CN101060995A

CN101060995A - 在模具与可聚合组合物之间提供所需特性的方法和组合物

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Publication number: CN101060995A
Application number: CNA2005800397725A
Authority: CN
Inventors: F·Y·徐; E·B·弗莱彻; V·N·柴斯盖特; M·N·米勒
Original assignee: Molecular Imprints Inc
Current assignee: Canon Nanotechnologies Inc
Priority date: 2004-11-24
Filing date: 2005-11-14
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2025-11-14
Also published as: US20110215503A1; US20060108710A1; CN101060995B

Abstract

本发明揭示了一种方法和组合物，其特征在于能够改进湿润特性，同时具有对于基板和模具进行选择性粘合和脱模的特性，在所述基板与模具之间具有压印材料。该方法包括用一定体积的含表面活性剂的溶液涂覆模具表面。溶液中的表面活性剂包含基本上由许多含氟分子组成的疏水性组分。所述组合物的特征是能够改进对基板和模具的选择性粘合和脱模的特性，在基板与模具之间具有压印材料。所述组合物可帮助压印材料分成两部分，一部分是富含表面活性剂组分的子部分，另一部分是位于所述富含表面活性剂组分的子部分与所述基板之间的缺少表面活性剂组分的子部分。还揭示了利用了所述组合物特性的方法。

Description

在模具与可聚合组合物之间提供所需特性的方法和组合物

发明领域

本发明总体上涉及纳米结构的微制造。更具体地说，本发明涉及一种方法，它能在模具与可聚合组合物之间提供所需的湿润和脱模特性，所述可聚合组合物适用于压印光刻工艺(imprint lithographic process)。

发明背景

纳米级制造涉及制造非常小的结构，例如具有1纳米或以上的数量级特征的结构。用于纳米级微制造的一种前景看好的工艺是众所周知的压印光刻工艺。压印光刻工艺的例子在许多文献中有详细描述，如登记为美国专利申请10/264960、题为“Method and a Mold to Arrange Features on a Substrate toReplicate Features having Minimal Dimensional Variability”的美国公开专利申请2004-0065976；登记为美国专利申请10/264926、题为“Method ofForming a Layeron a Substrate to Facilitate Fabrication of Metrology Standards”的美国公开专利申请2004-0065252；登记为美国专利申请10/235314、题为“Method and a Moldto Arrange Features on a Substrate to Replicate Features having MinimalDimensional Variability”的美国公开专利申请2004-0046271；上述专利均转让于本发明的受让人。

参见图1，在压印光刻背后的基本概念是在基板上形成浮雕图案，基板的功能之一是用作蚀刻掩模，从而在基板中形成一种对应于所述浮雕图案的图形。用来形成浮雕图案的系统10包括平台11，其上承载基板12。模板14含有模具16，其上有图形化的表面18。图形化表面18可基本上是光滑的和/或平坦的，或者可以图形化，在其中形成一个或多个凹进。模板14与压印头20相连，以利于模板14的移动。连接流体分配系统22，使该系统有选择地与基板12之间流体连通，以便在基板上沉积可聚合物材料24。连接能量28的供应源26，使能量28沿路径30传递。对压印头20和平台11进行配置，使模具16与基板12彼此叠加，并位于路径30中。使压印头20和平台11中的任何一个或二者同时变化，以调整模具16与基板12之间的距离，在二者之间形成可注入可聚合物材料24的所需空间。

一般在确定模具16与基板12之间的所需空间之前，先将可聚合物材料24置于基板12上。然而，也可以在得到所需空间后将可聚合物材料24注入该空间。在所需空间注入可聚合物材料24之后，能量供应源26产生能量28，该能量引起可聚合物材料24固化和/或交联，形成的聚合物材料的形状与基板表面24和模具表面18的形状相一致。此工艺通过处理器32控制，该处理器与平台11、压印头20、流体分配系统22和能量供应源26之间存在数据通讯，执行存储在存储器34中的可机读程序。

在可聚合物材料中精确形成图案的一个重要特性是减少(若不能防止的话)聚合物材料粘合到模具上，同时确保适当粘合到基板上。这种现象称作选择性脱模与粘合性质。这样，记录在聚合物材料中的图案就不会在从其上分离模具的过程中发生变形。现有技术试图通过在模具表面施加脱模层来改善脱模特性。脱模层通常是疏水的和/或具有低表面能。脱模层粘合在模具上。提供脱模层能改善脱模特性，是因为它最大程度减小了记录在聚合物材料中的图案的变形，这种变形是分离模具引起的。在当前的讨论中，把这种类型的脱模层称作预先脱模层，即固化到模具上的脱模层。

另一种试图改进脱模性质的现有技术见述于Bender等， Multiple Imprinting in UV-based Nanoimprint Lithography：Related Material Issues，MicroelectronicEngeering，61-62(2002)，第407-413页。具体说来，Bender等采用含有预先的脱模层的模具，再辅以经过氟处理的可UV固化材料。为此，将可UV固化层施加在基板上，具体方法是旋涂200cPs的可UV固化流体，形成可UV固化层。可UV固化层富含氟基团，以改进脱模性质。

现有技术所用脱模层的缺点是它往往增加湿润表面所需的时间，从而降低了该工艺的总体生产效率。据信，这是脱模层的疏水性带来的结果。具体说来，疏水性与脱模所需做的功呈负相关性，而与湿润表面所需时间呈正相关性。因此，在压印光刻工艺所需的湿润特性与脱模特性之间存在冲突。

因此，需要改进压印光刻工艺所用模具的选择性脱模和粘合性质。

发明概述

本发明提供了一种以组合物为特征的方法，所述组合物的特征在于能够改进湿润特性，同时具有相对于基板和模具的选择性粘合和脱模的特性，压印材料位于所述基板与模具之间。该方法包括用一定体积的含表面活性剂的溶液涂覆模具表面。溶液中的表面活性剂包括基本上由许多含氟分子组成的疏水性组分。所述许多含氟分子分布在整个溶液中，提供了对于基板上的可聚合组合物的所需的接触角。所述接触角小于或等于50°。

所述组合物的特征是能够改进对于基板和模具的选择性粘合和脱模特性，而在基板与模具之间设置有压印材料。所述组合物可帮助压印材料分成两部分，一部分是富含表面活性剂组分的子部分，另一部分是位于所述富含表面活性剂组分的子部分与所述基板之间的缺少表面活性剂组分的子部分。此富含表面活性剂的子部分一旦固化，即可削弱模具与压印材料之间的粘合力。本发明还揭示了利用了所述组合物特性的方法。这里描述了这些以及其他实施方式。

