專利名稱：納米壓印抗蝕劑及采用該納米壓印抗蝕劑的納米壓印方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗蝕劑及采用該抗蝕劑的納米壓印方法，尤其涉及一種納米壓印 抗蝕劑及采用該納米壓印抗蝕劑的納米壓印方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，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)過掩?；蛘邟呙杈劢沟妮椛渚€或者電子束，輻射光致抗蝕劑組合物或掩 膜，上述輻射線或電子束將會改變被曝光區(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。例如，極紫外光刻技術(shù)采用波長13 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，限制了該技術(shù)的應(yīng)用。上世紀(jì)九十年代以來，一種新的納米圖形的制作工藝得到了發(fā)展(請參見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)。納米壓印是指采用繪有納米圖形的模板將基片上的抗蝕 劑(resist)薄膜壓印納米圖形，再對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，通過采用具 有納米圖形的硬性模板壓印抗蝕劑層形成納米圖案，而不需要依賴任何輻射曝光形成。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，比如對光的波長的限 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，相對于光刻技術(shù)，納米壓印技 術(shù)具有制作成本低、簡單易行、效率高的優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。由于納米壓印技術(shù)通過機(jī)械方式使聚合物抗蝕劑變形，而不是通過改變平板印刷 術(shù)的抗蝕劑的化學(xué)性能實(shí)現(xiàn)。因此，納米壓印技術(shù)需要特定的聚合物抗蝕劑，該聚合物抗蝕 劑可以比較容易熱塑形變或光固化，且具有良好的成膜性，模量高，保持形變能力，且固化 后容易脫模，使得模板與抗蝕劑分離后，該抗蝕劑仍然可以保留在基底?，F(xiàn)有技術(shù)中，納米 壓印的抗蝕劑主要有，硅橡膠系列，環(huán)氧樹脂系列，丙烯酸酯系列，聚苯乙烯系列等。1998年6月30日公告的美國專利5，772，905，公開了一種聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)作為納米壓印抗蝕劑的技術(shù)方案，通過將聚甲基丙烯酸甲酯在硅片上旋轉(zhuǎn)澆鑄成 膜，再采用熱壓的方法在基底上形成納米圖形。所公開的納米壓印的方法要求加熱納米壓 印抗蝕劑(約200°C )使之產(chǎn)生塑性形變，然后再將納米壓印抗蝕劑冷卻(低于PMMA的玻 璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg，約105°C )固化成型后，除去模板從而形成納米級圖形。但是，由于聚甲基 丙烯酸甲酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較高，使得該方法中的加熱溫度過高，使得該納米壓印抗蝕 劑的力學(xué)穩(wěn)定性降低，與模板的粘附性強(qiáng)，難以脫模，得到的圖形不平整，使獲得的納米圖形的分辨率較低。