纳米压印技术-PPT
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对 于 电 子 设 备 ， NIL 已 被 用 于 制 造 MOSFET ， O-TFT ，单电子存储器。
对于光学和光子学，已经通过NIL制造亚波长谐振光栅滤波 器，表面增强拉曼光谱（SERS）传感器，波片，抗反射结构， 集成光子电路和等离子体激元器件进行了深入研究。
注释：
OTFT: Organic thin film transistor有机薄膜晶体管 MOSFET: Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor金属氧化物半导体场效电晶体
9
是软光刻技术的一种形 式，通常使用PDMS模板上 的凹凸图案压膜来在承印 物的表面通过面接触形成
油墨自组装单层膜的图 案，就类似纳米转移印刷
的情况
1. 模板制备 2. 生成PDMS压膜 3. 压膜上墨 4. 将压膜转移到承印物 5Hale Waihona Puke Baidu 直接接触
说明：PDMS,比例为10:1的硅橡胶和硅橡胶固化剂
三种方法的对比
截至2007年10月，东芝是唯一一家经过验证的纳米压印光刻技术，面向22nm及以上的公司。
总结
13
纳米压印技术是纳米尺寸大面积结构复制的最 有前途的下一代技术之一 , 这种成本低、效率高的纳 米结构制作方法已逐渐应用于生物医学、半导体加工 和数据存储等领域 , 因为传统热压印技术和紫外压印 工艺存在模板成本高、图形转移不稳定、压印效率低 等缺点。
最近紫外压印一个新的发展是提出了步进 - 闪 光压印。 步进 - 闪光压印发明于 Austin（奥斯丁）的 Texas 大 学 ,它可 以达到 10 nm 的分辨率。工艺如下图所示
目标和结果
8
1. 石英印章接触压印 2. 进行UV曝光 3. 从基板分离印章 4. 清除残留层 5. 氧蚀剂蚀刻
微接触印刷（μCP）
分类
4
热塑性纳米压印光刻(T-NIL)
紫外纳米压印光刻(UV-NIL)
微接触印刷（μCP）
热塑性纳米压印光刻（T-NIL）
5
在标准的T-NIL工艺中，将薄的抗蚀 刻层（热塑性聚合物）,旋涂在样品基 底上。 然后将具有预定义拓扑图案的 模具与样品接触并将它们在一定压力 下压在一起。 当加热到高于聚合物的 玻璃化转变温度时，模具上的图案被 压入软化的聚合物膜中。 冷却后，模 具与样品分离，图案抗蚀剂留在基材 上。 可以使用图案转移过程（ 反应 离子蚀刻 ）将抗蚀剂中的图案转印到 下面的基底。
1
紫外纳米压印光刻技术
ULTRAVIOLET NANOIMPRINT LITHOGRAPHY TECHNOLOGY
***
***** *********
目录：
2
➢ 介绍 ➢ 过程 ➢ 应用 ➢ 未来前景
介绍
3
纳米压印光刻（NIL）是制造纳米尺度
图案的方法。 它是一种简单的纳米光刻工艺，具有 成本低，产量高，分辨率高。 它通过压印抗蚀剂的 机械变形和随后的工艺形成图案。 印记抗蚀剂通常 是在印迹期间通过热或UV光固化的单体或聚合物制 剂。 控制抗蚀剂和模板之间的粘合以允许适当的释 放。
10
三种技术的比较
热压印
紫外压印
微接触压印
套刻精度（越高越好，好，不 好，差）
多层压印（越高越好，好，不 好，差）
温度（高温，室温） 60 50 40 30 20 10 0
压力p/kN 最小尺寸/nm
多次压印（越高越好，好，不 好，差）
深宽比（微接触压印为无）
应用
11
纳米压印光刻已被用于制造用于电，光， 光子和生物应用的器件。
T-NIL步骤
6
聚合物被加热到它的玻璃化温度以 上。
施加压力 模压过程结束后 ,整个叠层被冷却到
聚合物玻璃化温度以下 脱模。脱模时要小心 ,以防止用力过
度而使 模具损伤。
说明：玻璃化温度，高聚物由高弹态转变为玻璃态的温度。
紫外纳米压印光刻(UV-NIL)
7
流程如下：被单体涂覆的衬底和透明印章装载到对准 机中 ,通过真空被固定在各自的卡盘中。当衬底和印章的光 学对准完成后 ,开始接触。透过印章的紫外曝光促使压印区 域的聚合物发生聚合和固化成型。接下来的工艺类似于热压 工艺。
未来前景
12
纳米压印光刻是一种简单的图案转印工艺，既不受衍
射也不受散射效应的限制，也不受二次电子的限制，不 需要任何复杂的辐射化学。 它也是一种潜在的简单和便 宜的技术。 然而，对纳米尺度图案的延续性障碍是目前 依赖于其他光刻技术来生成模板。自组装结构可能为10纳 米或更小尺度的周期性图案的模板提供最终解决方案。
