CN101061432A - 印花转印刻蚀 - Google Patents

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Abstract

一种制造微结构的方法，包括选择性活化含硅弹性体的部分表面，使该活化部分与物质接触，以及使该活化部分与物质结合，使得该表面的活化部分和与该活化部分接触的物质不可逆地连接。通过在该含硅弹性体的表面上配置掩模以及用UV射线照射该露出部分可以实现这种选择性活化。

Description

印花转印刻蚀
联邦政府资助的研究或发展
本申请的主题部分地享受美国国家科学基金(NSF)授予第CHE0097096号；美国国防高级研究计划局(DARPA)授予第FA8650-04-C-7101号；以及美国能源部(DOE)授予第DEFG02-91ER45439号资助。政府对本发明拥有一定权利。
背景技术
软刻蚀是微制造中通用的一种图案化技术，用于制造微结构。这种技术使用图案化的弹性体将图案从母模转印到基底上。图案化的弹性体例如可以用作转印物质的印章、用作被物质填充的模具或用作用来在基底上选择性沉积和/或从基底上选择性去除材料的掩模。参见，例如，Xia，Y.和Whitesides，G.M.Annu.Rev.Mater.Sci.(1998)28：153-184。
与此不同的是，常规光刻利用刚性光掩模使光致抗蚀剂层图案化，然后在后续的蚀刻和沉积步骤中，图案化的光致抗蚀剂保护图案下方的材料。软刻蚀与常规光刻相比有多种优点。软刻蚀可以在单一沉积步骤中产生三维结构和非平面结构，而不需要逐步组装各层。由于弹性体的机械柔韧性，非平面基底可以图案化。可以使用比光刻所用更大范围的材料进行各种软刻蚀技术，并且软刻蚀中所用的材料和技术通常成本更低。由于这些优点，软刻蚀被证实适用于多种应用，包括集成光学、微电机系统(MEMS)、微流体学和用于使诸如蛋白、核酸和细胞等生物材料图案化。
在一个例子中，图案化的弹性体印章可以与基底接触，形成可具有二维或三维图案的通道。然后可以使用用于固态物质如聚合物或陶瓷的液态前体填充通道。通道也可用于混合不同的流体物质，从而用作微反应器或微分析工具。使用这种技术形成固态图案化结构被称作Micro molding  In  Capillaries(毛细微模塑法)或“MIMIC”。这种技术的缺点包括需要图案连续，以填充整个图案。此外，通道必须足够大以适应用于填充图案的液体的粘度，从而可能会限制得到的分辨率。
在另一个例子中，可以使用物质涂布图案化的弹性体印章，然后与基底接触。去除印章使得印章图案中的物质沉积在基底。这样转印的物质用作在基底上印刷的油墨。这种技术被称作微接触印刷或“μCP”，可用于形成不连续的图案，并可以形成分辨率高于MIMIC的图案。微接触印刷的应用通常涉及到添加型刻蚀，这种刻蚀在图案化的油墨上或在露出的基底上选择性沉积另一种物质。这种技术的缺点包括可以用作基底和用作油墨的材料范围受限。
在另一个例子中，图案化的弹性体膜可被涂布到基底上。然后这种膜用作掩模，以选择性去除露出的基底(去除型刻蚀)，或用于添加型刻蚀。取决于膜和基底所用的材料，它们之间的可逆结合可用于在所需的微制造过程中稳定膜，并且一旦达到预期目的就去除膜。这种技术的缺点包括极难涂布、去除和处理弹性体薄膜。此外，膜必须是连续的，并且不能用于使不连续形状和图案成像。
因此，需要提供一种改进的软刻蚀技术，这种技术可用于在平面和非平面基底上形成连续或不连续的、二维或三维的图案，并且图案可以是通道形式或用于添加型和去除型刻蚀的掩模。还优选的是，这些图案可以形成在大范围的物质上，并且可以使用大范围的物质形成这些图案，而不需要精细处理所涉及到的材料。
发明内容
在本发明的第一实施方案中，提供一种制造微结构的方法，包括：选择性活化含硅弹性体的部分表面，使所述活化部分与物质接触，以及使所述活化部分与物质结合，使得所述活化部分和与所述活化部分接触的物质不可逆地连接。
这些实施方案可以包括如下的方法，其中所述选择性活化包括部分地覆盖所述表面，以提供所述表面的被保护部分和所述表面的未被保护部分，以及对所述未被保护部分进行活化处理。这些实施方案还可以包括如下的方法，其中所述进行活化处理包括用UV射线照射所述未被保护部分。这些实施方案还可以包括如下的方法，其中所述部分地覆盖所述表面包括在所述含硅弹性体的表面上配置掩模。所述掩模包括UV-不透明部和UV-透明部的图案并包括在所述UV-不透明部下的间隔材料，以及所述表面的未被保护部分在所述UV-透明部之下并与其分开。
在本发明的第二实施方案中，提供一种制造微结构的方法，包括：在含硅弹性体的未图案化表面上配置掩模。所述掩模包括UV-不透明部和UV-透明部的图案并包括在所述UV-不透明部下的间隔材料，以及所述未图案化的表面包括在所述UV-透明部之下并与其分开的露出部分。所述方法还包括用UV射线照射所述未图案化表面的露出部分，从所述表面去除所述掩模，使所述表面与基底接触，以及使所述含硅弹性体与所述基底分离，使得所述基底和所述表面的露出部分保持接触。
在本发明的第三实施方案中，提供一种制造微结构的方法，包括：在包括隆起区和下降区的图案的含硅弹性体表面上配置掩模。所述掩模包括UV-不透明部和UV-透明部的图案并包括在所述UV-不透明部下的间隔材料，以及所述表面包括在所述UV-透明部之下并与其分开的隆起区的露出部分。所述方法还包括用UV射线照射所述隆起区的露出部分，从所述表面去除所述掩模，使所述隆起区与基底接触，以及使所述含硅弹性体与所述基底分离，使得所述基底和所述隆起区的露出部分保持接触。
这些实施方案可以包括如下方法，还包括在分离之后，将蚀刻剂涂布到所述基底上，以去除未与所述表面的露出部分接触的基底部分；以及从所述基底去除所述含硅弹性体。
这些实施方案可以包括如下方法，还包括在分离之后，在所述基底上沉积材料；以及从所述基底去除所述含硅弹性体，以提供所述沉积材料的图案。
