基底壓印光刻技術(shù)及其應(yīng)用的前景畢業(yè)論文(已修改)
2025-07-05 02:00 本頁面
【正文】 基底完整壓印光刻技術(shù)及其應(yīng)用前景核心提示：基于軟模壓印技術(shù)，德國蘇斯光刻機有限公司與飛利浦研發(fā)部門MiPlaza 聯(lián)合開發(fā)出以蘇斯掩模光刻機為基礎(chǔ)的基底完整壓印光刻（SCIL Substrate Conformal Imprint Lithography）技術(shù)，實現(xiàn)了納米壓印光刻工藝中的“軟”與“硬”的完美結(jié)合，在工程設(shè)計和技術(shù)工藝上很好的解決了上面提到的納米壓印光刻中所面臨的各種難題，為科研單位和大規(guī)模生產(chǎn)的工業(yè)用戶提供高效可行的納米壓印光刻解決方案。這篇文章中我們將系統(tǒng)地介紹SCIL 技術(shù)以及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景。近年來, 半導(dǎo)體照明技術(shù)在全球范圍內(nèi)引起了廣泛關(guān)注。相關(guān)的產(chǎn)業(yè)也開始蓬勃發(fā)展。預(yù)計到2010年全球發(fā)光二極管（LED）產(chǎn)業(yè)市場總值將達到90億美金1。然而，目前由于發(fā)光效率的限制，LED的應(yīng)用還被局限在諸如手機，掌上電腦，筆記本電腦或者汽車導(dǎo)航等便攜設(shè)備終端的背光照明上。想要把LED這種技術(shù)應(yīng)用于更多的日常照明領(lǐng)域，它的發(fā)光效率還有待顯著的提高。在科學(xué)上光子晶體（PhC）結(jié)構(gòu)已經(jīng)被證明可以有效的提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率2。然而如何在發(fā)光二極管基底上面有效地低成本地生產(chǎn)這種高分辨率的光子晶體結(jié)構(gòu)一直是對光刻生產(chǎn)工藝的巨大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的大面積掩模光刻技術(shù)無法滿足在波長范圍的精度要求，電子束光刻的精度足夠, 但是另一方面基于它的掃描曝光原理產(chǎn)能又太低。步進式光刻機目前可以滿足精度和產(chǎn)能兩方面的需求，但是居高不下的機器價格又使得生產(chǎn)成本的控制捉襟見肘。于是新興的納米壓印光刻（NIL）技術(shù)似乎成為這種應(yīng)用的最佳選擇。納米壓印光刻技術(shù)分類及其局限性，在全球范圍內(nèi)掀起了一場科研領(lǐng)域的高潮。眾多的文章中都提到納米壓印光刻很有可能取代現(xiàn)有步進式光刻成為下一代主流光刻技術(shù)，是極紫外光刻技術(shù)最有力的競爭者。它具有高分辨率，高產(chǎn)能以及低生產(chǎn)成本等特性。納米壓印光刻的主要分支有熱壓?。╤ot embossing），紫外壓?。║VNIL）4以及軟模壓?。╯oft lithography）5等。熱壓印技術(shù)（圖 1）以硅或者鎳材料的硬質(zhì)模板和熱塑性壓印材料為基礎(chǔ)，可以實現(xiàn)大面積高精度的模板結(jié)構(gòu)復(fù)制，然而由于熱塑性材料所需的加熱和冷卻過程，產(chǎn)能和對準(zhǔn)能力受到限制，無法滿足大規(guī)模生產(chǎn)的要求，而且壓印過程中所需的高壓力很容易造成模板的損傷。圖1. 熱壓印原理示意圖。紫外壓印技術(shù)（圖 2）使用透明的石英模板和可以通過紫外曝光固化的液態(tài)壓印材料以及很低的壓力，可以在室溫下壓印分辨率低于10 納米的結(jié)構(gòu)，而且由于無需加熱等過程，只需要紫外曝光固化，對準(zhǔn)精度和產(chǎn)能相對于熱壓印都有大幅度的改善。然而由于使用很低的壓力，很難在大面積基底上實現(xiàn)均勻的接觸（圖 3），理論上最佳的接觸面積只有一平方英寸左右，大面積的基底壓印只有通過步進式壓印機實現(xiàn)，目前產(chǎn)能和機器成本都無法滿足大批量生產(chǎn)的需要。圖2. 紫外壓印光刻原理示意圖。圖3. 在大面積
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