CN115793395A - 一种基于双抑制效应的高精度飞秒激光直写光刻胶组合物及其应用 - Google Patents
一种基于双抑制效应的高精度飞秒激光直写光刻胶组合物及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于双抑制效应的高精度飞秒激光直写光刻胶组合物及其应用。所述飞秒激光直写光刻胶组合物包括单体、双光子引发剂和阻聚剂；所述单体选自丙烯酸酯类化合物和甲基丙烯酸酯类化合物中的一种或多种按任意配比的组合；以单体质量为100％计，双光子引发剂和阻聚剂的质量百分比为0.5‑5wt％和0.1‑5wt％。本发明公开的光刻胶组合物中加入了阻聚剂，利用化学抑制效应可以提高飞秒激光直写的刻写精度。本发明提供了所述光刻胶组合物在飞秒激光直写制备微结构中的应用，其结合了PPI的物理抑制和阻聚剂的化学抑制两种抑制效应，可以显著提高飞秒激光直写的刻写精度，获得极高精度的高质量刻写线条。
Description
技术领域
本发明属于微纳加工制造领域，具体地说涉及一种高精度飞秒激光直写光刻胶组合物及其应用。
背景技术
飞秒激光直写技术是一种利用飞秒激光光束在涂有光刻胶的基板上进行刻写，从而直接生成二维或者三维结构，是一种无掩膜、微纳加工的理想手段。
随着信息技术和人工智能的发展，微纳加工行业对加工精度的要求也越来越高。根据瑞利衍射原理，飞秒激光直写技术的刻写分辨率受到激发光波长的限制，例如使用800nm的飞秒激光、数值孔径为1.4的物镜进行直写，获得的最小横向分辨率为340nm左右。科研人员通过降低光刻胶的光刻阈值等手段，将刻写精度降到了100nm左右。例如，目前市场上最为成熟的双光子直写设备——德国Nanoscribe公司的Photonic Professional GT系列快速高分辨系统能够达到160nm的刻写尺寸。
飞秒激光直写技术的刻写精度受到诸多因素的影响，总体上可以分为物理因素和化学因素两大类。物理因素包括激光波长、物镜数值孔径、折射率匹配度等，其中值得注意的是边缘光抑制(PPI)技术，即利用两个光束，其中一束为飞秒激发光，用于刻写结构，另一束为连续抑制光，用于抑制刻写线条边缘的聚合过程，此技术成功地将刻写精度提高到了50nm。但是基于PPI技术的原理，刻写线宽随着抑制光能量的增加而减小，但是实际刻写过程中存在一个最佳的抑制光功率，超过次范围，线条的宽度反而会增加，因此限制了PPI技术的精度，极限宽度在50nm左右。影响光刻精度的化学因素包括光引发剂、单体以及其他添加剂的选择，其中研究最多的是通过提高光刻胶的灵敏度来获取高精度的。
然而，以上任意一种方法，都不能稳定获得高质量的50nm以下的高精度线条，因此需要提供一种新的、可获得稳定高质量线条的飞秒激光光刻胶组合物。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的限制，利用飞秒激光直写技术提供一种基于双抑制效应的高精度飞秒激光直写光刻胶组合物及其应用，以提高飞秒激光直写的刻写精度。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
第一方面，本发明提供了一种飞秒激光直写光刻胶组合物，其包括单体、双光子引发剂和阻聚剂；所述单体选自丙烯酸酯类化合物和甲基丙烯酸酯类化合物中的一种或多种按任意配比的组合；以单体质量为100％计，双光子引发剂和阻聚剂的质量百分比为0.5-5wt％和0.1-5wt％。
作为优选，所述单体选自三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、双酚A二甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸苄基酯、甲基丙烯酸苄基酯、甲基丙烯酸2-苯氧乙酯、2-异丙基-2-甲基丙烯酰氧基金刚烷、丙烯酸异冰片烯、乙氧基化双苯基芴二丙烯酸酯、邻苯基苯氧基丙烯酸乙酯中的一种或多种按任意配比的组合。本发明的一种具体实施方式中，所述单体是三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、乙氧基化双苯基芴二丙烯酸酯和邻苯基苯氧基丙烯酸乙酯的组合，其中三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、乙氧基化双苯基芴二丙烯酸酯、邻苯基苯氧基丙烯酸乙酯的质量比为10-20:1-2:1-2，优选为14:1:1。
