CN113075858A - 中间转印模板的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种中间转印模板的处理方法，所述中间转印模板的处理方法包括以下步骤：将所述中间转印模板放于真空室内并抽真空；向所述真空室内充入保护气体，其中，所述保护气体至少包括氧气；对所述中间转印模板进行等离子体处理，以去除所述磨损后的抗粘层。本发明技术方案的中间转印模板的处理方法可以在不损伤聚合物纳米结构的基础上去除磨损的抗粘层，节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及纳米压印技术领域，特别涉及一种中间转印模板的处理方法。
背景技术
在现有的纳米压印工艺中，通常使用中间转印模板，中间转印模板以玻璃晶圆作为基底，上面有一层聚合物层的纳米结构，将具有纳米结构的模板压入到聚合物中，通过热或UV使得聚合物降低到玻璃化转变温度以下或者交联固化，从而保证模板上的结构图案转移到聚合物薄膜上。同常规压印模板类似，中间转印模板表面需抗粘处理，即在模板表面涂覆抗粘层，从而在后续的脱模中，保证压印胶优先粘附在基底材料中而不会被模板带走。
在压印过程中，抗粘层随着使用次数的增多出现磨损，无法保证压印时的压印效果，当前的处理方案是直接将抗粘层磨损的中间模板报废处理，而中间转印模板价格高昂，且模板上的纳米结构一般为完好的，直接报废会造成成本浪费，且现有去除磨损的抗粘层的方式容易损伤中间转印模板。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种中间转印模板的处理方法，旨在解决抗粘层磨损后直接报废模板成本高，且去除抗粘层难的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出的中间转印模板包括基底、设于所述基底的聚合物纳米结构和磨损后的抗粘层，所述中间转印模板的处理方法包括以下步骤：
将所述中间转印模板放于真空室内并抽真空；
向所述真空室内充入保护气体，其中，所述保护气体至少包括氧气；
对所述中间转印模板进行等离子体处理，以去除所述磨损后的抗粘层。
可选的实施例中，所述将所述中间转印模板放于真空室内并抽真空的步骤中，具体包括：
对所述真空室抽真空至所述真空室的压力范围值为7Pa～10Pa。
可选的实施例中，在所述向所述真空室内充入保护气体，其中，所述保护气体至少包括氧气的步骤之后，在所述对所述中间转印模板进行等离子体处理，以去除所述磨损后的抗粘层的步骤之前，还包括：
保持所述真空室的压力范围值为25Pa～35Pa。
可选的实施例中，所述对所述中间转印模板进行等离子体处理，以去除所述磨损后的抗粘层的步骤，具体包括：
所述等离子处理的时长为25s～40s。
可选的实施例中，在所述对所述中间转印模板进行等离子体处理，以去除所述磨损后的抗粘层的步骤之后，还包括：
向所述真空室内充入气体进行破真空处理。
可选的实施例中，在所述对所述中间转印模板进行等离子体处理，以去除所述磨损后的抗粘层的步骤之后，还包括步骤：
在所述中间转印模板的表面涂覆新的抗粘层。
可选的实施例中，所述在所述中间转印模板的表面涂覆新的抗粘层的步骤，具体包括：
向所述中间转印模板的表面滴抗粘层溶液后，以第一转速驱动所述中间转印模板转动或静置第一预设时长；
以第二转速驱动所述中间转印模板转动第二预设时长，其中，所述第一转速小于所述第二转速；
在所述中间转印模板以第二转速转动的过程中，向所述中间转印模板喷洒保湿溶液。
可选的实施例中，所述在所述中间转印模板以第二转速转动的过程中，向所述中间转印模板喷洒保湿溶液的步骤，具体包括：
在所述中间转印模板的中心位置与边缘位置之间来回喷洒所述保湿溶液。
可选的实施例中，在所述向所述中间转印模板的表面滴抗粘层溶液后，以第一转速驱动所述中间转印模板转动或静置第一预设时长的步骤之后，以第二转速驱动所述中间转印模板转动第二预设时长，其中，所述第一转速小于所述第二转速的步骤之前，还包括步骤：
