【正文】 出后會(huì)形成一個(gè)柱狀液滴流。最終實(shí)現(xiàn)高分辨率的方法是縮小噴嘴的尺寸，但又不能做到過(guò)小，這樣會(huì)導(dǎo)致液體噴出的阻力增大。除了噴墨打印頭本身的設(shè)計(jì)之外，要實(shí)現(xiàn)高分辨率的噴墨打印還取決于以下兩點(diǎn)：①噴墨液體的性質(zhì)；②打印表面的性質(zhì)。DOD方法根據(jù)其噴墨頭的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為：Ⅰ 壓電驅(qū)動(dòng)噴墨；Ⅱ 熱驅(qū)動(dòng)噴墨。但由于其具有低成本，對(duì)襯底材料的無(wú)選擇型的優(yōu)點(diǎn)，在不要求高精度和高分辨率的領(lǐng)域，噴墨打印還是大有用武之地的。 陰影掩模的局限性和缺點(diǎn)是：①只能做單層薄膜；②掩模經(jīng)過(guò)多次使用后，沉積材料會(huì)逐漸在掩?？字車e累，使得掩模孔縮小以至于完全堵塞；③但掩模尺寸在1μm以下時(shí)，掩模的直角圖形在沉積時(shí)會(huì)變成圓形；④大面積陰影掩模存在一個(gè)熱穩(wěn)定性問(wèn)題；⑤陰影掩模本身的制造工藝復(fù)雜，限制了所能達(dá)到的分辨率。 鏤空模板又稱為陰影掩模，陰影掩模的圖形轉(zhuǎn)移率是1∶1 。印刷材料既可以像絲網(wǎng)印刷那樣刷涂，也可以用熱蒸發(fā)的方法蒸發(fā)沉積到襯底表面。絲網(wǎng)模板印刷在制造厚膜壓電材料器件方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。 絲網(wǎng)模板印刷是一種傳統(tǒng)的工業(yè)印刷技術(shù)。（六）模板法 模板印刷有兩種形式：絲網(wǎng)模板印刷和鏤空模板印刷。 銅的沉積可以通過(guò)物理方法（濺射），化學(xué)方法（CVD），或電鍍方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。 其中最重要的一種工藝就是嵌入法（Damascene process）.其過(guò)程為：①首先用深刻蝕方法形成連通孔；②然后通過(guò)沉積將銅材料填充到連通孔之中；③最后通過(guò)化學(xué)機(jī)械拋光工藝將表面磨平，以便進(jìn)行下一步的光刻加工工序。（五）嵌入法 在大規(guī)模集成電路中為了將數(shù)億只晶體管互相連接起來(lái)形成各種功能的電路系統(tǒng)，除了單層互聯(lián)之外，還要形成多層互聯(lián)。電鍍法圖形轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵問(wèn)題是電鍍層的均勻性。由于Rx=ΔrMZP ,這說(shuō)明波帶寬度越小，分辨率就越高。 雖然使用化學(xué)鍍可以比較容易的獲得完全覆蓋的沉積，但由于難以獲得純金屬沉積層，而且沉積速率慢，可用的金屬范圍有限，故微納米圖形轉(zhuǎn)移還是以電鍍法為主。電鍍法的主要用途：①制作計(jì)算機(jī)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的磁頭；②填充集成電路金屬互聯(lián)線的連接深孔；③制作金屬微機(jī)電系統(tǒng)。 （四）電鍍法使用溶脫剝離法雖然可以制作各種金屬微納米結(jié)構(gòu)，但是圖形的高度有限，為了獲得較厚的金屬結(jié)構(gòu)或者高深寬比的微納米金屬結(jié)構(gòu)時(shí)，常采用電鍍或化學(xué)鍍來(lái)實(shí)現(xiàn)圖形轉(zhuǎn)移。注意：溶脫剝離法不僅僅限于金屬薄膜圖形的剝離，還可以對(duì)某些非金屬材料通過(guò)溶脫剝離法形成圖案，但是其上的薄膜是通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂覆的方式獲得的。 為了解決上述問(wèn)題，常采用雙層抗蝕劑結(jié)構(gòu)，一種常用的雙層抗蝕劑結(jié)構(gòu)是HSQ和PMMA的組合。