專(zhuān)利名稱(chēng)：用微米級(jí)模板構(gòu)筑亞微米或納米級(jí)模板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于構(gòu)筑有序微結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用微米級(jí)模板構(gòu)筑亞微 米或納米級(jí)模板的方法。
背景技術(shù)：
二維的微米或亞微米表面圖案的構(gòu)筑在材料科學(xué)、微電子學(xué)、超分子化學(xué)、 生物化學(xué)等領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用價(jià)值。這種二維的微米或亞微米表面圖案的構(gòu)筑 可通過(guò)多種途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)，如微接觸印刷法、光刻技術(shù)、電子束刻蝕技術(shù)、聚焦離 子束刻蝕技術(shù)、納米壓印技術(shù)等。
納米壓印技術(shù)(NIL)是由Stephen Y. Chou于1995年首先提出的(Appl. Phys. Lett. 1995,67,3114)，以電子束刻蝕等技術(shù)制作一個(gè)剛性的模板，在基底上旋涂 一層聚合物薄膜，把模板壓在旋涂聚合物薄膜的基底上，再將其加熱至聚合物玻 璃化轉(zhuǎn)變溫度以上，加壓一定時(shí)間后，降溫至聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下，把模 板與聚合物層分離，與模板互補(bǔ)的圖案就被轉(zhuǎn)移到了聚合物薄膜上。納米壓印技 術(shù)由于其用時(shí)少、分辨率高、造價(jià)低廉、制作面積大、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，在眾多 的構(gòu)筑圖案化的方法中脫穎而出。
亞微米尺寸結(jié)構(gòu)制作成本一般較高，軟印刷(U.S.Pat.Nol37，374,968)和納 米壓印(U.S.Pat.No.6,482,742)等方法在制作亞微米(lOOnm)的結(jié)構(gòu)中有著經(jīng) 濟(jì)方面的優(yōu)勢(shì)，但這些便宜的方法多結(jié)合了不同的軟印刷和光刻來(lái)解決尺寸變小 的問(wèn)題。對(duì)于這些已存在的方法中，最具有潛力的技術(shù)就是邊緣印刷，邊緣印刷 就是將模板的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為邊緣結(jié)構(gòu)。1997年，George M. Whitesides等人首次用 近場(chǎng)相轉(zhuǎn)移光刻技術(shù)實(shí)現(xiàn)了邊緣印刷，利用了傳統(tǒng)的光刻技術(shù)制備了90 100nm 的亞微米結(jié)構(gòu)(Appl.Phys. Lett. 1997,70,2658.)。 1998年，George M. Whitesides 等人又利用無(wú)掩膜光刻技術(shù)，此方法將壓花技術(shù)和光刻技術(shù)結(jié)合制備了 50 250nm的納米和亞微米尺寸的結(jié)構(gòu)(Appl. Phys. Lett. 1998, 73, 2893.)。 1999 年，他們還利用了單分子阻擋層的邊緣刻蝕效應(yīng)制備了100nm的亞微米結(jié)構(gòu)(J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 8356.)。 2001年，他們利用各向同性的濕法刻蝕技術(shù) 制得了50 200nm的結(jié)構(gòu)空隙。2005年，Jurriaan Huskens等人利用邊緣拓展印刷 技術(shù)制備了200nm以下的金屬結(jié)構(gòu)。2008年，Van Santen等人利用壓印流動(dòng)的紫 外曝光膠，固化后制備了100nm的亞微米結(jié)構(gòu)(U.S.Pat.No.7,354，698)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種通過(guò)納米壓印技術(shù)，利用微米級(jí)模板構(gòu)筑亞微米或 納米級(jí)模板的方法。
本發(fā)明是在基底表面旋涂一層聚合物薄膜，利用納米壓印技術(shù)將剛性模板上 的微結(jié)構(gòu)圖案轉(zhuǎn)移到聚合物薄膜上，通過(guò)控制聚合物薄膜的厚度和所使用剛性模 板微結(jié)構(gòu)圖案尺寸的比例關(guān)系，在加熱達(dá)到聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上時(shí)，聚合 物液體不足以完全填充模板微結(jié)構(gòu)的凹陷，同時(shí)由于毛細(xì)力的作用，聚合物液體 會(huì)沿著模板凸起結(jié)構(gòu)的側(cè)壁向上爬升，當(dāng)降溫固化后，聚合物會(huì)保持毛細(xì)力作用 后的結(jié)構(gòu)，將模板剝離，聚合物薄膜就會(huì)形成具有邊緣效應(yīng)的雙脊型結(jié)構(gòu)圖案， 進(jìn)而制備得到亞微米或納米級(jí)的模板。
此外，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)對(duì)聚合物薄膜的加熱溫度、聚合物薄膜的厚度、聚合 物流動(dòng)的方向等制備邊緣形狀不規(guī)則的結(jié)構(gòu)圖案，也可以制備邊緣高度不同的結(jié) 構(gòu)圖案，實(shí)現(xiàn)用微米級(jí)模板構(gòu)筑亞微米或納米級(jí)不規(guī)則圖案的模板。
本專(zhuān)利所述方法具有制作成本低廉、工藝簡(jiǎn)單、耗時(shí)短的特點(diǎn)，可用于制備 高分辨率、大面積的亞微米或納米級(jí)模板。
