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，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，下一代光刻技術(shù)在最近幾年內(nèi)獲得大量的研究。現(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，但整個光刻系統(tǒng)造價非常昂貴，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，具有廣闊的應(yīng)用前景?，F(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模板，將經(jīng)過加熱后的基底上的抗蝕劑薄膜壓印出 納米級的圖案，再通過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、剝離等加工方法實現(xiàn)納米圖案由模板向基底轉(zhuǎn)移。模板通常采用硅、二氧化 硅、碳化硅、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。所述基 底為常見的硅片、二氧化硅片，或鍍有金屬底膜的硅片等。熱納米壓印的工藝比較繁雜，條 件要求較嚴(yán)格。紫外納米壓印是采用繪制有納米圖案的剛性模板，將基片上的液態(tài)的抗蝕劑薄膜 壓印出納米級圖案，再通過紫外光的照射使得抗蝕劑單體聚合物固化，使所述納米級圖案 得以保存，最后再利用常規(guī)的刻蝕、剝離等加工方法實現(xiàn)納米圖案由模板向基底轉(zhuǎn)移。與 熱納米壓印相比，紫外納米壓印抗蝕劑在常溫下有較好的流動性，不需要在高溫、高壓的條件，便可以得到納米級的圖形，且該方法成本較低。現(xiàn)有技術(shù)中，紫外納米壓印的抗蝕劑主 要有硅橡膠系列，環(huán)氧樹脂系列，丙烯酸酯系列以及聚苯乙烯系列等。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的紫外納米壓印抗蝕劑的力學(xué)穩(wěn)定性較低，與模板的粘附性強(qiáng)， 固化速度慢，難以脫模，得到的納米圖形不夠規(guī)整，分辨率較低。而且采用現(xiàn)有的納米壓印 抗蝕劑的紫外納米壓印方法，為了提高納米圖形的分辨率，常常需要對模板進(jìn)行預(yù)處理，如 采用酸處理模板。這種模板的預(yù)處理過程繁雜，增加了紫外納米壓印的工藝復(fù)雜度，以及成 本。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，確有必要提供一種固化速度快、力學(xué)穩(wěn)定性好納米壓印抗蝕劑，以及采 用該納米壓印抗蝕劑的納米壓印方法。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、自由基引發(fā)劑以及有機(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 所述基底的一個表面形成一壓印抗蝕層；提供一個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凸部及多個凹槽 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。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表面接觸；擠壓所述模板及基底；紫外固化所述納米壓印抗蝕劑； 脫模，在所述基底上形成由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)點其一，該 納米壓印抗蝕劑包含高支化低聚物，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，所述納米壓印方法，其在常溫下就可以完成，且模板無須預(yù)處理，使得該方法工藝 簡單，成本較低。


圖1是本發(fā)明提供的納米壓印方法第一實施例的流程圖。圖2是本發(fā)明提供的納米壓印方法第一實施例的工藝流程示意圖。圖3是本發(fā)明提供的納米壓印方法第二實施例的流程圖。圖4是本發(fā)明提供的納米壓印方法第二實施例的工藝流程示意圖。
具體實施例方式以下將結(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
5物，全氟基聚乙醚，自由基引發(fā)劑，甲基丙烯酸甲酯以及有機(jī)稀釋劑。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%，所述自由基引發(fā)劑的質(zhì)量百分比含量為0. 2%。所述全氟基聚乙醚的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為 其中，m η = 0. 6 1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)氧丙烯酸開環(huán)共聚而成。本 實施例中，所述高支化低聚物為乙二醇與環(huán)氧丙烯酸開環(huán)共聚而成。所述自由基引發(fā)劑為光引發(fā)劑，該光引發(fā)劑的作用為使得所述納米壓印抗蝕劑中 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現(xiàn)交聯(lián)固 化。本實施例中，該光引發(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 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，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。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。所述高支化低聚物固化產(chǎn)生交聯(lián)，提高了納米壓印抗蝕 劑的模量，且形變較小。本發(fā)明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，質(zhì)量百分比含量為25% 35%的有機(jī)稀釋劑，以及質(zhì)量百 分比含量0. 2%的自由基引發(fā)劑充分共混，靜置1 3小時后，獲得一液態(tài)的聚合物 混合物，采用規(guī)格為0.2μ 0.25μ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)明的納米壓印抗蝕劑。另外，本發(fā)明提供的納米壓印抗蝕劑也可以添加質(zhì)量百分含量為5% 10%的附 著力促進(jìn)劑HD，HD為硅烷偶聯(lián)劑。HD的分子式為H2C = CCH3COOCH2CH2Si (OCH3) 3。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種納米壓印的方法，請參閱圖1及圖2，該納米壓印的方法第 一實施例包括以下步驟步驟一，提供一基底10，在所述基底10的一個表面形成一第一犧牲層110，一第二 犧牲層120以及一壓印抗蝕層130。步驟一具體包括以下步驟首先，提供一基底10，清洗該基底10，在所述基底10的一個表面形成一第一犧牲 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的材料也可以為柔性材料，如PS、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。