納米壓印複合模板的製作方法
2023-05-15 17:17:56 2
專利名稱：納米壓印複合模板的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於微納米器件製作技術領域，具體涉及一種納米壓印複合模板。
背景技術：
納米壓印技術，是微納米器件製作工藝中的一個重要技術，納米壓印技術最早由Stephen Y Chou教授在1995年率先提出，這是一種不同與傳統光刻技術的全新圖形轉移技術。納米壓印技術的定義為:不使用光線或者輻照使光刻膠感光成形，而是直接在矽襯底或者其它襯底上利用物理學的機理構造納米尺寸圖形。PDMS模板是一種簡單方便的納米壓印模板複製材料，通常由本體材料和固化劑按一定比例混合而成，去除氣泡後澆注在母模板表面，通過加熱固化成彈性矽橡膠材料的工作模板，該種納米壓印模板用於大面積紫外納米壓印具有如下優點:1、成本低，可以從母模板反覆複製PDMS模板；2、本身具有彈性，受環境中汙染粒子影響小，模板壽命長；3、固化後表面具有縮水性，用於納米壓印無需抗粘處理；4、柔性PDMS工作模板可以在大面積納米壓印中緊密結合基底不平整表面。但是，普通PDMS模板在納米壓印應用中也造成很多問題:I)普通PDMS模板的彈性模量為2 3MPa，在複製高密度或者高深寬比的結構時，由於表面能的作用，結構容易坍塌，並且結構的邊角容易變形鈍化，無法忠實複製高精度結構；2)普通PDMS模板在壓力作用下容易變形，在壓印過程中結構和模板形狀變形過大。因此，需要提高PDMS模板的硬度，使其既具有軟模板能夠形變並進行大面積壓印的優點，又具有硬模板硬度高，能夠精確複製高精度結構的優點。現有一些文獻中發表了高硬度PDMS模板，彈性模量在12MPa左右，但是硬度依然無法達到高精度納米壓印的要求，而且儲存時間短，使用過程複雜。
發明內容有鑑於此，本實用新型提供了一種納米壓印複合模板，大大提高PDMS模板的硬度，使其既具有軟模板能夠形變並進行大面積壓印的優點，又具有硬模板硬度高，能夠精確複製高精度結構的優點。本實用新型的納米壓印複合模板，所述複合模板為三層粘接結構，上層為高彈性模量PDMS層，中層為低彈性模量PDMS層，下層為塑料板或玻璃板，所述高彈性模量PDMS層的上表面具有微納米壓印結構。進一步，所述塑料板為PET板或PC板。進一步，所述高彈性模量PDMS層的彈性模量為9 12Mpa，所述低彈性模量PDMS層的彈性模量為2 3Mpa。[0016]本實用新型的有益效果在於:1、本實用新型的納米壓印複合模板硬度高，彈性模量可達80Mpa，是普通PDMS模板的3(Γ40倍，並且其本身包含PDMS層，具有一定的彈性，因此本實用新型的納米壓印複合模板既具有軟模板能夠形變並進行大面積壓印的優點，又具有硬模板硬度高，能夠精確複製高精度結構的優點，保證了納米壓印工藝的精度要求；2、本實用新型的納米壓印複合模板使用簡單，使用時無須表面抗粘處理，可以直接壓印，脫模不粘膠。
為了使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述，其中:圖1為本實用新型的納米壓印複合模板的結構示意圖。
具體實施方式
以下將參照附圖，對本實用新型的優選實施例進行詳細的描述。圖1為本實用新型的納米壓印複合模板的結構示意圖，如圖所示，本實用新型的納米壓印複合模板為三層粘接結構，上層為高彈性模量PDMS層1，中層為低彈性模量PDMS層2，下層為塑料板或玻璃板3，所述高彈性模量PDMS層I的上表面具有微納米壓印結構；高彈性模量PDMS層I為模具層，其上表面的微納米壓印結構是從母模板上複製得到的。本實用新型的納米壓印複合模板中，下層主要起到託片的作用，增加複合模板的硬度，根據壓印設備的要求，下層可以選擇塑料板或玻璃板，塑料板可以選擇高紫外光通過率的PET板或PC板等。 所述高彈性模量PDMS層I的彈性模量為9 12Mpa，所述低彈性模量PDMS層2的彈性模量為2 3Mpa。本實用新型的納米壓印複合模板的製備方法，包括以下步驟:I)在母模板表面旋塗抗粘劑；2 )在母模板上旋塗高彈性模量PDMS ；3)在高彈性模量PDMS上澆注低彈性模量PDMS ；4)在低彈性模量PDMS上粘附塑料板或玻璃板；5)固化PDMS後與母模板分離，形成複合模板。本實用新型的納米壓印複合模板硬度高，彈性模量可達80Mpa，是普通PDMS模板的3(Γ40倍，並且其本身包含PDMS層，具有一定的彈性，因此本實用新型的納米壓印複合模板既具有軟模板能夠形變並進行大面積壓印的優點，又具有硬模板硬度高，能夠精確複製高精度結構的優點，保證了納米壓印工藝的精度要求。最後說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管通過參照本實用新型的優選實施例已經對本實用新型進行了描述，但本領域的普通技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和範圍。
權利要求1.一種納米壓印複合模板，其特徵在於:所述複合模板為三層粘接結構，上層為高彈性模量PDMS層，中層為低彈性模量PDMS層，下層為塑料板或玻璃板，所述高彈性模量PDMS層的上表面具有微納米壓印結構。
2.根據權利要求1所述的納米壓印複合模板，其特徵在於:所述塑料板為PET板或PC板。
3.根據權利要求1或2所述的納米壓印複合模板，其特徵在於:所述高彈性模量PDMS層的彈性模量為擴12Mpa，所述低彈性模量PDMS層的彈性模量為2 3Mpa。
專利摘要本實用新型公開了一種納米壓印複合模板；所述複合模板為三層粘接結構，上層為高彈性模量PDMS層，中層為低彈性模量PDMS層，下層為塑料板或玻璃板，所述高彈性模量PDMS層的上表面具有微納米壓印結構。本實用新型的納米壓印複合模板硬度高，彈性模量可達80Mpa，是普通PDMS模板的30~40倍，並且其本身包含PDMS層，具有一定的彈性，因此本實用新型的納米壓印複合模板既具有軟模板能夠形變並進行大面積壓印的優點，又具有硬模板硬度高，能夠精確複製高精度結構的優點，保證了納米壓印工藝的精度要求。
文檔編號G03F7/00GK203025473SQ20122061565
公開日2013年6月26日 申請日期2012年11月20日 優先權日2012年11月20日
發明者史曉華, 冀然 申請人:蘇州光舵微納科技有限公司