滚压印技术不但具有平面压印工艺分辨率高、成本低的优点,而且克服了其只能间隙生产的不足,具有可连续复制,产率更高的特点,从而具有广阔的应用前景。对滚压印技术的研究在国外也才刚刚起步,但已经处于技术保密状态。滚压模是滚压印系统的关键部件,兼具Meso/Micro结构特征,其加工手段涉及微米及中间尺度的很多加工技术。本项目旨在研究如何利用同步辐射光刻与超精密加工结合,在滚压模圆柱面上制作出高精度、大深宽比的微结构,并应用到滚压印工艺中。拟重点研究1)平面掩模图形向圆柱形基体进行图形复制技术的研究。2)对同步辐射光刻机理作理论分析和数值仿真,研究大深宽比高精度微结构尺寸和形状误差的影响因素及控制方法。3)提出误差矫正算法,探讨在掩模设计阶段优化设计微结构的方法。4)结合金刚石超精密车铣切削,开展与同步辐射光刻相结合的复合工艺的可行性研究。本研究将为在国内开展滚压印技术的研究打下坚实的基础。
roller imprint;Ultra-precision machining;roller fabrication;lithography theoretical model;process simulation
滚动压印技术将微结构制作在压辊上作为模具,通过压辊的转动将模具上的图形持续不断的复制到较大的基底上,具有高效、低成本、规模化等优势和特点,具有广泛应用前景。本项目围绕滚压印的相关关键技术,在压辊压模的研制,滚压技术的实现,工艺参数优化,压印过程的建模与数值仿真等方面进行了深入的研究。解决了滚压印技术中的一系列关键问题,在压辊压模的制作,光刻理论模型的建立,压印填充过程的仿真等方面取得了一定的成果。完成了滚动压印装置的研制,实现了大面积连续滚压进行微结构复制,并对滚动压印结果进行评估,根据结果进行了工艺的优化改进。上述结果表明我们已经基本掌握滚动压印的各个技术细节,滚动压印作为技术手段,为我们今后开展相关微纳器件的应用研究打下了坚实的基础。