附图简述

图1是现有技术中的光刻系统的示意图。

图2是本发明中位于基板上的模板和压印材料的简化正视图。

图3是图2所示模板和基板的简化正视图，具有显示已图形化和固化的压印材料。

图4是图2所示压印材料液滴的详图，显示液滴分化成富含表面活性剂的区域和缺少表面活性剂的区域。

图5是用旋涂技术沉积的压印材料层的详图，显示了该层分化成富含表面活性剂的区域和缺少表面活性剂的区域。

图6是与压印材料接触的模板的截面图，压印材料如图4或图5所示沉积，显示在固化的压印材料与模板之间形成弱的边界薄层。

图7是图6所示模板的截面图，该模板上具有一层按本发明的含表面活性剂的溶液。

发明详述

参见图1和2，根据本发明，模具36可用于系统10，并且可限定一个具有基本光滑或平坦外形的表面(未示出)。或者，模具36可包含由许多隔离的凹进38和凸起40确定的特征结构。所述许多特征结构确定了将要转移到基板42中的初始图案。基板42包括裸晶片或其上包含一层或多个层的晶片。因此，模具36与基板42之间的距离“d”减小。这样，模具36上的特征结构可压印到基板42的适合区域，如位于表面44上呈现基本平坦外形的部分上的压印材料。应当理解，压印材料可采用任何已知技术沉积，例如旋涂、浸涂等。但是，在本实例中，压印材料以众多隔离的离散液滴46的形式沉积在基板42上。压印层34可由一种组合物形成，该组合物可发生选择性聚合和交联，以在其中记录初始图案，形成记录的图案。

具体说来，记录在压印材料中的图案是部分通过与模板36的相互作用例如电相互作用、磁相互作用、热相互作用、机械相互作用等产生的。在本实例中，模具36与压印材料机械接触，将液滴36铺展开，在表面44上产生压印材料的相邻的形成体50。在一种实施方式中，减小距离“d”，使压印层34的子部分52进入并填充凹进38。

为了便于填充凹进38，赋予压印材料必要的性质，使之完全填充凹进38，同时以压印材料的相邻的形成体覆盖表面44。在本实施方式中，当达到所需的、通常也是最小距离“d”之后，压印层34与凸起40叠加的子部分54保留。这种作用为形成体50提供了厚度t₁的子部分52和厚度t₂的子部分54。厚度“t₁”和“t₂”可以是任何所需的厚度，具体取决于应用。然后，通过暴露于合适的固化剂，例如光化辐射使形成体50固化。这会引起压印材料聚合和交联。整个过程可在环境温度和压力下进行，或者在具有所需温度和压力的环境受控室中进行。这样，形成体50固化后，其侧面56具有与模具36的表面58的形状相一致的形状。

参见图1、2和3，就所采用的独特的图形化工艺而言，压印材料的特性对于使基板42有效图形化非常重要。例如，需要压印材料具有某些特性，以便快速而均匀地填充模具36的特征结构，使得所有的厚度t₁基本上一致，并且所有的厚度t₂基本上一致。为此，需要根据所用沉积工艺来确定压印材料的粘度，以获得前述特性。如上所述，压印材料可采用各种技术沉积在基板42上。若将压印材料沉积成许多离散的隔开的液滴46，则要求形成压印材料的组合物具有较低的粘度，例如在0.5-20厘泊(cPs)之间。考虑到压印材料同时铺展和图形化，随后通过辐射将图案固化成形成体50，要求组合物能够湿润基板42和/或模具36的表面，并且避免在聚合之后形成坑或洞。若用旋涂技术沉积压印材料，则要求使用粘度较高的材料，例如粘度大于10cPs，通常为数百至数千厘泊。

除了前述特性(称作液相特性)之外，需要组合物赋予压印材料某些固相特性。例如，形成体50固化之后，压印材料需要具有选择性粘合和脱模特性。具体说来，制备压印材料的组合物需要为形成体50提供与基板42的选择粘合性和对模具36的选择脱模性。这样，在分离模具36时，就会减少因为形成体50的撕裂、拉伸或其他结构性破坏等原因而造成记录的图案发生变形的可能性。

形成压印材料且具有前述特性的组分可以不同，这是因为基板42是由许多不同材料形成的。结果，表面44的化学组成随着形成基板42的材料变化。例如，基板42可由硅、塑料、砷化镓、碲化汞及其复合材料形成。另外，基板42可包含一个或多个层，例如介电层、金属层、半导体层、平坦化层等，形成体50在这些层上生成。另外，模具36可由若干材料形成，例如热解氧化硅、石英、氧化铟锡金刚石型碳、MoSi、溶胶-凝胶等。

已经发现，产生形成体50的压印材料可由若干不同系列的本体材料(bulkmaterial)制备。例如，压印材料可由乙烯基醚、甲基丙烯酸酯、环氧化物、硫醇-烯(thiol-ene)和丙烯酸酯等制备。

用于制备压印材料的本体材料的例子有：

乙烯基醚/本体材料-A1

三甘醇二乙烯基醚

三(4-乙烯氧基丁基)偏苯三酸酯

光引发剂

第一乙烯基醚组分，即三甘醇二乙烯基醚具有以下结构：

它约占本体材料重量的67.9％。结果，形成体50的机械性质主要归功于三甘醇二乙烯基醚。三甘醇二乙烯基醚的一个示例性来源是Mount Olive，New Jersey的巴斯夫公司生产的名为DVE-3的产品。

第二乙烯基醚组分，即三(4-乙烯氧基丁基)偏苯三酸酯具有以下结构：

它约占本体材料的29.1％。组分三(4-乙烯氧基丁基)偏苯三酸酯可以商品名Vectomer 5015购自位于Greensboro，North Carolina的Morflex公司。

光引发剂组分是阳离子型光引发剂，它是碳酸异丙烯酯中的六氟锑酸三芳基锍盐混合物，具有以下结构：

该光引发剂组分约占本体材料的3％，可以商品名UVI 6976购自位于MidlandMichigan的陶氏化学公司。

乙烯基醚2/本体材料-A2

己二酸双(4-乙烯氧基丁基)酯

乙烯基醚封端的聚酯聚合物

光引发剂

第一乙烯基醚组分，即己二酸双(4-乙烯氧基丁基)酯具有以下结构：

它约占本体材料重量的19.4％。己二酸双(4-乙烯氧基丁基)酯的一个示例性来源是在Greensboro，North Carolina的Morflex公司生产的名为Vectomer 4060的产品。

第二乙烯基醚组分是乙烯基醚封端的聚酯聚合物，它约占本体材料重量的77.6％。结果，形成体50的机械性质主要归功于乙烯基醚封端的聚酯聚合物。乙烯基醚封端的聚酯聚合物的一个示例性来源是在Greensboro，NorthCarolina的Morflex公司生产的名为Vectomer 1312的产品。光引发剂约占本体材料重量的3％，与上面描述乙烯基醚本体材料1时提到的相同：UVI 6976。

