專(zhuān)利名稱(chēng)：納米壓印模板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米壓印模板及其制備方法，尤其涉及一種紫外納米壓印模板及 其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)在制作各種半導(dǎo)體設(shè)備時(shí)，常需要制作具有數(shù)十納米到數(shù)百納米的微細(xì) 結(jié)構(gòu)的納米圖形。具有上述微細(xì)結(jié)構(gòu)的納米圖形的制作方法主要有光或電子束的光刻方 法首先，使用經(jīng)過(guò)掩模或者掃描聚焦的輻射線或者電子束照射光致抗蝕劑組合物或掩膜， 上述輻射線或電子束將會(huì)改變被曝光區(qū)域的抗蝕劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)；然后，再通過(guò)刻蝕的方法 除去被曝光區(qū)域或者被曝光區(qū)域外的抗蝕劑，從而獲得特定的圖案。為了適應(yīng)集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展，在現(xiàn)有的光學(xué)光刻努力突破分辨率極限的同 時(shí)，下一代光刻技術(shù)在最近幾年內(nèi)獲得大量的研究?，F(xiàn)有的新型光刻系統(tǒng)包括反射式光學(xué) 系統(tǒng)和折射式光學(xué)系統(tǒng)，通過(guò)極紫外光刻技術(shù)采用波長(zhǎng)13nm 14nm的光源和精度極高的 反射式光學(xué)系統(tǒng)，有效降低了折射系統(tǒng)中強(qiáng)烈的光吸收，但整個(gè)光刻系統(tǒng)造價(jià)非常昂貴，限 制了所述技術(shù)的應(yīng)用。上世紀(jì)九十年代以來(lái)，一種新的納米圖形的制作工藝得到了發(fā)展(請(qǐng)參見(jiàn)Chou S Y,Krauss P R,Renstorm P. Imprint of sub 25nm vias and trenches inpolymers. Appl. Phys. Lett. ,1995,67(21) :3114-3116)。上述制作納米圖形的新技術(shù)，在本領(lǐng)域中被稱(chēng)作納 米壓印或者納米壓印平板印刷術(shù)。納米壓印是指采用具有有納米圖形的納米壓印模板將基 片上的抗蝕劑(resist)薄膜壓印形成納米圖形后，再對(duì)基片上的納米圖形進(jìn)行處理，如刻 蝕、剝離等，最終制成具有納米結(jié)構(gòu)的圖形和半導(dǎo)體器件。以納米壓印技術(shù)形成納米圖案的 方法，通過(guò)采用具有納米圖形的硬性納米壓印模板壓印抗蝕劑層形成納米圖案，而不需要 依賴(lài)任何曝光形成。所以，納米壓印技術(shù)可以消除在常規(guī)的光刻方法中所必須的限制條件， 比如對(duì)光的波長(zhǎng)的限制，以及在抗蝕劑和基底內(nèi)粒子的反向散射和光干擾。因此，相對(duì)于光 刻技術(shù)，納米壓印技術(shù)具有制作成本低、簡(jiǎn)單易行、效率高的優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。現(xiàn)有的納米壓印技術(shù)主要包括熱納米壓印(HE-NIL)、紫外納米壓印(UV-NIL)等。 熱納米壓印是采用繪有納米圖案的剛性納米壓印模板，將經(jīng)過(guò)加熱后的基底上的抗蝕劑 薄膜壓印出納米級(jí)的圖案，再通過(guò)降溫固化所述抗蝕劑，使壓印后的納米圖案得以保存，最 后，再利用常規(guī)的刻蝕、剝離等加工方法實(shí)現(xiàn)納米圖案由模板向基底轉(zhuǎn)移。