[发明专利]制备易脱模纳米压印印章的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备易脱模纳米压印印章的方法，属于微电子、微纳米制作技术领域。

背景技术

目前，微电子加工技术已经进入纳米时代，随着特征尺寸的进一步缩写，下一代光刻技术急需解决。纳米压印技术极有可能成为下一代光刻技术，因为它具有工艺简单、成本低、效率高的优点。由于它是基于物理变形复制图案，不受光学衍射等因素影响，它具有较高的分辨率，可加工低于10纳米的图案。纳米压印印章制备成本昂贵、制备时间长，在压印过程中易于损伤，所以必须最大限度地提高纳米压印的印章寿命缩短工艺周期。纳米压印印章表面凸起或凹陷结构越多，意味着与聚合物接触的表面积越多，越容易引起聚合物和印章间的粘连。解决粘连问题可以从两个角度解决，一种是对印章进行抗粘连处理，另一种是对压印的聚合物进行改性。进行纳米压印前，必须对印章进行抗粘处理，否则在脱模时常常出现印章和衬底上的胶粘连在一起而难以分离。现有技术下的印章抗粘的方法总体可以分为干法抗粘和湿法抗粘，干法抗粘一般采用反应离子刻蚀机里的含氟气体（如八氟环丁烷）通过辉光放电在纳米压印印章表面形成一层抗粘层，该方法设备昂贵，对印章表面的粗糙度有负面影响；湿法抗粘一般借助于特殊的化学溶液在纳米压印印章表面形成自组装单分子层，该方法工艺繁琐。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种使得纳米压印印章易脱模、工艺简单和成本较低的制备易脱模纳米压印印章的方法。

实现本发明目的的技术方案是：一种制备易脱模纳米压印印章的方法，该方法的工艺步骤如下：

a、利用低熔点的金属加工形成原始印章；

b、将原始印章隔空倒置，对原始印章凸起部分的根部、中部和顶端分别采用数量逐渐增加的加热热源进行加热，使得印章凸起部分的顶端比根部尖；

c、冷却定形后，得到该纳米压印印章。.

进一步，在步骤a中，在低熔点的金属上用聚集离子束刻蚀制成微米图案，得到具有微米图案的原始印章。

 

进一步，在步骤a中，采用机械划刻或化学腐蚀或光学光刻或下一代光刻技术在光刻胶上得到图案，利用离子体刻蚀设备将该图案转移到低熔点的金属的衬底，得到原始印章。

进一步，所述的低熔点的金属为铝或铅或铟或银或铜或银铜合金或锌或镁。

更进一步，在步骤b中，所述的加热热源为卤钨灯或氩灯或长弧氙灯或脉冲氙灯或激光。

采用了上述技术方案后，使得现有技术下制备的纳米压印印章的凸起部分比较均一的结构变成锥形结构，倒置时印章的凸起部分的顶端呈针尖状，这样就有利于纳米压印时比较容易脱模，并且工艺也比较简单，成本低廉。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

在低熔点的金属铝上直接由聚焦离子束刻蚀制成线条状微米图案的结构，得到原始印章，经刻蚀以后凸起部分的特征尺寸为0.4微米，然后将原始印章隔空倒置，对印章凸起部分的根部、中部和顶端进行不同程度的加热：对印章凸起部分的根部使用一组卤钨灯加热热源，对印章凸起部分的顶端使用五组卤钨灯加热热源，对印章凸起部分的中部采用三组卤钨灯加热热源，最后冷却，从而将印章制成锥形结构，倒置时凸起部分的顶端呈针尖状，特征尺寸为80纳米，得到该纳米压印印章，工艺过程比较简单，而且有利于纳米压印时比较容易脱模。

实施例二

采用光学光刻技术在光刻胶上得到图案，然后利用离子体刻蚀设备将该图案转移到低熔点的金属银的衬底上，得到原始印章，该原始印章的凸起部分特征尺寸为0.5微米，将原始印章隔空倒置，对印章凸起部分的根部、中部和顶端进行不同程度的加热：对印章凸起部分的根部使用一组氩灯加热热源，对印章凸起部分的顶端使用六组氩灯加热热源，对印章凸起部分的中部采用四组氩灯加热热源，最后冷却，从而将印章制成锥形结构，倒置时凸起部分的顶端呈针尖状，特征尺寸为90纳米，得到该纳米压印印章，工艺过程比较简单，而且有利于纳米压印时比较容易脱模。所述的离子体刻蚀设备可以是反应离子刻蚀机或感应耦合机。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。