[发明专利]金属模板制备方法

说明书

本发明提供一种金属模板制备方法，该方法包括如下步骤:步骤S1、根据电铸金属的晶体类型、金属导电率及耐腐蚀性筛选出目标金属作为种子层的靶材，所述目标金属包括镍、铜、铑、银、铱及金；步骤S2、将所述靶材中的一种或几种放置于磁控溅射设备中，通过高功率脉冲磁控溅射方式在所述软模板的结构层表面上镀膜，形成所述种子层；步骤S3、将镀有所述种子层的软模板在电铸设备中电铸，制得所述金属模板。与相关技术相比，本发明金属模板制备方法的种子层结合力强且使软模板镀膜平滑。

技术领域

本发明涉及微纳加工领域，尤其涉及一种用于软模板电铸的金属模板制备方法。

背景技术

目前，纳米压印工艺应用越来越广泛。其中，软模板因具有透气性、可应用于曲面压印、母模板复制不会造成损伤、方便电铸脱模等优点在纳米压印工艺中得到广泛应用。

然而，软模板刚度较差，纳米压印过程中易损坏微纳结构，因此常常通过电铸复制出金属子模板，用于后续大批量压印工序。软模板电铸前需镀一层种子层，以方便后续电铸液中金属离子沉积。现有电铸种子层大部分是根据实验经验筛选，且可用的种类有限。此外，软模板属于高分子材料，不耐高温，且与种子层金属弹性模量和热膨胀系数相差较大，因而软模板镀种子层过程中往往存在与种子层结合力差、易产生裂纹、褶皱等问题。

因此，有必要提供一种新的制备方法来解决上述问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种种子层结合力强且使软模板镀膜平滑的金属模板制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种金属模板制备方法，运用于带结构层的软模板电铸，该方法包括如下步骤：

步骤S1、根据电铸金属的晶体类型、金属导电率及耐腐蚀性筛选出目标金属作为种子层的靶材，所述目标金属包括镍、铜、铑、银、铱及金；

步骤S2、将所述靶材中的一种或几种放置于磁控溅射设备中，通过高功率脉冲磁控溅射方式在所述软模板的结构层表面上镀膜，形成所述种子层；

步骤S3、将镀有所述种子层的软模板在电铸设备中电铸，制得所述金属模板。

更优的，所述步骤S1包括如下步骤：

步骤S11、根据所述种子层与电铸金属的晶体类型筛选元素周期表中所有金属，得到第一备选纯金属，所述第一备选纯金属包括铝、镍、铜、铑、钯、银、铱、铂、金；

步骤S12、根据所述第一备选纯金属中的金属导电率筛选金属，使被选出的金属的导电率高于电铸金属的导电率，为第二备选纯金属，所述第二备选纯金属包括镍、铜、铑、银、铱及金；

步骤S13、将所述第二备选纯金属中符合电铸工艺中耐腐蚀性要求的金属筛选出，作为所述种子层的靶材，所述靶材包括镍、铜、铑、银、铱及金中的一种或多种。

更优的，所述靶材的金属包括镍、铜及银中的一种或多种。

更优的，所述步骤S2包括如下步骤：

步骤S21、将所述靶材中的一种或多种金属放置于磁控溅射设备，通过预溅射所述软模板的结构层表面以清洁所述结构层表面；

步骤S22、通过高功率脉冲磁控溅射方法将所述靶材镀在所述结构层表面形膜，从而制得所述种子层。

更优的，在所述步骤S21之前还包括步骤S20：清洁所述软模板的结构层表面。

更优的，在所述步骤S20中，所述清洁为通过离子水超声清洗所述软模板的结构层表面，再通过气枪吹干，随后60℃烘烤30min。

更优的，清洁所述软模板的结构层表面至显微镜观察所述结构层表面无灰尘、脏污。

更优的，所述电铸金属为镍。