驱动所述中间转印模板以第三转速转动第三预设时长，其中，所述第三转速大于所述第一转速，小于所述第二转速。
可选的实施例中，所述第一预设时长的范围为20s～30s；和/或，
所述第二预设时长的范围为20s～30s。。
本发明技术方案的中间转印模板的处理方法中，先将中间转印模板放在真空室内进行抽真空，以清除吸附在中间转印模板表面的气体或灰尘，提高清洁度，避免影响后续的处理效果；然后向真空室内充入至少包含氧气的气体后，再进行等离子处理，以对氧气分子进行电离，使得电离的氧离子对抗粘层进行轰击，因氧气被电离后具有较高的活性，能够与抗粘层发生反应，从而加速抗粘层的去除，故而在氧气的保护下，可以最大限度减少对聚合物纳米结构的损伤，使得中间转印模板更快更好地去除磨损的抗粘层，从而方便进行后续的处理，避免直接报废造成的成本浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明中间转印模板的处理方法中的中间转印模板一实施例的结构示意图；
图2为本发明中间转印模板的处理方法一实施例的流程图；
图3为本发明中间转印模板的处理方法另一实施例的流程图；
图4为图2所示中间转印模板的处理方法所用设备的结构示意图；
图5为本发明中间转印模板的处理方法又一实施例的流程图；
图6为图5所示中间转印模板的处理方法中步骤S5的具体实施例流程图。
附图标号说明：
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种中间转印模板的处理方法，应用在纳米压印领域。
请结合参照图1、图2和图4，在本发明实施例中，中间转印模板100包括基底10、设于所述基底10的聚合物纳米结构30和磨损后的抗粘层50，该基底10的材质可以是玻璃或硅，起到支撑作用，设置在基底10的聚合物纳米结构30是通过母模制备形成，一般的，提供一母模，尺寸例如为4英寸，并不限于此。在母模上具有通过电子束或者光刻工艺制成的图案结构，通过设备翻印形成中间转印模板100的聚合物纳米结构30。且为了提高表面性能，在聚合物纳米结构30的表层还设有抗粘层50，该抗粘层50是由一层含氟的离型剂溶解在甲基九氟丁醚与甲基九氟异丁醚的混合溶剂中形成的，且厚度大致为3nm～5nm，从而降低中间转印模板100在转印时的粘性。当然，该方法也适用于其他材质的抗粘层。此处结构只用于帮助理解本实施例的技术方案，并不限于上述结构。
可以理解的，此处的中间转印模板100的纳米结构为聚合物纳米结构30，在去除抗粘层50时使用等离子体处理时，会比较容易损坏聚合物纳米结构30，故而所述中间转印模板的处理方法包括以下步骤：
步骤S1：将所述中间转印模板100放于真空室200内并抽真空；
步骤S2：向所述真空室200内充入保护气体，其中，所述保护气体至少包括氧气；
步骤S3：对所述中间转印模板100进行等离子体处理，以去除磨损后的抗粘层50。
本实施例中，该真空室200为连接有抽真空装置500的腔室，该抽真空装置500可以设于腔室的下端，当未对其进行抽真空时，该真空室200内的压强与大气压强相同，在需要时对其内部进行抽真空，从而形成真空的密闭容腔。
步骤S1中，将中间转印模板100放于真空室200内，并进行抽真空，此步骤可以将吸附在中间转印模板100表面的气体或灰尘清除，以提高清洁度，避免影响后续的处理效果。此处，抽真空可以不用将真空室200内的压力抽至为0，只需要达到提高表面清洁度即可。具体地，在该步骤中，对所述真空室200抽真空至所述真空室200的压力范围值为7Pa～10Pa，例如，8Pa，在保证清除表面气体或灰尘的同时，能够节省抽真空的能源，进一步节约成本。