比較有效的溶模剝離方法是溶劑浸泡和超聲振動(dòng)相結(jié)合。用光學(xué)曝光和電子束曝光一般可以形成光刻膠或電子束抗蝕劑的下切剖面。雖然利用下切剖面可以防止沉積薄膜的連續(xù)性，能否成功實(shí)現(xiàn)溶脫剝離法圖形轉(zhuǎn)移還取決于薄膜的玻璃工藝。LOR本身不是一種對(duì)紫外光或電子束敏感的聚合物材料，以PMMA為頂層，以LOR為底層，其下切范圍完全由溶解時(shí)間所控制。①最早使用的方法是使用兩種不同相對(duì)分子質(zhì)量的PMMA，高相對(duì)分子量的在上，低相對(duì)分子量的在下。光學(xué)曝光的光刻膠剖面一般都是上切剖面，電子束曝光則有可能通過(guò)調(diào)整曝光劑量實(shí)現(xiàn)下切的抗蝕剖面形狀（一般低能量的電子束在高劑量曝光條件下有可能實(shí)現(xiàn)下切形狀的抗蝕劑剖面）。 為了實(shí)現(xiàn)上述的要求，需做到以下兩點(diǎn)：①沉積的薄膜厚度遠(yuǎn)小于光刻膠層的厚度（可以通過(guò)涂厚膠層來(lái)滿足）；②薄膜只沿著垂直方向沉積（取決于薄膜沉積的方向性）。（三） 溶脫剝離法 原理：由光學(xué)或電子束曝光首先形成有機(jī)聚合物的圖形，然后在沉積薄膜之后將有機(jī)聚合物層用丙酮等溶劑清除，凡沒(méi)有被光刻膠覆蓋的區(qū)域都將留下金屬薄膜，這樣就實(shí)現(xiàn)了有光刻膠圖形向金屬薄膜圖形的轉(zhuǎn)移。同時(shí)，為了改善濺射法的方向性，有以下兩種方法，可供考慮：①增加電極間距，可以降低放電室的氣壓，但是增加間距會(huì)使靶材料的利用率降低；②安裝準(zhǔn)直管，準(zhǔn)直管實(shí)際上是一個(gè)過(guò)濾裝置，其作用是只允許那些垂直或接近于垂直飛行的濺射靶原子到達(dá)樣品表面。常用的有直流放電型，射頻放電型和磁控射頻放電型。但是由于位于非垂直于蒸發(fā)源的位置上，薄膜的方向性會(huì)受到影響，進(jìn)而會(huì)影響圖形轉(zhuǎn)移的成功率。由于蒸發(fā)源為一個(gè)面源，根據(jù)余弦定理，當(dāng)蒸發(fā)源于襯底位于同一球面時(shí)，所獲得的薄膜是均勻的。 綜合以上①②兩點(diǎn)，只有熱蒸發(fā)式薄膜沉積可以同時(shí)滿足以上兩點(diǎn)要求，最適合于溶脫剝離法。 對(duì)于①，由于溶脫剝離法以光刻膠作為掩模，溫度大于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，光刻膠會(huì)軟化并會(huì)流動(dòng)，故CVD方法一般不適用于剝離法圖形轉(zhuǎn)移。物理氣相沉積包括熱蒸發(fā)沉積（電阻蒸發(fā)沉積和電子束蒸發(fā)沉積）和等離子體濺射沉積 （直流濺射，射頻濺射，磁控射頻濺射）；化學(xué)氣相沉積包括低壓型（LPCVD），常壓型(APCVD)，等離子體增強(qiáng)型(PECVD)和金屬有機(jī)化合物型(MOCVD)。（二） 薄膜沉積技術(shù) 沉積薄膜的方法很多，主要包括物理和化學(xué)氣相沉積，分子束外延技術(shù)，旋轉(zhuǎn)涂覆或噴涂方法，電鍍方法等。圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)可分為兩大類：①沉積法圖形轉(zhuǎn)移—— 以光刻膠為掩?；蛴闷渌谀Ｐ问綄⒘硪环N材料沉積到襯底上。 沉積法圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)（一） 引言微納米加工的最終目的是制造具有各種功能的微納米結(jié)構(gòu)和器件。（3） 澆鑄成型 澆鑄成型技術(shù)主要指的是在PDMS或硅膠一類的彈膠性聚合物材料上制作微浮雕結(jié)構(gòu)的加工技術(shù)。微注塑與微模壓的區(qū)別是：微模壓只構(gòu)成表面浮雕結(jié)構(gòu)，而微注塑則可以獲得較為復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)。