在本发明的第四实施方案中，提供一种制造微结构的方法，包括：在含硅弹性体的表面上配置掩模。所述掩模包括UV-不透明部和UV-透明部的图案并包括在所述UV-不透明部下的间隔材料，以及所述表面包括在所述UV-透明部之下并与其分开的露出部分。所述方法还包括用UV射线照射所述露出部分；从所述表面去除所述掩模，使所述表面与散体材料接触，以及从所述表面去除未结合的散体材料，使得所述露出部分和与所述露出部分接触的散体材料保持连接。
在本发明的第五实施方案中，提供一种制造微结构的方法，包括：在含硅弹性体的表面上配置掩模。所述掩模包括UV-不透明部和UV-透明部的图案并包括在所述UV-不透明部下的间隔材料，以及所述表面包括在所述UV-透明部之下并与其分开的露出部分。所述方法还包括用UV射线照射所述露出部分，从所述表面去除所述掩模，使所述表面与化合物接触，以及漂洗所述含硅弹性体，使得所述含硅弹性体和与所述表面的活化部分接触的化合物保持连接。
在本发明的第六实施方案中，提供一种选择性活化表面的方法，包括在：含硅弹性体的表面上配置掩模。所述掩模包括UV-不透明部和UV-透明部的图案并包括在所述UV-不透明部下的间隔材料，以及所述表面包括在所述UV-透明部之下并与其分开的露出部分。所述方法还包括用UV射线照射所述表面的露出部分。
附图说明
图1是使用光刻内聚机械破坏(P-CMF，Photodefined CohesiveMechanical Failure)的图案转印方法示图；
图2是使用直接刻蚀的图案转印方法示图；
图3是使散体材料图案化的方法示图；
图4是使化合物图案化的方法示图；
图5A和图5B分别是使用P-CMF形成的弹性体图案的光学显微照片和原子力显微镜(AFM)线扫描；
图6A-D是使用P-CMF形成的弹性体图案的光学显微照片(A & C)和AFM线扫描(B)，和源于弹性体图案的金图案的光学显微照片(D)；
图7A-D是使用直接刻蚀形成的弹性体图案的AFM图像(A)和线扫描(B)，和图案化处理之后弹性体的AFM图像(C)和线扫描(D)；
图8A和图8B分别是使用直接刻蚀形成的亚微米弹性体图案的AFM图像和线扫描；以及
图9A-B是使用直接刻蚀形成的弹性体图案的光学显微照片(A)和AFM图像(A，插图)，和从弹性体图案形成的金图案的光学显微照片(B)；
图10A-B是使用直接刻蚀形成的弹性体图案的光学显微照片(A)和AFM图像(B)；
图11A-D是SOI晶片的光学显微照片(A-B)和相应的含硅弹性体的光学显微照片(C-D)，每一个都具有硅线图案。
具体实施方式
在本发明的第一方面中，一种制造微结构的方法，包括：选择性活化含硅弹性体的部分表面，使所述活化部分与物质接触，以及使所述活化部分与物质结合。所述表面的活化部分和与所述活化部分接触的物质不可逆地连接。
这些方面可以包括如下的方法，其中所述选择性活化包括部分地覆盖所述表面，以提供所述表面的被保护部分和所述表面的未被保护部分，以及对所述未被保护部分进行活化处理。这些方面还可以包括如下的方法，其中所述进行活化处理包括用UV射线照射所述未被保护部分。这些方面还可以包括如下的方法，其中所述部分地覆盖所述表面包括在所述含硅弹性体的表面上配置掩模。所述掩模包括UV-不透明部和UV-透明部的图案并包括在所述UV-不透明部下的间隔材料。所述表面的未被保护部分在所述UV-透明部之下并与其分开。
在本发明的第二方面中，一种制造微结构的方法，包括：如上所述，在含硅弹性体的未图案化表面上配置掩模，使得所述未图案化的表面包括在所述UV-透明部之下并与其分开的露出部分，用UV射线照射所述未图案化表面的露出部分，从所述表面去除所述掩模，使所述表面与基底接触，以及使所述含硅弹性体与所述基底分离。所述基底和所述表面的露出部分保持接触。
在本发明的第三方面中，一种制造微结构的方法，包括：如上所述，在包括隆起区和下降区的图案的含硅弹性体表面上配置掩模，使得所述表面包括在所述UV-透明部之下并与其分开的隆起区的露出部分，用UV射线照射所述隆起区的露出部分，从所述表面去除所述掩模，使所述隆起区与基底接触，以及使所述含硅弹性体与所述基底分离。所述基底和所述隆起区的露出部分保持接触。
这些方面还可以包括如下方法，其中在分离之后，将蚀刻剂涂布到所述基底上，以去除未与所述表面的露出部分接触的基底部分。然后可以从所述基底去除所述含硅弹性体。这些实施方案还可以包括如下方法，其中在分离之后，在所述基底上沉积材料。然后可以从所述基底去除所述含硅弹性体，以提供所述沉积材料的图案。
在本发明的第四方面中，一种制造微结构的方法，包括：如上所述，在含硅弹性体的表面上配置掩模，使得所述表面包括在所述UV-透明部之下并与其分开的露出部分，用UV射线照射所述露出部分；从所述表面去除所述掩模，使所述表面与散体材料接触，以及从所述表面去除未结合的散体材料。所述露出部分和与所述露出部分接触的散体材料保持连接。
在本发明的第五方面中，一种制造微结构的方法，包括：如上所述，在含硅弹性体的表面上配置掩模，使得所述表面包括在所述UV-透明部之下并与其分开的露出部分，用UV射线照射所述露出部分，从所述表面去除所述掩模，使所述表面与化合物接触，以及漂洗所述含硅弹性体。所述含硅弹性体和与所述表面的活化部分接触的化合物保持连接。
在本发明的第六方面中，一种选择性活化表面的方法，包括：如上所述，在含硅弹性体的表面上配置掩模，使得所述表面包括在所述UV-透明部之下并与其分开的露出部分，以及用UV射线照射所述表面的露出部分。
本发明中，术语“微结构”被定义作含有1,000微米(μm)或更小的特征的结构或图案。形成微结构在本发明中称作“微制造”，包括但不限于诸如微刻蚀、软刻蚀、MIMIC和自组装等技术。
本发明中，针对含硅弹性体的术语“活化”被定义作使惰性表面转化成反应性表面。例如，通常未活化态的表面可能不与基底结合；然而，活化该表面在该表面和该基底间提供强结合。
本发明中，术语“选择性活化”被定义作活化表面的特定部分，同时保持表面的其余部分处于未活化态。
本发明中，术语“不可逆地连接”指两种物质之间的结合足够强，使得在未损坏或破坏一种或两种物质的情况下，各物质不能机械地分离。不可逆地连接的物质可以通过处于适合的化学环境如化学试剂或照射中被分离。