甲基丙烯酸酯/本体材料-A3

有机改性的硅酸盐

有机改性的硅酸盐的一个例子是ORMOSIL，它可占本体材料的100％，可以商品名Ormomer^b66购自德国柏林的Micro Resist技术有限公司。该材料通过溶胶-凝胶工艺制备。甲基丙烯酸基和环氧基官能团连接到该材料上，同时加入光引发剂，以通过甲基丙烯酸基官能团进行UV固化。

环氧化物/本体材料-A4

双酚A二缩水甘油醚

阳离子型光引发剂

双酚A二环氧甘油醚组分具有以下结构：

它约占本体材料重量的97％。结果，形成体50的机械性质主要归功于双酚A二缩水甘油醚组分。双酚A二缩水甘油醚组分的一个示例性来源是位于MidlandMi chi gan的陶氏化学公司生产的名为DER 332的产品。该本体材料的阳离子光型引发剂组分包括在碳酸异丙烯酯中的六氟锑酸三芳基锍盐混合物，具有以下结构：

它约占本体材料重量的3％。阳离子型光引发剂的一个示例性来源是位于Midland Michigan的陶氏化学公司生产的名为UVI 6992的产品。

硫醇-烯/本体材料-A5

三甘醇二乙烯基醚

1，2-双(2-巯基乙氧基)乙烷

异氰脲酸三烯丙酯

2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯

乙烯基醚组分约占本体材料重量的36.7％，具有上面讨论过的以产品名DVE-3销售的产品的结构。1，2-双(2-巯基乙氧基)乙烷组分具有以下结构：

它约占本体材料重量的47.3％。1，2-双(2-巯基乙氧基)乙烷组分的一个示例性来源是Milwaukee，Wisconsin的Aldrich Chemical公司生产的名为DMDO的产品。结果，形成体50的机械性质主要归功于三甘醇二乙烯基醚和1，2-双(2-巯基乙氧基)乙烷组分。

异氰脲酸三烯丙酯具有以下结构：

它约占本体材料重量的13％。异氰脲酸三烯丙酯组分的一个示例性来源是在Milwaukee，Wisconsin的Aldrich Chemical公司生产的名为TAIC的产品。

2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯组分约占本体材料重量的3％，它具有以下结构：

2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯组分的一个示例性来源是在Mount Olive，New Jersey的巴斯夫公司生产的名为TPO-L的产品。

丙烯酸酯/本体材料-A6

丙烯酸异冰片酯

丙烯酸正己酯

乙二醇二丙烯酸酯

2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮

丙烯酸酯组分，即丙烯酸异冰片酯(IBOA)具有以下结构：

它约占本体材料重量的55％，但其含量可以在20％-80％范围内(含端值)。结果，形成体50的机械性质主要归功于IBOA。IBOA的一个示例性来源是在Exton，Pennsylvania的Sartomer公司生产的名为SR 506的产品。

组分丙烯酸正己酯(n-HA)具有以下结构：

它约占本体材料重量的27％，但其含量可以在0％-50％范围内(含端值)。n-HA既为形成体50提供弹性，也用来降低现有技术的本体材料的粘度，使得液态本体材料的粘度在2-9厘泊的范围内(含端值)。n-HA组分的一个示例性来源是在Milwaukee，Wisconsin的Aldrich Chemical公司。

交联组分乙二醇二丙烯酸酯具有以下结构：

它约占本体材料重量的15％，其含量也可在10％-50％范围内(含端值)。EGDA还影响模量和硬度的形成，并在本体材料的聚合过程中有助于n-HA和IBOA的交联。

引发剂组分2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮可以商品名DAROCUR^1173从在Tarrytown，New York的Ciba Specialty Chemicals公司购得，它具有以下结构：

它约占本体材料重量的3％，其含量也可在1％-5％范围内(含端值)。引发剂对中压汞灯产生的宽波段紫外辐射有响应。这样，引发剂有助于本体材料组分的交联和聚合。

丙烯酸酯/本体材料-A7

丙烯酸异冰片酯

丙烯酸正己酯

乙二醇二丙烯酸酯

2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮

可以看到，本体材料A-7在成分上与本体材料-A6相同。这两种材料的不同之处是每种所含成分的百分含量不同。在本体材料A-7中，IBOA约占该材料重量的47％，n-HA和EGDA各占本体材料重量的25％，DAROCUR^1173，即2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮约占该材料重量的3％。

丙烯酸酯/本体材料-A8

Genomer 1122

丙烯酸异冰片酯

1，6-己二醇二丙烯酸酯

2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮

第一丙烯酸酯组分Genomer 1122是购自位于Aurora，Illinois的Rahn USA公司的脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯，具有以下结构：

它约占本体材料重量的21％，但其含量也可在0-50％范围内。丙烯酸酯组分丙烯酸异冰片酯(IBOA)同上所述，约占该组合物重量的56％，但其含量也可在20％-80％范围内。丙烯酸酯组分1，6-己二醇二丙烯酸酯可购自位于Smyna，Georgia的UCB Chemicals公司，它具有以下结构：

它约占本体材料重量的20％，但其含量也可在10％-50％范围内(含端值)。引发剂组分2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮同上所述，约占该组合物重量的3％。为改进本体材料A8的湿润特性，可以加入另外的氟化丙烯酸酯，如1H，1H-全氟-正癸基丙烯酸酯，以减小其接触角。此氟化丙烯酸酯可以商品名C10ACRY购自位于Round Rock，Texas的Exfluor Research公司。本体材料A8的一个优点是其粘度约为11厘泊，这使它能适合滴涂(drop-dispense)和旋涂技术。

但是发现，上面讨论的所需选择性粘合和脱模性质可通过在模具36的表面58与形成体50之间形成弱边界层60(薄层)来获得。薄层60在压印材料固化之后保留下来。结果，模具36与形成体50之间的粘合力最小。为此，发现比较有利的做法是使用包含上述本体材料之一与包含低表面能基团的组分(这里称作表面活性剂组分)的组合物作为压印材料。沉积压印材料之后过一段时间，表面活性剂组分上升到空气-液体界面，使压印材料液滴146形成分化浓度。

在第一部分，液滴146包括较高浓度的表面活性剂组分，称作富含表面活性剂(SCR)的子部分136，而表面活性剂浓度较低的第二部分称作缺少表面活性剂(SCD)的子部分137。SCD子部分137位于表面44与SCR子部分136之间。一旦固化，SCR子部分136即可削弱模具与压印材料之间的粘合力。具体说来，表面活性剂组分具有相对的两端。当压印材料处于液相，即可聚合时，相对两端之一对包含在压印材料中的本体材料具有亲和性。另一端具有含氟组分。由于对本体材料具有亲和性，表面活性剂组分发生取向排列，使含氟组分从压印材料与周围环境之间形成的空气-液体界面上延伸。压印材料固化之后，压印材料的第一部分产生薄层60，而压印材料的第二部分发生固化，即图中显示为形成体50的聚合物材料。薄层60位于形成体50与模具36之间。薄层60是由于含氟组分存在于并定位于SCR子部分136而形成的。薄层60防止模具36与形成体50之间形成强的粘合力。具体说来，形成体50具有相对的第一面62和第二面64。面62以第一粘合力粘合到基板42上，面64以第二粘合力粘合到模具36上。薄层60使得第二粘合力小于第一粘合力。结果，模具36容易从形成体50上移除，同时最大程度减少了变形和/或减小了分离模具36所需的力。虽然示出的形成体50具有进行图形化的面62，但应当理解，面62即使不是平坦的，也可以是光滑的。此外，若需要，可以在形成体50与基板42之间形成薄层60。例如，可以通过在模具36上施加压印材料，然后使基板与该压印材料接触来实现这一点。这样，可以说形成体50(即聚合物材料)位于薄层60与主体(即模具36或基板42)之间，在该形成体上沉积可聚合材料。

