[發明專利]一種壓印模板

無效

• 申請號: 200910044950.3
• 申請日: 2009-01-06
• 公開（公告）號: CN101770165A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 劉彥伯;鈕曉鳴;宋志棠;閔國全;周偉民;張靜;萬永中;張挺;李小麗;張劍平;施利毅;劉波;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

本發明涉及一種廉價的壓印模板，屬于納米制造領域。

背景技術

隨著芯片特征尺寸的減小，傳統光學光刻正面臨成本和技術的巨大壓力，而納米壓印技術以成本低、效率高、簡單易行的突出優勢，在納米加工領域凸顯出強大競爭力和廣闊應用前景。納米壓印技術用具有納米圖案的模板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，這項技術可以大批量重復性地在大面積襯底上制備納米結構，并且所制作出的高分辨率圖案均勻性和重復性好、易與傳統IC工藝兼容，適于產業化。但目前的高精密壓印模板往往通過電子束直寫和掩膜蝕刻等技術將圖形轉移到硅基底或石英玻璃基底上，然后去掉轉移層。使得納米級壓印模板制備周期長、成本高，一塊1平方厘米的納米級模板至少三～四個月、數十萬人民幣，高昂的成本嚴重制約著納米壓印研究。

而光學掩膜制造工藝成熟，但壓印模板一直要求去掉光學掩膜層實現基體表面圖形化，特別是冷壓印模板要做到石英玻璃表面精密圖形化技術要求很高。

本發明思想是將轉移層圖形化后，經過圖形表面修飾處理，之后直接作模板壓印，既省去了基體蝕刻的工序，又保證了圖形化精度；既節約了成本，又提高了效率。本發明提出的方法，可以有效解決納米結構模板制作難題，能夠廣泛應用于納米級、高密度表面納米結構加工與研究中，在半導體照明、高密度存儲等領域前景廣闊。

發明內容

本發明目的在于提供一種廉價的壓印模板，其特征是：在硬質基底表面覆蓋圖形化材料層，先將圖形化材料層圖形化，然后對圖形化材料表面修飾處理，之后直接用作壓印工藝中的壓印模板。

本發明的實現過程：

1、硬質基底材料：準備一塊石英玻璃或其他玻璃、氮化鎵或其他氮化物、藍寶石或其他寶石、硅及其化合物、砷化物、陶瓷、鎢或其他金屬或其化合物中的一種或多種組合材料作為硬質材料層，保證其表面平整、清潔，能滿足后續工藝要求，外形為0.1～6英寸，厚度在1μm～5mm之間。

2、覆蓋圖形化層：首先在硬質基底材料表面覆蓋黏合層，厚度在0～500μm之間，通過旋涂、蒸鍍、濺射或沉積等半導體工藝形成；然后通過蒸鍍、濺射或沉積等半導體工藝形成圖形化層(圖1)。圖形化層是下列材料的一種或多種組合：鈦、金、鎢、鉻、鎳、鋁或其他金屬及其化合物；硅及其化合物；氮化物、砷化物。圖形化層厚度在1nm～2mm之間。

3、圖形化層圖形化：通過曝光、顯影、蝕刻、自組裝、嵌斷聚合、氧化法或其他半導體工藝中的一種或多種組合，將圖形化層圖形化(圖2)。其特征是：圖形化圖案特征尺寸在1nm～10mm之間。

4、對圖形化層表面修飾處理：用氟基化合物或其他能降低所述圖形化層表面能的化合物通過低壓噴涂法或氣相沉積法或液相沉積法對圖形化表面進行修飾處理，形成一層修飾膜(圖3)。其特征是：降低圖形化表面的表面能，保證壓印復型精度。

5、直接用作壓印工藝的模板：其特征是：將上述制作和修飾獲得的模板直接用于壓印工藝，在不同襯底表面壓印出復型結構(圖4)。所述壓印工藝包括冷壓印(含紫外壓印)、熱壓印、微接觸印刷。所述襯底材料為硅或其化合物、玻璃、氮化鎵或其他氮化物、藍寶石或其他寶石、砷化物、鎢或其他金屬或金屬化合物中的一種或多種組合，所述襯底材料表面覆蓋圖形轉移層，厚度在0～1mm之間。所述襯底和轉移層之間有黏附層，厚度在0～100μm之間。

6、直接作為母模復制聚合物軟模板，所述軟模材料為PDMS或PMMA或其改性化合物或其他高分子聚合物中的一種或多種組合(圖5)。

附圖說明

圖1覆蓋有黏合層、圖形化層的硬質基底；

圖2圖形化層圖形化；圖3表面修飾；圖4壓印；

圖5軟模復制。

附圖中符號說明：

1：硬質材料層????2：黏合層????????????3：圖形化層????4：圖形化孔結構

5：修飾膜????????6：壓印膠復型結構????7：基片

8：軟模結構??????9：軟模基底

具體實施方式

下面通過具體實施例進一步闡明本發明的實質性特點和顯著進步，但決非限制本發明，本發明也決非僅局限于實施例。

實施例一：

1、首先在1mm厚2英寸石英玻璃表面通過濺射沉積一層鉻(圖1)，厚150nm。

2、接著在鉻層表面旋涂一層光刻膠后在電子束曝光機上用掩膜曝光、顯影、蝕刻使鉻層圖形化，蝕刻到圖案底部露出石英玻璃表面為止(圖2)。