14
THANKS
对于光学和光子学，已经通过NIL制造亚波长谐振光栅滤波 器，表面增强拉曼光谱（SERS）传感器，波片，抗反射结构， 集成光子电路和等离子体激元器件进行了深入研究。
注释：
OTFT: Organic thin film transistor有机薄膜晶体管 MOSFET: Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor金属氧化物半导体场效电晶体
9
是软光刻技术的一种形 式，通常使用PDMS模板上 的凹凸图案压膜来在承印 物的表面通过面接触形成
油墨自组装单层膜的图 案，就类似纳米转移印刷
的情况
1. 模板制备 2. 生成PDMS压膜 3. 压膜上墨 4. 将压膜转移到承印物 5Hale Waihona Puke Baidu 直接接触
说明：PDMS,比例为10:1的硅橡胶和硅橡胶固化剂
三种方法的对比
截至2007年10月，东芝是唯一一家经过验证的纳米压印光刻技术，面向22nm及以上的公司。
总结
13
纳米压印技术是纳米尺寸大面积结构复制的最 有前途的下一代技术之一 , 这种成本低、效率高的纳 米结构制作方法已逐渐应用于生物医学、半导体加工 和数据存储等领域 , 因为传统热压印技术和紫外压印 工艺存在模板成本高、图形转移不稳定、压印效率低 等缺点。
最近紫外压印一个新的发展是提出了步进 - 闪 光压印。 步进 - 闪光压印发明于 Austin（奥斯丁）的 Texas 大 学 ,它可 以达到 10 nm 的分辨率。工艺如下图所示
目标和结果
8
1. 石英印章接触压印 2. 进行UV曝光 3. 从基板分离印章 4. 清除残留层 5. 氧蚀剂蚀刻
微接触印刷（μCP）
分类
4
热塑性纳米压印光刻(T-NIL)
紫外纳米压印光刻(UV-NIL)
微接触印刷（μCP）
热塑性纳米压印光刻（T-NIL）
5
在标准的T-NIL工艺中，将薄的抗蚀 刻层（热塑性聚合物）,旋涂在样品基 底上。 然后将具有预定义拓扑图案的 模具与样品接触并将它们在一定压力 下压在一起。 当加热到高于聚合物的 玻璃化转变温度时，模具上的图案被 压入软化的聚合物膜中。 冷却后，模 具与样品分离，图案抗蚀剂留在基材 上。 可以使用图案转移过程（ 反应 离子蚀刻 ）将抗蚀剂中的图案转印到 下面的基底。
1
紫外纳米压印光刻技术
ULTRAVIOLET NANOIMPRINT LITHOGRAPHY TECHNOLOGY
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目录：
2
➢ 介绍 ➢ 过程 ➢ 应用 ➢ 未来前景
介绍
3
纳米压印光刻（NIL）是制造纳米尺度
图案的方法。 它是一种简单的纳米光刻工艺，具有 成本低，产量高，分辨率高。 它通过压印抗蚀剂的 机械变形和随后的工艺形成图案。 印记抗蚀剂通常 是在印迹期间通过热或UV光固化的单体或聚合物制 剂。 控制抗蚀剂和模板之间的粘合以允许适当的释 放。
10
三种技术的比较
热压印
紫外压印
微接触压印
套刻精度（越高越好，好，不 好，差）
多层压印（越高越好，好，不 好，差）
温度（高温，室温） 60 50 40 30 20 10 0
压力p/kN 最小尺寸/nm
多次压印（越高越好，好，不 好，差）
深宽比（微接触压印为无）
应用
11
纳米压印光刻已被用于制造用于电，光， 光子和生物应用的器件。
T-NIL步骤
6
聚合物被加热到它的玻璃化温度以 上。
施加压力 模压过程结束后 ,整个叠层被冷却到
聚合物玻璃化温度以下 脱模。脱模时要小心 ,以防止用力过
度而使 模具损伤。
说明：玻璃化温度，高聚物由高弹态转变为玻璃态的温度。
紫外纳米压印光刻(UV-NIL)
7
流程如下：被单体涂覆的衬底和透明印章装载到对准 机中 ,通过真空被固定在各自的卡盘中。当衬底和印章的光 学对准完成后 ,开始接触。透过印章的紫外曝光促使压印区 域的聚合物发生聚合和固化成型。接下来的工艺类似于热压 工艺。
未来前景
12
纳米压印光刻是一种简单的图案转印工艺，既不受衍
射也不受散射效应的限制，也不受二次电子的限制，不 需要任何复杂的辐射化学。 它也是一种潜在的简单和便 宜的技术。 然而，对纳米尺度图案的延续性障碍是目前 依赖于其他光刻技术来生成模板。自组装结构可能为10纳 米或更小尺度的周期性图案的模板提供最终解决方案。
14
THANKS