应当理解，若采用旋涂技术沉积压印材料，材料可类似地出现分化浓度，如图5所示SCR子部分236和SCD子部分237。分化所需时间取决于若干因素，包括压印材料中的分子大小和压印材料的粘度。当压印材料的粘度低于20厘泊时，其浓度出现上述分化所需时间仅为数秒。但当压印材料的粘度为数百厘泊时，可能需要数秒至数分钟的时间。

本体材料中可包含各种表面活性剂组分或多种表面活性剂组分的组合，用以形成薄层60。这些表面活性剂包括具有以下通式的非离子型氟化表面活性剂组分：

F(CF₂CF₂)_XCH₂CH₂O(RO)_YR’

其中，(RO)_Y是聚(氧化烯)基，包括具有2-4个碳原子的基团，如-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-、-CH(CH₃)CH₂-或-CH(CH₃)CH(CH₃)-；R’是端基，具体是H或C₁-C₄烷基，优选H或甲基；X和Y是整数。

非离子型氟化表面活性剂的另一个例子是具有以下通式的组分：

其中R和R’可以为H或甲基；R和R’可以相同或不同。R”是连接基团，可以缺省，也可以是磺酰基，如-SO₂N(R″)，其中R″是C₁-C₆烷基，通常为C₁-C₄烷基。成分(OR)_Z是聚(氧化烯)基，通常包含具有2-4个碳原子的基团，如-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-、-CH(CH₃)CH₂-或-CH(CH₃)CH(CH₃)-。R′是端基，具体是甲基、H或C₁-C₄烷基，通常是H或甲基。x与y之比在1∶2至3∶1的范围内，更优选在1∶1至2∶1的范围内。

应当理解，聚(氧化烯)基中的氧化烯基可以相同，如聚(氧乙烯)，或者两个或多个不同的氧化烯基单元可以不规则地分布在聚(氧化烯)基中。更具体地说，聚(氧化烯)基可单独由直链或支链氧化丙烯单元或氧乙烯单元组成，或者直链或支链氧化丙烯单元和氧化乙烯单元可以以交替的嵌段形式存在。若氧化乙烯和氧化丙烯以交替嵌段形式存在，则氧化乙烯与氧化丙烯的比值在2.0-0.5比1的范围内。另外，聚合物基质中可存在未连接的聚(氧化烯)嵌段。也可存在诸如辛基硫醇这样的链转移剂。

可以采用的非离子型氟化表面活性剂组分的例子是氟代脂族聚合物酯，聚氧乙烯或聚烷基醚型的氟化表面活性剂，或者氟代烷基聚醚，如美国专利第3403122、3787351、4803145、4835084、4845008、5380644、5747234和6664354，这些专利参考结合于本文。可以商购的表面活性剂组分的合适例子有杜邦销售的产品名为ZONYL^FSO、ZONYL^FSO-100、ZONYL^FSN-100、ZONYL^FS-300的产品；3M公司销售的产品名为FC-4432、FC-4430、FC430的产品；位于Arlington Heights，Illinois的Mason Chemical公司销售的产品名为MASURF^FS425、MASURF^FS1700、MASURF^FS-2000、MASURF^FS-1230的产品；Ciba-Geigy公司销售的产品名为Lodyne S-107B、Lodyne S-220N、Lodyne S-222N的产品；日本Daikin公司销售的产品名为Unidyne NS1602、Unidyne NS1603、UnidyneNS1606的产品；Dainippon Ink & Chemical公司销售的产品名为MegaFace R-08的产品。除了非离子型氟化表面活性剂组分以外或作为替代，形成压印材料的组合物中也可采用离子型氟化表面活性剂组分以及上面讨论的本体材料。

除了非离子型氟化表面活性剂组分以外或作为替代，离子型氟化表面活性剂组分也有很好的效果。离子型氟化表面活性剂的一个例子是在Wilmington，Delaware的杜邦公司以商品名ZONYL^UR销售的产品，它具有以下化学式：

其中x＝1或2，y＝2或1，x+y＝3，z＝0至约6。除ZONYL^UR之外，也可采用其他基于氟化磷酸酯、多磷酸酯、磺酸酯、烷基表面活性剂和羧酸酯的阴离子型表面活性剂组分。

除了非离子和阴离子型表面活性剂组分之外或作为替代，用来制备压印材料的组合物中也可采用两性离子表面活性剂以及上面讨论的本体材料。两性离子表面活性剂的一个例子具有以下化学式：

一种可商购的两性离子表面活性剂是可以商品名MASURF^FS230购自MasonChemical公司的氟代脂族氧化胺。也可采用阳离子型表面活性剂，如氟化表面活性剂，例如可以商品名ZONYL^FSD购自杜邦的季胺盐，它具有以下化学式：

F(CF₂CF₂)_x-烷基-N⁺R₃Cl^-

其中x是1-7的整数(含端值)。此外，同时含氟和硅原子的表面活性剂也有很好的效果。含硅表面活性剂的一个例子是上面提到的MEGAFACE^R-08。

虽然前面讨论的是含氟表面活性剂组分，但也可以采用不含氟的表面活性剂。当采用多种表面活性剂组分的混合物时，这将特别有效，表面活性剂组分混合物中的一种表面活性剂组分是含氟的，其余表面活性剂组分是不含氟的表面活性剂和/或含氟表面活性剂。表面活性剂组分混合物的一个例子可以包含上述的一种或多种含氟表面活性剂组分。余下的表面活性剂组分可以是基于硅氧烷的表面活性剂和/或基于烃的表面活性剂中的一种或多种。硅氧烷基表面活性剂组分的例子可以商品名Q2-5211和SYLGARD^309购自位于Midland，Michigan的Dow Corning，它们均为三硅氧烷型表面活性剂组分。也可采用硅氧烷聚醚型表面活性剂。