本發(fā)明基于納米壓印技術(shù)，利用微米級(jí)模板制作亞微米或納米級(jí)模板，有如 下三個(gè)并列的方法(參見(jiàn)圖l):
方法A、對(duì)基底表面進(jìn)行清潔處理，在基底表面旋涂50 300nm厚的聚合物薄 膜，利用納米壓印技術(shù)，在聚合物薄膜的表面構(gòu)筑亞微米或納米級(jí)的雙脊結(jié)構(gòu)圖 案；然后再利用等離子體刻蝕(R正)除去聚合物薄膜中較薄的部分(聚合物殘 留層)，留下亞微米或納米級(jí)聚合物雙脊結(jié)構(gòu)圖案，并以雙脊結(jié)構(gòu)圖案為阻擋層， 進(jìn)一步利用等離子體刻蝕基底，將該聚合物雙脊結(jié)構(gòu)圖案轉(zhuǎn)移到基底上，從而得
到亞微米或納米級(jí)的基底材料的模板；
方法B、對(duì)基底表面進(jìn)行清潔處理，在基底表面旋涂50 300nm厚的聚合物薄 膜，利用納米壓印技術(shù)，在聚合物薄膜的表面構(gòu)筑亞微米或納米級(jí)的雙脊結(jié)構(gòu)圖 案；然后在該雙脊結(jié)構(gòu)圖案的表面上直接翻制PDMS軟模板，從而得到與雙脊結(jié) 構(gòu)互補(bǔ)的亞微米或納米級(jí)的PDMS軟模板，進(jìn)一步利用該P(yáng)DMS軟模板壓印其它 的聚合物薄膜，得到亞微米或納米級(jí)雙脊結(jié)構(gòu)圖案；
方法C、對(duì)基底表面進(jìn)行清潔處理，在基底表面旋涂50 300nm厚的 mr-NIL6000薄膜，利用納米壓印技術(shù)，在mr-NIL6000薄膜的表面構(gòu)筑亞微米或 納米級(jí)的雙脊結(jié)構(gòu)圖案；對(duì)該雙脊結(jié)構(gòu)圖案進(jìn)行紫外曝光固化，形成亞微米或納 米級(jí)的mr-NIL6000模板，進(jìn)一步利用該mr-NIL6000模板壓印其它聚合物薄膜， 得到與上述mr-NIL6000模板結(jié)構(gòu)圖案互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)。下面以單晶硅基底([n type, (100)]或是[p type, (100)])為例，對(duì)本專(zhuān)利所述 方法進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
硅基底的清潔處理主要有兩種方法
第一種方法是依次用丙酮、氯仿、無(wú)水乙醇、去離子水對(duì)硅基底進(jìn)行超聲清 洗，超聲功率為50 100W，每次4 15min，再用氮?dú)獯蹈?；然后用氧等離子體系 統(tǒng)對(duì)基底表面進(jìn)行處理，目的是除去表面吸附的有機(jī)物，氧氣流速50 150ml/min， 功率100 300W，處理時(shí)間5 30min;再用去離子水對(duì)基底表面超聲清洗2 3次， 超聲功率為50 100W，每次時(shí)間為2 5min，使表面徹底清潔；
第二種方法是將硅基底在NHyH20: H202: H20 (去離子水)=1~2: 1~3: 1~7 (體積比)的溶液中，在40 13(TC的溫度下浸泡20 120min;然后在功率為 50~100W超聲清洗儀中清洗2 5min;再用高純水超聲清洗2 3次，超聲功率為 50~100W，每次時(shí)間為2 5min。然后用氮?dú)獯蹈伞?br> 其它基底的清潔處理可根據(jù)具體的基底分別進(jìn)行處理，目的是除去表面吸附 的有機(jī)物，使表面徹底清潔。大多數(shù)基底可以依次用丙酮、氯仿、無(wú)水乙醇、去 離子水超聲清洗2 15min，超聲功率為50~100W。
上述方法中，利用納米壓印技術(shù)在聚合物薄膜或mr-NIL6000薄膜的表面構(gòu) 筑具有邊緣效應(yīng)的亞微米或納米級(jí)雙脊結(jié)構(gòu)圖案的步驟是
1、 以光刻或電子束刻蝕的方法制得具有微米級(jí)凹槽微結(jié)構(gòu)的剛性模板，然 后用氣相組裝的方法將氟代硅垸化試劑組裝到剛性模板的表面，此組裝的目的是 將剛性模板的表面處理成低表面能的表面，防止在用此剛性模板壓印其它聚合物 時(shí)，聚合物與模板相粘而損害模板；再將此剛性模板壓印到己旋涂50 300nm厚 的聚合物薄膜或mr-NIL6000薄膜的石英、玻璃、ITO玻璃、金屬、硅片、氧化 硅或金屬氧化物基底上；
2、 在比聚合物薄膜或mr-NIL6000薄膜玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg高10 10(TC的溫 度條件下，保持10~70Bar的壓力2 30min，使熔融的聚合物或mr-NIL6000液體 流入剛性模板的凹槽內(nèi)，由于聚合物薄膜或mr-NIL6000薄膜的厚度和所用剛性 模板微結(jié)構(gòu)圖案尺寸的比例關(guān)系，使得熔融的聚合物或mr-NIL6000液體不足以 完全填充模板的凹槽，同時(shí)由于毛細(xì)力的作用，聚合物或mr-NIL6000液體會(huì)沿 著模板凹槽的側(cè)壁向上爬升，表現(xiàn)出邊緣效應(yīng)，進(jìn)而形成亞微米或納米級(jí)雙脊結(jié) 構(gòu)圖案；
3、 降低溫度至聚合物薄膜或mr-NIL6000玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg以下10~50°C ， 將剛性模板剝離，從而在聚合物薄膜或mr-NIL6000薄膜的表面構(gòu)筑出亞微米或 納米級(jí)雙脊結(jié)構(gòu)圖案。本發(fā)明適用具有條帶(結(jié)構(gòu)周期為0.5 l(Hmi，進(jìn)一步，如結(jié)構(gòu)周期為4pm， 其中凸起結(jié)構(gòu)的寬度為400 800nm，凸起結(jié)構(gòu)的高度為400 800nm，凹陷部分的 結(jié)構(gòu)寬度為3.6 3.2pm)、點(diǎn)狀(結(jié)構(gòu)周期為0.5 15pm，進(jìn)一步，如結(jié)構(gòu)周期為 2.8pm，其中凸起結(jié)構(gòu)的直徑為600 500nm，凸起結(jié)構(gòu)間的距離為2.2 2.3^m，凸 起結(jié)構(gòu)的高度為250nm 300nm)、方格形狀(結(jié)構(gòu)周期為0.5 20nm，進(jìn)一步，如 結(jié)構(gòu)周期為12.5iam，凸起結(jié)構(gòu)的邊長(zhǎng)為4 7pm，凸起結(jié)構(gòu)間的距離為8.5 5.5pm， 凸起結(jié)構(gòu)的高度為250nm 300nm)等微米級(jí)結(jié)構(gòu)的剛性模板。
