紫外压印是一种利用紫外线照射压模区域,促进聚合物聚合和固化成型的技术。相较于传统的热压印,紫外压印具有低成本、高分辨率的特点,在纳米尺度上尤其适用。
工艺原理
紫外压印过程中,通常使用石英玻璃压模或PDMS压模。首先将单体涂覆的衬底和透明压模置于对准机中,通过真空固定在各自卡盘中。待衬底和压模完成光学对准时,两者开始接触。随后,通过压模的紫外曝光,压印区域内的聚合物发生聚合并固化成型。这一过程类似热压工艺,但无需高温高压条件。
新型技术
紫外压印的一个新发展是步进-闪光压印技术。这项技术由德克萨斯大学奥斯汀分校于1999年提出,可以达到10nm的分辨率。与传统纳米热压印术不同的是,步进-闪光压印采用室温下的聚合物层,通过紫外光照射实现固化。这种方法使用的压模通常是透明的,如二氧化硅或钻石材质,并且表面覆盖有防粘连层。具体工艺步骤包括在硅基片上旋涂有机过渡层,接着旋涂感光有机硅溶液作为压印层。在压印机中对准基片和压模,施加压力使感光溶液填充压模的凹陷图案,然后使用紫外光照射使其固化。之后,通过刻蚀等手段去除不必要的压印层和转移层,并进行后续加工。
优点
紫外压印相对于热压印而言,具有显著的优势。它不仅降低了工艺和工具的成本,还具备良好的工具寿命、模具寿命、模具成本、工艺良率、产量和尺寸重现精度。此外,由于其快速的固化时间和局部照射能力,可以使用小型压模在大尺寸基片上逐步移动,重复压印出多个纳米图案。然而,这种技术需要在无尘环境中操作。
缺点
尽管紫外压印有许多优势,但也存在一些限制。其中一个明显的挑战是在洁净间环境下进行操作的要求,这可能增加了制造成本和复杂性。
参考资料
紫外压印光刻技术.紫外压印光刻技术.2024-11-11
干货 | 一文看懂纳米压印.搜狐网.2024-11-11
一文读懂纳米压印.一文读懂纳米压印.2024-11-11