JP4704434B2 - 相変化組成物を使用するリトグラフィープロセス及びパターン - Google Patents
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Description
無し。
A)パターン化された表面を持つ型を、PCCの相変化温度を上回る温度において該PCCで満たす工程と;
B)相変化温度を下回る温度まで該PCCを冷却することにより、該PCCを硬化させてパターンを形成する工程と;
C)該型と該パターンとを分離する工程と;
任意に、D)該パターンをエッチングする工程と;
任意に、E)該型を洗浄する工程と;
任意に、F)該型を再使用しながら、工程A)〜E)を繰り返す工程と
を含む。但し、該PCCは有機官能性シリコーンワックスを含む。
<<a>>および<<an>>とは各々、1種以上を意味する。
リトグラフィー方法用に、型が準備されてよく、例えば、レプリカ成型により、この中で、硬化可能なシリコーン組成物が、その表面にパターン化されたレリーフ構造を持つマスターに対してキャストされる。この目的に適している硬化可能なシリコーン組成物の例が、SYLGARD(登録商標)184であり、Midland,Michigan,U.S.A.のDow Corning Corporationから市販されている。硬化可能な該シリコーン組成物が次いで、硬化され、該マスターから除去される。あるいは、金属、有機物、もしくはガラスの型のような他の型も、使用されてよい。
A)パターン化された表面を持つ型を、PCCの相変化温度を上回る温度において該PCCで満たす工程であって、該PCCは相変化温度を下回る温度において固体であり、且つ該PCCは相変化温度を上回る温度において流動体である工程と;
B)相変化温度を下回る温度まで該PCCを冷却することにより、該PCCを硬化させてパターンを形成する工程と;
C)該型と該パターンとを分離する工程と;
任意に、D)該パターンをエッチングする工程と;
任意に、E)該型を洗浄する工程と;
任意に、F)該型を再使用しながら、工程A)〜E)を繰り返す工程と
を含み、但し、該PCCは有機官能性シリコーンワックスを含む。本リトグラフィー方法は任意に更に:
I)硬化可能なシリコーン組成物を、マスターに対してキャストしていく工程と;
II)硬化可能な該シリコーン組成物を硬化させていって、該型を形成させる工程と;
III)該型を、該マスターから、工程A)の前に除去する工程と
を含んでもよい。
本発明のリトグラフィー方法は、フラットパネルディスプレー製造、半導体製造、および電子装置パッケージ化のような適用において、使用されてよい。本発明のリトグラフィー方法は、導波管のような光学部品製造の間にも、使用されてよい。本発明のリトグラフィー方法は、バイオセンサー製造、バイオチップ装置製造、およびきめ細かな表面の製造のような適用においても、使用されてよい。
本PCCは、mellite(蜜蝋)、carnauba(カルナウバ)、spermaceti(鯨蝋)、lanolin(ラノリン)、shellac(シェラック)ワックス、candelilla(キャンデリラ)、およびこれらの組み合わせのような動物もしくは植物油;パラフィン、ワセリン、微結晶のもの、およびこれらの組み合わせのような石油主体のワックス;白セレシン、黄セレシン、白地蝋、およびこれらの組み合わせのような土壌ワックス;あるいは、Fischer Tropshワックス、ポリエチレンワックスのようなエチレンポリマー、塩素化ナフタレンワックス、およびこれらの組み合わせのような合成ワックスのような有機ワックスを含んでもよい。適切な有機ワックスが、当業界において知られており、市販されており、例えば、米国特許第6,121,165号明細書第11欄第33〜65行参照。