上述方法中所述的聚合物為分子鏈具有柔性、能夠旋涂成膜、玻璃化轉(zhuǎn)化溫 度Tg不高于200'C的聚合物材料；特別地，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、 聚苯乙烯(PS)、聚氨酯(PU)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、 聚二丁烯、聚乙烯醇(PVA)、聚苯乙烯-丁二烯共聚物(SBS)、聚對(duì)苯乙烯-聚氧 化乙烯共聚物(PPVPE)、 ABS樹(shù)脂等。
本發(fā)明所使用的上述聚合物材料、mr-NIL6000配制一定濃度的有機(jī)溶劑的 溶液后，采用旋涂的方法制備薄膜。如PMMA的甲苯溶液或者mr-NIL6000的 乙酸乙酯或醚溶液，溶液濃度1 50pg/ml，旋涂條件為800~8000轉(zhuǎn)/min，旋涂的 時(shí)間為10~180s，而后利用納米壓印制備亞微米或納米級(jí)結(jié)構(gòu)表面。
上述方法中，利用等離子體刻蝕技術(shù)(RIE)對(duì)聚合物殘留層進(jìn)行刻蝕的條 件02流量為0.02~0.2L/min，腔體的壓力為10mTorr 100mTorr，刻蝕的功率為 10~200W，刻蝕的時(shí)間為1 10min，隨著殘留的聚合物層被刻蝕掉，在亞微米或 納米級(jí)雙脊結(jié)構(gòu)圖案以外的區(qū)域露出硅基底；然后再以該雙脊結(jié)構(gòu)圖案為阻擋 層，利用SF6和02刻蝕硅基底，刻蝕的條件02流量為0.02~0.2L/min， SFs流 量為0.02 0.2L/min腔體的壓力為10mTorr 100mTorr，刻蝕的功率為10 200W， 刻蝕的時(shí)間為1 10min。
上述方法中，PDMS軟模板的制作是將PDMS預(yù)聚體和引發(fā)劑按1~15: 1 的質(zhì)量比加入到燒杯中，攪拌1~5小時(shí)，然后將前一步驟制備的具有邊緣效應(yīng)雙 脊結(jié)構(gòu)圖案的硅基底放入培養(yǎng)皿中，再將PDMS液體倒入培養(yǎng)皿中，將此培養(yǎng) 皿放入烘箱中于30 100。C溫度條件下處理3~24小時(shí)，從而在硅基底上固化后生 成PDMS軟模板。
上述方法中，mr-NIL6000模板的紫外曝光固化條件為紫外燈的功率為 40~500W/cm2，曝光的時(shí)間為1 10min。


圖l:用微米級(jí)的模板制作亞微米或納米級(jí)模板的示意圖；圖2:實(shí)施例1中得到的利用NIL和毛細(xì)力刻蝕技術(shù)(CFL)構(gòu)筑的聚合物 表面的原子力顯微鏡圖片；
圖3:實(shí)施例2得到的利用RIE技術(shù)構(gòu)筑聚合物表面的原子力顯微鏡照片； 圖4:實(shí)施例3得到的利用RIE技術(shù)構(gòu)筑的基底表面的原子力顯微鏡照片; 圖5:實(shí)施例4得到的聚合物表面的原子力顯微鏡圖片； 圖6:實(shí)施例5得到的聚合物表面的原子力顯微鏡圖片；
圖7:實(shí)施例6得到的利用實(shí)施例5進(jìn)行NIL的聚合物表面的原子力顯微
鏡圖片。
圖8:實(shí)施例7中得到的聚合物表面的原子力顯微鏡圖片； 圖9:實(shí)施例8中得到的構(gòu)筑聚合物表面的原子力顯微鏡圖片； 圖10:實(shí)施例9中得到的構(gòu)筑的聚合物表面的原子力顯微鏡圖片； 圖11:實(shí)施例10中得到的構(gòu)筑的聚合物表面的原子力顯微鏡圖片； 圖12:實(shí)施例11中得到的構(gòu)筑的聚合物表面的原子力顯微鏡圖片； 圖13:實(shí)施例12中得到的構(gòu)筑的聚合物表面的原子力顯微鏡圖片。
如圖1所示，用微米級(jí)模板制作亞微米或納米級(jí)具有邊緣效應(yīng)的亞微米或 納米級(jí)雙脊結(jié)構(gòu)模板示意圖，11為納米壓印的剛性模板，可以利用電子束刻蝕
及光刻等方法構(gòu)筑，亦可商業(yè)購(gòu)買(mǎi)；12為聚合物或mr-NIL6000薄膜；13為石英、 玻璃、ITO玻璃、金屬、硅片、氧化硅或金屬氧化物基底；14為亞微米或納米 級(jí)的聚合物薄膜或mr-NIL6000薄膜的雙脊結(jié)構(gòu)圖案；15為PDMS軟模板；16 為以PDMS軟模板壓印旋涂在基底上聚合物得到的亞微米或納米級(jí)結(jié)構(gòu)圖案； 17為紫外曝光膠mr-NIL6000的雙脊結(jié)構(gòu)圖案；18為經(jīng)紫外曝光固化后得到的亞 微米或納米級(jí)mr-NIL6000雙脊結(jié)構(gòu)模板；19為mr-NIL6000雙脊結(jié)構(gòu)模板壓印 旋涂在基底上的聚合物后得到的亞微米或納米級(jí)結(jié)構(gòu)圖案，該結(jié)構(gòu)圖案與 mr-NIL6000雙脊結(jié)構(gòu)模板的圖案互補(bǔ)；20為等離子體刻蝕后得到的亞微米或納 米級(jí)結(jié)構(gòu)的基底雙脊結(jié)構(gòu)圖案。
利用納米壓印技術(shù)在己旋涂聚合物薄膜或mr-NIL6000薄膜的基底上進(jìn)行壓 印。由于毛細(xì)力的作用，使得剛性模板的微米級(jí)凹槽在沒(méi)有被填充滿的情況下， 處于熔融的聚合物或mr-NIL6000會(huì)沿著凹槽的側(cè)壁向上爬升，這就在剛性模板 凹槽結(jié)構(gòu)側(cè)臂的兩側(cè)形成了具有邊緣效應(yīng)的聚合物或mr-NIL6000結(jié)構(gòu)圖案—— 雙脊型的結(jié)構(gòu)圖案。
