[發明專利]一種蠟紙掩模及其制備方法

有效

• 申請號: 201510528675.8
• 申請日: 2015-08-24
• 公開（公告）號: CN105045036B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 蔡洪冰;王曉平;羅毅
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G03F1/68
• 分類號: G03F1/68;G03F1/78
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發明提供了一種蠟紙掩模的制備方法及其應用，本發明通過將重均分子量為50000～950000的聚甲基丙烯酸甲酯在曝光劑量為210～430μC/cm²的條件下曝光，然后定影，顯影得到蠟紙掩模，使得制備得到的蠟紙掩膜在一次性成型的同時，該掩膜同時含有用于納米顆粒成型的含孔隙的薄膜層以及含較大腔體的支撐層，且支撐層中的空腔位于孔的下方，且空腔的橫截面積大于孔隙的橫截面積，進而使得該掩膜與襯底能夠緊密結合，用于納米顆粒的成型時，有效降低暈影效應。

技術領域

本發明屬于納米技術領域，尤其涉及一種蠟紙掩模及其制備方法。

背景技術

蠟紙印刷術是一種廣泛使用的制備微納結構的技術。它通常使用一層開孔的薄膜作為沉積掩膜，通過薄膜表面的孔隙形貌決定透過的納米顆粒沉積形成與孔隙形貌相同的納米結構。蠟紙印刷術具備諸多其它微納加工手段所不具備的優點：例如不需要使用光刻膠；掩膜可以重復使用；可以用來加工多層結構等。正是由于這些顯著的優勢使得蠟紙印刷術在現有的科學研究和工業生產中都有著重要的研究前景。

但是，目前公開的蠟紙印刷術由于掩膜和襯底之間的固有間隙而產生暈影效應，進而影響得到的納米結構的物性，即當蠟紙掩膜和襯底接觸時，由于宏觀表面的局部不平整，使得掩膜和襯底之間總是存在約10微米左右的空隙，此時當納米顆粒通過掩膜孔隙沉積到襯底表面時，由于針孔效應的存在，實際得到的圖形就會有明顯的展寬從而影響最終我們得到的納米結構的物性。此外，蠟紙印刷術在應用過程中還存在諸如掩膜孔隙被堵塞，蠟紙掩膜機械強度不夠容易破裂等問題，因而發展新的蠟紙掩膜仍然是當前微納加工領域重要的研究方向之一。

發明內容

有鑒于此，本發明所要解決的技術問題在于提供蠟紙掩模及其制備方法，本發明提供的蠟紙掩模應用于蠟紙印刷術時，能夠顯著降低暈影效應。

本發明提供了一種蠟紙掩模的制備方法，包括：

對涂覆聚甲基丙烯酸甲酯的樣品曝光、顯影以及定影，得到蠟紙掩膜，

所述聚甲基丙烯酸甲酯的重均分子量為50000～950000；

所述曝光的曝光劑量為210～430μC/cm²。

優選的，所述涂覆聚甲基丙烯酸甲酯的樣品按照以下方法制備：

在襯底上涂覆聚甲基丙烯酸甲酯溶液，得到涂覆聚甲基丙烯酸甲酯的樣品，

所述聚甲基丙烯酸甲酯的溶液為聚甲基丙烯酸甲酯的有機溶液，

所述有機溶劑為氯仿和甲醚中的一種或兩種。

優選的，所述聚甲基丙烯酸甲酯溶液中聚甲基丙烯酸甲酯的質量百分含量為1wt％～9wt％。

優選的，所述涂覆的方式為旋涂。

優選的，所述旋涂的轉速為2000～6000rpm。

優選的，所述涂覆聚甲基丙烯酸甲酯的樣品中聚甲基丙烯酸甲酯的厚度為0.1～1.5微米。

優選的，所述曝光為電子束曝光、深紫外曝光、極紫外曝光或X射線曝光。

優選的，所述顯影的時間為30秒～120秒。

優選的，所述定影的時間為30秒～120秒。

本發明提供了一種蠟紙掩膜，由本發明提供的蠟紙掩模的制備方法制備得到。