作为优选，所述光子引发剂为7-二乙基氨基-3-噻吩甲酰基香豆素。
作为优选，所述的阻聚剂选自叔丁基氢醌、4-甲氧基苯酚、2,5-二叔丁基氢醌、2,5-二羟基甲苯、6-叔丁基-2,4-二甲苯酚、2-(1-甲基丙基)-4,6-二硝酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、癸二酸双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1-氧基)酯、2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物、4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基自由基、五甲基哌啶醇、4-甲基丙烯酰氧-2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧自由基、2-甲基-2-丙烯酸-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基酯、四甲基哌啶氮氧自由基亚磷酸三酯、N,N二乙基羟胺、N,N二苯基对苯二胺中的至少一种。
作为优选，所述飞秒激光直写光刻胶组合物由单体、双光子引发剂和阻聚剂组成。
作为优选，所述光刻胶组合物中，以单体质量为100％计，双光子引发剂和阻聚剂的质量百分比为0.5-1.5wt％和0.1-1.5wt％。
第二方面，本发明提供了所述光刻胶组合物在飞秒激光直写制备微结构中的应用，制备微结构的具体步骤为：
(1)将上述光刻胶组合物的组分按比例混合于棕色玻璃容器中，充分混合均匀后得光刻胶组合物；
(2)取光刻胶组合物滴加在载玻片上，开启飞秒激光直写系统，同时启动飞秒激光和连续的抑制激光，两束光经耦合后对光刻胶组合物进行照射；
(3)将照射后的光刻胶组合物进行显影，得到微结构。
作为优选，所述载玻片选自普通玻璃、石英玻璃中的一种。
作为优选，飞秒激光功率调节范围为1-20mW，连续的抑制激光功率调节范围为0～50mW；飞秒激光的波长为400-900nm，连续的抑制激光的波长为500-800nm；扫描速度为5-100μm/s。
作为进一步的优选，飞秒激光的波长为780nm，连续的抑制激光的波长为532nm；扫描速度为50μm/s。
作为优选，所述的显影按照如下操作：将刻写的样品先后在丙二醇单甲醚醋酸酯和异丙醇中浸泡一定时间，取出样品，在空气下自然晾干，得到微结构。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明公开的光刻胶组合物中加入了阻聚剂，利用化学抑制效应可以提高飞秒激光直写的刻写精度。
(2)本发明提供的光刻胶组合物在基于双抑制效应的高精度飞秒激光直写制备微结构中的应用，结合了PPI的物理抑制和阻聚剂的化学抑制两种抑制效应，可以显著提高飞秒激光直写的刻写精度，获得极高精度的高质量刻写线条。
附图说明
图1是本发明所采用的飞秒激光直写的光学系统示意图，其中1-连续激光器，2-飞秒激光器，3-反射镜，4-耦合器，5-振镜，6-物镜，7-光刻胶，8-折射率油，9-载波片，10-平移台。
图2是实施例1中光刻胶组合物A和B分别在固定的激发功率下，改变抑制光功率的大小，得到的刻写线条宽度和抑制光功率对应的散点图。
图3是实施例2中光刻胶组合物B利用飞秒激光，在固定激发光功率(2.5mW)、抑制光功率(8mW)和扫描速度(50μm/s)下，采用连续抑制光“半开半关”的方式刻写的线条。图中左边是抑制光关闭状态，右边是抑制光开启状态。
图4是实施例3中光刻胶组合物A利用飞秒激光，在固定激发光功率(2.5mW)、抑制光功率(44.2mW)和扫描速度(50μm/s)下，采用连续抑制光“半开半关”的方式刻写的线条。图中左边是抑制光关闭状态，右边是抑制光开启状态。
图5是实施例2和3中光刻胶组合物A和B在相同激发光功率和各自最佳抑制光功率下得到的平均线条宽度柱状图。
图6是实施例4中光刻胶组合物在3mW激发光功率、其对应最佳抑制光功率(7.2mW)和扫描速度50μm/s下，采用连续抑制光“半开半关”的方式刻写的线条。图中左边是抑制光关闭状态，右边是抑制光开启状态。
具体实施方式
下面将结合实例进一步阐明本发明的内容，但这些实例并不限制本发明的保护范围，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
