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1、紫外納米壓印光刻技術(shù)*****************Ultravioletnanoimprintlithographytechnology目錄:介紹過程應(yīng)用未來前景Contents介紹納米壓印光刻(NIL)是制造納米尺度圖案的方法。?它是一種簡單的納米光刻工藝,具有成本低,產(chǎn)量高,分辨率高。?它通過壓印抗蝕劑的機械變形和隨后的工藝形成圖案。?印記抗蝕劑通常是在印跡期間通過熱或UV光固化的單體或聚合物制劑。?控制抗蝕劑和模板之間的粘合以允許適當(dāng)?shù)尼尫?。分類熱塑性納米壓印光刻(T-NIL)紫外納米壓印光刻(UV-NIL)微接觸印刷(μCP)熱塑性納米壓印光刻(T-NIL
2、)在標(biāo)準的T-NIL工藝中,將薄的抗蝕刻層(熱塑性聚合物),旋涂在樣品基底上。?然后將具有預(yù)定義拓撲圖案的模具與樣品接觸并將它們在一定壓力下壓在一起。?當(dāng)加熱到高于聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時,模具上的圖案被壓入軟化的聚合物膜中。?冷卻后,模具與樣品分離,圖案抗蝕劑留在基材上。?可以使用圖案轉(zhuǎn)移過程(?反應(yīng)離子蝕刻?)將抗蝕劑中的圖案轉(zhuǎn)印到下面的基底。T-NIL步驟聚合物被加熱到它的玻璃化溫度以上。施加壓力模壓過程結(jié)束后,整個疊層被冷卻到聚合物玻璃化溫度以下脫模。脫模時要小心,以防止用力過度而使模具損傷。說明:玻璃化溫度,高聚物由高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴AB(tài)的溫度。紫外納米壓印光刻
3、(UV-NIL)流程如下:被單體涂覆的襯底和透明印章裝載到對準機中,通過真空被固定在各自的卡盤中。當(dāng)襯底和印章的光學(xué)對準完成后,開始接觸。透過印章的紫外曝光促使壓印區(qū)域的聚合物發(fā)生聚合和固化成型。接下來的工藝類似于熱壓工藝。最近紫外壓印一個新的發(fā)展是提出了步進-閃光壓印。步進-閃光壓印發(fā)明于Austin(奧斯?。┑腡exas大學(xué),它可以達到10nm的分辨率。工藝如下圖所示目標(biāo)和結(jié)果石英印章接觸壓印進行UV曝光從基板分離印章清除殘留層氧蝕劑蝕刻微接觸印刷(μCP)模板制備生成PDMS壓膜壓膜上墨將壓膜轉(zhuǎn)移到承印物直接接觸是軟光刻技術(shù)的一種形式,通常使用PDMS模板上的凹
4、凸圖案壓膜來在承印物的表面通過面接觸形成油墨自組裝單層膜的圖案,就類似納米轉(zhuǎn)移印刷的情況說明:PDMS,比例為10:1的硅橡膠和硅橡膠固化劑三種方法的對比應(yīng)用納米壓印光刻已被用于制造用于電,光,光子和生物應(yīng)用的器件。對于電子設(shè)備,NIL已被用于制造MOSFET,O-TFT,單電子存儲器。OTFT:Organicthinfilmtransistor有機薄膜晶體管MOSFET:Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor金屬氧化物半導(dǎo)體場效電晶體對于光學(xué)和光子學(xué),已經(jīng)通過NIL制造亞波長諧振光柵濾波器,表面增強拉曼光譜(S
5、ERS)傳感器,波片,抗反射結(jié)構(gòu),集成光子電路和等離子體激元器件進行了深入研究。注釋:未來前景納米壓印光刻是一種簡單的圖案轉(zhuǎn)印工藝,既不受衍射也不受散射效應(yīng)的限制,也不受二次電子的限制,不需要任何復(fù)雜的輻射化學(xué)。?它也是一種潛在的簡單和便宜的技術(shù)。然而,對納米尺度圖案的延續(xù)性障礙是目前依賴于其他光刻技術(shù)來生成模板。自組裝結(jié)構(gòu)可能為10納米或更小尺度的周期性圖案的模板提供最終解決方案。截至2007年10月,東芝是唯一一家經(jīng)過驗證的納米壓印光刻技術(shù),面向22nm及以上的公司??偨Y(jié)納米壓印技術(shù)是納米尺寸大面積結(jié)構(gòu)復(fù)制的最有前途的下一代技術(shù)之一,這種成本低、效率高的納米結(jié)構(gòu)制
6、作方法已逐漸應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、半導(dǎo)體加工和數(shù)據(jù)存儲等領(lǐng)域,因為傳統(tǒng)熱壓印技術(shù)和紫外壓印工藝存在模板成本高、圖形轉(zhuǎn)移不穩(wěn)定、壓印效率低等缺點。THANKS