形成具有预设微纳图形结构的压印版。
[0038]图4是根据本发明的具有预设微纳图形结构的压印版的另一实施方式。
[0039]参照图4,在基板80上依次涂布第一光刻胶层60和第二光刻胶层70,其中,第一光刻胶层60的显影速率大于第二光刻胶层70的显影速率，因此在对第一光刻胶层60和第二光刻胶层70曝光、显影后,可在压印版10上形成由若干第一光刻胶体61与若干第二光刻胶体71形成的结构。优选的，若干第一光刻胶体61等间隔排列,且若干第二光刻胶体71等间隔排列。并且，每个第二光刻胶体71的宽度大于其对应的第一光刻胶体61。而后，通过聚二甲基娃氧烧(PDMS)倒模的方法(即将PDMS注入到若干第一光刻胶体61与若干第二光刻胶体71形成的结构之间，凝固之后取出)形成软模板，即形成具有预设微纳图形结构的压印版。
[0040]下面结合具体的实施例对本发明的金属图形化方法进行详细地描述。
[0041]实施例1
[0042]基于图1和图2所示的工艺流程图，提供一具有预设微纳图形结构的硅压印版和一由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)形成的基片。首先，在感应耦合等离子体刻蚀设备中使用八氟环丁烷(C4F8)气体在300瓦功率和20毫托压力下在硅压印版上沉积一层由碳氟化合物形成的抗粘附层；其次，利用电子束蒸发工艺在抗粘附层上沉积厚度为100纳米的金膜层；接着，利用光学显微镜将硅压印版与基片对准，并施以5个标准大气压使二者压紧，并升温至100摄氏度且保持3分钟；最后，自然冷却到室温并撤去压力，使硅压印版与基片分离，从而在基片上形成纳米金属结构(或称金属图案)。
[0043]图5是根据本发明的实施例1的对比实验结果的扫描电子显微镜图；其中，(a)图、(b)图和(C)图示出硅压印版上的具有侧壁外凸形状的结构体的扫描电子显微镜图，
(d)图、(e)图和(f)图示出利用具有侧壁外凸形状的结构体的硅压印版时，转移到基片上的金属结构图形的扫描电子显微镜图。
[0044]参照图5，当所用硅压印版具有侧壁外凸形状的结构体时，转移到基片上的金属结构具有非常粗糙的边缘，甚至没有成功的实现结构体顶端的金属膜层与结构体之间的底层金属膜层的完全分离。
[0045]图6是根据本发明的实施例1的实验结果的扫描电子显微镜图；其中，(a)图、(b)图和(C)图示出硅压印版上的具有侧壁内凹形状的结构体的扫描电子显微镜图，(d)图、
(e)图和(f)图示出利用具有侧壁内凹形状的结构体的硅压印版时，转移到基片上的金属结构图形的扫描电子显微镜图。
[0046]参照图6，当所用硅压印版具有侧壁内凹形状的结构体时，沉积在硅压印版上的金属膜层实现了结构体顶端的金属膜层与结构体之间的金属膜层的完全分离，转移到基片上的金属结构具有光滑的边缘，进一步确认了仅有结构体顶端的金属膜层转移到了基片上。
[0047]实施例2
[0048]基于图1和图2所示的工艺流程图，提供一具有预设微纳图形结构的石英压印版和一由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)形成的基片。首先，在感应耦合等离子体刻蚀设备中使用八氟环丁烷(C4F8)气体在300瓦功率和20毫托压力下在石英压印版上沉积一层由碳氟化合物形成的抗粘附层；其次，利用电子束蒸发工艺在抗粘附层上沉积厚度为100纳米的铝膜层；接着，利用光学显微镜将石英压印版与基片对准，并施以10个标准大气压使二者压紧，并升温至110摄氏度且保持3分钟；最后，自然冷却到40摄氏度并撤去压力，使石英压印版与基片分离，从而在基片上形成纳米金属结构(或称金属图案)。
[0049]图7是根据本发明的实施例2的实验结果的示意图；其中，(a)图是转移到基片上的纳米金属结构在光学显微镜透射模式下拍摄的示意图；(b)图是转移到基片上的纳米金属结构的局部扫描电子显微镜图。
[0050]参照图7中的(a)图，其是利用光学显微镜透射模式下对转移到基片上的纳米金属结构进行拍照后得到的彩色图案；参照图7中的(b)图，其是利用扫描电子显微镜对转移到基片上的纳米金属结构的局部区域进行拍摄后的示意图，可以看到转移到基片上的纳米金属结构形成了彩色滤波器，在光学显微镜透射模式下利用白光照明呈现彩色图案，证明了本实施例的工艺技术的有效性。
[0051]实施例3