术语“在…上(on)”被定义作相对于所述方位“在…之上(above)”。例如，如果第一元件位于第二元件的至少一部分上，那么第一元件被认为是“位于第二元件上”。在另一个例子中，如果第一元件在第二元件的至少一部分之上，那么第一元件被认为是“在第二元件上”。使用术语“在…上(on)”不排除在所述上元件和所述下元件之间存在物质。例如，第一元件在其上表面上可以具有涂层，而在第一元件的至少一部分和其上涂层之上的第二元件可被描述为“在第一元件上”。因此，使用术语“在…上(on)”可以指相关的两个元件彼此物理接触，或者也可以不接触。
相似地，术语“在…下(under)”被定义作相对于所述方位“在…之下(below)”。使用术语“在…下(under)”不排除在所述元件之间存在物质，可以指各元件彼此物理接触，或者也可以不接触。
本发明中，术语“弹性体”被定义作当经外力变形时可以回复到初始尺寸的聚合物。当聚合物满足以下标准时，其被认为是弹性体。固态并且初始线性尺寸Do的聚合物样品受到力，使其尺寸变化10％。一旦不再施加力，尺寸假设为值De，其中De＝Do±0.01Do。
本发明中，术语“含硅弹性体”是含有硅(Si)原子的弹性体。含硅弹性体的例子包括但不限于聚硅氧烷，如聚(二甲基硅氧烷)，聚(甲基硅氧烷)，部分烷基化的聚(甲基硅氧烷)，聚(烷基甲基硅氧烷)和聚(苯基甲基硅氧烷)；含有聚硅氧烷和另一种聚合物链段的嵌段共聚物；硅改性的弹性体，如硅改性的天然橡胶，硅改性的聚烯烃(包括硅改性的聚异戊二烯，硅改性的聚丁二烯和硅改性的聚异丁烯)，硅改性的聚酰亚胺，硅改性的交联的酚醛树脂(Si-改性的NOVOLAC)和硅改性的聚氨酯弹性体。通过与硅烷和硅氧烷的反应(包括硅氢化作用和缩合)进行弹性体的硅改性。优选地，含硅弹性体是聚硅氧烷。更优选地，含硅弹性体是聚(二甲基硅氧烷)，称作“PDMS”。
含硅弹性体的其他例子包括聚硅氧烷与其他聚合物的嵌段共聚物。例如，可以用聚烯烃如聚乙烯(美国专利5,618,903，引入本文作为参考)、聚(异丁烯)(美国专利5,741,859，引入本文作为参考)、聚丙烯(美国专利5,744,541，引入本文作为参考)、聚苯乙烯和各种聚二烯(美国专利5,932,649，引入本文作为参考)以及聚异戊二烯和聚丁二烯(美国专利6,362,288，引入本文作为参考)形成含有聚硅氧烷的嵌段共聚物。在另一个例子中，可以用丙烯酸酯类(美国专利6,090,902，引入本文作为参考)与通过聚合不饱和单体形成的各种聚合物(美国专利6,124,411，引入本文作为参考)以及与各种类型的硅氧烷(美国专利5,637,668，引入本文作为参考)来形成含有聚硅氧烷的嵌段共聚物。在另一个例子中，可以用缩聚物如聚碳酸酯(美国专利6,072,011，引入本文作为参考)和聚(芳醚)(美国专利6,339,131，引入本文作为参考)来形成含有聚硅氧烷的嵌段共聚物，还可以用聚醚如聚环氧乙烷和聚环氧丙烷来形成含有聚硅氧烷的嵌段共聚物(美国专利6,013,711，引入本文作为参考)。含硅弹性体的其他例子包括含有聚硅氧烷重复单元与聚酯和/或聚碳酸酯重复单元的共聚物(美国专利6,407,193，引入本文作为参考)，还包括聚硅氧烷与聚酰胺的共混物(美国专利6,344,521，引入本文作为参考)以及聚硅氧烷与聚烯烃、聚氨酯或苯乙烯聚合物的共混物(美国专利6,153,691，引入本文作为参考)。含硅弹性体的其他例子包括通过用硅烷化合物处理而含有硅的被改性的聚合物(美国专利6,136,926，引入本文作为参考)。
可以通过不可逆地结合活化的含硅弹性体与另一种材料制备包括含硅弹性体的微结构。例如，通过活化部分含硅弹性体，然后使活化部分的表面与单片基底接触并结合，可以在弹性体的活化部分和基底之间形成不可逆的结合。当从基底拖拉弹性体或以其他方式使弹性体与基底分离时，弹性体可能发生内聚破坏，从而使大块部分与活化的部分分离。优选地，内聚破坏使得弹性体材料的膜仅在弹性体表面已被活化并与基底接触的区域中保持与基底结合。在另一个例子中，使具有活化部分的含硅弹性体与化合物或散体材料接触并结合可以在弹性体表面上提供化合物或材料的图案。
通过保护部分含硅弹性体，然后对未被保护部分进行活化处理，可以实现选择性活化部分含硅弹性体。例如，可以在含硅弹性体的表面上形成硬质掩模，然后可以对弹性体表面的露出部分进行活化处理。然后在弹性体与另一种材料结合之前，必须去除硬质掩模。在另一个例子中，可以将无支撑掩模配置在含硅弹性体的表面上，使得在活化处理之后可以使掩模和弹性体容易地分离。
可以通过本领域已知的各种处理中的任一种进行活化处理，只要所需的弹性体部分未被处理。在一种方法中，例如，弹性体可以接触氧等离子体，以活化露出的弹性体表面。可以通过在低至40℃的温度下使氧气流转化成等离子体来进行这种活化。在另一种方法中，通过UV/臭氧处理的氧化来活化含硅弹性体。这种处理方法被称作“UVO”，记载在例如共同未决的美国专利申请10/230,882(美国专利6,805,809)中，在此引入该专利申请作为参考。UVO方法包括通过使含硅弹性体的表面与足以从环境气氛中产生臭氧和/或其他氧化性物质如单重态氧的紫外线接触，来氧化含硅弹性体的表面。UVO活化还可以包括使表面与富含分子氧(O2)或臭氧(O3)的气氛接触。UVO活化的一个优点在于，含硅弹性体可以在温和条件下充分活化。
UVO处理的量可以随含硅弹性体的类型和弹性体将结合的材料类型而变化。例如，对于含有比PDMS的甲基挥发性更小的烷基或芳基有机侧基的聚硅氧烷而言，UVO可能需要进行更长时间。此外，对于硅改性的弹性体和含有聚硅氧烷的嵌段共聚物而言，可能需要更长时间的UVO，因为硅原子比在PDMS中浓度更低。UVO处理用的UV源可以是任何UV源。UV源的例子包括汞放电灯和氘放电灯。优选地，UV源是氘放电灯。
使用UVO通过对已经用掩模覆盖的弹性体进行UVO处理，可以选择性活化含硅弹性体。UVO处理用的掩模优选用于将UV射线传送到弹性体的露出区域并使露出区域与含有氧的气氛接触。这种气氛中存在的氧与UV射线一起用于活化弹性体的露出部分。
选择性UVO活化用的掩模100的一般设计示于图1-4中，其中用UV-不透明层120部分地覆盖UV-透明透镜110。用间隔材料130覆盖图案化的UV-不透明层。UV-透明材料110、含硅弹性体150的露出部分152以及间隔材料130限定的间隙140允许在UVO处理中弹性体与气氛接触。在UVO掩模的具体例子中，UV-透明透镜是石英透镜，UV-不透明膜是图案化的金膜。可以优选的是在石英和金膜之间提供钛层，在这种情况下，钛优选具有与金膜相同的图案。