紫外納米壓印是 采用繪制有納米圖案的剛性納米壓印模板，將基片上的液態(tài)的抗蝕劑薄膜壓印出納米級(jí)圖 案，再通過(guò)紫外光的照射使得抗蝕劑單體聚合物固化，使所述納米級(jí)圖案得以保存，最后再 利用常規(guī)的刻蝕、剝離等加工方法實(shí)現(xiàn)納米圖案由模板向基底轉(zhuǎn)移。然而，現(xiàn)有的納米壓印模板通常采用硅、二氧化硅、碳化硅或氮化硅等高硬度、高 導(dǎo)熱率、低膨脹系數(shù)、抗腐蝕性強(qiáng)的惰性材料制成。采用上述材料的納米壓印模板通常是由 電子束刻蝕制成，然而利用上述高硬度材料制備納米壓印模板，工藝比較繁雜，條件要求較 嚴(yán)格，從而成本較高。并且，上述材料制備的納米壓印模板較脆，抗壓碎性較差，比較容易破損。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，確有必要提供一種具有柔性、抗壓碎性好的納米壓印模板及其制備方 法。一種納米壓印模板，包括一柔性基底，以及一聚合物層形成于所述柔性基底的表 面。該聚合物層遠(yuǎn)離所述柔性基底的表面形成有納米圖形。所述聚合物層為高支化低聚物、 全氟基聚乙醚、甲基丙烯酸甲酯、以及有機(jī)稀釋劑的固化交聯(lián)物。一種納米壓印模板的制備方法，其包括以下步驟提供一柔性基底，在所述柔性基 底的一個(gè)表面形成一聚合物組合物材料層，所述聚合物組合物由高支化低聚物、全氟基聚 乙醚、甲基丙烯酸甲酯、自由基引發(fā)劑以及有機(jī)稀釋劑組成；提供一個(gè)表面具有納米圖形的 模具，將所述模具表面的納米圖形復(fù)制到所述聚合物組合物材料層；以及光固化所述聚合 物組合物材料，將所述模具與所述柔性基體分離，在所述柔性基底表面形成包括多個(gè)凸部 及多個(gè)凹槽的納米圖形。一種納米壓印模板的制備方法，其包括以下步驟提供一表面具有納米圖形的模 具，在模具具有納米圖形的表面形成聚合物組合物材料；提供一柔性基底，將所述柔性基底 覆蓋所述模具表面的聚合物組合物材料，擠壓所述模板及柔性基底，使所述聚合物組合物 材料黏附于所述柔性基底；以及光固化所述聚合物組合物材料，將所述模具與所述柔性基 體分離，從而獲得一納米壓印模板。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，所述納米壓印模板及其制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn)所述納米壓 印模板的制備方法，方法簡(jiǎn)單，成本較低。所述納米壓印模板包括一柔性基底，并且形成于 所述柔性基底表面的納米圖形由高支化低聚物、全氟基聚乙醚、甲基丙烯酸甲酯、自由基引 發(fā)劑以及有機(jī)稀釋劑固化交聯(lián)形成，從而該納米圖形也具有一定柔性。因此，所述納米壓印 模板具有柔性，抗壓碎性好。


圖1是本發(fā)明提供的納米壓印模板的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明提供的納米壓印模板制備方法第一實(shí)施例的流程圖。圖3是本發(fā)明提供的納米壓印模板制備方法第一實(shí)施例的工藝流程示意圖。圖4是本發(fā)明提供的納米壓印模板制備方法第二實(shí)施例的流程圖。圖5是本發(fā)明提供的納米壓印模板制備方法第二實(shí)施例的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明提供的納米壓印模板以及所述納米壓印模板的 制備方法。請(qǐng)參見(jiàn)圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供一種納米壓印模板100，其包括一柔性基底10以及 形成于柔性基底10表面的聚合物層105。所述聚合物層105遠(yuǎn)離所述柔性基底10的表面 形成有多個(gè)凸部104，任意相鄰的兩個(gè)凸部104之間定義一個(gè)凹槽106。所述多個(gè)凸部104 及多個(gè)凹槽106組成一納米圖形108。
