基底壓印光刻技術及其應用的前景畢業(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及其應用前景核心提示：基于軟模壓印技術，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的基底完整壓印光刻（SCIL Substrate Conformal Imprint Lithography）技術，實現了納米壓印光刻工藝中的“軟”與“硬”的完美結合，在工程設計和技術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 技術以及產業(yè)化應用前景。近年來, 半導體照明技術在全球范圍內引起了廣泛關注。相關的產業(yè)也開始蓬勃發(fā)展。預計到2010年全球發(fā)光二極管（LED）產業(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的應用還被局限在諸如手機，掌上電腦，筆記本電腦或者汽車導航等便攜設備終端的背光照明上。想要把LED這種技術應用于更多的日常照明領域，它的發(fā)光效率還有待顯著的提高。在科學上光子晶體（PhC）結構已經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這種高分辨率的光子晶體結構一直是對光刻生產工藝的巨大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的大面積掩模光刻技術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能又太低。步進式光刻機目前可以滿足精度和產能兩方面的需求，但是居高不下的機器價格又使得生產成本的控制捉襟見肘。于是新興的納米壓印光刻（NIL）技術似乎成為這種應用的最佳選擇。納米壓印光刻技術分類及其局限性，在全球范圍內掀起了一場科研領域的高潮。眾多的文章中都提到納米壓印光刻很有可能取代現有步進式光刻成為下一代主流光刻技術，是極紫外光刻技術最有力的競爭者。它具有高分辨率，高產能以及低生產成本等特性。納米壓印光刻的主要分支有熱壓?。╤ot embossing），紫外壓?。║VNIL）4以及軟模壓印（soft lithography）5等。熱壓印技術（圖 1）以硅或者鎳材料的硬質模板和熱塑性壓印材料為基礎，可以實現大面積高精度的模板結構復制，然而由于熱塑性材料所需的加熱和冷卻過程，產能和對準能力受到限制，無法滿足大規(guī)模生產的要求，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（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 納米的結構，而且由于無需加熱等過程，只需要紫外曝光固化，對準精度和產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，目前產能和機器成本都無法滿足大批量生產的需要。圖2. 紫外壓印光刻原理示意圖。圖3. 在大面積
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