[发明专利]一种二氧化硅模板表面抗粘连的修饰方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米压印技术领域，具体涉及一种二氧化硅模板表面抗粘连的修饰方法。

背景技术

纳米压印技术是1995年华裔科学家周郁(Stephen Chou)提出的一种新的光刻技术，具有加工原理简单，高分辨率，生产效率高，生产成本低等特点，因而可以在大规模集成电路中应用，该技术也被评为未来改变世界的10大技术之一。在纳米压印的过程中，由于印章的表面排布着高度密集的纳米级图案，在压印时印章与压印胶间的接触面积大，脱模时易产生粘连，从而产生脱模难的问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：提供一种二氧化硅模板表面抗粘连的修饰方法。

为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

一种二氧化硅模板表面抗粘连的修饰方法，它是利用气相法在二氧化硅模板表面形成全氟四氢辛基硅烷修饰层。

其中，所述的全氟四氢辛基硅烷修饰层为单分子层。

全氟四氢辛基硅烷能与二氧化硅模板Si-O反应，然后以共价键的结合方式附着在二氧化硅模板的表面，这种结合方式比利用浸泡法以范德华力附着在二氧化硅表面更加牢固。如此，降低了在压印过程中修饰层被转移的可能性，提高了二氧化硅模板的课复制性。

其中，该方法包括如下步骤：

(1)预处理：先将二氧化硅模板置于体积分数为5％的盐酸溶液中清洗，取出晾干后再将其置于体积分数为5％的丙酮溶液中清洗；

(2)表面羟基化处理：将步骤(1)得到的二氧化硅模板置于H₂SO₃与H₂O₂的混合溶液中，静置10～20min；

(3)排出二氧化硅模板中的水分：将步骤(2)得到的二氧化硅模板置于无水环境中，在惰性气体的保护下加热，在200～220℃下保温15min；

(4)表面修饰：在无水环境中注入全氟四氢辛基硅气体，使全氟四氢辛基硅气体与二氧化硅模板表面充分接触，然后200～220℃下保温2～3h；

(5)冲洗表面：在无水环境中，用无水乙烷冲洗二氧化硅模板表面。

其中，步骤(2)所述的H₂SO₃与H₂O₂的混合溶液，其中H₂SO₃与H₂O₂的体积比为7：3。

其中，步骤(3)所述的惰性气体为氮气。

有益效果：本发明提供的方法能在二氧化硅模板的表面形成单分子层的全氟四氢辛基硅烷修饰层，能有效提高二氧化硅模板的抗粘性，是纳米压印的图形能被完整的脱模和转移。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

实施例1：

先将二氧化硅模板置于体积分数为5％的盐酸溶液中浸泡20min，然后取出晾干，再将其置于体积分数为5％的丙酮溶液中浸泡20min。再将其置于H₂SO₃：H₂O₂体积比为7:3的混合溶液中，静置10～20min。由于全氟四氢辛基硅遇水反应形成不容物，因此接下来的步骤都在无水环境中进行。将二氧化硅模板置于无水环境中，在氮气的保护下加热至220℃，保温15min，该步骤的目的是为了完全除去二氧化硅模板内的水分。在无水环境中注入全氟四氢辛基硅气体，使全氟四氢辛基硅气体与二氧化硅模板表面充分接触，然后220℃下保温2～3h，最后用无水乙烷冲洗二氧化硅模板表面，以出去多余的全氟四氢辛基硅。将得到的二氧化硅模板用于纳米压印。

实施例2：

利用X-射线电子能谱仪分析，结果表明，利用全氟四氢辛基硅通过气相法对二氧化硅模板表面进行修饰，降低了模板的表面能，提高了二氧化硅表面的抗粘性，使纳米压印的图形能被更好的转移。