优选地，间隔材料是用于使UV-不透明膜图案化的光致抗蚀剂材料。尽管在下层图案化之后通常去除光致抗蚀剂材料，但是使用光致抗蚀剂作为间隔材料可以提供多种优点。光致抗蚀剂通常沉积成均匀、可控厚度的层，因此生成的间隔材料同样具有可根据需要变化的均匀厚度。此外，由于光致抗蚀剂最初用于使UV-不透明层图案化，因此间隔材料已与掩模的UV-不透明部对齐，从而精确限定掩模中的UV-透明孔。可以选择光致抗蚀剂材料以限制UV射线，并可以抑制光产生的反应性物质的迁移。还可以用作间隔材料的光致抗蚀剂的具体例子是SU-8系列的光致抗蚀剂，其允许形成1μm或更小至200μm或更大特征的图案。
间隔材料的厚度可以变化。在光致抗蚀剂材料作为间隔材料的例子中，通过控制在UV-不透明层上沉积的光致抗蚀剂的初始厚度，可以在图案化处理开始时控制厚度。优选地，间隔材料足够厚，以允许足量氧在弹性体和掩模的UV-透明部之间的间隙区域中。优选地，间隔材料厚度至少100纳米，更优选至少0.5微米，再更优选至少3微米。
选择性活化含硅弹性体可用于在基底上沉积弹性体的图案。通过使活化的表面和基底接触，并使表面和基底结合到一起，可以使含硅弹性体的活化表面与基底材料的表面不可逆地连接。适合的基底包括但不限于硅；陶瓷材料，如氧化硅、石英和玻璃；聚合物，如聚苯乙烯和含硅弹性体，包括PDMS；以及金属，如钛、铬、钨和金。优选地，在环境温度下用UVO处理含硅弹性体的表面适当长时间，然后立即与已经最近清洗过的基底接触。
弹性体和基底保持接触，以允许形成不可逆的结合。接触的弹性体和基底可以进行加热和/或补充的紫外线照射，以辅助形成结合。例如，在使UVO处理的PDMS与硅基底接触之后，通过在环境温度下保持接触约16小时，通过在70℃下保持材料至少20分钟，或通过用UV射线照射PDMS至少30分钟，可以获得不可逆的结合。使未氧化的含硅弹性体仅接触热量、臭氧或UV射线中的一种通常不能提供与基底的不可逆的结合。
含硅弹性体的UVO-活化表面和基底表面之间的初始接触通常不能导致不可逆的结合。这种现象允许使弹性体和基底精确定位。因此，弹性体和/或基底中的任何图案可以在形成不可逆的结合之前对齐或配准。还优选使用光学透明的含硅弹性体(如PDMS)，因为可以使用光学观测来进行膜和图案的对齐或配准。
还优选的是在使基底与UVO-活化的含硅弹性体接触之前清洗基底表面。可以用常规方法清洗基底。例如，可以用溶剂如己烷和乙醇漂洗硅或氧化硅基底，并在惰性气体如氮气中干燥。在另一个例子中，用试剂如piranha(硫酸和过氧化氢)漂洗玻璃和石英。可以通过接触UVO、接触等离子体如氩等离子体或其他等离子体或者通过其他化学处理清洗和/或活化基底。还优选的是就在使基底表面与活化的弹性体接触之前用UVO处理基底表面。通过使弹性体表面和基底表面接触同一UVO可以方便地进行基底处理。对于金属基底如金而言，可以将结合促进剂如硫醇化合物涂布到金属表面和/或弹性体表面上。硫醇化合物的例子包括硫醇-硅烷化合物如(硫醇丙基)-三甲氧基硅烷。
参照图1，选择性活化含硅弹性体可用于在基底上沉积部分预形成的弹性体图案。这种方法被称作“光刻内聚机械破坏”(P-CMF)，使用图案化的印章160来提供含硅弹性体的基本图案。然后通过选择性活化印章中图案的隆起部分进一步限定这种基本图案。使图案化的印章160与UVO光掩模100的图案化侧接触，然后使用UV源通过掩模照射。在UV照射之后，从UVO光掩模剥离印章，使印章的图案化面立即与基底材料180接触。优选地，照射结束和与基底接触之间的时间小于1分钟。在保持接触的同时，使印章和基底经历在弹性体和基底之间形成不可逆结合所必须的条件。从任一角落开始，使用镊子剥离印章，在基底上留下图案化的膜190。
参照图2，选择性活化含硅弹性体可用于在基底上沉积部分未图案化的弹性体。这种方法被称作“直接刻蚀”，使用弹性体250的平面空白，使得所有图案化均是选择性活化过程的结果。使弹性体空白与UVO光掩模100的图案化侧接触，然后使用UV源通过掩模照射。在UV照射之后，从UVO光掩模剥离弹性体，使空白的被照射表面立即与基底材料280接触。优选地，照射结束和与基底接触之间的时间小于1分钟。在保持接触的同时，使弹性体和基底经历在弹性体和基底之间形成不可逆结合所必须的条件。从任一角落开始，使用镊子剥离弹性体，在基底上留下图案化的膜290。
这些P-CMF和直接刻蚀法的弹性体图案转印包括化学活化的粘合剂结合和内聚材料破坏方法的贡献。从基底剥离的图案化弹性体的屈服强度可能受总弹性体接触面积和特征尺寸的影响。因此，基于内聚破坏的图案化方法特别适用于在相对大面积上转印小特征尺寸(100μm或更小)的图案。这种方法的一个优点在于，这种转印图案的方式允许配准多个图案，并可以在大面积上形成微米级图案。随着特征尺寸接近1微米水平，弹性体内聚破坏的迹线逐渐接近特征表面的迹线。作为具体例子，基于1μm特征高度的母模，对于1.0μm最小特征尺寸，可以得到厚度10-100nm的图案转印。对于这些小特征尺寸而言，去除大块弹性体也倾向于需要更小的力。
直接刻蚀法特别用于形成亚微米级的图案。尽管在这些尺寸下，弹性体和掩模之间形成的间隙极小(纳升级)，但是存在足量氧以提供有效的UVO活化。亚微米图案化结构的例子示于图8A和图8B的原子力显微镜(AFM)图像中。所示的线图案含有宽度和间隔约300nm的线。
P-CMF方法特别用于形成图案阵列。如果掩模图案的最小尺寸大于初始弹性体印章中图案的最小尺寸，那么印章中的图案子集可被转印到基底上。圆柱形图案阵列的例子示于图5A的光学显微照片中。线图案阵列的例子示于图6A和图6C的光学显微照片中。图6D中示出了这种线图案被转印成金线图案的图。
印花转印方法允许沉积明显特征尺寸范围的精确设计的聚合物薄膜。这些图案中的最小特征尺寸可以小于100微米。优选地，最小特征尺寸为1纳米～100微米，更优选10纳米～10微米。在一个例子中，最小特征尺寸小于1微米。