同時(shí)，微型模具的制作也是微注塑的成功的關(guān)鍵。 微注塑成型并不是簡(jiǎn)單的縮小模具的尺寸，其還涉及到很多新的問(wèn)題: ①為了保證填料均勻，需要更高的壓力和溫度；②在脫模過(guò)程中，注塑件極易受到損傷；③無(wú)排氣孔，故需要預(yù)抽真空，再進(jìn)行注塑；④其他問(wèn)題，如縮短熔料到注塑噴口的流程，使用小尺寸的推進(jìn)螺桿等。在整個(gè)的壓印過(guò)程中，脫模是最重要的環(huán)節(jié)，若脫模不當(dāng)，會(huì)損壞模壓所形成的結(jié)構(gòu)。（1） 熱壓成型 熱壓成型時(shí)直接將模板浮雕圖形轉(zhuǎn)移到聚合物襯底材料上。只有通過(guò)熱澆筑成型，一旦成型則不會(huì)改變。典型材料有PDMS和硅樹(shù)脂。目前，常用的材料有PC 和 PMMA 。4. 總結(jié)：大面積連續(xù)納米壓印的技術(shù)難度要比單片納米壓印大得多，盡管在實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了小幅度的連續(xù)卷對(duì)卷納米壓印，最小壓印線寬也達(dá)到了100nm，但在工業(yè)生產(chǎn)中卻做不到這個(gè)水平，故目前產(chǎn)業(yè)化的大面積柔性材料表面的圖形復(fù)制只能稱為壓印，最小圖形尺寸在幾微米以上，還稱不上納米壓印。 ⑶動(dòng)態(tài)對(duì)準(zhǔn)——通常的方法是利用攝像裝置動(dòng)態(tài)讀取基礎(chǔ)材料表面的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志，反饋給送放卷控制系統(tǒng)，調(diào)整基礎(chǔ)材料的運(yùn)動(dòng)速度。 一般的方法有直接在滾筒上用金剛石刀雕刻，鄰近式光學(xué)曝光，激光直寫(xiě)，或者電子束曝光技術(shù)。：⑴壓印模板的制備——微米以下圖形的模板一般需要用電子束曝光技術(shù)制備，微米以上圖形的模板一般用光學(xué)曝光的方法制備。由于熱壓印需要升溫和降溫，故并不是一種高效的壓印方法；最適用于連續(xù)壓印的是紫外（UV）固化壓印。對(duì)于①基材是卷對(duì)卷連續(xù)輸送的，但壓印是單張的；對(duì)于②，采用了滾筒式壓印模板，基材以卷到卷方式連續(xù)輸送，壓印模輥連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將模輥上的微結(jié)構(gòu)連續(xù)不斷的復(fù)制到柔性基材表面。平壓通常指用平面模板壓印，壓印的襯底材料是單張的，其主要難點(diǎn)是在于如何控制整個(gè)壓印表面的壓力均勻分布，同時(shí)也要防止局部殘留氣泡； 滾壓采用的是柔性印模，用滾壓的方式完成整幅襯底的壓印，它的好處是壓模與基礎(chǔ)材料的接觸面積很小，較易獲得均勻的壓力，并減少了殘留氣泡的可能性。二者的區(qū)別：①M(fèi)AAL的填充速度大大快于各種依賴于毛細(xì)作用的鑄模方法；②各種依賴于毛細(xì)作用的鑄模方法要求填充材料必須能夠浸潤(rùn)PDMS印模，而MAAL在即使不浸潤(rùn)的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)填充鑄模。將頂層抽真空，由于壓差的作用，底層的氣體將通過(guò)PDMS薄膜進(jìn)入頂層，從而使底層的壓力下降，這樣液體壓印材料就會(huì)被吸入印?？涨恢小Ｈ缓笸ㄟ^(guò)加熱或紫外光照射使有機(jī)聚合物固化，揭掉PDMS印模后就得到了復(fù)制的有機(jī)聚合物圖形結(jié)構(gòu)。雖然微接觸只能在硫醇和金膜組合的系統(tǒng)上制作圖形，但是有了金膜圖形后，就可以再轉(zhuǎn)移到其他襯底材料上，最終結(jié)果與其他光刻技術(shù)是相同的。