适用于本发明的烃表面活性剂组分包括有利于赋予组合物低“动态”表面张力和/或提高氟化表面活性剂在本体材料中的溶解性的任何烃表面活性剂组分。烃表面活性剂组分的例子是可以购自加拿大安大略省巴斯夫公司的商品名为TETRONIC^，例如TETRONIC^701的产品，据信其为环氧丙烷、环氧乙烷和乙二胺的四官能嵌段共聚物。其他烃表面活性剂组分可以商品名TERGITOL^和TRITON^购自Midland，Michigan的Dow Chemical公司，例如TERGITOL^NP-100、TRITON^X-100和TRITON^X-45。TERGITOL^表面活性剂组分是烷基聚环氧乙烷，而TRITON^表面活性剂组分是烷基苯基聚环氧乙烷。位于NewCastle，Delaware的Uniqema Americas也提供了含聚乙氧基化醇和酯的合适的烃表面活性剂组分，商品名为BRIJ^，例如BRIJ^30。含炔属聚环氧乙烷的烃基表面活性剂组分可以购自在Allentown，Pennsylvania的Air Products & Chemicals公司，商品名为SULFYNOL^和DYNOL^，例如SULFYNOL^104，SULFYNOL^440，SULFYNOL^2502和DYNOL^604。

一般地，用上述本体材料形成的组合物包括一定量的表面活性剂或不同表面活性剂的混合物，占组合物重量的0.05％-5％，更具体地占0.25重量％-2重量％。组合物的剩余部分包含一种或多种上述本体材料。用来制备压印材料的组合物一般采用滴涂技术在室温和氦气吹扫环境(例如氦气饱和气氛)中施用。粘度在1-20cPs范围内的组合物在室温下采用滴涂技术。对于粘度较高的组合物，例如室温下在10-500000厘泊范围，特别是在10-20000厘泊范围的组合物，可采用旋涂技术。

为了说明压印材料中存在上述的表面活性剂组分改进了选择性粘合和选择性脱模特性，测试了几种包含上述本体材料和表面活性剂组分的组合物。具体说来，采用了以下表面活性剂组分：

S1

FC-4430

如上所述，表面活性剂FC-4430可以NOVEC^含氟表面活性剂FC-4430购自St.Paul，Minnesota的3M公司。NOVEC^FC-4430含氟表面活性剂是基于非离子丙烯酸共聚物的氟化学表面活性剂，包含全氟代丁烷磺酸酯(PFBS)片段。

S2

FS-1230

据信，表面活性剂FS-1230源自日本的Asahi Glass，由Arlington Heights，Illinois的Mason Chemical公司在美国以产品名MASURF^FS-1230销售，它具有以下通式：

F₃CF₂C-(CF₂CF₂)_XCH₂CH₂-O(CH₂CH₂O)_YH

其中X和Y是整数。MASURF^FS-1230是活性氟代脂族聚氧乙烯含氟表面活性剂在水/异丙醇中的30％溶液。在得到下面所示数据的实验中，在将表面活性剂加入用来制备压印材料的组合物之前，除去其中的水和异丙醇。

S3

FSO-100

表面活性剂FSO-100是乙氧基化非离子含氟表面活性剂，它具有以下结构：

其中x是0-6的整数(含端值)；y是0-15的整数(含端值)。

S4

FC-4432

如上所述，表面活性剂FC-4432可以NOVEC^含氟表面活性剂FC-4432购自St.Paul，Minnesota的3M公司。它是非离子聚合物型氟化学表面活性剂。NOVEC^FC-4432含氟表面活性剂是基于全氟丁烷磺酸酯(PFBS)的化学试剂。

S5

F021004

组分F021004是类表面活性剂的组分，可购自Pittsburgh，Pennsylvania的Fluorous Technologies公司，其化学名是二异丙基(1H，1H，2H，1H-全氟代十二烷基)硅烷。该类表面活性剂组分F021004具有以下结构：

S6

ZONYL^UR

表面活性剂ZONYL^UR是可购自Wilmington，Delaware的杜邦公司的阴离子型磷酸酯含氟表面活性剂，具有以下结构：

其中x是整数1或2；y是整数2或1；z是0-6的整数(含端值)，其中x+y＝3。

S7

FSO-100与R-08的组合

表面活性剂R-08是基于非离子型氟代丙烯酸共聚物的表面活性剂。如上所述，表面活性剂R-08可以产品名MEGAFACE^R-08购自日本的Dainipon Ink &Chemical公司。组合型表面活性剂S7含50％FSO-100和50％R-08。

S8

FSO-100与SURF YNOL^104的组合

表面活性剂SURF YNOL^104是炔属烃基表面活性剂，化学名为2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7-二醇。表面活性剂SURF YNOL^可购自位于Allentown，Pennsylvania的Air Products & Chemicals公司，具有以下结构：

组合型表面活性剂S8含50％FSO-100和50％SURF YNOL^。

使用上述表面活性剂组分和本体材料配制另外的组合物，以得到与上述12种组合物和8种本体材料相比较的有关选择性粘合和选择性脱模性质的数据。将组合物和/或本体材料沉积在两块载玻片之间，然后固化。每块载玻片厚约1毫米，侧向尺寸为75毫米×25毫米。将流动性压印材料液滴加在一块载玻片上；将第二块载玻片横向方式放置。随后固化压印材料。施加四点弯曲压力，以将载玻片分开。为此，该粘合试验和技术采用四点弯曲夹具(未示出)，类似于“Measurement of Adhesive Force Between Mold and Photocurable Resin inImprint Technology”[Japanese Journal of Applied Physics，Vol.41(2002)，第4194-4197页]中介绍的那样。取最大的力/负荷作为粘合力值。顶部和底部两点之间的梁距(beam distance)是60毫米。以0.5毫米/分钟的速度施加负荷。组合物和测试结果如下：

含本体材料-A1的压印材料

从A1可以看到，当叠置的两块载玻片(未示出)之间的固化压印材料是由本体材料A1和表面活性剂S2的组合物(示为A1-S2)形成时，分离该载玻片所需的分离力仅为3.4磅。这比分离由约99.5％本体材料A1和约0.5％表面活性剂S1(示为A1-S1)形成的固化压印材料所需的7.5磅分离力小得多。更为显著的是，当与将之间只有固化本体材料A1而无表面活性剂(示为A1-NS)的叠置的载玻片(未示出)分开所需的分离力相比，A1-S2情况下所需的分离力减少了61％。A1-NS、A1-S1和A1-S2组合物室温下的粘度均约为8厘泊，各自用滴涂技术在室温下沉积。A1-S2组合物由约99.5％的本体材料A1和0.5％的表面活性剂S2组成。A1-S1组合物由约99.5％的本体材料A1和0.5％的表面活性剂S1组成。

