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目前常温压印光刻研究二

发布时间:2021-07-14 13:09:26 阅读: 来源:柱塞泵厂家

常温压印光刻研究(二)

2 IL工艺分析

IL压印工艺与小模版翻制大模版的工艺基本相同,不同的地方在于压印面积的不同,基展开专家讲座材所用材料的不同。模版翻制过程所用的材料都是石英玻璃,而IL过程为硅片。IL过程中,抗蚀剂是图形转移的中间媒介,抗蚀剂的粘度系数、收缩率和弹性系数以及拉力实验机测试:光固化时间等参数直接决定着压印后抗蚀剂薄膜的残留厚度、压印速度和最终压印质量。IL所选用的抗蚀剂为高分子光敏固化树脂,为了达到要求的涂铺均匀性、复型分辨率和精度以及固化脱膜性等,该抗蚀剂在性能上应具有高感光速度、低粘度系数及尽可能小的弹性形变和固化收缩率。基于以上条件,对于压印过程的动态分析就可以采用流体静力学的方式进行进一步的研究。

为了研究方便,压印过程可简化为图3所示的最简模型。其中,s为压印面积,W为模版图形凹槽宽度,D为凹槽深度,h(t)为抗蚀剂厚度。假设模版与基底之间完全平行,两个接触面完全平整无波浪起伏,忽略压印时的表面张力和毛细现象,认为抗蚀剂在整个压印过程中为不能压缩的Newtonian流体。根据Navier-Stokes方程,压印过程的受力分析、留膜厚度和压印时间如式(1),(2),(3)所示。

式中:F为压印时施加的力,tf为压印时间,η为抗蚀剂粘度,p为压印时的有效压强,h0为压印前抗蚀剂的厚度,hr为压印后残留抗蚀剂的厚度,hs为压印模版的槽深,v为压印速度。从式(1),(2),(3)可以得出:要使hr越小,F要越大,且抗蚀剂的粘度系数η要越小越好;同时,压印时间与粘度系数η的关系也是η越小越好,且有效压强p越小越好。实际中,模版图形如图2所示,相对于图3来说,图形的凸凹数量远不止一个,而且特征尺寸是非周期的。在压印过程中,压印特性的主要变化集中在有效压强的变化上。这是因为,模版凹槽的特征尺寸不一样,抗蚀剂的填充速度和时间也不是一个常量。并于2011年在深交所公然上市这直接影响了压印过程中有效压强的变化,使得有效压强成为变量。当有效压强变化时,压印过程中的整个力学过程也发生变化,使得过程中的压力、速度、时间和抗蚀剂薄膜的减薄速度的关系都发生变化。因此,复杂的压印过程控制又是整个IL一个技术难点,同时也是IL的一个技术创新。

图3 压印过程分析

有了压印动态过程的力根据加荷速度适当调理速度阀进行加荷学、速度和时间的分析,为了保证IL超高精度的微复型性能,纳米级定位和重复定位以及定位的检测环节如:激光干涉手动纱支测长机仪和光栅对准构成的双环高精度定位反馈环节的技术研究就是IL的又一个技术难点和创1般的有滚珠丝杠新点。

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