高速微納加工的應(yīng)用介紹
一,、優(yōu)勢:由于納米壓印技術(shù)的加工過程不使用可見光或紫外光加工圖案,,而是使用機(jī)械手段進(jìn)行圖案轉(zhuǎn)移,,這種方法能達(dá)到很高的分辨率,。報道的最高分辨率可達(dá)2納米,。此外,,模板可以反復(fù)使用,,無疑大大降低了加工成本,也有效縮短了加工時間,。因此,,納米壓印技術(shù)具有超高分辨率、易量產(chǎn),、低成本,、一致性高的技術(shù)優(yōu)點,被認(rèn)為是一種有望代替現(xiàn)有光刻技術(shù)的加工手段,。
二,、過程介紹:
第一步是模板的加工。一般使用電子束刻蝕等手段,,在硅或其他襯底上加工出所需要的結(jié)構(gòu)作為模板,。由于電子的衍射極限遠(yuǎn)小于光子,因此可以達(dá)到遠(yuǎn)高于光刻的分辨率,。
第二步是圖樣的轉(zhuǎn)移,。在待加工的材料表面涂上光刻膠,然后將模板壓在其表面,,采用加壓的方式使圖案轉(zhuǎn)移到光刻膠上,。注意光刻膠不能被全部去除,,防止模板與材料直接接觸,損壞模板,。
三,、發(fā)展背景:
(1)納米壓印技術(shù)已經(jīng)有了許多方面的進(jìn)展。最初的納米壓印技術(shù)是使用熱固性材料作為轉(zhuǎn)印介質(zhì)填充在模板與待加工材料之間,,轉(zhuǎn)移時需要加高壓并加熱來使其固化,。后來人們使用光刻膠代替熱固性材料,采用注入式代替壓印式加工,,避免了高壓和加熱對加工器件的損壞,,也有效防止了氣泡對加工精度的影響。
(2)原來的剛性模板雖然能獲得較高的加工精度,,但僅能應(yīng)用于平面加工,。研究者們提出了使用彈性模量較高的PDMS作為模板材料,開發(fā)了軟壓印技術(shù),。這種柔性材料制成的模板能夠貼合不同形貌的表面,,使得加工不再局限于平面,對顆粒,、褶皺等影響加工質(zhì)量的因素也有了更好的容忍度,。