含本体材料-A2的压印材料

从有关本体材料A2的分离数据可以看到，将有固化压印材料的叠置载玻片(未示出)分开所需的分离力为1.7磅。使用包含本体材料A2和表面活性剂S3的组合物(示为A2-S3)形成固化压印材料。此分离力比存在由本体材料A2和表面活性剂S4的组合物(示为A2-S4)形成的固化压印材料时所需的分离力2.6磅小得多。更显著的是，当与将之间夹有固化本体材料A2而无表面活性剂(示为A2-NS)的叠置载玻片(未示出)分开所需的分离力相比，A2-S3情况下的所需的分离力减少了50％。A2-NS、A2-S3和A2-S4组合物室温粘度均约为300厘泊，各自用旋涂技术在室温下沉积。A2-S3组合物由约99.5％的本体材料A2和0.5％的表面活性剂S3组成。A2-S4组合物由约99.5％的本体材料A2和0.5％的表面活性剂S4组成。

含本体材料-A3的压印材料

从有关本体材料A3的分离数据可以看到，将当中夹有固化压印材料的叠置载玻片(未示出)分开所需的分离力仅为2.0磅。该固化压印材料由包含本体材料A3和表面活性剂S4的组合物(示为A3-S4)形成。此分离力比存在由本体材料A3和表面活性剂S1的组合物(示为A3-S1)形成的固化压印材料时所需的3.0磅分离力小得多。与A3-S4相关的分离力也比存在由本体材料A3和表面活性剂S3的组合物(示为A3-S3)形成的固化压印材料时所需的分离力小。更显著的是，当与将之间夹有固化本体材料A3而无表面活性剂(示为A3-NS)的叠置载玻片(未示出)分开所需的分离力相比，A3-S4情况下所需的分离力减少了72％。A3-NS、A3-S1、A3-S3和A3-S4组合物室温粘度均约在10000-12000厘泊的范围(含端值)内，各自用旋涂技术在室温下沉积。A3-S1组合物由约99.5％的本体材料A3和0.5％的表面活性剂S1组成。A3-S3组合物由约99.5％的本体材料A3和0.5％的表面活性剂S3组成。A3-S4组合物由约99.5％的本体材料A3和0.5％的表面活性剂S4组成。

含本体材料-A4的压印材料

从有关本体材料A4的分离数据可以看到，将当中夹有包含本体材料A4和表面活性剂S4的固化组合物(示为A4-S4)的叠置载玻片(未示出)分开所需的分离力减小，仅为5.0磅。此分离力比分离夹有由本体材料A4和表面活性剂S3的固化组合物(示为A4-S3)所需的分离力5.4磅小。更显著的是，当与将之间夹有固化本体材料A4而无表面活性剂(示为A4-NS)的叠置的载玻片(未示出)分开所需的分离力相比，在A4-S4情况下所需的分离力减少了40％。A4-NS、A4-S3和A4-S4组合物室温粘度均约为5000厘泊，各自用旋涂技术在室温下沉积。A4-S1组合物由约99.5％的本体材料A4和0.5％的表面活性剂S1组成。A4-S3组合物由约99.5％的本体材料A4和0.5％的表面活性剂S3组成。A4-S4组合物由约99.5％的本体材料A4和0.5％的表面活性剂S4组成。

含本体材料-A5的压印材料

从有关本体材料A5的分离数据可以看到，将当中夹有固化压印材料的叠置载玻片(未示出)分开所需的分离力仅为0.62磅。该固化压印材料由包含本体材料A5和表面活性剂S3的组合物(示为A5-S3)形成。此分离力比分离夹有由本体材料A5和表面活性剂S1的组合物(示为A5-S1)或本体材料A5和表面活性剂S4的组合物(示为A5-S4)形成的固化压印材料时所需的分离力小。更显著的是，当与将之间夹有固化本体材料A5而无表面活性剂(示为A5-NS)的叠置的载玻片(未示出)分开所需的分离力相比，在A5-S3情况所需的分离力减少了72％。A5-NS、A5-S1、A5-S3和A5-S4组合物室温粘度均在约20-30厘泊的范围(含端值)，各自用旋涂技术在室温下沉积。A5-S1组合物由约99.5％的本体材料A5和0.5％的表面活性剂S1组成。A5-S3组合物由约99.5％的本体材料A5和0.5％的表面活性剂S3组成。A5-S4组合物由约99.5％的本体材料A5和0.5％的表面活性剂S4组成。

含本体材料-A6的压印材料

涉及将在两个叠置的转移层之间在无表面活性剂存在下固化的本体材料A6的分离力数据示为A6-NS B/B。具体说来，两块叠置载玻片(未示出)上均形成一层DUV30J。DUV30J可购自位于Rolla，Missouri的Brewer Science公司。希望固化本体材料A6与转移层(未示出)粘合良好并容易从压印模板(未示出)表面剥离。同样示出了涉及在没有前述转移层的两块叠置载玻片(未示出)之间在无表面活性剂存在下固化的本体材料A6的分离力数据，示为A6-NS。

从有关本体材料A6的分离数据可以看到，将当中夹有包含本体材料A6和表面活性剂S3的固化组合物(示为A6-S3)但没有前述转移层的叠置载玻片(未示出)分开所需的分离力仅为0.95磅。这比分离夹有本体材料A6和表面活性剂S5(示为A6-S5)时所需的分离力或对A6-NS B/B情况所需的分离力(磅)小。更显著的是，与将夹有固化本体材料A6-NS的叠置载玻片(未示出)分开所需的分离力相比，上述分离力减少了84％。

以上数据表明已经获得了选择性粘合。虽然S3和S5均具有全氟疏水基团，但S3在减小粘合力方面似乎比S6有效得多。因此可以确信，氟化添加剂的结构变化对脱模性能具有显著影响。例如，S3具有同时包含疏水尾端和亲水头端的表面活性剂分子，图表显示它提供了所需的脱模特性。A6-NS、A6-S3和A6-S5组合物室温粘度均约为4厘泊，各自用滴涂技术在室温下沉积。A6-S3组合物由约99.5％的本体材料A6和0.5％的表面活性剂S3组成。A6-S5组合物由约99.5％的本体材料A6和0.5％的表面活性剂S5组成。

含本体材料-A7的压印材料

涉及将在两个叠置的转移层之间在无表面活性剂存在下固化的本体材料A7的分离力数据示为A7-NS B/B。具体说来，两块叠置载玻片(未示出)上均形成一层DUV30J，如上所述。同样示出了涉及在没有前述转移层的两块叠置载玻片(未示出)之间在没有表面活性剂存在下固化的本体材料A7的分离力数据，示为A7-NS，此时载玻片上不含前述转移层。回顾前面的数据，可预期对于包含本体材料A7的压印材料组合物来说，表面活性剂组分的存在将极大地改进脱模性质。还证实了表面活性剂组分的组合，如S7和S8的组合，成功地减小了所需分离力。A7-NS、A7-S1、A7-S3、A7-S4、A7-S5、A7-S6、A7-S7和A7-S8组合物室温粘度均约为4厘泊，各自用滴涂技术在室温下沉积。A7-S1组合物由约99.5％的本体材料A7和0.5％的表面活性剂S1组成。A7-S3组合物由约99.5％的本体材料A7和0.5％的表面活性剂S3组成。A7-S4组合物由约99.5％的本体材料A7和0.5％的表面活性剂S4组成。A7-S5组合物由约99.5％的本体材料A7和0.5％的表面活性剂S5组成。A7-S6组合物由约99.5％的本体材料A7和0.5％的表面活性剂S6组成。A7-S7组合物由约99.5％的本体材料A7和0.5％的表面活性剂S7组成。A7-S8组合物由约99.5％的本体材料A7和0.5％的表面活性剂S8组成。