烷硫醇分子可以在金的表面自動(dòng)快速的組裝形成致密的自組裝單分子層（SAM）。上述方法中的①②會(huì)使得印章的空腔部分也會(huì)沾上硫醇溶劑，在接觸印刷時(shí)，這部分溶劑會(huì)發(fā)生擴(kuò)散或者揮發(fā)使得不該有的部位也有了硫醇分子，造成了圖形的變化。微接觸印刷之所以采用PDMS軟印章，有以下兩點(diǎn)原因：① PDMS軟印章可以與襯底表面緊密的接觸；②PDMS軟印章可以吸收其他一些有機(jī)溶劑。二者之間的區(qū)別是：軟光刻強(qiáng)調(diào)的是軟印章或軟印模，而微接觸印刷強(qiáng)調(diào)的是接觸式印刷。為了解決上述問(wèn)題，可采用三層印章結(jié)構(gòu)（以PDMS作為中間層，提供軟彈性；以玻璃板為上層，防止長(zhǎng)程位移；以硬質(zhì)有機(jī)聚合物材料為低底層，用來(lái)制作表面浮雕圖形。 通過(guò)提高PDMS的抗張模量可提高印刷圖形的分辨率。 但是PDMS的軟彈性，也造成了一個(gè)致命的弱點(diǎn)——圖形畸變。（2）PDMS（聚二甲基硅氧烷）是最早使用也是目前仍在普遍使用的印章材料。1. 軟光刻的印章（1）軟光刻技術(shù)的關(guān)鍵是軟印章。其基本的過(guò)程為：在母版上傾倒液體狀硅橡膠（例如PDMS），在略高于室溫的溫度下烘烤一段時(shí)間使PDMS固化，然后將其從母版上剝離下來(lái)，這樣便形成了軟印章。同時(shí)，由于納米轉(zhuǎn)移是注入而不是擠壓，故可以較容易的實(shí)現(xiàn)高深寬比圖形的制造。 對(duì)于不同的材料，可以通過(guò)不同的方法改變其表面能，一般的思路是：降低印模的表面能，提高襯底的表面能。轉(zhuǎn)印有兩種方式：①熱壓轉(zhuǎn)移，主要針對(duì)非紫外固化有機(jī)聚合物材料；②紫外光照固化轉(zhuǎn)移，針對(duì)紫外光固化材料或者負(fù)型光刻膠。發(fā)展混合光刻技術(shù)的動(dòng)機(jī)是在納米壓印的同時(shí)獲得尺寸差異巨大的圖形結(jié)構(gòu)。這便是曝光—壓印混合光刻技術(shù)（CNP）。PM=P21 P2P1 ，可見(jiàn)莫爾干涉條紋的周期遠(yuǎn)大于硅片或印模的周期，因此更容易被觀察到。 在紫外固化納米壓印中，印模與襯底之間的間隙非常?。ǎ迹高^(guò)這個(gè)極小的間隙可以更清晰的觀察襯底上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志，因而實(shí)現(xiàn)更高精度的對(duì)準(zhǔn)。（4） 透明印模壓印的對(duì)準(zhǔn) 解決了熱壓納米壓印的兩大問(wèn)題：①高溫高壓；②對(duì)準(zhǔn)困難。J―FIL技術(shù)——與光學(xué)曝光技術(shù)最為接近的一種技術(shù)。之所以稱為閃光壓印是因?yàn)楣饷敉繉雍鼙。恍枰芏痰淖贤夤庹丈浼纯晒袒?。Ⅲ紫外固化有機(jī)聚合物需要有較好的抗等離子刻蝕性能，但為了去除壓印后的殘留層，抗刻蝕性能也不是越高越好。s以下。以上這些性能可以通過(guò)有機(jī)聚合物的方法實(shí)現(xiàn)。如果襯底是透明的，可以通過(guò)紫外光的反向照射來(lái)實(shí)現(xiàn)紫外固化。（1） 透明印模① 制造透明掩模最常用的底板材料是空白光學(xué)掩模；② 納米壓印印模要比普通的光學(xué)曝光掩膜更加難以制作，因?yàn)榧{米壓印印模需要和實(shí)際曝光圖形的尺寸相同；③ 傳統(tǒng)的光學(xué)曝光掩模的濕法鉻刻蝕已不再使用于100nm以下的壓印印模的鉻圖形的刻蝕。（四）紫外固化納米壓印技術(shù) 基于紫外固化作用的納米壓印技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)了低溫低壓納米壓印。