一种纳米压印硬模板的清洗方法与流程

1.本发明具体涉及一种纳米压印硬模板的清洗方法。


背景技术：

2.随着微纳加工技术的不断发展和进步，纳米压印技术突破了传统光刻在特征尺寸减小过程中的难题，具有分辨率高、低成本、高产率的特点。广泛应用于半导体制造、mems、生物芯片等各个有涉及微纳加工之领域。
3.鉴于纳米压印技术的广泛应用，量产型生产厂家工艺逐渐趋于稳定，其降低生产制作成本已经步入到主要的研发方向。在纳米压印生产的中，生产耗材主要有：硬模板、压印胶以及软膜胶，其中硬模板价格昂贵，硬模板使用寿命的长短很大程度决定了成本的多少。多次使用后的硬模板上粘黏的脏污主要是制作软膜的硅胶，一般的酸性溶液和碱性溶液难以去除。常规的spm溶液清洗和干法清洗均无法清洗掉纳米压印硬模板表面残留的软膜胶。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提出了一种纳米压印硬模板的清洗方法。
5.为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
6.本发明公开一种纳米压印硬模板的清洗方法，具体包括以下步骤：
7.s1：将纳米压印硬模板浸泡于dhf溶液中；
8.s2：利用纯水去除纳米压印硬模板表面的dhf溶液；
9.s3：利用spm溶液去除纳米压印硬模板表面的有机物，spm溶液为硫酸与双氧水的混合溶液；
10.s4：利用纯水去除纳米压印硬模板表面的spm溶液；
11.s5：利用sc1溶液去除纳米压印硬模板表面的金属离子，sc1溶液为氨水、双氧水与水的混合溶液；
12.s6：利用纯水去除纳米压印硬模板表面的sc1溶液；
13.s7：利用srd甩干机对纳米压印硬模板进行干燥处理。
14.在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：
15.作为优选的方案，s2、s4、s6分别具体包括以下内容：将纳米压印硬模板放置于纯水槽内后，对其进行以下操作：
16.(a)向纯水槽内纯水充入气体至纯水鼓泡，纯水槽内纯水从上溢流排出，并持续一定时间；
17.(b)纯水喷淋后，纯水从纯水槽的排水口排出，并持续一定时间；
18.(c)纯水喷淋后，纯水槽内纯水从上溢流排出，并持续一定时间；
19.(d)纯水槽内纯水从上溢流排出，持续一定时间；
20.其中，操作(a)、(b)、(c)、(d)按序进行或错序进行。
21.作为优选的方案，纯水槽内的纯水的温度为25℃～30℃之间。
22.作为优选的方案，s2、s4、s6中，操作(a)、(b)、(c)、(d)执行一次或多次。
23.作为优选的方案，s3具体包括以下步骤：
24.s3.1：将纳米压印硬模板放置于spm溶液槽内；
25.s3.2：向spm溶液槽内spm溶液充入气体至spm溶液鼓泡，并持续一定时间；
26.s3.3：spm溶液槽内卡塞定位装置抖动，且向spm溶液槽内spm溶液充入气体至spm溶液鼓泡，并持续一定时间；
27.s3.4：向spm溶液槽内spm溶液充入气体至spm溶液鼓泡，并持续一定时间。
28.作为优选的方案，s5具体包括以下步骤：
29.s5.1：将纳米压印硬模板放置于sc1溶液槽内；
30.s5.2：利用超声使sc1溶液震动，且向sc1溶液槽内sc1溶液充入气体至sc1溶液鼓泡，并持续一定时间。
31.作为优选的方案，s7具体包括以下步骤：
32.s7.1：将纳米压印硬模板放置于srd甩干机内；
33.s7.2：srd甩干机内腔体加热至60℃～80℃，对纳米压印硬模板进行喷淋冲洗，以600～800转每分钟旋转，并持续一定时间；
34.s7.3：srd甩干机内腔体加热至60℃～80℃，利用喷嘴对纳米压印硬模板进行吹干，以1200-1800转每分钟旋转，并持续一定时间；
35.s7.4：srd甩干机内腔体加热至60℃～80℃，冲入60℃～80℃氮气，利用热氮烘干纳米压印硬模板，以800-1200转每分钟旋转，并持续一定时间。
36.作为优选的方案，spm溶液为硫酸与双氧水按照体积比3：1～4：1进行配比，且温度为120℃～130℃的混合溶液。
37.作为优选的方案，sc1溶液为氨水、双氧水与水按照体积比1：1：5～1：1：6进行配比，且温度为50℃～80℃的混合溶液。
38.本发明一种纳米压印硬模板的清洗方法主要通过dhf溶液浸泡腐蚀，纯水冲洗，spm溶液清洗，纯水冲洗，sc1溶液清洗，纯水冲洗，srd甩干，可以有效的清洗掉硬模板表面的软膜胶，使硬模板可以重复利用降低生产成本。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。
40.图1为本发明实施例提供的纳米压印硬模板的清洗方法的流程图。