所述柔性基底10為一平板，其形狀大小不限，可以為圓形平板，方形平板等，也可 以根據(jù)實(shí)際需要制備。所述柔性基底10的材料為柔性透明高分子材料，具體可選自硅橡 膠、聚氨脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚甲基丙烯酸甲酯及聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)中的一種及其任 意成份的共混。本實(shí)施例中，所述柔性基底10為4英寸硅片大小的圓形平板，其材料為聚 對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)。所述聚合物層105形成于所述柔性基底10的表面，所述多個(gè)凸部104以及多個(gè)凹 槽106為納米級(jí)結(jié)構(gòu)，其尺寸范圍為50nm 200nm。所述聚合物層105為一聚合物組合物 固化交聯(lián)形成的固化交聯(lián)物。所述聚合物組合物為高支化低聚物、全氟基聚乙醚、甲基丙烯 酸甲酯、自由基引發(fā)劑以及有機(jī)稀釋劑的組合。在所述聚合物組合物中，所述高支化低聚物 的質(zhì)量百分比含量?jī)?yōu)選為50 % 60 %，全氟基聚乙醚的質(zhì)量百分比含量?jī)?yōu)選為3 % 5 %， 甲基丙烯酸甲酯的質(zhì)量百分比含量?jī)?yōu)選為5% 10%，所述有機(jī)稀釋劑的質(zhì)量百分比含量 優(yōu)選為25 % 35 %，所述自由基引發(fā)劑的質(zhì)量百分比含量?jī)?yōu)選為0. 1 % 2 %。其中，所述高支化低聚物由環(huán)氧丙烯酸功能團(tuán)、乙二醇功能團(tuán)和1-羥基環(huán)已基苯 基甲酮功能團(tuán)改性的偏苯三酸酐功能團(tuán)組成。具體地，所述高支化低聚物可以經(jīng)由偏苯三 酸酐、乙二硫醇與環(huán)氧丙烯酸共聚而成，還可以經(jīng)由乙二醇與環(huán)氧丙烯酸開(kāi)環(huán)共聚而成。本 實(shí)施例中，所述高支化低聚物為乙二醇與環(huán)氧丙烯酸開(kāi)環(huán)共聚而成。所述全氟基聚乙醚的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為
H2C O其中，m n = 0. 6 11。全氟基聚乙醚末端基是丙烯酸酯結(jié)構(gòu)可以參與紫外光 固化，全氟的醚使得固化體系表面能較低，從而納米壓印模板的表面能較低具有較好的脫 模性能，其長(zhǎng)鏈貢獻(xiàn)在于固化體系中大分子鏈間的纏結(jié)、交聯(lián)，有助于提高納米壓印模板的 模量，從而使得該納米壓印模板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。所述有機(jī)稀釋劑為二羥基乙基二甲基乙烯。所述自由基引發(fā)劑為光引發(fā)劑，所述 光引發(fā)劑的作用為使得所述聚合物組合物材料中高支化低聚物、全氟基聚乙醚以及甲基丙 烯酸甲酯組分在紫外光照的條件下實(shí)現(xiàn)固化交聯(lián)。本實(shí)施例中，所述光引發(fā)劑可以是工藝 名為1173，184，TPO等的光引發(fā)劑。以184為例，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為 為了進(jìn)一步增強(qiáng)所述聚合物層105與所述柔性基底10之間的粘附力，所述納米壓印模板100還可以進(jìn)一步包括一附著力增強(qiáng)層103，所述附著力增強(qiáng)層103設(shè)置在所述聚合 物層105與所述柔性基底10之間。