納米圖案壓印掩模版及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及納米壓印技術，尤其涉及到納米壓印技術所采用的掩模版。
【背景技術】
[0002]納米壓印技術主要包括熱壓印(HEL)、紫外壓印(UV—NIL)(步進一閃光壓印(S—FIL))和微接觸印刷UCP)。
[0003]壓印光刻工藝中壓印模版的制作是其關鍵技術之一，在常溫壓印光刻中，由于曝光以及多層壓印對準的要求，需要采用透明模版，其制作方法通常是電子束直寫技術在硅片上刻蝕出圖形，優(yōu)點是可以刻蝕出小于I微米特征尺寸的圖形，適用于微機電(MEMS)和集成電路(1C)，缺點則是只能在小面積尺寸上采用。納米壓印技術所采用的模具也稱為掩模版或印章。模具是NIL(納米壓印光刻)工藝與傳統光學光刻工藝最大的區(qū)別所在。掩模版作為壓印特征的初始載體直接決定著壓印圖形的質量，能否制作出滿足高精度、高均勻、高平整和高保真的壓印掩模版是整個壓印工藝的核心。不同于傳統光學光刻使用的掩模版，納米壓印光刻使用的掩模版是一種非通過曝光方式轉移圖形的掩模版。其精度要求更高，線條更細，并且圖形具有凹凸功能。這種掩模版本身可直接用以壓印，也可以電鑄出新的金屬模具?，F有的壓印掩模版一般是采用光學樹脂的厚膠壓印掩模版，其重復使用性較差，不能制作出深寬比較大的線條，且不能直接清洗，不能夠很好地滿足于納米壓印技術的應用。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提出一種納米圖案壓印掩模版及其制作方法，能夠很好地滿足于納米壓印技術的應用。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種納米圖案壓印掩模版，其為玻璃材質，其表面具有由溝槽構成的設定圖案，其是利用一基材制成；該基材具有:一基體，其為玻璃材質；覆蓋在該基體表面的一鍍膜層，其為金屬或金屬氧化物材質；以及覆蓋在該鍍膜層上的一光阻層；其中，該鍍膜層的厚度范圍為50-1000nm ;該光阻層厚度范圍為500-15000nmo
[0006]在一些實施例中，所述的玻璃材質是指:石英、蘇打、鈉玻璃、鈣玻璃或硼玻璃；該鍍膜層是采用真空蒸鍍或真空濺射鍍膜工藝制成的，所述的金屬或金屬氧化物材質選用:銅+銅的氧化物，或者，鉻+鉻的氧化物。
[0007]在一些實施例中，構成該設定圖案的溝槽的深度范圍1-1OOum;構成該設定圖案的溝槽的寬度范圍l-500um。
[0008]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種制作上述的納米圖案壓印掩模版的方法，包括以下步驟:對該基材上的光阻層進行光刻并采用堿性顯影液進行顯影處理，以局部去除該光阻層；然后，采用金屬刻蝕液對該基材上的鍍膜層進行蝕刻處理，以局部去除該鍍膜層；然后，采用玻璃刻蝕液對該基材上的基體進行蝕刻處理，以在該基體的表面得到設定圖案，該玻璃刻蝕液為氫氟酸和銨的酸性水溶液。
[0009]在一些實施例中，該堿性顯影液選用:質量百分比濃度為1-2.38%的TMAH(四甲基氫氧化銨)水溶液；或者，質量百分比濃度為0.1-0.8%的KOH/NaOH水溶液。
[0010]在一些實施例中，該鍍膜層的材質為鉻+鉻的氧化物；該金屬刻蝕液為硝酸鈰銨的酸性水溶液或者王水。
[0011]在一些實施例中，該氫氟酸和銨的酸性水溶液的質量配比為:氫氟酸:5 - 40% ;無機酸:10 - 60% ;銨的化合物:0.1_10%，其中，無機酸為硫酸、硝酸或鹽酸。
[0012]在一些實施例中，該基材的制作過程包括:在潔凈的玻璃表面進行真空鍍膜，用以在該基體上形成該鍍膜層；然后，在潔凈的金屬薄膜表面涂上一層光刻膠，并在90°C的恒溫條件烘烤50分鐘，用以在該鍍膜層上形成該光阻層。
[0013]本發(fā)明的有益效果在于，通過光刻顯影、鍍膜層蝕刻以及玻璃蝕刻可以在基體上形成由溝槽構成的設定圖案，可重復使用，能制作出的深寬比大于三以上的線條，并能直接清洗，從而能夠很好地滿足于納米壓印技術的應用。
【附圖說明】
[0014]下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
[0015]圖1為本發(fā)明納米圖案壓印掩模版的制作方法的流程示意。
[0016]圖2為本發(fā)明掩模版上線條在三千倍下的平面圖。
[0017]圖3為本發(fā)明掩模版上線條在三萬倍掃描電鏡下的平面圖。
[0018]圖4為本發(fā)明掩模版上線條在一千倍立體顯微鏡下的立體剖面圖。
[0019]圖5為采用本發(fā)明掩模版的紫外壓印的流程示意。
[0020]圖6a和6b為本發(fā)明掩模版的結構不意，其中，圖6a不出了整體，圖6b不出了局部的設定圖案。
[0021]圖7為本發(fā)明掩模版上的設定圖案的多種情形示意。
【具體實施方式】
[0022]現結合附圖，對本發(fā)明的較佳實施例作詳細說明。
[0023]參見圖1至圖7，圖1為本發(fā)明納米圖案壓印掩模版的制作方法的流程示意。圖2為本發(fā)明掩模版上線條在三千倍下的平面圖。圖3為本發(fā)明掩模版上線條在三萬倍掃描電鏡下的平面圖。圖4為本發(fā)明掩模版上線條在一千倍立體顯微鏡下的立體剖面圖。圖5為采用本發(fā)明掩模版的紫外壓印的流程示意。圖6a和6b為本發(fā)明掩模版的結構示意，其中，圖6a示出了整體，圖6b示出了局部的設定圖案。圖7為本發(fā)明掩模版上的設定圖案的多種情形示意。本發(fā)明提供一種納米圖案壓印掩模版，其為玻璃材質，其表面具有由溝槽構成的設定圖案，其是利用一基材制成；該基材具有:一基體，其為玻璃材質；覆蓋在該基體表面的一鍍膜層，其為金屬和/或金屬氧化物材質，采用真空蒸鍍或真空濺射鍍膜工藝制成；以及覆蓋在該鍍膜層上的一光阻層；其中，該鍍膜層的厚度范圍為50-1000nm ;該光阻層厚度范圍為500-15000nm。在本實施例中，所述的玻璃材質是指:石英、蘇打、鈉玻璃、鈣玻璃或硼玻璃；所述的金屬或金屬氧化物材質選用:銅+銅的氧化物，或者，鉻+鉻的氧化物。優(yōu)選地，該鍍膜層的材質為鉻+鉻的氧化物。在本實施例中，構成該設定圖案的溝槽的深度范圍1-lOOum,構成該設定圖案的溝槽的寬度范圍l_500um，可制作出深寬比大于3以上的線條，這種掩模版能更好地在后續(xù)過程中進一步電鑄出所需的壓印模具。
[0024]參見圖1，制作上述的納米圖案壓印掩模版的方法，大致包括以下步驟:
[0025]S1、為該基材的制作過程之一，在潔凈的玻璃表面進行真空鍍膜，用以在