第1章 绪论 1
1.1微电子 1
1.1.1光学光刻和极紫外光刻技术 2
1.1.2电子束光刻技术 3
1.1.3离子束光刻技术 4
1.1.4 X射线光刻技术 4
1.2微机电系统 5
1.2.1微机电系统简介 5
1.2.2 LIGA技术 6
1.2.3准LIGA技术 7
1.3微复制技术 9
1.3.1微复制的意义 9
1.3.2微复制工艺及其应用 9
1.3.3基于聚合物的微系统 10
1.4纳米技术 11
1.5纳米压印技术概述 12
1.5.1纳米压印技术的原理及特点 12
1.5.2纳米压印技术的发展 13
1.5.3纳米压印技术的应用 15
1.6纳米压印技术的研究现状 16
1.6.1国外研究现状 16
1.6.2国内研究现状 20
1.6.3纳米压印技术专利分析 27
第2章 纳米压印工艺概述 31
2.1纳米压印工艺 31
2.1.1热压印 31
2.1.2紫外压印 37
2.1.3微接触印刷 38
2.1.4常用纳米压印方法的比较 39
2.2软刻蚀技术 40
2.3纳米压印印章 43
2.4压印聚合物 43
第3章 纳米印章制备新方法 46
3.1FIB制备纳米印章的新途径 46
3.1.1聚焦离子束系统的工作原理和构成 46
3.1.2聚焦离子束系统的应用 47
3.1.3用聚焦离子束技术进行纳米压印印章的制备 49
3.2全息曝光制备微纳米印章 52
3.3纳米球光刻法加工印章 55
3.4纳米压印方法制备纳米压印印章 57
3.5纳米压印和光学光刻结合制备三维印章 58
3.6旋涂法制备PDMS印章 59
3.6.1旋涂法制备PDMS印章的原理和工艺流程 59
3.6.2旋涂法制备PDMS印章的具体实例 60
3.6.3旋涂法制备PDMS印章的实验结果 61
3.7热压法大规模制备PDMS印章的新方法 62
3.7.1热压法大规模制备PDMS印章的工艺路线 62
3.7.2热压法大规模制备PDMS印章的实例 63
3.7.3热压法大规模制备PDMS印章的实验结果与讨论 64
3.8PDMS印章中的缺陷分析 66
3.8.1空孔 66
3.8.2裂纹 67
第4章 纳米压印结果分析 68
4.1纳米压印印章抗粘连层的制备 68
4.1.1干法抗黏 69
4.1.2湿法抗黏 71
4.1.3两种方法对比 75
4.2微压印结果及分析 78
4.2.1硅模具和镍模具制备 78
4.2.2硅模具和镍模具微压印PMMA、PC 80
4.2.3不同线宽和图形的合格率分析 81
4.2.4线条镍模具的微米压印 82
4.2.5对可压印材料PETG的研究 83
4.3铝线条印章压印mr-Ⅰ9020 86
4.3.1mr-Ⅰ9020胶介绍 86
4.3.2铝线条印章压印mr-Ⅰ9020 87
4.3.3压印胶中的缺陷 89
4.4正交法对纳米压印工艺的优化 91
4.4.1正交法的意义与原理 91
4.4.2热压印工艺中正交法的因子和水平 92
4.4.3正交法对工艺的优化研究 94
4.5石英模具室温压印Hybrane 96
4.5.1Hybrane胶介绍 96
4.5.2Hybrane胶的配置 98
4.5.3石英印章压印Hybrane 99
4.6复杂图案硅印章压印SU-8 100
4.6.1硅印章制备 100
4.6.2印章形貌 100
4.6.3SU-8胶的旋涂 100
4.6.4硅印章压印SU-8 102
4.7后续转移图案 105
4.7.1残留胶厚度的计算 106
4.7.2 02刻蚀速率计算 106
4.7.3SF6刻蚀速率对比计算 107
4.7.4双气体连续刻蚀法进行图案转移 107
4.7.5单一气体刻蚀法进行图案转移 108
第5章 纳米压印理论 110
5.1聚合物流变机理 110
5.2压印胶的流动行为 113
5.3纳米压印填充时间的理论计算 116
5.4有效压强的理论分析及提高印章寿命的新方法 117
5.5纳米压印理论的最新研究进展 119
第6章 纳米压印仿真 123
6.1印章抗粘连层材料的选择 123
6.1.1分子动力学方法与原理 123
6.1.2分子动力学方法选择印章抗粘连层物质 126
6.2分子动力学对纳米压印工艺的仿真 128
6.3纳米压印仿真的其他研究 133
第7章 纳米压印技术的应用 134
7.1纳米压印技术在光学领域的应用 134
7.1.1采用微纳米压印技术复制微纳光栅 134
7.1.2纳米压印技术制备聚合物微环共振腔 139
7.1.3纳米压印技术加工超材料 140
7.1.4纳米压印技术加工偏光镜 142
7.1.5纳米压印技术加工微镜 144
7.2纳米压印技术在生物医学领域的应用 145
7.2.1生物医学实验的意义 145
7.2.2生物加工材料的选择 146
7.2.3微纳米压印技术在蛋白质实验中的应用 146
7.2.4微纳米结构对不同细胞生长的影响 148
7.2.5纳米压印技术加工的硅纳米线阵列用生物电子领域 152
7.2.6纳米压印技术制备的微阵列在生物医学中的应用 153
7.3纳米压印技术在电子学领域的应用 155
7.4纳米压印技术在磁学领域的应用 157
7.5纳米压印技术在微纳流体领域的应用 157
7.6纳米压印技术在光电子领域的应用 158
7.7纳米压印技术在其他领域的应用 160
7.7.1纳米压印技术加工铁电原件 160
7.7.2纳米压印技术加工探针 161
第8章 纳米压印发展前景 164
8.1纳米压印技术面临的挑战 164
8.1.1纳米压印自身技术面临的挑战 164
8.1.2纳米压印技术面临的其他技术的挑战 166
8.2纳米压印技术的发展前景 168
8.2.1纳米压印技术的创新技术 168
8.2.2纳米压印技术的研究方向 171
8.2.3纳米压印技术展望 172
参考文献 174