納米壓印光刻技術(shù)原理與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文介紹了納米壓印光刻技術(shù)的原理并進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究,目的在于研究采用納米壓印光刻技術(shù)制備三維微結(jié)構(gòu)的工藝,以促進(jìn)此項(xiàng)技術(shù)更快的走向廣泛的實(shí)際應(yīng)用.本文首先介紹了納米壓印光刻技術(shù)的原理,以及納米壓印光刻技術(shù)的趨勢(shì)和面臨的挑戰(zhàn),并針對(duì)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(shù)研究的需要,本文研制了納米壓印光刻機(jī).該光刻機(jī)可以同時(shí)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(yīng)從納米級(jí)到毫米級(jí)各種尺寸范圍微結(jié)構(gòu)加工

2、的需要.在該納米光刻機(jī)的設(shè)計(jì)中,一種新型的楔形補(bǔ)償模塊被研制,該模塊避免了國(guó)外設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題,提高了圖形加工的均勻性,而且還具有過(guò)載保護(hù)的輔助功能.針對(duì)光刻膠力學(xué)性能測(cè)試的要求,本文研制了一臺(tái)聚合物單軸試驗(yàn)機(jī),該試驗(yàn)機(jī)能夠同時(shí)對(duì)溫度和壓力加載,以測(cè)試聚合物光刻膠在不同溫度下的力學(xué)性能.試驗(yàn)機(jī)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(guò)新穎的基體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和巧妙的布片方案實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)解耦,大大簡(jiǎn)化了信號(hào)處理電路的設(shè)計(jì)并降低了成本

3、.本文還進(jìn)行了與溫度相關(guān)的光刻膠力學(xué)特性研究.這些研究對(duì)納米壓印光刻工藝中溫度、壓力等參數(shù)的控制具有指導(dǎo)性的意義.此外,本文在總結(jié)傳統(tǒng)的樣品加熱方式的基礎(chǔ)上,提出了模板加熱的工藝方案,理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)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(fù)制效果.針對(duì)納米壓印光刻最重要的高分辨率特點(diǎn),本文采用掃描電子束曝光制備了納米級(jí)模板,并采用該模板在PMMA光刻膠上制備成功200nm直徑的點(diǎn)陣列.此外,針對(duì)納米壓印光刻在制備三維微結(jié)構(gòu)方面