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热压印技术

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热压印技术

发布日期:2019-08-22 作者: 点击:

纳米热压印技术是在微纳米尺度获得并行复制结构的一种成本低而速度快的方法。该技术在高温条件下可以将印章上的结构按需复制到大的表面上, 被广泛用于微纳结构加工。整个热压印过程必须在气压小于1Pa 的真空环境下进行, 以避免由于空气气泡的存在造成压印图案畸变,热压印印章选用SiC 材料制造, 这是由于SiC非常坚硬, 减小了压印过程中断裂或变形的可能性。


此外SiC 化学性质稳定, 与大多数化学药品不起反应, 因此便于压印结束后用不同的化学药品对印章进行清洗。在制作印章的过程中, 先在SiC 表面镀上一层具有高选比( 38&1) 的铬薄膜, 作为后序工艺反应离子刻蚀的刻蚀掩模, 随后在铬薄膜上均匀涂覆ZEP 抗蚀剂, 再用电子束光刻在ZEP 抗蚀剂上光刻出纳米图案。为了打破SiC 的化学键, 必须在SiC 上加高电压。后在350V 的直流电压下, 用反应离子刻蚀在SiC 表面得到具有光滑的刻蚀表面和垂直面型的纳米图案。


整个热压印过程可以分为三个步骤:


( 1) 聚合物被加热到它的玻璃化温度以上。这样可减少在压印过程中聚合物的粘性, 增加流动性,在一定压力下, 就能迅速发生形变。但温度太高也没必要, 因为这样会增加升温和降温的时间, 进而影响生产效率, 而对模压结构却没有明显改善, 甚至会使聚合物弯曲而导致模具受损。同时为了保证在整个压印过程中聚合物保持相同的粘性, 必须通过加热器控制加热温度不变。


(2) 在印章上施加机械压力, 约为500 ~1000KPa 。在印章和聚合物间加大压力可填充模具中的空腔。


(3) 压印过程结束后, 整个叠层被冷却到聚合物玻璃化温度以下, 以使图案固化, 提供足够大的机械强度, 便于脱模。然后用反应离子刻蚀将残余的聚合物( PM�MA) 去掉, 模板上的纳米图案完整地转移到硅基底表面的聚合物上, 再结合刻蚀技术把图形转移到硅基底上。

热压印技术

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关键词:热压印技术,光刻技术概念,光刻胶

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