纳米压印技术作为一种新兴的IC加工技术,具有工艺简单,价格低廉,重复性好等优点。随着该技术进一步发展,对纳米压印模板的线宽和使用寿命提出了更高的要求。本研究采用STM纳米光刻技术及后续的刻蚀、剥离等工艺加工硬质涂层纳米压印模板。主要工作包括积累STM纳米光刻相关参数如探针材料、压头尖端形状、电压、电流等对特定胶层光刻结果影响的实验曲线;研究如何把胶层纳米图案通过合适的微细加工技术变成硬质涂层上的纳米结构;确定适合纳米模板加工的硬质涂层的制备工艺过程、力学性能等参数。通过这些工作实现线宽更小、硬度更高、耐磨性能更好的硬质涂层压印模板。这些研究将推动纳米压印技术进一步发展,为纳米压印技术走向实用打下基础。
纳米压印技术作为一种新兴的纳米光刻技术具有工艺简单,价格低廉,重复性好等优点。该技术中关键的纳米压印模板希望具有更小的线宽和更长的使用寿命。本项目着重研究硬质涂层在纳米压印模板中的应用研究,研究工作包括模板基底材料选择、TiN等硬质涂层制备与性能表征、硬质纳米压印模板的加工方法选择、多尺度压印模板实际性能研究等工作。实验和理论表明,TiN硬质涂层具有比SiO2、Si等传统模板材料具有更好的强度和硬度。由其所制备的膜基复合系统将作为纳米热压印的模板,可以克服传统模板易碎,易磨损等缺点。研究表明硬质涂层应用于纳米压印模板是完全可行的,最小可以获得50nm线宽、深宽比大于31的压印模板。热压印图案结构良好,具有好的保真性。作为尝试,也设计了一些微器件,通过硬涂层压印模板实现了这些聚合物微器件。本研究的成果提供了一种热压印模板材料选择的新的思路,研究的结果将可弥补现有压印模板的不足,为推动纳米压印特别是热压印走向实用打下基础。通过该项目研究,取得了丰富的研究成果,已发表了20余篇学术论文,培养了了3名研究生、2名博士生,其中2名研究生已毕业两名研究生。申请发明专利1篇。