溶菌酶二维纳米薄膜作为光刻胶的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种溶菌酶二维纳米薄膜作为光刻胶的应用。本发明专利技术以溶菌酶二维纳米薄膜作为光刻胶，其组分为从自然界能够广泛获取的天然生物分子溶菌酶，避免了传统光刻胶在人工合成时造成的环境污染，且溶菌酶二维纳米薄膜透明度较高，粗糙度低，厚度可控，不需要涂胶、烘焙等繁琐工艺，在制备溶菌酶二维纳米薄膜的过程中只需原位生长于基片表面或直接将制备好的溶菌酶二维纳米薄膜粘附在基片表面，易实现大面积制备，且其具有较好的紫外、电子束敏感度，可用紫外、电子束方式曝光，曝光之后仅需用水显影，对环境无污染，显影效果较好；其同时还具有良好的抗刻蚀性能，在刻蚀后可选用盐酸胍水溶液、醋酸水溶液、乙二酸水溶液去胶。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光刻胶
，具体涉及。
技术介绍
光刻胶又称光致抗蚀剂，是利用光化学反应进行图形转移的媒介，其技术复杂，品种较多。根据其化学反应机理和显影原理，可分负性胶和正性胶两类；基于感光树脂的化学结构，光刻胶可以分为光聚合、光分解及光交联三种类型；按其所用曝光光源或辐射源的不同，又可分为紫外光刻胶、深紫外光刻胶、电子束胶、离子束胶、X射线胶等。光刻胶主要应用于电子工业集成电路和半导体分立器件的细微加工过程中，它利用光化学反应，经曝光、显影将所需要的微细图形从掩膜版转移至待加工的基片上，然后进行刻蚀、扩散、离子注入、金属化等工艺。因此，光刻胶是电子工业中关键性基础化工材料。近年随着电子工业的飞速发展，光刻胶的发展更是日新月异，新型光刻胶产品不断涌现。但这些光刻胶的原理基本相似，在光刻过程中都必须遵从如下步骤:基片处理、涂胶、前烘、曝光、中烘、显影、坚膜、去胶。步骤相当繁琐，且操作要求较高，无疑产生了极高的成本。另外，传统光刻胶除本身就具有一定毒性以外，在显影和去胶步骤当中往往要用到较多的有机溶剂，产生大量对环境有害的废液。因此，亟待开发一种操作简便、绿色环保的新型光刻胶。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服上述光刻胶的缺点，为溶菌酶二维纳米薄膜提供一种新的用途。解决上述技术问题所采用的技术方案是:，具体使用方法为:在制备溶菌酶二维纳米薄膜的过程中直接将待加工的基片与溶液表面接触，使溶菌酶相转变生成的纳米颗粒通过表界面诱导直接在液固表面自组装形成二维纳米薄膜，原位生长于待加工的基片表面，或者将制备好的溶菌酶二维纳米薄膜直接粘附于待加工的基片表面，具体参考申请号为201510535713.2、专利技术名称为“利用溶菌酶制备的生物蛋白质二维纳米薄膜及其制备方法”的专利技术专利申请中公开的方法(本专利技术的溶菌酶二维纳米薄膜即为其中的生物蛋白质二维纳米薄膜)；然后采用紫外或电子束方式曝光、显影，将所需要的微纳米图形从掩膜版转移至待加工的基片上，再进行刻蚀、去胶等工艺。本专利技术的有益效果如下:1、本专利技术以溶菌酶二维纳米薄膜作为光刻胶，光刻胶组分为天然生物分子一一溶菌酶，溶菌酶可从自然界广泛获取，不需要人工合成，避免了传统光刻胶在合成时造成的环境污染，且溶菌酶二维纳米薄膜透明度较高，粗糙度低，厚度可控(30nm及其以上)，不需要涂胶、烘焙等繁琐工艺，操作简便，只需在制备溶菌酶二维纳米薄膜的过程中原位生长于基片表面或直接将制备好的溶菌酶二维纳米薄膜粘附在基片表面，容易实现大面积制备。2、本专利技术以溶菌酶二维纳米薄膜作为光刻胶，其具有较好的紫外、电子束敏感度，可选用紫外、电子束方式曝光，且曝光之后只需用水显影，对环境无污染，显影效果较好，图案边沿清晰。3、本专利技术以溶菌酶二维纳米薄膜作为光刻胶，其具有良好的抗刻蚀性能，例如对二氧化硅、铜、金进行正性刻蚀时，其对刻蚀液HF蒸汽、N-溴代丁二酰亚胺/吡啶、过硫酸铵、FeCl3等具有较好的抵抗能力。4、本专利技术以溶菌酶二维纳米薄膜作为光刻胶，在刻蚀后可选用盐酸胍水溶液、醋酸水溶液、乙二酸水溶液去胶。【附图说明】图1是实施例1中经紫外曝光、显影后的图案化溶菌酶二维纳米薄膜的光学照片。图2是实施例1中图案化的二氧化硅片的扫描电镜照片。图3是实施例1中图案化的二氧化硅片的原子力显微镜照片。图4是实施例2中经电子束曝光、显影后的图案化溶菌酶二维纳米薄膜的扫描电镜照片。图5是实施例2中图案化的镀铜硅片的扫描电镜照片。图6是实施例3中图案化的镀铜硅片的扫描电镜照片。