專利名稱：一種基于柔性基底復(fù)制納米壓印模板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于納米壓印技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于柔性基底復(fù)制納米壓印模板的方法。
背景技術(shù)：
納米壓印光刻技術(shù)(Nano Imprint Lithography, NIL)是二十世紀九十年代美國普林斯頓大學(xué)的S. Chou博士首先提出的一種全新的納米圖形復(fù)制方法，它采用傳統(tǒng)的機械模具微復(fù)型原理來代替包含光學(xué)、化學(xué)及光化學(xué)反應(yīng)機理的傳統(tǒng)復(fù)雜光學(xué)光刻，避免了對特殊曝光束源、高精度聚集系統(tǒng)、極短波長透鏡系統(tǒng)以及抗蝕劑分辨率受光半波長效應(yīng)的限制和要求，其特點是具有超高分辨率、高產(chǎn)量和低成本。納米壓印光刻技術(shù)與傳統(tǒng)的光刻技術(shù)最大的區(qū)別就在于納米壓印模板。壓印模板是納米壓印最關(guān)鍵的技術(shù)特征，壓印 模板直接決定壓印圖形的質(zhì)量，要實現(xiàn)高質(zhì)量的圖形復(fù)制，必須要有高質(zhì)量的納米壓印模板。隨著納米壓印光刻研究的日益深入以及應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大，納米壓印模板的制造將變的越來越重要并面臨著更加嚴峻的挑戰(zhàn)。目前，壓印模板的制作一般利用電子束光刻加反應(yīng)離子刻蝕，這種工藝的制造成本很高，且加工效率低，不適合大批量生產(chǎn)，另外用這種工藝制作的模板使用壽命低。如何大批量復(fù)制納米壓印模板是一個急需解決的問題。日本大阪府立大學(xué)的YoshihikoHIRAI等人利用電鑄技術(shù)對硅或二氧化硅的模板進行了復(fù)制(Yoshihiko HIRAI, SatoshiHARADA, Satoshi ISAKA, Michio KOBAYASHIand Yoshio TANAKA. Nano-ImprintLithography Using Replicated Mold by Ni Electroforming. AppI. Phys. 2002:4186 - 4189)，這種工藝對電鑄技術(shù)的要求高，且以犧牲原始壓印模板為代價，制作的成本高，效率低，不適合批量生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)難題是發(fā)明一種基于柔性基底復(fù)制納米壓印模板的方法，該方法工藝步驟簡單，容易操作，成本低，制作周期短，可以完成大面積納米壓印模板的復(fù)制，
適合批量生產(chǎn)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是基于柔性基底復(fù)制納米壓印模板的方法，該方法包括以下步驟(I)利用原始模板2對柔性基底IPSl進行壓印，復(fù)制納米圖形；(2)在柔性基底IPSl上有納米圖形的一面濺射一層金屬層；濺射的金屬層3覆蓋了 IPSl上的整個納米圖形區(qū)域，并且填充滿了納米圖形的所有凹型結(jié)構(gòu)；濺射的金屬是鎳、銅或金；(3)將派射有金屬層的IPSl放入電鑄槽進行微電鑄；微電鑄沉積金屬層4中的金屬是鎳、銅或金；(4)電鑄沉積結(jié)束后揭掉IPS1，完成納米壓印模板的復(fù)制。
一種基于柔性基底復(fù)制納米壓印模板的方法，其特征在于，原始模板2的材料是硅、二氧化硅、石英、金剛石或金屬；柔性基底的材料是IPS、PC或PDMS。本發(fā)明的效果和益處是本發(fā)明選擇利用濺射金屬的方式填充滿納米圖形結(jié)構(gòu)，然后再利用微電鑄工藝生長納米結(jié)構(gòu)的背板，避免了直接利用微電鑄不能沉積納米結(jié)構(gòu)的缺陷，采用該方法可以完成多種材料和尺寸的原始模板的復(fù)制，復(fù)制得到的模板圖形分辨率高，工藝步驟簡單，容易操作，成本低，制作周期短，可以完成大面積納米壓印模板的復(fù)制，適合批量生產(chǎn)。