[0052]基于图1和图2所示的工艺流程图，提供一具有预设微纳图形结构(例如一维光栅图形结构)的硅压印版和一由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)形成的基片。首先，在感应耦合等离子体刻蚀设备中使用八氟环丁烷(C4F8)气体在300瓦功率和20毫托压力下在硅压印版上沉积一层由碳氟化合物形成的抗粘附层；其次，利用电子束蒸发工艺在抗粘附层上沉积厚度为100纳米的铝膜层；接着，利用光学显微镜将硅压印版与基片对准，并施以10个标准大气压使二者压紧，并升温至110摄氏度且保持3分钟；最后，自然冷却到40摄氏度并撤去压力，使硅压印版与基片分离，从而在基片上形成纳米金属结构，即一维金属光栅结构。
[0053]图8是根据本发明的实施例3的转移到基片上的一维金属光栅结构的消光比光谱图。
[0054]参照图8，利用光谱仪对转移到基片上的一维金属光栅结构进行两个偏振透射光的消光比测试，可以看到形成的一维金属光栅结构实现了偏振片的功能。在可见光波段，消光比大于10dB，进一步证明了本实施例的工艺技术的有效性。
[0055]综上所述，根据本发明的金属图形化方法，利用具有侧壁内凹的结构体的压印版，易于将结构体顶端的金属膜层与结构体之间的金属膜层分离，且能够有效地减小转移到基片上的纳米金属结构的边缘粗糙度。此外，根据本发明的金属图形化方法，无需涂胶和显影等湿法工艺，可以实现真空环境下的金属图形化；且可以实现在有机材料基片上的金属图形化。而且，根据本发明的金属图形化方法，精度高、工艺简单，大大降低了金属图形化特别是金属纳米结构图形化的成本，同时还能够提高加工效率。
[0056]虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解:在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。
【主权项】
1.一种金属图形化方法，其特征在于，包括步骤: A)提供一具有预设微纳图形结构的压印版； B)在所述压印版上依次形成抗粘附层及金属膜层； C)提供一基片，并使所述基片与完成步骤B)的压印版在预定压力和预定温度下进行接触； D)将步骤A)中的压印版与所述基片分开，以使所述金属膜层转移到所述基片上，从而在所述基片上形成纳米金属结构。2.根据权利要求1所述的金属图形化方法，其特征在于，所述压印版采用的材料为硅或石英或聚二甲基硅氧烷。3.根据权利要求1所述的金属图形化方法，其特征在于，所述抗粘附层采用的材料为硅烷基的化学单层，其中，所述硅烷基的化学单层通过浸泡或旋涂的方法形成在所述压印版上。4.根据权利要求1所述的金属图形化方法，其特征在于，所述抗粘附层采用的材料为碳氟化合物，其中，所述碳氟化合物通过干法沉积的方法形成在所述压印版上。5.根据权利要求1所述的金属图形化方法，其特征在于，所述金属膜层采用的材料为金、银、钛、铜、铝、镍、铬中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的金属图形化方法，其特征在于，所述预定压力的范围为5标准大气压至15标准大气压。7.根据权利要求1所述的金属图形化方法，其特征在于，所述预定温度的范围为70摄氏度至120摄氏度。8.根据权利要求1所述的金属图形化方法，其特征在于，所述基片采用的材料为硅或二氧化硅或石英或聚对苯二甲酸乙二酯。9.根据权利要求1所述的金属图形化方法，其特征在于，所述预设微纳图形结构包括阵列排布的若干结构体，其中，每个结构体的侧壁具有内凹的形状。10.根据权利要求1所述的金属图形化方法，其特征在于，所述具有预设微纳图形结构的压印版通过倒模的方式形成。
【专利摘要】本发明公开一种金属图形化方法，包括步骤：A)提供一具有预设微纳图形结构的压印版；B)在所述压印版上依次形成抗粘附层及金属膜层；C)提供一基片，并使所述基片与完成步骤B)的压印版在预定压力和预定温度下进行接触；D)将步骤A)中的压印版与所述基片分开，以使所述金属膜层转移到所述基片上，从而在所述基片上形成纳米金属结构。本发明的金属图形化方法利用具有侧壁内凹的结构体的压印版，能够有效地减小转移到基片上的纳米金属结构的边缘粗糙度，且可以实现真空环境下的金属图形化。而且，本发明的金属图形化方法精度高、工艺简单，大大降低了金属图形化特别是金属纳米结构图形化的成本，同时还能够提高加工效率。
【IPC分类】B81C1/00
【公开号】CN105502281
【申请号】CN201410527578
【发明人】陈沁
【申请人】中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年10月9日