图7是实施例4中图案化的镀金硅片的扫描电镜照片。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术进一步详细说明，但本专利技术的保护范围不仅限于这些实施例。下面实施例中，溶菌酶二维纳米薄膜作为光刻胶时，其是在溶菌酶二维纳米薄膜的制备过程中原位生长于待加工的基片表面，具体方法为:将0.1433g三(2-羧乙基)膦加到1mL 1mmoI/L pH值为7.4的4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液中，用NaOH调节pH值至6.0，配制成50mmol/L的三(2-羧乙基)膦的4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液；将20mg溶菌酶加入1mL 10mmol/L pH值为7.4的4-轻乙基呢嘆乙磺酸缓冲溶液中，配制成2mg/mL溶菌酶的4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液；取150 μ L 50mmol/L三(2-羧乙基)膦的4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液与150 μ L 2mg/mL溶菌酶的4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液混合均匀，将IcmX Icm的待加工的基片(二氧化硅片、镀铜硅片、镀金硅片)覆盖在混合液的表面，静置50分钟，将基片用超纯水洗净，氮气吹干即可。实施例1，具体用法如下:将表面原位生长溶菌酶二维纳米薄膜的二氧化硅片放在光掩模和ITO玻璃板之间固定好，将其置于高压萊灯下，在紫外波长为254nm、光强为8000 μw/cm2条件下福照6分钟后取出，用超纯水显影30秒，如图1所示，溶菌酶二维纳米薄膜实现了图案化，即得到了覆盖有图案化溶菌酶二维纳米薄膜的二氧化硅片。向密闭容器内加入5mL异丙醇和5mLHF，然后将覆盖有图案化溶菌酶二维纳米薄膜的二氧化硅片悬空于密闭容器内，在30°C下利用HF蒸汽恒温刻蚀30分钟，将刻蚀后的二氧化硅片置于3mol/L盐酸胍水溶液中去胶10分钟，即得到图案化的二氧化硅片(如图2、3所示)。实施例2，具体用法如下:将表面原位生长溶菌酶二维纳米薄膜的镀铜硅片放在光掩模和ITO玻璃板之间固定好，利用电子束直写系统，在加速电压为30kv、电子束斑为3nm、电子束束流强度为3000 μ C/cm2的条件下曝光，然后用超纯水显影30秒，如图4所示，溶菌酶二维纳米薄膜实现了图案化。将覆盖有图案化溶菌酶二维纳米薄膜的镀铜硅片浸没于5mL包含lOmmol/LN-溴代丁二酰亚胺和lOmmol/L吡啶的水溶液中，室温刻蚀10分钟，然后将刻蚀后的镀铜硅片置于质量分数为50%的醋酸水溶液中去胶10分钟，即得到图案化的镀铜硅片(如图5所示)。实施例3，具体用法如下:将表面原位生长溶菌酶二维纳米薄膜的镀铜硅片放在光掩模和ITO玻璃板之间固定好，将其置于高压萊灯下，在紫外波长为254nm、光强为8000 μ w/cm2条件下福照6分钟后取出，用超纯水显影30秒，溶菌酶二维纳米薄膜即实现了图案化。将覆盖有图案化溶菌酶二维纳米薄膜的镀铜娃片浸没于5mL包含10mmol/L N-溴代丁二酰亚胺和10mmol/L Rfc啶的水溶液中，室温刻蚀10分钟，然后将刻蚀后的镀铜硅片置于质量分数为50%的醋酸水溶液中去胶10分钟，即得到图案化的镀铜硅片(如图6所示)。实施例4，具体用法如下:将表面原位生长溶菌酶二维纳米薄膜的镀金硅片放在光掩模和ITO玻璃板之间固定好，将其置于高压萊灯下，在紫外波长为254nm、光强为8000 μ w/cm2条件下福照6分钟后取出，用超纯水显影30秒，溶菌酶二维纳米薄膜即实现了图案化。将覆盖有图案化溶菌酶二维纳米薄膜的镀金娃片浸没于5mL包含10mmol/L N-溴代丁二酰亚胺和10mmol/L Rfc啶的水溶液中，室温刻蚀20分钟，然后将刻蚀后的镀金娃片置于3mol/L盐酸胍水溶液中去胶10分钟，即得到图案化的镀金硅片(如图7所示)。【主本文档来自技高网...

【技术保护点】
溶菌酶二维纳米薄膜作为光刻胶的应用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鹏，王德辉，哈媛，李倩，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61