[發明專利]一種納米結構的軟模板制作方法

無效

• 申請號: 200810037349.7
• 申請日: 2008-05-13
• 公開（公告）號: CN101581878A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發明（設計）人: 周偉民;張靜;劉彥伯;李小麗;鈕曉鳴;宋志棠;閔國全;萬永中;施利毅;封松林
• 申請（專利權）人: 上海市納米科技與產業發展促進中心;中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種納米模板的制作方法，屬于納米制造領域。

背景技術

隨著半導體加工光學光刻技術上的制約，納米壓印技術已經成為替代傳統光學光刻的一種具有優勢的納米制作技術，具有不遜的競爭力和廣闊的應用前景。納米壓抑技術是采用具有納米圖案的壓模將基片上的聚合物薄膜壓出納米級圖形，再對壓印件進行常規的刻蝕、剝離等加工，最終制成納米結構和器件。納米壓印技術可以大批量重復性地在大面積基底上制備納米結構圖形，并且所制作出的高分辨率圖案具有相當好的均勻性和重復性。該技術還具有制作成本低、簡單易行、效率高等優點。目前，這項技術最先進的程度已達到5nm以下的水平。然而，納米壓印的關鍵是有合適的模板。通常所采用的電子束光刻等制作模板技術，由于制作成本高和周期長等缺點限制了納米壓印技術的研究。

制作多孔陽極氧化鋁(AAO)的技術已經成熟，孔徑的大小、孔洞的深度、孔間距和分布程度可以通過電解液類型、濃度、電壓大小和陰陽極間距等工藝來控制。日本的Masuda等首先提出的二步陽極氧化法制得的高度規則排列和孔洞分布均勻AAO[Masuda?H，Fukuda?K.Science，1995，268(5216)：1466～1468]，已成為制備AAO模板的趨勢。目前，AAO模板廣泛用于定向生長納米線[Rui-Long?Zong，Ji?Zhou，Bo?Li，Ming?Fu，Shi-Kao?Shi，and?Long-Tu?Li，J.Chem.Phys.2005(123)094710-094715]，碳納米管[Hyungdong?Kang，Sangmoon?Lee，and?Haisung?Lee，Journal?of?Vacuum?Science?&?Technology?B?2005(23)563-565]，量子點陣列[Masuda?H，Fukuda?K，Jpn?J?Appl?Phys，1996(35)L126-L129]等領域研究。

本發明采用AAO作為母模板，通過簡單工藝復制出具有高分辨率和高復型精度的軟模板，為納米壓印模板的制作提供了一條低廉和高效的技術途徑，并且具有廣闊的應用前景。

發明內容

本發明提出了一種納米模板的簡單制造方法。與現有的模板加工工藝相比，具有制作成本低廉，周期短等優點，為壓印模板制作提供了一條簡單的方法。

本發明通過以下技術方案實現的，包含以下步驟：

1.電化學腐蝕出AAO，用CVD沉積一層抗粘層：試劑采用1H，1H，2H，2H-perfluorodecyltrichlorosilane??(CF₃-(CF₂)₇-(CH₂)₂-SiCl₃?or?FDTS)或F13-OTCS(tridecafluoro-1，1，2，2-tetrahydrooctyl?trichlorosilane)。也可以采用液相法沉積一層抗粘層。

2.涂布聚合物的制備：將PDMS預聚體與固化劑按10∶1比例混合，后再加一定重量比的甲苯，用玻璃棒攪拌均勻，脫氣30分鐘。

3.聚合物成膜和固化成型：將配好的聚合物涂布在AAO表面上。除氣5min，100℃熱固化1小時。

4.脫模：將上述固化后的膜剝離后即可得到軟模板，為柱狀、分布均勻和高復型精度的納米結構圖形模板。

本發明也可以通過制作h-PDMS或PMMA來實現高復型精度的軟模板。

本發明制作納米模板非常簡單，利用AAO具有分布均勻和納米結構的多孔結構，復制出高精度和大面積模板，操作方便。沒有利用到電子束等高成本的方法來制作壓印模板，降低了納米壓印制作納米結構的成本。同時，可以大面積復制出大面積軟模板。此外，軟模板可以重復使用，可以用來制作高分辨率的光子晶體結構等納米電子器件。

附圖說明

圖1AAO電鏡照片圖。

圖2AAO復制軟模板工藝流程圖。

圖3復型后的軟模板電鏡照片圖。

圖4采用軟模板進行紫外納米壓印后的電鏡照片圖。

圖2中符號說明：

1：AAO母模板。

2：有機聚合物PDMS(甲苯稀釋)或h-PDMS。

3：有聚合物PDMS。

具體實施方式

實施例1

1.采用多孔陽極氧化鋁AAO，孔徑為100nm。