圖I-壓印；圖2-脫模；圖3-濺射金屬層；圖4-微電鑄；圖5-納米壓印模板。圖中1- IPS ;2_原始壓印模板；3-濺射的金屬層；4-微電鑄沉積金屬層。圖6是光柵結(jié)構(gòu)圖，其中1_光柵凸起，2-光柵凹槽。
具體實施例方式下面結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細說明本發(fā)明的具體實施方式
。圖I至圖5是本發(fā)明基于柔性基底復(fù)制納米壓印模板的工藝流程圖。I)選取柔性壓印材料Intermediate Polymer Sheet簡稱IPS作為基底,本實施例采用的柔性基底IPS由Obducat AB公司提供。柔性基底IPS上有一層保護膜，在壓印之前要撕掉；然后利用原始壓印模板對柔性基底IPS進行壓印，轉(zhuǎn)移納米圖形，如圖I所示。本實施例采用的是熱壓印，原始壓印模板是光柵結(jié)構(gòu)。2)分離原始壓印模板和柔性基底IPS，柔性基底IPS上就有了與原始壓印模板結(jié)構(gòu)互補的納米圖形，如圖2所示。3)在柔性基底IPS上有納米圖形的一面濺射一層鎳金屬層，濺射的鎳金屬層的厚度要能夠填充滿納米圖形的所有凹型結(jié)構(gòu)，如圖3所示。4)對濺射有鎳金屬層的柔性基底IPS進行微電鑄沉積鎳，微電鑄沉積鎳金屬層100-300um，如圖4所示。5)微電鑄沉積結(jié)束后，用去離子水沖洗干凈基底，并用氮氣吹干，然后順著光柵的方向揭掉柔性基底IPS，剩下的金屬就是復(fù)制得到的納米壓印模板，如圖5所示。圖6是采用掃描電鏡(SEM)觀測到的光柵結(jié)構(gòu)圖，它是利用本發(fā)明復(fù)制得到的金屬鎳的納米壓印模板圖。光柵線寬60nm，每兩個光柵凸起的距離為200nm，每個光柵凹槽深 130nm。本發(fā)明能完成多種材料和尺寸的原始壓印模板的復(fù)制，復(fù)制得到的模板圖形無失真，分辨率高，工藝步驟簡單，容易操作，成本低，制作周期短，可以完成大面積納米壓印模板的復(fù)制，適合批量生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種基于柔性基底復(fù)制納米壓印模板的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 1)利用原始模板(2)對柔性基底IPS(I)進行壓印，復(fù)制納米圖形； 2)在柔性基底IPS(I)上有納米圖形的一面濺射一層金屬層；濺射的金屬層(3)覆蓋了 IPS (I)上的整個納米圖形區(qū)域，并且填充滿了納米圖形的所有凹型結(jié)構(gòu)；濺射的金屬是鎳、銅或金； 3)將派射有金屬層的IPS(I)放入電鑄槽進行微電鑄；微電鑄沉積金屬層(4)中的金屬是鎳、銅或金； 4)電鑄沉積結(jié)束后揭掉IPS(1)，完成納米壓印模板的復(fù)制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于柔性基底復(fù)制納米壓印模板的方法，其特征在于，原始模板(2)的材料是硅、二氧化硅、石英、金剛石或金屬；柔性基底的材料是IPS、PC或PDMS。
全文摘要
本發(fā)明一種基于柔性基底復(fù)制納米壓印模板的方法，屬于納米壓印技術(shù)領(lǐng)域中的納米壓印模板。該方法包括以下步驟利用原始模板對柔性基底IPS進行壓印，復(fù)制納米圖形；在柔性基底IPS上有納米圖形的一面濺射一層金屬層；將濺射有金屬層的IPS放入電鑄槽進行微電鑄，微電鑄沉積電鑄結(jié)束揭掉IPS，完成納米壓印模板的復(fù)制。該方法避免了直接利用微電鑄不能沉積納米結(jié)構(gòu)的缺陷，采用該方法可以完成多種材料和尺寸的原始模板的復(fù)制，復(fù)制得到的模板圖形分辨率高，工藝步驟簡單，容易操作，成本低，制作周期短，可以完成大面積納米壓印模板的復(fù)制，適合批量生產(chǎn)。
文檔編號G03F7/00GK102707567SQ20121017785
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者張然, 王海祥, 褚金奎, 陳兆鵬 申請人:大連理工大學(xué)