所述附著力增強(qiáng)層103的材料為附著力促進(jìn)劑HD，HD 為工業(yè)化硅烷偶聯(lián)劑。HD的分子式為H2C = CCH3COOCH2CH2Si (OCH3) 3。本發(fā)明進(jìn)一步提供所述納米壓印模板的制備方法。請(qǐng)參閱圖2及圖3，所述納米壓 印模板的制備方法第一實(shí)施例包括以下步驟步驟一，提供一柔性基底10，在所述柔性基底10的一個(gè)表面形成一聚合物組合物 材料層110。所述柔性基底10為一平板，其形狀大小不限，可以為圓形平板，方形平板等。所述 柔性基底10的材料為柔性透明高分子材料，具體可選自硅橡膠、聚氨脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚甲基 丙烯酸甲酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)中的一種及其任意成份的共混。本實(shí)施例中，所 述柔性基底10為4英寸硅片大小的圓形平板，所述柔性基底10的材料為聚對(duì)苯二甲酸乙 二醇酯(PET)。所述聚合物組合物材料層110的聚合物組合物材料由高支化低聚物、全氟基聚乙 醚、甲基丙烯酸甲酯、自由基引發(fā)劑以及有機(jī)稀釋劑組成。所述聚合物組合物材料層110 的聚合物組合物材料可以采用以下方法制備將質(zhì)量百分比含量?jī)?yōu)選為50% 60%的高 支化低聚物、質(zhì)量百分比含量?jī)?yōu)選為3% 5%的全氟基聚乙醚、質(zhì)量百分比含量?jī)?yōu)選為 5% 10%的甲基丙烯酸甲酯、質(zhì)量百分比含量?jī)?yōu)選為25% 35%的有機(jī)稀釋劑，以及質(zhì) 量百分比含量?jī)?yōu)選為0. 2%的自由基引發(fā)劑充分共混，靜置1 3小時(shí)后，獲得一液 態(tài)的聚合物混合物；采用規(guī)格為0. 2 μ 0. 25 μ的過(guò)濾器過(guò)濾上述液態(tài)的聚合物混合物， 除去所述液態(tài)的聚合物混合物中的其他雜質(zhì)，從而制得所述聚合物組合物材料。在所述柔性基底10的一個(gè)表面形成一個(gè)聚合物組合物材料層110的方法可以為 絲網(wǎng)印刷法或旋涂法等。本實(shí)施例中，采用旋涂法于所述柔性基底10的一個(gè)表面旋涂上述聚合物組合物 材料，旋涂轉(zhuǎn)速為5400轉(zhuǎn)/分鐘 7000轉(zhuǎn)/分鐘，時(shí)間為0. 5分鐘 1. 5分鐘，然后在 140°C 180°C烘烤3 5分鐘。從而在基底10的一個(gè)表面形成一聚合物組合物材料層 110，所述聚合物組合物材料層110的厚度優(yōu)選為100納米 300納米。另外，在所述柔性基底10的表面形成上述聚合物組合物材料層110之前，還可以 先在所述柔性基底10的表面涂敷一附著力促進(jìn)劑層103，用于增加所述聚合物組合物材料 層110與所述柔性基底10之間的黏附力。本實(shí)施例中，所述附著力促進(jìn)劑層103的材料為 附著力促進(jìn)劑HD，HD為工業(yè)化硅烷偶聯(lián)劑。HD的分子式為H2C = CCH3COOCH2CH2Si (OCH3) 3。步驟二，提供一個(gè)表面具有納米圖形208的模具20，并將所述模具20表面的納米 圖形208復(fù)制到所述聚合物組合物材料層110。步驟二具體包括以下步驟首先，提供一表面具有納米圖形208的模具20。所述模具20的材料為硬性透明材料，如二氧化硅、石英、硼化玻璃等。