参见图2，采用表面活性剂时要考虑的一个问题是，将表面活性剂加入压印材料可能会增加填充模具36的特征结构所需的时间。如上所述，层70在与压印材料接触后，形成在表面58上。表面活性剂提供的脱模性质源自其疏水性，这与快速覆盖模具36的特征结构需要较好的润湿特性相冲突。具体说来，当表面活性剂分子中包含氟原子时，据信分子中过多的氟原子以及与过多的含氟分子偶合会导致含氟分子簇的形成。据信这些分子簇，特别是含有从空气-液体界面伸出的CF₃端基的分子簇，会给层70带来不利的疏水性，它会严重影响压印材料对于表面58的润湿特性。

据信，通过将氟原子适当分布在表面活性剂分子中，以及将含氟分子分布在整个层70所占空间中(可将这两种情况统称为氟原子分布在整个空间)，可以得到可接受的疏水性。根据需要将氟原子分布在表面活性剂分子中并将含氟分子分布在层70中后，形成具有最佳氟密度的薄层60，以提供所需的选择性脱模和粘合特性，而不会过分限制压印材料对表面58的润湿性。结果，压印工艺可以达到满意的填充和脱模性质。在厚约1纳米的薄层60上尤其如此。

确定氟原子是否按需要分布在表面活性剂分子中以及含氟分子是否按需要分布的一个方法是，测定压印材料与表面58的接触角。为此，用测角仪来进行接触角的测量。在Piranha溶液中清洗由热解氧化硅形成的模具56，将其存放在氮气吹扫过的环境中。Piranha溶液由2份浓H₂SO₄和1份H₂O₂在室温下的混合物组成。然后用表面活性剂组分异丙醇(IPA)混合物清洗模具36，IPA混合物如包含0.01％表面活性剂组分、余下部分基本上为IPA的混合物。清洗之后，将模具36置于含氮流体如氮气中，将其吹干。再次将模具36放入同样的IPA混合物中，然后用含氮流体进行干燥。然后，使压印材料液滴沉积在模具36上，沉积体积约为2微升-5微升。测定位于表面58上不同位置的若干不同液滴的接触角。在本实例中，用测角仪测定了在模具36上7个不同位置的接触角。对7个接触角测定值求平均值，得到最终的接触角数值。考虑到层70每次接触基板上的压印材料前都得到更新，相信前述实验精确测定了不同压印材料组合物的相对润湿性质。

接触角、表面活性剂处理溶液和填充性能列于下表。

本体材料A7-1的湿润特性

表面活性剂	FSO-100	FC-4430&FC-4432	FC-4430&R-08	R-08	R08&FS-1230
表面活性剂	FSO-100	FC-4430&FC-4432	FC-4430&R-08	R-08	R08&FS-1230	接触角	43.2°	20.2°	13.8°	17.3°	22.7°

本体材料A7-1在组分上与本体材料-A7相同，只是增加了表面活性剂组分。两种材料中每种组分的百分含量不同。在本体材料A7-1中，组合物重量的约46.875％是IBOA，组合物重量的24.875％是nHA，组合物重量的24.875％是EGDA，组合物重量的2.875％是Darocur 1173；组合物重量的约0.5％是表面活性剂组分。具体说来，当表面活性剂FSO-100占本体材料A7-1的0.5％时，可以得到最低所需润湿特性，此时接触角最大，为43.2°。可资比较的是，R-08和FC-4430的组合表面活性剂占本体材料A7-1的0.5％，其中R-08和FC-4430各占本体材料A7-1的0.25％时，所得接触角为13.8°。结果，包含组合表面活性剂R-08和FC-4430的层70与包含FSO-100的层70相比，前者填满模具36的特征结构所需时间少于后者。至于剩下的测量，当本体材料A7-1包含FC-4430和FC-4432的组合表面活性剂，其中FC-4430约占组合物重量的0.333％而FC-4432约占组合物重量的0.167％时，接触角约为20.2°。另一个由R-08和FS-1230组成的表面活性剂组合得到的接触角约为22.7°，其中R-08约占本体材料A7-1的0.4重量％，而FS-1230约占本体材料A7-1的0.1重量％。

本体材料A8-1的润湿特性

表面活性剂	FSO-100	FC-4432	FC-4430	FS-2000	R-08	S-222N
表面活性剂	FSO-100	FC-4432	FC-4430	FS-2000	R-08	S-222N	接触角	49.7°	26.5°	17.2°	21.4°	18.2°	19.2°

本体材料A8-1在组分上与本体材料-A8相同，只是增加了表面活性剂组分。两种材料中每种组分的百分含量不同。在本体材料A8-1中，组合物重量的约20.875％是丙烯酸酯组分Genomer 1122，组合物重量的55.875％是IBOA。丙烯酸酯组分HDODA约为组合物重量的19.875％，Darocur 1173约为组合物重量的2.875％。组合物余下的0.5％是表面活性剂组分。具体说来，当表面活性剂FSO-100占本体材料A8-1的0.5％时，可以得到最低的所需湿润特性，此时接触角最大，为49.7°。可资比较的是，表面活性剂FC-4430占本体材料A8-1的0.5％时，所得接触角为17.2°。结果，包含表面活性剂FC-4430的层70与包含FSO-100的层70相比，前者填满模具36的特征结构所需时间少于后者。对其余的测量，当本体材料A8-1包含表面活性剂R-08时，呈现的接触角约为18.2°。当本体材料A8-1包含表面活性剂S-222N时，呈现的接触角为19.2°，而当本体材料A8-1包含表面活性剂FS-2000时，呈现的接触角为21.4°。当本体材料A8-1包含表面活性剂FC-4432时，呈现的接触角为26.5°。

应当理解，通过改变模具36上表面活性剂的组成或本体材料中的表面活性剂的组成，或同时改变这二者的表面活性剂组成，可以在得到所需的湿润特性下，得到选择性粘合和脱模特性方面的好处。例如，将本体材料A8-1中的表面活性剂浓度增加到占组合物重量的0.7％，其中0.2％是Tergitol NP-10，0.5％是FS-2000，可以得到次优湿润特性，这可由约17.4°的接触角证实。应当指出，在此项测试中，约0.012％的前述IPA混合物替代了0.01％的该溶液，IPA混合物包含表面活性剂FS-2000和Tergitol NP-10。在此实例中，采用了表面活性剂的混合物，该混合物中采用了含氟表面活性剂和不含氟的表面活性剂。TergitolNP-10是烃表面活性剂，其动态速度快于氟化表面活性剂，如FS-2000。