选择性活化含硅弹性体可用于形成另一种材料的图案。例如，可以将蚀刻剂涂布到基底上，从而去除未与图案化的弹性体连接的基底部分。随后去除弹性体，可以在基底中提供图案。在另一个例子中，可以将单独材料沉积在基底和图案化的弹性体上。随后去除弹性体，可以提供沉积材料的图案。除了这些刻蚀技术之外，通过使含硅弹性体的活化表面与各化合物、各散体材料或内聚力弱于弹性体的单片材料连接，可以使其他材料图案化。
参照图3，选择性活化含硅弹性体可用于从另一个基底去除部分散体材料。尽管示出的是弹性体的平面空白350，但是还可以使用图案化的印章。使弹性体与UVO光掩模100的图案化侧接触，然后使用UV源通过掩模照射。在UV照射之后，从UVO光掩模剥离弹性体，使空白的被照射表面立即与基底380上的散体材料370层接触。在保持接触的同时，弹性体、散体材料和基底经历在弹性体和散体材料之间形成不可逆结合所必须的条件。然后从基底上升高弹性体，以在表面上提供具有散体材料图案390的基底。这种方法还在含硅弹性体上提供散体材料的图案360。
散体材料可以是各种形式。例如，散体材料可以含有诸如硅等材料的粉末、颗粒、小片、纳米管、纤维或线；陶瓷材料，如氧化硅、石英和玻璃；聚合物，如聚苯乙烯和含硅弹性体，包括PDMS；以及金属，如钛、铬、钨和金。
参照图4，选择性活化含硅弹性体可用于在含硅弹性体的表面上形成化合物的图案。此外，可以使用弹性体的平面空白450或图案化的印章。使弹性体与UVO光掩模100的图案化侧接触，然后使用UV源通过掩模照射。在UV照射之后，从UVO光掩模剥离弹性体，使空白的被照射表面立即与纯化合物或液体载体中的化合物接触。在一些情况下，化合物将快速吸附到弹性体的活化部分上。在其他情况下，弹性体和化合物必须进行后处理以在图案490中保持化合物。可以在含硅弹性体的活化表面上吸附的化合物例子包括醇、含羰基化合物和具有一个或多个硅-卤素键的化合物。
实施例
从DOW CORNING(Midland，MI)以SYLGARD 184得到聚二甲基硅氧烷(PDMS)前体。从SILICON SENSE，INC.(Nashua，NH)得到掺硼的硅晶片(<100>)。从CHEMGLASS，INC.(Vineland，NJ)得到石英载片。从GELEST(Morrisville，PA)得到(十三氟-1，1，2，2-四氢辛基)三氯硅烷(TFOTS)。从ALDRICH(Milwaukee，WI)得到四丁基氟化铵(TBAF，四氢呋喃中1摩尔)、(巯基丙基)三甲氧基硅烷(MPTMS)和2，2，2-三氟乙醇。从ASHLAND(Dublin，OH)得到缓冲的氢氟酸(6∶1，NH4F/HF)。从TRANSENE(Danvers，MA)以TFA得到金蚀刻剂。从FISHER(Springfield，NJ)得到硫酸、氢氟酸(49％)和过氧化氢(30％)。从Fisher和Aldrich得到溶剂。
通过在环境气氛中，将硅晶片加热到约800℃几小时，使氧化硅在硅晶片上生长，得到～2500厚的氧化物层。按Deng等人，Anal.Chem.73：3176-3180(2000)和Deng等人，Langmuir 15：6575-6581(1999)所述，制造母模。使用5080dpi透明度作为曝光掩模，通过使AZ 5214(CLARIANT，Sommerville，NJ)或SU-8 5(MICROCHEM，Newton，MA)光致抗蚀剂图案化，利用接触光刻制造母模图案。使用UVO处理清洗用作模具的所有光致抗蚀剂母模，并在约～150mTorr的密闭容器中用TFOTS(作为脱模剂)处理2小时。处理样品中所用的溶剂是分析级或更高级的，并且使用时未纯化。
UVO处理用的UV源是低压汞灯(BHK，Claremont，CA)或氘灯(Hamamatsu D101BS)。使用MIMIR光学功率仪型号100，对于每一灯泡，测量230-250nm的强度，在距汞灯泡3cm时为100μW/cm2，在距氘灯泡1cm时为530μW/cm2。03V5-5臭氧产生器(OREC，Akron，OH)用作UV无关的臭氧源。
使用带有PANASONIC GP-KR222数码彩色照相机(PANASONICUSA，Seacaucus，NJ)的OLYMPUS BH-2光学显微镜(OLYMPUSAMERICA，Melville，NY)记录光学显微照片。使用SLOAN DEKTAK3ST(VEECO INSTRUMENTS，Histon，Cambs，United Kingdom)，通过表面轮廓测量法测定表面特征高度和膜厚度。使用Dimension 3100(VEECO)进行原子力显微镜(AFM)法，并使用制造商的V5.12r2软件处理图像。使用未改性的硅尖，按敲击模式以2Hz或更小的硅尖速度记录面积扫描。
实施例1-掩模制造
在piranha溶液(3∶1 H2SO4∶过氧化氢30％)中清洗石英载片10min，用去离子水洗涤，并用氮气干燥。使用TEMESCAL FC-1800电子束蒸发仪(BOC EDWARDS，Wilmington，MA)，通过蒸发将30厚钛层和1000厚金膜沉积在石英载片表面上。沉积的金属层形成尺寸45微米×55微米的矩形空腔方形平面阵列图案。通过使用SU8-5光致抗蚀剂进行接触光刻实现这种图案形成。在氧等离子体中清洗图案化的石英载片15s，在TFA金蚀刻剂的稀(4∶1)溶液中蚀刻露出的金面积，并用1％HF溶液蚀刻露出的钛层。保留光致抗蚀剂的未剥离层作为最终掩模的一部分，从而提供SU8-5抗蚀剂的间隔材料，间距1。抗蚀剂层具有均匀厚度，为17μm。
实施例2-使用光刻内聚机械破坏(P-CMF)的图案化
根据DOW CORNING在SYLGARD 184kit中的推荐，通过混合10∶1比例的低聚物和引发剂制造模制的PDMS印章。推荐的过程作如下改进：使用真空炉在室温下减压(50torr)几分钟，去除夹带的气泡。将预聚物混合物浇铸在母模上，等待10min后，使混合物变平，然后混合物在70℃下固化2小时。然后从母模中取出图案化的PDMS弹性体，用乙醇洗涤，并用高纯氮气流干燥，提供PDMS印章。最终PDMS印章具有柱状方形阵列图案，直径2μm，中心-中心间隔2.7μm。