現(xiàn)有技術(shù)中，為了提高納米圖形的分辨率，在壓印之前，常常需要對模板 進(jìn)行預(yù)處理，但是模板的預(yù)處理過程繁雜，因此提高了納米壓印的工藝復(fù)雜度，以及成本， 該方法不利于實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，確有必要提供一種納米壓印抗蝕劑，以及采用該納米壓印抗蝕劑的納 米壓印方法。該抗蝕劑不需要過高的溫度處理，該方法獲得的圖形的保真度好，分辨率較
尚ο一種納米壓印抗蝕劑，該納米壓印抗蝕劑包括以下組分高支化低聚物，全氟基聚 乙醚，甲基丙烯酸甲酯以及有機(jī)稀釋劑。一種納米壓印的方法，其包括以下步驟提供一基底，采用所述納米壓印抗蝕劑在 所述基底的一個(gè)表面形成一壓印抗蝕層；提供一個(gè)表面具有納米圖形的模板，并將該模板 表面的納米圖形復(fù)制到所述壓印抗蝕層，在所述壓印抗蝕層形成包括多個(gè)凸部及多個(gè)凹槽 的納米圖形；以及將所述納米圖形轉(zhuǎn)移至基底，在所述基底表面形成納米圖形。一種納米壓印的方法，其包括以下步驟提供一基底，在該基底的表面依次形成第 一犧牲層以及第二犧牲層；提供一表面具有納米圖形的模板，在該模板具有納米圖形的表 面形成所述納米壓印抗蝕劑；將基底覆蓋于模板，使所述基底的第二犧牲層與所述模板形 成有納米壓印抗蝕劑的納米圖形的表面接觸；熱壓所述模板及基底后，脫模，在所述基底上 形成納米壓印抗蝕劑組成的納米圖形；以及通過刻蝕的方法，將所述納米圖形轉(zhuǎn)移至基底， 在所述基底形成納米圖形。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，所述納米壓印抗蝕劑及納米壓印方法具有以下優(yōu)點(diǎn)其一， 該納米壓印抗蝕劑包含高支化低聚物，具有較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，熱壓過程可以在小于 750C的溫度范圍內(nèi)完成，該高支化低聚物固化產(chǎn)生交聯(lián)，提高了模量，且形變較小。其二，由 于該納米壓印抗蝕劑加入了全氟基聚乙醚，全氟基聚乙醚為低表面能材料，使得該納米壓 印抗蝕劑固化以后粘附性小，在脫模過程中避免了納米壓印抗蝕劑與模板粘連，從而易于 脫模，保證了圖形的完整性及辨率。其三，甲基丙烯酸甲酯及有機(jī)稀釋劑進(jìn)一步調(diào)節(jié)了該納 米壓印抗蝕劑的粘滯性及流動性，使得該納米壓印抗蝕劑充分填充到圖形中，減少了圖形 缺陷的產(chǎn)生，保證了納米壓印的圖形的分辨率和保真性。其四，本發(fā)明提供的納米壓印方 法，其熱壓溫度低，且模板無須預(yù)先處理，使得該方法工藝簡單，成本低。


圖1是本發(fā)明納米壓印方法的第一實(shí)施例的流程圖。圖2是本發(fā)明納米壓印方法的第一實(shí)施例的工藝流程示意圖。圖3是本發(fā)明納米壓印方法的第二實(shí)施例的流程圖。圖4是本發(fā)明納米壓印方法的第二實(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)說明本發(fā)明提供的納米壓印抗蝕劑以及采用該抗蝕劑的納 米壓印方法。
本發(fā)明提供一種納米壓印抗蝕劑，該納米壓印抗蝕劑包括以下組分高支化低聚 物，全氟基聚乙醚，甲基丙烯酸甲酯以及有機(jī)稀釋劑。所述全氟基聚乙醚的化學(xué)通式為m η = 0. 7 1其 所述有機(jī)稀釋劑為二羥基乙基二甲基乙烯。所述高支化低聚物可以經(jīng)由偏苯三酸 酐、乙二醇、環(huán)氧丙烯酸共聚而成，或者還可以經(jīng)由乙二硫醇、環(huán)氧丙烯酸開環(huán)共聚而成。本
