一种大尺寸纳米压印用镍模板的制备方法技术

本申请涉及纳米压印技术领域，尤其涉及一种大尺寸纳米压印用镍模板的制备方法。本申请包括：制备多块拼接式塑料单元，拼接式塑料单元的第一面设有预置图案；将多块拼接式塑料单元拼接形成整体塑料片，然后在整体塑料片的预置图案面上设有保护膜，再将整体塑料片贴合在预先涂有紫外固化胶的载体上，得第一样品；在气压环境下，对第一样品加热处理，对热处理后的样品照射紫外光，待紫外固化胶固化后，剥除保护膜，得第二样品；在第二样品表面设种子层，然后在种子层上电镀镍层，得第三样品；从第三样品上剥除整体塑料片和载体，制得纳米压印镍模板。本申请，可快速、精准、低成本制备大面积的，均匀性一致，不存在拼接缝隙的纳米压印镍模板。模板。模板。

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸纳米压印用镍模板的制备方法


[0001]本申请涉及纳米压印
，尤其涉及一种大尺寸纳米压印用镍模板的制备方法。

技术介绍

[0002]纳米压印是一种简单的纳米图形复制的工艺，对比传统光刻，纳米压印具有高分辨率、低成本、高产率、制作周期短的特点。因此，纳米压印技术是当前微纳加工制造的前沿关键性技术，作为一种大面积、高产率、低成本的图案复制技术，可以继续为半导体工业界按照摩尔定律缩小半导体元器件尺寸提供技术支持，因此该技术自专利技术以后得到极大的推广和发展。
[0003]纳米压印技术的关键要素主要是：模板制备、图形压印转移方式、关键材料应用，其中模板制备作为工艺源头尤为重要，模板主要分为母模板和子模板，母模板通常采用硅材料经过光刻工艺制程制备而来，存在加工精度要求高、耗时长、成本高、易损坏等特性。子模板通常采用高分子聚合物材料，通过热固化或紫外固化方式复制母模板图形而来，大大降低了母模板的损坏风险及生产成本，但是大批量生产过程中子模板频繁复制也会对母模板造成污染损坏，因此需要采用镍模板替代硅模板，镍模板作为大批量生产制造的母模板，可提高压印产品的生产效率。
[0004]现有的大尺寸镍模板制备工艺是：将多个镍子模板铺设在玻璃上，然后采用固化胶将相邻镍子模板的缝隙填充，固化胶很容易从缝隙中溢出，导致制得的大尺寸镍模板具有明显的拼接缝，且其无法达到平整一致。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供了一种大尺寸纳米压印用镍模板的制备方法，可快速、精准、低成本制备大面积的，平整一致的，不存在拼接缝的纳米压印镍模板。
[0006]本申请提供了一种大尺寸纳米压印用镍模板的制备方法，所述制备方法包括：
[0007]步骤1、制备多块拼接式塑料单元，所述拼接式塑料单元的第一面设有预置图案；
[0008]步骤2、将多块所述拼接式塑料单元拼接形成整体塑料片，然后在所述整体塑料片的预置图案面上设有保护膜，再将所述整体塑料片贴合在预先涂有紫外固化胶的载体上，得到第一样品；其中，所述整体塑料片的非预置图案面贴合在所述载体的紫外固化胶表面；
[0009]步骤3、在气压为1～5MPa的环境下，对所述第一样品加热处理，然后对热处理后的样品照射紫外光，待所述紫外固化胶固化后，剥离所述保护膜，得到第二样品；
[0010]步骤4、在所述第二样品表面设有种子层，然后在所述种子层上电镀镍层，得到第三样品；
[0011]步骤5、剥离所述第三样品的拼接式塑料单元和载体，制得纳米压印镍模板。
[0012]具体的，所述保护膜是一种洁净保护软膜片，性质接近于polyethylene(PE)，贴合所述拼接式塑料单元的第一面后不易脱落，且与是紫外固化胶不粘结。
[0013]另一实施例中，步骤1中，相邻所述拼接式塑料单元的尺寸和形状相互配合，所有所述拼接式塑料单元拼接形成整体。
[0014]另一实施例中，相邻所述拼接式塑料单元的拼接边结构为平齐结构；或相邻所述拼接式塑料单元的拼接边结构为相互对接配合的凸起和凹陷结构。
[0015]具体的，相邻所述拼接式塑料单元的形状可以为矩形形状。
[0016]具体的，所述拼接边的平齐结构，可使得相邻所述拼接式塑料单元相互拼接成整体；所述拼接边的凸起和凹陷结构可以为相互对接的台阶状结构或者榫卯结构，可使得相邻所述拼接式塑料单元相互拼接成整体。
[0017]具体的，将多块所述拼接式塑料单元拼接形成整体塑料片，然后在所述整体塑料片的预置图案面上设有保护膜，由于保护膜的静电吸附作用，可使多块所述拼接式塑料单元拼接成整体，且该整体塑料片不容易不散开，可直接贴合在涂有固化胶的载体上，然后通过压力作用，整体塑料片牢固贴合在载体上，也能除去固化胶中的气泡，由于保护膜的作用，固化胶不会从缝隙中溢出，同时在气压为1～5MPa的环境下，使得第二样品为均匀一致的无缝的塑料片，便于之后电镀制得大尺寸的均匀一致的无缝的镍模板。
[0018]另一实施例中，步骤2中，还包括塑料外框，所述塑料外框设有与多块所述拼接式塑料单元相配合的空缺；
[0019]多块所述拼接式塑料单元拼接在所述塑料外框的空缺内形成整体塑料片。