然后，在步骤S2和步骤S3中，向真空室200内充入保护气体，然后再进行等离子体处理。此处，保护气体通过充气装置400向真空室200内充入，充气装置400连接于真空室200的上端，当然，并不限于连接于上端的结构，还可以是周侧面或者底端。保护气体为至少包含氧气的气体，例如，空气、纯氧气体等，在此不作限定。因氧气被电离后具有较高的活性，能够与抗粘层50发生反应，从而加速抗粘层50的去除，故而在氧气的保护下，可以最大限度减少对聚合物纳米结构30的损伤，使得中间转印模板100的修复效果更好。同时，在进行等离子体处理时，在该真空室200的上下两端加上两电极300，且两电极300通入不同功率的电压，以对氧气分子进行电离，使得电离的氧离子对抗粘层50进行轰击，反应后进行去除。具体地，可以选择在上电极300施加的功率为100w，在下电极300上施加功率为50w，以达到较好的清除效果。
本发明技术方案的中间转印模板的处理方法中，先将中间转印模板100放在真空室200内进行抽真空，以清除吸附在中间转印模板100表面的气体或灰尘，提高清洁度，避免影响后续的处理效果；然后向真空室200内充入至少包含氧气的气体后，再进行等离子处理，以对氧气分子进行电离，使得电离的氧离子对抗粘层50进行轰击，因氧气被电离后具有较高的活性，能够与抗粘层50发生反应，从而加速抗粘层50的去除，故而在氧气的保护下，可以最大限度减少对聚合物纳米结构30的损伤，使得中间转印模板100更快更好地去除磨损的抗粘层50，从而方便进行后续的处理，避免直接报废造成的成本浪费。
可选的实施例中，所述向所述真空室200内充入保护气体，其中，所述保护气体至少包括氧气的步骤S2之后，对所述中间转印模板100进行等离子体处理，以去除磨损后的抗粘层50的步骤S3之前，还包括：
步骤S2'：保持所述真空室200的压力范围值为25Pa～35Pa。
本实施例中，以保护气体为氧气为例，为了控制氧气的浓度，在向真空室200内通入氧气时，需要保持真空室200的压力范围为25Pa～35Pa，例如，30Pa，使得后续的等离子体处理既不损伤中间转印模板100的聚合物纳米结构30，也可以将抗粘层50处理干净。该结果可以通过两种方式进行实施，即，在通入氧气时，及时测得真空室200内的压力，在满足上述压力范围时即停止充入氧气，节省抽气体的能源驱动。当然，也可以向真空室200内充入氧气，使得充入的氧气充满整个真空室200，然后再进行抽真空处理，使得压力满足上述范围。
可选的实施例中，所述对所述中间转印模板100进行等离子体处理，以去除磨损后的抗粘层50的步骤S3，具体包括：
步骤S31：所述等离子处理的时长为25s～40s。
本实施例中，因为抗粘层50的厚度具有一定的要求，故而在对该磨损的抗粘层50进行等离子体去除时，该时长不宜过长，否则会损伤聚合物纳米结构30；当然，该时长也不宜过短，否则对抗粘层50的去除不彻底。故而在上述等离子体处理条件下，设置处理时长的范围为25s～40s，例如，30s、35s等，从而在具有较好的清除抗粘层50效果的同时，能够对聚合物纳米结构30进行保护，提高中间转印模板100的修复效果，节约成本，且保证后续的使用性能。
请参照图3，可选的实施例中，所述对所述中间转印模板100进行等离子体处理，以去除磨损后的抗粘层50的步骤S3之后，还包括：
步骤S4：向所述真空室200内充入气体进行破真空处理。
可以理解的，在完成抗粘层50的去除后，因为真空室200内的压力还是比较小，外部大气压大，故而为了方便打开腔室，需要向其内部充入气体，进行破真空处理，从而方便取出中间转印模板100。此处，充入的气体为氧气，因为在上述等离子体处理的过程中充入的保护气体为氧气，清除效果好，故而此处继续充入氧气，可避免更换充气装置400，从而使得该加工过程更加方便快捷。当然，于其他实施例中，也可以向其内部充入空气以破真空。
请参照图5，清除磨损的抗粘层30后，为了进一步节约成本，还可以将中间转印模板100重新利用起来，即对该中间转印模板100进行修复，故上述处理方法后，对中间转印模板100的处理方法还包括步骤S5：在所述中间转印模板100的表面涂覆新的抗粘层，从而大大延长了中间转印模板100的使用寿命，避免直接报废造成的成本浪费，节约成本。
请参照图6，在一实施例中，所述在所述中间转印模板的表面涂覆新的抗粘层的步骤S5，具体包括：
步骤S51：向所述中间转印模板100的表面滴抗粘层溶液后，以第一转速驱动所述中间转印模板100转动或静置第一预设时长；