在 基底10的一個表面形成一個聚合物材料層，加熱該聚合物材料層，然后得到一第一犧牲層 110?；?0的一個表面形成一個聚合物材料層的方法可以為絲網(wǎng)印刷法或旋涂法等。本實施例中，所述基底10的材料為硅，采用超凈間標(biāo)準(zhǔn)工藝清洗基底10后，于基 底10的一個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 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 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。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，可以通過電子束蒸發(fā)的方 法、濺射法或化學(xué)氣相沉積法，在所述第一犧牲層Iio上形成所述第二犧牲層120。本實施例中，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. 5埃/分鐘 1.5埃/分鐘。最后，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為本發(fā)明提供的納米壓印抗蝕劑，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、自由基引發(fā)劑以及有機(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。可以理解，上述方法中，在基底10的表面形成一個第一犧牲層110，以及在所述第 一犧牲層Iio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的一個表 面形成一壓印抗蝕層130。步驟二，提供一個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。步驟二具體包括以下步驟首先，提供一表面具有納米圖形的模板20。
該模板20的材料為硬性透明材料，如二氧化硅、石英、硼化玻璃等。該模板20的 材料也可為柔性透明材料，如PET、PMMA、PS等。該模板20可以通過電子束曝光制備，模板 20的表面形成包括多個第一凸部24和多個第一凹槽26的納米圖形。本實施例中，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， 擠壓所述模板20與基底10?？梢酝ㄟ^模板20向基底10施加壓力，使得所述模板20上的納米圖形轉(zhuǎn)移到壓印 抗蝕層130。本實施例中，通過壓印機(jī)實現(xiàn)該方法。具體地，將模板20與所述基底10分別 安裝到壓印機(jī)的兩個壓印盤，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)，該壓印抗蝕層130的納米壓印 抗蝕劑具有較好的流動性；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，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。再次，采用紫外光固化所述納米壓印抗蝕層130的納米壓印抗蝕劑，在所述壓印 抗蝕層130形成納米圖形。通過紫外光固化所述納米抗蝕層130的納米壓印抗蝕劑，脫模，從而獲得固化的 納米圖形。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)。所述紫外光固化所述納米壓印抗蝕層130的納米壓印抗蝕劑的方法中，由于本實 施例中模板20為透明模板，因此可以通過紫外光照射該模板20的方式使得紫外光透過該 透明模板照射到所述納米壓印抗蝕劑上。所述納米壓印抗蝕劑中的自由基引發(fā)劑為光引 發(fā)劑，該光引發(fā)劑的作用為使得所述納米壓印抗蝕劑中高支化低聚物、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現(xiàn)交聯(lián)，從而固化該納米壓印抗蝕劑中的各組 分，當(dāng)該納米壓印抗蝕劑完全固化后，直接將所述模板20脫模，從而可以得到一納米圖形。 本實施例中，所述紫外光的能流密度為10 20毫焦/立方厘米(mj/cm2)，照射時間為10 30mino步驟三，將所述壓印抗蝕層130的納米圖形轉(zhuǎn)移至基底10，在所述基底10表面形 成納米圖形。步驟三具體包括以下步驟首先，去除所述納米抗蝕層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，此時該壓印抗蝕層第二凹槽16底部殘留的納米壓印抗蝕劑 被刻蝕。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
8分(standard-state cubic centimeter per minute, sccm)，形成的氣壓為 2 中白，米用氧等 離子體刻蝕時間為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。第二犧牲層120可以采用干法刻蝕或濕法刻蝕。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120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 時間為40秒 55秒。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。本實施例中，當(dāng)所述第二犧牲層120材料為鋁時，采用干法刻蝕；當(dāng)所述第二犧牲 層120材料為鉻時，采用干法刻蝕或濕法刻蝕。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。 產(chǎn)生氧等離子體的系統(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第二凹槽16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。可以理解，當(dāng)本實施例的納米壓印方法中，可以不形成所述第一犧牲層110以及 第二犧牲層120。直接在所述基底10的表面形成一壓印抗蝕層130，來實施本實施中所述 納米壓印方法。這時，直接采用等離子刻蝕的方法，刻蝕該壓印抗蝕層130的納米圖形中的 溝槽底部的部分基底，也可以得到一具有納米圖形的基底100。請參閱圖3及圖4，本發(fā)明的納米壓印的方法的第二實施例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。本實施例中，基底30的材料與第一實施中的基底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)系分別與第一實施例中的第一犧 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。本實施例中，所述具有納米圖形的模板60與第一實施例中的模板20完全相同，該 模板60的納米圖形由多個第一凹槽66以及第二凸部64構(gòu)成。所述采用的納米壓印抗蝕 劑330同第一實施例中的壓印抗蝕劑層130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個小 時。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，擠壓所述模板60及基底30，通過紫外光固化所 述納米壓印抗蝕劑330，然后脫模。