如附图1所示，用于本发明实施例使用的光刻胶组合物的直写系统，包括沿光路方向依次设置的连续激光器1、飞秒激光器2、反射镜3、耦合器4、振镜5、物镜6、载玻片9、平移台10。将配制好的光刻胶7滴在清洗好的载玻片9上，在物镜上滴加一滴与物镜折射率相匹配的折射率油，然后将载玻片9放置于平移台10上并调整好位置。飞秒激光器2发出波长为780nm的飞秒激光，连续激光器1波长为532nm的连续激光，飞秒激光光斑11为实心斑，连续激光光斑12调制成“甜甜圈”形状(四周光强大，中间光强小)。
连续激光首先经过反射镜3的反射，两束光在耦合器4汇聚并耦合后通过振镜5及物镜6聚焦在光刻胶7内部。
实施例1：
(1)称取8.75g三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、625mg乙氧基化双苯基芴二丙烯酸酯、625mg邻苯基苯氧基丙烯酸乙酯于25mL干净的棕色瓶中，超声30min、搅拌60min后获得均匀的溶液。再称取100mg 7-二乙基氨基-3-噻吩甲酰基香豆素、100mg癸二酸双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1-氧基)酯加入上述溶液中，超声30min后，过夜摇匀，即可得到光刻胶组合物A。
采用与上述完全相同的方案，只是不加入阻聚剂癸二酸双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1-氧基)酯，得到光刻胶组合物B。
(2)上述光刻胶组合物的直写系统如附图1所示，飞秒激光的波长为780nm，连续的抑制激光波长为532nm，飞秒激光功率调节范围为1～20mW，连续激光功率调节范围为0～50mW。启动直写系统，对光刻胶组合物A和光刻胶组合物B进行刻写实验。
对于光刻胶组合物A，固定飞秒激光功率为3.18mV和扫描速度为50μm/s，改变抑制光功率的大小，进行刻写实验。得到的刻写线条宽度和抑制光功率对应的散点图，详见图2的左图；对于光刻胶组合物B，固定飞秒激光功率为3.47mV和扫描速度为50μm/s，改变抑制光功率的大小，进行刻写实验。
(3)刻写完成后，将刻写的样品先后在丙二醇单甲醚醋酸酯(PGMEA)中浸泡10min，在异丙醇(IPA)中浸泡10min，取出样品，在空气下自然晾干，得到高精度的刻写线条。
得到的刻写线条宽度和抑制光功率对应的散点图如图2所示，其中左图对应光刻胶组合物A，右图对应光刻胶组合物B，由实验结果可以得出光刻胶组合物A和B对应的最佳抑制光功率分别是44.2mV和8mV。
实施例2
参照实施例1制备光刻胶组合物B，并按照实施例1的方式进行刻写实验和显影，区别仅在于：光刻胶组合物B利用飞秒激光，在固定激发光功率(2.5mW)、抑制光功率(8mW)和扫描速度(50μm/s)下，采用连续抑制光“半开半关”的方式刻写线条，即线条前半段仅开启780nm飞秒激光，后半段同时开启780nm飞秒激光和532nm连续激光。结果如图3所示，图3中左边是抑制光关闭状态，右边是抑制光开启状态。
实施例3
参照实施例1制备光刻胶组合物A，并按照实施例1的方式进行刻写实验和显影，区别仅在于：光刻胶组合物A利用飞秒激光，在固定激发光功率(2.5mW)、抑制光功率(44.2mW)和扫描速度(50μm/s)下，采用连续抑制光“半开半关”的方式刻写线条，即线条前半段仅开启780nm飞秒激光，后半段同时开启780nm飞秒激光和532nm连续激光。结果如图4所示，图中左边是抑制光关闭状态，右边是抑制光开启状态。
将实施例2和3的实验结果进行分析，可得出光刻胶组合物A和B在相同激发光功率和各自最佳抑制光功率下的平均线条宽度，其柱状图如图5所示，由图5可见，相对没有加阻聚剂和PPI技术的刻写线条，加了阻聚剂和PPI技术的线条宽度压缩了82.7％，极大的提高了刻写线条的精度。
实施例4：
(1)8.75g三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、625mg乙氧基化双苯基芴二丙烯酸酯、625mg邻苯基苯氧基丙烯酸乙酯于25mL干净的棕色瓶中，超声30min、搅拌60min后获得均匀的溶液。再称取50mg7-二乙基氨基-3-噻吩甲酰基香豆素、12.85mg 2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物加入上述溶液中，超声30min后，过夜摇匀，即可得到光刻胶组合物。