所述模具20 可以通過(guò)電子束曝光制備，所述模具20的表面形成有包括多個(gè)第一凸部24和多個(gè)第一凹 槽26的第一納米圖形208。本實(shí)施例中，所述模具20的材料為石英。具體地，本實(shí)施例中 所述模具20采用以下方法制備提供一個(gè)石英基體，通過(guò)電子束曝光在石英基體的一個(gè)表 面形成一個(gè)光刻膠構(gòu)成的納米圖形；在上述光刻膠構(gòu)成的納米圖形上沉積一層金屬鉻，用有機(jī)溶劑洗去所述光刻膠，從而在二氧化硅基體的一個(gè)表面形成一由金屬鉻構(gòu)成的納米圖 形；采用等離子束刻蝕的方法，將所述納米圖形轉(zhuǎn)移到所述石英基體，從而得到一個(gè)由石英 材料制成的模具20。此外，所述模具20還可以通過(guò)其他現(xiàn)有的方法制成。可以理解，納米 圖形的圖案不限，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需求制備出具有各種圖案的納米圖形。其次，將模具20形成有納米圖形208的表面與所述柔性基底10表面的聚合物組 合物材料層110貼合，擠壓所述模具20與基底10。可以通過(guò)模具20向柔性基底10施加壓力，使得所述模具20上的納米圖形208轉(zhuǎn) 移到所述聚合物組合物材料層110。本實(shí)施例中，通過(guò)壓印機(jī)實(shí)現(xiàn)所述方法。具體地，將模 具20與所述柔性基底10分別安裝到壓印機(jī)的兩個(gè)壓印盤(pán)，使模具20形成有納米圖形208 的表面與所述柔性基底10表面的聚合物組合物材料層110貼合，設(shè)置壓印機(jī)的真空度為 5.0xl0_3百帕(mbar)；施加壓力為12磅/平方英寸(Psi) 15磅/平方英寸(Psi)，保持 5 10分鐘，聚合物組合物材料層110的聚合物組合物材料具有較好的流動(dòng)性，模具20的 第一凸部24壓到柔性基底10上的聚合物組合物材料層110中，使聚合物組合物材料充滿 模具20的納米圖形208中的第一凹槽26。步驟三，光固化所述聚合物組合物材料層110，將所述模具20與所述柔性基體10 分離，在所述柔性基底10表面形成包括多個(gè)凸部104及多個(gè)凹槽106的納米圖形108，從而 獲得一納米壓印模板100。由于本實(shí)施例中模具20為透明模板，光固化所述聚合物組合物材料層110的聚合 物組合物材料的方法，可以通過(guò)紫外光照射所述模具20的方式使得紫外光透過(guò)模具20照 射到所述聚合物組合物材料上。所述聚合物組合物材料中的自由基引發(fā)劑為光引發(fā)劑，所 述光引發(fā)劑的作用為使得所述聚合物組合物材料中高支化低聚物、全氟基聚乙醚以及甲基 丙烯酸甲酯組分在紫外光照的條件下實(shí)現(xiàn)交聯(lián)，從而固化所述聚合物組合物中的各組分。 當(dāng)聚合物組合物材料完全固化后，直接將所述模具20脫模，從而可以在所述柔性基底10的 一個(gè)表面形成一聚合物層105，在該聚合物層105遠(yuǎn)離所述柔性基底10的表面形成有多個(gè) 凸部104，以及多個(gè)凹槽106。所述凹槽106與所述模具20的第一凸部24對(duì)應(yīng)，所述凸部 104與所述模具20的第一凹槽26對(duì)應(yīng)。所述多個(gè)凸部104及多個(gè)凹槽106組成一個(gè)納米 圖形108。本實(shí)施例中，所述紫外光的能流密度為10 20毫焦/立方厘米(mj/cm2)，照射 時(shí)間為10 30min。請(qǐng)參閱圖4及圖5，本發(fā)明的納米壓印模板的制備方法的第二實(shí)施例包括以下步 驟步驟一，提供一表面具有第二納米圖形608的模具60，在模具60具有納米圖形 608的表面形成聚合物組合物材料410。