[0020]具体的，所述拼接式塑料单元的形状可根据实际需要设置，可以为任意形状；所述塑料外框的空缺可根据实际需要设置在不同位置上，如空缺位置可以是均匀分布在塑料外框中，也可以为集中分布在特定位置，本申请不作具体限定；同时，也可以根据实际需要，在不同空缺上拼接具有不同预置图案的拼接式塑料单元，方便修改整体塑料片上的图案，有利于后续得到具有不同图案的镍模板。
[0021]具体的，将多块所述拼接式塑料单元拼接在所述塑料外框的空缺形成整体塑料片，塑料外框使得多块拼接式塑料单元可直接固定到载体特定位置上，使拼接式塑料单元在载体上不会移动，，然后在所述整体塑料片的预置图案面上设有保护膜，由于保护膜的静电吸附作用，可使多块所述拼接式塑料单元拼接成整体，且该整体塑料片不容易不散开，可直接贴合在涂有固化胶的载体上，然后通过压力作用，整体塑料片牢固贴合在载体上，也能除去固化胶中的气泡，由于保护膜的作用，固化胶不会从缝隙中溢出，同时在气压为1～5MPa的环境下，使得第二样品为均匀一致的无缝的塑料片，便于之后电镀制得大尺寸的均匀一致的无缝的镍模板。
[0022]另一实施例中，步骤1中，所述拼接式塑料单元的制备方法包括：将厚度为0.2～0.6mm的含氟塑料片贴合在硅模板的图案面上，放置压印机腔室，升温到155～180℃，施加3.5～8MPa气压，持续1～3min，冷却后，剥离得到带有预置图案的拼接式塑料单元；
[0023]或所述拼接式塑料单元的制备方法包括：将在厚度为0.2～0.6mm的热塑性聚酯PET旋涂一层厚度为0.5～1um的翻模胶水，之后贴合在硅模板的图案面上，施加3.5～8MPa气压，开启UV灯照射1～5min。
[0024]具体的，所述含氟塑料片为一种工作模具复制材料，性质接近于polycarbonate(PC)，其固化后杨氏模量很高(达到GPa级别)，可用于复制高精度结构，如微纳结构。
[0025]另一实施例中，步骤2中，所述载体为玻璃片、硅片或聚碳酸酯(PC)中的一种。
[0026]另一实施例中，步骤2中，所述预先涂有紫外固化胶的载体的制备方法包括：将载体放置在匀胶机上，将紫外固化胶旋涂在所述载体的表面。
[0027]具体的，所述紫外固化胶为现有常规的UV固化胶水，所述紫外固化胶为一种UV固化成型胶水，波长365nm，时间1min，成型后具备一定粘性。
[0028]具体的，所述拼接式塑料单元的预置图案可以为现有常规的完整图案，也可以为现有的大尺寸图案中的一部分，本申请不作具体限定。
[0029]具体的，步骤2中，所述拼接式塑料单元的预置图案为大尺寸图案时，按照所述大尺寸图案进行拼接，将多块所述拼接式塑料单元拼接形成整体塑料片，然后在所述整体塑料片的预置图案面上设有保护膜，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸纳米压印用镍模板的制备方法，其特征在于，包括：步骤1、制备多块拼接式塑料单元，所述拼接式塑料单元的第一面设有预置图案；步骤2、将多块所述拼接式塑料单元拼接形成整体塑料片，然后在所述整体塑料片的预置图案面上设有保护膜，再将所述整体塑料片贴合在预先涂有紫外固化胶的载体上，得到第一样品；其中，所述整体塑料片的非预置图案面贴合在所述载体的紫外固化胶表面；步骤3、在气压为1～5MPa的环境下，对所述第一样品加热处理，然后对热处理后的样品照射紫外光，待所述紫外固化胶固化后，剥除所述保护膜，得到第二样品；步骤4、在所述第二样品表面设有种子层，然后在所述种子层上电镀镍层，得到第三样品；步骤5、从所述第三样品上剥除所述整体塑料片和所述载体，制得纳米压印镍模板。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，相邻所述拼接式塑料单元的尺寸和形状相互配合，所有所述拼接式塑料单元拼接形成整体。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，相邻所述拼接式塑料单元的拼接边结构为平齐结构；或相邻所述拼接式塑料单元的拼接边结构为相互对接配合的凸起和凹陷结构。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，还包括塑料外框，所述塑料外框设有与多块所述拼接式塑料单元相配合的空缺；多块所述拼接式塑料单元拼接在所述塑料外框的空缺内形成整体塑料片。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述拼接式塑料单元的制备方法包括：将厚度为0.2～0.6mm的含氟塑料片贴合在硅模板的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡庆文，李晓军，
申请(专利权)人：广东粤港澳大湾区国家纳米科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：