實(shí)施例中，所述高支化低聚物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為
ο T 、〕在所述納米壓印抗蝕劑中，所述高支化低聚物的質(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%。本發(fā)明提供的納米壓印抗蝕劑中，全氟基聚乙醚含氧功能團(tuán)產(chǎn)生了較低的表面 能，甲基丙烯酸甲酯進(jìn)一步調(diào)節(jié)了該納米壓印抗蝕劑的粘滯性和流動性，使得該納米壓印 抗蝕劑在固化以后的形變較小，從而在脫模過程中避免了納米壓印抗蝕劑與模板粘連，使 得模板能夠比較容易地從抗蝕劑中分離，從而提高所得納米圖形的分辨率。所述高支化低 聚物具有較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，Tg為15°C 45°C，在采用納米壓印法制備納米圖形 時(shí)，熱壓溫度較低，可以在小于75°C時(shí)，固化產(chǎn)生交聯(lián)，高支化低聚物中的苯環(huán)產(chǎn)生較高的 模量，對體系的模量提供貢獻(xiàn)，且形變較小。本發(fā)明提供的納米壓印抗蝕劑可以采用以下方法制備將質(zhì)量百分比含量為 50% 60%的高支化低聚物，質(zhì)量百分比含量為3% 5%的全氟基聚乙醚，質(zhì)量百分比含 量為5 % 10 %的甲基丙烯酸甲酯，以及質(zhì)量百分比含量為25 % 35 %的有機(jī)稀釋劑充分 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的過濾 器過濾上述液態(tài)的聚合物混合物，除去該液態(tài)的聚合物混合物中的其他雜質(zhì)，從而制得本 發(fā)明第一實(shí)施例的納米壓印抗蝕劑。另外，本發(fā)明提供的納米壓印抗蝕劑還可以進(jìn)一步添加質(zhì)量百分比含量為5% 10%的聚乙稀二甲基硅氧烷，由于聚乙稀二甲基硅氧烷與基底的附著力較好，從而可以提 高該納米壓印抗蝕劑與基底的附著力。該納米壓印抗蝕劑還可以進(jìn)一步包括質(zhì)量百分比含 量為0. 2%的自由基引發(fā)劑，從而使得該納米壓印抗蝕劑可以通過光固化或熱固化。請參閱圖1及圖2，采用本發(fā)明提供的納米壓印抗飾劑的納米壓印的方法的第一 實(shí)施例，其包括以下步驟步驟一，提供一基底10，在所述基底10的一個(gè)表面形成壓印抗蝕層130。首先，在所述基底10的一個(gè)表面形成一第一犧牲層110。提供一基底10，清洗該基底10 ；在基底10的一表面形成一聚合物材料層，加熱該 聚合物材料層，然后得到一第一犧牲層110。所述基底10的材料可以為硬性材料，如拋光玻 璃、硅、二氧化硅或ITO玻璃，所述基底10的材料還可以為柔性材料，如PSP、PMMA或PET。 所述第一犧牲層110的材料為一聚合物，該聚合物為聚甲基丙烯酸甲酯、環(huán)氧樹脂、不飽和 聚脂或硅醚樹脂等熱固性樹脂?；?0的一表面形成一聚合物材料層的方法可以為絲網(wǎng) 印刷法或旋涂法等。本實(shí)施例中，所述基底10的材料為硅，采用標(biāo)準(zhǔn)工藝清洗基底10后，于基底10的 一個(gè)表面旋涂聚甲基丙烯酸甲酯，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 一第一犧牲層110。該第一犧牲層110的厚度為100納米 300納米。本實(shí)施例中，所述標(biāo) 準(zhǔn)工藝為超凈間標(biāo)準(zhǔn)清洗工藝。