具体实施方式
41.下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
42.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。
43.使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。
44.另外，“包括”元件的表述是“开放式”表述，该“开放式”表述仅仅是指存在对应的部件或步骤，不应当解释为排除附加的部件或步骤。
45.为了达到本发明的目的，一种纳米压印硬模板的清洗方法的其中一些实施例中，如图1所示，清洗方法具体包括以下步骤：
46.s1：将纳米压印硬模板浸泡于dhf溶液中；
47.s2：利用qdr1纯水去除纳米压印硬模板表面的dhf溶液；
48.s3：利用spm溶液去除纳米压印硬模板表面的有机物，spm溶液为硫酸与双氧水的混合溶液；
49.s4：利用qdr2纯水去除纳米压印硬模板表面的spm溶液；
50.s5：利用sc1溶液去除纳米压印硬模板表面的金属离子，sc1溶液为氨水、双氧水与水的混合溶液；
51.s6：利用qdr3纯水去除纳米压印硬模板表面的sc1溶液；
52.s7：利用srd甩干机对纳米压印硬模板进行干燥处理。
53.其中，spm溶液为硫酸与双氧水按照体积比3：1～4：1进行配比，且温度为120℃～130℃的混合溶液。
54.具体地，spm溶液为硫酸与双氧水按照体积比3：1进行配比，且温度为120℃的混合溶液。
55.或，spm溶液为硫酸与双氧水按照体积比3：1进行配比，且温度为130℃的混合溶液。
56.或，spm溶液为硫酸与双氧水按照体积比4：1进行配比，且温度为120℃的混合溶液。
57.或，spm溶液为硫酸与双氧水按照体积比4：1进行配比，且温度为130℃的混合溶液。
58.进一步，spm溶液的温度还可以为121℃、122℃、123℃、124℃、125℃、126℃、127℃、128℃、129℃等等。
59.具体地，sc1溶液为氨水、双氧水与水按照体积比1：1：5～1：1：6进行配比，且温度为50℃～80℃的混合溶液。
60.进一步，sc1溶液为氨水、双氧水与水按照体积比1：1：5进行配比，且温度为50℃的混合溶液。
61.或，sc1溶液为氨水、双氧水与水按照体积比1：1：5进行配比，且温度为80℃的混合溶液。
62.或，sc1溶液为氨水、双氧水与水按照体积比1：1：6进行配比，且温度为50℃的混合溶液。
63.或，sc1溶液为氨水、双氧水与水按照体积比1：1：6进行配比，且温度为80℃的混合
溶液。
64.进一步，sc1溶液的温度还可以为51℃、55℃、57℃、61℃、65℃、67℃、71℃、75℃、77℃等等。
65.本发明一种纳米压印硬模板的清洗方法主要通过dhf溶液浸泡腐蚀，纯水冲洗，spm溶液清洗，纯水冲洗，sc1溶液清洗，纯水冲洗，srd甩干，可以有效的清洗掉硬模板表面的脏污本发明一种纳米压印硬模板的清洗方法主要通过dhf溶液浸泡腐蚀，纯水冲洗，spm溶液清洗，纯水冲洗，sc1溶液清洗，纯水冲洗，srd甩干，可以有效的清洗掉硬模板表面的软膜胶，使硬模板可以重复利用降低生产成本。
66.下面对每个步骤进行详细的描述：
67.对s1的描述如下：将纳米压印硬模板浸泡于dhf溶液中，dhf溶液的温度为25℃～35℃，浸泡时间15～25s。
68.由于一般的酸性溶液和碱性溶液难以去除制作软膜的硅胶，故本发明采用dhf溶液(即氢氟酸稀释液)，利用氢氟酸腐蚀纳米压印硬模板表面的sio2层，腐蚀深度约20-30nm。
69.对s2的描述如下：利用qdr1纯水去除纳米压印硬模板表面的dhf溶液，纯水常温，水阻值≥14兆欧，具体包括以下步骤：
70.s2.1：将纳米压印硬模板放置于纯水槽内，水温25-30℃；
71.s2.2：向纯水槽内qdr1纯水充入气体至纯水鼓泡，纯水槽内qdr1纯水从上溢流排出，并持续30-60s；
72.s2.3：纯水喷淋后，qdr1纯水从纯水槽的排水口排出，并持续10-15s；
73.s2.4：纯水喷淋后，纯水槽内qdr1纯水从上溢流排出，并持续25-30s；
74.s2.5：向纯水槽内qdr1纯水充入气体至纯水鼓泡，纯水槽内qdr1纯水从上溢流排出，并持续25-50s；
75.s2.6：纯水槽内qdr1纯水从上溢流排出，持续70-100s。
76.其中，纯水槽内qdr1纯水从上溢流排出，可以除去漂浮在水面的脏污。冲入的气体可以为高纯氮气，鼓泡操作使得清洗的更干净。
77.对s3的描述如下：s3具体包括以下步骤：
78.s3.1：将纳米压印硬模板放置于spm溶液槽内；
79.s3.2：向spm溶液槽内spm溶液充入气体至spm溶液鼓泡，并持续30-60s；