方法A是將剛性模板剝離后，用等離子體刻蝕技術(shù)(R正)將殘留在基底上 的聚合物阻擋層刻蝕掉，再以刻蝕后仍有剩余的雙脊型結(jié)構(gòu)圖案的聚合物為阻擋層，進(jìn)一步利用等離子體刻蝕技術(shù)對(duì)剛性基底進(jìn)行刻蝕，從而得到剛性基底的亞 OT^fr米級(jí)結(jié)構(gòu)模板；
方法B是在所得到的聚合物的雙脊型結(jié)構(gòu)圖案上直接翻制PDMS軟模板， 從而得到結(jié)構(gòu)與雙脊型結(jié)構(gòu)互補(bǔ)的亞微米或納米級(jí)PDMS軟模板，再用其壓印 其它的聚合物，同樣可以得到亞微米或納米級(jí)的雙脊型結(jié)構(gòu)圖案；
方法C是將雙脊型mr-NIL6000結(jié)構(gòu)圖案經(jīng)紫外曝光固化，進(jìn)而得到亞微米 或納米級(jí)的mr-NIL6000模板，進(jìn)一步利用此模板可以對(duì)其它聚合物進(jìn)行壓印， 得到結(jié)構(gòu)與mr-NIL6000模板互補(bǔ)的亞微米或納米級(jí)的雙脊型結(jié)構(gòu)圖案。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步闡明本發(fā)明方法及應(yīng)用，而不是要用這些實(shí)施例來(lái) 限制本發(fā)明。本發(fā)明結(jié)合納米壓印和等離子刻蝕方法用微米級(jí)模板制作亞微米或 納米級(jí)的結(jié)構(gòu)模板。
實(shí)施例h
在單晶硅基底上([n type, (100)]或是[p type, (100)])旋涂制備PMMA薄膜 (sigma-aldrich，重均分子量Mw=96 kDa)，薄膜的厚度為120nm。
用氣相組裝的方法將氟代硅垸化試劑(Heptadecafluoro-1,1.2,2-tetrahydradecyl)triethoxysilane, Ci6H19F1703Si, ABCR GmbH&Co.KG)組裝到模板 的表面(滴加5pl氟代硅烷化試劑，維持壓力0.012士0.002Mpa，沉積30min)， 此沉積的目的為將模板的表面處理成低表面能的表面，防止在用此模板壓印其它 聚合物時(shí)，聚合物與模板相粘而損害模板。
剛性模板為單晶硅，用等離子體刻蝕的方法制備，為條帶狀結(jié)構(gòu)，凸起的高 度為600nm，結(jié)構(gòu)周期為4pm，凸起與凹陷部分比例為1: 9，即凸起部分的寬 度為0.4(Him，凹陷部分的寬度為3.60nm。
將上述剛性模板放置在已經(jīng)旋涂有PMMA薄膜的硅基底上，加熱溫度為 165°C (聚合物PMMA的Tg是ll(TC )，施加40bar的壓力，保持500s，使得剛 性模板微米級(jí)結(jié)構(gòu)凹槽的側(cè)臂(或稱(chēng)之為剛性模板的凸起結(jié)構(gòu))壓印到聚合物中， 由于聚合物的薄膜很薄，聚合物不足以填充滿剛性模板凹槽部分的空隙，而且由 于毛細(xì)力的作用，聚合物會(huì)沿著剛性模板凹槽的側(cè)臂雙側(cè)向上爬升，形成具有邊 緣效應(yīng)的亞微米或納米級(jí)結(jié)構(gòu)圖案——雙脊型結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，為利用納米壓印技術(shù)構(gòu)筑的聚合物PMMA表面圖案化的雙脊 型結(jié)構(gòu)的原子力顯微鏡照片，其掃描范圍為20Mmx20pm。圖中暗的部分21 (深顏色部分)對(duì)應(yīng)聚合物薄膜比較低的地方，其是由模板的條帶凸起結(jié)構(gòu)壓印聚合 物后形成的，寬度為400nm，亮的部分22 (淺顏色部分)對(duì)應(yīng)聚合物薄膜比較 高的地方，即模板條帶凸起結(jié)構(gòu)的兩個(gè)側(cè)面由毛細(xì)力所形成的聚合物雙脊型結(jié)構(gòu) 的雙脊。從結(jié)果中分析聚合物雙脊的高度為242nm，脊寬為468nm，脊間距為 400nm，每?jī)山M雙脊間的距離為2.8|am。
實(shí)施例2:
取實(shí)施例I中得到的聚合物雙脊型結(jié)構(gòu)，用等離子體刻蝕刻蝕聚合物，聚合 物及聚合物雙脊層普遍被去除相同的厚度，硅基底上殘留的聚合物阻擋層被刻蝕 掉，從而露出下面的硅基底。刻蝕的條件為02流量為0.02L/min，腔體的壓力 為10mTorr，刻蝕的功率為50W，刻蝕的時(shí)間為3min。
用原子力顯微鏡Tapping模式觀測(cè)刻蝕過(guò)的雙脊型結(jié)構(gòu)如圖3所示，其掃描 范圍為2(Himx2(Hiin。圖中暗的部分(深顏色部分)是露出的硅基底，亮的部分 (淺顏色部分)是聚合物雙脊，即附圖1中序號(hào)14所示部分。從結(jié)果中分析剩 余聚合物雙脊的高度為170nm，脊寬為546nm，脊間距為429nm，每?jī)山M雙脊間 的距離為2.6pm。
實(shí)施例3:
以實(shí)施例2剩余的聚合物雙脊結(jié)構(gòu)為阻擋層，繼續(xù)利用等離子刻蝕技術(shù)利用 SF6和02對(duì)單晶硅基底進(jìn)行刻蝕?？涛g的條件為02流量為0.01L/min， SFs流 量為0.05L/min，腔體的壓力為10mTorr，刻蝕的功率為30W，刻蝕的時(shí)間為2min， 除去聚合物雙脊和部分硅基底?？涛g過(guò)后用丙酮、氯仿、無(wú)水乙醇、去離子水依 次超聲清洗3min，用原子力顯微鏡Tapping模式觀測(cè)刻蝕過(guò)的硅基底的雙脊型結(jié) 構(gòu)如圖4所示，其掃描范圍為20pmx20nm,圖中暗的部分(深顏色部分)是硅 基底比較低的地方，亮的部分(淺顏色部分)是硅基底比較高的地方，即附圖1 中序號(hào)20所示部分。從結(jié)果中分析所得到的硅模板的雙脊的高度為128nm，脊 寬為234nm，脊間距為585nm，每?jī)山M雙脊間的距離為2.9nm。
實(shí)施例4:
在硅基底上，如實(shí)施例1中所示，以納米壓印的方法構(gòu)筑出聚合物雙脊結(jié)構(gòu) 圖案之后，將PDMS預(yù)聚體(Silicone elastomer KIT 184, Daw corning, KIT 184 型硅橡膠，道康寧公司)和引發(fā)劑混合攪拌均勻(質(zhì)量比例10: 1)，再將此混 合液體倒入裝有實(shí)施例1亞微米或納米級(jí)聚合物雙脊結(jié)構(gòu)基底的培養(yǎng)皿中，將此培養(yǎng)皿放入烘箱中5小時(shí)，固化后生成亞微米或納米級(jí)PDMS軟模板，再用此 PDMS軟模板對(duì)涂有PMMA薄膜(厚度為300nm)的硅片進(jìn)行壓印，得到如圖 5所示的圖案。用原子力顯微鏡Tapping模式觀測(cè)壓印過(guò)的雙脊型結(jié)構(gòu)，其掃描 范圍為20pmx2(Hmi。從結(jié)果中分析得到所壓印的聚合物的結(jié)構(gòu)周期與所翻制的 聚合物結(jié)構(gòu)周期不完全一致，這是由于PDMS軟模板容易伸縮的結(jié)果，從結(jié)果 中分析PMMA聚合物雙脊的高度為200nm，脊寬為429nm,脊間距為444nm， 每?jī)山M雙脊間的距離為2.8pm。
實(shí)施例5:
在硅基上旋涂mr-NIL6000 (紫外曝光膠，購(gòu)于sigma-aldrich)薄膜，旋涂的 厚度由旋涂的速度決定，我們選擇了 4000轉(zhuǎn)/min，薄膜的厚度為221nm。利用 納米壓印在基底溫度為IIO'C，壓力為40bar條件下保持500s，對(duì)mr-NIL6000 進(jìn)行壓印(模板材料為單晶硅，條帶狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)高度為600nm，周期為4pm， 凸起結(jié)構(gòu)的寬度為400nm，凹陷部分結(jié)構(gòu)寬度為3.6nm，同樣進(jìn)行低表面能處 理)，所得到的mr-NIL6000形貌如圖6所示。用原子力顯微鏡Tapping模式觀測(cè) 壓印過(guò)的雙脊型結(jié)構(gòu)，其掃描范圍為2(Himx2(Htm。圖中暗的部分(深顏色部分) 是mr-NIL6000薄膜比較低的地方，亮的部分(淺顏色部分)是mr-NIL6000薄 膜比較高的地方，即雙脊結(jié)構(gòu)的圖案。從結(jié)果中分析mr-NIL6000的雙脊的高度 為451nm,脊寬為930nm，脊間距為407nm，每?jī)山M雙脊間的距離為1.4pin。
實(shí)施例6:
利用紫外燈對(duì)實(shí)施例5中得到的mr-NIL6000亞微米或納米級(jí)結(jié)構(gòu)圖案進(jìn)行 紫外曝光聚合(功率為300W,時(shí)間為5min),然后用氣相組裝的方法將氟代硅 烷化試齊U (Heptadecafluoro-l， 1.2,2- tetrahydradecyl)triethoxysilane, C16H19F1703Si， ABCRGmbH&Co.KG)組裝到mr-NIL6000聚合物的表面(滴加5^1氟硅垸化試 劑，維持壓力0.012士0.002Mpa，沉積30min)，此沉積的目的為將紫外曝光膠的 表面處理成低表面能的表面，防止在用此模板壓印其它聚合物時(shí)，聚合物與模板 相粘而損害模板。
利用得到的mr-NIL6000曝光后的結(jié)構(gòu)進(jìn)行壓印PMMA薄膜，薄膜的厚度 為300nm，用原子力顯微鏡T叩ping模式觀測(cè)雙脊型結(jié)構(gòu)壓印的圖形如圖7所示， 其掃描范圍為20pmx20|im。圖中暗的部分(深顏色部分)是PMMA薄膜比較低 的地方，亮的部分(淺顏色部分)是PMMA薄膜比較高的地方。從結(jié)果中分析 壓印出與實(shí)施例5中互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)，凹陷部分的結(jié)構(gòu)深度為450nm，凹陷的寬度為820nm，凹陷的間距為468nm，每?jī)山M凹陷間的寬度為1.4pm。 實(shí)施例7:
在單晶硅基底上([n type, (100)]或是[p type, (100)])旋涂制備PMMA薄膜 (sigma-aldrich，重均分子量Mw=96 kDa)，厚度為120nm。
利用納米壓印技術(shù)將剛性模板(方塊狀凸起結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)周期為12.5pm,凸 起部分邊長(zhǎng)為4.5nm，凹陷部分為8pm，結(jié)構(gòu)高度為289nm，同樣需要進(jìn)行低表 面能處理)放置在己經(jīng)旋涂有PMMA薄膜的硅基底上，加熱到聚合物玻璃化轉(zhuǎn) 變溫度以上，施加一定的壓力，使得剛性模板結(jié)構(gòu)中凸起的地方壓印到聚合物中， 由于聚合物的薄膜很薄，聚合物不足以填充滿剛性模板凹陷的空隙，而且由于毛 細(xì)力的作用，聚合物沿著剛性模板方塊凸起結(jié)構(gòu)的四個(gè)側(cè)壁爬升，形成邊緣效應(yīng) 型結(jié)構(gòu)。用原子力顯微鏡Tapping模式觀測(cè)邊緣效應(yīng)型結(jié)構(gòu)如圖8所示，其掃描 范圍為50pmx50i^m。圖中暗的部分(深顏色部分)是PMMA薄膜比較低(對(duì)應(yīng) 模板方塊凸起結(jié)構(gòu)，寬度為4.5nm)的地方，亮的部分(淺顏色部分)是PMMA 薄膜比較高(對(duì)應(yīng)方塊凸起結(jié)構(gòu)的邊緣效應(yīng)型結(jié)構(gòu))的地方。從結(jié)果中分析邊緣 結(jié)構(gòu)的高度為245nm，邊緣結(jié)構(gòu)的寬度為800nm。
實(shí)施例8:
在單晶硅基底上([n type， (100)]或是[p type, (100)])旋涂制備PS薄膜 (sigma-aldrich，重均分子量Mw=100 kDa)，厚度為120nm。
