[發明專利]納米壓印裝置及其壓印方法

在審

• 申請號: 201310688734.9
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN103698975A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 陳沁
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 楊林;馬翠平

技術領域

本發明涉及壓印技術領域，尤其是指一種納米壓印裝置及其壓印方法。?

背景技術

集成電路的發展促進了信息社會的繁榮，帶給我們更小、更快、更低功耗的各類消費電子產品。自上世紀60年代，單個集成電路系統上晶體管數目按照摩爾定律穩步的上升。然而器件尺寸的不斷減小，增加了加工技術的困難。傳統光學光刻技術受到衍射極限的限制，在圖形尺寸達到亞微米尺度后，光刻成本急劇增加，且光刻分辨率在10nm尺度達到極限；電子束/粒子束光刻雖然分辨率高且無需掩模，但是設備昂貴，運行環境苛刻，速度極慢。?

納米壓印技術是一種新興的大規模高速精細圖形加工技術。其基本原理是壓印模板對壓印材料產生的物理形變，因此從本質上沒有光學方法的衍射極限問題，分辨率可以達到納米級，是一種非常有前景的技術?；谏鲜鲈恚鞣N納米壓印技術得到發展，包括熱壓印、紫外壓印、微接觸壓印、滾輪式壓印等。但是，目前的納米壓印技術所獲得的納米圖形陣列，都依賴于預設有納米精度圖形陣列的壓印版來實現。不同的納米圖形陣列，就需要先制作相應的納米壓印版才能實施。然而，這種納米壓印版的制備是個難題，比如依賴于上述低速高成本的電子束光刻等技術，因而限制了納米壓印技術的進一步推廣。雖然滾輪式的壓印技術一定程度上可以連續印制納米圖形陣列，但是受每個滾輪尺寸以及壓印版形狀所限制，希望以此來獲得靈活多變的納米圖形陣列、提高生產效率的效果并不理想。?

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種可以實現納米圖案陣列連續壓印的裝置及其壓印方法。本發明不需要大面積具有納米圖形陣列的壓印版，依靠僅具有納米圖形單元壓印版在基底上連續周期性壓印，獲得納米圖案陣列。?

這種納米壓印裝置的壓印方法，包括如下步驟：?

步驟一：提供一基底以及至少一個預設有納米圖形單元的壓印版；?

步驟二：使所述壓印版對準所述基底施壓，將所述納米圖形單元轉移至所?述基底上形成納米圖案單元，然后分離所述壓印版和所述基底，完成一個壓印周期；?

重復所述壓印周期若干次，使所述基底上獲得由若干個所述納米圖案單元形成的納米圖案陣列。?

進一步地，所述壓印版的材質為硅或二氧化硅或聚二甲基硅氧烷；所述基底的材質為硬度小于所述壓印版的塑料或金屬或聚二甲基硅氧烷。?

進一步地，所述基底的材質為紫外光敏性的壓印膠；所述步驟二中包括紫外光照固化所述基底上的納米圖案單元，然后再分離所述壓印版和所述基底。?

進一步地，所述基底的材質為熱敏性的壓印膠；所述步驟二中包括加熱固化所述基底上的納米圖案單元，然后再分離所述壓印版和所述基底。?

進一步地，所述步驟二還包括通過調整所述壓印周期的時長，控制兩相鄰所述納米圖案單元之間的間隔。?

進一步地，所述步驟二還包括通過調整兩個或兩個以上所述壓印版在所述基底上方的相對位置，獲得由兩組或兩組以上納米圖案單元傾斜或交疊形成的納米圖案陣列。?

本發明還提供這種納米壓印裝置的結構，其包括：設有傳送帶的傳動系統，用于輸送基底；?

至少一個預設有納米圖形單元的壓印版，其裝設于所述傳送帶上方與所述基底對應；?

至少一個周期驅動系統，其與所述壓印版連接；用于調整所述壓印版與所述基底的相對位置，周期性地使所述壓印版對所述基底施壓，將所述納米圖形單元周期性重復轉移至所述基底上，獲得若干個納米圖案單元及由其組成納米圖案陣列。?

進一步地，所述周期驅動系統包括：?

壓印夾具，用于夾持所述壓印版運動；?

與所述壓印夾具連接的周期驅動器，用于通過周期性地反復驅動所述壓印夾具使所述壓印版上下運動；?

驅動電源，用于為所述周期驅動器提供工作電源。?

進一步地，所述周期驅動器為裝設于所述壓印夾具頂部的偏心滾輪，所述偏心滾輪的徑向截面垂直于所述壓印夾具頂面；通過控制所述偏心滾輪貼于所述壓印夾具頂面轉動，使所述壓印夾具周期性上下移動。?

進一步地，所述周期驅動器為裝設于所述壓印夾具頂部的壓電陶瓷驅動器，通過控制所述壓電陶瓷驅動器工作電壓周期性變化，使所述壓印夾具周期性上下移動。?

進一步地，還包括一顯微系統裝設于所述壓印版上方，用于所述壓印版與所述基底的對準。?

進一步地，所述壓印版的材質為硅或二氧化硅或聚二甲基硅氧烷；所述基底的材質為硬度小于所述壓印版的塑料或金屬或聚二甲基硅氧烷。?