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，放置于壓印機(jī)中；設(shè)置該壓印機(jī)的真空度為 5. 0E-03mbar，使納米壓印抗蝕劑330具有較好的流動性；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的納米圖形中的第一凹槽66并粘附到基 底30的第二犧牲層320表面；通過紫外光固化所述納米抗蝕劑330，然后脫模，從而獲得固 化的納米圖形。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第 二凹槽36以及第二凸部34。所述紫外光固化所述納米壓印抗蝕劑330的方法中，由于本實施例中模板60為透 明模板，因此可以通過紫外光照射該模板60的方式，使得紫外光透過該透明模板照射到所 述納米壓印抗蝕劑330上，該納米壓印抗蝕劑330中的各組分將會發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，從而固 化，當(dāng)該納米壓印抗蝕劑330完全固化后，直接將所述模板60脫模，從而可以得到一納米圖 形。本實施例中，所述紫外光的能流密度為10 20mJ/cm2，照射時間為10 30min。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，刻蝕凹槽36底部的第二犧牲層320，露出第一犧牲層310。再次，去除凹槽36底部的第一犧牲層310，露出基底30。最后，刻蝕凹槽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。本實施例中，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 的方法與第一實施中的方法相同。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)點其一，該 納米壓印抗蝕劑包含高支化低聚物，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參與光固化交聯(lián)，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
10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模板 的納米圖形中，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)明實施例提供的納米壓印方法，其在常溫下就可以完成，且模板無須預(yù)先處理，使得該 方法工藝簡單，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，自由基引發(fā)劑以及有機(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、乙二醇以及環(huán)氧丙烯酸共聚而成，或者經(jīng)由乙二硫醇和環(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。
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)稀釋劑為二羥基乙基 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，所述自由基引發(fā)劑為光引發(fā)劑。
6.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%，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%。
7.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進(jìn)一步包 括質(zhì)量百分比含量為5% 10%的H2C = CCH3COOCH2CH2Si (OCH3)3。
8.一種采用如權(quán)利要求1至7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表面形成一壓印抗蝕層；提供一個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凸部及多個凹槽的納米圖形；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。
9.如權(quán)利要求8所述的納米壓印的方法，其特征在于，所述提供一個表面具有納米圖 形的模板，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凸部及多個凹槽；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，擠壓所述模板及基 底后，采用紫外光固化所述納米壓印抗蝕層的納米壓印抗蝕劑，然后脫模。
10.如權(quán)利要求9所述的納米壓印的方法，其特征在于，所述擠壓所述模板及基底后， 采用紫外光固化所述納米壓印抗蝕層的納米壓印抗蝕劑，然后脫模的方法包括以下步驟提供一壓印機(jī)，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，將 所述模板及基底放入壓印機(jī)中，設(shè)定壓印機(jī)的真空度為5. 0E-03mbr ；施加壓力為12Psi 15Psi，保持5分鐘 10分鐘；通過紫外光照射所述納米抗蝕層的納米壓印抗蝕劑；將模板與基底分離，從而將該模板表面的納米圖形復(fù)制到所述納米壓印抗蝕層。
11.如權(quán)利要求8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。
12.如權(quán)利要求11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、不飽和聚脂或硅醚樹脂。
13.如權(quán)利要求11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。
14.如權(quán)利要求11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。
15.如權(quán)利要求8所述的納米壓印方法，其特征在于，所述模板為透明模板。
16.一種采用如權(quán)利要求1至7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表 面接觸；擠壓所述模板及基底； 紫外固化所述納米壓印抗蝕劑；脫模，在所述基底上形成由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.如權(quán)利要求16所述的納米壓印方法，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個小時。
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，自由基引發(fā)劑以及有機(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，具有良好的流動性，粘度低，且能在較短的時間內(nèi)聚合，聚合形成的圖形有較好的脫模性能，較高的模量，較低的固化收縮率，有利于脫模的優(yōu)點。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G03F7/00GK101923283SQ20091010804
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