一种溶液辅助软压印方法技术

本发明专利技术公开了一种溶液辅助软压印方法，包括以下步骤：制作表面具有微结构的第一材料的软模板；将抗蚀剂和有机溶剂配成溶液，其中，抗蚀剂不能被第一材料吸收，并且有机溶剂能被第一材料吸收；提供基片，并将溶液滴加到基片上；将软模板置于基片和溶液液滴之上，以使软模板和基片通过溶液液滴充分接触；待有机溶剂全部被第一材料的软模板吸收并且抗蚀剂固化成为抗蚀剂层后，脱除掉软模板，得到载有抗蚀剂层的基片，其中，抗蚀剂层表面具有与软模板相反的微结构；以抗蚀剂结构层为掩膜层，对基片进行刻蚀或沉积加工。本发明专利技术实施例的溶液辅助软压印方法具有无残胶、加工面积大、简单易行等优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括以下步骤：制作表面具有微结构的第一材料的软模板；将抗蚀剂和有机溶剂配成溶液，其中，抗蚀剂不能被第一材料吸收，并且有机溶剂能被第一材料吸收；提供基片，并将溶液滴加到基片上；将软模板置于基片和溶液液滴之上，以使软模板和基片通过溶液液滴充分接触；待有机溶剂全部被第一材料的软模板吸收并且抗蚀剂固化成为抗蚀剂层后，脱除掉软模板，得到载有抗蚀剂层的基片，其中，抗蚀剂层表面具有与软模板相反的微结构；以抗蚀剂结构层为掩膜层，对基片进行刻蚀或沉积加工。本专利技术实施例的溶液辅助软压印方法具有无残胶、加工面积大、简单易行等优点。【专利说明】
本专利技术涉及微加工
，具体涉及。
技术介绍
纳米压印技术由Chou等人于1995年提出，该技术能在较高的温度和较大的接触压力下，把硬模板(硅或石英)上的图形直接压印到抗蚀剂上，然后通过刻蚀或沉积等方法完成图形转移。该技术突破了传统光刻中衍射的限制，能够大面积制作微、纳米尺度的图案。但纳米压印技术也面临着几大挑战，如:昂贵的硬模板容易在压印过程中损坏，对基片表面平整度要求高(微小的突起能引起大面积缺陷)，压印后有厚度不均匀且难于去除的残胶。 为了解决纳米压印的诸多问题，Whitesides等提出了软压印技术，该技术避免使用易损的硬模板而采用不易损的软模板进行压印。基于软模板的思想，多种软压印技术被陆续提出，其中应用较广泛的有微接触印刷、溶剂辅助复模技术和毛细力注模技术等。微接触印刷采用沾有特定溶液的软模板在金膜表面制作自组装单分子层作为掩模，然后腐蚀金膜进行图形转移；但自组装单分子层不稳定极易扩散，导致加工难于控制且加工精度不高。溶剂辅助复模技术利用有机溶剂液化旋涂在基片表面的抗蚀剂层，再利用软模板将有机溶剂吸走，使得软模板上的图案被复制到抗蚀剂上；该方法对多种抗蚀剂和有机溶剂有效，力口工效率高，但加工有残胶，虽然可以用反应离子刻蚀去除残胶，但当残胶厚度不均匀时，除胶效果差。毛细力辅助注模技术利用液体抗蚀剂与软模板上微结构和基片围成的空腔的腔壁间的毛细力促使抗蚀剂填充空腔；该技术制得的产品没有残胶，可以直接进行刻蚀或沉积，但目前该技术只对于粘度非常低的单组份抗蚀剂有效，且难于大面积加工制作。 无论是采用硬模板的纳米压印技术还是采用软模板的软压印技术，如何去除不均匀的残胶是其所面对的主要的挑战之一，而现有的几种无残胶压印方法加工面积小，技术难度大，难于大规模应用。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决压印有残胶、加工面积小等技术问题。为此，本专利技术的目的在于提出一种无残胶、加工面积大的溶液辅助软压印方法。 有鉴于此，根据本专利技术实施例的溶液辅助软压印方法，可以包括以下步骤:制作表面具有微结构的第一材料的软模板；将抗蚀剂和有机溶剂配成溶液，其中，抗蚀剂不能被第一材料吸收，并且有机溶剂能被第一材料吸收；提供基片，并将溶液滴加到基片上；将软模板置于基片和溶液液滴之上，以使软模板和基片通过溶液液滴充分接触；待有机溶剂全部被第一材料的软模板吸收并且抗蚀剂固化成为抗蚀剂层后，脱除掉软模板，得到载有抗蚀剂层的基片，其中，抗蚀剂层表面具有与软模板相反的微结构；以抗蚀剂结构层为掩膜层，对基片进行刻蚀或沉积加工。 通过本专利技术实施例的溶液辅助软压印方法具有无残胶、加工面积大、简单易行等优点。 另外，根据本专利技术上述实施例的溶液辅助软压印方法，还可具有如下附加的技术特征: 在本专利技术的一个实施例中，第一材料为聚二甲基硅氧烷。 