本實(shí)施例中，所述模具60與第一實(shí)施例中的模具20完全相同，所述模具60的第 二納米圖形608由多個(gè)第二凹槽66以及第二凸部64構(gòu)成。所述聚合物組合物材料410與 第一實(shí)施例中的聚合物組合物材料層110的材料完全相同。所述在608表面形成聚合物組 合物材料410的方法包括旋涂，絲網(wǎng)印刷，超聲波回流或抽真空鋪展的自組裝方法或直接 滴定的方法形成均勻的聚合物組合物材料410。本實(shí)施例中，可以取一定量的聚合物組合物 材料410，緩慢滴在所述模具60形成有第二納米圖形608的表面，在所述模具60形成有第 二納米圖形608的表面沉積一定量的聚合物組合物材料410，然后將模具60于密閉的環(huán)境下靜置1 2個(gè)小時(shí)。步驟二，提供一柔性基底40，將所述柔性基底40覆蓋所述模具60表面的聚合物組 合物材料410，擠壓所述模具60及柔性基底40，使所述聚合物組合物材料410黏附于所述 柔性基底40。本實(shí)施例中，所述柔性基底40與第一實(shí)施例中的柔性基底10的材料結(jié)構(gòu)完全相 同。具體地，將柔性基底40覆蓋于所述模具60，使所述柔性基底40與所述模具60表面的 聚合物組合物材料410相接觸，將所述柔性基底40及所述模具60放置于壓印機(jī)中；設(shè)置壓 印機(jī)的真空度為5. OxlO^mbar,使聚合物組合物材料410具有較好的流動(dòng)性，能夠完全填充 到模具60的第二凹槽66中；施加壓力為12Psi 15Psi，保持5 10分鐘，使聚合物組合 物材料410充滿第二凹槽66并粘附到柔性基底40的表面。另外，可預(yù)先在所述柔性基底40的表面涂敷一附著力增強(qiáng)層403，然后再將柔性 基底40涂敷有附著力增強(qiáng)層403的表面覆蓋于所述模具60形成有聚合物組合物材料410 的表面，從而可以提高所述聚合物材料410與柔性基底40的粘附力。本實(shí)施例中，所述附 著力增強(qiáng)層403的材料為附著力促進(jìn)劑HD，HD為工業(yè)化硅烷偶聯(lián)劑。HD的分子式為H2C = CCH3COOCH2CH2Si(OCH3)3O步驟三，光固化所述聚合物組合物材料410，將所述模具60與所述柔性基體40分 離，從而獲得一納米壓印模具200。本實(shí)施例中模具60為透明模具，因此可以通過(guò)紫外光照射模具60，使得紫外光透 過(guò)模具60照射所述聚合物組合物材料410，所述聚合物組合物材料410中的各組分將會(huì)發(fā) 生固化交聯(lián)。當(dāng)聚合物組合物材料410完全固化后，直接將所述模具60與所述柔性基底40 分離，從而在所述柔性基底40表面形成一聚合物層405，所述聚合物層405遠(yuǎn)離所述柔性基 底40的表面形成有多個(gè)凸部404及多個(gè)凹槽406。所述多個(gè)凸部404及多個(gè)凹槽406組 成一納米圖形408，從而獲得一納米壓印模板400。本實(shí)施例中，所述紫外光的能流密度為 10 20mJ/cm2，照射時(shí)間為10 30min。本實(shí)施例與第一實(shí)施例的區(qū)別在于，本實(shí)施例通過(guò)將聚合物組合物材料410形成 于模具60具有納米圖形608的表面，然后再將柔性基底40施壓在所述聚合組合物材料 410，從而獲得納米壓印模板400。本發(fā)明實(shí)施例提供的納米壓印模板在使用時(shí)，可以先提供一個(gè)基底，然后在于該 基底表面形成一抗蝕劑層，將所述納米壓印模板上的納米圖形壓印在所述抗蝕劑層，然后 通過(guò)紫外光固化所述抗蝕劑層的抗蝕劑，將所述納米壓印模板與所述抗蝕劑層分離，從而 將納米壓印模板的納米圖形轉(zhuǎn)移到所述抗蝕劑層，然后再通過(guò)刻蝕的方法在所述基底上形 成納米圖形。