其次，形成一第二犧牲層120覆蓋所述第一犧牲層110。所述第二犧牲層120的材料為金屬，該金屬為鉻或鋁?？梢酝ㄟ^電子束蒸發(fā)的方 法、濺射法或化學(xué)氣相沉積法，在所述第一犧牲層110上形成所述第二犧牲層110。本實(shí)施例中，第二犧牲層120的材料為鋁，通過電子束蒸發(fā)法在所述第一犧牲層 110上形成一厚度為30納米 50納米的鋁薄膜，所述電子束蒸發(fā)的速率為0. 3埃/分鐘 0.6埃/分鐘。再次，形成一壓印抗蝕層130覆蓋所述第二犧牲層120。所述壓印抗蝕層130的材料為第一實(shí)施例中所述的納米壓印抗蝕劑，該納米壓印 抗蝕劑包括高支化低聚物，全氟基聚乙醚，甲基丙烯酸甲酯，以及有機(jī)稀釋劑。該壓印抗蝕 層130可以通過絲網(wǎng)印刷法、旋涂法等方法形成。具體地，將上述納米壓印抗蝕劑采用旋涂 的方式涂布于所述第二犧牲層120，旋涂轉(zhuǎn)速為5400轉(zhuǎn)/分鐘 7000轉(zhuǎn)/分鐘，旋涂時(shí)間 為0. 5分鐘 2分鐘，然后，在100°C 120°C下烘烤2分鐘 4分鐘，從而獲得一壓印抗蝕 層130。該壓印抗蝕層130的厚度為100納米 300納米?？梢岳斫?，上述方法中，在基底10的表面形成一個(gè)第一犧牲層110，以及在所述第 一犧牲層110上形成一第二犧牲層120的步驟為可選步驟，也可以直接在基底10的一個(gè)表 面形成一壓印抗蝕層130。步驟二，提供一個(gè)表面具有納米圖形的模板20，并將該模板20表面的納米圖形復(fù) 制到所述壓印抗蝕層130。首先，提供一表面具有納米圖形的模板20。該模板20的材料可為硬性材料，如硅或者二氧化硅。該模板20的材料也可為柔 性材料，如PET、PMMA、PS等。該模板20可以通過電子束曝光制備，模板20的表面形成有納米圖形，該納米圖形由模板20的表面的多個(gè)第一凸部24和多個(gè)第一凹槽26構(gòu)成。本實(shí)施 例中，該模板20的材料為二氧化硅。其次，將模板20形成有納米圖形的表面與所述基底表面的壓印抗蝕層130貼合， 熱壓所述模板20與基底10后，脫模?？梢酝ㄟ^模板20向基底10施加壓力，并加熱的方法，使得所述模板20上的納米 圖形轉(zhuǎn)移到壓印抗蝕層130。本實(shí)施例中，采用一熱壓印機(jī)實(shí)現(xiàn)該方法。具體地，將模板20 與所述基底10分別安裝到熱壓印機(jī)的兩個(gè)壓印盤，使模板20形成有納米圖形的表面與所 述基底表面的壓印抗蝕層130貼合，設(shè)置壓印機(jī)的真空度為5. 0E-03百帕(mbar)，將基底 10以及模板20加熱至所述納米壓印抗蝕劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)以上，即45°C 75°C， 使壓印抗蝕層130的納米壓印抗蝕劑具有較好的流動性；第一次施加壓力為12磅/平方英 尺 15磅/平方英尺(Psi)，保持5 10分鐘，把模板30的第一凸部24壓到基底10上的 壓印抗蝕層130中，使壓印抗蝕層130的納米壓印抗蝕劑充滿模板20的納米圖形中的第一 凹槽26 ；第二次施加壓力35Psi 60Psi，進(jìn)行冷卻，待溫度降到納米壓印抗蝕劑的玻璃化 轉(zhuǎn)變溫度(Tg)附近時(shí)，保持5分鐘 10分鐘，再將溫度降至25°C 50°C，將模板20與基底 10分離，從而該模板20表面的納米圖形復(fù)制到所述壓印抗蝕層130。所述壓印抗蝕層130 形成的納米圖形包括多個(gè)第二凹槽16和第二凸部14。且該第二凹槽16與所述第一凸部 24對應(yīng)，所述第二凸部14與所述第一凹槽26對應(yīng)。