此外，可通过在层70中采用不同于和模具接触的压印材料中所含的表面活性剂，来改变表面活性剂的组成。例如，

本体材料A7-2

表面活性剂	FC-4430	FC-4432	FC-4430	R-08	FC-4430&FC-4432	R08&FC-4430
表面活性剂	FC-4430	FC-4432	FC-4430	R-08	FC-4430&FC-4432	R08&FC-4430	接触角	43.2°	26°	18.1°	20.0°	22°	14.7°

本体材料A7-2包含材料A7-1中的所有组分，并且包含表面活性剂FSO-100。在本体材料A7-2中，组合物重量的约46.875％是IBOA，组合物重量的24.875％是nHA，组合物重量的24.875％是EGDA，组合物重量的2.875％是Darocur 1173；约0.5％是FSO-100。具体说来，当表面58涂有含FSO-100的IPA混合物时，可以得到最低的所需润湿特性，此时接触角最大，为43.2°。当表面58涂有组合表面活性剂R-08和FC-4430，这两种表面活性剂各占IPA混合物的约0.5％时，所得接触角为14.7°。对其余的测量，当表面58涂有FC-4430表面活性剂时，呈现的接触角约为18.1°；当表面58涂有R-08表面活性剂时，呈现的接触角约为20°。当表面58涂有包含FC-4430和FC-4432的组合表面活性剂，沉积在层70上，呈现的接触角约为22°。FC-4430占IPA混合物的0.333重量％，而FC-4432占IPA混合物的0.167重量％。当表面58涂有FC-4432而存在其他任何表面活性剂时，接触角约为26°。因此可以看出，通过在适当选择在每种本体材料中的表面活性剂组分，可以得到所需的润湿特性，以及所需的选择性粘合和脱模特性。

上述本发明的实施方式是示例性的。可对上面讲述的内容作出许多变化和改进，同时保持在本发明范围内。因此，本发明的范围不是参照上面的描述确定，而是由附属权利要求及其所有等价要求确定。

Claims

1.在具有表面的模具与可聚合组合物之间提供所需的润湿和脱模特性的方法，所述方法包括：

用一定体积的含表面活性剂的溶液涂覆所述表面，其中所述表面活性剂包含基本上由许多原子组成的疏水组分，其中所述氟原子分布在所述整个体积中，为所述可聚合组合物提供所需的接触角。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述涂覆步骤还包括将所述许多氟原子分布在所述整个体积中，提供的所述接触角在小于50°的量值范围内。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述涂覆步骤还包括将所述许多氟原子分布在所述整个体积中，提供的所述接触角在小于20°的量值范围内。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述涂覆还包括使所述体积的所述含表面活性剂的溶液分成富含表面活性剂的区和缺少表面活性剂的区，后者位于所述富含表面活性剂的区域与所述表面之间。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述涂覆步骤还包括将一定量的所述含表面活性剂的溶液沉积在所述表面上，并使所述可聚合组合物与所述一定量的溶液接触，产生所述体积的溶液。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述涂覆步骤还包括将一定量的所述含表面活性剂的溶液沉积在所述表面上，并使所述可聚合组合物与所述一定量的溶液接触，产生所述体积，以具有富含表面活性剂的区域和缺少表面活性剂的区域，后者位于所述富含表面活性剂的区域与所述表面之间。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含表面活性剂的溶液与所述可聚合组合物由相同的组分形成。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含表面活性剂的溶液与所述可聚合组合物由不同的组分形成。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述许多氟原子包含在具有CF₃和CF₂基团的含氟分子中。

10.减小基板与模具之间的粘合力的方法，所述方法包括：

在所述模具和所述基板之间放置压印材料，其中所述压印材料分化成富含表面活性剂的子部分和缺少表面活性剂的子部分，后者位于所述富含表面活性剂的子部分与所述基板之间。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，放置所述压印材料步骤还包括沉积一种组合物，形成空气-液体界面，所述组合物包含具有相对两端的表面活性剂组分和本体材料，其中所述相对的两端中之一对所述本体材料具有亲和性，而另一端具有含氟组分；还包括使所述组合物的子部分发生取向排列，使得所述含氟组分从所述空气-液体界面伸出。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，放置所述压印材料步骤还包括沉积许多个组合物液滴，所述组合物包括本体材料和表面活性剂组分。

13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，放置所述压印材料步骤还包括将包含本体材料和表面活性剂组分的组合物旋涂到所述基板上。

14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括固化所述压印材料，形成固化的形成体，和设置在所述模具和所述固化形成体之间的薄层。

15.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括由选自主要是以下组的材料制造所述模具：热解氧化硅、石英、氧化铟锡金刚石型碳、MoSi和溶胶-凝胶。

16.确定空气-液体界面的组合物，所述组合物包含：

可聚合的本体材料；

表面活性剂组分，该表面活性剂组分具有相对两端，其中一端对所述本体材料具有亲和性，而另一端具有含氟组分。

17.如权利要求16所述的组合物，其特征在于，所述含氟组合物从所述空气-液体界面延伸。

18.如权利要求16所述的组合物，其特征在于，所述表面活性剂组分主要选自离子型、非离子型、阳离子型或两性离子型表面活性剂。

19.如权利要求16所述的组合物，其特征在于，所述表面活性剂组分具有以下化学式：

F(CF₂CF₂)_XCH₂CH₂O(RO)_YR’

其中，(RO)_Y是聚(氧化烯)基，包含具有2-4个碳原子的基团，如-CH₂CH₂-、-CH₂CH₂CH₂-、-CH(CH₃)CH₂-或-CH(CH₃)CH(CH₃)-；R’是H或C₁-C₄烷基的端基，优选H或甲基；X和Y是整数。

20.如权利要求16所述的组合物，其特征在于，所述表面活性剂组分具有以下结构：

其中x与y之比在1∶2至3∶1的范围。

21.如权利要求16所述的组合物，其特征在于，所述表面活性剂组分具有以下结构：

F(CF₂CF₂)_x-烷基-N⁺R₃Cl^-

其中，x是1-7的整数，包含端值。

22.如权利要求16所述的组合物，其特征在于，所述表面活性剂组分具有以下结构：

其中，x是0-6的整数，包含端值；y是0-15的整数，包含端值。

23.如权利要求16所述的组合物，其特征在于，所述表面活性剂组分具有以下结构：

其中，x是1-2的整数；y是2-1的整数；z是0-6的整数，包含端值。

24.如权利要求16所述的组合物，其特征在于，所述表面活性剂包含氟原子和硅原子。

25.如权利要求16所述的组合物，其特征在于，所述表面活性剂组分由含氟表面活性剂和其他表面活性剂组成，其中所述其他表面活性剂主要选自基于硅氧烷的表面活性剂、基于烃的表面活性剂和氟化表面活性剂。