Heißpräge Lithographie
Heißpräge-Lithographie (HEL) ist ein Verfahren der Nano-Imprint-Lithographie (NIL) mit Temperatur- und Drucksteuerung während des Prägeverfahrens.
Es ermöglicht, Strukturen zu reproduzieren, deren Größen so klein wie einige Dutzende oder Hunderte von Nanometern sein können.
Vorausgesetzt, dass das Substrat nicht selbst ein thermoplastisches Material wie z.B. Polycarbonat ist, wird es mit dem Heißprägungsmaterial (thermoplastisches Abdeckmittel oder Polymer) mithilfe von Spin-Coater beschichtet.
HEL Prozess
Der Prägungsstempel ist an das Substrat ausgerichtet. Die Anforderung zur Genauigkeit unterscheidet sich je nach der Anwendung. Für einige einzelnen Anwendungen oder Anwendungen der ersten Ebene gibt es keine Notwendigkeit für Ausrichtung: eine grobe Vorausrichtung kann ausreichend sein.
Um das Prägungsmuster in das Material zu übertragen, sind der Prägungsstempel und Substrat oberhalb der Glasübergangstemperatur des Photolacks erhitzt, um sie zu erweichen und den Kraftaufwand für das Material zu minimieren, um den Fluss in die Hohlräume des Prägungsstempels zu ermöglichen.
Nachdem das Muster in das Material (Strukturübertragung) eingeprägt ist, wird die Temperatur des Substrats und des Prägungsstempels unterhalb der Glasübergangstemperatur (Tg) des Materials zurückgeschaltet, wird der Prägungsstempel von der eingeprägten Materialschicht getrennt, die die Funktionen behält, die vom Prägungsmuster übertragen wurden.
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NIL Verfahrenstechnik
Produktionslösungen von Nanostrukturen mit geringen Kosten sind in Entwicklung, die die Antriebskräfte der Halbleiter-, MOEMS- und Optoelektronik-Technologie von morgen sein können. Insbesondere wurden Nano-Imprint-Lithographie (NIL) und ihre Variationen als eine kostengünstige Alternative zur hochauflösenden Elektronenstrahl-Lithographie entwickelt, um unterhalb 20 nm Größen zu drucken.
Prägung basiert sich auf dem Prinzip des mechanischen Pressens von dünner Polymerfolie mit einem Prägestempel mit dem Nanomuster in einem thermo-mechanischen oder UV-Härtung Prozess. Das so strukturierte Polymer kann als ein Endgerät, z.B. Linse für Bildsensoren, Mikro-Chip für Strömungstechnik, biomedizinisches Array, usw. dienen. Es kann auch als hochauflösende Maske für Folgeschritte des Prozesses verwendet werden.
Prägung ist eine direkte Technologie der Lithographie. Es gibt drei grundlegende Prozess-Schritte:
- Den Prägungsstempel mit dem Substrat ausrichten, das mit dem Imprintmaterial vorbeschichtet wurde
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Den Prägungsstempel in das Prägungsmaterial drücken, um das Muster zu übertragen,
das auf der Oberfläche der Prägungsstempels geschrieben ist - Den Prägungsstempel vom Prägungsmaterial trennen
Wir können drei Prägetechniken beschreiben: Heißprägung-Lithographie (HEL) mithilfe thermisches Plastikmaterials, UV-NIL mithilfe eines flüssigen Resists, das dann mit UV-Licht nach dem Formen ausgehärtet wird, und Soft-Stamp Lithographie, die die Tinte, die zuvor auf einem weichen Stempel eingetragen ist, auf einem Substrat mithilfe eines Stanz-Verfahrens angewendet wird.
NaPa Bibliothek der Verfahren
Die Bibliothek NaPa ist eine Sammlung von 27 Verfahren, Rezepten, Referenzen, die im Bereich der Nanomuster durchgeführt werden. Ihr Ziel ist es, den Forschern und Ingenieuren zu ermöglichen, von verschiedenen Prozessen je nach den spezifischen Herausforderungen einer neuen Anwendung auszuwählen.
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Dokumente von NIL
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ABSTRACT |
FROM |
NaPa "Library of Processes" |
January 2010 |
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NaPANIL |
UV nanoimprint lithography process optimization for electron device manufacturing on nanosized scale |
November 2008 |
Imprint specific process parameters like the residual layer thickness and the etch resistance of the UV polymers for the substrate etch process have to be optimized to introduce UV nanoimprint lithography (UV NIL) as a high-resolution, low-cost patterning technique... |
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