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納米壓印機PL-S

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八帆儀器設備（上海）有限公司

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產品簡介

納米壓印機PL-S

詳細介紹

納米壓印機PL-S

納米壓印機的基本思想是通過模版，將圖形轉移到相應的襯底上，轉移的媒介通常是一層很薄的聚合物膜，通過熱壓或者輻照等方法使其結構硬化從而保留下轉移的圖形。整個過程包括壓印和圖形轉移兩個過程。根據(jù)壓印方法的不同，NIL主要可分為熱塑（Hot embossing）、紫外固化UV和微接觸（Micro contact printing， uCP）三種光刻技術。

主要功能

納米壓印機的主要功能是將圖形轉移到相應的襯底上，轉移的媒介通常是一層很薄的聚合物膜，通過熱壓或者輻照等方法使其結構硬化從而保留下轉移的圖形。壓印技術主要分為以下兩種：

熱壓：首先在襯底上涂上一層薄層熱塑形高分子材料（如PMMA）。升溫并達到此熱塑性材料的玻璃化溫度Tg（Glass transistion temperature）之上。熱塑性材料在高彈態(tài)下，將具有納米尺度的模具壓在上面，并施加適當?shù)膲毫?，熱塑性材料會填充模具中的空腔，模壓過程結束后，溫度降低使熱塑性材料固化，從而得到與模具的重合的圖形。隨后移去模具，并進行各相異性刻蝕去除殘留的聚合物。接下來進行圖形轉移。圖形轉移可以采用刻蝕或者剝離的方法?？涛g技術以熱塑性材料為掩膜，對其下面的襯底進行各向異性刻蝕，從而得到相應的圖形。剝離工藝先在表面鍍一層金屬，然后用有機溶劑溶解掉聚合物，隨之熱塑性材料上的金屬也將被剝離，從而在襯底上有金屬作為掩膜，隨后再進行刻蝕得到圖形。

紫外壓?。簽榱烁纳茻釅河≈袩嶙冃蔚娜秉c，特克薩斯大學的C. G. willson和S. v. Sreenivasan開發(fā)出步進-閃光壓印（Step- Flash Imprint Lithography），這種工藝中采用對紫外透明的石英玻璃（硬模）或PDMS（軟模），光阻膠采用低粘度，光固化的單體溶液。先將低粘度的單體溶液滴在要壓印的襯底上，結合微電子工藝，薄膜的淀積可以采用旋膠覆蓋的方法，用很低的壓力將模版壓到晶圓上，使液態(tài)分散開并填充模版中的空腔。透過模具的紫外曝光促使壓印區(qū)域的聚合物發(fā)生聚合和固化成型。后刻蝕殘留層和進行圖形轉移，得到高深寬比的結構。后的脫模和圖形轉移過程同熱壓工藝類似。

技術能力

該設備的發(fā)明人2001年至 2003 年，在納米壓印技術發(fā)明人、美國普林斯頓大學 StephenY.Chou 教授的納米結構實驗室作為研究助理進行了為期 3 年的研究工作，發(fā)展了紫外光固化納米壓印工藝與材料，對納米壓印技術的發(fā)展做出了重要的貢獻。2004 年加入材料科學與工程系后繼續(xù)圍繞納米微加工技術與納米壓印技術開展研究工作，研發(fā)了數(shù)種新型納米壓印材料，發(fā)展了新型高分子壓印模板，提出了曲面納米壓印技術；利用 863 課題“紫外光固化和熱壓兩用納米壓印設備的研制與應用"項目的支持，研制成功具有紫外光固化和熱壓功能兩用納米壓印設備，現(xiàn)已成為產品，并被南京大學、北京航空航天大學、國防科技大學、黑龍江大學、中科院深圳研究院等多家高校和科研機構所采用，形成了具有自主知識產權的納米壓印核心技術，技術水準與當前國際該領域水平同步。

技術參數(shù)

機器名稱	納米壓印機（氣壓式）
型號	PL-S-150	PL-S-200
壓印樣品尺寸	6英寸	8英寸
總功率	3.0KW	4.0KW
加熱方式	220V，800W電加熱	220V，1000W電加熱
光源功率	70W	100W
控制系統(tǒng)	西門子PLC及觸摸屏
尺寸規(guī)格	900mm（L）550mm(W)1580mm(G)
重量	250KG
固化方式	熱固化、紫外固化
電源電壓	220V，50Hz
極限真空度	-95kPa
壓強	0.75MPa
冷卻方式	流動空氣冷卻
溫控范圍	室溫-250℃
紫外光源	LEDUV固化燈
主波長	365nm
工作環(huán)境	超凈間、溫度0-38℃
機器噪聲	≤60dB
機器表面外觀	噴漆

應用

納米壓印技術是目前納米溝道加工的主要技術。傳統(tǒng)的光刻技術主要是利用電子和光子改變光刻膠的物理化學性質，進而得到相應的納米圖形。而納米壓印技術則可以在不使用電子和光子的前提下，直接利用物理學機理機械地在光刻膠上構造納米尺寸圖形。正是由于這種機械作用，使得納米壓印技術不再受到光子衍射和電子散射的限制，可大面積地制備納米級圖形。同時，由于這項技術所用的設備簡單，制備時間短，壓印模板可以重復使用，所以應用該技術制備納米圖形所需的成本也較低。目前典型的三類納米壓印技術分別是：熱壓印，紫外固化壓印，微接觸印刷。分別適用在其各自的領域：

熱壓印技術：光電、光學器件；微型機電系統(tǒng)領域。

紫外固化壓印技術：納米光電器件、納米電子器件的生產；NEMS和MEMS加工；半導體集成電路的制造。

微接觸印刷技術：生物芯片和微流體器件的生產；生物傳感器（抗體光柵）；微機械元件的生產。

加工工藝來分，主要包含五大部分：壓印，刻蝕，鍍膜，檢測&表征與其他。所涉及的儀器設備主要包括：納米壓印機，感應耦合等離子體刻蝕機，電子束蒸發(fā)鍍膜機，原子力顯微鏡&掃描電鏡，以及超聲波清洗機&真空干燥箱等。

Sandwiched Flexible Polymer-SFP® & Hybrid Mold®軟模板壓印技術