光硬化性樹脂：光ナノインプリント用UV硬化樹脂

摘要

ナノインプリントにも様々な種類があるが，主に熱ナノインプリントと光(UV)ナノインプリントの2種類に大別できる．両者の材料面での違いを述べると，熱ナノインプリントでは加熱により軟化する樹脂（またはガラス等の無機物）を，UVナノインプリント（以下，UV-NIL）では光硬化性の液状樹脂を用いる点が異なる．熱ナノインプリントと比較して，UV-NILでは加熱／冷却サイクルが不要なため樹脂やモールドの熱膨張·収縮等の変形が発生せず，スループットや解像度，アライメント精度などの点で優れているといわれている．材料の選択幅が広く光源も不要であるため当初は熱ナノインプリントの研究が先行していたが，ここ数年の間にUV-NILの研究レベルは熱ナノインプリントを凌ぐ勢いとなっている．本稿ではUV-NIL用樹脂の材料設計から評価方法，並びにUV-NILプロセスを用いた加工例についても紹介する．UV-NILプロセスを図1に示す．①シリコンウェハー，石英，ガラス，フィルム等の基板上に液状の光硬化性樹脂を塗布または滴下し，②ナノオーダーの微細な凹凸を有するモールドを押しつけて加圧する．③加圧した状態で光照射して樹脂を硬化させた後，④樹脂からモールドを外し（離型），樹脂に転写されたナノパターンを得る．UV-NILの場合は光照射を行う都合上，基板またはモールドの少なくとも一方が透明である必要があり，モールド側から光照射する場合にはモールド材料には石英やサファイア等のUV光を透過する材質が用いられる．