步骤S52：以第二转速驱动所述中间转印模板100转动第二预设时长，其中，所述第一转速小于所述第二转速；
步骤S53：在所述中间转印模板100以第二转速转动的过程中，向所述中间转印模板100喷洒保湿溶液。
此处，抗粘层溶液是甲基九氟丁醚和甲基九氟异丁醚的混合物，该混合物具有较强的挥发性能。为了实现较好的涂覆效果，在修复过程中，执行步骤51，使用滴管在中间转印模板100滴入抗粘层溶液，此处滴入的位置为中间转印模板100的中心位置，溶液的量具体可以为50ml左右，但并不限于此溶液量，还可是55ml或45mm。为了使该溶液铺满整个中间转印模板100，可以通过旋转中间转印模板100，使得溶液受到离心力而逐渐向周缘平铺展开，该转动不宜过大，否则使得中间转印模板100的周缘的气体移动较快，会使得抗粘层溶液挥发较快，故而，第一转速需是较低的转速，例如，10rpm左右。当然，在一实施例中，也可以将中间转印模板100静置第一预设时长，通过抗粘层溶液自身的流动性来进行浸润，达到展开平铺的目的。
可以理解的，在对中间转印模板100浸润的时间不宜过长，否则抗粘层溶液挥发的较多，对后续步骤不利；当然，滴入中间转印模板100的抗粘层溶液的时间也不宜过短，否则抗粘层溶液过于集中在中心位置，对于均匀涂覆不利。故而，在一实施例中设置第一预设时长的范围为20s～30s，例如，25s，从而给予抗粘层溶液充分的延展时间，并能够控制其挥发的溶剂量，达到较好的浸润效果。
接着执行步骤52和步骤53，使中间转印模板100以第二转速的速率旋转，当然，第二转速大于第一转速，随着第二转速的增加，在中间转印模板100的空气也飞速运转，加速了抗粘层溶液的挥发，故而在此同时，通过喷管向中间转印模板100喷洒保湿溶液，该保湿溶液可以对抗粘层溶液起到一定的润滑和溶解作用，防止其挥发干燥，从而使抗粘层溶液快速地平铺整个中间转印模板100。具体地，保湿溶液可以选择丁酮或者丙酮等，尤其是丁酮，从而使得抗粘层溶液的均匀性好。可以理解的，第二转速不宜过低，否则抗粘层溶液不能快速铺匀，当然，第二转速也不是越快越好，根据需求，设置第二转速为2000rpm左右，波动范围可在100rpm，且该第二转速需要结合第二预设时长，因抗粘层50的厚度有一定的厚度要求，故而该旋涂过程不宜过长，也不宜过短，在第二转速为2000rpm时设置第二预设时长的范围为20s～30s，例如，25s，如此，可以得到所需要的3nm～5nm厚度的抗粘层50。
本发明技术方案的中间转印模板的处理方法中，通过上述方法去除抗粘层50后，首先在滴入抗粘层溶液后，以相对较低的转速或静置第一预设时长，降低溶液挥发的速度，并使得该抗粘层溶液能够均匀铺开，为后面的涂覆提供基础。然后进行旋涂过程，即在较高的第二转速下滴入抗粘层溶液，并加以喷洒保湿溶液，该保湿溶液可以增加抗粘层溶液的湿度，有效避免抗粘层溶液快速挥发，并防止其干燥，从而可提高抗粘层溶液延展的均匀性，保证抗粘层50的涂覆效果，从而实现对中间转印模板100的修复，大大延长了中间转印模板100的使用寿命，避免直接报废造成的成本浪费，节约成本。
当然，上述涂覆抗粘层50的处理方法，也可以直接应用在对中间转印模板100的生产过程中，从而得到较好的抗粘层50的涂覆效果。
可选的实施例中，所述在所述中间转印模板100以第二转速转动的过程中，向所述中间转印模板100喷洒保湿溶液的步骤S53，具体包括：
步骤S531：在所述中间转印模板100的中心位置与边缘位置之间来回喷洒所述保湿溶液。
本实施例中，为了对各个部分的抗粘层溶液进行保湿，在使用喷管喷洒保湿溶液时，驱动喷管在中间转印模板100的中心位置与边缘位置之间来回移动，从而能够喷洒到抗粘层溶液的各个位置处，保证整体的抗粘层溶液的湿度。此处，驱动喷管的机构可以是气缸或丝杆等，移动的速率可以根据需要进行设定。
可选的实施例中，在所述向所述中间转印模板100的表面滴抗粘层溶液后，以第一转速驱动所述中间转印模板100转动或静置第一预设时长的步骤S51之后，以第二转速驱动所述中间转印模板100转动第二预设时长，其中，所述第一转速小于所述第二转速的步骤S52之前，还包括步骤S51'：