(2)上述光刻胶组合物的直写系统如附图1所示，飞秒激光的波长为780nm，连续的抑制激光波长为532nm。固定飞秒激光功率为3mW，在对应最佳抑制光功率7.2mW和扫描速度50μm/s下，采用连续抑制光“半开半关”的方式刻写线条。
(3)刻写完成后，将刻写的样品先后在丙二醇单甲醚醋酸酯(PGMEA)中浸泡10min，在异丙醇(IPA)中浸泡10min，取出样品，在空气下自然晾干，得到高精度的刻写线条。
所得到的刻写线条见图6，图中左边是抑制光关闭状态，右边是抑制光开启状态。
实施例5：
(1)8.75g三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、625mg乙氧基化双苯基芴二丙烯酸酯、625mg邻苯基苯氧基丙烯酸乙酯于25mL干净的棕色瓶中，超声30min、搅拌60min后获得均匀的溶液。再称取50mg7-二乙基氨基-3-噻吩甲酰基香豆素、14.17mg 4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基自由基加入上述溶液中，超声30min后，过夜摇匀，即可得到光刻胶组合物。
(2)上述光刻胶组合物的直写系统如附图1所示，飞秒激光的波长为780nm，连续的抑制激光波长为532nm，飞秒激光光束边缘被连续激光光束包围，光斑形状类似“甜甜圈”。飞秒激光功率范围在1～20mW，抑制激光功率范围在0～50mW，扫描速度为50μm/s。刻写方式为抑制光“半开半关”的方式。
(3)刻写完成后，将刻写的样品先后在丙二醇单甲醚醋酸酯(PGMEA)中浸泡10min，在异丙醇(IPA)中浸泡10min，取出样品，在空气下自然晾干，得到高精度的刻写线条。
实施例6：
(1)8.75g三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、625mg乙氧基化双苯基芴二丙烯酸酯、625mg邻苯基苯氧基丙烯酸乙酯于25mL干净的棕色瓶中，超声30min、搅拌60min后获得均匀的溶液。再称取50mg7-二乙基氨基-3-噻吩甲酰基香豆素、19.76mg 4-甲基丙烯酰氧-2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧自由基加入上述溶液中，超声30min后，过夜摇匀，即可得到光刻胶组合物。
(2)上述光刻胶组合物的直写系统如附图1所示，飞秒激光的波长为780nm，连续的抑制激光波长为532nm，飞秒激光光束边缘被连续激光光束包围，光斑形状类似“甜甜圈”。飞秒激光功率范围在1～20mW，抑制激光功率范围在0～50mW，扫描速度为50μm/s。刻写方式为抑制光“半开半关”的方式。
(3)刻写完成后，将刻写的样品先后在丙二醇单甲醚醋酸酯(PGMEA)中浸泡10min，在异丙醇(IPA)中浸泡10min，取出样品，在空气下自然晾干，得到高精度的刻写线条。
实施例7：
(1)8.75g三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、625mg乙氧基化双苯基芴二丙烯酸酯、625mg邻苯基苯氧基丙烯酸乙酯于25mL干净的棕色瓶中，超声30min、搅拌60min后获得均匀的溶液。再称取50mg7-二乙基氨基-3-噻吩甲酰基香豆素、15.01mg四甲基哌啶氮氧自由基亚磷酸三酯加入上述溶液中，超声30min后，过夜摇匀，即可得到光刻胶组合物。
(2)上述光刻胶组合物的直写系统如附图1所示，飞秒激光的波长为780nm，连续的抑制激光波长为532nm，飞秒激光光束边缘被连续激光光束包围，光斑形状类似“甜甜圈”。飞秒激光功率范围在1～20mW，抑制激光功率范围在0～50mW，扫描速度为50μm/s。刻写方式为抑制光“半开半关”的方式。
(3)刻写完成后，将刻写的样品先后在丙二醇单甲醚醋酸酯(PGMEA)中浸泡10min，在异丙醇(IPA)中浸泡10min，取出样品，在空气下自然晾干，得到高精度的刻写线条。
实施例8：
(1)称取1g季戊四醇三丙烯酸酯于25mL干净的棕色瓶中，超声30min、搅拌60min后获得均匀的溶液。再称取50mg 7-二乙基氨基-3-噻吩甲酰基香豆素、20mg 4-甲氧基苯酚加入上述溶液中，超声30min后，过夜摇匀，即可得到光刻胶组合物。
(2)上述光刻胶组合物的直写系统如附图1所示，飞秒激光的波长为780nm，连续的抑制激光波长为532nm，飞秒激光光束边缘被连续激光光束包围，光斑形状类似“甜甜圈”。飞秒激光功率范围在1～20mW，抑制激光功率范围在0～50mW，扫描速度为50μm/s。刻写方式为抑制光“半开半关”的方式。
