202上，以形成具有与第一轮廓基本不同的第二轮廓的微观柱阵列。 在图2B中，所述表面的轮廓包括圆形部分。图2C是在微球体阵列的顶部上具有第一复制 材料204的图2B中的包括至少一个表面的微观柱阵列的附图。然后，第一复制材料可被固 化并可与阵列分离，从而形成如图2D所示的模具204。然后，如图2E所示，可用第二复制材 料206填充模具204,以在第二复制材料固化之后形成复制品206。复制品206在图2F中 示出。图3A和图3B是模具的两个实施例的显微照片，示出了所提供的方法可用于制备复 杂的类球体形状。
[0058] 利用提供的方法可制备多种阵列。例如，通过本文呈现的方法可构造、模制和复制 多种图案的微球体阵列。通过利用光学透明的复制材料，本文的方法可形成微透镜阵列。 光学透明的复制材料可包括透射可见光的热固性聚合物，例如丙烯酸类聚合物、聚碳酸酯、 聚氨酯丙烯酸酯、环氧树脂等。光学透射性的热塑性材料还可用于形成微透镜阵列。这些 材料可包括（例如）聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚烯烃、聚乙烯丙烯酸、聚氯乙烯、聚氟 乙烯、离聚物、例如聚醚醚酮的酮、聚酰胺、聚醋、苯乙烯嵌段共聚物以及本领域技术人员公 知的其它材料。如之前所讨论的，阵列的微透镜可为球体或类球体。微透镜阵列在例如虚 像和其他光学应用中会是可用的。反射性微球体阵列在（例如）表面增强拉曼光谱分析 (SERS)和使用表面等离子体激元效应的其他分析技术中会是可用的。这些分析技术包括 分析方法，其包括：提供通过所提供的方法制成的阵列，其中阵列是反射型并包括金属层； 将分析物提供在紧邻金属层的至少一部分的位置中；并且对分析物执行表面增强拉曼光谱 分析。所述阵列可以是通过所提供的方法中的任一种制成的阵列，包括初始阵列或复制品。 如果阵列是复制品并且由非金属制成，则在将分析物提供在紧邻金属层的至少一部分的位 置中之前，可用金属层涂覆复制品。分析物可以是可通过SERS分析的任何材料或材料的混 合物。这可包括多种材料，包括（例如）有机化合物、有机化合物的混合物、无机化合物、聚 合物、聚合物/单体混合物、金属、合金、有机金属化合物和生物分子。
[0059] 在不脱离本发明的范围和精神的前提下，对本发明的各种修改和更改对于本领域 技术人员将是显而易见的。应该理解，本发明不限于以上提供的示例性实施例和实例，上 述实例和实施例仅以举例的方式提出，而且本发明的范围仅受以下所附的权利要求书的限 制。
[0060] 实施例
[0061] 实例1-来自纳米梓的外敷层阵列的微球体阵列
[0062] 在正光致抗蚀剂（Shipley UV5 抗蚀剂，可得自 Marlborough, MA 的 Rohm and Haas Electronic Materials公司）中，利用输出功率为300mW的244nm的倍频氩激光器（Sabre FreD激光器，可得自Santa Clara, CA的Coherent公司），通过光学干涉光刻，在娃晶圆、 玻璃和塑料基底上制造光致抗蚀剂（PR)柱结构的阵列。所得的阵列具有柱结构，其具有 240nm的直径和480nm的节距。柱结构阵列涂覆有750nm的材料，该材料包括通过派射沉 积的IlOnm的氧化铟锡（ITO)、通过蒸镀沉积的390nm的有机发光二极管（OLED)和同样通 过蒸镀沉积的250nm的A1。在涂覆之后形成非常紧凑地堆积的微球体结构。图4A是实例 1的微球体阵列的显微照片。图4B是微球体阵列的一部分的放大图像。可以看出，形成了 非常紧凑地堆积的微球体结构。可通过改变初始的柱大小、高度、密度或者通过外敷处理参 数（over-coating process parameters)来控制微球体的大小和形状（参见实例2和3)。
[0063] 实例2-通讨PECVD牛成的微球体阵列和纳米梓结构h的SLN1外敷层
[0064] 如实例1中所描述的，通过光学干涉光刻在Si晶圆、玻璃和塑料基底上制造光致 抗蚀剂（PR)柱结构。所得的PR柱结构的直径为900nm，节距为1. 6 μm。使用表1中描 述的以下参数，通过等离子增强化学气相沉积（PECVD)模型PLASMALAB系统100 (可得自 Yatton, UK的Oxford Instruments)，在PR柱结构上涂覆750nm厚的氮化娃层。
[0065] 表1_用于沉积5：[美层的条件
[0066]
【主权项】
