紫外壓印是一種利用紫外線照射壓模區域,促進聚合物聚合和固化成型的技術。相較于傳統的熱壓印,紫外壓印具有低成本、高分辨率的特點,在納米尺度上尤其適用。
工藝原理
紫外壓印過程中,通常使用石英玻璃壓模或PDMS壓模。首先將單體涂覆的襯底和透明壓模置于對準機中,通過真空固定在各自卡盤中。待襯底和壓模完成光學對準時,兩者開始接觸。隨后,通過壓模的紫外曝光,壓印區域內的聚合物發生聚合并固化成型。這一過程類似熱壓工藝,但無需高溫高壓條件。
新型技術
紫外壓印的一個新發展是步進-閃光壓印技術。這項技術由德克薩斯大學奧斯汀分校于1999年提出,可以達到10nm的分辨率。與傳統納米熱壓印術不同的是,步進-閃光壓印采用室溫下的聚合物層,通過紫外光照射實現固化。這種方法使用的壓模通常是透明的,如二氧化硅或鉆石材質,并且表面覆蓋有防粘連層。具體工藝步驟包括在硅基片上旋涂有機過渡層,接著旋涂感光有機硅溶液作為壓印層。在壓印機中對準基片和壓模,施加壓力使感光溶液填充壓模的凹陷圖案,然后使用紫外光照射使其固化。之后,通過刻蝕等手段去除不必要的壓印層和轉移層,并進行后續加工。
優點
紫外壓印相對于熱壓印而言,具有顯著的優勢。它不僅降低了工藝和工具的成本,還具備良好的工具壽命、模具壽命、模具成本、工藝良率、產量和尺寸重現精度。此外,由于其快速的固化時間和局部照射能力,可以使用小型壓模在大尺寸基片上逐步移動,重復壓印出多個納米圖案。然而,這種技術需要在無塵環境中操作。
缺點
盡管紫外壓印有許多優勢,但也存在一些限制。其中一個明顯的挑戰是在潔凈間環境下進行操作的要求,這可能增加了制造成本和復雜性。
參考資料 >
紫外壓印光刻技術.紫外壓印光刻技術.2024-11-11
干貨 | 一文看懂納米壓印.搜狐網.2024-11-11
一文讀懂納米壓印.一文讀懂納米壓印.2024-11-11