用氣相組裝的方法將氟代硅烷化試齊U ( (Heptadecafluoro-1,1.2,2-tetrahydradecyl)triethoxysilane, C16H19F1703Si, ABCR GmbH&Co.KG)組裝到模板 的表面(滴加5pl氟硅垸化試劑，維持壓力0.012士0.002Mpa，沉積30min)，此 沉積的目的為將模板的表面處理成低表面能的表面，防止在用此模板壓印其它聚 合物時(shí)，聚合物與模板相粘而損害模板。
模板材料為單晶硅，用等離子體刻蝕的方法制備，條帶狀結(jié)構(gòu)，凸起的高 度為600nm，結(jié)構(gòu)周期為4pm，凸起與凹陷部分比例為1: 9，即凸起部分的寬 度為0.4nm，凹陷部分的寬度為3.60nm。
將模板放置在已經(jīng)旋涂有PS薄膜的硅基底上，加熱到210°C ，壓力為40bar， 保持時(shí)間500s的條件下對(duì)PS進(jìn)行壓印，由于聚合物的薄膜很薄，聚合物不足以 填充滿剛性模板的空隙，而由于毛細(xì)力的作用，聚合物會(huì)沿著剛性模板結(jié)構(gòu)的側(cè) 壁爬升，形成邊緣結(jié)構(gòu)。用原子力顯微鏡Tapping模式觀測(cè)邊緣型結(jié)構(gòu)如圖9所 示，其掃描范圍為20nmx2(^m。圖中暗的部分(深顏色部分)是聚合物薄膜比較低(對(duì)應(yīng)模板條帶凸起的結(jié)構(gòu)，寬度為400nm)的地方，亮的部分(淺顏色部 分)是聚合物薄膜比較高(對(duì)應(yīng)雙脊型結(jié)構(gòu)的雙脊)的地方。從結(jié)果中分析聚合 物雙脊的高度為468nm，脊寬為585nm，脊間距為458nm，每?jī)山M雙脊間的距離 為2.7nm。
實(shí)施例9:
在單晶硅基底上([n type, (100)]或是[p type, (100)])旋涂制備PMMA薄膜 (sigma-aldrich，重均分子量Mw=96 kDa))，厚度為40nm。
用氣相組裝的方法將氟代硅烷化試劑((Heptadecafluoro-l，1.2，2-tetrahydradecyl)triethoxysilane, C16H19Fn03Si, ABCR GmbH&Co.KG)組裝到模板 的表面(滴加5^1氟硅垸化試劑，維持壓力0.012士0.002Mpa，沉積30min)，此 沉積的目的為將模板的表面處理成低表面能的表面，防止在用此模板壓印其它聚 合物時(shí)，聚合物與模板相粘而損害模板。
模板材料為單晶硅，用等離子體刻蝕的方法制備，條帶狀結(jié)構(gòu)，凸起的高度 為600nm，結(jié)構(gòu)周期為4pm，凸起與凹陷部分比例為1: 9，即凸起部分的寬度 為O.化m，凹陷部分的寬度為3.60nm。
將模板放置在已經(jīng)旋涂有PMMA薄膜的硅基底上，加熱到165'C，壓力為 40bar，壓力保持時(shí)間500s的條件下對(duì)其進(jìn)行壓印，由于聚合物的薄膜很薄僅有 40nm，聚合物不足以填充滿剛性模板的空隙，而由于毛細(xì)力的作用，聚合物會(huì) 沿著剛性模板結(jié)構(gòu)的側(cè)壁爬升，形成雙脊型結(jié)構(gòu)。
由于修飾氟代硅垸化試劑的模板的表面能不完全一致，當(dāng)聚合物的厚度很薄 時(shí)，由于毛細(xì)力的作用，模板低表面能處的聚合物被吸到模板高表面能處，而模 板表面能高處聚合物會(huì)沿著模板凸起結(jié)構(gòu)的側(cè)臂向上爬升，模板表面能低處因沒(méi) 有聚合物沿著模板凸起結(jié)構(gòu)的側(cè)臂向上爬升，從而使聚合物雙脊結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了斷 裂。用原子力顯微鏡Tapping模式觀測(cè)雙脊型結(jié)構(gòu)如圖IO所示，其掃描范圍為 20pmx2(^m。圖中暗的部分(深顏色部分)是聚合物薄膜比較低(對(duì)應(yīng)模板條 帶凸起的結(jié)構(gòu)，寬度為400nm)的地方，亮的部分(淺顏色部分)是聚合物薄膜 比較高(對(duì)應(yīng)雙脊型結(jié)構(gòu)的雙脊)的地方。從結(jié)果中分析聚合物雙脊的高度為 124nm，脊寬為150nm，脊間距為429nm，每?jī)山M雙脊間的距離為3.3pm，斷帶 的寬度為2~2.5nm。
實(shí)施例10:
在單晶硅基底上([n type, (100)]或是[p type, (100)])旋涂制備PMMA薄膜(sigma-aldrich，重均分子量Mw=96 kDa)，厚度120nm。
用氣相組裝的方法將氟代硅烷化試劑(Heptadecafluoro-l,1.2，2-tetrahydradecyl)triethoxysilane， C16H19F1703Si, ABCR GmbH&Co.KG)組裝到模板 的表面(滴加5pl氟硅烷化試劑，維持壓力0.012士0.002Mpa，沉積30min)，此
沉積的目的為將模板的表面處理成低表面能的表面，防止在用此模板壓印其它聚 合物時(shí)，聚合物與模板相粘而損害模板。
模板材料為單晶硅，用等離子體刻蝕的方法制備，條帶狀結(jié)構(gòu)，凸起的高度 為600nm，結(jié)構(gòu)周期為4pm，凸起與凹陷部分比例為l: 9，即凸起部分的寬度 為0.4pm，凹陷部分的寬度為3.60pm。
將模板放置在已經(jīng)旋涂有PMMA薄膜的硅基底上，加熱到聚合物玻璃化轉(zhuǎn) 變溫度以上10(TC (實(shí)際加熱到21(TC)，施加40bar的壓力500s，使得剛性模板 微結(jié)構(gòu)凸起的地方壓印到聚合物中。