現(xiàn)在，最常用的壓印技術(shù)是——以HSQ作為頂層，以PMMA作為低層的雙層納米壓印技術(shù)，該技術(shù)具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛采用，除了PMMA外，其他的一些材料也可用來(lái)作為低層材料，如：光刻膠，聚乙烯醇，涂覆液體玻璃，聚電解質(zhì)等。室溫納米壓印取得突破性進(jìn)展是由于采用了HSQ作為納米壓印材料。（三）室溫納米壓印技術(shù)限制熱壓納米壓印的一個(gè)重要條件是需要在高溫高壓的條件下進(jìn)行，這樣就產(chǎn)生了一些障礙：①某些材料在高溫下會(huì)改變性質(zhì)或無(wú)法經(jīng)受高壓；②印壓過(guò)程中，溫度和壓力的升高和降低需要一定的時(shí)間，使得壓印的生產(chǎn)率較低。（4） 熱壓納米壓印的對(duì)準(zhǔn) 熱壓納米壓印的一個(gè)不足是多層圖形壓印時(shí)的對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題，一般有三種方法來(lái)解決這一個(gè)問(wèn)題：①在襯底上制作鏤空的窗口，通過(guò)窗口來(lái)觀察圖形是否對(duì)準(zhǔn)了；②將對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志做在印模的背面，將襯底的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志攝入計(jì)算機(jī)，在利用光學(xué)顯微鏡攝取印模背面的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志，移動(dòng)印模和襯底，進(jìn)行動(dòng)態(tài)對(duì)準(zhǔn)。 熱壓納米壓印難以獲得高深寬比的印模浮雕圖形，原因如下：①圖形的深寬比越大，其脫模難度越大。 印模浮雕結(jié)構(gòu)的邊壁坡度對(duì)脫模是否順利具有非常關(guān)鍵的作用。 解決壓印材料黏附在印模上有三種方法：①選擇表面能較低的印模材料；②將壓印材料中混入特殊的印模釋放劑或脫模劑；③在印模表面涂脫附劑或其他的抗黏材料。注意：①小尺寸圖形較容易壓?。虎谝驂河D形尺寸不均勻引起的印模欠填充現(xiàn)象是一種領(lǐng)近效應(yīng)（該效應(yīng)是由壓印材料的非均勻流動(dòng)引起的），用陽(yáng)模比用陰模效果好；③壓印圖形在室溫下的穩(wěn)定性——壓印后的圖形是否會(huì)隨時(shí)間而變化（原因包括彈性恢復(fù)和擠壓內(nèi)應(yīng)力）。PMMA是最早被用來(lái)作為壓印層的聚合物，其性能基本符合上述條件；PS是一種熱塑性聚合物材料，其玻璃轉(zhuǎn)變溫度及黏度都較低。（2） 熱壓納米壓印材料對(duì)聚合物材料的要求是：①較低的玻璃轉(zhuǎn)變溫度，以降低壓印溫度；②較低的黏塑性，保證聚合物材料的流動(dòng)性和對(duì)印?？涨坏某浞痔畛?；③較小的收縮性，以保證冷卻后壓印結(jié)構(gòu)不變；④較好的抗刻蝕性，以保證壓印圖形可以完整轉(zhuǎn)移到襯底材料上。最經(jīng)久耐用的材料是金屬鎳。（1） 熱壓納米壓印的印模對(duì)于熱壓納米壓印，其印模須是硬質(zhì)材料，以承受足夠的壓力。Ⅱ脫模——趁聚合物涂層仍然軟化時(shí)將印模從被壓印的聚合物中拔出。Ⅰ壓印——在襯底材料上涂覆一層聚合物材料（如PMMA），再用印模在一定溫度（高于聚合物的玻璃轉(zhuǎn)變溫度50—100℃）一定壓力（5~10MPa）去壓印聚合物涂層。納米壓印的兩大最有希望的大規(guī)模生產(chǎn)領(lǐng)域：①高密度磁存儲(chǔ)；②大規(guī)模集成電路。通常微米以下到納米級(jí)別才稱為納米壓印，微米以上的圖形一般稱為模壓或簡(jiǎn)稱為壓印。④ 影響X射線LIGA圖形精度的因素Ⅰ X射線衍射與光電子散射效應(yīng)；Ⅱ 同步輻射光源（硬X射線）的發(fā)散效應(yīng)Ⅲ 吸收層圖形的非陡直邊壁效應(yīng)Ⅳ 掩?；冃?yīng)Ⅴ 襯底材料的二次電子效應(yīng)