步驟三，將所述納米圖形轉(zhuǎn)移至基底10，在所述基底10表面形成納米圖形。首先，去除所述壓印抗蝕層130的納米圖形的第二凹槽16底部殘留的納米壓印抗 蝕劑，露出第二凹槽16底部的第二犧牲層120。所述第二凹槽16底部殘留的納米壓印抗蝕劑可以通過等離子體刻蝕的方法去除。本實(shí)施例中，可以采用氧等離子體去除第二凹槽16底部殘留的納米壓印抗蝕劑。 具體地，將上述形成有納米圖形的基底10放置于微波等離子體系統(tǒng)中，該微波等離子體系 統(tǒng)的一感應(yīng)功率源產(chǎn)生氧等離子體，氧等離子體以較低的離子能量從產(chǎn)生區(qū)域擴(kuò)散并漂移 至所述基底10的壓印抗蝕層130，此時(shí)該壓印抗蝕層130的第二凹槽16底部殘留的納米壓 印抗蝕劑被所述氧等離子體刻蝕。氧等離子體系統(tǒng)的功率是40瓦 60瓦，氧等離子體的 通入速率為 40 標(biāo)況毫升每分(standard-state cubic centimeter per minute，sccm)，形 成的氣壓為2帕，采用氧等離子體刻蝕時(shí)間為5秒 15秒。通過上述方法，第二凹槽16底 部殘留的納米壓印抗蝕劑被去除，露出第二犧牲層120。其次，刻蝕第二凹槽16底部的第二犧牲層120，露出第一犧牲層110。根據(jù)第二犧牲層120材料的不同，可以采用干法刻蝕或濕法刻蝕。當(dāng)所述第二犧 牲層120材料為鋁時(shí)，采用干法刻蝕；當(dāng)所述第二犧牲層120材料為鉻時(shí)，采用干法刻蝕或 濕法刻蝕。當(dāng)所述第二犧牲層120材料為鋁時(shí)，干法刻蝕的具體步驟為將上述第二凹槽16 底部露出第一犧牲層Iio的基底10放置在一感應(yīng)耦合等離子體系統(tǒng)中，所述第二凹槽16 底部的第二犧牲層120由于沒有納米壓印抗蝕劑的覆蓋，以氧氣和氯氣為刻蝕氣體去除第 二凹槽16底部的第二犧牲層120，從而露出第一犧牲層110。本實(shí)施例中，等離子體系統(tǒng)的 功率是50瓦，氯氣的通入速率為24SCCm，氧氣的通入速率為24SCCm，形成氣壓為2帕 10帕，采用氧氣和氯氣等離子體刻蝕時(shí)間為40秒 55秒。當(dāng)所述第二犧牲層120的材料為鉻時(shí)，濕法刻蝕的具體步驟為取適量的濃度為 0. 06摩爾/升 0. 25摩爾/升的鉻腐蝕液K3[Fe (CN)6]，將基底10放入該鉻腐蝕液當(dāng)中， 浸漬4分鐘 15分鐘。所述第二凹槽16底部的第二犧牲層120由于沒有納米壓印抗蝕劑 的覆蓋，在該鉻腐蝕液的浸漬下，第二凹槽16底部的第二犧牲層120被去除，從而露出第一 犧牲層110。再次，去除第二凹槽16底部的第一犧牲層110，露出基底10?？梢圆捎醚醯入x子體去除第二凹槽16底部的第一犧牲層110，從而露出基底10。 氧等離子體系統(tǒng)的功率是40瓦 60瓦，氧等離子體的通入速率為40sCCm，形成的氣壓為2 帕 10帕，采用氧等離子體刻蝕時(shí)間為30秒 50秒。通過上述方法，第二凹槽16底部的 第一犧牲層110被去除，露出基底10。最后，刻蝕第二凹槽16底部的基底10，并用有機(jī)溶劑去除殘留的有機(jī)材料，從而 獲得一具有納米圖形的基底100。將上述基底10放置在一感應(yīng)耦合等離子體系統(tǒng)中，此時(shí)第二凹槽16底部的基底 10沒有第一犧牲層110的保護(hù)；以四氯化硅和氯氣為刻蝕氣體對基底10進(jìn)行刻蝕，第二凹 槽16底部的部分基底將被去除；用丙酮洗去殘留的有機(jī)殘留物，該第一犧牲層110為有機(jī) 物，從而被洗掉，覆蓋于第一犧牲層110上的第二犧牲層120也被除去，從而獲得具有納米 圖形的基底100。