(3)刻写完成后，将刻写的样品先后在丙二醇单甲醚醋酸酯(PGMEA)中浸泡10min，在异丙醇(IPA)中浸泡10min，取出样品，在空气下自然晾干，得到高精度的刻写线条。
实施例9：
(1)称取8.75g季戊四醇三丙烯酸酯、625mg乙氧基化双苯基芴二丙烯酸酯、625mg邻苯基苯氧基丙烯酸乙酯于25mL干净的棕色瓶中，超声30min、搅拌60min后获得均匀的溶液。再称取50mg7-二乙基氨基-3-噻吩甲酰基香豆素、50mg 6-叔丁基-2,4-二甲苯酚加入上述溶液中，超声30min后，过夜摇匀，即可得到光刻胶组合物。
(2)上述光刻胶组合物的直写系统如附图1所示，飞秒激光的波长为780nm，连续的抑制激光波长为532nm，飞秒激光光束边缘被连续激光光束包围，光斑形状类似“甜甜圈”。飞秒激光功率范围在1～20mW，抑制激光功率范围在0～50mW，扫描速度为50μm/s。刻写方式为抑制光“半开半关”的方式。
(3)刻写完成后，将刻写的样品先后在丙二醇单甲醚醋酸酯(PGMEA)中浸泡10min，在异丙醇(IPA)中浸泡10min，取出样品，在空气下自然晾干，得到高精度的刻写线条。
实施例10：
(1)称取5g乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、5g双酚A二(甲基)丙烯酸酯于25mL干净的棕色瓶中，超声30min、搅拌60min后获得均匀的溶液。再称取500mg7-二乙基氨基-3-噻吩甲酰基香豆素、500mg 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚加入上述溶液中，超声30min后，过夜摇匀，即可得到光刻胶组合物。
(2)上述光刻胶组合物的直写系统如附图1所示，飞秒激光的波长为780nm，连续的抑制激光波长为532nm，飞秒激光光束边缘被连续激光光束包围，光斑形状类似“甜甜圈”。飞秒激光功率范围在1～20mW，抑制激光功率范围在0～50mW，扫描速度为50μm/s。刻写方式为抑制光“半开半关”的方式。
(3)刻写完成后，将刻写的样品先后在丙二醇单甲醚醋酸酯(PGMEA)中浸泡10min，在异丙醇(IPA)中浸泡10min，取出样品，在空气下自然晾干，得到高精度的刻写线条。
实施例11：
(1)称取8g聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1g甲基丙烯酸2-苯氧乙酯、1g丙烯酸异冰片烯于25mL干净的棕色瓶中，超声30min、搅拌60min后获得均匀的溶液。再称取500mg7-二乙基氨基-3-噻吩甲酰基香豆素、250mg N,N二苯基对苯二胺加入上述溶液中，超声30min后，过夜摇匀，即可得到光刻胶组合物。
(2)上述光刻胶组合物的直写系统如附图1所示，飞秒激光的波长为780nm，连续的抑制激光波长为532nm，飞秒激光光束边缘被连续激光光束包围，光斑形状类似“甜甜圈”。飞秒激光功率范围在1～20mW，抑制激光功率范围在0～50mW，扫描速度为50μm/s。刻写方式为抑制光“半开半关”的方式。
(3)刻写完成后，将刻写的样品先后在丙二醇单甲醚醋酸酯(PGMEA)中浸泡10min，在异丙醇(IPA)中浸泡10min，取出样品，在空气下自然晾干，得到高精度的刻写线条。
实施例12：
(1)称取5g二季戊四醇五丙烯酸酯、2g丙烯酸乙酯、3g2-异丙基-2-甲基丙烯酰氧基金刚烷于25mL干净的棕色瓶中，超声30min、搅拌60min后获得均匀的溶液。再称取500mg7-二乙基氨基-3-噻吩甲酰基香豆素、400mg N,N二乙基羟胺加入上述溶液中，超声30min后，过夜摇匀，即可得到光刻胶组合物。
(2)上述光刻胶组合物的直写系统如附图1所示，飞秒激光的波长为780nm，连续的抑制激光波长为532nm，飞秒激光光束边缘被连续激光光束包围，光斑形状类似“甜甜圈”。飞秒激光功率范围在1～20mW，抑制激光功率范围在0～50mW，扫描速度为50μm/s。刻写方式为抑制光“半开半关”的方式。
(3)刻写完成后，将刻写的样品先后在丙二醇单甲醚醋酸酯(PGMEA)中浸泡10min，在异丙醇(IPA)中浸泡10min，取出样品，在空气下自然晾干，得到高精度的刻写线条。
Claims (10)
