微納加工的原理與作用過程
一、納米壓印技術是一種新型的微納加工技術。該技術通過機械轉移的手段,達到了超高的分辨率,有望在未來取代傳統光刻技術,成為微電子、材料領域的重要加工手段。
二、納米壓印技術,是通過光刻膠輔助,將模板上的微納結構轉移到待加工材料上的技術。報道的加工精度已經達到2納米,超過了傳統光刻技術達到的分辨率。這項技術最初由美國普林斯頓大學的Stephen.Y.Chou(周郁)教授在20世紀90年代中期發明。
三、作用過程:
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構作為模板。由于電子的衍射極限遠小于光子,因此可以達到遠高于光刻的分辨率。
第二步是圖樣的轉移。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。
第三步是襯底的加工。用紫外光使光刻膠固化,移開模板后,用刻蝕液將上一步未去除的光刻膠刻蝕掉,露出待加工材料表面,然后使用化學刻蝕的方法進行加工,完成后去除全部光刻膠,最終得到高精度加工的材料。
四、而模板的選擇也更加多樣化。原來的剛性模板雖然能獲得較高的加工精度,但僅能應用于平面加工。研究者們提出了使用彈性模量較高的PDMS作為模板材料,開發了軟壓印技術。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、褶皺等影響加工質量的因素也有了更好的容忍度。