在本专利技术的一个实施例中，抗蚀剂为聚甲基丙烯酸甲酯。 在本专利技术的一个实施例中，有机溶剂为丙酮。 本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术实施例的溶液辅助软压印方法的流程图。 图2是本专利技术实施例的溶液辅助软压印方法的具体工艺过程示意图。 图3是实施例1最终得到的基片表面微结构光学显微镜照片。 图4是实施例2最终得到的基片表面微结构扫描电子显微镜照片。 【具体实施方式】 下面详细描述本专利技术的实施例。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。 根据本专利技术一个实施例的溶液辅助软压印方法，用以去除孔底部的绝缘层。如图1所示，该实施例的溶液辅助软压印方法可以包括以下步骤: A.制作表面具有微结构的第一材料的软模板。 可选地,第一材料为聚二甲基娃氧烧(polydimethylsiloxane, PDMS)等等材料。PDMS材料可以制作出柔韧性好的软模板。本领域技术人员可以根据需要灵活选择软模板的制作方式。 B.将抗蚀剂和有机溶剂配成溶液，其中，抗蚀剂不能被第一材料吸收，并且有机溶剂能被第一材料吸收。 可选地，抗蚀剂为聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate, PMMA)等等材料，有机溶剂为丙酮等等材料。要求抗蚀剂能够被有机溶剂溶解。 C.提供基片，并将溶液滴加到基片上。 可选地，基片可以为石英片、硅片等等常见基片，其表面还可以根据需要可选而非必须地作出相关预处理。此为本领域技术人员已知知识，本文不赘述。 D.将软模板置于基片和溶液之上，以使软模板和基片通过溶液充分接触。 E.待有机溶剂全部被第一材料的软模板吸收并且抗蚀剂固化成为抗蚀剂层后，脱除掉软模板，得到载有抗蚀剂层的基片，其中，抗蚀剂层表面具有与软模板相反的微结构。 步骤D和E的过程可以参考图2来理解。 F.以抗蚀剂结构层为掩膜层，对基片进行刻蚀或沉积加工。 根据本专利技术实施例的溶液辅助软压印方法，由于软模板能够与基片表面形成充分接触，有机溶剂能被软模板吸收而抗蚀剂不能被软模板吸收，这样使得中间阶段获得的基片上抗蚀剂结构无残胶，可以直接进行图形转移。因此本专利技术实施例的溶液辅助软压印方法具有无残胶、加工面积大、简单易行等优点。 为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案， 申请人:详细介绍两个实施例如下。 实施例1 (I)制作PDMS软模板 以全息光刻法制作的频率为600线/mm的正交光栅作为母模板，制作PDMS软模板。其中PDMS采用Dow coring公司的184，以基体和固化剂按10:1重量比混合，浇注到母模板表面，放入真空干燥箱真空保持10分钟，缓慢加热到60°C，恒温固化120分钟后脱模，即可得到表面含有微结构的PDMS软模板。 (2)配溶液 配置浓度为50 μ mo I/L的PMMA-丙酮溶液，使PMMA与丙酮均匀混合。 (3)提供基底 选择石英片为基底。在石英片表面蒸镀一层约1nm的铬膜，随后再蒸镀一层50nm的金膜。 (4)覆盖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溶液辅助软压印方法，其特征在于，包括以下步骤：制作表面具有微结构的第一材料的软模板；将抗蚀剂和有机溶剂配成溶液，其中，所述抗蚀剂不能被所述第一材料吸收，并且所述有机溶剂能被所述第一材料吸收；提供基片，并将所述溶液滴加到所述基片上；将所述软模板置于所述基片和溶液液滴之上，以使所述软模板和所述基片通过所述溶液液滴充分接触；待所述有机溶剂全部被所述第一材料的软模板吸收并且所述抗蚀剂固化成为抗蚀剂层后，脱除掉所述软模板，得到载有抗蚀剂层的基片，其中，所述抗蚀剂层表面具有与所述软模板相反的微结构；以所述抗蚀剂结构层为掩膜层，对所述基片进行刻蚀或沉积加工。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢惠民，戴相录，吴丹，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11