[發明專利]基于聚有機硅氧烷的印模、其制造方法、其用于印刷工藝的用途以及利用其的壓印方法

有效

• 申請號: 201780046241.1
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN109600996B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: M·A·維爾斯儲雷恩
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: B29C33/38
• 分類號: B29C33/38;B29C33/40;G03F7/00;B41N1/12;B29K83/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 柴麗敏

本發明公開了制造基于聚有機硅氧烷的印模的方法，其包括提供包括轉印圖案表面的母版；在轉印圖案表面上形成第一可固化組合物的第一層，使得第一層包括所述轉印圖案的凹凸圖案；部分固化所述第一層；將第二可固化組合物的第二層沉積到部分固化的第一層上，共固化所述部分固化的第一層和第二層以形成具有第一楊氏模量的固化的第一層，所述第一層粘合到具有比第一楊氏模量小的第二楊氏模量的固化的第二層上；將第三可固化組合物的第三層沉積到第二層上；和固化所述第三層以形成與固化的第二層粘合的固化的第三層。本發明還公開了由上述方法可獲得的基于聚有機硅氧烷的印模；所述基于聚有機硅氧烷的印模用于印刷工藝的用途；和使用所述基于聚有機硅氧烷的印模的壓印方法。

技術領域

本發明涉及一種制造基于聚有機硅氧烷的印模的方法。

進一步地，本發明還涉及這樣一種基于聚有機硅氧烷的印模。

更進一步地，本發明涉及基于聚有機硅氧烷的印模用于印刷工藝的用途。

本發明還涉及一種利用基于聚有機硅氧烷的印模的壓印方法。

背景技術

壓印光刻是通過在基板上沉積可固化可壓印介質形成圖案化層，如掩模層的技術，基板諸如半導體基板或光學層。隨后通過用圖案化印模來壓印所述介質使可固化可壓印介質圖案化，之后，可固化可壓印介質例如當曝露于光線，如紫外光時引發該介質中的固化反應而被固化。在完成固化反應后，從介質中移除印模，在例如半導體基板或這樣的光學層的載體上留下圖案化層。

這項技術近年來引起了相當大的關注，原因在于其比傳統光刻工藝步驟潛在地提供了明顯的成本降低。除壓印平坦表面外，壓印光刻可用于在所謂2.5D表面(即波形表面)上形成納米級圖案，2.5D表面例如可以包括一個或多個源自主平坦表面的突起，例如彎曲突起。這樣的技術可用于圖案化光伏太陽能電池、納米線、垂直(外部)空腔表面發射激光器、醫用植入物等，例如通過在光學元件例如透鏡或醫用植入物上產生納米級圖案，以例如刺激骨頭或組織再生。為此，通常將平坦易彎的圖案化印模變形到波形表面上，使得印模圖案與要圖案化的波形表面相接觸，上述平坦易彎的圖案化印模諸如基于聚有機硅氧烷的橡膠狀印模。此類印模的實例示于US 2008/0011934 A1中。

為了獲得納米級圖案，印模可包括圖案化印模層，其包括聚有機硅氧烷橡膠材料，該材料具有足夠高的彈性模量以確保當將印模按壓到待印刷的表面上時，可靠地復制精細的圖案。然而，對高彈性模量的需求意味著印模層相對較脆。因此，可采用分層印模，其包括薄的高彈性模量印模層，該印模層粘附到更軟更厚的支撐層上，該支撐層包括另一聚有機硅氧烷橡膠。

可通過將第一可固化聚有機硅氧烷組合物涂布到母版(master)的轉印圖案表面上，隨后固化所述組合物來制造印模層。第一可固化組合物可包括支化和線性反應性聚有機硅氧烷，以及催化劑，催化劑用于將這些反應性組分交聯從而獲得具有所需的高彈性模量的印模層。之后可將第二可固化聚有機硅氧烷組合物涂布到該固化的印模層上，其隨后可固化形成支撐層。然而，由于高彈性模量，印模與支撐層之間的(化學)粘合很差，固化的印模層缺乏柔性的特性抑制或阻止了位于印模層中(即最接近于兩層之間的界面)任何殘余的可固化基團與第二可固化聚有機硅氧烷組合物之間的層內交聯。替代的方法是可以僅部分固化印模層，施加第二組合物并共固化已部分固化的印模層和支撐層，使得該兩層間的(化學)粘合通過在兩層之間形成交聯而得到改善。然而，這樣一個替代性技術會導致對印模層的楊氏模量的控制變差。這會導致印模層具有比預期低的彈性模量。

發明內容

本發明尋求提供一種制造基于聚有機硅氧烷的印模的方法，該印模在第一(印模)層與第三(支撐)層之間具有良好的(化學)粘合，同時保持印模層的高彈性模量。

本發明進一步尋求提供一種基于聚有機硅氧烷的印模。

本發明還進一步涉及基于聚有機硅氧烷的印模的用途。

本發明另外還尋求提供一種使用此印模圖案化表面的方法。