[发明专利]极性聚二甲基硅氧烷模型、模型制造方法以及使用该模型用于图案转印的方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求根据35U.S.C§119(e)于2007年10月29日提交的美国临时专利申请第60/983,251号的优先权，美国临时专利申请第60/983,251号的内容结合于此作为参考。

背景技术

聚二甲基硅氧烷(PDMS)模型被广泛用在软光刻中，尤其用于制造微接触印刷(μCP)和软(柔性)微成形工艺的印模(stamp)。DOW184是最常见的用于这些应用的模型制造材料。PDMS提供了多种理想的特性，诸如弹性、共形接触、低表面能、良好的表面释放和透明度。在图案转印技术中，诸如滚式印刷或μCP工艺，极性墨水的使用会产生墨水和疏水性PDMS模型表面之间的不相容的问题。在微成形工艺中，基于溶剂的聚合物被用作印刷媒介，并且基于PDMS的模型具有对于更多极性溶剂的仅有限的渗透性。

对于要求图案化基于极性溶剂的聚合物膜的应用(随后是去除模型中的溶剂)来说，PDMS的溶剂扩散速率不能够充分实现。这大大归结于PDMS的非极性性质。增加PDMS模型极性的典型方法是用基于氧的等离子体处理表面。然而，本领域已知的是，所引起的表面亲水性不是永久的，并且将在短时间内消失。已经报道许多有机亲水弹性体模型与用于μCP的极性墨水合作。有机模型的使用还没有被广泛接受作为PDMS模型。已经成功证明了使用改性的PDMS模型在基于溶剂的聚合物膜上的图案转印。从模型下方去除溶剂是图案化步骤中的重要因素。期望在模型中具有高溶剂扩散速率或高溶剂吸附作用，以增强去除溶剂来完成图案转印。

发明内容

一种方法，包括通过包括固化可固化的硅酮组合物的工艺来制造固化的硅酮产物，该硅酮组合物包括：

(A)极性添加剂，包括聚环氧烷烃(聚亚烷基氧化物，聚氧化烯烃，polyalkylene oxide)官能团和反应官能团，以及

(B)硅酮固化封装。固化的硅酮产物可应用在图案转印技术中。

附图说明

图1示出了如在下述实例1中制备的复制到EO-PO改性的PDMS模型的表面的5微米大小的特征。在该实例中，5％的EO-PO被添加到184配方中。

图2示出了随着图1模型中EO-PO水平的增加水接触角度和表面能的变化(·接触角度，°表面能)。

图3示出了乙醇通过改性的184模型隔膜的渗透性与EO-PO量的函数。

图4示出了乙醇饱和增重与在实例1中制备的184模型中EO-PO添加剂的量的函数。

图5示出了溶剂吸取量与在实例6、7、13和14中制备的184模型的EO-PO添加剂的量的函数。

具体实施方式

公开了用于制造固化的硅酮产物的化学途径，其中，极性添加剂直接交联。例如，在诸如图案转印和图案形成的图案化技术中，固化的硅酮产物是有用的。固化的硅酮产物可被用作软光刻应用的硅酮模型。固化的硅酮产物可以显示出较高的表面能和对极性溶剂的较高的扩散速率。固化的硅酮产物可以比不包含极性添加剂的产物具有更高的表面极性，而不存在非化学键合的添加剂分子在多路印刷工艺期间劣化机械性能和表面特性的问题。

可固化的硅酮组合物

在上述方法中有用的可固化的硅酮产物组合物包括：组分(A)；极性添加剂，包含聚环氧烷烃官能团和反应官能团，其中，反应官能团与组分(B)的至少一种组分反应；硅酮固化封装。硅酮固化封装可选自由缩合反应可固化组合物、氢化硅烷化可固化组合物、自由基可固化组合物、开环可聚合组合物(例如环氧可固化组合物)、其他可固化组合物(例如，异氰酸盐(酯)可固化组合物或氢化硅烷化可固化组合物)或它们的组合所组成的组。

极性添加剂