驱动所述中间转印模板100以第三转速转动第三预设时长，其中，所述第三转速大于所述第一转速，小于所述第二转速。
本实施例中，为了进一步提高抗粘层溶液的均匀性，在以第一转速驱动中间转印模板100转动后，再以第三转速驱动中间转印模板100转动，第三转速大于第一转速，但是小于第二转速，例如，第三转速设置为500rpm左右，波动范围可以在10rpm，在该转速下能够进一步增大抗粘层溶液向周缘延展的离心力，保证中间转印模板100的表面均铺满抗粘层溶液。当然，此处第三预设时长也不宜过长，否则易使预先涂覆的抗粘层溶液挥发较多且干燥，故而该第三预设时长的范围为15s～25s，例如，20s，从而在提高抗粘层50延展均匀性好的同时，还能够减少溶液的挥发，保证后续的浸润基础。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种中间转印模板的处理方法，其特征在于，所述中间转印模板包括基底、设于所述基底的聚合物纳米结构和磨损后的抗粘层，所述中间转印模板的处理方法包括以下步骤：
将所述中间转印模板放于真空室内并抽真空；
向所述真空室内充入保护气体，其中，所述保护气体至少包括氧气；
对所述中间转印模板进行等离子体处理，以去除所述磨损后的抗粘层。
2.如权利要求1所述的中间转印模板的处理方法，其特征在于，所述将所述中间转印模板放于真空室内并抽真空的步骤中，具体包括：
对所述真空室抽真空至所述真空室的压力范围值为7Pa～10Pa。
3.如权利要求1所述的中间转印模板的处理方法，其特征在于，在所述向所述真空室内充入保护气体，其中，所述保护气体至少包括氧气的步骤之后，在所述对所述中间转印模板进行等离子体处理，以去除所述磨损后的抗粘层的步骤之前，还包括：
保持所述真空室的压力范围值为25Pa～35Pa。
4.如权利要求1所述的中间转印模板的处理方法，其特征在于，所述对所述中间转印模板进行等离子体处理，以去除所述磨损后的抗粘层的步骤，具体包括：
所述等离子处理的时长为25s～40s。
5.如权利要求1所述的中间转印模板的处理方法，其特征在于，在所述对所述中间转印模板进行等离子体处理，以去除所述磨损后的抗粘层的步骤之后，还包括：
向所述真空室内充入气体进行破真空处理。
6.如权利要求1至5中任一项所述的中间转印模板的处理方法，其特征在于，在所述对所述中间转印模板进行等离子体处理，以去除所述磨损后的抗粘层的步骤之后，还包括步骤：
在所述中间转印模板的表面涂覆新的抗粘层。
7.如权利要求6所述的中间转印模板的处理方法，其特征在于，所述在所述中间转印模板的表面涂覆新的抗粘层的步骤，具体包括：
向所述中间转印模板的表面滴抗粘层溶液后，以第一转速驱动所述中间转印模板转动或静置第一预设时长；
以第二转速驱动所述中间转印模板转动第二预设时长，其中，所述第一转速小于所述第二转速；
在所述中间转印模板以第二转速转动的过程中，向所述中间转印模板喷洒保湿溶液。
8.如权利要求7所述的中间转印模板的处理方法，其特征在于，所述在所述中间转印模板以第二转速转动的过程中，向所述中间转印模板喷洒保湿溶液的步骤，具体包括：
在所述中间转印模板的中心位置与边缘位置之间来回喷洒所述保湿溶液。
9.如权利要求7所述的中间转印模板的处理方法，其特征在于，在所述向所述中间转印模板的表面滴抗粘层溶液后，以第一转速驱动所述中间转印模板转动或静置第一预设时长的步骤之后，以第二转速驱动所述中间转印模板转动第二预设时长，其中，所述第一转速小于所述第二转速的步骤之前，还包括步骤：
驱动所述中间转印模板以第三转速转动第三预设时长，其中，所述第三转速大于所述第一转速，小于所述第二转速。
10.如权利要求7所述的中间转印模板的处理方法，其特征在于，所述第一预设时长的范围为20s～30s；和/或，
所述第二预设时长的范围为20s～30s。
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