本實(shí)施例中，等離子體系統(tǒng)的功率是50瓦，氯氣的通入速率為20sCCm 60sccm,四氯化硅的通入速率為20sccm 60sccm，形成氣壓為4帕 15帕，刻蝕第二凹槽 16底部的基底10。請參閱圖3及圖4，采用本發(fā)明的納米壓印抗飾劑的納米壓印的方法的第二實(shí)施 例，其包括以下步驟步驟一，提供一基底30，在該基底30的表面依次形成第一犧牲層310以及第二犧 牲層320。本實(shí)施例中，基底30的材料與第一實(shí)施中的基底10的材料完全相同，第一犧牲層 310及第二犧牲層320的制作方法、結(jié)構(gòu)、材料以及位置關(guān)系分別與第二實(shí)施例中的第一犧 牲層110及第二犧牲層120的制作方法、結(jié)構(gòu)、材料以及位置關(guān)系完全相同。步驟二，提供一表面具有納米圖形的模板60，在該模板60具有納米圖形的表面形 成所述納米壓印抗蝕劑330。本實(shí)施例中，所述具有納米圖形的模板60與第一實(shí)施例中的模板20完全相同，該 模板60的納米圖形由多個(gè)第一凹槽66以及第一凸部64構(gòu)成。所述采用的納米壓印抗蝕 劑330同第一實(shí)施例中采用的納米壓印抗蝕劑完全相同。具體地，可以取一定量的納米壓 印抗蝕劑330，緩慢滴在所述模板60形成有納米圖形的表面，于密閉的環(huán)境下靜置1 2個(gè) 小時(shí)。步驟三，將基底30覆蓋于模板60，使所述基底30的第二犧牲層320與所述模板 60覆蓋有納米壓印抗蝕劑330的表面接觸，熱壓所述模板60及基底30，脫模。 具體地，將基底30覆蓋于模板60，使所述基底30的第二犧牲層320與所述模板60 覆蓋有納米壓印抗蝕劑330的表面接觸，并將所述覆蓋有基底30的模板60放置于壓印機(jī) 中；設(shè)置該壓印機(jī)的真空度為5. 0E-03mbar,將基底30以及模板60加熱至所述納米壓印抗蝕劑330的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)以上，使納米壓印抗蝕劑330具有較好的流動性；第一次施 加壓力為12Psi 15Psi，保持5 10分鐘，使納米壓印抗蝕劑330充滿模板60的納米圖 形中的凹槽66并粘附到基底30的第二犧牲層320表面；第二次施加壓力35Psi 60Psi， 進(jìn)行冷卻，待溫度降到所述納米壓印抗蝕劑330的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)附近時(shí)，保持5 10分鐘，再將溫度降至25°C 50°C，將模板60與基底30分離，從而在基體30的第二犧牲 層320上形成一由納米壓印抗蝕劑330構(gòu)成的納米圖形。該由納米壓印抗蝕劑330構(gòu)成的 納米圖形包括多個(gè)第二凹槽36以及第二凸部34。步驟四，通過刻蝕的方法，將所述納米圖形轉(zhuǎn)移至基底30，在所述基底30表面形 成納米圖形。首先，去除納米壓印抗蝕劑330構(gòu)成的納米圖形凹槽36底部殘留的納米壓印抗蝕 劑330，露出凹槽36底部的第二犧牲層320。其次，刻蝕第二凹槽36底部的第二犧牲層320，露出第一犧牲層310。再次，去除第二凹槽36底部的第一犧牲層310，露出基底30。最后，刻蝕第二凹槽36底部的基底30，并用有機(jī)溶劑去除殘留的有機(jī)材料，從而 獲得一具有納米圖形的基底300。本實(shí)施例中，上述將所述納米圖形轉(zhuǎn)移至基底30，在所述基底30表面刻蝕出納米 圖形的方法與第二實(shí)施中的方法相同。