Nanofabrication | Nanoimpression (NIL) Introduction et applications de la technologie

Qu'est-ce que la technologie de la nanoimpression ?

La lithographie par nanoimpression (LNI) est un procédé de micro-nanofabrication qui utilise un gabarit avec un motif micro-nanostructuré pour transférer le motif sur un substrat correspondant afin de créer un motif à l'échelle nanométrique. Le support de transfert est généralement un film polymère mince, et il s'agit de la méthode de traitement la plus couramment utilisée pour traiter les structures polymères. PossèdeFaible coût, courte période de construction, rendement élevé, haute résolutionet d'autres avantages.

Les principaux procédés technologiques de nanoimpression, arrivés à maturité et couramment utilisés, sont les suivants :La technologie de nanoimpression thermique (T-NIL), la technologie UV-NIL et l'impression par microcontact (μCP)..

Principe de la nano-impression

Le processus de nanoimpression se compose de trois étapes principales :1. préparation du modèle graphique 2. reproduction graphique 3. transfert graphique

) sur du silicium ou d'autres substrats en tant que substrat, le gabarit, qui a été gravé avec des nanopatterns, est mis en contact avec le substrat grâce à la coopération de l'équipement et de l'appareil correspondants, et gaufré et formé avec précision, et le gabarit et le substrat sont séparés après un certain nombre de conditions (par exemple, le temps, la pression, la température et l'éclairage, etc. Le transfert des motifs nanostructurés de la surface du gabarit vers le revêtement polymère de la surface du substrat est possible. Ensuite, le transfert du motif nanostructuré sur le revêtement polymère vers le substrat est réalisé à l'aide d'une technologie de gravure ou de décapage.

Introduction aux différents procédés de nanoimpression

Procédé de nanoimpression thermique (T-NIL)

Le processus standard de nanoimpression thermique (T-NIL) consiste à appliquer par centrifugation une fine couche de résine (polymère thermoplastique) sur un échantillon de substrat, puis à mettre en contact un gabarit présentant un motif topologique prédéfini avec l'échantillon et à les presser l'un contre l'autre sous une certaine pression. Lorsque le gabarit est en contact avec l'échantillon, il est pressé sous une certaine pression.polymèreChauffage àAu-dessus de la température de transition vitreuse, le motif sur le gabarit est pressé dans le film polymère ramolli. Lors du refroidissement, le gabarit est séparé de l'échantillon et la réserve de motif est laissée sur le substrat. Un processus de transfert de motif (gravure ionique réactive) peut être utilisé pour transférer le motif dans la réserve sur le substrat en dessous.

Technologie de nano-impression thermique (T-NIL) Procédés

UV-NIL (Impression à séchage ultraviolet)

Contrairement à l'impression nano-thermique, l'impression UV-nil est une technique d'impression qui se déroule à température ambiante et implique l'application d'une réserve liquide durcissable à la lumière (UV) sur un échantillon de substrat, généralement constitué d'un matériau transparent tel que le quartz ou le PDMS. Une fois le gabarit séparé, le motif de la résine peut être transféré sur le matériau sous-jacent à l'aide d'un processus de transfert de motif similaire.

Procédé UV-NIL

Micro-impression par contact (μCP)

L'impression par microcontact, également connue sous le nom d'impression douce, utilise des faisceaux d'électrons ou la lithographie optique pour créer un motif sur le polydiméthylsulfonylméthane (PDMS) par rapport aux gabarits rigides utilisés pour l'impression par la chaleur et les UV. Le PDMS à motif est ensuite utilisé comme gabarit d'impression, et le processus d'impression est réalisé selon le principe de l'auto-assemblage moléculaire.