纳米压印光刻胶及其制备方法与流程

本申请涉及纳米压印，尤其涉及一种纳米压印光刻胶及其制备方法。

背景技术：

1、纳米压印技术(nano-impr i nt l ithography，n i l)是一个将母版的微结构转印至晶圆上面的过程。对于紫外纳米压印，光刻胶的性能对压印图形的复制精度、图形缺陷率和图形向底材转移时的刻蚀选择性等性能参数有很大的影响。尤其在进行光固化后，需要利用等离子刻蚀工艺将多余的光刻胶去除，因此光固化后的光刻胶还需要满足能够抗氧等离子刻蚀的要求。然而，目前，纳米压印光刻胶存在与基底上的黏附力较低，在压印残胶较少的时候容易出现结构脱落，压印后模板上有光刻胶残留；与模板胶的黏附力较大，压印图形的高保真度和分辨率受影响；光刻胶的抗蚀刻性能和选择比较低等缺点，从而影响了光学性能。

技术实现思路

1、本申请提供了一种纳米压印光刻胶及其制备方法，旨在解决现有的光刻胶的抗蚀刻性能和刻蚀选择比较低，从而影响了光学性能的问题。

2、第一方面，本申请提供一种纳米压印光刻胶，所述纳米压印光刻胶包括：笼型聚倍半硅氧烷低聚物、单官能团功能单体、有机硅烷、助剂、光引发剂和有机溶剂。

3、第二方面，本申请提供一种纳米压印光刻胶的制备方法，所述制备方法包括：

4、提供笼型聚倍半硅氧烷低聚物、单官能团功能单体、有机硅烷、助剂、光引发剂和有机溶剂；

5、利用所述笼型聚倍半硅氧烷低聚物、单官能团功能单体、有机硅烷、助剂、光引发剂和有机溶剂，制备得到所述纳米压印光刻胶。

6、本申请提供了一种纳米压印光刻胶及其制备方法，利用了笼型聚倍半硅氧烷低聚物和具有脂环结构的单官能团功能单体进行反应，使得制备得到的纳米压印光刻胶具有poss结构和脂环结构，从而增强了纳米压印光刻胶的耐氧等离子刻蚀能力，在i cp干法刻蚀过程中具有较高的刻蚀选择比，还能够使得制备得到的纳米压印光刻胶具有低的表面能、高的杨氏模量和高的硬度，在压印过程中具有良好的脱膜效果、保真度和分辨率。

1.一种纳米压印光刻胶，其特征在于，所述纳米压印光刻胶由以下原料制得：笼型聚倍半硅氧烷低聚物、单官能团功能单体、有机硅烷、助剂、光引发剂和有机溶剂，所述单官能团功能单体具有脂环结构。

2.根据权利要求1所述的纳米压印光刻胶，其特征在于，所述纳米压印光刻胶还包括多官能团丙烯酸酯单体和/或多官能团乙烯基醚单体。

3.根据权利要求2所述的纳米压印光刻胶，其特征在于，以重量百分比计，所述笼型聚倍半硅氧烷低聚物的含量为15％-30％，所述单官能团功能单体的含量为5％-10％，所述多官能团单官能团功能单体和/或所述多官能团乙烯基醚单体的含量为5％-10％，所述有机硅烷的含量为1％-5％，所述助剂的含量为1％-3％，所述光引发剂的含量为1％-3％，所述有机溶剂的含量为50％-70％。

4.根据权利要求1所述的纳米压印光刻胶，其特征在于，所述笼型聚倍半硅氧烷低聚物为氟改性笼状倍半硅氧烷低聚物、侧链具有环氧基团的笼状倍半硅氧烷低聚物、侧链具有丙烯酰氧丙基的笼状倍半硅氧烷结构低聚物、侧链具有甲基丙烯酰氧丙基的笼状倍半硅氧烷低聚物中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的纳米压印光刻胶，其特征在于，所述单官能团功能单体为甲基丙烯酸异冰片酯、2-甲基-2-甲基丙烯酸金刚烷酯、3-羟基-1-甲基丙烯酸金刚烷酯、2，6-磺内酯-5-甲基丙烯酸降冰片烷酯、甲基丙烯酸(1'-甲基环戊烷基-1-环戊烷基)酯、α-(γ-丁内酯)甲基丙烯酸酯、3-氧代-4，10-二氧杂-三环[5.2.1.02，6]癸-8-基甲基丙烯酸酯、3-羟基-1-甲基丙烯酸金刚烷酯、甲基丙烯酸(2，2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-甲基)酯、甲基丙烯酸[双(2，2-二甲基-1，3-二氧戊环)-4-甲基]酯、降冰片烯、降冰片烯-马来酸酐、降冰片烯-二氧化硫、乙烯基醚-马来酸酐酯中的至少一种。

6.根据权利要求2所述的纳米压印光刻胶，其特征在于，所述多官能团乙烯基醚单体为羟丁基乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、1，4-环己基二甲醇二乙烯基醚、丁基乙烯基醚中的至少一种；

7.根据权利要求1所述的纳米压印光刻胶，其特征在于，所述有机硅烷为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧甲基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三(甲氧基乙氧基)硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三(二甲基硅氧烷基)硅烷、γ-(丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷、烯丙基三(三甲基硅氧基)硅烷、1,3-双(3-甲基丙烯酰氧丙基)四(三甲基硅氧基)二硅氧烷、n-(3-丙烯酰氧基-2-羟丙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的纳米压印光刻胶，其特征在于，所述助剂为byk333、byk3550、byk302、byk3500、byk3530、byk3570、德谦407、德谦410、德谦411、德谦432、德谦435、德谦455中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的纳米压印光刻胶，其特征在于，所述光引发剂为光引发剂1173、光引发剂1176、光引发剂184、tpo、tpo-l、光引发剂127、光引发剂369、itx、bdk、光引发剂819、光引发剂754、光引发剂380、bmf、anthracure uvs-1331、anthracure uvs-1101、easepi 6992、easepi 1176、easepi 250中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的纳米压印光刻胶，其特征在于，所述有机溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸乙酯、n，n-二甲基甲酰胺、甲基乙基酮、二甲基亚砜、乙酸丁酯中的至少一种。

11.一种纳米压印光刻胶的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述利用所述笼型聚倍半硅氧烷低聚物、单官能团功能单体、有机硅烷、助剂、光引发剂和有机溶剂，制备得到所述纳米压印光刻胶，包括：

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述第一搅拌参数包括第一搅拌温度、第一搅拌速度和第一搅拌时长，所述第一搅拌温度为21°-25°，所述第一搅拌速度为600r/min，所述第一搅拌时长为30分钟；第二搅拌参数包括第二搅拌温度、第二搅拌速度和第二搅拌时长，所述第二搅拌温度为21°-25°，所述第二搅拌速度为1000r/min，所述第二搅拌时长为30分钟。