纳米压印技术

纳米压印技术主要内容1.纳米压印技术简介1.1压印技术1.2纳米压印技术1.3纳米压印关键工艺步骤2.纳米压印工艺2.1热压印技术2.2紫外光固化压印（步进-闪光工艺）2.3软模板压印技术（SCIL）2.4逆压印技术2.5滚筒压印技术3.纳米压印技术应用领域及前景2.纳米压印技术简介1.1压印技术•说到压印技术，其实并不神秘，中国古代四大发明之一的活字印刷术就是最初压印技术的原型。通俗的说，压印就是把一个刻有凸凹图案的印章盖在橡皮泥上，然后在其上面留下与章的图形相反的图案。1.2纳米压印技术•纳米压印技术是1995年华裔科学家StephenY.Chou提出的，压印过程与刚才所讲的压印技术是类似的，不同的是这个过程所涉及到的图案大小在几个纳米到几十个纳米之间1.3关键工艺步骤•1.模板制造•2.压印过程（模板处理，加压，脱模过程）•3.图形转移过程•4.相关材料研究（模板材料，衬底材料，纳米压印胶）2.纳米压印工艺2.1热压印•首先在某一衬底上涂一层胶，然后在一定温度，一定压力下，把模板用机械力压在胶上，降温后把模板脱出，形成所需图案。热压印过程中，存在一些技术难题，例如：如何能实现迅速完整脱模，以及如何解决由于模板和衬底的热膨胀系数不同，会在较大的衬底上造成图案失真的问题等2.2紫外光固化压印技术（UV-NIL）紫外光固化压印解决了热压印图形失真问题，而且其独特的步进-闪光工艺使其相对于热压印来说，无论是加工精度还是模板成本以及模板损伤都大大降低，是目前纳米压印的主流发展方向。当然其加工也有局限性，即模板和衬底中必须有一个对紫外光是透明的。2.3软模板压印（SCIL）软模板压印技术主要是为了解决在大面积基底上使用硬质石英模板实现大面积均匀压印这一问题由于使用很低的压力，很难在大面积基底上实现均匀的接触采用常规（PDMS）软模在大面积的直接接触过程中也需要一定的压力去产生形变来配合基底的不平整表面，均匀接触和压力下模板的变形成为一种不可调和的矛盾新型SCIL模板示意图新型SCIL模块原理图新型SCIL压印原理图SCIL具有技术优势：1.可以在苏斯掩模光刻机上进行简单的升级2.SCIL技术使用的压印模板是从母模板上复制的工作模板，保护母模板不受污染和损害3.SCIL技术对生产环境要求低4.在硬PDMS结构层材料和低压力压印原理的帮助下，SCIL技术可以实现10纳米以下的分辨率5.在高亮LED生产中，SCIL技术可以利用模板的纵向变形来补偿基底的弯曲，实现大面积上完整的均匀压印，完美地克服了生产工艺上的难题。综上，SCIL技术无论在技术工艺和成本质量控制上都达到了应用于大规模生产的要求，2.4逆压印技术把光刻胶涂在模板上，然后在压在衬底上利用这种方法非常容易实现多层压印2.5滚筒压印技术把压印技术和滚轴印刷技术结合起来，实现几平方米面积高产量压印2.纳米压印技术应用领域及前景应用领域1.光刻技术替代者2.集成电路领域3.光学领域制作高密度亚波长光栅，应用在金属起偏器上；制备光子晶体等4.存储领域希捷公司采用热压印技术制备高密度光盘位存储器5.生物领域目前，许多发达国家都把纳米压印技术列入重点发展领域，很多公司都在投入大量人力、物力开展纳米压印设备制造，模板制造以及纳米压印的应用的。纳米压印技术在中国虽然起步很晚，但进展非常迅速，相信随着社会的发展和进步，我国的在纳米压印技术上会更上一层楼。