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    纳米压印过程中的脱模仿真

    纳米压印技术(Nanoimprint lithography)采用高分辨率电子束光刻等方法将结构复杂的纳米结构图案制在印章上,然后用预先图案化的印章使聚合物材料变形而在聚合物上形成结构图案,再用反应离子刻蚀或金属溶脱技术将聚合物图形转移到基片上。

    纳米压印具有高分辨率、高产量、低成本的优点, 被纳入国际半导体蓝图(ITRS),成为下一代 22nm节点光刻技术的代表之一。但是纳米压印只能实现单片图形复制,其热、冷却工序时间较长,无法满足大规模生产的需求。同时当模板面积增大时,需要非常大的压印力,容易造成压力不均,甚至破坏模板。随着大面积柔性显示器、超薄有机太阳能电板等产品的问世,急需寻找一种新的加工方法来满足产业化需求。

    卷对卷纳米压印技术(R2RNIL)在这一背景下发展起来,它采用了具有微结构的柔性模板,利用辊柱的旋转和上下辊对压方式将模板与涂有光刻胶的柔性基底逐渐压合再逐渐脱模,以此将模板上的微结构复制到胶层上。其显著特点是涂胶、压印、固化、脱模等工序集合到大面积图形复制。卷对卷纳米压印这两大优点使其能够满足产业化高生产率的需求。

    脱模是卷对卷纳米压印过程中的关键环节,直接决定了微结构复制的成败和质量的好坏。脱模的首要条件是胶层与基底的表面结合能要大于胶层与模板的表面结合能,保证胶层不会脱离基底而粘附在模板上面。本文对卷对卷脱模过程中模板和胶层微结构的受力和变形情况进行有限元分析。

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