納米壓印光刻技術原理與實驗研究.pdf

1、本文介紹了納米壓印光刻技術的原理并進行了相關的實驗研究,目的在于研究采用納米壓印光刻技術制備三維微結構的工藝,以促進此項技術更快的走向廣泛的實際應用.本文首先介紹了納米壓印光刻技術的原理,以及納米壓印光刻技術的趨勢和面臨的挑戰(zhàn),并針對這些挑戰(zhàn)提出了可能的解決方案.為了滿足納米壓印光刻技術研究的需要,本文研制了納米壓印光刻機.該光刻機可以同時滿足熱軟化納米壓印光刻和光固化納米壓印光刻的需要,并能夠適應從納米級到毫米級各種尺寸范圍微結構加工

2、的需要.在該納米光刻機的設計中,一種新型的楔形補償模塊被研制,該模塊避免了國外設計中存在的問題,提高了圖形加工的均勻性,而且還具有過載保護的輔助功能.針對光刻膠力學性能測試的要求,本文研制了一臺聚合物單軸試驗機,該試驗機能夠同時對溫度和壓力加載,以測試聚合物光刻膠在不同溫度下的力學性能.試驗機的研制還包含了一種高精度六維力傳感器的研制,該傳感器通過新穎的基體結構設計和巧妙的布片方案實現(xiàn)了結構解耦,大大簡化了信號處理電路的設計并降低了成本

3、.本文還進行了與溫度相關的光刻膠力學特性研究.這些研究對納米壓印光刻工藝中溫度、壓力等參數(shù)的控制具有指導性的意義.此外,本文在總結傳統(tǒng)的樣品加熱方式的基礎上,提出了模板加熱的工藝方案,理論分析和實驗結果證明,該方案比常規(guī)的樣品加熱方案具有更好的圖形復制效果.針對納米壓印光刻最重要的高分辨率特點,本文采用掃描電子束曝光制備了納米級模板,并采用該模板在PMMA光刻膠上制備成功200nm直徑的點陣列.此外,針對納米壓印光刻在制備三維微結構方面