[发明专利]含环氧基的有机硅氧烷化合物、转印材料用固化性组合物和使用该组合物的微细图案形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及新的含环氧基的有机硅氧烷化合物、适于通过压印法形成微细图案的转印材料用固化性组合物，和使用该组合物形成微细图案的方法。

背景技术

作为在半导体制造工艺、图案化介质等的磁记录介质制造工艺等中制作微细图案的方法，纳米压印技术受到人们关注，人们需要用于纳米压印技术的优异转印材料。

作为纳米压印用转印材料有时使用聚甲基丙烯酸甲酯等热塑性树脂，这种情况中，一般将已涂布上的材料加热到玻璃化转变温度以上，按压模板，再冷却，然后取下模板循环使用。这种方法非常耗时，存在生产效率不好的问题。

为此，在特开2003-100609号公报中公开了一种技术，其使用含有作为硅氧烷化合物之一的氢化倍半硅氧烷和溶剂的溶液加工材料，在基板上形成其涂膜，然后在室温下压模，再除去溶剂并水解固化，由此得到微细图案。此外，在特开2005-277280号公报中公开了一种技术，由含有儿茶酚衍生物和间苯二酚衍生物的组合物在基板上形成涂膜，然后在室温下压模，从而得到微细图案。

这些方法被称作室温压印法，虽然可以省略加热、冷却的步骤，但模板按压需要较长时间，生产效率也不能说是充分的。此外，由于在高压下按压所以印模的寿命方面也是个难点，作为批量生产化的技术尚不充分。

因而，提出了使用可在紫外线下固化的光固化性树脂的、被称作“紫外纳米压印”的技术。该工艺是在涂布光固化性树脂之后，在用印模按压的状态下照射紫外线使树脂固化，然后取下印模，从而形成微细图案的方法。该工艺不需要加热、冷却的步骤，通过紫外线固化的时间可非常短，压模的压力较低即可，可解决上述各种问题的可能性高。

但紫外纳米压印中通常使用的树脂是丙烯酸酯类的有机类树脂。当形成微细图案作为抗蚀剂使用时，由于干蚀刻的气体种类不同而产生的蚀刻速度选择性是重要的。这里，蚀刻速度选择性是指因蚀刻的气体的种类不同而使蚀刻速度不同的性质。并且将蚀刻速度区别较大的称作蚀刻速度选择性高。

当要使微细图案发挥抗蚀层的功能时，需要微细图案对蚀刻中使用的气体耐性高、在要除去时通过使用的气体容易除去。即微细图案需要蚀刻速度选择性高。经常作为蚀刻用气体使用的气体有氟类气和氧气。一般在微细图案为树脂的情况中，在氟类气和氧气下其蚀刻速度没有太大区别。为了得到在氟类气和氧气下的蚀刻速度选择性，通常使用硅化合物。上述氢化倍半硅氧烷等是一个例子，其特征为在氟类气下的蚀刻速度大，而在氧气下的蚀刻速度非常慢。但由于氢化倍半硅氧烷不具有光固化性，所以存在氢化倍半硅氧烷不能使用紫外纳米压印法的问题。

作为解决该问题的方法，在特开2007-72374号公报中提出了使用由溶胶凝胶法合成的、具有官能团的硅化合物的方法。但在该方法中，当在溶胶凝胶过程中硅化合物的分子量变高时，会凝胶化成在溶剂中不溶解不融合的化合物，所以不能提高分子量。因而，特开2007-72374号公报中提出的方法存在难以得到压印成形时和成形后的微细图案的强度和柔软性之间的平衡的问题。

专利文献1：特开2003-100609号公报

专利文献2：特开2005-277280号公报

专利文献3：特开2007-72374号公报

发明内容

本发明的目的在于提供具有下述3个特征的转印材料用固化性组合物。

(1)适合用于可以以高生产量形成微细图案的工艺即紫外纳米压印法；

(2)有时适合用于热纳米压印法；

(3)可以形成氟类气体和氧气气体的蚀刻速度选择性高的微细图案。

本发明人为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现通过赋予具有Si-H基的硅化合物固化性官能团，可以解决上述课题。即本发明人通过下述方面解决了上述课题。

(1)一种固化性组合物，含有具有Si-H基的硅化合物与具有固化性官能团和除该固化性官能团以外的其它碳碳双键的化合物通过硅氢化反应进行加成所得化合物；

(2)根据需要使上述化合物与可与上述固化性官能团反应的化合物进行组合而成的固化性组合物。

此外，在该研究中，本发明人发明了新化合物。该新化合物可以作为例如上述固化性组合物(可以作为转印材料使用)的成分使用。

具体地说，本发明的内容如下面[1]～[11]中的记载所示。

[1].下述通式(1)、(2)或(3)所示的含环氧基的有机硅氧烷化合物：