由于本發(fā)明實(shí)施例提供的納米壓印模板的納米圖形采用所述包含高支化低聚 物的聚合物組合物材料固化而成，所述聚合物組合物材料固化得到的納米圖形具有較高的 模量，從而使得該納米圖形不易形變失效，具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。由于聚合物組合物材料 加入了全氟基聚乙醚參與光固化交聯(lián)，全氟基聚乙醚為低表面能材料，使得聚合物組合物 材料固化以后粘附性小，在脫模過(guò)程中避免了所述納米壓印模板與抗蝕劑粘連，從而易于 脫模。從而使得使用本發(fā)明提供的納米壓印模板制作的納米圖形具有較高的完整性，且保 真度好，從而避免了如使用含氟有機(jī)小分子的自組裝等復(fù)雜的表面處理工藝，從而獲得預(yù) 期的低表面能納米壓印模板。
所述納米壓印模板及納米壓印模板的制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn)其一，通過(guò)聚合物 組合物材料在柔性基底的表面固化形成納米圖形，所述納米壓印模板具有柔性，不易破碎。 其二，由于所述聚合物組合物材料包含高支化低聚物，所述聚合物組合物材料固化得到的 納米圖形具有較高的模量，從而使得該納米圖形不易形變失效，具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。其 三，由于聚合物組合物材料加入了全氟基聚乙醚參與光固化交聯(lián)，全氟基聚乙醚為低表面 能材料，使得聚合物組合物材料固化以后粘附性小，在脫模過(guò)程中避免了所述納米壓印模 板與抗蝕劑粘連，從而易于脫模，從而使得使用本發(fā)明提供的納米壓印模板制作的納米圖 形具有較高的完整性，且保真度好。其四，本發(fā)明實(shí)施例提供的納米壓印模板的制備方法， 通過(guò)光固化的方法，在常溫下就可以完成，使得所述方法工藝簡(jiǎn)單，成本較低。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其他變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精 神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種納米壓印模板，包括一柔性基底，以及一聚合物層形成于所述柔性基底的表面，該聚合物層遠(yuǎn)離所述柔性基底的表面形成有納米圖形，所述聚合物層為高支化低聚物、全氟基聚乙醚、甲基丙烯酸甲酯以及有機(jī)稀釋劑的固化交聯(lián)物。
2.如權(quán)利要求1所述的納米壓印模板，其特征在于，所述納米圖形由多個(gè)凸部及凹槽 組成。
3.如權(quán)利要求2所述的納米壓印模板，其特征在于，所述多個(gè)凸部形成在所述聚合物 層遠(yuǎn)離所述柔性基底的表面，任意兩個(gè)相鄰的凸部之間形成一個(gè)凹槽。
4.如權(quán)利要求1所述的納米壓印模板，其特征在于，所述高支化低聚物為偏苯三酸酐、 乙二醇以及環(huán)氧丙烯酸共聚而成，或者為乙二硫醇和環(huán)氧丙烯酸開(kāi)環(huán)共聚而成。
5.如權(quán)利要求1所述的納米壓印模板，其特征在于，所述高支化低聚物由環(huán)氧丙烯酸 功能團(tuán)、乙二醇功能團(tuán)和1-羥基環(huán)已基苯基苯甲酮功能團(tuán)改性的偏苯三酸酐功能團(tuán)組成。
6.如權(quán)利要求1所述的納米壓印模板，其特征在于，所述有機(jī)稀釋劑為二羥基乙基二 甲基乙烯。
7.如權(quán)利要求1所述的納米壓印模板，其特征在于，所述納米壓印模板還包括設(shè)置于 所述柔性基底與所述聚合物層之間的附著力促進(jìn)劑層。
8.如權(quán)利要求7所述的納米壓印模板，其特征在于，所述附著力促進(jìn)劑層包括分子式 為 H2C = CCH3COOCH2CH2Si (OCH3)3 的材料。