接着促進剤が、本PCCに、本PCC重量に基づき0.01〜50重量部の量で、加えられてよい。本接着促進剤は、遷移金属キレート、アルコキシシラン、アルコキシシランおよびヒドロキシ官能基ポリ有機基シロキサンの組み合わせ、あるいはこれらの組み合わせを含んでもよい。
触媒阻害剤が、本PCCに加えられてよく、未架橋有機官能性シリコーンワックスの架橋を防ぐか、もしくは、架橋有機官能性シリコーンワックスの更なる架橋を防ぎ、特に、白金族金属触媒が、本有機官能性シリコーンワックス調製において使用される場合である。適切な触媒阻害剤が、当業界において知られており、市販されている。本触媒阻害剤は、メチルブチノール、エチニルシクロヘキサノール、ジメチルヘキシノール、およびこれらの組み合わせのようなアセチレンアルコール;1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラヘキセニルシクロテトラシロキサン、およびこれらの組み合わせにより例示されるメチルビニルシクロシロキサンのようなシクロアルケニルシロキサン;3−メチル−3−ペンテン−1−イン、3,5−ジメチル−3−ヘキセン−1−インのようなエンイン化合物;ベンゾトリアゾールのようなトリアゾール;ホスフィン;メルカプタン;ヒドラジン;テトラメチルエチレンジアミンのようなアミン;フマル酸ジアルキル、フマル酸ジアルケニル、フマル酸ジアルコキシアルキル、マレエート、およびこれらの組み合わせにより、例示される。適切な触媒阻害剤が、例えば、米国特許第3,445,420号明細書、米国特許第3,989,667号明細書、米国特許第4,584,361号明細書、および米国特許第5,036,117号明細書により、開示される。
色素が任意に、本PCCに加えられてよい。本PCCに加えられる色素の精確な量は、選択される色素のタイプに依るが、該色素は、本PCC重量に基づき、0.001%〜30%の量で、本組成物に加えられてよい。色素は、当業界において知られており、市販されている。適切な色素は、WilliamsからのLB−1011Cカーボンブラックのようなカーボンブラック、HarcrosG−6099のような酸化クロム色素、DuPontから入手可能なもののような二酸化チタン、ならびに、Ciba Specialty ChemicalsからUVITEX OBという名の下に市販されている(チオフェンジイル)ビス(t−ブチルベンゾキサゾール)のようなUV活性染料を包含する。
スペーサーが任意に、本PCCに加えられてよい。スペーサーは、有機粒子、無機粒子、もしくはこれらの組み合わせを含み得る。スペーサーは、熱伝導、電気伝導、もしくは両方であり得る。スペーサーは、粒子サイズ25μm〜250μmを持ち得る。スペーサーは、モノ分散ビーズを含み得る。スペーサー量は、粒子分布、本PCCの沈着の間にかかる圧、および沈着温度を包含している種々の要因に依る。本PCCは、15%まで、もしくは、5%までのスペーサーを含んでもよい。当業者であれば、該スペーサーが、粒子レオロジー修飾剤、伝導充填剤、もしくは磁気材料のようなもう1種別の任意成分の全部もしくは一部に加えるかもしくは代えて、加えられてよいと認識する。
解離剤は、フルオロ官能性シリコーンもしくはフルオロ官能性有機化合物のようなフッ素化化合物であってよい。
レオロジー修飾剤が、本PCCのチキソトロピー性を変えるのに加えられてよい。レオロジー修飾剤は、粒子、もしくは、低粘度シロキサンであってよい。レオロジー修飾剤は、流動制御添加剤;反応性稀釈剤;抗沈降剤;α−オレフィン;ヒドロキシル末端化ポリプロピレンオキシド−ジメチルシロキサン共重合体を包含するがこれに限らないヒドロキシル末端化シリコーン有機共重合体;ならびにこれらの組み合わせにより、例示される。
伝導充填剤(つまり、熱伝導、電気伝導、もしくは両方である充填剤)も、本PCCに加えられてよい。適切な伝導充填剤は、金属粒子、金属酸化物粒子、およびこれらの組み合わせを包含する。適切な熱伝導充填剤は、窒化アルミニウム;酸化アルミニウム;チタン酸バリウム;酸化ベリリウム;窒化硼素;ダイヤモンド;グラファイト;酸化マグネシウム;銅、金、ニッケル、もしくは銀のような金属粒子;シリコンカーバイド;タングステンカーバイド;酸化亜鉛;ならびにこれらの組み合わせにより、例示される。
