[發明專利]一種雙固化型納米壓印傳遞層材料

有效

• 申請號: 201110331249.7
• 申請日: 2011-10-27
• 公開（公告）號: CN102508408A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 葛海雄;袁長勝;盧明輝;陳延峰
• 申請（專利權）人: 無錫英普林納米科技有限公司
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00;B81C1/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明屬于微納加工領域，具體涉及一種雙固化型的納米壓印傳遞層材料。?

背景技術

納米壓印技術（已公開美國專利US6180239）是上世紀九十年代中期美國Princeton大學Nanostructure?Lab的Stephen?Y.?Chou教授針對傳統的光刻工藝受到曝光波長的限制，已經達到制備微小結構的極限（~30nm），無法進一步獲得更小的尺寸，而提出了類似于高分子模壓的一種技術，并且成功證明通過這一技術可以在半導體硅片上獲得尺寸小于10nm的結構單元。納米壓印是一種物理接觸式的納米結構制備方法，與高分子膜壓技術相似，把具有納米結構的壓印模板，壓入到加熱熔融的熱塑型高分子內或壓入到可固化的預聚物液膜內，然后再使壓印膠冷卻或固化成型，在壓印結束后，還需要模板與壓印膠分離，即脫模。一般壓印模板表面有很多納米結構，而襯底表面為光滑的平面，因此模板的比面積遠大于襯底，如不做預處理，則壓印膠與模板的相互作用力，主要是范德華力，將遠大于壓印膠與襯底的相互作用力，這將造成脫模時，壓印膠被模板從襯底上剝離下來。美國專利US2008217813公開了一種通過在壓印模板表面進行防粘處理，鍵合一層全氟烷烴的單分子層，則能大幅度的降低模板的表面張力，有效解決剝離問題的技術。為進一步降低壓印膠與模板之間的作用力，便于脫模，在壓印膠中加入了有機硅氧烷、含氟材料等低表面活性的組分（美國專利US6334960）。有機硅氧烷、含氟材料等雖然降低了壓印膠對模板的粘附力，也降低了壓印膠對襯底的粘附力。尤其是對固化型的壓印膠材料，一旦固化后的壓印膠被粘連在模板上，由于其形成交聯網絡，不能被任何溶劑清洗，會對模板造成污染、損傷。針對固化型的壓印膠材料，文獻Nano?Letters?2005,?5,?179-182采用偶聯劑來增強壓印膠材料與襯底的粘附性。偶聯劑是一種常用于增強不同材料間粘合性能的一種化合物，它具備兩種類型的反應基團，可以分別和兩種不同的材料進行化學反應，把兩種不同的材料通過化學鍵和鏈接起來。如偶聯劑丙烯酸酯氯硅烷，氯硅鍵可以和常用的硅、二氧化硅襯底的硅羥基反應，形成Si-O-Si鍵，而另一端的丙烯酸酯基團可以和丙烯酸酯類固化型壓印膠中的丙烯酸酯基團進行鍵合。但是用偶聯劑一般處理襯底材料過程繁瑣，同時對襯底材料有特殊的要求，如氯硅烷的偶聯劑只適合于有硅羥基的材料。

對于光刻技術和納米壓印技術，制備縱橫比小的結構圖案都較制備縱橫比大的結構圖案容易，因此在光刻膠（IEEE?JOURNAL?OF?SOLID-STATE?CIRCUITS,?VOL.?SC-15,?NO.?4,?AUGUST?1980）或納米壓印膠（美國專利US6334960）和基片之間引入了一層高分子膜傳遞層。雙層膜體系可以把在光刻膠或壓印膠上形成的縱橫比小的結構圖案，通過選擇性等離子刻蝕的方法在高分子膜層上放大為縱橫比大的結構圖案，使結構圖案可以更可靠的被復制到基片上。在碳、氫、氧組成的高分子材料中引入含硅元素的組分能夠有效的提高材料抗氧氣等離子刻蝕的能力。下層的高分子膜層為碳、氫、氧組成的高分子材料，上層材料與下層材料對氧氣等離子刻蝕具有選擇性，上層膜刻蝕的速率小于下層膜刻蝕的速率，因此上層膜中形成的結構圖案可以作為掩膜，通過氧氣等離子刻蝕轉移到下層膜上，同時圖案結構的縱橫比被放大。一般引入的硅組分為有機硅氧烷材料，其極低的表面能造成了上層膜與傳遞層之間粘附性差。目前的納米壓印膠材料多為紫外光固化納米壓印膠材料。

發明內容

本發明的目的在于解決當前納米壓印技術中，壓印膠材料在脫模過程中可能被模板剝離的問題，為了增強納米壓印膠材料與襯底的粘附能力，提供一種可以雙固化的納米壓印傳遞層材料，通過固化過程中與壓印膠形成共價鍵，將固化的壓印膠鏈接在傳遞層材料上。

為實現上述發明目的，本發明采取的技術方案為：

一種雙固化型納米壓印傳遞層材料，所述傳遞層材料中包含至少兩種基于不同聚合交聯機理的反應性基團，其中的一種基團與納米壓印膠中的可聚合反應性基團相同；并且傳遞層材料的構成組分里至少具有一種組分同時鏈接所述的兩種反應性基團。