使PDMS印章与实施例1的UVO光掩模的图案化侧接触，并使用氘灯通过掩模照射4分钟。去除掩模，使PDMS图案与玻璃基底接触，并加热到70℃达20分钟。然后使用镊子通过从某一角落剥离印章，从玻璃基底去除PDMS印章。
图5A是得到的微结构(一种与掩模的UV-透明部具有相同图案的PDMS柱阵列)的光学显微照片。图5A的插图是在相同放大倍率时掩模中UV-透明孔的图像。PDMS柱区域的尺寸和间隔与掩模中的45×55微米孔匹配，其中边缘分辨率低于PDMS柱的2.0微米象素尺寸。图5B是穿过柱区域的原子力显微镜(AFM)线扫描，表明基本上所有柱的峰值高度均约800nm。
实施例3-P-CMF图案作为抗蚀剂的用途
按实施例2所述形成PDMS印章，除了未断开的线图案2μm宽、间隔2μm。使印章与实施例1的UVO光掩模的图案化侧接触，并使用氘灯通过掩模照射4分钟。去除掩模，使PDMS图案与金厚度100nm的MPTMS硅烷化的金表面接触，并加热到70℃达20分钟。然后使用镊子通过从某一角落剥离印章，从基底去除PDMS印章。图6A和图6C是得到的微结构的光学显微照片，其中金表面上的每一圆形区域(45×55微米)包括PDMS的2μm宽的线图案。图6B的AFM线扫描测得PDMS线高度约1.6μm。
通过湿法蚀刻露出的金层和下面的钛层，将PDMS图案转印到金膜中。剥离PDMS抗蚀剂提供图6D的光学显微照片所示的金线图案。金线2μm宽，间距1。这些线排列在不连续区域内，与图6A和图6C的PDMS图案匹配。
实施例4-使用直接刻蚀的图案化
通过在Petri培养皿中浇铸厚度3mm的Sylgard 184，形成平坦、未图案化的PDMS片，然后在70℃下固化预聚物最少2小时。从该片上切下近似尺寸2cm×3cm的PDMS空白，用乙醇洗涤，并用氮气干燥。按实施例1制造UVO光掩模，除了金属层形成4μm间隔的4μm宽的线图案。通过使用均匀厚度450nm的Shipley 1805抗蚀剂进行光刻实现这种图案化。
使平面PDMS空白与UVO光掩模的图案化侧接触，并使用氘灯通过掩模照射6分钟。去除掩模，使PDMS空白与玻璃基底接触，并加热到70℃达20分钟。使用镊子通过从某一角落拖拉空白，从玻璃基底去除PDMS。
图7A是得到的微结构的AFM图像，图7B中是相应的AFM线扫描。这种微结构是PDMS线4μm宽、约700nm高、间隔4μm的锥形图案。图7C和图7D是从玻璃基底去除PDMS后，PDMS的AFM图像和相应的AFM线扫描。PDMS空白具有与微结构相对的图案，沟道约800nm深，开口4μm宽，间隔4μm。
实施例5-使用直接刻蚀的亚微米图案化
按实施例4所述在玻璃基底上形成PDMS微结构，但使用不同的UVO光掩模。按实施例4制造UVO光掩模，除了金属层形成300nm间隔的300nm宽的线图案。图8A是得到的微结构的AFM图像，图8B中是相应的AFM线扫描。这种微结构是PDMS线约250nm宽、间隔350nm和高度可变的锥形图案。
实施例6-直接刻蚀图案作为抗蚀剂的用途
按实施例4制造UVO光掩模，除了金属层形成10μm间隔的4μm宽的线图案。使平面PDMS空白与UVO光掩模接触，并使用氘灯通过掩模照射6分钟。然后使空白与金厚度100nm的MPTMS硅烷化的金表面接触，并加热到70℃达20分钟。使用镊子通过从某一角落剥离空白，从基底去除PDMS。图9A是得到的微结构的光学显微照片，其PDMS线4.1μm宽，峰值高度698nm。图9A的插图是该微结构内单PDMS线的AFM图像。
通过湿法蚀刻露出的金层和下面的钛层，将PDMS图案转印到金膜中。剥离PDMS抗蚀剂提供图9B的光学显微照片所示的金线图案。
实施例7-直接刻蚀用于3-维图案化的用途
按实施例4制造UVO光掩模，除了金属层形成3μm间隔的3μm宽的线图案。使平面PDMS空白与UVO光掩模接触，并使用氘灯通过掩模照射30分钟。然后使空白与玻璃基底接触，并加热到70℃达20分钟。使用镊子通过从某一角落剥离空白，从基底去除PDMS。
使第二平面PDMS空白与同一UVO光掩模接触，并使用氘灯通过掩模照射15分钟。玻璃基底上的PDMS图案也经历UVO达15分钟，但没有干预掩模。使第二处理的空白与具有PDMS图案的玻璃基底接触；然而，第二空白被取向成使得第二空白表面上的活化线与玻璃表面上的PDMS线垂直。整个组件加热到140℃达40分钟，使用镊子通过从某一角落剥离空白，去除第二PDMS空白。图10A是得到的微结构的光学显微照片，垂直组PDMS线约3μm宽。图10B是这种微结构的AFM图像，表明在线的交叉处微结构的双倍高度。
实施例8-直接刻蚀用于散体材料图案化的用途
按实施例4制造UVO光掩模，除了金属层形成100μm间隔的100μm×100μm正方形图案。绝缘体上的硅晶片(SOI，Janus)被图案化，在二氧化硅层上形成约10μm×3μm的硅结构矩形阵列图案。
使平面PDMS空白与UVO光掩模接触，并使用距空白约3厘米的汞灯通过掩模照射6分钟。在照射过程中，图案化的SOI晶片在搅拌的49％HF溶液中蚀刻1分钟35秒，底切出硅结构并形成尺寸约10μm×3μm的单晶硅线。从HF溶液取出后，用水漂洗SOI晶片，用氮气逐渐吹干。在6分钟UVO接触结束之前，蚀刻步骤被定时为45秒结束。时间足以漂洗、干燥样品和将样品移进接触步骤的位置。
然后使空白与SOI晶片的图案化面接触，并在炉中加热到70℃达30分钟。从炉中取出组件，并使SOI侧向下置于设置在300℃的热板上20秒。然后将组件浸在液氮中10秒。在使组件升至室温几秒之后，PDMS足够柔韧，使用镊子通过从某一角落剥离空白，从基底去除PDMS。
图11A和图11B是通过直接刻蚀图案化之后SOI晶片的光学显微照片。100μm×100μm正方形相应于没有任何硅线的区域。图11C和图11D是PDMS空白的光学显微照片，包括含有单晶硅线阵列的100μm×100μm正方形图案。
上述详细说明意图被认为是说明性的而不是限制性的，但是应该理解，所附权利要求，包括所有等同物，都在本发明的精神和范围内。

Claims (61)

1.一种制造微结构的方法，包括：
选择性活化含硅弹性体的部分表面；