9.一種納米壓印模板的制備方法，其包括以下步驟提供一柔性基底，在所述柔性基底的一個(gè)表面形成一聚合物組合物材料層，所述聚合 物組合物由高支化低聚物，全氟基聚乙醚，甲基丙烯酸甲酯，自由基引發(fā)劑以及有機(jī)稀釋劑 組成；提供一個(gè)表面具有納米圖形的模具，將所述模具表面的納米圖形復(fù)制到所述聚合物組 合物材料層；以及光固化所述聚合物組合物材料，將所述模具與所述柔性基體分離，在所述柔性基底表 面形成包括多個(gè)凸部及多個(gè)凹槽的納米圖形。
10.如權(quán)利要求9所述的納米壓印模板的制備方法，其特征在于，所述聚合物組合物 中，高支化低聚物的質(zhì)量百分比含量為50% 60%，全氟基聚乙醚的質(zhì)量百分比含量為 3% 5%，甲基丙烯酸甲酯的質(zhì)量百分比含量為5% 10%，所述有機(jī)稀釋劑的質(zhì)量百分 比含量為25% 35%，所述自由基引發(fā)劑的質(zhì)量百分比含量為0. 2%。
11.如權(quán)利要求9所述的納米壓印模板的制備方法，其特征在于，所述自由基引發(fā)劑為 光引發(fā)劑。
12.如權(quán)利要求9所述的納米壓印模板的制備方法，其特征在于，所述提供一柔性基 底，在所述柔性基底的一個(gè)表面形成一聚合物組合物材料層之前，進(jìn)一步包括一在所述柔 性基底表面涂敷附著力促進(jìn)劑的步驟。
13.如權(quán)利要求12所述的納米壓印模板的制備方法，其特征在于，所述附著力促進(jìn)劑 的分子式為 H2C = CCH3COOCH2CH2Si (OCH3) 3。
14.如權(quán)利要求9所述的納米壓印模板的制備方法，其特征在于，所述提供一個(gè)表面具 有納米圖形的模具，將模具表面的納米圖形復(fù)制到所述壓印抗蝕層的方法具體包括以下步 驟提供一表面具有納米圖形的模具，所述模具的納米圖形包括多個(gè)第一凸部及多個(gè)第一 凹槽；以及將模具形成有納米圖形的表面與所述柔性基底表面的聚合物組合物材料層貼合，擠壓 所述模具與柔性基底。
15.如權(quán)利要求9所述的納米壓印模板的制備方法，其特征在于，所述光固化所述聚合 物組合物材料的方法為紫外光固化。
16.一種納米壓印模板的制備方法，其包括以下步驟提供一表面具有納米圖形的模具，在模具具有納米圖形的表面形成聚合物組合物材料。提供一柔性基底，將所述柔性基底覆蓋所述模板表面的聚合物組合物材料，擠壓所述 模具及柔性基底，使所述聚合物組合物材料黏附于所述柔性基底。光固化所述聚合物組合 物材料，將所述模具與所述柔性基體分離，從而獲得一納米壓印模板。
17.如權(quán)利要求16所述的納米壓印模板的制備方法，其特征在于，所述在模具具有納 米圖形的表面形成聚合物組合物材料的方法包括旋涂，絲網(wǎng)印刷，超聲波回流或抽真空鋪 展的自組裝方法。
全文摘要
本發(fā)明提供一種納米壓印模板，包括一柔性基底，以及一聚合物層形成于所述柔性基底的表面，該聚合物層遠(yuǎn)離所述柔性基底的表面形成有納米圖形，所述聚合物層為高支化低聚物、全氟基聚乙醚、甲基丙烯酸甲酯以及有機(jī)稀釋劑的固化交聯(lián)物。本發(fā)明還提供所述納米壓印模板的制備方法。
文檔編號(hào)G03F1/00GK101923279SQ20091010804
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2009年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月9日
發(fā)明者張立輝, 朱振東, 李群慶, 陳墨 申請(qǐng)人:清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司