纳米压印光刻技术:现状、挑战与前景

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"纳米压印光刻技术的研究与发展 (2013年),陈建刚等" 纳米压印光刻技术,作为纳米尺度制造领域的重要手段,近年来得到了广泛关注和深入研究。这种技术以其工艺简单、成本低、图形分辨率高的特点,成为替代传统光学光刻的一种优选方案。本文详细介绍了纳米压印光刻的最新研究进展和现状,特别是针对热压印(Hot Embossing Lithography, HEL)、紫外固化压印(Ultra Violet Nanoimprint Lithography, UV-NIL)和微接触压印(Micro Contact Printing, μ-CP)这三种主要的纳米压印技术进行了工艺过程的剖析。 热压印技术是通过加热使模具与基底材料软化,然后通过压力将高精度的纳米图案转移到基底上。该工艺适用于聚合物等可塑性材料,但需要精确控制温度和压力,以避免模具与基底的粘连或图案变形。 紫外固化压印则利用紫外线照射,使涂覆在基底上的光敏树脂快速固化,形成与模具匹配的纳米结构。这一方法的优点在于快速、非接触,且可以实现大面积的图形转移,但对光固化树脂的选择和曝光设备的要求较高。 微接触压印则采用软模具,通常是硅橡胶,与硬模板接触后,通过压力将图案转印到基底上。μ-CP适用于小面积、精细结构的复制,但图案尺寸受限于软模具的分辨率。 文章还讨论了纳米压印光刻的优缺点。优点包括高分辨率、低成本、适合大规模生产,而缺点则涉及到模具的制备复杂、压印过程中的缺陷控制以及图形转移的精确性等问题。影响图形质量的主要因素有模具的质量、压印条件(如温度、压力和时间)、材料选择以及后续处理工艺。 为了进一步提升纳米压印光刻技术的性能,作者强调了对工艺过程的深入理解和控制的重要性,包括模具制作、压印过程和图形转移的每个步骤。此外,解决压印过程中出现的关键问题,如模具的耐用性、压印精度和缺陷控制,对于推动纳米压印技术的发展至关重要。 这篇论文是2013年由陈建刚等人发表的,旨在为纳米压印技术的研究提供理论基础和实践指导。它不仅总结了纳米压印光刻的技术特点,还对未来的研发方向提出了建议,对于从事纳米制造和微纳米系统研究的学者具有很高的参考价值。