使所述活化部分与物质接触；以及
使所述活化部分与物质结合，使得所述活化部分和与所述活化部分接触的物质不可逆地连接。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述选择性活化包括
部分地覆盖所述表面，以提供所述表面的被保护部分和所述表面的未被保护部分；以及
对所述未被保护部分进行活化处理。
3.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述部分地覆盖所述表面包括在所述表面的被保护部分上形成硬质掩模。
4.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述部分地覆盖所述表面包括在所述含硅弹性体的表面上配置掩模。
5.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述进行活化处理包括用UV射线照射所述未被保护部分。
6.如前述权利要求任一项所述的方法，其中
所述部分地覆盖所述表面包括在所述含硅弹性体的表面上配置掩模；所述掩模包括UV-不透明部和UV-透明部的图案并包括在所述UV-不透明部下的间隔材料；以及
所述表面的未被保护部分在所述UV-透明部之下并与其分开。
7.如前述权利要求任一项所述的方法，其中在照射中至少所述未被保护部分与富含分子氧的气氛接触。
8.如前述权利要求任一项所述的方法，其中在照射中至少所述未被保护部分与富含臭氧的气氛接触。
9.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述结合包括加热所述含硅弹性体和所述物质。
10.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述含硅弹性体的表面是平面的。
11.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述含硅弹性体的表面包括隆起区和下降区的图案。
12.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述物质是基底；
还包括使所述含硅弹性体与所述基底分离。
13.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述基底和所述表面的活化部分保持接触。
14.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述含硅弹性体和与所述表面的活化部分接触的所述基底部分保持接触。
15.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述物质是散体材料；
还包括从所述表面去除未结合的散体材料，使得所述含硅弹性体和与所述表面的活化部分接触的散体材料保持连接。
16.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述散体材料在基底上，以及所述去除包括使所述含硅弹性体与所述基底分离。
17.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述物质是化合物；
还包括漂洗所述含硅弹性体，使得所述含硅弹性体和与所述表面的活化部分接触的化合物保持连接。
18.一种制造微结构的方法，包括：
在含硅弹性体的未图案化表面上配置掩模；
所述掩模包括UV-不透明部和UV-透明部的图案并包括在所述UV-不透明部下的间隔材料；
所述表面包括在所述UV-透明部之下并与其分开的露出部分；
用UV射线照射所述未图案化表面的露出部分；
从所述表面去除所述掩模；
使所述表面与基底接触；以及
使所述含硅弹性体与所述基底分离，使得所述基底和所述表面的露出部分保持接触。
19.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述分离包括在所述含硅弹性体内诱导内聚破坏。
20.如前述权利要求任一项所述的方法，其中在分离之后，含硅弹性体层与所述表面的露出部分保持连接。
21.如前述权利要求任一项所述的方法，还包括通过调节照射时间来控制所述层的厚度。
22.如前述权利要求任一项所述的方法，其中在分离之后，在所述基底上所述表面的露出部分的最小特征尺寸小于1微米。
23.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述含硅弹性体包括选自聚硅氧烷；含有聚硅氧烷链段的嵌段共聚物；以及硅改性的弹性体的成员。
24.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述基底包括选自硅、氧化硅、石英、玻璃、聚合物和金属的成员。
25.如前述权利要求任一项所述的方法，还包括在分离之后，
将蚀刻剂涂布到所述基底上，以去除未与所述表面的露出部分接触的基底部分；以及
从所述基底去除所述含硅弹性体。
26.如前述权利要求任一项所述的方法，还包括在分离之后，
在所述基底上沉积材料；以及
从所述基底去除所述含硅弹性体，以提供所述沉积材料的图案。
27.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述基底是非平面的。
28.一种制造微结构的方法，包括：
在包括隆起区和下降区的图案的含硅弹性体表面上配置掩模；
所述掩模包括UV-不透明部和UV-透明部的图案并包括在所述UV-不透明部下的间隔材料；
所述表面包括在所述UV-透明部之下并与其分开的隆起区的露出部分；
用UV射线照射所述隆起区的露出部分；
从所述表面去除所述掩模；
使所述隆起区与基底接触；以及
使所述含硅弹性体与所述基底分离，使得所述基底和所述隆起区的露出部分保持接触。
29.如前述权利要求任一项所述的方法，还包括形成所述包括隆起区和下降区的图案的含硅弹性体。
30.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述分离包括在所述含硅弹性体内诱导内聚破坏。