1. 一种制备阵列的方法，该方法包括： 在基底上提供多个离散的第一微观特征，其中所述第一微观特征中的每个都具有第一 轮廓； 在所述第一微观特征上直接沉积材料以形成具有与所述第一轮廓基本不同的第二轮 廓的第二微观特征，其中所述第二微观特征中的至少一个不包括基本平坦的表面； 将第一复制材料添加到所述第二微观特征上，所述第二微观特征的第二轮廓允许所添 加的第一复制材料可与所述第二微观特征分离； 将所述第一复制材料与所述第二微观特征分离以形成模具； 将第二复制材料添加到所述模具上；以及 将所述第二复制材料与所述模具分离，以形成复制品。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第一轮廓具有一个或多个矩形特征物。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第二轮廓选自球体表面轮廓、类球体表面轮 廓以及它们的组合。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第一微观特征的最大宽度小于约500ym。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第一微观特征的最大宽度小于约Iym。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中在所述第一微观特征上沉积材料包括真空沉积。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中真空沉积选自化学气相沉积和等离子体增强化学 气相沉积。
8. 根据权利要求1所述的方法，该方法还包括在添加所述第一复制材料之前将平滑层 添加到所述具有第二轮廓的微观特征上。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中所述平滑层包含金属。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中所述金属选自铝、锡、镍、金、银以及它们的组合。
11. 一种制备微透镜阵列的方法，该方法包括： 在基底上提供多个离散的第一微观特征，其中所述第一微观特征中的每个都具有第一 轮廓； 在所述第一微观特征上直接沉积材料以形成具有与所述第一轮廓基本不同的第二轮 廓的第二微观特征，其中所述第二微观特征中的至少一个不包括基本平坦的表面； 在添加所述第一复制材料之前将平滑层添加到所述具有第二轮廓的第二微观特征 上； 将第一复制材料添加到所述具有第二轮廓的第二微观特征上，所述第二微观特征的第 二轮廓允许所添加的第一复制材料可与第二微观特征分离； 将所述第一复制材料与所述第二微观特征分离以形成模具； 将第二复制材料添加到所述模具上；以及 将所述第二复制材料与所述模具分离，以形成所述微透镜阵列。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中所述第二轮廓选自球体表面轮廓、类球体表面 轮廓以及它们的组合。
13. 根据权利要求11所述的方法，其中所述第一轮廓具有一个或多个矩形特征物。
14. 根据权利要求11所述的方法，其中所述平滑层包含金属，其中所述金属选自铝、 锡、镍、金、银以及它们的组合。
15.根据权利要求11所述的方法制备的微透镜阵列。
【专利摘要】本发明涉及制造微阵列的方法。具体地，本发明提供了一种制备微阵列的方法，其包括：为基底提供具有第一轮廓的离散的第一微观特征；以及将气相涂覆的材料沉积到所述第一微观特征上，以形成具有与所述第一轮廓基本不同的第二轮廓的第二微观特征。本发明还提供了一种将复制材料添加到所述气相涂覆的微观特征上以形成模具的方法。通过该方法制备的微阵列可用作用于表面增强拉曼光谱分析(SERS)的基底。
【IPC分类】B82Y30-00, G02B3-00, B82Y20-00, G02B6-122, G01N21-65, B82Y15-00
【公开号】CN104698515
【申请号】CN201510040817
【发明人】张俊颖, 特里·L·史密斯, 张海燕, 杰罗姆·C·波尔凯, 王丁, 约翰·C·胡尔滕, 利萨·A·迪克
【申请人】3M创新有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2008年10月14日
【公告号】CN101910829A, EP2217913A1, US8115920, US20090122310, WO2009064565A1