磁気材料は、鉄粒子およびコバルト粒子を包含する。
室温において固体であり、相変化温度38℃を持つPCCは、45℃における粘度5Poiseを持つ。本PCCが、室温において、基材の表面に載せられ、該基材が次いで、50℃にまで熱せられる。本PCCが、該基材の該表面上で液化して拡がる。PDMS型が、この液化したPCCの上に載せられ、冷却サイクルが開始される。jが0.2である時、本PCCは、式:
本PCCが式(CH3)3SiO[(CH3)(C30H61)SiO]8Si(CH3)3の有機官能性シリコーンワックスであることを除き、実施例1が繰り返され、これは、相変化温度70℃および85℃における粘度170cPsを持つ。該基材が、80℃にまで熱せられる。パターンは、40μmのオーダー(桁)の寸法を持っており、シリコンウェーハ上で形成される。
Claims (9)
- A)パターン化された表面を持つ型を、相変化組成物(PCC)の相変化温度を上回る温度において該相変化組成物で満たす工程であって、該相変化組成物は相変化温度を下回る温度において固体であり、且つ該相変化組成物は相変化温度を上回る温度において流動体である工程と;
B)相変化温度を下回る温度まで該相変化組成物を冷却することにより、該相変化組成物を硬化させてパターンを形成する工程と;
C)該型と該パターンとを分離する工程と;
任意に、D)該パターンをエッチングする工程と;
任意に、E)該型を洗浄する工程と;
任意に、F)該型を再使用しながら、工程A)〜E)を繰り返す工程と
を含み、但し、該相変化組成物は有機官能性シリコーンワックスを含む、リトグラフィー方法。 - 前記相変化組成物が、非架橋有機官能性シリコーンワックスを含む、請求項1のリトグラフィー方法。
- 前記非架橋有機官能性シリコーンワックスが:
(R3 2SiO)m(R3R1SiO)n、R2R3 2SiO(R3R4SiO)x(R3 2SiO)y(R3R1SiO)zSiR3 2R2、もしくはこれらの組み合わせから選択されるワックスを含み、式中、各R1は独立に、有機ワックス基であり、各R2は、少なくとも1炭素原子を持っている置換もしくは非置換の1価の炭化水素基であり、各R3は独立に、1〜10炭素原子の置換もしくは非置換の1価の炭化水素基であり、各R4は独立に、R3もしくはポリオキシアルキレン基であり、mは、0以上の値を持ち、nは、1以上の値を持ち、m+nが、1〜8の範囲の値を持ち、xが、0〜600の範囲の値を持ち、yが、0〜200の範囲の値を持ち、zが、1〜200の範囲の値を持つ、請求項2のリトグラフィー方法。 - 前記相変化組成物が、架橋有機官能性シリコーンワックスを含む、請求項1のリトグラフィー方法。
- 前記架橋有機官能性シリコーンワックスが、単位式:
- 前記PCCが、有機ワックスおよび有機官能性シリコーンワックスの組み合わせを含む、請求項1のリトグラフィー方法。
- 更に:
I)硬化可能なシリコーン組成物を、マスターに対してキャストしていく工程と;
II)硬化可能な該シリコーン組成物を硬化させていって、該型を形成させる工程と;
III)該型を、該マスターから、工程A)の前に除去する工程と
を含む、請求項1〜6のいずれか1項のリトグラフィー方法。 - 前記方法が:
インプリント成型、ステップおよびフラッシュインプリント成型、溶媒支援微小成型、微小移行成型、および、キャピラリー中での微小成型
からなる群から選択されるリトグラフィー手法において使用される、請求項1〜7のいずれか1項のリトグラフィー方法。 - 請求項1〜8のいずれか1項のリトグラフィー方法により調製される、パターン。
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