Микро- и нанообработка | Введение и применение технологии наноимпринтинга (NIL)

Что такое технология наноимпринтинга?

Наноимпринт-литография (НИЛ) - это микро- и нанопроцесс, в котором используется шаблон с рисунком микро- и наноструктур для переноса рисунка на соответствующую подложку с целью создания наноразмерного рисунка, обычно на очень тонкой полимерной пленке, и является наиболее распространенным методом обработки полимерных структур. ИмеяНизкая стоимость, короткое время строительства, высокая производительность и высокое разрешениеК преимуществам продукта относятся.

Основными развитыми и широко используемыми технологическими процессами наноимпринтинга являются:Технология термической нанопечати (T-NIL), технология УФ-отверждаемой печати (UV-NIL) и технология микроконтактной печати (μCP)..

Принцип наноимпринтинга

Процесс наноимпринтинга состоит из трех основных этапов:1. подготовка графического шаблона 2. графическое воспроизведение 3. передача графиков

Полимерное покрытие (например, полиметилметакрилат, полистирол, поликарбонат и т.д.) предварительно прикрепляется к кремниевой или другой подложке в качестве подложки. Трафарет с уже выгравированным на нем наношаблоном затем помещается в контакт с подложкой и точно тиснится и формируется, и после определенных условий (например, времени, давления, температуры, света и т.д.) трафарет отделяется от подложки, чтобы рисунок мог быть воспроизведен. Наноструктурный рисунок на поверхности трафарета переносится на полимерное покрытие на поверхности подложки. Впоследствии наноструктурный рисунок на полимерном покрытии переносится на подложку с помощью методов травления или отслаивания для достижения переноса наноструктурного рисунка.

Введение в различные процессы наноимпринтинга

Процесс нанотермического оттиска (T-NIL)

Стандартный процесс нанотермического импринтинга (T-NIL) включает в себя нанесение тонкого резиста (термопластичного полимера) на подложку образца, затем приведение шаблона с заданным топологическим рисунком в контакт с образцом и сжимание их вместе под определенным давлением. КогдаПолимеры - этоНагрев доПри температуре выше температуры стеклования рисунок на шаблоне вдавливается в размягченную полимерную пленку. После охлаждения шаблон отделяется от образца, а резист рисунка остается на подложке. Рисунок в резисте может быть перенесен на подложку ниже с помощью процесса переноса рисунка (реактивное ионное травление).

Процесс термического наноимпринтинга (T-NIL)

Тиснение с отверждением ультрафиолетовым светом (УФ-НИЛ)

В отличие от наноимпринтинга, УФ-отверждаемый импринтинг (УФ-НИЛ) - это метод нанесения отпечатков при комнатной температуре, при котором отверждаемый светом (УФ) жидкий резист наносится на образец подложки, обычно из прозрачного материала, такого как кварц или ПДМС. После прижатия трафарета и подложки друг к другу резист отверждается под УФ-светом и становится твердым. После отделения трафарета рисунок на резисте может быть перенесен на подложку с помощью аналогичного процесса переноса рисунка.

Процесс УФ-НИЛ

Микроконтактная печать (μCP)

В отличие от жестких трафаретов, используемых при термическом и УФ-тиснении, при микроконтактной печати используется электронно-лучевая или оптическая литография для создания рисунка на полидиметилсилоксане (PDMS), который затем используется в качестве трафарета для тиснения.