由于聚合物的薄膜很薄，聚合物不足以填充滿剛性模板的空隙，而由于毛細(xì) 力的作用，聚合物會(huì)沿著剛性模板結(jié)構(gòu)的側(cè)壁爬升，形成雙脊型結(jié)構(gòu)，但由于加 熱的溫度很高，聚合物的流動(dòng)性增強(qiáng)，使得基底上部分地方的聚合物多，就能夠 與模板相連，而聚合物的量有限，基底上部分地方的聚合物少，就不能與模板相 連，這樣就出現(xiàn)了不規(guī)則的雙脊型結(jié)構(gòu)。用原子力顯微鏡Tapping模式觀測(cè)雙脊 型結(jié)構(gòu)如圖ll所示，其掃描范圍為20pmx20nm。圖中暗的部分(深顏色部分) 是聚合物薄膜比較低(對(duì)應(yīng)模板條帶凸起的結(jié)構(gòu)，寬度為400nm)的地方，亮的 部分(淺顏色部分)是聚合物薄膜比較高(對(duì)應(yīng)雙脊型結(jié)構(gòu)的雙脊)的地方。從 結(jié)果中分析聚合物雙脊的高度為533 329nrn,脊寬為820 273nrn，脊間距為 429nm，每?jī)山M雙脊間的距離為2.8~2.9nm。
實(shí)施例lh
在單晶硅基底上([n type, (100)]或是[p type, (100)])旋涂制備PMMA薄膜 (sigma-aldrich，重均分子量Mw=96 kDa)，厚度120nrn。
用氣相組裝的方法將氟代硅垸化試劑(Heptadecafluoro-l，1.2，2-tetrahydradecyl)triethoxysilane, C16H19F1703Si， ABCR GmbH&Co.KG)組裝到剛性 模板的表面(滴加5pl氟硅垸化試劑，維持壓力0.012士0.002Mpa，沉積30min)， 此沉積的目的為將模板的表面處理成低表面能的表面，防止在用此模板壓印其它 聚合物時(shí)，聚合物與模板相粘而損害模板。
剛性模板為單晶硅，為點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)高度為289nm，結(jié)構(gòu)的大小為550nm。 將模板放置在己經(jīng)旋涂有PMMA薄膜(厚度為120nm)的硅基底上，加熱到165°C，施加一定的壓力40bar，時(shí)間500s，使得剛性模板結(jié)構(gòu)中較高的地方壓 印到聚合物中，由于聚合物的薄膜很薄，聚合物不足以填充滿剛性模板的空隙， 而由于毛細(xì)力的作用，聚合物會(huì)沿著剛性模板結(jié)構(gòu)的側(cè)壁爬升，形成邊緣型結(jié)構(gòu)。 在加熱的過(guò)程中我們將基底的一邊抬起，這樣在壓印之前聚合物在基底上已 經(jīng)有了部分的不均勻，使得較厚部分聚合物能夠沿著模板向上爬升很多，而聚合 物的量有限，較薄部分聚合物只能沿著模板爬升一點(diǎn)點(diǎn)，這樣就出現(xiàn)了不規(guī)則的 邊緣型結(jié)構(gòu)。用原子力顯微鏡Tapping模式觀測(cè)雙脊型結(jié)構(gòu)如圖12所示，其掃 描范圍為lO[rnixlOnm。圖中暗的部分(深顏色部分)是薄膜比較低(對(duì)應(yīng)模板 條帶凸起的結(jié)構(gòu)，寬度為550nm)的地方，亮的部分(淺顏色部分)是薄膜比較 高(對(duì)應(yīng)邊緣型結(jié)構(gòu)的邊緣)的地方。從結(jié)果中分析邊緣結(jié)構(gòu)的相對(duì)較高部位的 高度為245nm，較低部位的高度為89nm，邊緣中較高部位的寬度為585nm，較 低部位的寬度為136nm。
實(shí)施例12:
在單晶硅基底上([n type, (100)]或是[p type, (100)])旋涂制備PMMA薄膜 (sigma-aldrich，重均分子量Mw=96 kDa)，與實(shí)施例1相比，旋涂薄膜較薄僅 有60nnu
用氣相組裝的方法將氟代硅烷化試齊!i ( Heptadecafluoro-l,1.2,2陽(yáng) tetrahydradecyl)triethoxysilane， Ci6H19F1703Si, ABCR GmbH&Co.KG)組裝到模板 的表面(滴加5pl氟硅烷化試劑，維持壓力0.012±0.002Mpa，沉積30min)，此 沉積的目的為將模板的表面處理成低表面能的表面，防止在用此模板壓印其它聚 合物時(shí)，聚合物與模板相粘而損害模板。
模板材料為單晶硅，用等離子體刻蝕制備，為條帶狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)高度為 600nm，周期為8pm，凸起部分為500nm，凹陷部分為7.5|im。
將模板放置在已經(jīng)旋涂有PMMA薄膜(厚度為120nm)的硅基底上，加熱 到165。C，施加40bar的壓力，保持500s，使得剛性模板結(jié)構(gòu)中較高的地方壓印 到聚合物中，由于聚合物的薄膜很薄，聚合物不足以填充滿剛性模板的空隙，而 由于毛細(xì)力的作用，聚合物會(huì)沿著剛性模板結(jié)構(gòu)的側(cè)壁爬升，形成雙脊型結(jié)構(gòu)。 用原子力顯微鏡Tapping模式觀測(cè)雙脊型結(jié)構(gòu)如圖13所示，其掃描范圍為 40pmx40nm。圖中暗的部分(深顏色部分)是薄膜比較低(對(duì)應(yīng)模板條帶凸起 的結(jié)構(gòu)，寬度為500nm)的地方，亮的部分(淺顏色部分)是薄膜比較高(對(duì)應(yīng) 雙脊型結(jié)構(gòu)的雙脊)的地方。從結(jié)果中分析聚合物雙脊的高度為197nm，脊寬為 300nm，脊間距為546nm，每?jī)山M雙脊間的距離為7.6pm。
權(quán)利要求
1、用微米級(jí)模板構(gòu)筑亞微米或納米級(jí)模板的方法，其步驟如下對(duì)基底表面進(jìn)行清潔處理，在基底表面旋涂50～300nm厚的聚合物薄膜，利用納米壓印技術(shù)在聚合物薄膜的表面構(gòu)筑亞微米或納米級(jí)的雙脊結(jié)構(gòu)圖案；然后再利用等離子體刻蝕除去聚合物殘留層，留下亞微米或納米級(jí)聚合物雙脊結(jié)構(gòu)圖案，并以雙脊結(jié)構(gòu)圖案為阻擋層，進(jìn)一步利用等離子體刻蝕基底，將該聚合物雙脊結(jié)構(gòu)圖案轉(zhuǎn)移到基底上，從而得到亞微米或納米級(jí)的基底材料的模板。
2、 用微米級(jí)模板構(gòu)筑亞微米或納米級(jí)模板的方法，其步驟如下對(duì)基底表面進(jìn)行清潔處理，在基底表面旋涂50 300nm厚的聚合物薄膜，利用納米壓印技術(shù) 在聚合物薄膜的表面構(gòu)筑亞微米或納米級(jí)的雙脊結(jié)構(gòu)圖案；然后在該雙脊結(jié) 構(gòu)圖案的表面上直接翻制PDMS軟模板，從而得到亞微米或納米級(jí)的PDMS 軟模板，進(jìn)一步利用該P(yáng)DMS軟模板壓印其它的聚合物薄膜，得到亞微米或 納米級(jí)雙脊結(jié)構(gòu)圖案。
