[发明专利]纳米压印模板及其制作方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于纳米压印技术领域，具体来讲，涉及一种纳米压印模板及其制作方法、以及该纳米压印模板用于制作微结构基板的方法。

背景技术

由于经济原因促使半导体业朝着不断缩小特征尺寸方向发展，随之而来的技术进步导致了设备的成本以指数增长；由于成本的增长，人们对纳米压印技术(以下简称NIL技术)这一低成本图形转移技术的关注越来越多。通过避免使用昂贵的光源和投影光学系统，纳米压印技术比传统光刻方法大大降低了成本。

由于省去了光学光刻掩模版和使用光学成像设备的成本，因此NIL技术具有低成本、高产出的经济优势；此外，NIL技术可应用的范围相当广泛，涵盖纳米电子元件、生物或化学的硅片实验室、微流道装置(微混合器、微反应器)、超高存储密度磁盘、微光学元件等诸多领域。

NIL技术在显示领域中的广泛应用主要体现在其可实现滤光、抗反射、增透等较好的光学表现；然而NIL技术多受限于其制程工艺，包括母模、软膜的制作，压印过程和蚀刻过程等，其中压印过程中由于模具的材料和压印基板材料之间常常存在一定的相互作用，导致在脱模过程中基板上材料的残留或者微结构的形变，从而也对后续的蚀刻带来较多的困扰。目前针对压印过程中产生的问题还没有较好的解决方法，这也成为阻碍NIL技术发展的瓶颈之一。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种纳米压印模板及其制作方法，该纳米压印模板的压印表面体现出良好的耐油性和耐腐蚀性，具有更低的表面能，由此在纳米压印过程中有效改善了脱胶问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种纳米压印模板，包括模板主体、设置在所述模板主体上的若干光刻胶微结构、以及包覆在所述光刻胶微结构外层的氟橡胶聚合物层；其中，所述氟橡胶聚合物层与所述模板主体之间具有键结作用，以使所述氟橡胶聚合物层固定连接在所述模板主体的表面。

进一步地，所述氟橡胶聚合物层的厚度为50nm～100nm。

进一步地，所述氟橡胶聚合物层的材料具有如式1所示的结构：

进一步地，所述氟橡胶聚合物层具有网状结构。

本发明的另一目的在于提供一种纳米压印模板的制作方法，包括步骤：

S1、在模板主体上涂覆光刻胶层，并对所述光刻胶层进行显影蚀刻处理，在所述模板主体上形成若干光刻胶微结构；

S2、将具有所述光刻胶微结构的模板主体浸入含有三甲基三(3-氟丙基)环三硅氧烷和四甲基四乙烯基环四硅氧烷的有机溶液中，在催化剂的作用下，所述三甲基三(3-氟丙基)环三硅氧烷和所述四甲基四乙烯基环四硅氧烷发生催化聚合反应，在所述光刻胶微结构外层包覆形成氟橡胶聚合物层；其中，所述氟橡胶聚合物层通过键结作用固定连接在所述模板主体的表面。

进一步地，所述氟橡胶聚合物层的厚度为50nm～100nm。

进一步地，所述制作方法还包括步骤：S3、对具有所述氟橡胶聚合物层的模板主体进行硫化处理，使所述氟橡胶聚合物层形成网状结构。

进一步地，所述氟橡胶聚合物层的材料具有如式1所示的结构：

本发明的另一目的还在于提供一种微结构基板的制作方法，包括步骤：

Q1、在压印基板上涂覆压印胶层；

Q2、在所述压印胶层上涂覆聚四氟乙烯粉末层，所述聚四氟乙烯分膜层经煅烧、冷却处理，在所述压印胶层上形成隔离层；

Q3、采取如上任一所述的纳米压印模板在所述隔离层上进行压印工艺，在所述压印基板上形成掩膜；

Q4、蚀刻未被所述掩膜遮掩的压印基板，并去除所述掩膜，形成微结构基板。

进一步地，所述步骤Q2的具体方法包括：在所述压印胶层上喷涂厚度为10nm～30nm的聚四氟乙烯粉末层；将所述聚四氟乙烯分膜层在200℃～250℃下煅烧，并经冷却处理，在所述压印胶层上形成所述隔离层。

有益效果：