1.一种飞秒激光直写光刻胶组合物，其特征在于：所述飞秒激光直写光刻胶组合物包括单体、双光子引发剂和阻聚剂；所述单体选自丙烯酸酯类化合物和甲基丙烯酸酯类化合物中的一种或多种按任意配比的组合；以单体质量为100％计，双光子引发剂和阻聚剂的质量百分比为0.5-5wt％和0.1-5wt％。
2.如权利要求1所述的飞秒激光直写光刻胶组合物，其特征在于：所述单体选自三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、双酚A二甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸苄基酯、甲基丙烯酸苄基酯、甲基丙烯酸2-苯氧乙酯、2-异丙基-2-甲基丙烯酰氧基金刚烷、丙烯酸异冰片烯、乙氧基化双苯基芴二丙烯酸酯、邻苯基苯氧基丙烯酸乙酯中的一种或多种按任意配比的组合。
3.如权利要求1所述的飞秒激光直写光刻胶组合物，其特征在于：所述单体是三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、乙氧基化双苯基芴二丙烯酸酯和邻苯基苯氧基丙烯酸乙酯的组合，其中三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、乙氧基化双苯基芴二丙烯酸酯、邻苯基苯氧基丙烯酸乙酯的质量比为10-20:1-2:1-2。
4.如权利要求1所述的飞秒激光直写光刻胶组合物，其特征在于：所述光子引发剂为7-二乙基氨基-3-噻吩甲酰基香豆素。
5.如权利要求1所述的飞秒激光直写光刻胶组合物，其特征在于：所述的阻聚剂选自叔丁基氢醌、4-甲氧基苯酚、2,5-二叔丁基氢醌、2,5-二羟基甲苯、6-叔丁基-2,4-二甲苯酚、2-(1-甲基丙基)-4,6-二硝酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、癸二酸双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1-氧基)酯、2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物、4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基自由基、五甲基哌啶醇、4-甲基丙烯酰氧-2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧自由基、2-甲基-2-丙烯酸-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基酯、四甲基哌啶氮氧自由基亚磷酸三酯、N,N二乙基羟胺、N,N二苯基对苯二胺中的至少一种。
6.如权利要求1所述的飞秒激光直写光刻胶组合物，其特征在于：所述光刻胶组合物中，以单体质量为100％计，双光子引发剂和阻聚剂的质量百分比为0.5-1.5wt％和0.1-1.5wt％。
7.如权利要求1-6中任一项所述的飞秒激光直写光刻胶组合物，其特征在于：所述飞秒激光直写光刻胶组合物由单体、双光子引发剂和阻聚剂组成。
8.一种如权利要求1-6中任一项所述光刻胶组合物在飞秒激光直写制备微结构中的应用，制备微结构的具体步骤为：
(1)将光刻胶组合物的组分按比例混合于棕色玻璃容器中，充分混合均匀后得光刻胶组合物；
(2)取光刻胶组合物滴加在载玻片上，开启飞秒激光直写系统，同时启动飞秒激光和连续的抑制激光，两束光经耦合后对光刻胶组合物进行照射；
(3)将照射后的光刻胶组合物进行显影，得到微结构。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于：飞秒激光功率调节范围为1-20mW，连续的抑制激光功率调节范围为0-50mW；飞秒激光的波长为400-900nm，连续的抑制激光的波长为500-800nm；扫描速度为5-100μm/s。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于：飞秒激光的波长为780nm，连续的抑制激光的波长为532nm；扫描速度为50μm/s。
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| Publication number | Publication date |
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