[發(fā)明專利]一種納米壓印復(fù)合模板的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610089336.9
• 申請日: 2016-02-17
• 公開（公告）號: CN107092162A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙常寧;史曉華
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州光舵微納科技股份有限公司
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00
• 代理公司: 蘇州華博知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司32232
• 代理人: 魏亮芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種壓印復(fù)合模板的制備方法，具體涉及一種納米壓印復(fù)合模板的制備方法。

背景技術(shù)

因PSS(Patterned sapphire substrate，圖案化藍(lán)寶石襯底)具有能大量提高LED出光率和通過降低外延缺陷密度來提高LED使用壽命的優(yōu)點，所以PSS越來越廣泛的應(yīng)用在LED的制造業(yè)中，其制作方法也品種繁多，如在圖形轉(zhuǎn)移上有：光刻、壓印、納米球自組織。在蝕刻方式上也有：等離子體干法蝕刻和濃硫酸與磷酸混合溶液的濕法腐蝕。PSS之所以能夠提高LED的出光率，其主要原因是用圖案化襯底的漫反射來替代平片的鏡面反射，使部分因全反射而被吸收的光線通過漫反射的方式發(fā)散出去，理論上來講，圖案的尺寸越小，其效果越好。

傳統(tǒng)的納米級的PSS主要采用半導(dǎo)體制程，通過涂布、曝光、顯影、蝕刻等一系類加工工藝進(jìn)行生產(chǎn)。此類制作方法在納米級PSS的生產(chǎn)上會遇到了幾個困難：1、納米級別的曝光機非常昂貴，普通的微米級PSS可以采用半導(dǎo)體工廠淘汰下來的曝光機(Steeper)進(jìn)行曝光，具體因為廠家和型號不同，價格在20-50萬美金之間，而納米級別的曝光機因半導(dǎo)體廠還能使用，很少有淘汰下來，而全新的曝光機(Steeper)每臺高達(dá)幾百萬美金，普通的LED廠很難承受。2、因適用產(chǎn)品不同，半導(dǎo)體工藝上的硅片可以很平整，而在LED制造工藝上的外延段需要襯底制作成一個內(nèi)凹的碗形，且藍(lán)寶石加工難度大，國內(nèi)生產(chǎn)的藍(lán)寶石襯底平整度暫時無法與硅襯底相媲美，這樣就對曝光機(Steeper)的曝光造成了一定的難度。出于以上幾個原因，我們準(zhǔn)備采用壓印的辦法來制作納米級PSS襯底。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種納米壓印復(fù)合模板的制備方法，不但制備方法簡單，而且可以得到很好的脫模效果以及大范圍高精細(xì)的圖形結(jié)構(gòu)的復(fù)合模板，圖案整齊完整，不會產(chǎn)生圖案歪斜的現(xiàn)象。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一方面，本發(fā)明提供一種軟模板材料的制備方法，所述軟模板材料由巰基低聚倍半硅氧烷(POSS-SH)嫁接低表面能的氟化交聯(lián)劑而合成，所述軟模板材料的合成由下述式I所示：

另一方面，本發(fā)明還提供一種納米壓印復(fù)合模板的制備方法，包括以下步驟：

1)母板的制備：首先在硅片上涂布一光刻膠層，然后在光刻膠層上刻印出圖案，再使用等離子體刻蝕把所述光刻膠層上的圖案轉(zhuǎn)移到硅片上，去膠清洗后，得到帶有圖案的母板；優(yōu)選地，圖案為直徑500納米，圓柱成密堆積分布，周期大小為900納米；更優(yōu)選地，蝕刻深度為700納米；

2)溶液的準(zhǔn)備：溶液的準(zhǔn)備：將固化劑分別與上述制備的軟模板材料、PDMS混合，得到軟模板材料溶液和PDMS溶液；

3)納米壓印復(fù)合模板的制備：將所述軟模板材料溶液涂布在所述帶有圖案的母板上，得到涂布有軟模板材料溶液的母板；然后將所述涂布有軟模板材料溶液的母板置于限制模具中，再倒入所述PDMS溶液，得到平鋪有PDMS溶液的母板；再加熱烘烤所述平鋪有PDMS溶液的母板，取下限制模具，并將母板去除，得到納米壓印復(fù)合模板，即得。

本發(fā)明的納米壓印復(fù)合模板的制備方法，將硫一烯點擊化學(xué)和 POSS氟化物的優(yōu)勢結(jié)合起來，與傳統(tǒng)的PDMS軟模板相比，該復(fù)合模板具有低表面張力、高脫模效率、高機械強度以及較高的熱穩(wěn)定性的特點，應(yīng)用于壓印模板可以得到很好的脫模效果以及大范圍高精細(xì)的圖形結(jié)構(gòu)，不會產(chǎn)生圖案歪斜的現(xiàn)象。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可作出如下改進(jìn)：

作為優(yōu)選的方案，在步驟1)中，得到帶有圖案的母板后，還包括在所述帶有圖案的母板的表面旋涂一層抗粘劑，再加熱烘烤的步驟。

作為優(yōu)選的方案，所述抗粘劑為CF₃(CF₂)₅(CH₂)₂SiCl₃。

采用上述優(yōu)選的方案，防止紫外光刻膠與母板粘連，分離時能夠更好分離。

作為優(yōu)選的方案，于75～85℃的熱板上加熱烘烤45～75S；優(yōu)選地，于80℃的熱板上加熱烘烤60S。

采用上述優(yōu)選的方案，能夠使最終得到的復(fù)合模板具有較高的表面張力和熱穩(wěn)定性。

作為優(yōu)選的方案，在步驟2)中，將軟模板材料和固化劑以10∶2～4的體積比混合；將軟模板材料溶液和固化劑以10∶3.1的體積比混合。