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，所述納米壓印抗蝕劑及納米壓印方法具有以下優(yōu)點(diǎn)其一， 該納米壓印抗蝕劑包含高支化低聚物，具有較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，熱壓過程可以在小于 75°C的溫度范圍內(nèi)完成，所述高支化低聚物固化產(chǎn)生交聯(lián)，提高了模量，且形變較小。其二， 由于該納米壓印抗蝕劑加入了全氟基聚乙醚，全氟基聚乙醚為低表面能材料，使得該納米 壓印抗蝕劑固化以后粘附性小，在脫模過程中避免了納米壓印抗蝕劑與模板粘連，從而易 于脫模，保證了圖形的完整性及分辨率。其三，甲基丙烯酸甲酯及有機(jī)稀釋劑進(jìn)一步調(diào)節(jié)了 該納米壓印抗蝕劑的粘滯性及流動性，使得該納米壓印抗蝕劑充分填充到圖形中，減少了 圖形缺陷的產(chǎn)生，保證了納米壓印的圖形的分辨率和保真性。其四，本發(fā)明提供的納米壓印 方法，其熱壓溫度低，模板無須預(yù)先處理，使得該方法工藝簡單，成本低。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
一種納米壓印抗蝕劑，其特征在于該納米壓印抗蝕劑包括以下組分高支化低聚物，全氟基聚乙醚，甲基丙烯酸甲酯以及有機(jī)稀釋劑。
2.如權(quán)利要求1所述的納米壓印抗蝕劑，其特征在于，所述高支化低聚物為經(jīng)由偏苯 三酸酐、乙二醇、環(huán)氧丙烯酸共聚而成，或者經(jīng)由乙二硫醇、環(huán)氧丙烯酸開環(huán)共聚而成。
3.如權(quán)利要求1所述的納米壓印抗蝕劑，其特征在于，所述高支化低聚物的化學(xué)結(jié)構(gòu) 式為
4.如權(quán)利要求1所述的納米壓印抗蝕劑，其特征在于，所述有機(jī)稀釋劑包括二羥基乙基二甲基乙烯。
5.如權(quán)利要求1所述的納米壓印抗蝕劑，其特征在于，所述高支化低聚物的質(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%，有機(jī)稀釋劑的質(zhì)量百分比含量為25% 35%。
6.如權(quán)利要求5所述的納米壓印抗蝕劑，其特征在于，所述納米壓印抗蝕劑進(jìn)一步包 括質(zhì)量百分比含量為5% 10%的聚乙烯二甲基硅氧烷。
7.如權(quán)利要求5所述的納米壓印抗蝕劑，其特征在于，所述納米壓印抗蝕劑進(jìn)一步包 括質(zhì)量百分比含量為0. 1 % 2%的自由基引發(fā)劑。
8.如權(quán)利要求1所述的納米壓印抗蝕劑，其特征在于，所述納米壓印抗蝕劑的玻璃化 轉(zhuǎn)變溫度為15攝氏度 45攝氏度。
9.一種采用如權(quán)利要求1至8中的任一權(quán)利要求所述的納米壓印抗蝕劑的納米壓印方 法，其包括以下步驟提供一基底，采用所述納米壓印抗蝕劑在所述基底的一個(gè)表面形成一壓印抗蝕層； 提供一個(gè)表面具有納米圖形的模板，并將該模板表面的納米圖形復(fù)制到所述壓印抗蝕 層，在所述壓印抗蝕層形成包括多個(gè)凸部及多個(gè)凹槽的納米圖形；以及將所述壓印抗蝕層上的納米圖形轉(zhuǎn)移至基底，在所述基底表面形成納米圖形。
10.如權(quán)利要求9所述的納米壓印的方法，其特征在于，所述將模板表面的納米圖形復(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板，所述模板的納米圖形包括多個(gè)凸部及多個(gè)凹槽；以及將模板形成有納米圖形的表面與所述基底表面的壓印抗蝕層貼合，熱壓所述模板及基 底后，脫模。