3、 用微米級(jí)模板構(gòu)筑亞微米或納米級(jí)模板的方法，其步驟如下對(duì)基底表面進(jìn) 行清潔處理，在基底表面旋涂50 300nm厚的mr-NIL6000薄膜，利用納米壓印 技術(shù)在mr-NIL6000薄膜的表面構(gòu)筑亞微米或納米級(jí)的雙脊結(jié)構(gòu)圖案；對(duì)該雙 脊結(jié)構(gòu)圖案進(jìn)行紫外曝光固化，形成亞微米或納米級(jí)的mr-NIL6000模板，進(jìn) 一步利用該mr-NIL6000模板壓印其它聚合物薄膜，得到與上述mr-NIL6000模 板結(jié)構(gòu)圖案互補(bǔ)的結(jié)構(gòu)。
4、 如權(quán)利要求1 2任何一項(xiàng)所述的用微米級(jí)模板構(gòu)筑亞微米或納米級(jí)模板的方 法，其特征在于聚合物為聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚乙烯、 聚丙烯、聚氯乙烯、聚二丁烯、聚乙烯醇、聚苯乙烯-丁二烯共聚物、聚對(duì)苯 乙烯-聚氧化乙烯共聚物或ABS樹(shù)脂。
5、 如權(quán)利要求1 3任何一項(xiàng)所述的用微米級(jí)模板構(gòu)筑亞微米或納米級(jí)模板的方 法，其特征在于納米壓印技術(shù)包括如下步驟，(1) 以光刻或電子束刻蝕的方法制得具有微米級(jí)凹槽微結(jié)構(gòu)的剛性模板， 然后用氣相組裝的方法將氟代硅烷化試劑組裝到剛性模板的表面，將 剛性模板的表面處理成低表面能的表面；再將此剛性模板壓印到已旋 涂50 300nm厚的聚合物薄膜或mr-NIL6000薄膜的石英、玻璃、ITO玻 璃、金屬、硅片、氧化硅或金屬基底上；(2) 在比聚合物薄膜或mr-NIL6000薄膜玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg高10 10(TC的溫度條件下，保持10~70Bar的壓力2~30min ，使熔融的聚合物或 mr-NIL6000液體流入剛性模板的凹槽內(nèi)，在凹槽的側(cè)壁形成亞微米或 納米級(jí)雙脊結(jié)構(gòu)圖案；(3)降低溫度至聚合物薄膜或mr-NIL6000玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg以下 10~50°C，將剛性模板剝離，從而在聚合物薄膜或mr-NIL6000薄膜的 表面構(gòu)筑出亞微米或納米級(jí)雙脊結(jié)構(gòu)圖案。
6、 如權(quán)利要求1 3任何一項(xiàng)所述的用微米級(jí)模板構(gòu)筑亞微米或納米級(jí)模板的方 法，其特征在于剛性模板為條帶、點(diǎn)狀、方格形狀的微米級(jí)結(jié)構(gòu)的剛性模 板。
7、 如權(quán)利要求1 3任何一項(xiàng)所述的用微米級(jí)模板構(gòu)筑亞微米或納米級(jí)模板的方 法，其特征在于聚合物或mr-NIL6000配制成一定濃度的有機(jī)溶劑的溶液后 旋涂制備薄膜。
8、 如權(quán)利要求1 3任何一項(xiàng)所述的用微米級(jí)模板構(gòu)筑亞微米或納米級(jí)模板的方 法，其特征在于利用等離子體刻蝕技術(shù)對(duì)聚合物殘留層進(jìn)行刻蝕的條件是 02流量為0.02 0.2L/min，腔體的壓力為10mTorr 100mTorr,刻蝕的功率為 10-200W，刻蝕的時(shí)間為l 10min。
9、 如權(quán)利要求1 3任何一項(xiàng)所述的用微米級(jí)模板構(gòu)筑亞微米或納米級(jí)模板的方 法，其特征在于利用等離子體刻蝕硅基底是利用SF6和02刻蝕基底，刻蝕的 條件為02流量為0.02~0.2L/min ， SF6流量為0.02~0.2L/min腔體的壓力為 10mTorr 100mTorr， 刻蝕的功率為10 200W，刻蝕的時(shí)間為l 10min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用微米級(jí)模板構(gòu)筑亞微米或納米級(jí)模板的方法。其是利用納米壓印技術(shù)，通過(guò)控制聚合物薄膜的厚度和所用模板圖案尺寸的比例關(guān)系，在聚合物表面制作具有邊緣效應(yīng)結(jié)構(gòu)的雙脊結(jié)構(gòu)圖案，利用等離子刻蝕技術(shù)把這種雙脊結(jié)構(gòu)圖案轉(zhuǎn)移到基底上；或者直接用聚二甲基硅氧烷(PDMS)翻制邊緣結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)筑軟模板；也可以直接用模板壓印紫外曝光膠(mr-NIL6000)得到具有邊緣效應(yīng)的結(jié)構(gòu)，紫外曝光固化后，利用其形成的圖案做模板進(jìn)行納米壓印，從而實(shí)現(xiàn)了用微米級(jí)模板構(gòu)筑亞微米或納米級(jí)的模板。利用本方法制作的邊緣結(jié)構(gòu)模板，具有成本低廉、工藝簡(jiǎn)單、耗時(shí)短、分辨率高的特點(diǎn)，可以制作大面積的亞微米或納米級(jí)模板。
文檔編號(hào)G03F7/26GK101414119SQ20081005134
公開(kāi)日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2008年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日
發(fā)明者男 呂, 王偉峰, 遲力峰, 郝娟媛, 高立國(guó) 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)