超亲水模板印章的制备方法与流程

本发明涉及一种制备方法，尤其是一种超亲水模板印章的制备方法。

背景技术：

1、转印是指借助图章将制作在施主基片上的图形转移到受主基片上的技术，因其具有兼容性强、常温操作等优点，被广泛应用微机电系统(mems)和微纳米加工技术等领域。

2、目前，常用的转印工艺包括印章转印法、热释放胶带转印法等，其中，热释放胶带转印法对转印温度和时间的精确把握要求较高；水溶性胶带遇水会分解，但会有少量残留物残留在结构表面，导致结构表面污染。pdms是柔性转印工艺中最广泛应用的印章材料，工艺可行性最高，但由于pdms柔性衬底自身较差的尺寸稳定性，在复制过程中会不可避免的造成收缩或膨胀。

3、虽然微观结构的变化量通常不大，但是变化积累到宏观上就会体现在微结构位置精度的下降，特别是当柔性衬底应用在衍射成像元件上时，微结构位置精度的下降将成为致命的缺陷。此外，绝大多数转印方法方法工艺复杂、通用性较差。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种超亲水模板印章的制备方法，其能有效实现光刻模板的转移，与现有工艺兼容，降低工艺的复杂度，提高制备的效率与可靠性。

2、按照本发明提供的技术方案，一种超亲水模板印章的制备方法，所述印章的制备方法包括如下步骤：

3、提供印章衬底，并在所述印章衬底的一表面制备纳米森林；

4、对印章衬底上的纳米森林进行亲水处理；

5、对上述亲水处理后的纳米森林以及印章衬底处理，以形成所需的印章图形，其中，所述印章图形包括若干基于亲水处理纳米森林形成的超亲水印章部以及若干对印章衬底刻蚀形成的疏水隔离槽。

6、印章衬底包括硅衬底、玻璃衬底、石英衬底、蓝宝石衬底或有外延层的光滑衬底。

7、印章衬底为非亲水衬底时，对印章衬底上的纳米森林进行亲水处理时，包括在纳米森林上镀亲水膜或将印章衬底上的纳米森林浸泡在亲水溶液中。

8、对亲水后处理后的纳米森林以及印章处理处理时，包括：

9、制备覆盖在纳米森林上的纳米森林掩膜层；

10、对纳米森林掩膜层进行图形化，以得到若干贯通纳米森林掩膜层的纳米森林掩膜层窗口；

11、利用纳米森林掩膜层窗口对印章衬底进行深槽刻蚀，以制备内凹于印章衬底内的隔离槽；

12、对隔离槽的内壁进行疏水处理，以得到疏水隔离槽。

13、纳米森林掩膜层包括采用光敏光刻胶制成的光刻胶纳米森林掩膜。

14、所述光刻胶纳米森林掩膜包括紫外光刻胶、深紫外光刻胶、x-射线胶、电子束胶或离子束胶。

15、对隔离槽的内壁进行疏水处理时，包括在隔离槽的内壁镀疏水膜或者利用疏水溶液对隔离槽的内壁进行疏水处理。

16、在印章衬底的一表面制备纳米森林时，包括：

17、在印章衬底的一表面制备衬底聚合物层；

18、对衬底聚合物层进行等离子体轰击，以利用衬底聚合物层形成衬底聚合物纳米纤维；

19、利用衬底聚合物纳米纤维作为掩膜对印章衬底进行刻蚀，以在印章衬底上制备得到纳米森林；

20、将衬底聚合物纳米纤维去除。

21、对衬底聚合物层进行等离子体轰击时，所采用的等离子体包括氧等离子体或四氟化碳等离子体与氩等离子体、氦等离子体、氮等离子体或甲烷等离子体中的一种或两种以上的组合。

22、所述衬底聚合物层包括pi。

23、本发明的优点：印章图形具有超亲水印章部与疏水隔离槽，利用亲疏水的差异，使转印图形之间不会发生粘连，并且可以通过调控液体粘度和亲疏水的状态，来控制转印层的厚度。印章图形内的超亲水印章部与疏水隔离槽可根据转印材料的实际需求调整改变，因此，不仅能实现对水性材料的转印，也可实现对光刻胶、油墨等有机溶剂类溶液的转印。

24、虽然亲水的纳米森林纤维也有望作为转印模板，但纳米纤维过于脆弱，沾水后容易坍塌，本发明在印章衬底上制备纳米森林，即可以保留纳米森林的精度，又可以提高印章的质量，可多次重复使用，不会变形，并且清洗方便，不易造成印章图案损坏，也可应用于柔性模板的倒模，可大大提高模板印章的精度，实现亚微米精度的转印，与现有工艺兼容，降低工艺的复杂度，提高制备的效率与可靠性。

技术特征：

1.一种超亲水模板印章的制备方法，其特征是，所述印章的制备方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述超亲水模板印章的制备方法，其特征是，印章衬底包括硅衬底、玻璃衬底、石英衬底、蓝宝石衬底或有外延层的光滑衬底。

3.根据权利要求1所述超亲水模板印章的制备方法，其特征是，印章衬底为非亲水衬底时，对印章衬底上的纳米森林进行亲水处理时，包括在纳米森林上镀亲水膜或将印章衬底上的纳米森林浸泡在亲水溶液中。

4.根据权利要求1所述超亲水模板印章的制备方法，其特征是，对亲水后处理后的纳米森林以及印章处理处理时，包括：

5.根据权利要求4所述超亲水模板印章的制备方法，其特征是，纳米森林掩膜层包括采用光敏光刻胶制成的光刻胶纳米森林掩膜。

6.根据权利要求5所述超亲水模板印章的制备方法，其特征是，所述光刻胶纳米森林掩膜包括紫外光刻胶、深紫外光刻胶、x-射线胶、电子束胶或离子束胶。

7.根据权利要求4所述超亲水模板印章的制备方法，其特征是，对隔离槽的内壁进行疏水处理时，包括在隔离槽的内壁镀疏水膜或者利用疏水溶液对隔离槽的内壁进行疏水处理。

8.根据权利要求1至7任一项所述超亲水模板印章的制备方法，其特征是，在印章衬底的一表面制备纳米森林时，包括：

9.根据权利要求8所述超亲水模板印章的制备方法，其特征是，对衬底聚合物层进行等离子体轰击时，所采用的等离子体包括氧等离子体或四氟化碳等离子体与氩等离子体、氦等离子体、氮等离子体或甲烷等离子体中的一种或两种以上的组合。

10.根据权利要求8所述超亲水模板印章的制备方法，其特征是，所述衬底聚合物层包括pi。

技术总结本发明涉及一种制备方法，尤其是一种超亲水模板印章的制备方法。按照本发明提供的技术方案，一种超亲水模板印章的制备方法，所述印章的制备方法包括如下步骤：提供印章衬底，并在所述印章衬底的一表面制备纳米森林；对印章衬底上的纳米森林进行亲水处理；对上述亲水处理后的纳米森林以及印章衬底处理，以形成所需的印章图形，其中，所述印章图形包括若干基于亲水处理纳米森林形成的超亲水印章部以及若干对印章衬底刻蚀形成的疏水隔离槽。本发明能有效实现光刻模板的转移，与现有工艺兼容，降低工艺的复杂度，提高制备的效率与可靠性。技术研发人员：王云翔,张瑞瑞,李瑾受保护的技术使用者：苏州研材微纳科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/13