基于纳米压印技术的微纳结构制备研究
发布时间：2020-12-03 08:13
纳米压印光刻技术作为一种非传统光刻技术,同时也是下一代光刻技术之一,主要应用于微纳米结构的低成本、高精度以及大规模的制备。相对于传统的光学光刻或电子束光刻,纳米压印技术直接利用机械力将模板上的图形转移到压印胶上,其图形分辨率只与模板有关,所以在理论上利用纳米压印技术制备微纳图形可以突破光学光刻最短曝光波长的物理极限,从而获得更高精度的微纳图形。本文着眼于纳米压印技术在微纳结构制备领域低成本、超高分辨率、高生产效率的独特优势,对应用纳米压印技术制备微纳结构进行了研究,主要目的是将纳米压印技术应用于不同的微纳结构制备之中,以实现低成本、高精度以及大规模的微纳结构制备。主要的研究内容与结果如下:1.应用纳米压印技术制备超高精度的透射光栅。首先结合电子束光刻与溶脱工艺制备了分辨率为70nm的硅基光栅模板,然后利用纳米压印技术成功的在二氧化硅基底上制备了70nm分辨率的透射光栅,证实了应用纳米压印技术对超高精度光栅进行低成本大规模制备的可行性。2.通过对同一基底重复进行压印与刻蚀的实验方式,成功的利用纳米压印技术制备了3层微米级沟道与2层纳米级沟道结构。对于3层微米级沟道,其第一层沟道的宽度为4...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纳米压印技术流程图
- 3 -a) 10nm 柱状阵列模板 b) PMMA 上压印的 10nm 孔状阵列图 1-2 周郁等制备的 10nm 孔状结构[12]纳米压印技术的第一次提出以来，因其超高的分辨率实现以及低成本产的独特优点，大量的科学家开始了对纳米压印技术的研究与优化， 年来纳米压印技术得到了飞速发展。多类纳米压印技术被开发以及纳流程被不断优化，大大促进了纳米压印技术在大规模工业生产上的应接下来，我们将对纳米压印技术发展及研究现状进行扼要介绍。
图 1-3 纳米压印技术的分类1.2.2 纳米压印技术的发展概况在纳米压印概念被提出后，引起科学界的广泛关注，多年来对纳米压印研究与发展也从未间断。对于纳米压印技术来说，自 1995 年周郁博士首次提出后，其发展过程中主要有以下重要时间节点。1997 年，对准精度可达 1um 的纳米压印机于奥地利被开发问世，并首次在 PMMA 上压印出了高达 6nm 分辨率的线宽结构；1998 年，周郁博士首次提出滚动印刷技术，使得纳米压印技术具备了实现大规模大面积生产的可能；2000 年，首次在 6 英寸的晶圆片上实现了大面积的压印；2001 年，首个商用压印胶 mr-I8000 被开发并投入使用；2002 年，解决了亚 100nm 结构的模板粘连问题，进而人们开始利用纳米压印技术加工各类微流器件，同年，郭凌杰博士在传统压印的基础上，提出了逆向压印（reverse nanoimprinting lithography）[23]；2003 年，纳米压印技术因其超高的分辨率和低成本等优势，被 ITRS 列为下一代 32nm 节点光刻技术的代表技术之一；2004 年，郭凌杰博士再次提出纳米压印复合技术（CNP）的概念[24]；
【参考文献】：
期刊论文
[1]Confinement-induced nanocrystal alignment of conjugated polymer by the soft-stamped nanoimprint lithography[J]. 李晓慧,俞计成,陆乃彦,张卫东,翁雨燕,顾臻. Chinese Physics B. 2015(10)
[2]硅基材料的各向异性刻蚀工艺研究[J]. 马睿,蔡长龙. 电子制作. 2013(10)
[3]高保真度压印光刻图形质量研究[J]. 严乐,卢秉恒. 北京信息科技大学学报(自然科学版). 2012(01)
[4]纳米通道内液体流动的滑移现象[J]. 曹炳阳,陈民,过增元. 物理学报. 2006(10)
本文编号：2896233
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纳米压印技术流程图
- 3 -a) 10nm 柱状阵列模板 b) PMMA 上压印的 10nm 孔状阵列图 1-2 周郁等制备的 10nm 孔状结构[12]纳米压印技术的第一次提出以来，因其超高的分辨率实现以及低成本产的独特优点，大量的科学家开始了对纳米压印技术的研究与优化， 年来纳米压印技术得到了飞速发展。多类纳米压印技术被开发以及纳流程被不断优化，大大促进了纳米压印技术在大规模工业生产上的应接下来，我们将对纳米压印技术发展及研究现状进行扼要介绍。
图 1-3 纳米压印技术的分类1.2.2 纳米压印技术的发展概况在纳米压印概念被提出后，引起科学界的广泛关注，多年来对纳米压印研究与发展也从未间断。对于纳米压印技术来说，自 1995 年周郁博士首次提出后，其发展过程中主要有以下重要时间节点。1997 年，对准精度可达 1um 的纳米压印机于奥地利被开发问世，并首次在 PMMA 上压印出了高达 6nm 分辨率的线宽结构；1998 年，周郁博士首次提出滚动印刷技术，使得纳米压印技术具备了实现大规模大面积生产的可能；2000 年，首次在 6 英寸的晶圆片上实现了大面积的压印；2001 年，首个商用压印胶 mr-I8000 被开发并投入使用；2002 年，解决了亚 100nm 结构的模板粘连问题，进而人们开始利用纳米压印技术加工各类微流器件，同年，郭凌杰博士在传统压印的基础上，提出了逆向压印（reverse nanoimprinting lithography）[23]；2003 年，纳米压印技术因其超高的分辨率和低成本等优势，被 ITRS 列为下一代 32nm 节点光刻技术的代表技术之一；2004 年，郭凌杰博士再次提出纳米压印复合技术（CNP）的概念[24]；
【参考文献】：
期刊论文
[1]Confinement-induced nanocrystal alignment of conjugated polymer by the soft-stamped nanoimprint lithography[J]. 李晓慧,俞计成,陆乃彦,张卫东,翁雨燕,顾臻. Chinese Physics B. 2015(10)
[2]硅基材料的各向异性刻蚀工艺研究[J]. 马睿,蔡长龙. 电子制作. 2013(10)
[3]高保真度压印光刻图形质量研究[J]. 严乐,卢秉恒. 北京信息科技大学学报(自然科学版). 2012(01)
[4]纳米通道内液体流动的滑移现象[J]. 曹炳阳,陈民,过增元. 物理学报. 2006(10)
本文编号：2896233
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