11.如權(quán)利要求13所述的納米壓印的方法，其特征在于，所述熱壓所述模板及基底后， 脫模的方法包括以下步驟設(shè)置壓印機(jī)的真空度為5. 0E-03mbar，將基底以及模板加熱至所述納米壓印抗蝕劑的第一次施加壓力為12Psi 15Psi，保持5分鐘 10分鐘，把模板的凸部壓到基底上的 壓印抗蝕層中，使壓印抗蝕層的納米壓印抗蝕劑充滿模板的納米圖形中的凹槽；以及第二次施加壓力35Psi 60Psi，進(jìn)行冷卻，待溫度降到相變點(diǎn)溫度附近時(shí)，保持5分 鐘 10分鐘，將模板與基底分離，從而將該模板表面的納米圖形復(fù)制到所述壓印抗蝕層。
12.如權(quán)利要求9所述的納米壓印方法，其特征在于，所述提供一基底，采用所述納米 壓印抗蝕劑在所述基底的一個(gè)表面形成一壓印抗蝕層的方法具體包括以下步驟在所述基底的一個(gè)表面形成一第一犧牲層； 形成一第二犧牲層覆蓋所述第一犧牲層；以及 形成一壓印抗蝕層覆蓋所述第二犧牲層。
13.如權(quán)利要求12所述的納米壓印的方法，其特征在于，所述第一犧牲層的材料為聚 甲基丙烯酸甲酯、環(huán)氧樹脂、不飽和具脂或硅醚樹脂。
14.如權(quán)利要求12所述的納米壓印的方法，其特征在于，所述第二犧牲層的材料為鋁或者鉻。
15.如權(quán)利要求12所述的納米壓印方法，其特征在于，所述將所述納米圖形轉(zhuǎn)移至基 底，在所述基底表面形成納米圖形的方法具體包括以下步驟刻蝕殘留在所述納米抗蝕層的凹槽底部的納米壓印抗蝕劑，露出凹槽底部的第二犧牲層；刻蝕凹槽底部的第二犧牲層，露出第一犧牲層； 刻蝕凹槽底部的第一犧牲層，露出基底；以及刻蝕凹槽底部的基底，并用有機(jī)溶劑去除殘留的有機(jī)材料，從而獲得一具有納米圖形 的基底。
16.一種采用如權(quán)利要求1至8中任一權(quán)利要求所述的納米壓印抗蝕劑的納米壓印方 法，其包括以下步驟提供一基底，在該基底的表面依次形成第一犧牲層以及第二犧牲層； 提供一表面具有納米圖形的模板，在該模板具有納米圖形的表面形成所述納米壓印抗 蝕劑；將基底覆蓋于模板，使所述基底的第二犧牲層與所述模板形成有納米壓印抗蝕劑的納 米圖形的表面接觸；熱壓所述模板及基底后，脫模，在所述基底上形成納米壓印抗蝕劑組成的納米圖形；以及通過刻蝕的方法，將所述納米圖形轉(zhuǎn)移至基底，在所述基底形成納米圖形。
17.一種采用如權(quán)利要求16所述的納米壓印抗蝕劑的納米壓印方法，其特征在于，所 述在該模板具有納米圖形的表面形成所述納米壓印抗蝕劑的方法為將所述納米壓印抗蝕 劑滴在所述模板形成有納米圖形的表面，于密閉的環(huán)境下靜置1 2個(gè)小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種納米壓印抗蝕劑，該納米壓印抗蝕劑包括以下組分高支化低聚物，全氟基聚乙醚，甲基丙烯酸甲酯，以及有機(jī)稀釋劑。本發(fā)明還提供采用該納米壓印抗蝕劑的納米壓印方法。本發(fā)明提供的納米壓印抗蝕劑，具有熱壓溫度低，有利于脫模的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明提供的納米壓印方法工藝簡單，成本較低，獲得的納米圖形的圖保真度好，分辨率高。
文檔編號G03F7/00GK101923282SQ20091010804
公開日2010年12月22日 申請日期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 申請人:清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司