比較例２，３の微細パターン転写用スタンパにおいては、耐久性が不十分となっている。
【０１０１】
次に、図６に示すように、最大寸法誤差が小さく、かつ耐久性に優れる微細パターン転写用スタンパは、微細構造体層の無機分率が３１％以下であることが判明した。
【符号の説明】
【０１０２】
１ 支持基材
２ 微細構造体層
２ａ 樹脂組成物
３ 微細パターン転写用スタンパ
４ マスタモールド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基材上に微細構造体層を有する微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記微細構造体層は、複数の重合性官能基を有するシルセスキオキサン誘導体と、
複数の重合性官能基を有する一種又は複数種のモノマ成分と、
を主に含む樹脂組成物の重合体であることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項２】
請求項１に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記樹脂組成物は、前記シルセスキオキサン誘導体を５０質量％以上含有することを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項３】
請求項１に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記樹脂組成物は、光硬化重合開始剤を含むことを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項４】
請求項３に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記光硬化重合開始剤は、紫外線により硬化を開始させるカチオン重合性触媒であることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項５】
請求項１に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記モノマ成分は、少なくとも２つの重合性官能基を有するモノマ成分であることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項６】
請求項１に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記モノマ成分は、少なくとも１種が、３−エチル−３−｛［（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ］メチル｝オキセタンであることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項７】
請求項１に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記モノマ成分は、少なくとも１種が、パーフルオロ骨格を有するモノマであることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項８】
請求項１に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記モノマ成分は、少なくとも１種が、１，４−ビス（２，３−エポキシプロピル）パーフルオロブタンであることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項９】
支持基材上に微細構造体層を有する微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記微細構造体層は、複数の重合性官能基（−Ｒ）を有するシルセスキオキサン誘導体（ＲＳｉＯ１．５）を主に含む樹脂組成物の重合体であって、
前記樹脂組成物の下記式で示される無機分率が３１質量％以下であることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
無機分率＝１００×樹脂組成物中のケイ酸分（−ＳｉＯ１．５）の質量
／樹脂組成物の質量
【請求項１０】
請求項９に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記樹脂組成物は、前記シルセスキオキサン誘導体を５０質量％以上含有することを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項１１】
請求項９に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記樹脂組成物は、光硬化重合開始剤を含むことを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記光硬化重合開始剤は、紫外線により硬化を開始させるカチオン重合性触媒であることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項１３】
請求項９に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記樹脂組成物は、少なくとも２つの重合性官能基を有するモノマ成分を含有することを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項１４】
請求項９に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記モノマ成分は、少なくとも１種が、３−エチル−３−｛［（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ］メチル｝オキセタンであることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項１５】
請求項９に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記モノマ成分は、少なくとも１種が、パーフルオロ骨格を有するモノマであることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項１６】
請求項９に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記モノマ成分は、少なくとも１種が、１，４−ビス（２，３−エポキシプロピル）パーフルオロブタンであることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項１７】
請求項９に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記微細構造体層の弾性率が１．０ＧＰａ以上であることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項１８】
請求項９に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記樹脂組成物の硬化収縮率が８．０％以下であることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項１９】
請求項９に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記樹脂組成物の官能基当量が１８０ｇ／ｅｑ以上であることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項２０】
光透過性硬質基板と、光透過性弾性プレートと、可撓性硬質支持基材と、微細構造体層とをこの順番に有する微細パターン転写用のスタンパであって、
前記微細構造体層は、シルセスキオキサン誘導体にフッ素成分を添加した樹脂組成物の重合体であることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項１】
支持基材上に微細構造体層を有する微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記微細構造体層は、複数の重合性官能基を有するシルセスキオキサン誘導体と、
複数の重合性官能基を有する一種又は複数種のモノマ成分と、
を主に含む樹脂組成物の重合体であることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項２】
請求項１に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記樹脂組成物は、前記シルセスキオキサン誘導体を５０質量％以上含有することを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項３】
請求項１に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記樹脂組成物は、光硬化重合開始剤を含むことを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項４】
請求項３に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記光硬化重合開始剤は、紫外線により硬化を開始させるカチオン重合性触媒であることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項５】
請求項１に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記モノマ成分は、少なくとも２つの重合性官能基を有するモノマ成分であることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項６】
請求項１に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記モノマ成分は、少なくとも１種が、３−エチル−３−｛［（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ］メチル｝オキセタンであることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項７】
請求項１に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記モノマ成分は、少なくとも１種が、パーフルオロ骨格を有するモノマであることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項８】
請求項１に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記モノマ成分は、少なくとも１種が、１，４−ビス（２，３−エポキシプロピル）パーフルオロブタンであることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項９】
支持基材上に微細構造体層を有する微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記微細構造体層は、複数の重合性官能基（−Ｒ）を有するシルセスキオキサン誘導体（ＲＳｉＯ１．５）を主に含む樹脂組成物の重合体であって、
前記樹脂組成物の下記式で示される無機分率が３１質量％以下であることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
無機分率＝１００×樹脂組成物中のケイ酸分（−ＳｉＯ１．５）の質量
／樹脂組成物の質量
【請求項１０】
請求項９に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記樹脂組成物は、前記シルセスキオキサン誘導体を５０質量％以上含有することを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項１１】
請求項９に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記樹脂組成物は、光硬化重合開始剤を含むことを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記光硬化重合開始剤は、紫外線により硬化を開始させるカチオン重合性触媒であることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項１３】
請求項９に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記樹脂組成物は、少なくとも２つの重合性官能基を有するモノマ成分を含有することを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項１４】
請求項９に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記モノマ成分は、少なくとも１種が、３−エチル−３−｛［（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ］メチル｝オキセタンであることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項１５】
請求項９に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記モノマ成分は、少なくとも１種が、パーフルオロ骨格を有するモノマであることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項１６】
請求項９に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記モノマ成分は、少なくとも１種が、１，４−ビス（２，３−エポキシプロピル）パーフルオロブタンであることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項１７】
請求項９に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記微細構造体層の弾性率が１．０ＧＰａ以上であることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項１８】
請求項９に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記樹脂組成物の硬化収縮率が８．０％以下であることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項１９】
請求項９に記載の微細パターン転写用スタンパにおいて、
前記樹脂組成物の官能基当量が１８０ｇ／ｅｑ以上であることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【請求項２０】
光透過性硬質基板と、光透過性弾性プレートと、可撓性硬質支持基材と、微細構造体層とをこの順番に有する微細パターン転写用のスタンパであって、
前記微細構造体層は、シルセスキオキサン誘導体にフッ素成分を添加した樹脂組成物の重合体であることを特徴とする微細パターン転写用スタンパ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２０４３０９（Ｐ２０１１−２０４３０９Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６９５５８（Ｐ２０１０−６９５５８）
【出願日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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