31.如前述权利要求任一项所述的方法，其中在分离之后，在所述下降区之上的所述含硅弹性体部分与所述隆起区的露出部分保持连接。
32.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述隆起区和下降区的图案配置成阵列。
33.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述含硅弹性体包括选自聚硅氧烷；含有聚硅氧烷链段的嵌段共聚物；以及硅改性的弹性体的成员。
34.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述基底包括选自硅、氧化硅、石英、玻璃、聚合物和金属的成员。
35.如前述权利要求任一项所述的方法，还包括在分离之后，
将蚀刻剂涂布到所述基底上，以去除未与所述隆起区的露出部分接触的基底部分；以及
从所述基底去除所述含硅弹性体。
36.如前述权利要求任一项所述的方法，还包括在分离之后，
在所述基底上沉积材料；以及
从所述基底去除所述含硅弹性体，以提供所述沉积材料的图案。
37.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述基底是非平面的。
38.一种制造微结构的方法，包括：
在含硅弹性体的表面上配置掩模；
所述掩模包括UV-不透明部和UV-透明部的图案并包括在所述UV-不透明部下的间隔材料；
所述表面包括在所述UV-透明部之下并与其分开的露出部分；
用UV射线照射所述露出部分；
从所述表面去除所述掩模；
使所述表面与散体材料接触；以及
从所述表面去除未结合的散体材料，使得所述露出部分和与所述露出部分接触的散体材料保持连接。
39.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述散体材料选自粉末、颗粒、小片、纳米管、纤维和线。
40.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述散体材料包括选自硅、陶瓷材料、聚合物和金属的材料。
41.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述散体材料包括硅线。
42.如前述权利要求任一项所述的方法，其中在接触之前，所述散体材料在基底上，所述去除包括使所述含硅弹性体与所述基底分离。
43.如前述权利要求任一项所述的方法，其中在分离之后，所述基底包括相应于所述掩模的UV-不透明部图案的所述散体材料的图案。
44.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述基底包括选自硅、氧化硅、石英、玻璃、聚合物和金属的成员。
45.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述含硅弹性体包括选自聚硅氧烷；含有聚硅氧烷链段的嵌段共聚物；以及硅改性的弹性体的成员。
46.一种制造微结构的方法，包括：
在含硅弹性体的表面上配置掩模；
所述掩模包括UV-不透明部和UV-透明部的图案并包括在所述UV-不透明部下的间隔材料；
所述表面包括在所述UV-透明部之下并与其分开的露出部分；
用UV射线照射所述露出部分；
从所述表面去除所述掩模；
使所述表面与化合物接触；以及
漂洗所述含硅弹性体，使得所述含硅弹性体和与所述表面的活化部分接触的化合物保持连接。
47.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述接触包括使所述表面与所述化合物和液体载体的混合物接触。
48.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述化合物选自醇、含羰基化合物和具有一个或多个硅-卤素键的化合物。
49.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述含硅弹性体包括选自聚硅氧烷；含有聚硅氧烷链段的嵌段共聚物；以及硅改性的弹性体的成员。
50.一种选择性活化表面的方法，包括：
在含硅弹性体的表面上配置掩模；
所述掩模包括UV-不透明部和UV-透明部的图案并包括在所述UV-不透明部下的间隔材料；
所述表面包括在所述UV-透明部之下并与其分开的露出部分；以及
用UV射线照射所述表面的露出部分。
51.如前述权利要求任一项所述的方法，还包括在照射中使所述露出部分与富含分子氧的气氛接触。
52.如前述权利要求任一项所述的方法，还包括在照射中使所述露出部分与富含臭氧的气氛接触。
53.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述照射包括用氘灯的UV射线照射。
54.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述照射包括用汞灯的UV射线照射。
55.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述间隔材料其厚度至少100纳米。
56.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述间隔材料其厚度至少0.5微米。
57.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述间隔材料其厚度至少3微米。
58.如权利要求50所述的方法，其中所述间隔材料包括光致抗蚀剂。
59.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述含硅弹性体包括选自聚硅氧烷；含有聚硅氧烷链段的嵌段共聚物；以及硅改性的弹性体的成员。
60.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述含硅弹性体包括聚硅氧烷。
61.如前述权利要求任一项所述的方法，其中所述含硅弹性体包括聚(二甲基硅氧烷)。
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