[发明专利]使用软光刻法形成纳米级特征的方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及软光刻法，更具体地，涉及使用软光刻法形成纳米级特征。

发明背景

光刻法被广泛用于制造电子器件、磁器件、机械器件、和光学器件、以及可用于生物学和化学分析的器件。例如，光刻技术可用于限定半导体器件中电路元件的特征和/或结构，例如一个或多个晶体管、通路、内连线等。再例如，光刻法可用于限定光波导和光学元件的结构和/或操作特征。又例如，光刻法可用于形成可用来传输流体和为包括离子分离、反应催化等的化学反应和/或分析提供位点的结构。有时被称为“晶片实验室”的这些结构可用于半导体器件、传感器、DNA分离器、分子膜等。

在常规的投影光刻法中，向衬底表面施加光致抗蚀剂薄层并且使光致抗蚀剂的选定部分暴露于光图案。例如，可以使用掩模或掩蔽层保护衬底表面的一些部分免受光源影响。然后可使光致抗蚀剂层显影，以使得光致抗蚀剂层的曝光(或未曝光)部分可被蚀刻。常规光刻法的分辨率可能被确定达到相对高的精确度，这至少部分因为常规光刻法采用了边界清晰的光学技术。然而，常规光刻法的分辨率可能受到光的波长、光致抗蚀剂和/或衬底中的散射、光致抗蚀剂层的厚度和/或性质、和其它影响因素限制。因此，使用投影光刻法形成大小(或临界尺寸)小于约100纳米的特征通常被认为是经济上不可行的。即使忽略经济方面的考虑，使用投影光刻法形成大小(或临界尺寸)小于约45纳米的特征实际上可能也是不可能的。

下一代光刻法(NGL)例如电子束光刻法、蘸笔光刻法、和各种纳米压印技术也可用于形成结构。例如，电子束方法可用于通过将被称为光刻胶的聚合物暴露于短波长紫外辐射或电子束而在其中产生图案。暴露于成像辐射改变了聚合物的溶解度，以使得可以用溶剂除去聚合物膜的曝光部分。然而，使用这些技术生产尺寸小于100nm的结构的成本高并且只能使用非常特殊的成像工具和材料才能实施。因此，使用这些技术大规模工业生产器件被认为是经济上不可行的。

发明内容

本发明涉及解决一个或多个上述问题的影响。以下提供发明的简单概述，以便提供对本发明的一些方面的基本理解。这种概述不是本发明的详尽综述。其不存在揭示本发明的关键或决定性要素，也不旨在描述本发明的范围。其唯一的目的在于提供简化形式的某些概念，作为随后讨论的更详细说明的序言。

在本发明的一个实施方案中，提供了使用软光刻法形成分子膜的方法。该方法包括在可模塑的聚合物组合物中形成具有至少一个纳米级特征的图案，和将所述图案的至少一部分配置成与第一衬底邻近。

附图说明

可以通过以下描述结合附图理解本发明，其中相同的参考数字表示相同的元件，其中：

图1在概念上说明了根据本发明使用软光刻法形成分子膜的技术的一个示例性实施方案；

图2在概念上说明了根据本发明用于驱动流体通过分子膜的器件的一个示例性实施方案；和

图3表示根据本发明的分子膜和两个微通道的荧光图像。

尽管本发明可以有多种变换和替代方式，但是其特定的实施方案和方法已经在附图中示范性地显示，并且在本文中有详细描述。然而，应该理解，本文中对特定实施方案的描述不是意在将本发明限制于所公开的具体形式，相反地，目的在于涵盖落入所附权利要求限定的本发明的精神实质和范围内的所有变体、等价方式和备选方案。

发明详述

以下描述本发明的说明性实施方案。为了清楚，本说明书中没有描述实际执行过程的所有特征。当然，应该理解，在开发任何这种实际的实施方案时，需要作出许多与执行过程特异性相关的决定来实现开发者的特定目标，例如符合系统相关的和商业相关的约束条件，其随执行过程的不同而不同。此外，应该理解，这种开发工作可能是复杂和费时的，但是对于本公开所属技术领域的技术人员来说仍然常规的工作。

现在参考附图描述本发明。在附图中示意性地描述各种结构、系统和器件仅出于说明的目的，以便不会因本领域技术人员公知的细节使本发明变得难以理解。然而，包括附图是用来描述和说明本发明的示例性实例。本文中使用的词汇和短语应该被理解和解释为具有与本领域技术人员所理解的那些词汇和短语一致的含义。本文中的术语或短语的一贯用法不旨在暗示该术语或短语的特殊定义，即与本领域技术人员理解的普通和通常的含义不同的定义。就术语或短语意在具体特殊含义而言，即与本领域技术人员的理解不同的含义，这种特殊的定义会以直接和明确提供该术语或短语的特殊含义的定义方式在说明书中予以清楚地阐述。