80.s3.3：spm溶液槽内卡塞定位装置抖动，震荡频率20-30次/分，且向spm溶液槽内spm溶液充入气体至spm溶液鼓泡，并持续600-1200s；
81.s3.4：向spm溶液槽内spm溶液充入气体至spm溶液鼓泡，并持续30-60s。
82.其中，spm溶液槽震动可以提高溶液的流动性。
83.对s4的描述如下：利用qdr2纯水去除纳米压印硬模板表面的spm溶液，qdr2纯水常温，水阻值≥14兆欧，具体包括以下步骤：
84.s4.1：将纳米压印硬模板放置于纯水槽内，水温25-30℃；
85.s4.2：向纯水槽内qdr2纯水充入气体至纯水鼓泡，纯水槽内qdr2纯水从上溢流排出，并持续30-60s；
86.s4.3：纯水喷淋后，qdr2纯水从纯水槽的排水口排出，并持续10-15s；
87.s4.4：纯水喷淋后，纯水槽内qdr2纯水从上溢流排出，并持续25-30s；
88.s4.5：向纯水槽内qdr2纯水充入气体至纯水鼓泡，纯水槽内qdr2纯水从上溢流排出，并持续25-50s；
89.s4.6：纯水槽内qdr2纯水从上溢流排出，持续70-100s。
90.其中，纯水槽内qdr2纯水从上溢流排出，可以除去漂浮在水面的脏污。冲入的气体可以为高纯氮气，鼓泡操作使得清洗的更干净。
91.对s5的描述如下：s5具体包括以下步骤：
92.s5.1：将纳米压印硬模板放置于sc1溶液槽内；
93.s5.2：利用20-40mhz超声使sc1溶液震动，且向sc1溶液槽内sc1溶液充入气体至sc1溶液鼓泡，并持续300-600s。
94.对s6的描述如下：利用qdr3纯水去除纳米压印硬模板表面的sc1溶液，qdr3纯水常温，水阻值≥14兆欧，具体包括以下步骤：
95.s6.1：将纳米压印硬模板放置于纯水槽内，水温25-30℃；
96.s6.2：向纯水槽内qdr3纯水充入气体至纯水鼓泡，纯水槽内qdr3纯水从上溢流排出，并持续30-60s；
97.s6.3：纯水喷淋后，qdr3纯水从纯水槽的排水口排出，并持续10-15s；
98.s6.4：纯水喷淋后，纯水槽内qdr3纯水从上溢流排出，并持续25-30s；
99.s6.5：向纯水槽内qdr3纯水充入气体至纯水鼓泡，纯水槽内qdr3纯水从上溢流排出，并持续25-50s；
100.s6.6：纯水槽内qdr3纯水从上溢流排出，持续70-100s。
101.其中，纯水槽内qdr3纯水从上溢流排出，可以除去漂浮在水面的脏污。冲入的气体可以为高纯氮气，鼓泡操作使得清洗的更干净。
102.对s7的描述如下：s7具体包括以下步骤：
103.s7.1：将纳米压印硬模板放置于srd甩干机内；
104.s7.2：srd甩干机内腔体加热至60℃～80℃，对纳米压印硬模板进行喷淋冲洗，以600～800转每分钟旋转，并30-60s；
105.s7.3：srd甩干机内腔体加热至60℃～80℃，利用喷嘴对纳米压印硬模板进行吹干，以1200-1800转每分钟旋转，并持续300-500s；
106.s7.4：srd甩干机内腔体加热至60℃～80℃，冲入60℃～80℃氮气，利用热氮烘干纳米压印硬模板，以800-1200转每分钟旋转，并持续20-60s。
107.本发明一种那木压印硬模板的清洗方法具有以下有益效果：
108.第一，本发明先用酸性较弱温度较低的dhf溶液对纳米压印硬模板表面大部分压印胶的去除，避免造成剧烈的反应生成硫酸难以去除的碳氢化合物，再用浓度较高温度较高的spm溶液进行彻底的去胶清洗，最后用sc1溶液进行纳米压印硬模板表面去除金属离子清洗，甩干。
109.第二，本发明可以有效的去除硬模板上粘黏的软膜胶及其他的粘黏物，使硬模板清洗干净，使其可以反复使用，降低成本。
110.第三，本发明步骤简单，操作便捷，且清洗效果好。
111.综上述，本发明公开一种纳米压印硬模板的清洗方法，先利用dhf溶液对纳米压印
硬模板进行腐蚀20-30nm，再用spm溶液去除表面有机物及其他杂质，再利用sc1溶液去除表面金属离子，最后甩干。本发明对纳米压印硬模板进行清洗，使其可以反复使用。
112.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
113.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，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。
114.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
115.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。